主动安全性系统可避免交通事故。汽车主动行驶安全系统有：汽车制动系统、灯光配置、视野盲区，以及主动安全性系统新技术包括防抱死制动系统（ABS）、汽车制动力分配系统（EBD）、驱动防滑转控制系统（ASR）、电子稳定性程序（ESP）等。

1.汽车制动系统

（1）概述 现代汽车上一般设有以下几套独立的制动系统：

①行车制动系统。

②驻车制动系统。

③应急制动、安全制动和辅助制动系统。

汽车上设置的制动系统彼此独立，起作用的时刻和场合不同，但它们的组成却相似。

制动系按使用目的分类可分为行车制动系、驻车制动系和辅助制动系；按使用能源分类可分为人力制动系、伺服制动系和动力制动系。

人们对制动系的要求有：

①具有良好的制动性能。评价汽车制动效能的指标一般有：制动距离、制动减速度、制动力和制动时间。

②操纵轻便。操纵制动系所需的力不应过大，对于高龄人群，这一点极为重要。

③制动力分配合理。制动时，前后车轮制动力分配应合理，左右车轮上的制动力应基本相等，以免制动时汽车甩尾或跑偏。

④制动平顺性好。制动力既能迅速、平稳地增加，又能迅速、彻底地解除。

⑤散热性好。连续制动时，摩擦片的抗热衰退能力要强；水湿后恢复速度要快，磨损后制动蹄与制动鼓的间隙应能调整。

行车制动不仅直接影响汽车的制动安全性，而且影响汽车的操纵稳定性，对于行车制动而言，汽车的制动性能是指汽车行驶时，能在短距离内停车且维持行驶方向稳定，在下长坡时能维持较低车速的能力。它主要用以下三方面指标来评价：

①制动效能。包括制动减速度、制动距离、制动时间及制动力等。

②制动效能的恒定性。包括抵抗热衰退和水衰退的能力。

③制动时的方向稳定性。指制动时汽车按照驾驶人给定方向行驶的能力，即是否会发生制动跑偏、侧滑和失去转向能力等。

（2）制动效能 汽车制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。汽车制动效能的评价指标是制动距离s（单位m）和制动减速度（单位m/s²）。

（3）制动效能的恒定性分析 制动效能指标是指在冷制动下，即制动器温度在100℃以下讨论而得到的性能。汽车下长坡制动及汽车高速制动时制动器的工作温度常在300℃以上，有时高达600～700℃。这使制动器的摩擦力矩显著下降，汽车的制动效能显著降低，这种现象称为制动效能的热衰退现象。

抵抗热衰退的能力常用一系列连续制动后，制动效能较冷制动时下降的程度来表示。制动器的热衰退和制动器摩擦副材料以及制动器结构有关。

盘式制动器的制动效能没有鼓式的大，但其稳定性最好。高强度制动时摩擦系数虽因热衰退而有所下降，但对制动效能的影响却不大。

汽车涉水后，由于制动器被水浸湿，制动效能也会降低，这种现象称为制动效能的水衰退现象。为缓解这种现象，汽车涉水后，应踩几次制动踏板，制动蹄与制动鼓间因摩擦而产生的热量使制动器迅速干燥、制动效能恢复正常。

（4）制动时汽车的方向稳定性 汽车在制动过程中维持直线行驶的能力，或按预定弯道行驶的能力，称为制动时汽车的方向稳定性。制动时原期望汽车按直线方向减速停车，但有时汽车却自动向左或向右偏驶，这种现象称为制动跑偏。跑偏现象多数是由于制动器技术状况不正常造成的，经过维修调整可以消除。产生制动跑偏的主要原因是在制动过程中，左、右轮制动力增大的快慢不一致，左、右轮制动力不相等，特别是前轴左、右轮制动力不等，是产生制动跑偏的主要原因，如图6-3所示，左前轮制动力大于右前轮，汽车在制动时将向左跑偏。

图6-3 制动跑偏的主要原因示意图

侧滑是指汽车制动时，某一轴的车轮或两轴的车轮发生横向滑动的现象。最危险的情况是在高速制动时，后轮发生侧滑，这时汽车将可能发生不规则的急剧回转运动，使之部分或完全失去操纵控制能力。

