汽车安全论文2000字(汽车安全新技术论文1500字)

汽车安全 47
今天给各位分享汽车安全论文2000字的知识,其中也会对汽车安全新技术论文1500字进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!本文目录一览: 1、汽车安全性方面的论文。。

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汽车安全性方面的论文。。

摘 要 本文论述了目前国内外汽车安全气囊控制的一些主要算法,并解释了该算法中的核心内容和研究特点。在结合传统方法的同时,提出了两种新的算法——数据融合控制算法和模式识别控制方法。

关键词 安全气囊;汽车碰撞;数据融合;模式识别

1 引言

汽车安全气囊的应用拯救了许多乘员的生命。但随着汽车的应用越来越多,气囊错误弹出的情况也时有发生,这样反而会威胁到乘员的安全,所以必须提高安全气囊的控制性能。因此,我们也需要进一步研究气囊控制算法。

汽车安全气囊技术发展到今天,其优劣已经不在于是否能够判断发生碰撞和实现点火,现代的安全气囊控制的关键在于能够在最佳时间实现点火和对于非破坏性碰撞的抗干扰。只有实现最佳时间点火,才能够更好的保护驾驶员和乘客。

最佳时间的确定在于当汽车发生碰撞的过程中,乘员向前移动接触到气囊,此时气囊刚好达到最大体积,这样的保护效果最好。如果点火慢了,则乘员在接触气囊的时候,气囊还在膨胀,这样会对乘员造成额外的伤害。如果点火快了,乘员在接触到气囊的时候气囊已经可以萎缩,则气囊不能对乘员的碰撞起到最好的缓冲作用,也就不能很好的起到对乘员的保护作用。

图1 气囊示意图

第二个是气囊的可靠性问题,也就是对于急刹车、过路坎和其他非破坏性碰撞时引起的冲击信号的抗干扰。汽车在颠簸路面上行驶或以很低速度的碰撞产生的加速度信号可能会令气囊误触发,一个好的控制系统应该能够很好的识别这些信号,从而在汽车产生非破坏性碰撞时不会使气囊系统误打开。

第三个就是气囊控制技术的基本指标,包括避免以下情况:①气囊可能在很低的车速时打开。车辆在很低车速行驶而发生碰撞事故时,只要驾驶员和乘员系上了安全带,是不需要气囊打开起保护作用的。这时气囊的打开造成了不必要的浪费。②当乘客偏离座位或座位上无人,气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用,还可能对乘客造成一定伤害[1]。

2 安全气囊点火控制的几种算法

1) 加速度法

该算法是通过测量汽车碰撞时的加速度(减速度),当加速度超过预先设定的阈值就弹出安全气囊。

2) 速度变量法

该算法是通过对汽车加速度进行积分从而得到加速度变化量,当加速度变化量超过预先设定的阈值时就弹出安全气囊。

3) 加速度坡度法

该方法是对加速度进行求导得到加速度的变化量作为判断是否点火的指标。

4) 移动窗积分算法[2]

对加速度曲线在一定时间内进行积分,当积分值超过预先设置的阈值时,就发出点火信号。

2.1 移动窗积分算法

下面具体介绍一下移动窗积分算法,选定以下几个观察量作为气囊点火的条件指标。①汽车碰撞时的水平方向加速度(或减速度)ax。ax是直接反映碰撞激烈程度的信号,而且ax在最佳点火时刻的选取中起关键作用。②汽车碰撞时垂直方向的加速度ay,气囊控制系统加入ay对非碰撞信号能起到很大的抗干扰作用,当汽车发生正向碰撞时,ay与ax有很大的不一致性[3];而当汽车受到路面干扰,例如汽车与较高的台阶直接相撞时,ay与ax有很大的一致性[3],可以由此来判别干扰信号。

结合这几个量,得出一个判断气囊点火的最佳指标。

需要采样一个时间段(从碰撞开始)ax的值,根据这一系列的值才能判断碰撞的激烈程度. 气囊点火控制算法应在发生碰撞后20~30ms内做出点火判断,因为气囊膨胀到最大需要时间大概为30ms[4],在碰撞初速度为28.4km/h时,人体向前移动5inch到达接触气囊的时间大概为70ms,则目标点火时刻为70-30=40ms,所以气囊打开应该在碰撞后的40ms时刻,所以算法必须在20~30ms内做出点火决定。这样可以采样碰撞后的20个加速度值(频率是1kHZ)作为算法的输入值。而对于垂直方向也可以如此采样。则可得两组值:ax(1),ax(2)……ax(20);ay(1),ay(2)……ay(20).

移动窗算法中对ax的处理为(1)式:

(1)

图2 移动窗口算法示意图

其中t为当前时刻,w为时间窗宽度(采样时间宽度),对ax(t)进行积分,得到指标S(t,w),当S(t,w)超过预先设定值时,则发出点火信号。

写成离散形式,如式(2):

(2)

n为当前时间点,k为采样点数,f为采样频率。

加上垂直加速度之后,可以提高对路面干扰的抗干扰能力[3],形式如式(3):

(3)

S(n,k,ρ)为双向合成积分量,n,f,k如上定义;ρ为合成因数,表征两个方向加速度在合成算法中的权重。这种算法主要是考虑了汽车碰撞时的加速度因素,当加速度的积分达到一定值的时候,表示汽车的碰撞剧烈程度也到达一定值,会给乘员带来一定伤害。而且这种算法对于判断最佳点火时刻也是很有优势的,经过实验,利用这种算法得出的点火时刻离汽车碰撞的最佳点火时刻(利用摄像得出)仅差几毫秒[2],符合要求的精度。

但是这种算法也有其不足,例如没有考虑碰撞时的速度以及座位上有没有人的因素,这样当汽车低速运行的时候,还是有可能引起误触发。如果将速度和座位上是否有人的信号引入,则可以进一步减少误触发的机会。

2.2 利用数据融合提出的改进算法

由上面的叙述中我们可以知道,移动窗积分算法对于气囊弹出与否进行判断主要是根据积分量S,现在我们对积分量进行一些改造,可以克服上述缺点。具体做法如下,加入以下几个观察量:

(1)汽车碰撞时的水平方向速度v,v可以反映汽车碰撞时乘客的受伤害程度。v越大,乘客的动能就越大,碰撞时受到的伤害就越大。v是判断气囊是否应该打开的最直接的指标。(2)坐位上是否有乘员的信号[5]。坐位上无人时,当发生碰撞则可以不弹出气囊,这样做可以减少误触发的几率,同时避

免对其他乘员的伤害。

引入函数,这个函数的波形为:

