汽車制動性的畢業(yè)設計

1、畢業(yè)設計（論文）2011屆機械設計制造及其自動化專業(yè)課程題目 汽車制動性的畢業(yè)設計學生姓名 學生學號 指導教員 學院2010年11月30日 汽車制動性的課程設計 目錄 1 序言 32 動性及其評價指標73制動時車輪的受力84汽車的制動效能及其恒定性95制動時汽車的方向穩(wěn)定性116總結141、序言 汽車制動系是用以強制行駛中的汽車減速或停車、使下坡行駛的汽車車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地(包括在斜坡上)駐留不動的機構。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，汽車制動系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動性能良好、制動系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動力性

2、能。 汽車制動系至少應有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置；重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設應急制動裝置及輔助制動裝置；牽引汽車應有自動制動裝置。 行車制動裝置用作強制行駛中的汽車減速或停車，并使汽車在下短坡時保持適當?shù)姆€(wěn)定車速。其驅動機構常采用雙回路或多回路結構，以保證其工作可靠。 駐車制動裝置用于使汽車可靠而無時間限制地停駐在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。駐車制動裝置應采用機械式驅動機構而不用液壓或氣壓式的，以免其產(chǎn)生故障。 應急制動裝置用于當行車制動裝置意外發(fā)生故障而失效時，則可利用應急制動裝置的機械力源(如強力壓縮彈簧)實現(xiàn)汽車制動。應急制動裝置不必

3、是獨立的制動系統(tǒng)，它可利用行車制動裝置或駐車制動裝置的某些制動器件。應急制動裝置也不是每車必備，因為普通的手力駐車制動器也可以起應急制動的作用。 輔助制動裝置用于山區(qū)行駛的汽車上，利用發(fā)動機排氣制動、電渦流或液力緩速器等輔助制動裝置，則可使汽車下長坡時長時間而持續(xù)地減低或保持穩(wěn)定車速并減輕或解除行車制動器的負荷。通常，在總質(zhì)量為5t以上的客車上和12t以上的載貨汽車上裝備這種輔助制動減速裝置。 自動制動裝置用于當掛車與牽引汽車連接的制動管路滲漏或斷開時，能使掛車自動制動。 任何一套制動裝置均由制動器和制動驅動機構兩部分組成。制動器有鼓式與盤式之分。行車制動是用腳踩下制動踏板操縱車輪制動器來制動

4、全部車輪，而駐車制動則多采用手制動桿操縱，且具有專門的中央制動器或利用車輪制動器進行制動。中央制動器位于變速器之后的傳動系中，用于制動變速器第二軸或傳動軸。行車制動和駐車制動這兩套制動裝置必須具有獨立的制動驅動機構。行車制動裝置的驅動機構，分液壓和氣壓兩種型式。用液壓傳遞操縱力時還應有制動主缸和制動輪缸以及管路；用氣壓操縱時還應有空氣壓縮機、氣路管道、貯氣筒、控制閥和制動氣室等。 過去，大多數(shù)汽車的駐車制動和應急制動都使用中央制動器，其優(yōu)點是制動位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動軸的制動力矩較小，容易滿足操縱手力小的要求。但在用作應急制動時，往往使傳動軸超載?，F(xiàn)代汽車由于車速提高，對應急制動

5、的可靠性要求更嚴，因此，在中、高級轎車和部分總質(zhì)量在1.5t以下的載貨汽車上，多在后輪制動器上附加手操縱的機械式驅動機構，使之兼起駐車制動和應急制動的作用，從而取消了中央制動器。 重型載貨汽車由于采用氣壓制動，故多對后輪制動器另設獨立的由氣壓控制而以強力彈簧作為制動力源的應急兼駐車制動驅動機構，不再設置中央制動器。但也有一些重型汽車除了采用了上述措施外，還保留了由氣壓驅動的中央制動器，以便提高制動系的可靠性。 制動系應滿足如下要求： (1)能適應有關標準和法規(guī)的規(guī)定。各項性能指標除應滿足設計任務書的規(guī)定和國家標準、法規(guī)制定的有關要求外，也應考慮銷售對象國家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。 我國的強制性

6、標準是GB12676-1999汽車制動系結構、性能和試驗方法、GB7258機動車運行安全技術條件。 (2)具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐坡制動效能。 行車制動效能是用在一定的制動初速度下或最大踏板力下的制動減速度和制動距離兩項指標來評定，它是制動性能最基本的評價指標。表1給出了歐美、日等國的有關標準或法規(guī)對這兩項指標的規(guī)定。綜合國外有關標準和法規(guī)，可以認為：進行制動效能試驗時的制動減速度j，轎車應為5.87m/s2（制動初速度v=80kmh）；載貨汽車應為4.45.5ms2 (制動初速度見表1)。相應的最大制動距離ST：轎車為ST=0.1v+v2/150；貨車為ST=0.15v+ v

7、2/115，式中第一項為反應距離；第二項為制動距離，ST單位為m；v單位為kmh。 我國一般要求制動減速度j不小于0.6g(5.88 ms2)，其條件如下：轎車制動初速度5080km/h、踏板力不大于400N；小型客車（9座以下）和輕型貨車（總重3.5t以下）制動初速度5080km/h、踏板力不大于500N;其它汽車制動初速度3060km/h、踏板力不大于700N。但實際上踏板力值比法規(guī)規(guī)定小，要考慮操縱輕便性與同類車比較來確定。 一般在水平干燥的瀝青、混泥土路面上以初速度30km/h制動時，制動距離應保證：對輕型貨車和轎車不大于7m，中型貨車不大于8m，重型貨車不大于12m。 駐坡效能是以汽

