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摘?要 介绍了制动辅助系统的分类和发展现状。
关键词 制动辅助系统；主动安全；性能评价
中图分类号 U461 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0236-02
随着汽车技术与高等级公路的不断发展，行车速度愈来越高，如何减少碰撞事故发生而将车辆安全地停下来对制动系统提出了更高的要求。基于以上目的的制动辅助系统便应运而生。
对GIDAS（德国事故深入研究）数据库中的事故分析显示，在接近一半的事故中驾驶者未能用足够的力量进行制动。基于对德国联邦统计局事故数据的代表性随机抽样分析，奔驰公司计算了每10?000辆新注册的车辆中严重行人碰撞事故的比例。分析显示，如果制动辅助系统成为标准装备，严重行人碰撞事故数量可减少13%。
根据ECE R13H的相关定义，制动辅助系统（Brake Assist System，简称BAS）是指驾驶员在紧急情况踩下制动踏板可助其快速建立车辆制动减速度的系统。该系统通过感知驾驶员踩制动踏板的力量或速度来探测车辆行驶情况，以确定紧急情况的发生；当驾驶人员快速踩下制动踏板，即使踩踏力不足，该系统也会迅速将制动力增大至最佳水平，可以有效地缩短制动距离。有资料显示，在以100 kph的行驶速度制动时，BAS可使制动距离缩短30%～60%。
根据欧洲联盟行人碰撞保护技术指令2003/102/EC的要求，BAS作为汽车安全项目必须在2011年起逐渐成为标准配置。
按照执行制动辅助功能的主要部件进行区分，制动辅助系统可分为基于主动式助力器的电子制动辅助（EBA）、助力器内部带有BA控制阀的机械制动辅助（MBA）以及基于ESP系统主动增压功能的液压式制动辅助（HBA）。
1 电子制动辅助
电子主动式真空助力器真空腔上安装有膜片位移传感器及真空传感器，制动总泵还配备了TMC主缸压力接口。主动式助力器可向ABS/ESP控制器输送有关踏板行程和移动速度的信息，如果判断出是紧急刹车，就使助力器内螺线阀门开启，加大压力室内的气压，以提供足够的助力，实现电子制动辅助功能。
2 机械制动辅助
在真空助力器内部控制阀部位上增加具有惯性效应的机械组合开关机构，既可实现快速踩踏板时的紧急制动助力功能，被称为带机械式制动辅助装置的BA。
在一般速度踩下制动踏板时，其与一般的真空助力器一样，控制阀关闭，气阀打开。此时，真空腔里导入空气，助力器进行动作。随着踏板速度的提高，输入连杆和动力活塞将发生较大的相对变位，挂钩会脱离滑动阀门。脱钩的滑动阀门，压住控制阀，比通常动作时气门打开的要大。由此，从空气腔会导入较多的空气，能获得较大的输出力，可使制动系统压力迅速达到ABS启动条件。
大力踩下踏板但速度较低或者快速踩下踏板但踏板力很小的时候都可以达到机械式BA的触发条件，因此其可以通过阀值功率曲线来表示，即有：
P=F*V （1）
其中：P-阀值功率，W；F-踏板力，N；V-踏板速度，mm/s。下图为阀值功率56W时的特性曲线。
图4 机械式BA阀值功率特性曲线
3 液压制动辅助
HBA的主要功能是监测紧急制动情况并据此自动增加制动压力来提高车辆的减速度。其利用ESP系统的传感器信号及液压控制单元（HCU）具备的主动增压功能实现制动辅助，减少驾驶者的踏板操纵强度。在HBA的作用下，车辆的减速度只受到ABS控制，因此能接近于车辆物理极限内的最佳水平。普通的驾驶员能够像受过专业训练的驾驶员一样实现很短的制动距离。当驾驶员的制动水平期望值减小时，车辆的减速度会随着制动踏板力的减小相应的降低。从而当紧急制动情况结束后，驾驶员可以精确的控制车辆的减速度。
驾驶员的制动水平期望值是根据其施加在制动踏板上的压力决定的，踏板压力是根据主缸压力的测量值并结合实时液压控制所估算出来的。驾驶员能在任何时候干预制动程序，从而直接影响车辆的响应。HBA能够增加制动压力，所用驾驶员施加的压力是系统所采用的最小压力。当系统发生错误时，HBA将被关闭，并通过仪表指示灯将错误信息传递给驾驶员。
图5 HBA功能的比较
BOSCH公司在高附路面测试的数据表明（表1），在不同的速度情况下进行紧急制动，HBA可以有效地缩短制动距离。
从上面的三种工作原理及实验数据表明： 与其他形式的制动辅助功能相比，HBA由于是在ESP系统基础上进行的软件升级因此功能更加可靠，效果更好。
参考文献
[1]搜狐汽车.博世创新技术 制动辅助系统缩短制动距离[EB/OL].[2008-6-23]. http://auto.sohu.com/20080619/n257606542.shtml.
[2]魏春源译.德国BOSCH公司.汽车工程手册(第三版)[M].北京:北京理工大学出版社,2009.
[3]Bert Breuer ,Karlheinz H.Bill. Brake Technology Handbook[M].1st.English Edition.Warrendale,Pennsylvania,USA:SAE international,2008.
[4]牵引力控制和辅助系统结构与功能,服务培训自学手册374[K].沃尔夫斯堡:德国大众公司,2007,07.