图3 函数波形图

当v超过30km/h的时候,y的值就大于1;反之就小于1。现在普遍采用的标准是,安全带配合使用的气袋引爆车速一般为:低于20km/h正面撞击固定壁时,不应点爆。而在大于35km/h碰撞时,必须点爆。在20km/h和35km/h之间属于可爆可不爆的范围。所以我们取v0=30km/h为标准点,这样结合上面的移动窗积分算法,提出新的S1,则S1为:

(4)

这样当vv0时,汽车点火引爆的灵敏度就比原来大了;而vv0时,点火灵敏度就比原来小了。再引入座位是否有人信号c,有人时c=1,反之c=0。

(5)

S' 即为加入了v和c的双加速度合成积分量,其优点是可以减少气囊误触发的几率,更好的保护乘员的安全。

再考虑到vv0时引爆气囊的灵敏度不需要太大,可以适当调整的系数为1/∏,此时y函数图形如图4。

由图4可看到,采用增加了速度函数的算法后,使到vv0时的灵敏度适当增加,同时也有效的减少了vv0(低速)时的误点火几率。这个参数可以通过大量的碰撞实验来确定,使得点火效果最优。

2.3 利用模式识别的方法提出的控制算法

上述利用数据融合改进的移动窗控制算法是一种利用直观概念进行设计的方法,采用的是实时计算得出碰撞判决指标,缺点是计算量比较大,控制系统的性能要求较高。如果能够直接根据输入进行点火判断,则计算量会大大减少。

为了减少计算量,使点火控制速度更加迅速,可以采用模式识别的方法。原理如下,在台车碰撞试验中采用第二节中提出的加入了速度函数的改进移动窗算法,对不同的输入(加速度和速度)及其结果进行判断,并将其记录下来,得到一个数据库。再利用模式识别的方法,结合大量的记录,则可以求出某一车型的气囊点火判断的判别函数。然后在实际应用中可以利用判别函数对输入的加速度和速度直接进行判别,对汽车状态(气囊弹出和气囊不弹出)进行分类,从而大大减少计算量。

图4 函数波形图

3 设计判别函数原理

气囊的弹出(w1)与不弹出( w2)可归结为通过对对象(汽车的碰撞)n组特征观察量(a1,a2....an,v)的判断(这里取汽车碰撞的加速度和速度为特征观察量),从而对x=[a1,a2....an,v]进行归类。在归类中,我们总是希望错误率最小,所以可以采用基于最小错误率的贝叶斯决策[6]。

通过对上述数据库的统计,我们可以得到气囊弹出的概率P( w1),从而P(w2)=1-P(w1)。

要对x进行分类,还需要类条件概率密度。p(x|w1)是气囊弹出状态下观察x的类条件概率密度;p(x|w2)是气囊不弹出状态下观察x的类条件概率密度。这样我们可以算出w1和w2的后验概率,如式(6):

(6)

基于最小错误率的贝叶斯决策规则为:如果P(w1|x) P(w2|x),则把x归类于弹出状态w1,反之P(w1|x)P(w2|x),则把x归类于不弹出状态。把它设计成分类函数的形式,则可以直接利用分类函数进行判别。如式(7):

(7)

x是样本向量,w为权向量,w0是个常数。在实际操作中,可以通过上述数据库中大量的样本来计算出w和w0。得出g(x)后,则可以对实际中检测到的一组特征值进行评估,以决定是否引爆气囊。

二维的情况下g(x)的示意图如图5所示。

图5 分类函数示意图

如图5所示,分类函数g(x)可以将两种状态(引爆气囊和不引爆气囊)很好地区分开来,实现了对汽车碰撞状态的即时判断。而这种算法只要求系统进行一个查表的运算,大大减少计算量。

4 总结

综上所述,移动窗算法对于低速的抗干扰方面存在不足;而加入了速度函数的改进算法,能够适当增加系统在高速时的灵敏度,又能减少低速时的气囊误触发几率,符合现代安全气囊的控制要求;模式识别的控制算法是建立在前面正确的控制算法的基础上,利用大量的历史数据得出判别函数,从而直接对气囊是否弹出进行判断,大大减少计算量。

参考文献

[1]钟志华,杨济匡. 汽车安全气囊技术及其应用[J]. 中国机械工程,2000年2月第11卷第1-2期

[2]王建群等. 汽车安全气囊点火控制算法的研究[J].汽车工程,1997年第1期

[3]郑维等. 双向加速度合成气袋控制算法及其抗路面干扰特性[J]. 清华大学学报,2003年第43卷第2期

[4]张金换等. 汽车安全气袋系统的研究[J]. 清华大学学报,1997年第11期第69~72页

[5]尹武良等. 一种基于电容传感的乘员感应装置[J]. 汽车技术,2000年第8期

[6]边肇祺,张学工. 模式识别[M.清华大学出版社 2000,第1~100页

谁有关于汽车安全驾驶的论文?速度谢谢大家

浅谈如何提高汽车驾驶员预防事故的能力

随着社会主义现代化建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,汽车的产量、社会对汽车的需求量越来越大。但是,交通事故的伤亡和损失不知给多少个家庭、亲人带来灾难和痛苦,也不知有多少个美满幸福的家庭遭到破坏,丈夫失去妻子,妻子失去丈夫,父母失去儿女,孩子失去父母,造成家破人亡,妻离子散,驾驶员支付巨额赔偿,人财两空,十分凄惨。虽然汽车对人类社会的发展起到了积极作用,但也给人类带来了灾难,车祸成为世界一大公害,有人把汽车说成是:“***的凶器、吃人的老虎、流动的棺材。”。现针对黄河基层汽车驾驶员如何提高预防事故能力浅谈一下个人看法,使广大驾驶员能找到主动提高“能力”的方向,在预防事故安全行车方面一定会迅速收到成效。

一、做为汽车驾驶员应熟悉和掌握汽车安全行车系统

通常我们把“人-路-车”构成的系统称为交通系统。汽车安全行驶系统是交通系统中的一个子系统,它所涉及的因素是汽车驾驶员的自身素质、操作行为和车辆技术状况。在汽车行驶中只有这三个要素相互协调并且与周围环境保持适应状态,才能充分发挥整体功能,达到安全行驶的目的。实际上汽车安全行驶系统也是非常复杂的系统。如:汽车驾驶员自身素质包括思想素质、自身素质、精神状态和心理活动、安全行车知识、驾驶员操纵技术;驾驶员操作行为包括操纵习惯、各种道路条件下的操作方法、各种气候条件下的操纵方法,各种交通条件下的操纵方法;车辆技术状况包括:整车技术性能,发动机总成技术性能,底盘总成技术性能和汽车使用可靠性。这人复杂内的各个因素相互联系、相互影响、相互作用,各因素对于总的系统的重要性尽管并不一致,但在一定条件下会发生转化,在某些场合也有可能成为起决定性作用的因素。

