摘要：在当前我国众多产业当中，汽车产业占比较大，对促进社会经济发展、带动就业以及相关产业发展等方面均提供了巨大帮助。但随之而来的汽车交通拥堵、交通安全事故等也对人民群众的生命财产安全造成了极大威胁。根据相关统计数据显示，全球每年有至少130万人因交通事故而丧生，由此带来的直接经济损失超过上千亿美元。因此为了有效保障汽车行驶安全，目前汽车主动技术在全球范围内得到了极大发展，各国也纷纷加大了对汽车主动安全的关注和投入力度。在这一背景下，本文将通过采用文献研究法等研究方法，一汽车主动安全技术作为主要研究内容，着重围绕当前汽车主动安全技术现状以及未来发展趋势进行初步探究。
关键词：汽车安全；主动安全技术；发展现状；
引言：汽车主动安全技术作为一种能够有效保障汽车行驶尤其是在遇到紧急、突发状况是，人员安全以及尽可能避免出现事故的一项重要技术，从出现以来便迅速受到各国研究学者的高度关注。经过多年的研究发展，目前汽车主动安全技术类型和数量愈发增多，技术科技含量以及技术水平也越来越高，为提高汽车的安全性能提供了重要帮助。因此研究汽车主动安全技术及其未来发展，对于深化该领域研究以及推动汽车产业的可持续发展均具有积极作用。为此，本文将针对汽车主动安全技术现状及发展趋势进行简要分析研究。
一、汽车主动安全技术及其发展现状
自从十九世纪八十年代，卡尔·本茨先生成功发明汽车以来，因汽车而导致的交通问题和交通安全事故便屡屡发生，每年都有大量人因汽车交通事故而受伤甚至死亡。这一严峻的现实问题也开始引起人们对汽车主动安全技术的关注，为了能够有效提高汽车的安全性能，各国研究人员先后投入了大量的时间和精力用于研究和发展汽车安全技术[1]。经过上百年的时光，目前汽车安全技术已经成功走上了电子化、智能化以及集成化的发展道路。而从汽车安全技术的类型角度来看，现阶段的汽车安全技术可以被细分为主动以及被动安全两大技术种类。其中汽车主动安全技术主要集中在汽车安全事故发生之前，用于预防和回避汽车事故，而汽车被动安全技术则一般集中在汽车安全事故发生之后，用于保障汽车碰撞时的自身安全和人员救生安全，其目的在于将汽车安全事故所造成的后果和伤害降至最低。
发展至今，汽车主动安全技术中已经出现了包括ABS、EBD、LDWS等在内的众多系统，虽然其所负责的功能不尽相同，但均以提高汽车的安全性能以及行驶稳定性为主要目的，在汽车主动安全技术的运用下，汽车发生车祸等事故的概率得到了大幅减少。而随着时间的推移，汽车主动安全技术的种类越发多样，包括汽车电子稳定系统以及胎压监测系统等在内的各项技术也被划分至汽车主动安全就似乎范畴中。与常见的汽车安全气囊和安全带等汽车被动安全技术最大的不同在于，汽车主动安全技术能够在尚未发生交通事故时便可以对车辆中的人员予以相应保护，进而在根本上有效控制汽车安全事故发生率，增强汽车的安全性能。
二、汽车主动安全技术中的关键技术
（一）AIRMATIC
作为现阶段汽车主动安全技术当中至关重要的关键技术之一，AIRMATIC即空气悬挂技术，该项技术最早诞生于上世纪九十年代末，由梅赛德斯-奔驰公司率先研发而成。在该技术当中以空气悬架系统为主，其主要是由空气弹簧和减震器，以及导向机构、车身高度控制系统等共同组合而成。通过运用受到压缩之后位于空气弹簧当中的密闭气体，会产生刚性递增的原理，使得在不断压缩空气弹簧的过程中，令其刚度值逐渐增加。而在压缩空气弹簧的同时，原本位于其中的内部空气也将被随之排出，如果空气弹簧处于被拉长的状态，则其内部空气也将随即被压入，进而使得空气悬架系统具有较为理想的动态弹性特性。