8、車在良好路面上能可靠而無時間限制地停駐的最大坡度(%)來衡量。一般對輕型貨車應不小于25%，中型貨車不小于20%，牽引車不小于12%。駐車制動的手控制力，對于轎車和小型客車不超過400N，其它車不超過600N。 (3)工作可靠。汽車至少應有行車制動和駐車制動兩套制動裝置，且它們的制動驅動機構應是各自獨立的。行車制動裝置的制動驅動機構至少應有兩套獨立的管路，當其中一套失效時，另一套應保證汽車制動效能不低于正常值的30%；駐車制動裝置應采用工作可靠的機械式制動驅動機構。 (4)制動效能的熱穩(wěn)定性好。汽車的高速制動、短時間內(nèi)的頻繁重復制動，尤其是下長坡時的連續(xù)制動，都會引起制動器的溫升過快，溫度過高

9、。特別是下長坡時的頻繁制動，可使制動器摩擦副的溫度達300400，有時甚至高達700。此時，制動摩擦副的摩擦系數(shù)會急劇減小，使制動效能迅速下降而發(fā)生熱衰退現(xiàn)象。制動器發(fā)生熱衰退后，經(jīng)過散熱、降溫和一定次數(shù)的和緩使用使摩擦表面得到磨合，其制動效能可重新恢復，這稱為熱恢復。提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性，增大制動鼓、盤的熱容量，改善其散熱性或采用強制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。 一般要求在初速為最高車速的80%時，以約0.3g的減速度重復進行1520次制動到初速度的1/2的衰退試驗后，其熱態(tài)制動效能應達到冷態(tài)制動效能的80%以上。 (5)制動效能的水穩(wěn)定性好。制動器摩擦表面浸水后，會因水的潤滑

10、作用使摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。一般規(guī)定在出水后反復制動515次，即應恢復其制動效能。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢復迅速。也應防止泥沙、污物等進入制動器工作表面，否則會使制動效能降低并加速磨損。某些越野汽車為了防止水和泥沙侵入而采用封閉的制動器。 (6)制動時的操縱穩(wěn)定性好。即以任何速度制動，汽車都不應當失去操縱性和方向穩(wěn)定性。一般要求在進行制動效能試驗時，車輛的任何部位不得偏出3.7m的試驗道。為此，汽車前、后輪制動器的制動力矩應有適當?shù)谋壤?，最好能隨各軸間載荷轉移情況而變化；同一軸上左、右車輪制動器的制動力矩應相同。否則當前輪抱死而側滑時，將失去操縱性；后輪抱死而

11、側滑甩尾，會失去方向穩(wěn)定性；當左、右輪的制動力矩差值超過15%時，會發(fā)生制動時汽車跑偏。 對于汽車列車，除了應保證列車各軸有適當?shù)闹苿恿Ψ峙渫猓矐⒁庵?、掛車之間各軸制動開始起作用的時間，特別是主、掛車之間制動開始時間的協(xié)調(diào)。 (7)制動踏板和手柄的位置和行程符合人機工程學要求，即操作方便性好，操縱輕便，舒適，能減少疲勞。踏板行程：對轎車應不大于150mm；對貨車應不大于170mm，其中考慮了摩擦襯片或襯塊的容許磨損量。制動手柄行程應不大于160200mm。各國法規(guī)規(guī)定，制動的最大踏板力一般為500N(轎車) 700N(貨車)。設計時，緊急制動(約占制動總次數(shù)的5%10%)踏板力的選取范圍：

12、轎車為200300N；貨車為350550N，采用伺服制動或動力制動裝置時取其小值。應急制動時的手柄拉力以不大于400500N為宜；駐車制動的手柄拉力應不大于500N(轎車) 700N(貨車)。 (8)作用滯后的時間要盡可能地短，包括從制動踏板開始動作至達到給定制動效能水平所需的時間(制動滯后時間)和從放開踏板至完全解除制動的時間(解除制動滯后時間)。一般要求這個時間盡可能短，對于氣制動車輛不得超過0.6s，對于汽車列車不得超過0.8s。 (9)制動時制動系噪聲盡可能小，且無異常聲響。 (10)與懸架、轉向裝置不產(chǎn)生運動干涉，在車輪跳動或汽車轉向時不會引起自行制動。 (11)制動系中應有音響或光

13、信號等警報裝置以便能及時發(fā)現(xiàn)制動驅動機件的故障和功能失效；制動系中也應有必要的安全裝置，例如一旦主、掛車之間的連接制動管路損壞，應有防止壓縮空氣繼續(xù)漏失的裝置；在行駛過程中掛車一旦脫掛，亦應有安全裝置驅使駐車制動將其停駐。 (12)能全天候使用，氣溫高時液壓制動管路不應有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時氣制動管路不應出現(xiàn)結冰。 (13)制動系的機件應使用壽命長、制造成本低；對摩擦材料的選擇也應考慮到環(huán)保要求，應力求減小制動時飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維。 汽車制動系設計的程序 1. 設計的前提條件 （1）汽車的參數(shù) 汽車的滿載質(zhì)量、自重以及滿載和空載時的前、后軸負荷及重心高度，還有軸距和輪胎尺寸。 （

14、2）法規(guī)適合性 決定制動系統(tǒng)、構造和參數(shù)的最低要求是適合指定的法規(guī)。 根據(jù)上述兩項最基本的前提條件，再加上市場的需求、使用條件、競爭性及本公司現(xiàn)生產(chǎn)情況確定設計方向。 2. 制動操縱方式和制動系統(tǒng)的確定 （1）研究、確定制動控制采用氣壓方式還是液壓（真空助力、真空增壓或油氣混合）方式 （2）研究、確定制動系統(tǒng)的構成 行車制動系統(tǒng)所采用雙回路或多回路，應由那些部件構成，這些部件是現(xiàn)有的還是需要選購或新設計，設計制動系統(tǒng)示意圖。 駐車制動采用中央制動器還是作用后輪（機械操縱還是彈簧制動缸）。 應急制動的操縱是與行車制動或駐車制動結合，還是獨立操縱。 是否需要有輔助制動，采用排氣制動、液力緩速器或電