在汽车安全系统中要达到安全的目的起决定作用的是“驾驶员行车素质”在驾驶员素质中思想素质,身体素质又是起决定作用的因素,即没有良好的思想素质和必需的身体素质,就不能发挥具有安全行车知识和驾驶技术的作用。如果其它因素都具备只是“精神状态”不佳也会破坏驾驶员安全行车素质,驾驶员素质的决定性是有条件的,如果在行车,并停止其开车则有“素质”引起的可能性就被消除。如果驾驶员素质条件具备,但是在行驶中出现不当的操纵行为或车辆技术状态不佳,也就可能破坏安全行车,此时,起决定作用的就是操纵行为,或车辆故障。

二、做为汽车驾驶员要熟悉和掌握“信息处理特性”

1、要正确处理信息。 在路途中,驾驶员通过自己的感官收集来自道路、交通等的各种信息,经过分析判断做出各种操作动作,通过汽车各个操纵机构使其做出相应的运动,一次控制的结果如车速与方向往往与希望有偏差,此时汽车的运动情况又做为新的信息反馈给驾驶员、驾驶员将其头脑中的予定值进行比较,判断出误差量再做出修正误差的操纵动作,如此的反馈不断通过多次控制,最终达到安全行驶的目的,如果由于外界干扰或内部的其它原因造成驾驶员对信息判断失误或者汽车控制失调造成行驶状况同予定目标间的误差无法消除时,则将会造成出现事故的可能性,通过上述分析可以看出,从实质上看事故是由于系统内部“失调”或“失误”造成的外界信息的反应错误所致。因此,事故的出现既具有偶然性,也具有必然性,从总体上讲,事故出现的时间、地点和情况都不可能事先预测是偶然发生的,但从每一件事故的起因及发生过程分析都具有其内在的原因,如果能够采取措施消除这些内在的原因则这类事故就可以避免,这就是事故的“必然性”所在。如“雾天行车”时有视线不清

的信息,“弯路行车”车速快有离心力作用的信息,“冰雪路面”的有路滑信息,异常交通有需要提高警惕的信息等。包括驾驶员、车辆在内的汽车安全行驶系统如果对这些信息不仅接受,而且通过内部协调后,做出必须的正确反应,或者通过反馈系统修正达到正确反应,就可以避免事故实现安全行车,因此通过系统分析、能从事故发生的本质上认识事故发生的必然性,对于驾驶员都会有积极的意义,可以增长消除事故的信息,抛掉“撞大运”的思想,切实做好安全工作。 在事故中,也有属于在外界的信息不真实或“没有”信息的情况下发生的,往往事到关头什么措施都来不及,这些事例往往成为驾驶员认为“事故难防”的理由,事实如果驾驶员平时能注意学习安全行车知识,行车中除注意危险对象的直接信息外,还能注意交通环境中的间接信息,并相应采取措施,上述情况下仍可避免事故。

2、尽量减少和避免信息的“丢失”。因驾驶员接受和处理信息的能力是有限的,当外界处于强烈的视觉干扰或分散注意力的环境中,这种信息未得处理而“丢失”的现象会变得严重起来,由于驾驶员处理信息存在着个人问题的差异,有的属于生理机能原因,有的属于训练程度和经验多少因素,但是处理信息的特性是共同的。如果,从汽车安全行驶系统的不发生事故的条件考虑,则需要保证驾驶员在其所处的驾驶环境中传递信息速率应不超过驾驶员处理信息的能力,即尽量减少和避免信息“丢失”的情况发生是保证整个系统与交通环境保持协调一致的首要条件,为了实现安全行驶,必须注意驾驶处理能力这个特点,采取适当措施,从本质上只有提高驾驶员安全行车的素质,才能提高其处理信息的能力,为安全行车创造条件。

三、努力提高驾驶员安全行车素质

在汽车安全行车系统分析中,驾驶员安全行车素质做为系统三要素之一,起着决定性作用,因此要提高驾驶员预防事故的能力,就必须采取有效措施、努力提高驾驶员安全行车素质。

驾驶员安全行车素质主要包括:思想素质、身体素质、心理素质、安全行车知识和驾驶操作技术。其中对于驾驶员造成肇事的原因归纳如下:技术不佳、酒后驾车、麻痹大意、乱停乱放、通过交叉路口不减速、无牌、无证驾车、转弯速度过快、跟车距离近、夜间行车观察不力、疲劳驾车、车况差、强行超速、超员、超载、超速行驶、对路况估计不足、互不相让、反应迟钝、判断失误、措施不当、惊慌失措等。因此说行车事故主要的原因常常是驾驶员素质、身体素质、技术素质、心理素质共同促成的,事实告诉我们解决行车安全问题关键在于提高驾驶员队伍素质,增强交通法律意识、交通安全意识和交通文明意识。

四、提高汽车驾驶员预防事故的措施

1、认识和掌握“信息处理特性”,驾驶员无论是在滩区或在路上行驶,他的行动过程首先是收集各种情报、情况予以预测,作出判断,然后才是行动,欲使行动无误,关键在于收集各种情况,在驾驶中自觉不做超出自己能力的驾驶行为。

2、驾驶员要努力学习汽车安全行车的各种知识,以适应于交通安全的要求。驾驶员不但要掌握车辆行驶特性,还要熟悉自己车辆性能,随着国家经济建设的发展,道路条件发生了质的变化,汽车的各种特性、车速、马力、车身质量都相应提高,车辆的操纵性、稳定性和制动的方向性及惯性力都需要在思想上重视起来,在安全行车中养成良好的驾驶习惯,做到出车前想一想,看一看,坚持途中检查和回场后保养,掌握安全行车系统知识增强安全行车意识。

3、做为一名驾驶员要学习交通安全心理学,注重心理健康,从驾驶员-车辆系统的观点认识事故的实质,正确认识事故出现后的偶然性与必然性和预测行车事故的必要性和可能性关系,为消灭事故增加信心,建立科学的依据。

4、严格训练,提高技术水平。正确的驾驶操作是保证安全行车的前提,为此对所训驾驶员进行严格训练,严格要求,在实习期间要增强自我跟车训练实践,掌握车辆运动规律,提高自己独立处理各种情况的能力,避免“职业杀手”的出现。

5、道路交通管理部门要加强道路交通管理和加强交通安全教育。国际上普遍认为交通管理的主要手段,一是法规,二是教育,三是工程,这三点并称为交通管理的三大支柱,对此道路交通管理部门要通过这些手段协调交通活动中的人、车辆、道路、环境四者关系保障交通安全畅通,适应新形式发展。

