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汽車安全性論文范文第1篇

關(guān)鍵詞：路線設(shè)計(jì)；運(yùn)行速度；連續(xù)性評價(jià)；安全性評價(jià)

引言

公路運(yùn)輸在現(xiàn)今的中國發(fā)揮著重要的作用，隨著我國持續(xù)快速增長社會經(jīng)濟(jì)，更加頻繁的經(jīng)濟(jì)交往，大幅度增加居民出行，急劇上升客貨流動量，在很大程度上都依托一條快速、高效、安全舒適的公路。原有的很多等級偏低的公路，已無法滿通量迅速增長的需要，對我國的國民經(jīng)濟(jì)已經(jīng)起到很大的制約作用。到目前為止我國的公路骨網(wǎng)已經(jīng)基本形成，但隨著交通流量上升，公路交通事故也呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢，交通安全形勢異常嚴(yán)峻。目前公路交通主要由人；車；線路；環(huán)境這幾個方面組成，人們在分析交通事故時(shí)，經(jīng)常會過多討論人為操作問題的主觀問題，而忽視困難的行駛條件這類客觀原有。而行駛條件與公路路線形設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系，公路線形應(yīng)綜合考慮汽車行駛的安全性、舒適性，以及與周圍環(huán)境的和諧。

一、基于運(yùn)行速度的評價(jià)方法

目前，在世界的很多國家已經(jīng)開始建立了一個運(yùn)用運(yùn)行車速來評價(jià)路線設(shè)計(jì)的評價(jià)模型，國內(nèi)外已經(jīng)開始越來越重視這種新的評價(jià)方式。我國現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)方法仍是以設(shè)計(jì)車速為核心的。根據(jù)相關(guān)規(guī)范簡單來說就是，在設(shè)計(jì)車速的條件下設(shè)計(jì)公路的最小幾何指標(biāo)大于所對應(yīng)的設(shè)計(jì)下最小指標(biāo)就算其符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了，但實(shí)際上這遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不夠。比如說：人們普遍會有一種這樣的潛意識，在公路行駛條件和車輛本身的性能滿足的情況下，我們通常會采用一種比較貼近極限的高速來行車，即很容易會高于設(shè)計(jì)車速所對應(yīng)的指標(biāo)。這樣的話就會使我們采用的線形指標(biāo)與設(shè)計(jì)車速所確定的線形指標(biāo)相脫節(jié)，在很大程度上增加了道路的失調(diào)性和危險(xiǎn)性。所以，研究人員開始創(chuàng)建一種新的評價(jià)方法，基于運(yùn)行速度的評價(jià)方法。

二、運(yùn)行速度的概念

簡單來說公路的運(yùn)行速度其實(shí)就是指汽車在公路行駛的實(shí)際速度，這種實(shí)際速度時(shí)變化的，不唯一。在同一條公路上，不同的駕駛員，不同的汽車，不同的道路狀況，不同環(huán)境都會對汽車額運(yùn)行速度造成影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，駕駛員在一條公路上行駛會有0.13的變化系數(shù)，把其這算按百分比，汽車的速度會隨著頻率的均勻積累而提高，它會直到達(dá)到85%左右為止，到此以后，會有更快繼續(xù)發(fā)展的趨勢，而沒有規(guī)律。從這里我可以推測出，其中有15%是一個不安的因素，這15%內(nèi)的速度會非常高，設(shè)計(jì)人員必須也要考慮這15%的因素。通過對以上的分析，我們引入一個新的概念，即運(yùn)行速度V85，是指當(dāng)交通處于自由流狀態(tài)、且天氣良好時(shí)，在路段特征點(diǎn)上測定的第85個百分位上的車速。在任選一個方向進(jìn)行第一次的運(yùn)行速度V85測算時(shí)，首先要推算與設(shè)計(jì)路段銜接的相鄰路段速度，作為本路段的初始運(yùn)行速度V0，然后根據(jù)所劃分的路段類 型，才能分別進(jìn)行運(yùn)行速度V85的推算。由于運(yùn)行速度V85有效地保證了路線所有相關(guān)要素的合理搭配，考慮了公路上絕大多數(shù)駕駛員的交通心理需求，目前很多研究人員開始考慮，以運(yùn)行速度作為設(shè)計(jì)車速進(jìn)行線形設(shè)計(jì)。

三、 分析運(yùn)行速度與路線的關(guān)系

說明：此高速公路設(shè)計(jì)速度120 km／h，A表示小汽車B表示載重汽車。根據(jù)圖1進(jìn)行分析：小汽車在此高速公路上行駛在125km／h上下波動，而載重汽車的實(shí)際運(yùn)行速度在80 km／h上下波動。具體觀察可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓曲線>1000 時(shí)敏感性分析上是保持的，汽車的實(shí)際運(yùn)行速度時(shí)車速作為線形評價(jià)參數(shù)，即車速對線形的變化不敏感。但運(yùn)行速度仍有細(xì)微的波動，這些波動主要是由：汽車本身的性能；司機(jī)在汽車運(yùn)行的操作技巧和面臨刺激的處理水平等。

說明：C表示高速公路或一級公路 D表示二、三、四級公路。根據(jù)圖2進(jìn)行分析，該圖的圓曲線半徑1000m時(shí)，汽車對線形的變化敏感性降低，或者說不再敏感了。通常駕駛?cè)藛T會有這樣的心理，在低等級公路上，駕駛小汽車的人會有超車的趨勢，這時(shí)候小車的速度肯定會超過設(shè)計(jì)時(shí)速，所以要著重考慮汽車的運(yùn)行速度。總的來說平曲線半徑僅在一定范圍內(nèi)對車速而言是敏感性因素，所以車速作為檢驗(yàn)與評價(jià)線形的參數(shù)也相應(yīng)地具有一定的適用范圍，同時(shí)要考慮其他方面的影響因素。

基于運(yùn)行速度連續(xù)評價(jià)和安全評價(jià)

基于運(yùn)行速度對路線的連續(xù)性評價(jià)

我們公路的線形設(shè)計(jì)要從線形的連續(xù)、安全、舒適、視覺良好、與環(huán)境相協(xié)調(diào)等方面綜合考慮。在線路設(shè)計(jì)時(shí)我們會首先考慮其線形的連續(xù)性，而連續(xù)性指的是：在公路幾何條件規(guī)定時(shí)，在不違背駕駛員安全地操作和駕駛車輛的能力滿足駕駛員的期望，線形連續(xù)的公路設(shè)計(jì)確保駕駛員能夠沿著路線以期望速度行駛。在這樣的道路上行車，我們的駕駛員能滿足期望而乘客能感受到舒適，這樣的線形就滿足了行車線路的連續(xù)性。

（2）基于運(yùn)行速度對路線的安全性評價(jià)

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其安全行車，車速是對線形好壞的直接反應(yīng)，而且易于觀察。我們設(shè)計(jì)人員在考慮安全行車的運(yùn)行速度進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

根據(jù)大量的統(tǒng)計(jì)分析，我們發(fā)現(xiàn)車速分布的指標(biāo)與交通事故存在相關(guān)性，影響并決定著道路特定位置的安全性能。所以，在進(jìn)行線形設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮其實(shí)際的運(yùn)行速度，考慮車速的具體分布，綜合考慮各方面的影響，就能在很大程度上減少交通事故的概率，設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的公路路線。

五、結(jié)語

基于運(yùn)行速度的公路線形設(shè)計(jì)方法，并運(yùn)用基于運(yùn)行速度的評價(jià)方法對線形的安全性、連續(xù)性等進(jìn)行綜合的評價(jià)。雖然會在一定程度上增加設(shè)計(jì)的工作量與工程建設(shè)費(fèi)用，但能從線性設(shè)計(jì)的角度提高公路行車的安全性和舒適性，更好的為我國交通運(yùn)輸服務(wù)。

【參考文獻(xiàn)】

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汽車安全性論文范文第2篇

汽車維修論文格式

一、概述

在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，今天的汽車已經(jīng)逐步進(jìn)入了電腦控制的時(shí)代。車身電器與電子設(shè)備是汽車的重要組成部分，其性能的好壞將直接影響到汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、排氣凈化及舒適性。計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車，幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)，大大推動了汽車工業(yè)的發(fā)展。

目前，國際汽車巨頭紛紛將更多的電子信息技術(shù)設(shè)備裝備到其整車中，在國外，中高檔轎車采用的電子信息設(shè)備已經(jīng)達(dá)到30%～50%，在一些高檔車上，這個比率還要高。在電子信息技術(shù)設(shè)備供應(yīng)商方面，也紛紛將下一個經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)定位在汽車電子產(chǎn)業(yè)上。摩托羅拉、英特爾、微軟、德州儀器、飛利浦、西門子等這些過去為其他行業(yè)和產(chǎn)品提供技術(shù)支持的廠商，早已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，有些產(chǎn)品已經(jīng)為汽車提供了新的“動力”。

二、電子技術(shù)的應(yīng)用

(一).電子技術(shù)在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用

發(fā)動機(jī)電控技術(shù)可分為電控汽油噴射、電子點(diǎn)火、怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、增壓控制、故障自診斷、安全保險(xiǎn)、備用控制以及其他控制技術(shù)。

