汽车BOS制动优先控制系统设计
目录
1 绪论 1
1.1 本课题的研究意义 1
1.2 汽车BOS制动简介 2
1.3 汽车BOS制动优先控制系统国内外的研究现状及在未来的发展意义 3
2 汽车BOS制动优先控制系统的原理 5
3 汽车BOS制动优先控制系统硬件总体设计 6
3.1 汽车制动优先控制系统基本组成 6
3.2 传感器 7
3.3 电子控制单元（ECU） 9
4 汽车BOS制动优先控制系统软件总体设计 11
4.1 软件主程序流程图设计 11
4.2 转弯时软件程序流程图 13
4.3 软件调试 15
结 论 17
致 谢 18
参考文献 19
1 绪论
1.1 本课题的研究意义
汽车中安全问题永远是我们所考虑的重中之重，而安全的主要在于制动系统，也就是汽车的制动系统。这几年，随着车辆技术水平的进步和汽车的行驶速度的不断提高，这种重要性已经表现得十分的明显了，汽车制动系统的类型十分多。传统的制动系统结构型式主要有机械式、液压式、气动式和气液混合式。这些制动系统的工作原理都是一样，他们都是利用制动装置在工作时所产生的摩擦，以达到消耗车辆的动能的，来时车辆制动减速或直至停车的目的。但是现在的汽车上的安全措施越来越多，比如ABS、ESP等配置,最近汽车上还有一个涉及安全且非常重要的配置功能——制动优先系统。对于在油门和制动同时踩下去的时候，对汽车的安全有着非常大的作用。
BOS制动优先控制系统应该可以由一起事故说起, 2010年轰动全球汽车界的丰田“制动门”事件,事件源于一位美国车主出事前 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
的一段录音,油门踏板被卡住之后,车主发现踩下制动踏板,车辆竟然没有预想中明显制动反应,由此引起慌乱,最终这一家人因此死于非命,录音曝光对于公众情绪触动非常大。许多人在出现车辆紧急状况时,第一反应就是踩制动,只要速度慢下来,受伤的几率就会大大降低。所以许多人都想当然的认为,在任何时候踩下制动踏板车子就能停下来,事实上这是人们的误解。在油门深踩并被卡住时,制动作用就会大打折扣。我们知道,对于轿车来说,普遍采用的是真空助力器,它所起到的作用就是将驾驶者踩制动踏板的力量充分放大以获得足够的制动力。如果没有真空助力器的帮助,制动踏板踩上去就会是硬邦邦的,也就很难获得足够的制动力了。当油门踏板深踩的时候,发动机节气门的开度很大,此时进气道里面的真空度非常小。由于真空助力器里的真空度来自于进气道,导致真空助力器没有充足的助力,驾驶者最直接感受就是制动似乎失灵了!简单说,就是当油门踩到底被卡住的时候,制动系统在此时也接近于失灵状态。而多数车友对于这种情况缺少心理准备,因此容易慌乱,这也能够解释为什么坐在丰田车里面的一家四口为何没能保住性命了。由于出现多起投诉并导致多人死亡,2011年丰田宣布因车辆突然加速无法制动而在美国市场召回约900万辆丰田车,除了更换车辆的油门踏板以外,丰田为消除美国市场顾客的担心,宣布制动优先系统(BOS系统)将作为标配出现在美国市场的丰田车上。
刹车优先系统其主要作用在于：如果出现在油门踏板被卡死之后情况，我们踩具有刹车优先系统车辆的刹车，刹车命令会优先，而油门只会保持待速喷油，这样可以有效停车。而日系车的油门召回问题，就是因为无此系统，踩刹车根本无效。
对于自动档的车型，刹车优先系统尤为重要！
对于手动档的车型，刹车优先系统也是有必要的。在紧急情况，突遇发动机异常加速，油门卡住不能回位，驾驶员的本能是踩刹车。这时候"刹车优先”非常重要。当然，有的人认为，手动档可以踩离合器，挂空档等切断发动机动力传递，我不否认这种方法，但问题是紧急情况给不给我们反应的时间（用于踩离合、挂空档）。同时必须强烈指出，踩离合和挂空档后，刹车距离明显变长了，由此导致危险级别迅速升高。