当前在梅赛德斯-奔驰公司所生产的所有S级的奔驰汽车当中均采用了AIRMATIC即主动空气悬挂技术。其一方面可以有效保护道路，另一方面对于改善汽车乘员的乘坐环境，提高其舒适度也具有积极的帮助作用。与以往传统的钢制弹簧悬挂不同的是，弹簧的弹性系数即其软硬性能可以随时进行自动调节。譬如说当汽车处于高速行驶的状态下，悬挂将自动变硬以此有效保障车身具有较高的稳定性。而如果汽车长时间处于低速行驶的状态时，控制单元将会自动默认为车辆正在行驶于颠簸路面上，因此适当调软悬挂，使得汽车乘员的舒适性能够得到极大提升。而在本世纪初，梅赛德斯-奔驰又研发出了具有双重功能的空气悬挂系统，其在保留主动控制悬挂系统的基础上，与自适应阻尼悬挂系统进行有机整合，进而实现了双重控制，也就是可以同时控制弹簧的软硬度以及内部空气压力强度。通过结合当前的路面情况、车辆负载情况等对避震器力度进行实时调控，随后通过将压缩空气填充至橡胶伸缩管当中，使得车辆能够始终维持良好的舒适状态。当前运用在奔驰E级轿车中的空气悬挂系统中，橡胶气囊壁厚为1.5mm，并将底盘升降技术引入其中，使得车速在140公里以上时，车身将会自动下降15mm，而当车速回至70公里以下时，车身将会自动升高至原有高度，进而有效保障车辆行驶的稳定性。近两年，研究人员通过将空气弹簧悬挂系统和减震适应系统进行有机结合，并在奔驰全新的S级轿车当中进行广泛应用，发现在轿车突然制动或是绕过障碍物的情况是，在短短的50ms内系统便会自动响应，对各个车轮减震力进行相应调节，使得汽车能够精准识别各道路情况并作出相应调整，避免出现车辆安全事故。
（二）ABS
ABS即汽车防抱死制动系统是上世纪八十年代末研发出的一种汽车主动安全技术，其目前也是汽车领域内使用范围最广的一项汽车主动安全技术。在汽车防抱死制动系统的作用下，遇到紧急制动情况时汽车的安全性能得到极大提升，车轮因汽车紧急制动而出现抱死、侧滑、甩尾等情况得到明显好转，汽车防抱死制动系统的出现和应用对于保障乘员的安全提供了巨大保障。
根据许利峰和李栋（2016）关于汽车主动安全技术的分析研究可知，由于在汽车紧急制动时，制动器制动力比车轮以及路面附着力要大得多，因此经常导致在这一情况下汽车出现甩尾或是侧滑等情况[2]。其通过反复进行大量实验证明，需要将汽车车轮滑移率控制在10%到20%之间，才能使得汽车防抱死制动系统充分发挥自身效用。在汽车防抱死制动系统中，通过将包括电子控制单元、轮速传感器等装置安装在汽车的制动系统当中，利用电子控制单元对制动鼓轮缸的制动压力进行动态控制，在有效控制汽车滑移率的同时，防止其在制动过程中出现抱死情况。通过根据许利峰等人构建的仿真模型，可知在汽车防抱死制动系统工作时，首先需要驾驶员依照具体路况踩下刹车踏板，主缸将动力经由液压传动至刹车片当中，用以挤压制动盘进而实现常规制动。考虑到在制动压力越来越大的情况下汽车车轮容易产生滑移的情况，因此通过利用电子控制电源对自动调节压力装置进行相应控制，将位于主缸和轮缸制动器中间位置处的液压通道关闭，阻断油液向轮缸制动器的补充之路，进而使得汽车能够处于相对稳定的压力状态。在这一状态下车轮转速愈发减缓，导致车轮滑移率越来越高，此时汽车防抱死控制系统中，自动调节压力的装置将会接收到电控单元下达的指令，将制动油压降至最低以有效提升车轮转速，防止出现车轮滑移的情况。而为了避免汽车滑移率过低，电子控制单元还会适当调节自动压力调节装置的调节油压，使其得到适当增大，并由此带动刹车片对制动盘的挤压力，从而有效降低车轮转速，使得汽车滑移率能够始终控制在最佳范围内。
（三）EBD
汽车主动安全技术当中的另一大关键技术即为EBD，电子制动力分配系统，该技术作为汽车防抱死控制系统的辅助功能，通过在其控制电脑中增加一个相应的控制软件，从而为汽车防抱死系统提供有效补充，进一步提高该系统的功效。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆蔡永池（2016）在对汽车主动安全技术进行分析的过程中明确指出，汽车在发生紧急制动的情况下，防抱死系统在尚未启动前电子制动力分配系统将自动依照汽车车身的实际重量值以及当前路况，参考汽车前轮对后轮轮胎滑动率进行比较，如果发现二者之间的差异性过大，则刹车油压系统将会调整传至后轮的油压，使之维持一个相对平衡的状态并获得较为理想的刹车力分布[3]。