1.電子控制噴油裝置

在現(xiàn)代汽車上，機(jī)械式或機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)已趨于淘汰，電控燃油噴射裝置因其性能優(yōu)越而得到了日益普及。。電子控制燃油噴射系統(tǒng)是以空燃比作為主要的控制目標(biāo)。通過電子控制器對各種不同傳感器送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和計(jì)算來控制噴油器以一定的油壓，正確、迅速地把汽油直接噴入發(fā)動機(jī)汽缸。電子控制器主要是根據(jù)進(jìn)氣量的多少來控制噴油量的。電子控制燃油噴射系統(tǒng)按噴油器的噴射位置不同可以分為單點(diǎn)噴射系統(tǒng)(SPI)和多點(diǎn)噴射系統(tǒng)(MPI)兩種。多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是每個汽缸安裝一個噴油器，而單點(diǎn)噴射系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中只有一個或兩個噴油器，安裝在節(jié)氣門的上方。與傳統(tǒng)的化油器相比，電子控制燃油噴射裝置的最大特點(diǎn)是，在獲得最大功率的同時(shí)，最大限度地節(jié)油和凈化排氣，因此是節(jié)約能源，降低排污的有效措施。

2.電子點(diǎn)火裝置

微機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)主要由與點(diǎn)火有關(guān)的各種傳感器、電子控制器(ECU)、點(diǎn)火電子組件、點(diǎn)火線圈、配電器、火花塞等組成。

其中傳感器用來不斷地收集與點(diǎn)火有關(guān)的發(fā)動機(jī)工作狀況信息，并將收集到的數(shù)據(jù)輸入電子控制器，作為運(yùn)算和控制點(diǎn)火時(shí)刻的依據(jù)。電子點(diǎn)火系統(tǒng)中所用的傳感器主要有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸基準(zhǔn)位置傳感器、進(jìn)氣管負(fù)壓傳感器、爆震傳感器、空氣流量及進(jìn)氣溫度傳感器等。其中前兩種傳感器是用來檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號的，而發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號是微機(jī)用來確定點(diǎn)火提前角的最主要依據(jù)。由其他傳感器檢測得到的數(shù)據(jù)主要用于對點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行修正。

圖1-1某車型電子點(diǎn)火系統(tǒng)

電子控制器也叫微機(jī)控制器，它是電子點(diǎn)火系統(tǒng)的中樞，用來接收傳感器收集到的信號，并且在按照一定的程序進(jìn)行判斷、計(jì)算后，給電子點(diǎn)火組件輸出最佳點(diǎn)火時(shí)刻和初級電路導(dǎo)通時(shí)間的控制信號。微機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)則可使發(fā)動機(jī)在任何工況下都處于最佳的點(diǎn)火時(shí)刻，從而更進(jìn)一步改善發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性，降低排氣污染。

3.怠速控制裝置

怠速控制系統(tǒng)是電控發(fā)動機(jī)的一個子系統(tǒng)，主要由傳感器，ECU及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。怠速控制均采用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速反饋法的閉環(huán)控制方式，即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器將發(fā)動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較的差值確定使發(fā)動機(jī)達(dá)到目標(biāo)值的控制量，并通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正。

圖1-2某車型怠速控制裝置

車速傳感器信號和節(jié)氣門位置傳感器信號用于判斷發(fā)動機(jī)是否處于怠速工況，ECU便確認(rèn)發(fā)動機(jī)處于怠速工況，并啟動怠速控制系統(tǒng)實(shí)施怠速控制。冷卻液溫度傳感器信號，空調(diào)壓縮機(jī)接通信號，自動變速器檔位信號，蓄電池電壓等信號用來確定發(fā)動機(jī)怠速時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速.不同怠速條件下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值已預(yù)先存儲在ECU的存儲器中.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號作為怠速控制系統(tǒng)反饋信號，用來計(jì)算控制量的大小。ECU一般不單獨(dú)設(shè)置，是由燃油噴射系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)等共用一個，這使系統(tǒng)簡單化，提高控制精度。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用是調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)怠速控制.

4.廢氣再循環(huán)控制裝置

汽車發(fā)動機(jī)作為一個大氣污染源，應(yīng)該采取各種有效措施予以治理和改造。關(guān)于汽車發(fā)動機(jī)排氣的控制和凈化問題，各國都進(jìn)行了大量研究工作，研制了不少的技術(shù)措施。這些方法大致可分為發(fā)動機(jī)本身的改進(jìn)和增加排放凈化裝置。而由于發(fā)動機(jī)本身的改進(jìn)，較難滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和降低成本的要求，因此現(xiàn)代汽車采取了多種排放控制措施來減少汽車的排氣污染，如三元催化轉(zhuǎn)換、廢氣在循環(huán)(EGR)、活性碳罐蒸發(fā)控制系統(tǒng)等。廢氣在循環(huán)簡稱為EGR(ExhaustGasRecirculation)系統(tǒng)，是目前用于降低NOx排放的一種有效措施。

圖1-3某車型廢氣再循環(huán)控制裝置

它是將一部分排氣引入近期關(guān)于新混合氣混合后進(jìn)入汽缸燃燒，從而實(shí)現(xiàn)在循環(huán)，并對送入進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣進(jìn)行最佳控制。普通電子式廢氣在循環(huán)(EGR)控制系統(tǒng)由廢氣再循環(huán)電磁閥、節(jié)氣們位置傳感器、廢氣再循環(huán)控制閥、曲軸位置傳感器、發(fā)動機(jī)ECU、冷卻液溫度傳感器、啟動信號等組成。

5.增壓控制裝置

發(fā)動機(jī)中增壓系統(tǒng)的安裝日漸增多，其目的是為了提高進(jìn)氣效率。電控增壓系統(tǒng)的研制開發(fā)是增壓技術(shù)又跨上一個臺階。目前，應(yīng)用較普遍的是電控廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，其由切換閥、動作器、空氣冷卻器、空氣濾清器、ECU、釋壓電磁閥組成。通常增壓器是為了與發(fā)動機(jī)的低速小負(fù)荷工況相匹配的而設(shè)計(jì)的，當(dāng)發(fā)動機(jī)大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)容易導(dǎo)致增壓器超速運(yùn)行而損壞，為此電控廢氣渦輪增壓系統(tǒng)專門在排氣管中廢氣渦輪使出增加了一旁通氣道，由ECU對切換閥的開度大小進(jìn)行調(diào)整。

6.故障自診斷系統(tǒng)

現(xiàn)代轎車發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)中，ECU一般都帶有故障自診斷系統(tǒng)，自行檢測、診斷發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)各部分的故障。對于傳感器，可通過檢測器信號是否超出規(guī)定范圍來直接進(jìn)行判斷；對于執(zhí)行器，則在起初是電路中增設(shè)專門回路來實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，對于ECU本身，也有專用程序進(jìn)行診斷。故障自診斷系統(tǒng)一般由電子控制器(ECU)中的識別故障及故障運(yùn)行控制軟件、故障監(jiān)測電路和故障運(yùn)行后被電路等組成。

7.安全保險(xiǎn)裝置

如果ECM的輸入信號不正常，他將按照內(nèi)存中存儲的固定噴油持續(xù)時(shí)間和固定點(diǎn)火提前角控制發(fā)動機(jī)，使發(fā)動機(jī)能夠繼續(xù)維持工作。ECM本身出故障時(shí)，裝有備用控制系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)能繼續(xù)對噴油和點(diǎn)火進(jìn)行控制，使車輛繼續(xù)行駛。

8.發(fā)動機(jī)傳感器

發(fā)動機(jī)傳感器是指在發(fā)動機(jī)上使用的傳感器。由于電子技術(shù)特別是微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，促進(jìn)了傳感器在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用，從而也使發(fā)動機(jī)的整機(jī)性能有了極大的提高。發(fā)動機(jī)電子控制用傳感器主要有空氣流量傳感器、曲軸位置/凸輪軸位置傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、爆震傳感器進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、氧傳感器等。發(fā)動機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展與傳感器技術(shù)的發(fā)展是密不可分的。目前發(fā)動機(jī)傳感器的種類越來越多，可靠性和凈度不斷提高，并向集成化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。

二.電子技術(shù)在底盤上的應(yīng)用

1.電控自動變速器

電控自動變速器可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的載荷、轉(zhuǎn)速、車速、制動器工作狀態(tài)及駕駛員所控制的各種參數(shù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的計(jì)算、判斷后自動改變變速桿的位置，從而實(shí)現(xiàn)變速器換檔的最佳控，即可得到最佳擋位和最佳換擋時(shí)間。

圖1-4奧迪A4自動變速器

它的優(yōu)點(diǎn)是加速性能好、靈敏度高、能準(zhǔn)確反映行駛負(fù)荷和道路條件等。傳動系統(tǒng)的電子控制裝置，能自動適應(yīng)瞬時(shí)工況變化，保持發(fā)動機(jī)以盡可能低的轉(zhuǎn)速工作。電子氣動換擋裝置是利用電子裝置取代機(jī)械換擋桿及其與變速機(jī)構(gòu)間的連接，并通過電磁閥及氣動伺服閥汽缸來執(zhí)行。它不僅能明顯地簡化汽車操縱，而且能實(shí)現(xiàn)最佳的行駛動力性和安全性汽車維修畢業(yè)論文格式汽車維修畢業(yè)論文格式。