15、渦流緩速器 （3）汽車必需制動力及其前后分配的確定 前提條件一經(jīng)確定，與前項的系統(tǒng)的研究、確定的同時，研究汽車必需的制動力并把它們適當?shù)胤峙涞角昂筝S上，確定每個車輪制動器必需的制動力。此外，還應研究、確定汽車必需的駐車制動力和應急制動力。 （4） 確定制動器制動力、摩擦片壽命及構造、參數(shù) 制動器必需制動力求出后，考慮摩擦片壽命和由輪胎尺寸等所限制的空間，選定制動器的型式、構造和參數(shù)，繪制布置圖，進行制動力制動力矩計算、摩擦磨損計算。 （5） 制動器零件設計 零件設計、材料、強度、耐久性及裝配性等的研究確定，進行工作圖設計 （6） 制動操縱系統(tǒng)設計 制動系操縱部件（閥類、加力器、制動氣室等）的研

16、究、選定或設計，操縱機構設計； 注意性能（操縱力和行程、制動系統(tǒng)靜特性和動特性）、強度、耐久性及車輛裝配性等。（7） 管路設計2、制動性及其評價指標保持在冷狀態(tài)時的制動效能，已經(jīng)成為設計制動器要考慮的一個重要問制動器課程設計汽車行駛時能在短距離里停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能夠維持一定車速的能力，稱為汽車的制動性。汽車的制動性是汽車的主要性能之一。制動性直接關系到交通安全，重大交通事故往往與制動距離太長，緊急制動時發(fā)生側滑等情況有關，故汽車的制動性是汽車安全行駛的重要保障。改善汽車的制動性，始終與汽車設計制造和使用部門的重要任務。制動性的評價指標制動效能，即制動距離與制動減速度。制動效

17、能的恒定性，即抗熱衰退能力。制動時汽車的方向穩(wěn)定性，即制動時汽車不發(fā)生跑偏、側滑以及失去轉向能力。制動效能是指在良好的路面上，汽車以一定初速制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度。它是制動性能最基本的評價指標。汽車高速行駛或下長坡連續(xù)制動時制動效能保持的稱度，稱熱衰退想能。因為制動過程實際上是把汽車行駛的動能通過制動器吸收轉換為熱能，所以制動器溫度升高后能否題。此外，涉水行駛后，制動器還存在水衰退的問題。制動時汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動時汽車按給定路徑行駛的能力來評價。若制動時發(fā)生跑偏、側滑或失去轉向能力，則汽車將偏離原來的路徑。3、制動時車輪的受力汽車受到與行駛方向相反的外力時，才能從一定

18、的速度制動到較小的車速或直至停止。這個外力只能由地面和空氣提供。但由于空氣阻力相對較小，所以實際上外力主要是由地面提供的，稱之為地面制動力。地面制動力越大，制動減速度越大，制動距離也越短，所以地面制動力對汽車制動性具有決定性影響。 下面分析一個車輪在制動時的受力狀況，以說明影響汽車地面制動力的主要因素。一、地面制動力 地面制動力是使汽車制動而減速行駛的外力，但是地面制動力取決于兩個摩擦副的摩擦力；一個是制動器內(nèi)制動摩擦片與制動鼓或制動盤間的摩擦力，一個是輪胎與地面間的摩擦力-附著力。二、制動器制動力在輪胎周緣為了克服制動器摩擦力矩所需的力稱為制動器制動力，它相當于把汽車架離地面，并踩住制動踏板

19、，在輪胎周緣沿切線方向推動車輪直至它能轉動所需的力，制動器制動力僅由制動器結構參數(shù)所決定，即取決于制動器的形式、結構尺寸、制動器摩擦副的摩擦因數(shù)以及車輪半徑，并與制動踏板力，即制動系的液壓或空氣壓力成正比，三、地面制動力、制動器制動力與附著力之間的關系 在制動時，若只考慮車輪的運動為滾動與抱死脫滑兩種狀況，當制動踏板力較小時，制動器摩擦力矩不大，地面與輪胎之間的摩擦力即地面制動力，足以克服制動器摩擦力矩而使車輪滾動，顯然，車輪滾動時的地面制動力就等于制動器制動力，且隨踏板力增長成正比地增長，但地面制動力是滑動摩擦的約束反力，它的值不能超過附著力。 當制動器踏板力或制動系液壓力上升到某一值，地面

20、制動力達到附著力時，車輪即抱死不轉而出現(xiàn)拖滑現(xiàn)象。制動系液壓力大于某一定值時，制動器制動力由于制動器摩擦力矩的增長而仍按直線關系繼續(xù)上升。但是，若作用在車輪上的法向載荷為常數(shù)，地面制動力達到附著力的值后就不再增加。 由此可見，汽車的地面制動力首先取決于制動器制動力，但同時又受地面附著條件的限制，所以只有汽車具有足夠的制動器制動力，同時地面又能夠提供高的附著力時，才能獲得足夠的地面制動力。四、硬路面上的附著系數(shù)上面曾假設車輪運動只有滾動和抱死脫滑。但仔細觀察汽車制動過程，發(fā)現(xiàn)胎面留在地面上的印痕從車輪滾動到抱死脫滑是一個漸變的過程。第一段時單純滾動，第二段是邊滾邊滑，第三段是完全脫滑。從三段的變

21、化情況可以看出，隨著制動強度的增加，車輪滾動的成分越來越少，而滑動的成分越來越多，一般用滑動率來說明這個過程中滑動的成分。純滾動時，滑動率為0，純脫滑時，滑動率為1，滑動率的數(shù)值說明了車輪運動中滑動成分所占的比例，滑動率越大滑動成分越多。 若令地面制動力和垂直載荷之比為制動力系數(shù)，則不同滑動率時，制動力系數(shù)的數(shù)值不同，制動力系數(shù)的最大值稱為峰值附著系數(shù)，滑動率大于0的原因是輪胎的滾動半徑變大，當出現(xiàn)地面制動力時，輪胎前面即將與地面接觸的胎面受到拉伸而有微量的伸長，滾動半徑隨地面制動力的加大而加大。側向力系數(shù)為側向力與垂直載荷的比值，滑動率越低，同一側偏角條件下的側向力系數(shù)越大，即輪胎保持轉向、