根据报道，德国从上个世纪80年代就要求所有的车辆都必须安装刹车优先控制系统装置，所以从那时起基本上所有的德国车均安装有该装置；美国通用、克莱斯勒 的一小部分车型也安装了刹车优先控制系统装置；2010年前的日系车仅仅只有很少很少的部分未安装这套系统，韩系车基本上都未安装这套系统。不过随着丰田刹车门 事件的发生，这项技术已经成为了汽车行业的标准配备之一。然而，这套系统的实用性并不如ESP这类安全配置来得强。首先，即使是油门 卡住，也可以通过挂空挡 的形式，切断发动机动力输入。之前许多媒体已经做了在没有这套系统情况下，刹车距离要更长一些。但是没有做即使没有这套系统，在做同样刹车的时候，将档位挂到空挡，距离上会与平时驾驶有多大差别。虽然没进行实测，但是可以判定一定会比挂档的时候距离要短，也就是说即使没有这套系统，可以通过其他操作方法来进行实现相似功能。另外，即使是新手，也只会有可能将油门踏板当成刹车踏板的举动，但是几乎不会出现，油门和刹车一起踩得情况。
所以这套系统真正起作用的几率非常小。所以如果不是车辆油门控制出现问题，刹车优先系统能用得上的机会非常少。所以车友将过多的注意力放到自己的车型是否安装这套系统并无太大意义。然而对于车友来说，大家还是希望可以安装这套系统的，毕竟只是多花30-50美元的成本，可以降低行车的危险系数，这还是大家比较乐意接受的。
由上述的分析可知，研究BOS制动优先控制系统据哟很切实际的意义。
1.2 汽车BOS制动简介
制动优先控制系统（Brake Override System，BOS）是指一个让驾驶员在踩下加速踏板且油门全开（即油门踩到底）的情况下，仍然能够通过踩下制动踏板将车停下的系统，也就是说制动优先系统在探测到驾驶员试图实施制动没有成功时，会自动将发动机工作切换到怠速状态。制动优先系统起作用的条件:1. 油门踩到底；2. 踩下制动踏板(稍稍踩一点就好)；3. 车速必须大于一定的值。
1.3 汽车BOS制动优先控制系统国内外的研究现状及在未来的发展意义
刹车优先系统的出现可以追溯到20年前，当时也是在美国出现了奥迪车突然加速问题，随后欧洲众多汽车公司以此为契机导入了BOS系统，但日本的八家大型汽车公司中却只有日产汽车采用了该系统，而且也是在最近才开始装备。
ECU 的基本工作原理是：电子控制单元连续监测四轮传感器速度信号，它可以持续不断的检测来自于每一个轮速传感器输入的脉冲电信号，对其处理、计算将其变为与轮速成正比的控制信号，从这些控制信号中ECU可区别四个车轮的运动状态，并以此为根据输出控制指令，送至制动压力调节器，控制电磁阀，完成制动压力的控制工作。
1 绪论 1
1.1 本课题的研究意义 1
1.2 汽车BOS制动简介 2
1.3 汽车BOS制动优先控制系统国内外的研究现状及在未来的发展意义 3
2 汽车BOS制动优先控制系统的原理 5
3 汽车BOS制动优先控制系统硬件总体设计 6
3.1 汽车制动优先控制系统基本组成 6
3.2 传感器 7
3.3 电子控制单元（ECU） 9
4 汽车BOS制动优先控制系统软件总体设计 11
4.1 软件主程序流程图设计 11
4.2 转弯时软件程序流程图 13
4.3 软件调试 15
结 论 17
致 谢 18
参考文献 19
1 绪论
1.1 本课题的研究意义
汽车中安全问题永远是我们所考虑的重中之重，而安全的主要在于制动系统，也就是汽车的制动系统。这几年，随着车辆技术水平的进步和汽车的行驶速度的不断提高，这种重要性已经表现得十分的明显了，汽车制动系统的类型十分多。传统的制动系统结构型式主要有机械式、液压式、气动式和气液混合式。这些制动系统的工作原理都是一样，他们都是利用制动装置在工作时所产生的摩擦，以达到消耗车辆的动能的，来时车辆制动减速或直至停车的目的。但是现在的汽车上的安全措施越来越多，比如ABS、ESP等配置,最近汽车上还有一个涉及安全且非常重要的配置功能——制动优先系统。对于在油门和制动同时踩下去的时候，对汽车的安全有着非常大的作用。
