张鹏 胡金奎

摘 要：商用车的安全性分为主动安全性和被动安全性，其中被动安全的发展已经陷入瓶颈，很难有较大的发展，主动安全的发展迎来黄金时期。文中通过文献查阅，介绍了主动安全的发展历程、发展前景、商用车的安全性能分类、主动安全性能的评价指标、国内外商用车主动安全性能的现状、商用车主动安全性能的发展趋势，详细分析了主动安全系统的作用以及在商用车中的应用情况，为我国未来商用车主动性能的发展提供一定的理论依据以及相关资料。

关键词：商用车;主动安全;应用;性能

1概述

汽车在发明之初并没有汽车主动安全性这种说法，直到汽车发展越来越成熟的时候人们才认识到主动安全性对汽车的重要性。一方面主动安全性是在事故发生前规避事故的，从源头上避免了事故的发生，另一方面还可以在事故放生后减少事故造成的人生伤亡和财产损失，对推动汽车的发展起到了重要作用。其中，汽车主动安全系统的发明对汽车主动安全性的发展功不可没，大部分主动安全性能的提升都是和汽车主动安全系统的发明和优化有关，可以说没有主动动安全系统，就没有现在汽车这么优秀的主动安全性能。

陈天殷认为电子稳定程序（ESP）、驱动防滑系统（ASR）、 驱动控制系统（TCS）、电子制动力分配系统（EBD）和感载比例阀装置（SABS）等并称为汽车最重要的5项主动安全装置[1]，受限于篇幅和作者的能力限制，本文僅简单介绍ABS、ASR、EBD和ESP的功能原理和安全性能，详细分析其在商用车上应用情况并预测我国商用车未来主动安全性能的发展趋势。

2 商用车的特点及安全需要

商用车主要是大型车辆，而且因其数量巨大，每年发生的车祸也不少，下图2.1所示为2009-2014年营运客车事故统计图。

图2.1 2009-2014年营运客车事故统计图（万辆）

上图可以看出虽然每年营运车辆的死亡人数、事故起数、营运客车死亡人数占营运车辆死亡人数比例和营运客车事故起数占营运车辆事故起数比例呈现下降趋势，但每年所造成的死亡人数仍然非常庞大。可以想象，商用车每年因为交通事故会造成多大的人身伤亡和财产损失。因此，主动安全技术的发展和应用将成为商用车安全性能提高的重要保证。

3 主动安全系统分析

3.1 ABS功能及应用分析

3.1.1ABS功能原理

制动防抱死系统（antilock brake system）简称ABS。作用就是在汽车制动时，采用计算机自动控制各车轮制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值，获得最佳的制动效果[2]。下图3.1为有无ABS刹车效果对比图。

图3.1 有无ABS刹车效果对比图

3.1.2 ABS在商用车上的应用分析

尽管我国在2004年就对安装ABS的车型和时间作了规定，但在商用车特别是货车、卡车等领域这一规定落实情况却并不理想。杨冠宇等人认为我国轻卡竞争过于激烈，ABS对于多数轻卡企业来说成本过高[3]。贺继红认为个体户对车辆的价格比较敏感，对ABS的作用认识严重不足导致个体户的车辆安装较少，各地方对ABS强制安装执法力度不统一导致法规效果难以实现[4]。据了解，好一点的品牌的ABS大约五千元左右，因此一般的轻卡厂商在加装ABS之后很难在价格上与竞争对手竞争，部分买家也不愿为了安全而多掏钱，而且不少车主表示ABS维修比较困难，很多卡车司机根本找不到可以维修的地方。综上所述，ABS虽然功能强大，安全性能提升明显，但在我国商用车上的应用远未达到理想水平。

ABS作为主动安全性能提升最基础和最有效的系统，在减少交通事故方面的能力和作用非常明显，据德国汉诺威交通事故研究所对182起商用车交通事故的分析表明使用 ABS 能够完全避免 7.1%的交通事故，减轻13.9%的材料损失和 17.4%的人员伤害[5]。但我国受制于各种因素仍未让这种系统应用在每一辆商用车上，这意味着我国每时每刻都在遭受本可以避免的损失。针对这种现象，本文特提出以下几点建议加速推动ABS在中国商用车上应用：