22、防止側滑的能力越大。所以，制動時若能使滑動率保持在較低值，便可獲得較大的制動力系數(shù)與較高的側向力系數(shù)。這樣，制動性能最好，側向穩(wěn)定性也很好，具有一般制動系的汽車時無法做到這一點的。但近年來的發(fā)展起來的制動防抱死裝置卻能實現(xiàn)這個要求。從而顯著地改善汽車在制動時的制動效能和穩(wěn)定性。附著系數(shù)的數(shù)值主要取決于道路的材料、路面的狀況與輪胎的結構、胎面花紋、材料以及汽車運動的速度等因素。4、汽車的制動效能及其恒定性汽車的制動效能是指汽車迅速降低車速直至停車的能力。評定制動效能的指標是制動距離和制動減速度。一、制動距離和制動減速度制動距離與汽車的行駛安全有直接的關系，指的是汽車速度為U時，從駕駛員開始操縱制

23、動控制裝置（制動踏板）到汽車完全停住為止所駛過的距離。制動距離與制動踏板力、路面附著條件、車輛載荷、發(fā)動機是否結合等許多因素有關。在測試制動距離時，應對踏板力或制動系壓力、路面附著系數(shù)以及車輛的狀態(tài)做一規(guī)定。制動距離與制動器的熱狀況也有密切關系，若無特殊說明，一般制動距離是在冷試驗的條件下測得的。此時，起始制動時制動器的溫度在100攝氏度以下。由于各種汽車的動力性不同，對制動效能也提出了不同要求，一般轎車、輕型貨車行駛車速高，所以要求制動效能也高；重型貨車行駛車速低，要求就稍低一點。制動減速度是制動時車速對時間的導數(shù)，它反映了地面制動力的大小，因此與制動器制動力及附著力有關。二、制動距離的分析

24、為了分析制動距離，需要對制動過程有一個全面的了解。從制動的全過程來看，總共包括駕駛員見到信號后做出行動反應、制動器起作用、持續(xù)制動和放松制動器四個階段。一般所指制動距離是開始踩著制動踏板到完全停車的距離。決定汽車制動距離的主要因素是：制動器器作用時間、最大制動減速度即附著力以及起始制動車速。附著力越大，起始制動車速越低，制動距離越短，只是顯而易見的。下面僅對制動器起作用的時間加以分析。真正使汽車減速停車的是持續(xù)制動時間，但制動器起作用時間對制動距離的影響是不小的，制動器起作用時間與制動系的結構形式有密切關系。當駕駛員急速踩下制動踏板時，液壓制動系的制動器起作用時間可短至0.1秒或更短，真空助力

25、制動系和氣壓制動系為0.3-0.9秒，貨車有掛車時，汽車列車的制動器起作用時間有時竟達2秒，但精心設計的汽車列車制動系可縮短至0.4秒。制動器的抗熱衰退性能不僅受摩擦材料摩擦因數(shù)下降的影響，而且同制動器的結構形式有密切關系。5、制動時汽車的方向穩(wěn)定性 制動過程中，有時會出現(xiàn)制動跑偏、后軸側滑或前輪失去轉向能力而使汽車失去控制離開原來的行駛方向。甚至發(fā)生撞入對方車輛行駛軌道、下溝、滑下三坡的危險情況。一般稱汽車在制動過程中維持直線行駛或按預定彎道行駛的能力為制動時汽車的方向穩(wěn)定性。汽車試驗中常規(guī)定一定寬度的試驗通道，制動時的方向穩(wěn)定性合格的車輛、在試驗過程中不允許產(chǎn)生不可控制的效應使它離開這條通

26、 制動時汽車制動向左或向右偏駛成為制動跑偏，側滑時指制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動，最危險的情況是在高速制動時發(fā)生后軸側滑，此時汽車常發(fā)生不規(guī)則的急劇回轉運動而失去控制。跑偏與側滑時有聯(lián)系的，嚴重的跑偏有時會加劇跑偏的趨勢。前輪失去轉向能力，是指彎道制動時汽車不再按原來的彎道行駛而沿彎道切線方向駛出，直線行駛制動時，雖然轉動轉向盤但汽車仍按照直線方向行駛的現(xiàn)象。失去轉向能力和后軸側滑也是有聯(lián)系的。一般如果汽車后軸不會側滑，前輪就有可能失去轉向能力，后軸側滑，前輪常仍有轉向能力。制動跑偏、側滑和前輪失去轉向能力是造成交通事故的重要原因。例如，我國某市市郊一三區(qū)公路，根據(jù)兩周發(fā)生的七起交通事

27、故分析，發(fā)現(xiàn)其中有六起始由于制動時的后軸發(fā)生側滑或前輪失去轉向能力造成的。一、汽車的制動跑偏制動時汽車的跑偏的原因有兩個：1、汽車左右車輪，特別是前軸左右車輪制動器的制動力不相等。2、制動時懸架導向桿系與轉向系拉桿在運動學上的不協(xié)調(diào)。其中，第一個原因是制造、調(diào)整誤差造成的，汽車究竟向左或向右跑偏，要根據(jù)具體情況而定，而第二個原因是設計造成的，制動時汽車總是向左一方跑偏。造成跑偏的第二個原因是懸架導向桿系與轉向桿系拉桿發(fā)生運動干涉，且跑偏的方向不變。9、ABS防抱死制動系統(tǒng)一、ABS防抱制動系統(tǒng)系統(tǒng)概述隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，安全性日益成為人們選購汽車的重要依據(jù)。目前廣泛采用的防抱制動系統(tǒng)（