目前在许多中高档轿车当中都已经配置了EBD即电子制动力分配系统，该系统通过自动对各个车轮和地面之间所产生的附着力进行侦测，为汽车车轮适当分配刹车系统所产生的力量，通过电子制动力分配系统的作用，可以使得制动力始终保持最佳效率，进而达到有效缩短制动距离，确保车辆在紧紧制动时仍然具有较高的平稳性和安全性。事实上，在以往汽车刹车的过程中，车辆四个车轮的刹车卡钳全部动作用以停止车辆继续行驶。但考虑到路面状况的差异性较大，当车辆在刹车减速式，车辆重心会出现相应转移，使得车辆各个车轮同地面的抓地力产生相应变化，而以往的刹车系统只能够采取为各个车轮均分刹车总泵力量的方式，与刹车力使用效益明显不符，因此使用EBD系统则能够充分发挥出刹车力。不仅如此，有研究人员通过仿真实验的方式，发现在配置有电子制动力分配系统的汽车当中，其在过弯道时进行紧急刹车的情况下，车辆仍然具有较好的稳定性，可见EBD系统对于保障车辆弯道行驶安全也同样具有积极作用。
（四）LDWS
LDWS即车道偏离预警系统同样作为一项重要的汽车主动安全技术，主要负责为车辆偏离预定驾驶轨道时，向驾驶员发出预警信号以提醒其作出相应反映，达到避免出现车辆交通事故的重要任务[4]。和其他汽车主动安全技术相同，LDWS同样也具备智能性的特点，汽车在正常行驶时，车道偏离预警系统将会利用智能监控装置譬如摄像头等实时采集路面标识线相关信息，并迅速对采集得到的图像进行处理，精准、快速地计算出当前车辆行驶轨迹，如果汽车正在转向、掉头或是无法有效提供主动偏离预定轨道的相关信息，但车辆确实出现了与预定行驶道路相偏离的情况，LDWS系统将会瞬时做出相应反应向驾驶员发出报警信息，提醒其尽快回到正常行驶轨道中。因此目前在我国许多长途客车和大货车等当中均配置了车道偏离预警系统，其对于提醒、监控驾驶员的驾驶状态等具有积极的帮助作用。
通过笔者从网络中了解到的资料显示，在被调查的三千名司机当中，有超过25%的人表示自己曾经至少有一次在驾驶途中睡着过，而在对长途汽车驾驶员进行调查时，这一占比明显增大。虽然车道偏离预警系统无法从根本上彻底消除疲劳驾驶这一问题，但其可以通过实时监控和提醒驾驶员车辆是否在预定行驶车道中正常行驶，对于控制因疲劳驾驶而引起的车辆事故发生率也具有积极作用。
（五）ESP
ESP即汽车电子稳定系统也是近些年来在汽车主动安全技术中应用相对比较广泛的一项技术，相较于之前各项汽车主动安全技术，汽车电子稳定系统则具有明显的集成化色彩，可以将前文提及的各项系统以及汽车主动安全技术进行相互整合。该系统由电控单元、电控油门装置、液压调节器等众多构件共同组合而成，能够对汽车非正常行使状态进行自动精准识别的基础上做出相应的调整，进而帮助汽车迅速恢复正常行驶状态，避免其出现安全事故，保障乘员的安全性。不同于只配置了防抱死制动系统的汽车，配置了汽车电子稳定系统的汽车能够自动调整汽车的行车轨迹。譬如说袁海军、肖茂等人（2014）通过反复实验证明，当汽车在快速过急转弯时其一侧位置极易出现甩尾的情况，进而对汽车行驶安全性产生了巨大的不利影响[5]。而当汽车在配置了汽车电子稳定系统之后，该系统能够迅速对甩尾进行精准检测，做出制动甩尾一侧汽车前轮的操作，使得汽车车轮重新恢复良好附着性。在袁海军和肖茂等人（2014）的研究当中，通过安装汽车电子稳定系统，能够有效减少20%以上的单车碰撞事故，汽车侧翻事故发生率相较以往也能够减少至少60%。该系统的实时监控和主动干预的特性，能够始终对行驶状态下的车辆情况进行监督和控制，并随之给出相应的控制调整指令，在实时控制四个车轮制动力的情况下，主动干预驾驶员的驾驶行为，达到修正转向的目的。而如果因驾驶员出现操作失误等使得汽车出现非正常行驶，则ESP系统同样也会及时向驾驶员发出相应报警信息，以提醒其注意。