1）对小型轻卡企业进行整合，对资源重新进行配置，降低生产成本和无用的竞争消耗，提升企业的利润率，使企业有足够的资金对生产车辆加装ABS。

2）针对ABS的作用进行宣传，包括在驾照考试中加入相应的题目，加强驾驶人对ABS安全性能的了解，提升驾驶人的安全意识。

3）在全国范围内统一强制安装ABS的执法力度，使车辆在中国任何地方都有一个相同的安全标准，使驾驶人在任何一个地方都有可能被因为安全性能不达标而遭到处罚。

3.2 ASR在商用车上的应用分析

3.2.1 ASR功能原理

ASR，其全称是Acceleration Slip Regulation，即驱动防滑系统，又叫牵引力控制系统TCL（Traction Control System），其作用是防止车辆在起步、加速过程中打滑，以维持车辆行驶方向的稳定性，特别是防止汽车在非对称路面上或转弯时驱动轮的空转，保持良好的驱动性和操纵稳定性，提高汽车行驶的安全性能[2]。

3.2.2 ASR在商用车上的应用分析

汽车行驶在易滑路面上，ASR将驱动轮的滑移率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮的过度滑转，避免发生驱动轮过度打滑导致的牵引性和安全性降低。

ASR有很多元器件和ABS相同，这些元器件都可以和ABS共用，比如说轮速传感器和压力调节器等。因此实际应用中可以将两者集成在一起，形成ABS/ASR集成系统。

为了使驱动防滑系统能在我国大规模应用，本文特提出以下几点建议加速推动ABS在我国商用车上应用：

1）由于ASR是基于ABS发展而来，所以应出台政策推动我国企业对ABS技术自研的投入，使ABS和彻底国产化，进而促进ASR技术的发展。

2）加大对ASR研发的支持，使ASR尽早国产化，依靠国内的工业实力优势，以较低成本生产出低成本的具有竞争力的ASR。

3）鼓励ABS/ASR集成技术的发展，进一步降低商用车主动安全系统的成本。

4）将ABS/ASR系统与自动巡航控制装置ACC集成，最大限度的利用车上的每一个零件，使之更具性价比。

3.3 EBD在商用车上的应用分析

3.3.1 EBD功能原理

电子制动力分配系统（Electric Brakeforce Distribution），简称EBD。是一种能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性的系统。EBD作为提高ABS功效的辅助系统，在车辆制动瞬间分别计算出各个轮胎摩擦力数值，然后通过调整制动装置，达到制动力与摩擦力的匹配。EBD是在ABS作用前工作的，依据车辆的重量分布和路面条件有效分配制动力，以使4个车轮得到更接近理想化的制动力分布[2]。

3.2.2 EBD在商用车上的应用分析

从ABS和EBD的工作原理和特点可以看出，ABS+EBD就是在ABS的基础上平衡每一个轮的附着力，改善刹车力的平衡，防止出现甩尾和侧滑。EBD在ABS的基础上工作并没有增加新的元件，利用ABS的调节器及内部的电磁阀，再附加控制逻辑于ABS即将控制的程序作适当变更，即可通过软件升级或改变电脑的程序实现EBD的功能。因此，在有ABS的基础上增加EBD功能并不需要很高的成本。

目前商用车中客车和重型货车由于其事故危害性极大基本标配都有ABS甚至ESP，所以EBD在商用车上应用的难点并不在客车和重型货车而在于轻小型货车这一块。轻小型货车通常作为家用货车，很少跑长途上高速，因此平常行驶速度会比较慢，因此很多车主认为家用货车用不到也不值得花钱安装各种主动安全系统，甚至法律也未对皮卡等货车作强制安装规定，导致ASB+EBD在轻小型货车上应用缓慢。其实，皮卡更需要ABS+EBD，皮卡和家用轿车的底盘十分相近，但皮卡的车身重量分配不均匀，在空载的情况下刹车更容易失控，所产生的危害也要大于家用轿车，因此皮卡等中小型货车更需要ABS+EBD这套主动安全系统。