28、ABS）使人們對安全性要求得以充分的滿足。汽車制動防抱系統(tǒng)，簡稱為ABS，是提高汽車被動安全性的一個重要裝置。有人說制動防抱系統(tǒng)是汽車安全措施中繼安全帶之后的又一重大進展。汽車制動系統(tǒng)是汽車上關系到乘客安全性最重要的二個系統(tǒng)之一。隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車的安全性越來越為人們重視。汽車制動防抱系統(tǒng)，是提高汽車制動安全性的又一重大進步。ABS防抱制動系統(tǒng)由汽車微電腦控制，當車輛制動時，它能使車輪保持轉動，從而幫助駕駛員控制車輛達到安全的停車。這種防抱制動系統(tǒng)是用速度傳感器檢測車輪速度，然后把車輪速度信號傳送到微電腦里，微電腦根據(jù)輸入車輪速度，通過重復地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪

29、的打滑率，保持車輪轉動。在制動過程中保持車輪轉動，不但可保證控制行駛方向的能力，而且，在大部分路面情況下，與抱死鎖死車輪相比，能提供更高的制動力量。ABS與常規(guī)的液壓制動系統(tǒng)相比有三個顯著的擾點：1.車輛控制-裝備有ABS的汽車駕駛員在緊急制動過程中，保持著很大程度的操縱控制。在緊急制動過程中，用標淮的液壓制動器產(chǎn)生的打滑使駕駛員失去對車輛的控制。ABS恢復穩(wěn)定性并使駕駛員恢復對車輛的控制。2.減少浮滑現(xiàn)象-潮濕、光滑道路和抱死車輛縱使形成被稱為浮滑現(xiàn)象的狀態(tài)，當車輛駕駛員行駛在具有一層水和油薄模的路面之上時，出現(xiàn)與浮滑現(xiàn)象相仿。由于ABS減少了車輪抱死的機會，因此，也減少了制動過程中出現(xiàn)浮滑

30、現(xiàn)象的機會。3、改善了輪胎的磨損-使用ABS防止車輪抱死，消除了在緊急制動過程中輪胎平斑的可能性。三、ABS的工作原理控制裝置和ABS警示燈等組成，在不同的ABS系統(tǒng)中，制動壓力調(diào)節(jié)裝置的結構形式和工作原理往往不同，電子控制裝置的內(nèi)部結構和控制邏輯也可能ABS通常都由車輪轉速傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)裝置、電子不盡相同。在常見的ABS系統(tǒng)中，每個車輪上各安裝一個轉速傳感器，將有關各車輪轉速的信號輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據(jù)各車輪轉速傳感器輸入的信號對各個車輪的運動狀態(tài)進行監(jiān)測和判定，并形成相應的控制指令。制動壓力調(diào)節(jié)裝置主要由調(diào)壓電磁閥組成，電動泵組成和儲液器等組成一個獨立的整體，通過制動管路

31、與制動主缸和各制動輪缸相連。制動壓力調(diào)節(jié)裝置受電子控制裝置的控制，對各制動輪缸的制動壓力進行調(diào)節(jié)。ABS的工作過程可以分為常規(guī)制動，制動壓力保持制動壓力減小和制動壓力增大等階段。在常規(guī)制動階段，ABS并不介入制動壓力控制，調(diào)壓電磁閥總成中的各進液電磁閥均不通電而處于開啟狀態(tài)，各出液電磁閥均不通電而處于關閉狀態(tài)，電動泵也不通電運轉，制動主缸至各制動輪缸的制動管路均處于溝通狀態(tài)，而各制動輪缸至儲液器的制動管路均處于封閉狀態(tài)，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的輸出壓力而變化，此時的制動過程與常規(guī)制動系統(tǒng)的制動過程完全相同。在制動過程中，電子控制裝置根據(jù)車輪轉速傳感器輸入的車輪轉速信號判定有車輪趨于抱

32、死時，ABS就進入防抱制動壓力調(diào)節(jié)過程。例如，電子控制裝置判定右前輪趨于抱死時，電子控制裝置就使控制右前輪刮動壓力的進液電磁閥通電，使右前進液電磁閥轉入關閉狀態(tài)，制動主缸輸出的制動液不再進入右前制動輪缸，此時，右前出液電磁閥仍末通電而處于關閉狀態(tài)，右前制動輪缸中的制動液也不會流出，右前制動輪缸的刮動壓力就保持一定，而其它末趨于抱死車輪的制動壓力仍會隨制動主缸輸出壓力的增大而增大；如果在右前制動輪缸的制動壓力保持一定時，電子控制裝置判定右前輪仍然趨于抱死，電子控制裝置又使右前出液電磁閥也通電而轉入開啟狀態(tài)，右前制動輪缸中的部分制動波就會經(jīng)過處于開啟狀態(tài)的出液電磁閥流回儲液器，使右前制動輪缸的制動

33、壓力迅速減小右前輪的抱死趨勢將開始消除，隨著右前制動輪缸制動壓力的減小，右前輪會在汽車慣性力的作用下逐漸加速；當電子控制裝置根據(jù)車輪轉速傳感器輸入的信號判定右前輪的抱死趨勢已經(jīng)完全消除時，電子控制裝置就使右前進液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進液電磁閥轉入開啟狀態(tài)，使出液電磁閥轉入關閉狀態(tài)，同時也使電動泵通電運轉，向制動輪缸泵輸送制動液，由制動主缸輸出的制動液經(jīng)電磁閥進入右前制動輪缸，使右前制動輪缸的制動壓力迅速增大，右前輪又開抬減速轉動。ABS通過使趨于抱死車輪的制動壓力循環(huán)往復而將趨于防抱車輪的滑動率控制，在峰值附著系數(shù)滑動率的附近范圍內(nèi)，直至汽車速度減小至很低或者制動主缸的常出壓力不再使車

34、輪趨于抱死時為止。制動壓力調(diào)節(jié)循環(huán)的頻率可達320HZ。在該ABS中對應于每個制動輪缸各有對進液和出液電磁閥，可由電子控制裝置分別進行控制，因此，各制動輪缸的制動壓力能夠被獨立地調(diào)節(jié)，從而使四個車輪都不發(fā)生制動抱死現(xiàn)象。盡管各種ABS的結構形式和工作過程并不完全相同，但都是通過對趨于抱死車輪的制動壓力進行自適應循環(huán)調(diào)節(jié)，來防止被控制車輪發(fā)生制動抱死。6、總結現(xiàn)代汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 從汽車誕生時起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關重要的角色。近年來，隨著車輛技術的進步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯。眾多的汽車工程師在改進汽車制動性能的研究中傾注了大量的心血。目前關于