2.防抱死制動系統(tǒng)(ABS)

該系統(tǒng)是一種開發(fā)時(shí)間最早、推廣應(yīng)用最為迅速的重要安全性部件。它通過控制防止汽車制動時(shí)車輪的抱死來保證車輪與地面達(dá)到最佳滑移(15%~20%)，從而使汽車在各種路面上制動時(shí)，車輪與地面都能達(dá)到縱向的峰值附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系統(tǒng)，以保證車輛制動時(shí)不發(fā)生抱死拖滑、失去轉(zhuǎn)向能力等不安全狀況，提高汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性，減小制動距離。驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ARS)也叫牽引力控制系統(tǒng)(TCS或TRC)是ABS的完善和補(bǔ)充，它可以防止啟動和加速時(shí)的驅(qū)動輪打滑，既有助于提高汽車加速時(shí)的牽引性能，又能改善其操縱穩(wěn)定性。

現(xiàn)代ABS盡管采用的控制方式、方法以及結(jié)構(gòu)形式各不相同，但除原有的傳統(tǒng)的常規(guī)制動裝置外，一般ABS都是由傳感器、電子控制器和執(zhí)行器三大部分組成。其中傳感器主要是車輪轉(zhuǎn)速傳感器，執(zhí)行器主要指制動壓力調(diào)節(jié)器。

1、車輪轉(zhuǎn)速傳感器

車輪轉(zhuǎn)速傳感器是ABS中最主要的一個傳感器。車輪轉(zhuǎn)速傳感器常簡稱為輪速傳感器，其作用是對車輪的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行檢測，獲得車輪轉(zhuǎn)速(速度)信號。

2.電子控制器

ABS的電子控制器(ElectronicControlUnit)，常用ECU表示，簡稱ABS電腦。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號，計(jì)算出輪速、參考車速、車輪減速度功、滑移率等，并進(jìn)行判斷、輸出控制指令，控制制動壓力調(diào)節(jié)器等進(jìn)行工作。另外，ABS電腦還有監(jiān)測等功能，如有故障時(shí)會使ABS停止工作并將ABS警示燈點(diǎn)亮。

3.制動壓力調(diào)節(jié)器

制動壓力調(diào)節(jié)器是ABS中的主要執(zhí)行器。其作用是接受ABS電腦的指令，驅(qū)動調(diào)節(jié)器中的電磁閥動作(或電機(jī)轉(zhuǎn)動等)，調(diào)節(jié)制動系的壓力，使之增大、保持或減小，實(shí)現(xiàn)制動系壓力的控制功能。

由于ABS是在原來傳統(tǒng)制動系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一套控制裝置形成的，因此ABS也是建立在傳統(tǒng)的常規(guī)制動過程的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作的。在制動過程中，車輪還沒有趨于拖死時(shí)，其制動過程與常規(guī)制動過程完全相同；只有車輪趨于抱死時(shí)，ABS才會對趨于抱死的車輪的制動壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

通常，ABS只有在汽車速度達(dá)到一定程度(如5km/h或8km/h)時(shí)，才會對制動過程中趨于抱死的車輪的制動壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)汽車速度降到一定程度時(shí)，因?yàn)檐囁俸艿停囕喼苿颖缹ζ囍苿有阅艿牟焕绊懞苄。瑸榱耸蛊嚤M快制動停車，ABS就會自動終止防抱死制動壓力調(diào)節(jié)，其車輪仍可能被制動抱死。

在制動過程中，如果常規(guī)制動系統(tǒng)發(fā)生故障，ABS會隨之失去控制作用。若只是ABS發(fā)生故障、常規(guī)制動系統(tǒng)正常時(shí)，汽車制動過程仍像常規(guī)制動過程一樣照常進(jìn)行，只是失去防抱死控制作用。現(xiàn)代ABS一般都能對系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行監(jiān)測，具有失效保護(hù)和自診斷功能，一旦發(fā)現(xiàn)影響ABS正常工作的故障時(shí)，將自動關(guān)掉ABS，恢復(fù)常規(guī)制動，并將ABS警示燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā)出警示信號，提醒駕駛員及時(shí)進(jìn)行修理。

圖1-5ABS系統(tǒng)圖

ABS系統(tǒng)制動過程中，ABS電控單元(ECU)3不斷地從傳感器1和5獲取車輪速度信號，并加以處理，分析是否有車輪即將抱死拖滑。如果沒有車輪即將抱死拖滑，制動壓力調(diào)節(jié)裝置2不參與工作，制動主缸7和各制動輪缸9相通，制動輪缸中的壓力繼續(xù)增大，此即ABS制動過程中的增壓狀態(tài)。如果電控單元判斷出某個車輪(假設(shè)為左前輪)即將抱死拖滑，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，關(guān)閉制動主缸與左前制動輪缸的通道，使左前制動輪缸的壓力不再增大，此即ABS制動過程中的保壓狀態(tài)。若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態(tài)，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，打開左前制動輪缸與儲液室或儲能器(圖中未畫出)的通道，使左前制動輪缸中的油壓降低，此即ABS制動過程中的減壓狀態(tài)。ABS系統(tǒng)就是如此循環(huán)進(jìn)行制動的.

3.電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)

電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)是用一部直流電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓助力缸，用蓄電池和電動機(jī)提供動力。這種微機(jī)控制的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和傳統(tǒng)的液壓助力系比起來具有部件少、體積小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力、轉(zhuǎn)向回正特性，提高了汽車的轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性，增加了汽車低速時(shí)的機(jī)動性以及調(diào)整行駛時(shí)的穩(wěn)定性。

4.自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)

自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)能根據(jù)懸掛裝置的瞬時(shí)負(fù)荷，自動適時(shí)調(diào)節(jié)懸架彈簧的剛度和減震器的阻尼特性，以適應(yīng)當(dāng)時(shí)的負(fù)荷，保持懸掛的既定高度。這樣就能夠極大地改進(jìn)車輛行駛的穩(wěn)定性、操縱性和乘坐的舒適性。

圖1-6奧迪A4自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)

在自適應(yīng)懸掛控制系統(tǒng)配置中，懸架置于車輪和車體之間。此系統(tǒng)不采用氣動膜盒，而代之以盤簧和液壓缸。液壓系統(tǒng)由電子裝置控制，該裝置對傳感器在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的各種信號進(jìn)行分析。主動懸掛控制系統(tǒng)配有一個能自動測量高度及根據(jù)速度調(diào)整的裝置，當(dāng)汽車以高速行駛時(shí)能緩慢地減低其速度汽車維修畢業(yè)論文格式文章汽車維修畢業(yè)論文格式出自http：//gkstk.com/article/wk-78500001092730.html，轉(zhuǎn)載請保留此鏈接！。汽車的水平高度也可通過按鈕分兩次手動調(diào)節(jié)。

5.定速巡航自動控制系統(tǒng)

在高速長途行駛時(shí)，可采用定速巡航自動控制系統(tǒng)，恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動調(diào)整節(jié)氣門開度，駕駛員不必經(jīng)常踏油門已調(diào)整車速。若遇爬坡，車速有下降趨勢，微機(jī)控制系統(tǒng)則自動加大節(jié)氣門開度；在下坡時(shí)，又自動關(guān)小節(jié)氣門開度，以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)功率達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速。當(dāng)駕駛員換低速檔或制動時(shí)，這種控制系統(tǒng)則會自動斷開。

6.驅(qū)動防滑/牽引力控制系統(tǒng)(ASR/TCS)

目前安裝ABS的轎車已經(jīng)相當(dāng)普遍，但隨著對汽車安全性能的要求越來越高，出現(xiàn)了驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR，AccelerationSlipRegulation)，驅(qū)動防滑系統(tǒng)又稱牽引力控制系統(tǒng)(TCS，TractionControlSystem)，它的作用是當(dāng)汽車加速時(shí)將滑動率控制在一定的范圍內(nèi)，從而防止驅(qū)動輪快速滑動。

汽車“打滑”可分為兩種情況：一是汽車制動時(shí)車輪的滑移，前面已經(jīng)分析過；二是汽車驅(qū)動時(shí)車輪的滑轉(zhuǎn)。所謂汽車驅(qū)動時(shí)車輪的滑轉(zhuǎn)，就當(dāng)是汽車起步時(shí)，盡管驅(qū)動輪不停轉(zhuǎn)動，汽車卻原地不動的現(xiàn)象。驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)有可能引起汽車的側(cè)滑，且損失了發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。為了防止驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)，人們在職動防抱死的基礎(chǔ)上研制了驅(qū)動防滑系統(tǒng)。他的功能為：一是提高牽引力；二是保持汽車的行駛穩(wěn)定。

7.減震適應(yīng)系統(tǒng)