根据以上分析，EBD在商用车中完全推广应用，必须首先跟进ABS的推广，毕竟车上没有搭载ABS是无法加装EBD的。第二，EBD的自主研发也要提上日程，虽然EBD在硬件上完全是使用ABS的，EBD本身只是一个软件，或者说一段程序，但即使是这样用别人的也要交钱，交专利费，这样无助于车企和车主降低成本。第三，轻型货车在我国有着高达1728.53万辆的保有量，及时更新强制安装ABS+ABD法律法规对我国道路交通安全有重要意义。

3.4 ESP

3.3.1 ESP功能原理

ESP，全称Electronic Stability Program，意思是电子稳定程序，也即是车身电子稳定系统，因为生产厂家的不同ESP还有其它的名称。由于ESP是一个主动的安全系统，可以实时监控车辆行驶状态，必要时可以向一个或多个轮施加制动力，而且它还可以主动调节发动机的转速和驱动轮上的驱动力，以修正过度转向和转向不足。在ABS和ASR的共同作用下，ESP能最大限度的保证车辆不甩尾、不侧翻、不跑偏[2]。如图3.2所示为有无ESP在转向不足和转向过度效果对比。

3.2有无ESP在转向不足和转向过度效果对比

3.3.2ESP在商用车上的应用分析

ESP功能强大，包含ABS和ASR，是这两种系统功能上的衍生，或者说是主动安全功能的集成。ESP相对于传统的ABS/ASR增加了不少元件，因此成本上高了不少，但这些成本带来的安全性是非常大的。据美国高速公路安全安全管理局调查显示，ESP减少了 34%的乘用车和59%SUV的碰撞事故，还有效预防了71%的乘用车和84%的SUV发生翻车事故[6]。因此，搭载ESP带来的安全性能提升远大于所付出的成本。

可事实上，ESP在我国的应用并不广泛，造成的原因有两个：一是我国对汽车电子系统的研究起步较晚，导致现在的技术大大落后于西方，部分高校和企业展开过相关研究，但研究大多停留在理论层面，没有产品级的EPS出现;二是我国政策法规没有将商用车全部纳入强制规定，欧盟早在2014年就将EPS纳入全部新车强制标配系统，而我国到2017年才在《机动车安全技术》中将部分商用车纳入强制搭载标准。

为了更广泛的应用，必需从零件厂商、整车厂、消费者和法律法规四个方面入手，才能更加全面快速的达成期望。首先是配件厂商，配件商需要加大力度推动ESP技术的国产化，这将解决国外厂商的垄断，大大降低ESP的成本，推动ESP在我国商用车上的应用。然后是整车厂，整车厂需要增加对安全性的重视，自己意识到消费者或者说购车人现在相比于价格更重视于车辆的安全性，没有可靠安全性的车将会被淘汰。第三是消费者，消费需要增加对安全知识的了解，提高安全意识，倒逼整车厂应用。最后，法律法规对各个环节都有影响，需要合理出台政策。

[参考文献]

[1]陈天殷.汽车电子制动力分配系统EBD [J].汽车电器，2014，7：1-3.

[2]郭榮春，曹凤萍.汽车安全工程[M].北京：中国水利水电出版社.2016.

[3]杨冠宇，范春华，沈永峰. ABS、ESP在中国商用车及乘用车领域应用现状分[J].汽车工业研究，2010.

[4]贺继红，我国商用车ABS 生产和使用现状[J]。专用汽车，2009，4：44-45.

[5]刘建宏.商用车防抱死制动系统的电子控制单元研究与开发：[D].长春：吉林大学，2008.

[6]李兴国，大型客车电子制动及电子稳定控制硬件在环系统研究[D].长春：吉林大学，2016.

（作者单位：黄河交通学院，河南 焦作 350108）