35、汽車制動的研究主要集中在制動控制方面，包括制動控制的理論和方法，以及采用新的技術。 最原始的制動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機械裝置向制動器施加作用力，這時的車輛的質(zhì)量比較小，速度比較低，機械制動雖已滿足車輛制動的需要，但隨著汽車自質(zhì)量的增加，助力裝置對機械制動器來說已顯得十分必要。這時，開始出現(xiàn)真空助力裝置。1932年生產(chǎn)的質(zhì)量為2860kg的凱迪拉克V16車四輪采用直徑419.1mm的鼓式制動器，并有制動踏板控制的真空助力裝置。林肯公司也于1932年推出V12轎車，該車采用通過四根軟索控制真空加力器的鼓式制動器。 隨著科學技術的發(fā)展及汽車工業(yè)的發(fā)展，尤其是軍用車輛及軍用技術的發(fā)展，車輛制動

36、有了新的突破，液壓制動是繼機械制動后的又一重大革新。Duesenberg Eight車率先使用了轎車液壓制動器?？巳R斯勒的四輪液壓制動器于1924年問世。通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動技術。到20世紀50年代，液壓助力制動器才成為現(xiàn)實。 20世紀80年代后期，隨著電子技術的發(fā)展，世界汽車技術領域最顯著的成就就是防抱制動系統(tǒng)(ABS)的實用和推廣。ABS集微電子技術、精密加工技術、液壓控制技術為一體，是機電一體化的高技術產(chǎn)品。它的安裝大大提高了汽車的主動安全性和操縱性。防抱裝置一般包括三部分：傳感器、控制器(電子計算機)與壓力調(diào)節(jié)器。傳感器接受運動參數(shù)，如車輪角速度、角加速

37、度、車速等傳送給控制裝置，控制裝置進行計算并與規(guī)定的數(shù)值進行比較后，給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令。 1936年，博世公司申請一項電液控制的ABS裝置專利促進了防抱制動系統(tǒng)在汽車上的應用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制動器；1971年，克萊斯勒車采用了四輪電子控制的ABS裝置。這些早期的ABS裝置性能有限，可靠性不夠理想，且成本高。 1979年，默本茨推出了一種性能可靠、帶有獨立液壓助力器的全數(shù)字電子系統(tǒng)控制的ABS制動裝置。1985年美國開發(fā)出帶有數(shù)字顯示微處理器、復合主缸、液壓制動助力器、電磁閥及執(zhí)行器“一體化”的ABS防抱裝置。隨著大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術的出現(xiàn)，以及電子信息

38、處理技術的高速發(fā)展，ABS以成為性能可靠、成本日趨下降的具有廣泛應用前景的成熟產(chǎn)品。1992年ABS的世界年產(chǎn)量已超過1000萬輛份，世界汽車ABS的裝用率已超過20%。一些國家和地區(qū)(如歐洲、日本、美國等)已制定法規(guī)，使ABS成為汽車的標準設備。 當考慮基本的制動功能量，液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟的方法。即使增加了防抱制動(ABS)功能后，傳統(tǒng)的“油液制動系統(tǒng)”仍然占有優(yōu)勢地位。但是就復雜性和經(jīng)濟性而言，增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于“智能汽車”的新技術使基本的制動器顯得微不足道。 傳統(tǒng)的制動控制系統(tǒng)只做一樣事情，即均勻分配油液壓力。當制動踏板踏下時，主缸就將等量的油液

39、送到通往每個制動器的管路，并通過一個比例閥使前后平衡。而ABS或其他一種制動干預系統(tǒng)則按照每個制動器的需要時對油液壓力進行調(diào)節(jié)。 目前，車輛防抱制動控制系統(tǒng)(ABS)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應用，但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設計的。方法雖然簡單實用，但是其調(diào)試比較困難，不同的車輛需要不同的匹配技術，在許多不同的道路上加以驗證；從理論上來說，整個控制過程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達到最佳的制動效果。 另外，由于編制邏輯門限ABS有許多局限性，所以近年來在ABS的基礎上發(fā)展了車輛動力學控制系統(tǒng)(VDC)。結合動力學控制的最佳ABS是以

40、滑移率為控制目標的ABS，它是以連續(xù)量控制形式，使制動過程中保持最佳的、穩(wěn)定的滑移率，理論上是一種理想的ABS控制系統(tǒng)滑移率控制的難點在于確定各種路況下的最佳滑移率，另一個難點是車輛速度的測量問題，它應是低成本可靠的技術，并最終能發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對以滑移率為目標的ABS而言，控制精度并不是十分突出的問題，并且達到高精度的控制也比較困難；因為路面及車輛運動狀態(tài)的變化很大，多種干擾影響較大，所以重要的問題在于控制的穩(wěn)定性，即系統(tǒng)魯棒性，應保持在各種條件下不失控。防抱系統(tǒng)要求高可靠性，否則會導致人身傷亡及車輛損壞。 因此，發(fā)展魯棒性的ABS控制系統(tǒng)成為關鍵。現(xiàn)在，多種魯棒控制系統(tǒng)應用到ABS的控

41、制邏輯中來。除傳統(tǒng)的邏輯門限方法是以比較為目的外，增益調(diào)度PID控制、變結構控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng)，是目前所采用的以滑移率為目標的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗規(guī)則的控制，與系統(tǒng)的模型無關，具有很好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性，但調(diào)整控制參數(shù)比較困難，無理論而言，基本上是靠試湊的方法。然而對大多數(shù)基于目標值的控制而言，控制規(guī)律有一定的規(guī)律。 另外，也有采用其它的控制方法，如基于狀態(tài)空門及線性反饋理論的方法，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)等。各種控制方法并不是單獨應用在汽車上，通常是幾種控制方法組合起來實施。如可以將模糊控制和PID結合起來，兼顧模糊控制的魯棒性和PID控制的高精度，能達到很