急求一篇关于汽车的论文,角度不限,2000字

汽车驾驶与维护常见错误分析研究

随着电子技术在汽车上的普遍应用,汽车电路图已成为汽车维修人员必备的技术资料。目前,大部分汽车都装备有较多的电子控制装置,其技术含量高,电路复杂,让人难以掌握。正确识读汽车电路图,也需要一定的技巧。电路图是了解汽车上种类电气系统工作时使用的重要资料,了解汽车电路的类型及特点,各车系的电路特点及表达方式,各系统电路图的识读方法、规律与技巧,指导读者如何正确识读、使用电路图有很重要的作用。

汽车电路实行单线制的并联电路,这是从总体上看的,在局部电路仍然有串联、并联与混联电路。全车电路其实都是由各种电路叠加而成的,每种电路都可以独立分列出来,化复杂为简单。全车电路按照基本用途可以划分为灯光、信号、仪表、启动、点火、充电、辅助等电路。每条电路有自己的负载导线与控制开关或保险丝盒相连接。

关键词:电路 单行线制 系统 导线 各种车灯

目录:(1)全车线路的连接原则

(2)识读电路图的基本要求

(3)以东风EQ1090型载货汽车线路为例全车线路的认读

a.电源系统线b.起动系统线路c.点火系统线路

d.仪表系统线路e.照明与信号系统线路

(4)全车电路的导线

(5)识读图注意事项

论汽车电路的识读方法

在汽车上,往往一条线束包裹着十几支甚至几十支电线,密密麻麻令人难以分清它们的走向,加上电是看不见摸不着,因此汽车电路对于许多人来说,是很复杂的东西。但是任何事物都有它的规律性,汽车电路也不例外。

一般家庭用电是用交流电,实行双线制的并联电路,用电器起码有两根外接电源线。从汽车电路上看,从负载(用电器)引出的负极线(返回线路)都要直接连接到蓄电池负极接线柱上,如果都采用这样的接线方法,那么与蓄电池负极接线柱相连的导线会多达上百根。为了避免这种情况,设计者采用了车体的金属构架作为电路的负极,例如大梁等。因此,汽车电路与一般家庭用电则有明显不同:汽车电路全部是直流电,实行单线制的并联电路,用电器只要有一根外接电源线即可。

蓄电池负极和负载负极都连接到金属构架上,也就是称为“接地”。这样做就使负载引出的负极线能够就近连接,电流通过金属构架回流到蓄电池负极接线。随着塑料件等非金属材料在汽车上应用越来越多,现在很多汽车都采用公共接地网络线束来保证接地的可靠性,即将负载的负极线接到接地网络线束上,接地网络线束与蓄电池负极相连。

汽车电路实行单线制的并联电路,这是从总体上看的,在局部电路仍然有串联、并联与混联电路。全车电路其实都是由各种电路叠加而成的,每种电路都可以独立分列出来,化复杂为简单。全车电路按照基本用途可以划分为灯光、信号、仪表、启动、点火、充电、辅助等电路。每条电路有自己的负载导线与控制开关或保险丝盒相连接。

灯光照明电路是指控制组合开关、前大灯和小灯的电路系统;信号电路是指控制组合开关、转弯灯和报警灯的电路系统;仪表电路是指点火开关、仪表板和传感器电路系统;启动电路是指点火开关、继电器、起动机电路系统;充电电路是指调节器、发电机和蓄电池电路系统。以上电路系统是必不可少的,构成全车电路的基本部分。辅助电路是指控制雨刮器、音响等电路系统。随着汽车用电装备的增加,例如电动座椅、电动门窗、电动天窗等,各种辅助电路将越来越多。

旧式汽车电路比较简单,一般情况下,它们的正极线(俗称火线)分别与保险丝盒相接,负极线(俗称地线)共用,重要节点有三个,保险丝盒、继电器和组合开关,绝大部分电路系统的一端接保险丝或开关,另一端联接继电器或用电设备。但在现代汽车的用电装置越来越多的情况下,线束将会越来越多,布线将会越来越复杂。随着汽车电子技术的发展,现代汽车电路已经与电子技术相结合,采用共用多路控制装置,而不是象旧式汽车那样通过单独的导线来传送。

使用多路控制装置,各用电负载发送的输入信号通过电控单元(ECU)转换成数字信号,数字信号从发送装置传输到接收装置,在接收装置转换成所需信号对有关元件进行控制。这样就需在保险丝、开关和用电设备之间的电路上添加一个多路控制装置(参阅广州雅阁后雾灯线路简图)。采用多路控制线路系统可。

第二部分

第二部分简要介绍了全车线路识读的原则、要求与方法以及电路用线的规格。主要针对其在东风EQ1090车型 汽车电路与电器系统应用情况作了概括性的阐述。其包括了电源系统、启动系统、点火系统、照明与信号系统、仪表系统以及辅助电器系统等主要部分进行了说明。通过对东风EQ1090车型的系统学习,为以后接触到各类不同车型打下个坚实的基础。

一、全车线路的连接原则

全车线路按车辆结构形式、电器设备数量、安装位置、接线方法不同而各有不同,但其线路一般都以下几条原则:

(1)汽车上各种电器设备的连接大多数都采用单线制;

(2)汽车上装备的两个电源(发电机与蓄电池)必须并联连接;

(3)各种用电设备采用并联连接,并由各自的开关控制;

(4)电流表必须能够检测蓄电池充、放电电流的大小。因此,凡是蓄电池供电时,电流都要经过电流表与蓄电池构成的回路。但是,对于用电量大且工作时间较短的起动机电流则例外,即启动电流不经过电流表;

(5)各型汽车均陪装保险装置,用以防止发生短路而烧坏用电设备。

了解上面的原则,对分析研究各种车型的电器线路以及正确判断电器故障很有帮助。

二、基本要求

一般来讲全车电路有三种形式,即:线路图、原理图、线束图。

(一)、识读电路图的基本要求

了解全车电路,首先要识读该车的线路图,因为线路图上的电器是用图形符号以及外形表示的,容易识别。此外,线路图上的电器设备的位置与实际车上的位置是对应的,容易认清主要设备在车上的实际位置,同时,也可对设备的功能获得感性认识。

识读电路图时,应按照用电设备的功用,识别主要用电设备的相对分布位置;识别用电设备的连接关系,初步了解单元回路的构成;了解导线的类型以及电流的走向。

(二)、识读原理图的基本要求

原理图是一图形符号方式,把全车用电设备、控制器、电源等按照一定顺序连接而成的。它的特点是将各单元回路依次排列,便于从原理上分析和认识汽车电路。

识读原理图时,应了解全车电路的组成,找出各单元回路的电流通路,分析回路的工作过程。

(三)、识读线束图的基本要求

线束图是用来说明导线在车辆上安装的指导图。图上每根导线所注名的颜色与标号就是实际车上导线的颜色和到端子的所印数字。按次数字将导线接在指定的相关电器设备的接线柱上,就完成了连接任务。即使不懂原理,也可以按次接线。