BOS制动优先控制系统应该可以由一起事故说起, 2010年轰动全球汽车界的丰田“制动门”事件,事件源于一位美国车主出事前 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
的一段录音,油门踏板被卡住之后,车主发现踩下制动踏板,车辆竟然没有预想中明显制动反应,由此引起慌乱,最终这一家人因此死于非命,录音曝光对于公众情绪触动非常大。许多人在出现车辆紧急状况时,第一反应就是踩制动,只要速度慢下来,受伤的几率就会大大降低。所以许多人都想当然的认为,在任何时候踩下制动踏板车子就能停下来,事实上这是人们的误解。在油门深踩并被卡住时,制动作用就会大打折扣。我们知道,对于轿车来说,普遍采用的是真空助力器,它所起到的作用就是将驾驶者踩制动踏板的力量充分放大以获得足够的制动力。如果没有真空助力器的帮助,制动踏板踩上去就会是硬邦邦的,也就很难获得足够的制动力了。当油门踏板深踩的时候,发动机节气门的开度很大,此时进气道里面的真空度非常小。由于真空助力器里的真空度来自于进气道,导致真空助力器没有充足的助力,驾驶者最直接感受就是制动似乎失灵了!简单说,就是当油门踩到底被卡住的时候,制动系统在此时也接近于失灵状态。而多数车友对于这种情况缺少心理准备,因此容易慌乱,这也能够解释为什么坐在丰田车里面的一家四口为何没能保住性命了。由于出现多起投诉并导致多人死亡,2011年丰田宣布因车辆突然加速无法制动而在美国市场召回约900万辆丰田车,除了更换车辆的油门踏板以外,丰田为消除美国市场顾客的担心,宣布制动优先系统(BOS系统)将作为标配出现在美国市场的丰田车上。
刹车优先系统其主要作用在于：如果出现在油门踏板被卡死之后情况，我们踩具有刹车优先系统车辆的刹车，刹车命令会优先，而油门只会保持待速喷油，这样可以有效停车。而日系车的油门召回问题，就是因为无此系统，踩刹车根本无效。
对于自动档的车型，刹车优先系统尤为重要！
对于手动档的车型，刹车优先系统也是有必要的。在紧急情况，突遇发动机异常加速，油门卡住不能回位，驾驶员的本能是踩刹车。这时候"刹车优先”非常重要。当然，有的人认为，手动档可以踩离合器，挂空档等切断发动机动力传递，我不否认这种方法，但问题是紧急情况给不给我们反应的时间（用于踩离合、挂空档）。同时必须强烈指出，踩离合和挂空档后，刹车距离明显变长了，由此导致危险级别迅速升高。
根据报道，德国从上个世纪80年代就要求所有的车辆都必须安装刹车优先控制系统
所以这套系统真正起作用的几率非常小。所以如果不是车辆油门控制出现问题，刹车优先系统
由上述的分析可知，研究BOS制动优先控制系统据哟很切实际的意义。
1.2 汽车BOS制动简介
制动优先控制系统（Brake Override System，BOS）是指一个让驾驶员在踩下加速踏板且油门全开（即油门踩到底）的情况下，仍然能够通过踩下制动踏板将车停下的系统，也就是说制动优先系统在探测到驾驶员试图实施制动没有成功时，会自动将发动机工作切换到怠速状态。制动优先系统起作用的条件:1. 油门踩到底；2. 踩下制动踏板(稍稍踩一点就好)；3. 车速必须大于一定的值。
1.3 汽车BOS制动优先控制系统国内外的研究现状及在未来的发展意义
刹车优先系统的出现可以追溯到20年前，当时也是在美国出现了奥迪车突然加速问题，随后欧洲众多汽车公司以此为契机导入了BOS系统，但日本的八家大型汽车公司中却只有日产汽车采用了该系统，而且也是在最近才开始装备。
ECU 的基本工作原理是：电子控制单元连续监测四轮传感器速度信号，它可以持续不断的检测来自于每一个轮速传感器输入的脉冲电信号，对其处理、计算将其变为与轮速成正比的控制信号，从这些控制信号中ECU可区别四个车轮的运动状态，并以此为根据输出控制指令，送至制动压力调节器，控制电磁阀，完成制动压力的控制工作。
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