42、好的控制效果。 車輪的驅動打滑與制動抱死是很類似的問題。在汽車起動或加速時，因驅動力過大而使驅動輪高速旋轉、超過摩擦極限而引起打滑。此時，車輪同樣不具有足夠的側向力來保持車輛的穩(wěn)定，車輪切向力也減少，影響加速性能。由此看出，防止車輪打滑與抱死都是要控制汽車的滑移率，所以在ABS的基礎上發(fā)展了驅動防滑系統(tǒng)(ASR)。 ASR是ABS的邏輯和功能擴展。ABS在增加了ASR功能后，主要的變化是在電子控制單元中增加了驅動防滑邏輯系統(tǒng)，來監(jiān)測驅動輪的轉速。ASR大多借用ABS的硬件，兩者共存一體，發(fā)展成為ABS/ASR系統(tǒng)。 目前，ABS/ASR已在歐洲新載貨車中普遍使用，并且歐共體法規(guī)EEC/71/3

43、20已強制性規(guī)定在總質(zhì)量大于3.5t的某些載貨車上使用，重型車是首先裝用的。然而ABS/ASR只是解決了緊急制動時附著系數(shù)的利用，并可獲得較短的制動距離及制動方向穩(wěn)定性，但是它不能解決制動系統(tǒng)中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能，同時可進行制動強度的控制。 ABS只有在極端情況下(車輪完全抱死)才會控制制動，在部分制動時，電子制動使可控制單個制動缸壓力，因此反應時間縮短，確保在任一瞬間得到正確的制動壓力。近幾年電子技術及計算機控制技術的飛速發(fā)展為EBS的發(fā)展帶來了機遇。德國自20世紀80年代以來率先發(fā)展了ABS/ASR系統(tǒng)并投入市場，在EBS的研究與發(fā)展過程中走到了世界的前列。 德國博世公司在

44、1993年與斯堪尼公司聯(lián)合首次在Scania牽引車及掛車上裝用了EBS。然而EBS是全新的系統(tǒng)，它有很大的潛力，必將給現(xiàn)在及將來的制動系統(tǒng)帶來革命性的變革。 今天，ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標準設備。 車輛制動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術的發(fā)展。一方面是擴大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實施伺服控制和高精度控制。 在第一方面，ABS功能的擴充除ASR外，同時把懸架和轉向控制擴展進來，使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。制動器開發(fā)廠商還提出了未來將ABS/TCS和VDC與智能化運輸系統(tǒng)一體化運用的構想。隨著電子控制傳動、懸架系統(tǒng)及轉

45、向裝置的發(fā)展，將產(chǎn)生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網(wǎng)絡，從而產(chǎn)生一些新的功能，如：采用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動的效率；在制動過程中，通過輸入一個驅動命令給電子懸架系統(tǒng)，能防止車輛的俯仰。 在第二個方面，一些智能控制技術如神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術是現(xiàn)在比較新的控制技術，已經(jīng)有人將其應用在汽車的制動控制系統(tǒng)中。ABS/ASR并不能解決汽車制動中的所有問題。因此由ABS/ASR進一步發(fā)展演變成電子控制制動系統(tǒng)(EBS)，這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個重要的方向。但是EBS要想在實際中應用開來，并不是一個簡單的問題。除技術外，系統(tǒng)的成本和相關的法規(guī)是其投入應用的關鍵。 經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式

46、已經(jīng)基本固定下來。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。如凱西-海斯(K-H)公司在一輛實驗車上安裝了一種電-液(EH)制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)徹底改變了制動器的操作機理。通過采用4個比例閥和電力電子控制裝置，K-H公司的EBM就能考慮到基本制動、ABS、牽引力控制、巡航控制制動干預等情況，而不需另外增加任何一種附加裝置。EBM系統(tǒng)潛在的優(yōu)點是比標準制動器能更加有效地分配基本制動力，從而使制動距離縮短5%。一種完全無油液、完全的電路制動BBW(Brake-By-Wire)的開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動裝置成為歷史四.全電路制動(BBW) BBW是未來制動控制系統(tǒng)的L發(fā)

47、展方向。全電制動不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，因為其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動反應時間。全電制動的結構如圖2所示。其主要包含以下部分： a)電制動器。其結構和液壓制動器基本類似，有盤式和鼓式兩種，作動器是電動機； b)電制動控制單元(ECU)。接收制動踏板發(fā)出的信號，控制制動器制動；接收駐車制動信號，控制駐車制動；接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等，控制車輪制動力，實現(xiàn)防抱死和驅動防滑。由于各種控制系統(tǒng)如衛(wèi)星定位、導航系統(tǒng)，自動變速系統(tǒng)，無級轉向系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)等的控制系統(tǒng)與制動控制系統(tǒng)高度集成，所以ECU還得兼顧這些系統(tǒng)的控制； c)輪速傳感器。準

48、確、可靠、及時地獲得車輪的速度； d)線束。給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號； e)電源。為整個電制動系統(tǒng)提供能源。與其他系統(tǒng)共用。可以是各種電源，也包括再生能源。 從結構上可以看出這種全電路制動系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點： a)整個制動系統(tǒng)結構簡單，省去了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動油箱、制動主缸、助力裝置。液壓閥、復雜的管路系統(tǒng)等部件，使整車質(zhì)量降低； b)制動響應時間短，提高制動性能； c)無制動液，維護簡單； d)系統(tǒng)總成制造、裝配、測試簡單快捷，制動分總成為模塊化結構； e)采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能良好； f)易于改進，稍加改進就可以增加各種電控制功能。 全電制動控制系統(tǒng)是一個全