总上所述,掌握汽车全车线路(总线路),应按以下步骤进行:

(1)对该车所使用的电气设备结构、原理有一定了解,知道他的规格。

(2)认真识读电路图,达到了解全车所使用电气设备的名称、数量和实际安排位置;设备所用的接线柱数量、名称等。

(3)识读原理图应了解主要电气设备的各接线柱和那些电器设备的接线柱相连;该设备分线走向;分线上开关、熔断器、继电器的作用;控制方式与过程。

(4)识读线束图应了解该车有多少线束,各线束名称及在车上的安装位置;每一束的分支同向哪个电器设备,每分支又有几根导线及他们的颜色与标号,连接在那些接线柱上;该车有那些插接器以及他们之间的连接情况。

(5)抓住典型电路,触类旁通。汽车电路中有许多部分是类似的,都是性质相同的基本回路,不同的只是个别情形。

三、全车线路的认读

下面以东风EQ1090型载货汽车线路为例,分析说明各电子系统电路的特点。东风EQ1090型载货汽车全车线路主要由电源系统、启动系统、点火系统、照明与信号系统、仪表系统以及辅助电器系统等组成。

(一)电源系统线路

电源系统包括蓄电池、交流发电机以及调节器,东风EQ1090汽车配装电子式电压调节器,电源线路如图。其特点如下:

(1)发电机与蓄电池并联,蓄电池的充放电电流由电流表指示。接线时应注意电流表的-端接蓄电池正极,电流表的+端与交流发电机‘电枢’接线柱A或B连接,用电设备的电流也由电流表+端引出,这样电流表才能正确指示蓄电池的充、放电电流值。

(2)蓄电池的负极经电源总开关控制。当发电机转速很低,输出电压没有达到规定电压时,由蓄电池向发电机供给磁场电流。

(二)起动系统线路

启动系统由蓄电池、启动机、启动机继电器(部分东风EQ1090型汽车配装复合继电器)组成,系统线路如图。

启动发动机时,将点火开关置于“启动”档位,启动继电器(或复合继电器)工作,接通起动机电磁开关电路,从而接通起动机与蓄电池之间得电路,蓄电池便向起动机供给400~600A大电流,起动机产生驱动转矩将发动机起动。

发动机起动后,如果驾驶员没有及时松开点火开关,那么由于交流发电机电压升高,其中性点电压达5V时,在复合继电器的作用下,起动机的电磁开关将自动释放,切断蓄电池与起动电动机之间的电路,起动机便会自动停止工作。

根据国家标准GB9420--88的规定,汽车用起动电动机电路的电压降(每百安的培的电压差)12V电器系统不得超过0.2V,24V电器系统不的超过0.4V。因此,连接启动电动机与蓄电池之间的电缆必须使用具有足够横截面积的专用电缆并连接牢固,防止出现接触不良现象。

(三)点火系统线路

点火系统包括点火线圈、分电器、点火开关与电源。系统线路如图,其特点:

(1)在低压电路中串有点火开关,用来接通与切断初级绕组电流;

(2)点火线圈有两个低压接线端子,其中‘-’或‘1’端子应当连接分电器低压接线端子,“+”或“15”端子上连接有两根导线,其中来自起动机电磁开关的蓝色导线,(注:个别车型因出厂年代不同其导线颜色有可能不同)应当连接电磁开关的附加电阻短路开关端子“15a”;白色导线来自点火开关,该导线为附加电阻(电阻值为1.7欧姆左右)所以不能用普通导线代替。起动发动机时,初级电流并不经过白色导线,而是由蓄电池经起动电磁开关与蓝色导线直接流入点火线圈,使附加电阻线被短路,从而减小低压电路电阻,增大低压电流,保证发动机能顺利起动。

(3)在高压电路中,由分电器至各火花塞的导线称为高压导线,连接时必须按照气缸点火顺序依次连接。

(四)仪表系统线路

仪表系统包括电流表、油压表、水温表、燃油表与之匹配的传感器,系统线路如图所示。其特点如下:

(1)电流表串联在电源电路里,用来指示蓄电池充、放电电流的大小。其他几种仪表相互并联,并由点火开关控制。

(2)水温表与燃油表共用一只电源稳压器,其目的是当电源电压波动时起到稳压仪表电源的作用,保证水温表与燃油表读数准确。电源稳压器的输出电压为8.64V+/-0.15V。

报警装置有油压过低报警灯和气压过低蜂鸣器,分别由各自的报警开关控制。当机油压力低于50~90kpa时,油压过低报警开关触电闭合,油压过低指示灯电路接通而发亮,指示发动机主油道机油压力过低,应及时停车维修。东风EQ1090型汽车采用气压制动系统,当制动系统的气压下降到340~370kpa时,气压过低蜂鸣器鸣叫,以示警告。

(五)照明与信号系统线路

照明与信号系统包括全车所有照明灯、灯光信号与音响信号,系统线路如图所示。其特点如下:

(1)前照灯为两灯制,并采用双丝灯泡;

(2)前照灯外侧为前侧灯,采用单灯丝,其光轴与牵照灯光轴成20度夹角,即分别向左右偏斜20度。因此,在夜间行车时,如果前照灯与前侧灯同时点亮,那么汽车正前方与左右两侧的较大范围内都有较好的照明,即使在汽车急转弯时,也能照亮前方的路面,从而大大改善了汽车在弯道多、转弯急的道路上行驶时的照明条件;

(3)前照灯、前下灯、前侧灯及尾灯均由手柄式车灯开关控制;

(4)设有灯光保护线路;

(5)制动信号灯不受车灯总开关控制,直接经熔断丝与电源连接,只要踩下制动踏板,制动邓开关就会接通制动灯电路使制动灯发亮;

(6)转向信号灯受转向灯开关控制;

(7)电喇叭由喇叭按钮和喇叭继电器控制

求汽车安全毕业论文一篇

最好是自己写了、这个你参考一下吧 ABS系统的结构组成及工作原理分析

摘要:本文主要介绍汽车防抱死制动系统的定义、结构组成及工作原理分析,同时还介绍ABS系统的电子控制部分的组成和原理,轮速传感器,液压控制装置的组成和原理;并能进行控制电路的分析。

关键词:ABS系统 组成 原理 控制电路

一、前言

ABS(Anti-locked Braking System)防抱死制动系统,它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统,现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。

ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。

表1 ABS系统各组成部件的功能

组成元件

功能

传感器

车速传感器

检测车速,给ECU提供车速信号,用于滑移率控制方式

轮速传感器

检测车轮速度,给ECU提供轮速信号,各种控制方式均采用

减速传感器

检测制动时汽车的减速度,识别是否是冰雪等易滑路面,只用于四轮驱动控制系统

执行器

制动压力调节器

接受ECU的指令,通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低

液压泵

受ECU控制,在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压;在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中,将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸,以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。

ABS警告灯

ABS出现故障时,由EUC控制将其点亮,向驾驶员发出报警,并由ECU控制闪烁显示故障代码

ECU

接受车速、轮速、减速等传感器的信号,计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度,并将这些信号加以分析、判别、放大,由输出级输出控制指令,控制各种执行器工作

二、电子控制系统

2.1传感器的结构型式与工作原理

(一) 转速传感器

齿圈与轮速传感器是一组的,当齿圈转动时,轮速传感器感应交流信号,输出到ABS电脑,提供轮速信号。轮速传感器通常安装在差速器、变速器输出轴、各车轮轮轴上。

轮速传感器在车轮上的安装位置

轮速传感器是由传感头和齿圈等组成。

(二) 横向加速度传感器

有一些ABS系统中装有横向加速度传感器,因里面主要开关触点组成,因而一般称为横向加速度开关。外形如图1所示。横向加速度低于限定值时,两触点都处于闭合状态,插头两端子通过开关内部构成回路,当汽车在高速急转弯过程中,横向加速度超过限定值时,开关中的一对触点在自身惯性力的作用下处于开启状态,插头两端子之间在开关内部形成断路,此信号输入ECU后可对制动防抱死控制指令进行修正,以便有效地调节左右车轮制动轮缸的液压,使ABS更有效地工作。此装置在较高级的轿车和跑车上采用较多。

图1

(三) 减速度传感器

目前,在一些四轮驱动的汽车上,还装有汽车减速度传感器,又称G传感器。其作用是在汽车制动时,获得汽车减速度信号。因为汽车在高附着系数路面上制动时,汽车减速度大,在低附着系数路面上制动时,汽车减速度小,因而该信号送入ECU后,可以对路面进行区别,判断路面附着系数高低情况。当判定汽车行驶在雪地、结冰路等易打滑的路面上时,采取相应控制措施,以提高制动性能。

减速度传感器有光电式、水银式、差动式变压式等。

A.光电式减速度传感器

汽车匀速行驶时,透光板静止不动。当汽车减速度时,透光板则随着减速度的变化沿汽车的纵轴方向摆动。减速度越大,透光板摆动位置越高,由于透光板的位置不同,允许发光二极管传送到光电晶体管的光线不同,使光电晶体管形成开和关两种状态。两个发光二极管和两个光电晶体管组合作用,可将汽车的减速度区分为四个等级,此信号送入电子控制器就能感知路面附着系数情况。

B.水银式减速度传感器

水银式减速度传感器的基本结构如图所示,由玻璃管和水银组成。

在低附着系数路面时汽车减速度小,水银在玻璃管内基本不动,开关在玻璃管内处于接通(ON)状态。在高附着系数路面上制动时,汽车减速度大,水银在玻璃管内由于惯性作用前移,使玻璃管内的电路开关断开(OFF),如图2所示,此信号送入ECU就能感知路面附着系数情况。

图2

水银式汽车减速度传感器,不仅在前进方向起作用,在后退方向也能送出减速度信号。

C.差动变压式减速度传感器

2.2电子控制模块(电脑)的结构与工作原理

ABS系统电子控制部分可分为电子控制器(ECU)、ABS控制模块、ABS计算机等,以下简称ECU。

�0�1 ECU的基本结构

ECU由以下几个基本电路组成:

1)轮速传感器的输入放大电路。

2)运算电路。

3)电磁阀控制电路。

4)稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。

各电路的连接方式如图3至5所示

图3

图4

图5

a) 轮速传感器的输入放大电路

安装在各车轮上的轮速传感器根据轮速输出交流信号,输入放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。

不同的ABS系统中轮速传感器的数量是不一样的。每个车轮都装轮速传感器时,需要四个传感器,输入放大电路也就要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时,只需要三个传感器,输入放大电路也就成了三个。但是,要把后轮的一个信号当作左、右后轮的两个信号送往运算电路。

b) 运算电路

运算电路主要进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算,以及电磁阀的开启控制运算和监控运算。

初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分,计算出初始速度,再把初始速度和瞬时线速度进行比较运算,则得出滑移率及加减速度。电磁阀开启控制运算电路根据滑移率和加减速度控制信号,对电磁阀控制电路输出减压、保压或增压的信号。

c) 电磁阀控制电路

接受来自运算电路的减压、保压或增压信号,控制通往电磁阀的电流。

d) 稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路

在蓄电池供给ECU内部所有5V稳压电压的同时,上述电路监控着12V和5V电压是否在规定范围内,并对轮速传感器输入放大器、运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监视,控制着电磁阀电动机和电磁阀。出现故障信号时,关闭电磁阀,停止ABS工作,返回常规制动状态,同时仪表板上的ABS警报灯点亮,让驾驶员知道有故障情况发生。

�0�1 安全保护电路

ECU的安全保护电路具有故障状态外部显示功能。系统发生故障时,首先停止ABS工作,恢复常规制动状态,使仪表板上的ABS警报灯点亮,提示整个系统处于故障状态。现在的故障显示方法一般是通过ECU内部的发光二极管(LED)的闪烁、仪表板上的ABS警报灯的闪烁、或用专用的诊断装置加以显示。切断点火开关后故障显示内部消失,重新接通点火开关时若未发现故障,则认为系统正常,ABS可进行正常控制。具有专用诊断装置的ABS系统能够记忆故障内容,并能根据专用诊断装置的指令将记忆的故障编码,进行显示或消除。