減震適應(yīng)系統(tǒng)是一種全自控系統(tǒng)，可隨每個車輪的減震動進(jìn)行自動調(diào)整，以達(dá)到各種行駛狀態(tài)下調(diào)順車身的運(yùn)動。路面狀況、汽車本身，以及駕駛方式等都在監(jiān)控之下，以隨時(shí)獨(dú)立調(diào)節(jié)各個車輪的減震器設(shè)置值，保證最高的舒適性。駕駛?cè)丝赏ㄟ^按鈕手動選擇以舒適為主或以跑車操縱性為主。另一種作為選項(xiàng)的減震適應(yīng)系統(tǒng)帶有電子自動測量高度的懸掛功能，可在高速狀態(tài)下把汽車自動調(diào)低15毫米。控制開關(guān)則允許駕駛?cè)艘允謩臃绞椒謨杉壵{(diào)低車身水平。減震適應(yīng)系統(tǒng)的使用，保證開車過程中獲得最大的穩(wěn)定性和安全性，提供最高駕駛舒適性并改善駕駛動感，最大程度減少翻車和側(cè)傾危險(xiǎn)，作為選項(xiàng)的自動找平系統(tǒng)可在惡劣路面開車時(shí)減少對車身下部的損傷危險(xiǎn)，提高穩(wěn)定性，減少燃耗。

三.車身電子控制技術(shù)

1.電動座椅

現(xiàn)代轎車的駕駛者和前部乘員座椅多是電動可調(diào)的，所以又稱電動座椅。座椅是與人接觸最密切的部件，人們對轎車平順性的評價(jià)多是通過座椅的感受作出的。因此電動座椅也是直接影響轎車質(zhì)量的關(guān)鍵部件之一。

轎車電動座椅以駕駛者的座椅為主。從服務(wù)對象出發(fā)電動座椅必須要滿足便利性和舒適性兩大要求，也就是說駕駛者通過鍵鈕操縱，既可以將座椅調(diào)整到最佳的位置上，使得駕駛者獲得最好的視野，得到易于操縱方向盤、踏板、變速桿等操縱件的便利，還可以獲得最舒適和最習(xí)慣的乘坐角度。

圖1-8奧迪A4電動座椅

現(xiàn)代轎車的電動座椅是由坐墊、坐背、坐枕、骨架、懸掛和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。其中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由控制器、可逆性直流電動機(jī)和傳動部件組成，是電動座椅中最復(fù)雜和最關(guān)鍵的部分。自動座椅電子控制系統(tǒng)由座椅位置傳感器、電子控制器ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動電機(jī)三大部分組成。位置傳感器部分包括座椅位置傳感器、后視鏡位置傳感器、安全帶扣環(huán)傳感器以及方向盤傾斜傳感器等；ECU包括輸入接口、微機(jī)CPU和輸出處理電路等；執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括執(zhí)行座椅調(diào)整、后視鏡調(diào)整、安全帶扣環(huán)以及方向盤傾斜調(diào)整等微電機(jī)，而且這些電機(jī)均可靈活進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)，以執(zhí)行各種裝置的調(diào)整功能。另外，該系統(tǒng)還備有手動開關(guān)，當(dāng)手動操作此開關(guān)時(shí)，各驅(qū)動電機(jī)電路也可接通，輸出轉(zhuǎn)矩而進(jìn)行各種調(diào)整動作。

2.安全氣囊

安全氣囊系統(tǒng)稱為SRS，相對于安全帶，安全氣囊只是一個輔助保護(hù)設(shè)備。

圖1-9奧迪A4安全氣囊系統(tǒng)

安全氣囊是用帶橡膠襯里的特種織物尼龍制成，工作時(shí)用無害的氦氣填充。此系統(tǒng)由一個傳感器激活，該傳感器用于監(jiān)視碰撞中汽車速度減小的程度。在碰撞發(fā)生的早期，安全氣囊開始充氣，安全充氣大約需要0.03秒。安全氣囊可以非常快的速度充氣十分重要，這能確保當(dāng)乘客的身體被安全帶束縛不動而頭部仍然向前行進(jìn)時(shí)，安全氣囊能及時(shí)到位。在頭部碰到安全氣囊時(shí)，安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣。氣體的排出有一定的速率，確保讓人的身體部位緩慢地減速。由于安全氣囊彈開充氣的速度可高達(dá)320公里/小時(shí)，碰撞時(shí)如果人的乘坐姿勢不正確，將給人帶來嚴(yán)重的傷害。

3.電動門窗

電動門窗是指以電為動力是門窗玻璃自動升降的門窗。它是由駕駛員或乘員操縱開關(guān)接通門窗升降電動機(jī)的電路，電動機(jī)產(chǎn)生動力通過一系列的機(jī)械傳動，使門窗玻璃按要求進(jìn)行升降。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，有利于行車安全。

電動門窗主要有升降控制開關(guān)、電動機(jī)(雙向轉(zhuǎn)動永磁電動機(jī))、升降器、繼電器等組成，其中電動機(jī)一般采用雙向轉(zhuǎn)動永磁電動機(jī)，通過控制電流方向，使其正反向轉(zhuǎn)動，達(dá)到車窗升降功能。

圖2-1奧迪A4電動門窗

4.輔助關(guān)門系統(tǒng)

輔助關(guān)門系統(tǒng)由氣動裝置、車門傳感器組成。裝在每個車門鎖的傳感器會監(jiān)察車門開合運(yùn)動的方向。當(dāng)某個車門手動關(guān)閉到車門鎖的第一卡合位或稍微超出時(shí)，氣動輔助關(guān)閉裝置即被觸發(fā)，自動將車門拉合到鎖定位。減少車門關(guān)閉所需的力量，減少車門關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的噪音，保證車門始終關(guān)緊(即使此車門只被關(guān)合到門鎖的第一卡合位)。

5.自動恒溫控制系統(tǒng)/空調(diào)

自動恒溫控制系統(tǒng)/空調(diào)由壓縮機(jī)、冷凝器、輔助電風(fēng)扇或入口風(fēng)扇蒸發(fā)器、溫度傳感器、不含氯氟烴的冷卻劑、儲蓄罐、溫度控制裝置、空氣內(nèi)循環(huán)開關(guān)、循環(huán)泵、余熱開關(guān)等組成。在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)及空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)，冷卻空氣由鼓風(fēng)機(jī)以選定的速度和溫度送入。與加熱系統(tǒng)一樣，左側(cè)和右側(cè)的溫度可分別調(diào)節(jié)。如果空調(diào)和加熱系統(tǒng)同時(shí)打開，由于輸入的空氣已經(jīng)過除濕并冷卻，車窗上不會產(chǎn)生水霧。在這種再加熱模式下，空氣首先經(jīng)過冷卻(因此成為干燥空氣)，然后再加熱。在發(fā)動機(jī)關(guān)閉后，發(fā)動機(jī)余熱利用系統(tǒng)(REST)啟動，把熱發(fā)動機(jī)的冷卻劑抽入熱交換器，從而自動控制空氣流動和分配。余熱利用系統(tǒng)在約30分鐘后自動關(guān)閉，或者在蓄電池充電量過低時(shí)關(guān)閉。空調(diào)系統(tǒng)降低車內(nèi)溫度并減少濕度，從而提供舒適的車內(nèi)環(huán)境，又能防止車窗水霧，提高駕駛安全。如果撥到空氣循環(huán)工作模式，系統(tǒng)可防止有味氣體進(jìn)入車內(nèi)汽車維修畢業(yè)論文格式論文。動機(jī)余熱利用系統(tǒng)允許加熱過程中不含發(fā)動機(jī)噪音和廢排氣，因此不消耗燃料并可在發(fā)動機(jī)關(guān)閉后繼續(xù)工作。

圖2-2奧迪A4空調(diào)系統(tǒng)

6.電子防盜系統(tǒng)

電子防盜系統(tǒng)是為了防止汽車本身火車上的物品被盜所設(shè)的系統(tǒng)，它有電子控制的遙控器或鑰匙、電子控制電路、報(bào)警裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。

圖2-3奧迪A4防盜裝置

汽車防盜裝置按其發(fā)展過程可分為機(jī)械鎖防盜裝置、機(jī)電式防盜裝置和電子防盜裝置三個階段。電子式防盜報(bào)警器是目前使用較為廣泛。它主要靠鎖定點(diǎn)火或啟動來達(dá)到防盜的目的，同時(shí)具有防盜和聲音報(bào)警功能。電子防盜報(bào)警器共有四種功能：一是服務(wù)功能，包括遙控車門、遙控啟動、阻和等；二是警惕提示功能，能觸發(fā)報(bào)警記錄(提示車輛從被人打開過車門)；三是報(bào)警提示功能，即當(dāng)有人動車時(shí)發(fā)出警報(bào)；四是防盜功能，即當(dāng)防盜器處于警戒狀態(tài)時(shí)，切斷汽車上的啟動電路。

7.汽車衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)是在全球定位系統(tǒng)(GPS)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型汽車駕駛輔助設(shè)備，是為了解決道路交通的堵塞和擁擠問題而產(chǎn)生的，是一種能接收定位衛(wèi)星信號，經(jīng)過微處理器計(jì)算出汽車所在精確經(jīng)度和緯度以及汽車速度和方向，并在顯示器上顯示出來的一種裝置。