侧滑产生的原因，是在制动过程中，地面制动力达到附着极限后，继续增加制动力，车轮将处于抱死拖滑状态，此时，侧向附着系数为零，即该车轮抵抗侧向干扰的能力为零，即车轮受到任何一点侧向力作用时都会引起沿侧向力方向的侧向滑动。

在紧急制动过程中，常出现某一根轴上的车轮侧滑。实践证明，后轴上的车轮侧滑具有很大的危险性，可能使汽车掉头；前轴上的车轮侧滑对汽车行驶方向改变不大，但此时，已不能用转向盘来控制汽车的行驶方向。

如何更有效地利用汽车前后轴制动器制动力，提高汽车制动系的制动效率，保证汽车制动时有较好的方向稳定性，是涉及总制动器制动力在前后轴之间分配的问题。在这里就不再赘述。

2.汽车灯光配置和视线盲区

（1）汽车灯光配置 汽车灯光是车辆用以照明和发出信号的工具，可以分为前照灯、后尾灯、转向灯、雾灯、制动灯、倒车灯、牌照灯、工作灯等。其中前照灯又能发出远光和近光两种光线。在汽车灯光中，一部分车灯用来照明，如前照灯、后尾灯、雾灯、牌照灯、工作灯；另一些车灯用来发出信号，如转向灯、制动灯、倒车灯。车灯在车辆安全行驶的过程中起了非常重要的作用，是汽车行驶必不可少的主动安全配置。

（2）汽车视线盲区 车辆行驶过程中，会出现一些视线盲区。视线盲区可分为固定视线盲区、人为视线盲区和随机视线盲区等三种。它们对车辆行驶造成了巨大的危害。

①固定视线盲区。主要指受车身设计、公路线形、路旁建筑物等影响而形成的盲区。

②人为视线盲区。驾驶人在行车时，由于受到某些因素的影响，无法集中精力和发挥其正常的驾驶技能，从而形成了人为视线盲区。如疲劳驾车，带情绪驾车等。

③随机视线盲区。车辆在行驶过程中，有些不安全因素随时会出现。例如，在收割季节，可能会从稻草堆中突然窜出行人；停靠在路边的公共汽车，乘客下车后可能会从车前横穿公路等等。由于随机视线盲区具有不确定因素，使驾驶人防不胜防，一旦遇到紧急情况，往往会措手不及，容易导致伤亡事故。

汽车的视线盲区越大，汽车的主动安全性能就越差。

（3）改善汽车灯光和视野盲区的先进技术

1）随动转向前照灯。随动转向前照灯又称主动转向前照灯，其英文全称为Adaptive Front-lighting System。也有称为AFS自适应照明系统的。汽车上安装的普通前照灯具有固定的照射范围，当夜间汽车在弯道行驶时，由于无法调节照明角度，常常会在弯道内侧出现照明“盲区”，极大地威胁了驾驶人夜间的行车安全。随动转向前照灯能够依据转向盘的转动，不断地对前照灯进行动态调节，随时保持前照灯灯光与汽车的当前行驶方向一致，以确保驾驶人在任何时刻都拥有最佳的路面可见度，如图6-4所示。

2）倒车影像监视系统。倒车影像监视系统采用安装在汽车后部的远红外线广角摄像装置，通过车内的显示屏，可将汽车后部道路的信息清晰地显示出来，如图6-5所示。由于采用远红外线技术，即使在晚上也能看得一清二楚。

图6-4 非随动转向前照灯和随动转向前照灯工作效果对比示意图(www.daowen.com)

图6-5 倒车影像监视系统界面

系统在汽车挂倒档时，会自动接通位于汽车后部的远红外线广角摄像装置，将车后状况清晰地显示于倒车液晶显示屏上，倒车影像监视系统比全方位倒车雷达更加直观、可靠。

3）氙气前照灯。氙气前照灯的全称是HID（High Intensity Discharge）气体放电灯，它利用配套电子镇流器，将汽车电池12V电压提升到23kV以上的触发电压，将氙气前照灯灯泡中的氙气电离形成电弧放电，并使之稳定发光，提供稳定的汽车前照灯照明系统。