49、新的系統(tǒng)，給制動控制系統(tǒng)帶來了巨大的變革，為將來的車輛智能控制提供條件。但是，要想全面推廣，還有不少問題需要解決： 首先是驅動能源問題。采用全電路制動控制系統(tǒng)，需要較多的能源，一個盤式制動器大約需要1kW的驅動能量。目前車輛12V電力系統(tǒng)提供不了這么大的能量，因此，將來車輛動力系統(tǒng)采用高壓電，加大能源供應，可以滿足制動能量要求，同時需要解決高電壓帶來的安全問題。 其次是控制系統(tǒng)失效處理。全電制動控制系統(tǒng)面臨的一個難題是制動失效的處理。因為不存在獨立的主動備用制動系統(tǒng)，因此需要一個備用系統(tǒng)保證制動安全，不論是ECU元件失效，傳感器失效還是制動器本身、線束失效，都能保證制動的基本性能。實現(xiàn)全電制動

50、控制的一個關鍵技術是系統(tǒng)失效時的信息交流協(xié)議，如TTP/C。 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，立即發(fā)出信息，確保信息傳遞符合法規(guī)最適合的方法是多重通道分時區(qū)(TDMA)，它可以保證不出現(xiàn)不可預測的信息滯后。TTP/C協(xié)議是根據(jù)TDMA制定的。第三是抗干擾處理。車輛在運行過程中會有各種干擾信號，如何消除這些干擾信號造成的影響，目前存在多種抗干擾控制系統(tǒng)，基本上分為兩種：即對稱式和非對稱式抗干擾控制系統(tǒng)。 對稱式抗干擾控制系統(tǒng)是用兩個相同的CPU和同樣的計算程序處理制動信號。非對稱式抗干擾控制系統(tǒng)是用兩個不同的CPU和不一樣的計算程序處理制動信號。兩種方法各有優(yōu)缺點。另外，電制動控制系統(tǒng)的軟件和硬件如何實現(xiàn)模塊

51、化，以適應不同種類的車型需要；如何實現(xiàn)底盤的模塊化，是一個重要的難題。只有將制動、轉向、懸架、導航等系統(tǒng)綜合考慮進來，從算法上模塊化，建立數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，才能以最低的成本獲得最好的控制系統(tǒng)。 電制動控制系統(tǒng)首先用在混合動力制動系統(tǒng)車輛上，采用液壓制動和電制動兩種制動系統(tǒng)。這種混合制動系統(tǒng)是全電制動系統(tǒng)的過渡方案。由于兩套制動系統(tǒng)共存，使結構復雜，成本偏高。 隨著技術的進步，上述的各種問題會逐步得到解決，全電制動控制系統(tǒng)會真正代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以液壓為主的制動控制系統(tǒng)。圖3是這種全電制動控制系統(tǒng)的配置方案。 綜上所述，現(xiàn)代汽車制動控制技術正朝著電子制動控制方向發(fā)展。全電制動控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)

52、的以液壓為主的傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)。同時，隨著其他汽車電子技術特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。 汽車電子制動控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動式方向擺動穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導航系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，未來的汽車中就不存在孤立的制動控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛控制的智能化。 但是，汽車制動控制技術的發(fā)展受整個汽車工業(yè)發(fā)展的制約。有一個巨大的汽車現(xiàn)有及潛在的市場的吸引，各種先進的電子技術、生物技術、信息技術以及各種智能技術才不斷應用到汽車制動控制系統(tǒng)中來。同時需要各種國際及國

53、內(nèi)的相關法規(guī)的健全，這樣裝備新的制動技術的汽車就會真正應用到汽車的批量生產(chǎn)中。汽車安全的發(fā)展歷程 如今，汽車安全已經(jīng)成為各大汽車廠商必修的功課，從只說安全的VOLVO到“為了所有人安全”的本田汽車，汽車安全成為汽車廠商宣傳的核心主題之一，那么，我們現(xiàn)在回頭看看，到底誰才是真正開創(chuàng)汽車安全的鼻祖呢？ 在講述ESP、安全帶、安全氣囊甚至G-CON車身之前，讓我們再來看看汽車安全的發(fā)展歷史，從歷史來看，汽車安全在汽車發(fā)明之后的50年左右才被逐步重視起來，這次我們必須仍然要感謝汽車的鼻祖戴姆勒奔馳汽車，我們還要記住被稱為安全之父的一個人巴恩伊（Bla Barnyi）。安全車身 1939年8月1日，巴恩

54、伊第一次來到位于斯圖加特市郊辛德芬根的戴姆勒-奔馳公司上班。這位年輕人由此開始了改寫了汽車發(fā)展史的偉大歷程，因為后來出現(xiàn)的許多安全設計理念和技術都與他的發(fā)明息息相關。而在此前，這位脾氣急躁的天才設計師卻總窩在一間木板房里進行著各種新技術的研發(fā)。早在40年代，他就開始注意到汽車的車身設計是決定汽車被動安全的關鍵，他創(chuàng)造性地提出特別設計轉向系統(tǒng)、轉向柱、方向盤、底盤以及車身，以確保車內(nèi)駕乘人員的安全性。他說：“未來汽車上的轉向系、轉向柱、方向盤、底盤和車身一定會與目前的有所不同?！睆?939年8月起，巴恩伊就在一個96平方米大小的木棚房里開始了他的設計研發(fā)工作。作為當今汽車安全車身技術的基礎，巴恩伊在他的“Terracruiser”（1945）和“Concadoro”（1946）的新車方案中率先提出了他對被動安全的設想和未來車身的設計結合在一起思想。其中，六座的“Terracruiser”在車身中部設計了異常堅固的乘坐艙，并且前面和后面分別與塑性變形碰撞緩沖區(qū)彈性連接，它們在事故發(fā)生時能吸收碰撞所產(chǎn)生的動力能量。類似的安全特性在三座的“Concadoro”上也有所體現(xiàn)?！癈oncadoro”車身采用三廂結構設計，單排的座椅使得駕駛艙可以前后調(diào)整。此外，設計方案已經(jīng)有了帶擋板的方向盤和安全轉向柱。