圖2-4奧迪A4導(dǎo)航系統(tǒng)

駕駛者只要將目的地輸入汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會根據(jù)電子地圖自動計(jì)算出最合適的路線，并在車輛行駛過程中提醒駕駛員按照計(jì)算的路線行駛。在整個行駛過程中，駕駛者根本不用考慮該走哪條線路就能快捷的到達(dá)目的地。

當(dāng)前的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)包括兩部分：全球定位系統(tǒng)和車輛自動導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車導(dǎo)航設(shè)備一般是由GPS天線、集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機(jī)以及語音輸出設(shè)備(一般利用汽車音響系統(tǒng)輸出語音提示信息)構(gòu)成的。受車內(nèi)安裝位置的限制，一般汽車導(dǎo)航設(shè)備和汽車視像音響合成在一起，因此，一些汽車導(dǎo)航系統(tǒng)又稱為DVD導(dǎo)航系統(tǒng)。

四.電子技術(shù)在汽車工業(yè)上的的發(fā)展趨勢

在今后的十幾年內(nèi)，推動汽車電子產(chǎn)品發(fā)展的動力仍將是汽車安全、節(jié)能、環(huán)保等的需要。汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展將主要集中在汽車用局域網(wǎng)系統(tǒng)LANS和處理器CPUS、發(fā)動機(jī)控制、機(jī)-電接口、ABS和行駛控制、電子控制傳動系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)HUDS、聲音識別技術(shù)、行車導(dǎo)駛系統(tǒng)及多媒體技術(shù)和撞擊傳感技術(shù)等方面。

車載局域網(wǎng)將逐步替代單獨(dú)控制器；車載計(jì)算機(jī)的處理能力將有顯著提高。多媒體顯示系統(tǒng)將為駕駛者提供更多的有關(guān)信息，包括圖像信息。聲音識別技術(shù)可望在5年內(nèi)有重大突破，并應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。比CD-ROM存儲量大6-7倍的DVD-ROM，將大量用于汽車的導(dǎo)駛系統(tǒng)和多媒體系統(tǒng)。汽車電子系統(tǒng)的成本將進(jìn)一步大幅下降。

利用總線技術(shù)將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來，從而構(gòu)成汽車內(nèi)部局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息資源共享。根據(jù)側(cè)重功能的不同，SAE將總線劃分為A、B、C三大類：A類是面向傳感器和執(zhí)行器的一種低速網(wǎng)絡(luò)，主要用于后視鏡調(diào)整、燈光照明控制、電動車窗等控制等，目前A類的主流是LIN；B類是應(yīng)用于獨(dú)立模塊間的數(shù)據(jù)共享中速網(wǎng)絡(luò)，主要用于汽車舒適性、故障診斷、儀表顯示及四門中央控制等，其目前主流是低速CAN(又稱動力CAN)；C類是面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要用于發(fā)動機(jī)、ABS和自動變速器、安全氣囊等的控制，目前C類主流是高速CAN(又稱動力CAN)，但是隨著下一代高速、具有容錯能力的時(shí)間觸發(fā)方式的“XbyWire”線控技術(shù)的發(fā)展，將逐漸代替高速CAN在C類網(wǎng)中的位置，力求在未來5—10年之內(nèi)使傳統(tǒng)的汽車機(jī)械系統(tǒng)變成通過高速容錯通訊總線與高性能CPU相連的百分之百的電控系統(tǒng)，完全不需要后備機(jī)械系統(tǒng)的支持，其主要代表有TTP/C和FlexRay.

隨著第3代移動通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來汽車正朝著移動力、公室、家庭影院方向發(fā)展，為司機(jī)和乘客提供進(jìn)行中的實(shí)時(shí)通訊和娛樂信息，并把汽車和道路及其它遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)結(jié)合起來，構(gòu)建未來的智能交通系統(tǒng)(1TS)。具體功能：①提供豐富的多媒體設(shè)施環(huán)境，利用GPS、GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、行車指南、無線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動

②具備遠(yuǎn)程汽車診斷功能，緊急時(shí)能夠引導(dǎo)救援服務(wù)機(jī)構(gòu)趕到故障或事故地點(diǎn)。

結(jié)束語：

汽車電子化已成為當(dāng)前的熱點(diǎn)，電子信息技術(shù)和汽車制造技術(shù)逐步走向融合，電子技術(shù)不斷把音響視頻、網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)、信息引入汽車內(nèi)。隨著未來汽車市場的快速發(fā)展和汽車電子價(jià)值含量的迅速提高，我國汽車電子產(chǎn)業(yè)將形成巨大經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)，成為支持汽車工業(yè)發(fā)展的一門相對獨(dú)立新興支柱產(chǎn)業(yè)。

可以預(yù)料，隨著我國汽車技術(shù)的進(jìn)步，汽車電子新技術(shù)必將會得到越來越廣泛的應(yīng)用，國產(chǎn)汽車積極采用電子裝置指日可待。雖然要趕上國際汽車的最高水平還有一段路要走，但將來在世界汽車技術(shù)尤其是汽車電子技術(shù)應(yīng)用這一領(lǐng)域，我國必定占有一席之地。

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汽車安全性論文范文第3篇

近年來，我國道路交通安全形式越來越嚴(yán)峻，在眾多的交通事故中，以追尾碰撞與超車側(cè)向碰撞事故這兩種類型最為常見。如果能夠在事故發(fā)生前提醒駕駛員并采取一定的安全措施，對減少交通事故的發(fā)生則是非常有用的，汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)正是基于提高車輛的主動安全性來實(shí)現(xiàn)在行車過程中，給駕駛員提供必要的技術(shù)設(shè)施。

本文在安全跟車模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)構(gòu)成，并給出了初步的設(shè)計(jì)方案。對車載測距技術(shù)進(jìn)行了綜合比較，確定系統(tǒng)采用毫米波多普勒雷達(dá)傳感器、超聲波傳感器和紅外線傳感器分別對前、后和側(cè)向車間距離、兩車相對速度和角度進(jìn)行測量；在結(jié)合各種防碰原理的基礎(chǔ)上，把系統(tǒng)分為主控單元子系統(tǒng)、測距子系統(tǒng)、信息采集單元子系統(tǒng)和顯示-聲光報(bào)警子系統(tǒng)四個部分，并確定了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能所需要的關(guān)鍵技術(shù);在安全距離的基礎(chǔ)上，對主控單元子系統(tǒng)和測距子系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì)，解決了系統(tǒng)功能所需要的關(guān)鍵技術(shù)。

車輛防撞技術(shù)作為智能運(yùn)輸系統(tǒng)的一個子課題，將不斷成熟和完善，防撞系統(tǒng)的應(yīng)用可以縮短車輛間的安全行車距離，還可以實(shí)現(xiàn)安全超車，保證高速運(yùn)行車輛的安全性，提高公路運(yùn)輸效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：防撞預(yù)警；雷達(dá)；超聲波；紅外線；傳感器

英文摘要

Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving

Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved.

Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth.

Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor

1.1選題意義和背景

汽車業(yè)與電子業(yè)是世界工業(yè)的兩大金字塔，隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越來廣泛，汽車電子化的程度越來越高。汽車電子技術(shù)是汽車技術(shù)與電子技術(shù)想結(jié)合的產(chǎn)物。汽車上的電器與電子控制系統(tǒng)在汽車技術(shù)進(jìn)入機(jī)電一體化階段的今天，地位極為重要，正在汽車技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展成為一門獨(dú)立的分支學(xué)科，其性能的優(yōu)劣直接影響到汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、排放干凈、及舒適性等。電子控制技術(shù)在汽車上，首先應(yīng)用于發(fā)動機(jī)燃油消耗控制與排放進(jìn)化與排放控制，接著被應(yīng)用于底盤部分的控制，以提高行駛的穩(wěn)定性、安全性、與舒適性等。隨著交通運(yùn)輸向高密度發(fā)展，電子控制技術(shù)又進(jìn)一步應(yīng)用于汽車的乘坐安全性和導(dǎo)航等方面。

電子技術(shù)在汽車安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用主要是為了增強(qiáng)汽車的安全、舒適和方便。應(yīng)用的電子技術(shù)主要有：電子控制安全氣囊，智能記錄儀，雷達(dá)式距離報(bào)警器，中央控制門鎖，自動空調(diào)，自動車窗、車門、座椅、刮水器，車燈控制，電源控制以及充電器等。近年來汽車的自動調(diào)速系統(tǒng)，主動式汽車防撞系統(tǒng)，汽車監(jiān)測和自診斷系統(tǒng)以及汽車導(dǎo)航系統(tǒng)也得到了廣泛的應(yīng)用。