与普通卤素灯泡相比，氙气灯泡有两个显著的优点：一方面，氙气灯泡拥有比普通卤素灯泡高三倍的光照强度，能耗却仅为卤素灯泡的三分之二；另一方面，氙气灯泡采用与日光近乎相同的光色，为驾驶人创造出更佳的视觉条件。

图6-6 LED灯结构

4）LED灯。LED是英文Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，从结构上来说，LED灯的抗振性能好，如图6-6所示。

3.改善汽车主动安全性能的先进技术

综上所述，传统制动装置在汽车复杂的使用工况中存在许多不能克服的缺陷，包括汽车紧急制动时车轮被抱死滑移而使车辆失去转向能力或导致侧滑甩尾；车辆在起步、加速或泥泞、冰雪路面上行驶时驱动轮产生滑转或不能前进；汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件不一样导致四只轮子与地面的附着力不一致，制动时容易造成打滑、跑偏倾斜和车辆侧翻事故等。为了改善传统制动装置所存在的性能缺陷，出现了许多新的改善汽车制动性能的先进技术和装置，现介绍如下。

（1）防抱死制动系统（ABS） 该系统在制动过程中可自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳制动效果，能防止制动时汽车后部甩尾、前轮“推头”（失去转向能力）、还能缩短制动距离。据美国有关运输部门统计，约有40%的意外事故是因制动时汽车滑行致使制动距离过长而造成的。

ABS是Anti-lock Braking System的缩写。世界上最早的ABS是首先在飞机上应用的，后来才成为高级轿车的标准配备，现在市面上的大多数轿车都装有ABS。

众所周知，汽车紧急制动时不能一脚踩死，而应分步制动，即所谓点刹，直至汽车停下。

安装ABS的主要目的就是为了解决制动时车轮抱死的问题。装有ABS的汽车，能有效控制车轮保持转动状态而不会被抱死，以维持滑移率在某一范围内（S=10%～20%），此时纵向附着系数大，横向附着系数（决定着转弯横向力）也足够大，如图6-7所示，从而大大提高了制动时汽车的稳定性。

ABS是通过安装在各车轮附近的转速传感器不断检测各车轮的转速，由计算机计算出当时的车轮滑移率（由滑移率判断汽车车轮是否已抱死），并与理想的滑移率（S=10%～20%）相比较，命令执行机构及时调整制动压力，做出增大或减小制动器制动压力的决定，以保持车轮处于理想滑移率的制动状态。

近几年来，由于汽车电子技术的迅速发展，为ABS的应用提供了良好的机遇。ABS一方面朝着低成本、高可靠性方向发展；另一方面其控制器的功能得到了增强，扩大了使用范围，还扩展了ASR（驱动防滑系统）功能。

图6-7 未配备ABS和配备ABS的汽车在抱死转向时的行驶效果比较

（2）汽车制动力分配系统（EBD） EBD指在汽车制动开始的瞬间，计算机迅速计算出四个车轮所处路面不一致而导致的各车轮附着系数数值差异，并据此按照设定的程序在行驶过程中高速调整制动装置，达到制动力与附着力的匹配，以保证车辆制动时的稳定性。图6-8示出了装有EBD汽车和没有装备EBD汽车在弯道行驶时的性能对比。

（3）驱动防滑转控制系统（ASR） ASR的英文全称为Acceleration Slip Reg-ulation——驱动（轮）防滑系统，又称牵引力控制系统或循迹控制系统。其主要作用是防止车辆尤其是大功率车辆在起步、加速时驱动轮打滑的现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。ASR在日本被称为“TCS”。

汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至方向失控。同样，汽车在泥泞路面起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，驱动轮打滑会使汽车在冰雪等光滑路面上行驶时方向失控而出现危险。

ASR的工作原理是依靠电子传感器探测到从动轮转速低于驱动轮转速时（这是打滑的特征）发出信号，指示执行机构调节发动机点火时间（使点火时间推后）、减小发动机节气门开度、降档或者制动车轮，从而使车轮不再打滑。图6-9示出了装备有ASR的汽车和没有装备ASR的汽车弯道行驶时的性能对比。

安装ASR的汽车不仅可以防止车辆在起步、加速时驱动轮打滑，还可以提高汽车行驶稳定性、加速性和爬坡能力。因此，原来只是豪华轿车上才安装的ASR，现在许多普通轿车上也纷纷装用。