关键词 制动辅助系统；主动安全；性能评价
中图分类号 U461 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0236-02
随着汽车技术与高等级公路的不断发展，行车速度愈来越高，如何减少碰撞事故发生而将车辆安全地停下来对制动系统提出了更高的要求。基于以上目的的制动辅助系统便应运而生。
对GIDAS（德国事故深入研究）数据库中的事故分析显示，在接近一半的事故中驾驶者未能用足够的力量进行制动。基于对德国联邦统计局事故数据的代表性随机抽样分析，奔驰公司计算了每10?000辆新注册的车辆中严重行人碰撞事故的比例。分析显示，如果制动辅助系统成为标准装备，严重行人碰撞事故数量可减少13%。
根据ECE R13H的相关定义，制动辅助系统（Brake Assist System，简称BAS）是指驾驶员在紧急情况踩下制动踏板可助其快速建立车辆制动减速度的系统。该系统通过感知驾驶员踩制动踏板的力量或速度来探测车辆行驶情况，以确定紧急情况的发生；当驾驶人员快速踩下制动踏板，即使踩踏力不足，该系统也会迅速将制动力增大至最佳水平，可以有效地缩短制动距离。有资料显示，在以100 kph的行驶速度制动时，BAS可使制动距离缩短30%～60%。
根据欧洲联盟行人碰撞保护技术指令2003/102/EC的要求，BAS作为汽车安全项目必须在2011年起逐渐成为标准配置。
按照执行制动辅助功能的主要部件进行区分，制动辅助系统可分为基于主动式助力器的电子制动辅助（EBA）、助力器内部带有BA控制阀的机械制动辅助（MBA）以及基于ESP系统主动增压功能的液压式制动辅助（HBA）。
1 电子制动辅助
电子主动式真空助力器真空腔上安装有膜片位移传感器及真空传感器，制动总泵还配备了TMC主缸压力接口。主动式助力器可向ABS/ESP控制器输送有关踏板行程和移动速度的信息，如果判断出是紧急刹车，就使助力器内螺线阀门开启，加大压力室内的气压，以提供足够的助力，实现电子制动辅助功能。
2 机械制动辅助
在真空助力器内部控制阀部位上增加具有惯性效应的机械组合开关机构，既可实现快速踩踏板时的紧急制动助力功能，被称为带机械式制动辅助装置的BA。
在一般速度踩下制动踏板时，其与一般的真空助力器一样，控制阀关闭，气阀打开。此时，真空腔里导入空气，助力器进行动作。随着踏板速度的提高，输入连杆和动力活塞将发生较大的相对变位，挂钩会脱离滑动阀门。脱钩的滑动阀门，压住控制阀，比通常动作时气门打开的要大。由此，从空气腔会导入较多的空气，能获得较大的输出力，可使制动系统压力迅速达到ABS启动条件。
大力踩下踏板但速度较低或者快速踩下踏板但踏板力很小的时候都可以达到机械式BA的触发条件，因此其可以通过阀值功率曲线来表示，即有：
P=F*V （1）
其中：P-阀值功率，W；F-踏板力，N；V-踏板速度，mm/s。下图为阀值功率56W时的特性曲线。
图4 机械式BA阀值功率特性曲线
3 液压制动辅助
HBA的主要功能是监测紧急制动情况并据此自动增加制动压力来提高车辆的减速度。其利用ESP系统的传感器信号及液压控制单元（HCU）具备的主动增压功能实现制动辅助，减少驾驶者的踏板操纵强度。在HBA的作用下，车辆的减速度只受到ABS控制，因此能接近于车辆物理极限内的最佳水平。普通的驾驶员能够像受过专业训练的驾驶员一样实现很短的制动距离。当驾驶员的制动水平期望值减小时，车辆的减速度会随着制动踏板力的减小相应的降低。从而当紧急制动情况结束后，驾驶员可以精确的控制车辆的减速度。
驾驶员的制动水平期望值是根据其施加在制动踏板上的压力决定的，踏板压力是根据主缸压力的测量值并结合实时液压控制所估算出来的。驾驶员能在任何时候干预制动程序，从而直接影响车辆的响应。HBA能够增加制动压力，所用驾驶员施加的压力是系统所采用的最小压力。当系统发生错误时，HBA将被关闭，并通过仪表指示灯将错误信息传递给驾驶员。
图5 HBA功能的比较
BOSCH公司在高附路面测试的数据表明（表1），在不同的速度情况下进行紧急制动，HBA可以有效地缩短制动距离。
从上面的三种工作原理及实验数据表明： 与其他形式的制动辅助功能相比，HBA由于是在ESP系统基础上进行的软件升级因此功能更加可靠，效果更好。
参考文献
[1]搜狐汽车.博世创新技术 制动辅助系统缩短制动距离[EB/OL].[2008-6-23]. http://auto.sohu.com/20080619/n257606542.shtml.
[2]魏春源译.德国BOSCH公司.汽车工程手册(第三版)[M].北京:北京理工大学出版社,2009.
[3]Bert Breuer ,Karlheinz H.Bill. Brake Technology Handbook[M].1st.English Edition.Warrendale,Pennsylvania,USA:SAE international,2008.
[4]牵引力控制和辅助系统结构与功能,服务培训自学手册374[K].沃尔夫斯堡:德国大众公司,2007,07.