在過去20~30年中，人們主要把精力集中于汽車的被動安全性方面，例如，在汽車的前部或后部安裝保險(xiǎn)杠、在汽車外殼四周安裝某種彈性材料、在車內(nèi)相關(guān)部位安裝各種形式的安全帶及安全氣囊等等，以減輕汽車碰撞帶來的危害。安裝防撞保險(xiǎn)杠固然能在某種程度上減輕碰撞給本車造成損壞，卻無法消除對被撞物體的傷害；此外，車上安裝的安全氣囊系統(tǒng)，在發(fā)生車禍時(shí)不一定能有效地保護(hù)車內(nèi)乘務(wù)員的安全。所有這些被動安全措施都不能從根本上解決汽車在行駛中發(fā)生碰撞造成的問題。如果從預(yù)防撞車事故的發(fā)生的角度著眼，在提高汽車主動安全性方面下功夫，則可在汽車安全性領(lǐng)域有較大的突破。

汽車發(fā)生碰撞的主要原因是由于汽車距其前方物體（如汽車、行人或其他障礙物）的距離與汽車本身的車速不相稱造成的，即距離近而相對速度又太高。為了防止汽車與前方物體發(fā)生碰撞，汽車的車速就要根據(jù)與前方物體的距離變化由執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使汽車始終在安全車速下行駛。這樣就會大大提高汽車行駛的安全性，減少車禍的發(fā)生。

發(fā)展汽車防撞技術(shù)，對提高汽車智能化水平有重要意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，危險(xiǎn)境況時(shí)，如果能給駕駛員半秒鐘的預(yù)處理時(shí)間，則可分別減少追尾事故的30%，路面相關(guān)事故的50%，迎面撞車事故的60%;1秒鐘的預(yù)警時(shí)間可防止90%的追尾碰撞和60%的迎頭碰撞。理論上，汽車防撞裝置可在任何天氣、任何車速狀態(tài)下探測出將要發(fā)生的危險(xiǎn)情況并及時(shí)提醒司機(jī)及早采取措施或自動緊急制動，避免嚴(yán)重事故發(fā)生。汽車防撞裝置是借助于遙測技術(shù)監(jiān)視汽車前方和后方的車輛、障礙物，并根據(jù)當(dāng)時(shí)的車速自動判斷是否達(dá)到危險(xiǎn)距離，及時(shí)向司機(jī)發(fā)出警告，必要時(shí)還可進(jìn)行自動關(guān)車、自動緊急剎車。

汽車要避撞就必須憑借一定的裝備測量前方障礙物的距離，并迅速反饋給汽車，以在危急的情況下，通過報(bào)警或自動進(jìn)行某項(xiàng)預(yù)設(shè)定操作如緊急制動等，來避免由于駕駛員疲勞、疏忽、錯誤判斷所造成的交通事故。目前，大家都將防撞技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)著眼于車輛測距技術(shù)。

1.2國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀

鑒于交通事故的不可預(yù)測性和不可絕對避免性，為了減少交通故，優(yōu)化交通秩序，利用計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)來提高道路交通安全和效率已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。二十世紀(jì)八十年代以后展開的關(guān)于智能交通系統(tǒng)的研究，被認(rèn)為是解決各種交通問題的一個很好的途徑。智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)有效地應(yīng)用于整個運(yùn)輸管理體系，使人、車、路環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而建立一個全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)。其中智能車輛系統(tǒng)涉及到計(jì)算機(jī)測量與控制、計(jì)算機(jī)視覺、傳感器數(shù)據(jù)融合、車輛工程等諸多領(lǐng)域。視覺系統(tǒng)在智能車輛中起到環(huán)境探測和辨識作用。與其他傳感器相比，機(jī)器視覺具有檢測信息量大，單純以當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)條件出發(fā)解決，容易導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差。在實(shí)際應(yīng)用中可使用多個攝像機(jī)，或者利用高速攝像機(jī)的多幅連續(xù)圖像序列來計(jì)算目標(biāo)的距離和速度。還可根據(jù)一個攝像機(jī)的連續(xù)畫面來計(jì)算車輛與目標(biāo)的相對位移，并用自適應(yīng)濾波對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以減少環(huán)境的不穩(wěn)定性造成的測量誤差。在智能車輛領(lǐng)域，除視覺傳感外，常用的還有雷達(dá)、激光、GPS等傳感器。

利用信息感知、動態(tài)辨識、控制技術(shù)與方法提高的主動安全性，是先進(jìn)汽車控制與安全系統(tǒng)（AVCSS）的主要研究內(nèi)容.世界各大汽車公司、大學(xué)在政府的支持下，都在開展這方面的研究與開發(fā)工作。日本各大汽車制造企業(yè)如豐田、日產(chǎn)、馬、本田、三菱等公司，為實(shí)現(xiàn)其運(yùn)輸省提出的發(fā)展"先進(jìn)的安全汽車(ASV)計(jì)劃"致力于新型安全汽車技術(shù)研究開發(fā)，并取得了重要的進(jìn)展。豐田汽車公司使用毫米波雷達(dá)和CCD攝像機(jī)對本車的距離進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，當(dāng)兩車距離小于規(guī)定值時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出直觀報(bào)警信號提醒本車駕駛員。日產(chǎn)汽車公司使用緊急制動勸告系統(tǒng)，利用先進(jìn)的車距監(jiān)測系統(tǒng)對跟車距離進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，當(dāng)需要減速或制動時(shí)，用制動燈亮來提醒駕駛員，并及時(shí)監(jiān)測駕駛員操縱駕駛踏板的踏踩狀態(tài)，必要時(shí)使汽車的自動制動系統(tǒng)前起作用降低車速，在最危險(xiǎn)時(shí)刻自動制動。本田公司使用具有扇形激光束掃描的雷達(dá)傳感器，即使車輛在彎道行使也能檢測到本車與前方汽車或障礙物的距離降到規(guī)定值時(shí)，駕駛員仍未及時(shí)采取相應(yīng)措施，便發(fā)出警告信號。三菱和日立公司在毫米波雷達(dá)防撞方面也做了大量的研究，其雷達(dá)中心頻率主要選擇60~61GHz或76~77GHz,探測距離為120米，尼桑公司為41LV-Z配備了自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用毫米波雷達(dá)作為探測器，為巡航駕駛提供了判斷依據(jù)。

德國和法國等歐洲國家也對毫米波雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行了研究，特別是奔馳、寶馬等著名汽車生產(chǎn)廠商，其采用的雷達(dá)為調(diào)頻毫米波雷達(dá)（FrequencyModulationContinuousWave）,頻段選擇76~77GHz。如奔馳汽車公司和英國勞倫斯電子公司聯(lián)合研制的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)，探測距離為150米，當(dāng)測得的實(shí)際車間距離小于安全車間距離時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號。該系統(tǒng)已經(jīng)得到應(yīng)用。

美國的汽車防碰撞技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)，福特汽車公司開發(fā)的汽車防碰撞系統(tǒng)的工作頻率為24.725GHz,探測距離約106米。據(jù)說該系統(tǒng)理論上能根據(jù)轉(zhuǎn)彎的角度信息自動適應(yīng)路面的轉(zhuǎn)彎情況，僅探測本車道內(nèi)車輛的信息，從而可避免旁車道上目標(biāo)物的影響。戴姆勒-克萊斯勒公司的防撞結(jié)構(gòu)主要是兩個測距儀和一個影像系統(tǒng)，她能夠測出安全距離，發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，計(jì)算機(jī)能夠自動引發(fā)制動裝置。戴姆勒-克萊斯勒公司的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，車速以每小時(shí)32.18公里/小時(shí)的速度行駛，在距離障礙物2.54cm的地方停下來。

我國汽車防碰撞系統(tǒng)的研究開發(fā)同國外發(fā)達(dá)國家相比，存在較大差距，近幾年相繼有一些科研院所、大專院校和公司廠家進(jìn)行此方面的研究。近距離報(bào)警如倒車?yán)走_(dá)現(xiàn)已蓬勃地車輛上安裝使用，但國內(nèi)目前生產(chǎn)的中遠(yuǎn)距離測量普遍達(dá)不到要求，表現(xiàn)在最遠(yuǎn)測距距離近，測距誤差大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不滿足高速公路的安全車距離要求，需進(jìn)一步研究。

本課題，不是直接測量距離，而是從測量車與車之間相對速度的角度出發(fā)，研究利用雷達(dá)激光測距、超聲波測速及其它相關(guān)技術(shù)來預(yù)測高速行駛車輛的后碰及側(cè)碰問題，實(shí)現(xiàn)報(bào)警，從而避免事故發(fā)生。

本次研究主要針對汽車防撞系統(tǒng)，對前面開發(fā)的系統(tǒng)性能進(jìn)行了改進(jìn)。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:

1.汽車縱向防撞系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

完成汽車防撞系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，把整個系統(tǒng)劃分成四個分工不同的子系統(tǒng)，并確定實(shí)現(xiàn)總體方案所需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。

2.汽車防撞安全距離模型的確定

結(jié)合系統(tǒng)的技術(shù)要求和車輛的行駛情況，對課題組以前提出的安全距離跟車模型進(jìn)行了改進(jìn)，使其具有更好的可靠性和實(shí)用性，對模型中的個別參數(shù)進(jìn)行重新選取，使模型及模型的參數(shù)選取更加合理。

3.進(jìn)行汽車防撞系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì)并解決關(guān)鍵技術(shù)