ASR如果和ABS相互配合使用，将进一步增强汽车的安全性能。ASR和ABS可共用车轴上的轮速传感器，并与行车电脑连接，行车电脑不断监视各车轮转速，当汽车处于起步和加速工况时，ASR担负主体工作，ABS配合；当汽车处于制动工况时，ABS担负主体工作，ASR配合。

图6-8 没有装备EBD的汽车和装备EBD的汽车弯道行驶时的性能对比示意图

图6-9 装备有ASR的汽车和没有装备ASR的汽车弯道行驶时工作过程示意图

ASR系统是在ABS的基础上开发的，两系统有许多共用组件。ASR系统可以在起步或弯道行驶过程中速度发生急剧变化时改善车轮与路面之间的附着力，提高其安全性能。因此在冰雪路面或湿滑路面上，有其特别的优点。

（4）电子稳定程序（ESP） 电子稳定程序（ESP）是英文Electronic Stabili-ty Program的缩写。该装置由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上。ESP实际上也是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统相比较，ESP不但可以控制驱动车轮，而且还可以控制从动车轮。如后轮驱动汽车常出现的过多转向情况，此时会因后轮失控而甩尾，ESP便会对外侧的前轮实施适当的制动以稳定车辆，如图6-10a所示；而前轮驱动车辆发生转向“推头”时，为了校正循迹方向，ESP则会对内侧的后轮实施适当的制动来校正车辆行驶方向，如图6-10b所示。

图6-10 电子稳定装置工作过程示意图

ESP系统的主要功能已包括ABS、EBD和ASR等系统的通用功能，在制动和加速时增强车轮的地面附着力及行驶稳定性。它将每个车轮的制动油压进行非常精确的控制，以减少发动机转矩的损失。该系统还可以再加上防滑传感器（Anti—slip Sensor），配合转向盘的转角和传动轴的转速，计算并控制汽车在即将甩尾或失控的情况下通过ESP的作用获得最佳运动轨迹。ESP系统不仅能提供汽车最佳的循迹方向，而且能在行驶中保证最佳的驾驶稳定性，主动安全作用十分显著，是当前汽车防滑装置的最高级形式。

（5）辅助制动系统（BAS） 制动力辅助系统（BAS）的英文全称为Brake Assist System。据统计，在紧急情况下有90%的汽车驾驶人踩制动时不够果断，制动辅助系统正是针对这一情况而设计的。它可以从驾驶人踩踏制动踏板的速度中探测到车辆行驶中遇到的情况，当驾驶人在紧急情况下迅速踩踏制动踏板，但踩踏力又不足时，此系统便会在很短的时间内把制动力增至最大，缩短紧急制动情况下的制动距离。

（6）发动机制动 发动机制动是指驾驶人抬起加速踏板，挂上有效档位，利用发动机的压缩行程产生的压缩阻力、内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成制动作用。通俗地说，这时候的汽车是挂着档不给油，发动机对汽车没有牵引力，由驱动轮的惯性转动通过传动系反拖发动机。

发动机制动有两个显著优点：一是有效地减少行车制动的使用频率，避免因长时间使用制动器而导致制动器摩擦片的温度升高，进而使制动力下降甚至失去作用；二是车速被限定在一定范围内，有利于及时降速或停车，确保行车安全。

在实际操作中，应注意合理利用发动机制动。

①在渣油路面、泥泞冰雪路面等滑溜路面时，应尽可能地利用发动机制动，灵活地运用驻车制动，尽量减少行车制动。如果使用行车制动，最好用间歇制动，且不可一脚踩死，以防侧滑。

②在下长坡、崎岖山路等陡峭路面，必须利用发动机制动，结合间歇制动来控制车速。

③利用发动机制动时，需根据路况和车辆负荷等情况选择合适的变速器档位，并根据车速大小给以适当的车轮制动，如选择的档位太低，则车速太慢；选择的档位太高，车轮制动器作用会过于频繁。

④如果发动机上没有特殊装置，在利用发动机制动时，不应熄火，否则被吸入气缸的可燃混合气中的汽油可能凝结在气缸壁上稀释机油，影响润滑效果，加速发动机磨损，一部分汽油还可能凝结在排气管和消声器中，再点火时会引起“放炮”现象。