三、汽车主动安全技术的发展趋势
（一）电子化
随着近些年来我国对汽车主动安全技术研发力度的不断加大，汽车主动安全技术的科技含量越来越高，技术性能也得到了极大提高。特别是在电子信息技术以及互联网技术等快速发展下，使得汽车主动安全技术开始朝着电子化的方向发展。事实上，汽车主动安全技术本身便是立足于各种电路，用以有效获取和实时传输各项信息数据，完成对汽车行驶状态的监控、调整等。而未来汽车主动安全技术还将继续与不断发展的现代电子信息技术进行深入融合，借助电子信息技术的高效便捷性和快速精准处理优势，进而大大增强汽车主动安全技术的有效性、实时性和精准性。
（二）智能化
汽车主动安全技术的根本目的在于有效提高汽车安全性能，保障乘员的行车安全，并尽可能提高乘员的舒适性。因此从这一点出发，可以将汽车主动安全技术视作一项以人为本的技术，其通过促使人和电子计算机之间形成一种高效的交互关系，并且为了能够尽可能减少人为操作不当等因素对汽车正常行驶的干扰影响。未来的汽车主动安全技术还将更加智能化、现代化。目前各国正在努力发展的无人驾驶技术便是一项典型的智能化汽车技术，其通过采用各种各样智能的监控装置和数据采集装置，在对路况信息、车辆信息等进行及时采集之后，借助大数据技术、云计算技术等对其进行快速处理和深入分析，从而由总控系统发出相应的指令。未来的汽车主动安全技术同样也将朝着这一方向发展，人员的不必要操作能够得到最大化地减少[6]。
（三）集成化
从汽车电子稳定系统问世以来，我们便可以明确看出汽车主动安全技术开始朝着集成化的方向发展，通过将当前汽车主动安全技术当中各种各样不同类型、不同功能的技术进行有机整合、相互集成，在优势互补下实现信息的高效、交互式传递和共享传输，从而达到优化汽车安全性能，提高汽车主动安全技术应用效果的目的。使得汽车主动安全技术能够更加高效、一体化，便于人员操作和实际使用。
结束语：本文通过对汽车主动安全技术的发展现状进行分析，指出目前在汽车主动安全技术中主要包括汽车防抱死制动系统、车道偏离预警系统、电子制动力分配系统、汽车电子稳定系统、空气悬挂系统等等，其应用效果和作用机理虽各不相同，但对提高汽车安全性能，保障行车安全和提高乘车舒适性等均具有相应的帮助作用。随着汽车主动安全技术的进一步发展，未来的汽车主动安全技术也将更加现代化、集成化、智能化和电子化，能够更好地促进汽车产业的蓬勃发展。
参考文献：
[1]王珏.汽车主动安全技术及其发展方向[J].时代汽车，2017(06):32+34.
[2]许利峰，李栋.基于人—车—环境的汽车主动安全技术综述[J].农业装备与车辆工程，2016，54(09):49-52.
[3]蔡永池.从驾驶行为分析汽车主动安全技术[J].科技创新与应用，2016(23):118.
[4]顾伟璐，罗文华，陈安柱.汽车主动安全技术和产品的现状及发展趋势[J].河北农机，2015(12):45-46.
[5]袁海军，肖茂，谢云峰.汽车主动安全技术探讨[J].机电产品开发与创新，2014，27(01):41-43+25.
[6]吕光辉，张忍，房宏威，宋真玉.汽车主动安全技术-过去与未来[J].轻型汽车技术，2012(Z4):3-6.
指导老师；刘玺
论文作者:励佳宁,汪成标,张梅
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/7/18
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