在以前研究的基礎(chǔ)上，重新對汽車防撞系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，并且電路中硬件器件全部采用貼片封閉形式，提高硬件系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性。本論文中著重論述了主控單元子系統(tǒng)和雷達(dá)工作數(shù)據(jù)發(fā)送單元的硬件設(shè)計(jì)，解決了汽車防撞系統(tǒng)中的雷達(dá)測距系統(tǒng)這一關(guān)鍵技術(shù)，使該課題的研究從模擬實(shí)驗(yàn)階段過渡到實(shí)車實(shí)驗(yàn)階段。

4.按照系統(tǒng)的功能需求，制定了各子系統(tǒng)之間通訊的通訊規(guī)約，并用MCS-51匯編語言設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的主控單元子系統(tǒng)軟件和雷達(dá)測距子系統(tǒng)中雷達(dá)通訊數(shù)據(jù)發(fā)送單元軟件。

5.在模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過裝車實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)所要求的各種性能。

1.3本文的主要工作和內(nèi)容安排

本文在第一章緒論中闡述了汽車防撞技術(shù)產(chǎn)生的背景及現(xiàn)實(shí)意義，主要研究內(nèi)容并對現(xiàn)有的防撞技術(shù)進(jìn)行了歸納和總結(jié)，進(jìn)而提出本課題的研究思路和新穎所在;第二章主要闡述了測距傳感器的選擇，并且確定了三種測距方法；第三章進(jìn)行了報(bào)警系統(tǒng)防撞模型的建立;第四章進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;第五章為系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，第六章為結(jié)論與展望。

目錄

第一章緒論1

1.1選題意義和背景1

1.2國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀2

1.3本文的主要工作和內(nèi)容安排5

第二章幾種測距方式的比較和選擇6

2.1激光方式7

2.2超聲波方式8

2.3紅外線方式9

第三章系統(tǒng)模型的建立10

3.1追尾防撞模型的建立10

3.1.1模型建立的理論依據(jù)10

3.1.2模型的建立12

3.1.3模型的討論17

3.1.4模型參數(shù)的討論18

3.2超車側(cè)向防撞模型的建立19

3.2.1模型的建立19

3.2.2模型參數(shù)的選擇26

3.2.3模型的最小轉(zhuǎn)角與最大轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)分析28

第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)30

4.1單片機(jī)的性能特點(diǎn)30

4.1.1單片機(jī)的選擇30

4.1.2MCS-51單片機(jī)的主要性能31

4.1.3單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求31

4.2追尾碰撞報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32

4.2.1測量距離通道的設(shè)計(jì)32

4.2.2測速通道的設(shè)計(jì)33

4.2.3開關(guān)量輸入通道的設(shè)計(jì)34

4.2.4轉(zhuǎn)向、油門、制動信號的采集35

4.2.5聲光報(bào)警的設(shè)計(jì)36

4.2.6顯示裝置的設(shè)計(jì)39

4.2.7電源設(shè)計(jì)43

4.2.8電路板的電源保護(hù)裝置和電源的抗干擾的設(shè)計(jì)44

4.2.9"看門狗"電路的設(shè)計(jì)44

4.3系統(tǒng)主要傳感器47

4.3.1毫米波雷達(dá)傳感器48

4.3.2超聲波傳感器53

4.3.3紅外線傳感器55

4.3.4霍爾車速傳感器55

4.3.5轉(zhuǎn)向角度傳感器59

4.3.6制動踏板傳感器60

4.3.7油門傳感器61

4.3.8路面狀況選擇開關(guān)61

4.4系統(tǒng)總體電路圖64

第五章報(bào)警系統(tǒng)軟件程序的實(shí)現(xiàn)65

5.1系統(tǒng)報(bào)警方式65

5.2程序設(shè)計(jì)思想65

5.3程序的實(shí)現(xiàn)66

第六章結(jié)論與展望71

6.1結(jié)論71

6.2展望71

參考文獻(xiàn)73

附錄76

本論文中雖然對安全距離模型進(jìn)行了改進(jìn)，但仍需進(jìn)一步改進(jìn)和細(xì)化，采用一定的控制理論和算法，使模型更具有科學(xué)性、可靠性和可操作性。本系統(tǒng)現(xiàn)階段只是就危險(xiǎn)情況實(shí)現(xiàn)了向駕駛員報(bào)警，事實(shí)上由于駕駛員的反應(yīng)性有差異及注意力不集中、疲勞駕駛等因素的存在，有時(shí)未必能及時(shí)采取減速、剎車等措施，因此系統(tǒng)下一步的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自動剎車的功能，使駕駛員的安全更有保障。

（1)本系統(tǒng)只是在理論上討論了汽車防碰撞的問題，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和時(shí)間問題還沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)本系統(tǒng)還應(yīng)該進(jìn)一步在復(fù)雜天氣(雨、雪、大霧)，潮濕、冰雪路面上進(jìn)一步測試，驗(yàn)證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能。

(3)在本系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)車輛自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，使車輛的舒適性和主動安全性得到提高.

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汽車安全性論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：汽車儀表板；設(shè)計(jì)工藝；整體優(yōu)化

中國的人民生活水平日益提高，汽車購買量越來越大，對汽車的質(zhì)量要求也越來越高，特別對汽車的美觀度具有較高的要求。隨著汽車市場競爭力的加大，汽車企業(yè)對售后的配套服務(wù)更為注重，汽車設(shè)計(jì)成為突出產(chǎn)品差異的主要方式。在汽車設(shè)計(jì)中，儀表板的裝飾性備受關(guān)注，其生產(chǎn)工藝決定了功能效用。作為汽車設(shè)計(jì)中的核心部件，儀表板設(shè)計(jì)的優(yōu)化對提高汽車的質(zhì)量和整體視覺效果極為重要。

1 汽車儀表板的類型

汽車儀表板根據(jù)使用材料的不同可以劃分為兩種類型，即軟飾儀表板（骨架、表層、緩沖層）、硬質(zhì)儀表板。軟飾儀表板的不同構(gòu)成部分，所使用的制造材料也會有所不同。如果是轎車的儀表板，所使用的制造材料通常為聚氨基甲酸酯、聚丙烯塑料、ABS塑料聚合物等等。硬質(zhì)儀表板在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上簡單，所采用的制造工藝為注塑成型，并不需要表皮材料。通常大型車輛的儀表板會采用硬質(zhì)儀表板。隨著新的科技成果用于汽車儀表板設(shè)計(jì)中，一些汽車會采用鋼質(zhì)儀表板。這種儀表板為沖壓成型的鋼板焊接而成，進(jìn)行涂裝后安裝在汽車上[1]。美觀起見，鋼質(zhì)儀表板的外層都會包上一層皮革。根據(jù)汽車儀表板的使用功能以及不同的車型對儀表板的用途有所不同，汽車儀表板還會根據(jù)汽車需要組裝為不同形式的儀表板，諸如軟包的儀表板、木質(zhì)的儀表板，都是根據(jù)車型設(shè)計(jì)。

2 汽車儀表板的性能需求

汽車運(yùn)行中通過操作儀表板完成汽車的各項(xiàng)功能，所以，儀表板被安裝在汽車空間中較為特殊的位置，便于駕駛員在汽車行駛過程中完成各種控制操作。由于儀表板所處汽車空間位置關(guān)乎到汽車的美觀，因此，在進(jìn)行儀表板設(shè)計(jì)中，為了滿足其性能需求需要優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，在汽車儀表板材料的選擇上，要從健康的角度考慮使用低污染材料，特別是含有有毒化學(xué)成分的材料要杜絕使用。其次，汽車儀表板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要具有良好的穩(wěn)定性。從儀表板安裝的位置來看，由于陽光照射以及汽車的發(fā)動機(jī)散熱，都有可能導(dǎo)致環(huán)境溫度升高而引起儀表板的結(jié)構(gòu)變形，因此，要在儀表板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，注重單元結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在此，為了保障儀表板在汽車運(yùn)行中能夠穩(wěn)定運(yùn)行而不會受到?jīng)_擊，需要儀表板具有良好剛性、足夠的強(qiáng)度，能夠支撐儀表板上各種設(shè)備的負(fù)荷[2]。

3 汽車儀表板的設(shè)計(jì)

3.1 汽車儀表板的面板設(shè)計(jì)

在汽車儀表板的面板設(shè)計(jì)中，要考慮到駕駛員的目視距離。中國汽車的儀表板設(shè)計(jì)中，目視距離為500毫米至710毫米之間。這一目視距離標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)中國人的身材特點(diǎn)結(jié)合多年的設(shè)計(jì)中所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)而確定，以550毫米為最佳目視距離。此外，面板設(shè)計(jì)還要考慮到平面夾角，不可以使儀表板的面板汽車方向盤等物體遮擋。按照直角設(shè)計(jì)要求，儀表板的表面要與儀表板中心與眼球的連線呈直角，而汽車駕駛員的視線要與儀表板平面呈現(xiàn)出30度角。

3.2 汽車儀表板的操縱按鈕布局設(shè)計(jì)