1.接通电源时的初始检查

接通点火开关、ECU电源接通时,将检查下列项目。

(1)微处理机功能检查

①使监视器产生错误信息,让微处理机识别。

②检查ROM区的数据,确认未发生变化。

③对RAM区进行数据输入和输出,判断工作是否正常。

④检查A/D转换的输入,判断是否正常。

⑤检查微处理机间的信号传递,判断是否正常。

(2)电磁阀动作检查

使电磁阀产生动作,判断是否正常工作。

(3)故障反馈电路功能检查

由微处理机来识别故障反馈电路工作是否正常。

2.汽车起步时的检查

汽车起步时对重要的***电路进行检查,若检查结果正常,ABS开始工作。

(1)电磁阀功能检查

①让电磁阀工作,判断是否正常。

②比较各电磁阀的开、关电阻,判断电磁阀是否工作正常。

(2)电动机动作检查

使电动机运转,判断是否正常。

(3)轮速传感器及输入放大电路的信号确认。

确认所有的轮速传感器信号都能输入到微处理机。

3.行驶中的定时检查

(1)12V(载货车为24V)、5V电压监视

识别供给的12V电压和5V内部电压是否为规定电压值。监视12V电压,并考虑ABS工作过程中电压瞬间下降和电动机起动时电压瞬间下降的情况,然后加以分析识别。

(2)电磁阀动作监视

ABS系统工作过程中,电磁阀必定动作,ECU随时监视电磁阀的工作情况。

(3)运算电路中运算结果的对比检查

ECU内部通常设有二套运算电路,同时进行运算和传输数据,利用各自的运算结果相互比较、互相监视,能够确保可靠性,及早发现异常情况。

另外,各种速度信号和输入、输出信号也在运算电路中相互比较,这些结果必须相同。

(4)微处理机失控检查

由监视电路判断微处理机工作是否正常。

(5)脉冲信号的监视

微处理机时钟信号的脉冲频率不能降低。

(6)ROM数字的确定

计算ROM数据之和,确认程序工作正常。

4.自行诊断显示

如果安全保护电路检查出有异常情况,则停止ABS系统的工作,返回原有的常规制动方式(不使用ABS),且ECU呈现故障状态。这时ECU内的发光二极管、ABS警报灯或专用诊断装置发出故障信号,ECU根据这些信号显示出故障码。

汽车生产厂、汽车型号或ABS系统不同时,故障码也不一样。

�0�1 ECU的工作原理

ECU是ABS系统的控制中心,它的本质是微型数字计算机,一般是由两个微处理器和其他必要电路组成的、不可分解修理的整体单元,电脑的基本输入信号是四个轮速传感器送来的轮速信号,输出信号是:给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号,如图所示:

1.ECU的防抱死控制功能

电子控制模块(电脑)有连续监测四个轮速传感器速度信号的功能。电脑连续地检测来自全部四个轮速传感器传来的脉冲电信号,并将它们处理、转换成和轮速成正比的数值,从这些数值中电脑可区别哪个车轮速度快,哪个车轮速度慢。电脑根据四个轮子的速度实施防抱死制动控制。电脑以四个轮子的传感器传来的数据作为控制基础,一旦判断出车轮将要抱死,它立刻就进入防抱死控制状态,向液压调节器输出幅值为12V的脉冲控制电压,以控制轮缸上油路的通、断。轮缸上油压的变化就调节了车轮上的制动力,使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死(通与断的频率一般在3—12次/秒)。

2.ECU的故障保护控制功能

首先,电脑能对自身的工作进行监控。由于电脑中有两个微处理器,它们同时接受、处理相同的输入信号,用与系统中相关的状态——电脑的内部信号和产生的外部信号进行比较,看它们是否相同,从而对电脑本身进行校准。这种校准是连续的,如果不能同步,就说明电脑本身有问题,它会自动停止防抱死制动过程,而让普通制动系统照常工作。此时,修理人员必须对ABS系统(包括电脑)进行检测,以及时找出故障原因。

图6是ABS系统电脑内部监控工作的简要图解。来自轮速传感器①的输入信号同时被送到电脑中的两个微处理器②和③,在它们的逻辑模块④中处理后,输出内部信号⑤(车轮速度信号)和外部信号⑥(给液压调节器的信号),然后根据这两种信号进行比较、校对。逻辑模块④产生的内部信号⑤被送到两个不同的比较器⑦和⑧中(每个处理器中有一个比较器),在那里进行比较,如果它们不相同,电脑将停止工作。微处理器②产生的外部信号⑥一路直接送到比较器⑦,另一路由液压调节器控制电路⑨经过反馈电路⑩送到比较器⑧。微处理器③产生的外部信号直接送到比较器⑦和⑧。通过比较器进行比较,如果外部信号不能同步,ABS系统电脑将要关闭防抱死制动系统。

图6

ABS系统电脑不仅能监视自己内部的工作过程,而且还能监视ABS系统中其他部件的工作情况。它可按程序向液压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检查信号,在没有任何机械动作的情况下完成功能是否正常的检查。在ABS系统工作的过程中,电脑还能监视、判断轮速传感器送来的轮速信号是否正常。

ABS系统出现故障,例如制动液损失、液压压力降低或车轮速度信号消失,电脑都会自动发出指令,让普通制动系统进入工作,而ABS系统停止工作。对某个车轮速度传感器损坏产生的信号输出,只要它在可接受的极限范围内,或由于较强的无线电高频干扰而使传感器发出超出极限的信号,电脑根据情况可能停止ABS系统的工作或让ABS系统继续工作。

这里要强调的是,任何时候琥珀(黄)色ABS系统故障指示灯点亮不灭,就说明电脑已停止ABS系统的工作或检测到了系统的故障,驾驶员或用户一定要进行检修,如果处理不了,应及时送修理厂。

2.3 ABS故障指示灯

当有下列的异常现象被发现时,ABS控制电脑会使ABS故障指示灯点亮:

① 泵油电动机作用的时间超过一定的时间。

② 车辆已经行走超过30S,而忘记放开驻车制动。

③ 未收到四轮中任何一轮的传感器信号。

④ 电磁阀作用超过一定的时间或是检测到电磁阀断路。

⑤ 发动机已经开始动作,或是车辆已经开动,未接收到电磁阀输出讯号。

⑥ 当点火开关打开在I段时,ABS故障指示灯会点亮,如果没有异常现象,发动机起动后ABS故障指示灯就会熄灭。

ABS系统有两个故障指示灯,一个是红色制动故障指示灯,另一个是琥珀色或黄色ABS故障指示灯,见图7所示。两个故障指示灯正常闪亮的情况为:当点火开关接通时,红色指示灯与琥珀色指示灯几乎同时点亮,红色指示灯亮的时间较短,琥珀色指示灯亮的时间较长一些(约3S);发动机起动后,储能器要建立系统压力,两灯会再次点亮,时间可达十几秒钟;驻车制动时,红色指示灯也应亮。如果在上述情况下灯不亮,说明故障指示灯本身或线路有故障。

图7

红色指示灯故障常亮,说明制动液不足或储能器中的压力不足(低于14MPa),此时普通制动系统和ABS系统均不能正常工作;琥珀色ABS故障指示灯常亮,说明电控单元发现ABS系统有故障。