汽車儀表板上操作按鈕布局的設(shè)計(jì)直接關(guān)乎到汽車駕駛效果。在操作按鈕的設(shè)置上，要根據(jù)駕駛員在駕駛汽車的過程中對操作按鈕的使用頻率進(jìn)行合理設(shè)置。如果操作按鈕的使用頻率較高，就可以安排在駕駛員伸手就可以觸及到位置，以方便駕駛員操作；對于不是很常用的操作按鈕，則可以安排在距離駕駛員較遠(yuǎn)的位置，以使駕駛員可以觸及到進(jìn)行正常操作即可[3]。這樣的操作按照布設(shè)可以提高駕駛員對操作按鈕使用的準(zhǔn)確率，確保汽車安全駕駛。

3.3 汽車儀表板的儀表面罩設(shè)計(jì)

汽車儀表板的儀表面罩起到保護(hù)儀表板的內(nèi)部不會落入灰塵的作用。儀表面罩多為玻璃護(hù)罩蓋在儀表板上，所以，儀表面罩的設(shè)計(jì)要根據(jù)儀表板的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括汽車中所處空間位置、外形以及駕駛室光線情況，儀表面罩對反射光的敏感度等等。要避免由于儀表面罩的反射光而干擾駕駛員的視線。汽車儀表面罩的直立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是比較科學(xué)的，外觀上為內(nèi)凹曲面，可以避免陽光照射到汽車儀表板上而出現(xiàn)反射光。

3.4 汽車儀表板的儀表布置設(shè)計(jì)

汽車儀表板的設(shè)計(jì)中，儀表布置要科學(xué)合理。儀表板上面也存在盲區(qū)，在儀表布設(shè)中要充分考慮，否則會影響駕駛員的駕駛質(zhì)量。儀表要設(shè)計(jì)在駕駛員駕駛汽車的過程中容易看到而同時(shí)不會影響汽車正常駕駛的位置。因此，在儀表布設(shè)中，要對儀表板上的盲區(qū)充分考慮，確定盲區(qū)的位置和范圍，以對儀表位置進(jìn)行調(diào)整，使儀表的使用功能和顯示功能充分發(fā)揮出來，駕駛員能夠準(zhǔn)確看到儀表所提示的信息，保證駕駛員準(zhǔn)確判斷。

3.5 汽車儀表板的組合儀表罩設(shè)計(jì)

汽車儀表板的整體優(yōu)化設(shè)計(jì)中，要對組合儀表罩的高度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并將高度確定下來，以使汽車儀表板的組合儀表罩結(jié)構(gòu)布局局限在視角邊界之內(nèi)。當(dāng)組合儀表罩的高度確定下來之后，就可以確定上邊界了。這樣的設(shè)計(jì)，使得汽車駕駛員在汽車運(yùn)行的過程中，就能夠?qū)x表板上的各個儀表信息提示觀察準(zhǔn)確，并獲得相關(guān)信息，保證汽車駕駛的安全可靠性。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著人們生活質(zhì)量的提高，汽車需求量有所增加。現(xiàn)代的人們不僅對汽車的性能以高要求，也更為注重汽車美觀度。汽車儀表板作為汽車的主要部件，發(fā)揮著功能性、安全性，同時(shí)還具有裝飾性。針對汽車儀表板的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，對汽車儀表板設(shè)計(jì)者具有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐瑞U.現(xiàn)代汽車儀表板技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢――材料配置、工藝特征和特性分等的探索和研發(fā)[A].2011汽車車身內(nèi)外飾產(chǎn)品及新材料應(yīng)用國際研討會論文集[C]，2011，1（01）：79-80.

汽車安全性論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：車輛；碰撞；吸能；減震

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.058

0 前言

目前，車輛碰撞安全性問題也成了一大隱患，主動安全防護(hù)措施已難以提供充分的安全保障，小型輕量化的被動安全防護(hù)裝置例如吸能器也越來越受到人們的重視，車輛在事故發(fā)生的瞬間通過吸能減震裝置將巨大的撞擊動能耗散，從而最大可能地保護(hù)乘員生命安全的目的。該技術(shù)的發(fā)展對于提高我國軌道車輛的安全性能具有不可忽視的現(xiàn)實(shí)意義。

1 吸能器技術(shù)原理

交通車輛碰撞時(shí)常發(fā)生，顯然，應(yīng)該設(shè)計(jì)出能夠忍受碰撞沖擊的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)輕量化和高的吸能減震能力已經(jīng)成為當(dāng)今的發(fā)展趨勢，所以各種吸能器相繼產(chǎn)生。目前，車輛用吸能器主要分為以下幾類：（1）薄壁金屬管吸能器，薄壁金屬管是傳統(tǒng)的吸能結(jié)構(gòu)，其主要是通過圓形管道消耗動能的常見方法就是通過兩個板之間的圓形管道的塑形變形來吸收沖擊能的，這取決于金屬管的幾何物理特性、加載條件等因素。它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)；（2）切削式吸能器，其是一個非常復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換和物料消耗的非線性過程，切削式吸能器就是利用這一原理吸收車輛碰撞能量的；（3）脹管式和縮管式吸能器，其是由兩種不同的圓環(huán)組成。將外部沖擊的能量轉(zhuǎn)換為脹環(huán)或縮環(huán)的彈塑性變形及摩擦熱能，從而達(dá)到緩沖吸能的目的，它具有結(jié)構(gòu)簡單、緩沖力平穩(wěn)、適應(yīng)工作環(huán)境能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；（4）金屬蜂窩吸能器，對于金屬蜂窩吸能器主要是應(yīng)用金屬蜂窩的塑形變形從而達(dá)到緩沖吸能的目的。金屬蜂窩吸能結(jié)構(gòu)具有工作可靠、質(zhì)量輕、壓縮變形能力大且變形可控等優(yōu)點(diǎn)，在各種防撞結(jié)構(gòu)中有廣泛的應(yīng)用；（5）泡沫鋁填充結(jié)構(gòu)吸能器，對于泡沫狀材料是蜂窩狀材料的三維形式，最近泡沫金屬作為一種新型高級的材料，具有密度小、耐熱性好、抗沖擊、良好的剪切和斷裂強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，在吸能方面上有很大的潛能，（6）碳纖維吸能器，碳纖維吸能器是利用編織纖維的強(qiáng)韌性吸能的，具有緩沖吸能效果優(yōu)良、緩沖吸能效率高、工作可靠等無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，其吸能效率甚至高于金屬材料4-5倍，目前碳纖維吸能器在賽車領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用。

2 車用吸能器專利基礎(chǔ)狀況分析

2.1 全球范圍車用吸能器專利分析

2.1.1 各國申請量統(tǒng)計(jì)與分析

在SIPOABS對分類號F16F7/12下的專利進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到關(guān)于車用吸能器位居前10名的各國專利的申請量，如圖1所示。從圖1可以看出，該技術(shù)在德國的申請量最大，此外，除了車輛吸能器，德國在車輛其它結(jié)構(gòu)方面的技術(shù)基本上都是屬于世界領(lǐng)先的，其次為歐洲、美國，而我國車輛技術(shù)研究相對較落后，中國的申請量排在第9位。

2.1.2 申請人所在國申請量統(tǒng)計(jì)與分析

在SIPOABS對分類號F16F7/12下的專利進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到關(guān)于車用吸能器專利的申請人所在國的申請量，如圖2所示，德國的申請量是最大的，其次依次為美國，日本和法國，該四強(qiáng)在國際上都屬于汽車技術(shù)研究大國，且遙遙領(lǐng)先于其它國家。

2.1.3 申請量發(fā)展趨勢

在SIPOABS中，對上述F16F7/12分類號下的有關(guān)車輛專利采用年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到專利申請量隨年份的變化趨勢，如圖3所示，在1995年到2004 年十年間該項(xiàng)技術(shù)呈現(xiàn)發(fā)展的黃金時(shí)期，申請量也達(dá)到了高峰，隨后的2005年至今，申請量下降很快，說明該技術(shù)已經(jīng)基本成熟，需要在更廣的思路上對其進(jìn)行探索。

2.1.4 主要申請人統(tǒng)計(jì)與分析

在SIPOABS中，對上述分類號下的專利依據(jù)申請人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，取前10位排名如圖4所示，其中美國的ENERGY ABSORPTION SYSTEM INC公司的申請量最大。其次為日本的豐田和本田公司，除了該三個公司，其它公司的申請量上下波動并不是很大，相對較為平穩(wěn)，由此可見，美國的ENERGY ABSORPTION SYSTEM INC公司對該方面的投入較大。排名第二和第三的分別為日本的本田和豐田汽車集團(tuán)，該兩家汽車集團(tuán)的汽車產(chǎn)量和規(guī)模也名列世界十大汽車廠家之列，屬于全球化名牌企業(yè)，其技術(shù)研發(fā)實(shí)力也不容小覷。

3 總結(jié)

通過前面章節(jié)對車輛吸能器的相關(guān)技術(shù)原理、專利分布的分析，一方面對其現(xiàn)有的技術(shù)有了整體的把握，對吸能器的研究具有重大的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖昌s，汽車懸架系統(tǒng)磁流變阻尼器研究[D].重慶大學(xué)博士論文，2001，重慶大學(xué)，P21-34.