三、液压控制系统

3.3 循环式制动压力调节器的工作原理

此种形式的制动压力调节器在制动主缸与轮缸之间串联一电磁阀,直接控制轮缸的制动压力。这种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路相通,如图8所示。图中的储能器的功能是在减压过程中将从轮缸流经电磁阀的制动液暂时储存起来。回油液压泵也叫做再循环泵,其作用是将减压过程中从制动轮缸流进储能器的制动液泵回主缸。该系统的工作原理详述如下。

图8

1.常规制动状态

在常规制动过程中,ABS系统不工作,电磁线圈中无电流通过,电磁阀处与“升压”位置。此时制动主缸和轮缸状态如图9所示,由制动主缸来的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而增减。此时回油液压泵也不工作。

图9

2.保压状态

当转速传感器发出抱死危险信号时,电控单元向电磁线圈输入一个较小的保持电流(约为最大工作电流的1/2),电磁阀处于“保持压力”位置,如图10所示。此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封,轮缸中的制动压力保持一定。

图10

3.减压状态

如果在电控单元“保持压力”命令发出后,车轮仍有抱死的倾向,电控单元即向电磁线圈输入一最大工作电流,使电磁阀处于“减压”位置,此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通,轮缸中制动液经电磁阀流入储液室,轮缸压力下降,如图11所示。

图11

4.增压状态

当压力下降后车轮转速太快时,电控单元便切断通往电磁阀的电流,主缸和轮缸再次相通,主缸中的高压制动液再次进入轮缸(见图),使制动压力增加。制动时,上述过程反复进行,直到解除制动为止。

3.2 可变容积式制动压力调节器的工作原理

如图12所示是可变容积式制动压力调节器的基本原理图。它主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。其基本工作原理如下。

图12

常规制动时,电磁线圈6中无电流流过,电磁阀7将控制活塞14的工作腔与回油管路接通,控制活塞在强力弹簧的作用下被推至最左端,活塞顶端推杆将单向阀13打开,使制动主缸2与轮缸10的制动管路接通,制动主缸的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而变化。这种状态是ABS工作之前或工作之后的常规制动工况。如上图。

需要减压时,电控单元9向电磁线圈6输入一大电流时,电磁阀内的柱塞8在电磁力作用下克服弹簧作用力移到右边。如图13所示,将储能器3与控制活塞14的工作腔管路接通。制动液进入控制活塞工作腔推动活塞右移,单向阀13关闭,主缸2与轮缸10之间通路被切断。同时由于控制活塞的右移,使轮缸侧容积增大,制动压力减小。

图13

当电控单元9向电磁线圈6输入一较小电流时,由于电磁线圈的电磁力减小,柱塞8在弹簧力作用下左移至储能器、回油管及控制活塞工作腔管路相互关闭的位置,如图14所示。此时控制活塞左侧的液压保持一定,控制活塞在液压压力和强力弹簧弹力的作用下保持在一定位置,而此时单向阀13仍处于关闭状态,轮缸侧的容积也不发生变化,制动压力保持一定。

图14

需要增压时,电控单元9切断电磁线圈6中的电流,柱塞8回到左端的初始位置,如图12所示,控制活塞工作腔与回油管路接通,控制活塞左侧控制液压解除,控制活塞左移至最左端时,单向阀被打开,轮缸压力将随主缸的压力增大而增大。

3.3 制动压力调节器的结构形式

压力调节器总成(也叫ABS制动执行器、ABS液压控制总成)是在普通制动系统液压装置的基础上加装ABS制动压力调节器而成的。普通制动系统的液压装置一般包括制动助力器、双腔式制动主缸、储液室、制动轮缸和双液压管路等。ABS制动压力调节器装在制动主缸与轮缸之间,如果它与制动主缸装在一起,则称之为整体式制动压力调节器,否则就称为分离式制动压力调节器。

除了普通制动系统的液压部件外,ABS制动压力调节器通常由电动泵、储能器、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成。实质上,ABS就是通过电磁控制阀体上的控制阀,控制轮缸上的液压,使之迅速变大或变小,从而实现了防抱死制动功能。ABS制动压力调节器总成基本上可分为三类:整体式,制动主缸与液压总成装成一体的,如图15所示;分离式,制动主缸与液压总成是分别独立的总成,如图16所示;真空式,仅控制后轮,并采真空液压控制,如图17所示。

图15

图16

图17

3.4 电磁阀的结构形式及工作原理

电磁控制阀是液压调节器的重要部件,由它完成对ABS系统各个车轮制动力的控制。ABS系统中都有一个或两个电磁阀,其中有若干对电磁控制阀,分别控制前、后轮的制动。常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀等多种型式。

三位三通电磁阀的内部结构图如图18所示,它主要由阀体、进油阀、卸压阀、单向阀、弹簧、无磁支撑环、电磁线圈等组成。滑动支架6的两端由无磁支撑环3导向。主弹簧13和副弹簧12相对布置,但主弹簧弹力大于副弹簧弹力。为了关闭进油阀5和打开卸压阀4,滑动支架有约0.25mm的移动过程。无磁支撑环被压进阀体中,这样可迫使磁通在线圈中穿行时必须通过支架,并经工作气隙a穿出,以保证磁路有稳定的电磁特性。单向阀8与进油阀5并行设置,其作用是当解除制动时,单向阀打开,增加一个附加的、更大的由轮缸到主缸的出油通道,这样能使轮缸的压力迅速下降,即使在主弹簧断裂或支架被卡死的情况下也能使车轮制动器松开解除制动。

图18

该电磁阀工作过程如下:当电磁线圈中无电流通过时,由于主弹簧力大于副弹簧力,进油阀被打开,卸压阀关闭,制动主缸与轮缸油路接通,所以轮缸压力既能在没有ABS参与的常规条件下增加,也能在ABS系统工作的条件下增加。

当向电磁线圈输入1/2最大工作电流时(保持电流),电磁力使支架向下移动一定距离将进油阀关闭。由于此时电磁力不足以克服两个弹簧的弹力,支架便保持在中间位置,卸压阀仍处于关闭状态。

此时,三通道间相互密封,轮缸压力保持一定值。当电控单元向电磁线圈输入最大工作电流时,电磁力克服主、副两个弹簧的弹力使支架继续下移,将卸压阀打开,此时轮缸通过卸压阀与回油管相通,轮缸中制动流入回油管路,压力降低。

如图19所示为一种常开式二位二通电磁阀的内部结构。当电磁线圈3中无电流通过时,在回位弹簧7的作用下,铁心12被推至限位杆9与缓冲垫圈11相抵触的位置。此时与铁心连在一起的顶杆10没有将球阀6顶靠在阀座5上,电磁阀的进油口A与出油口B相通,电磁阀处于开启状态。当电磁线圈中有一定的电流通过时,铁心在电磁吸力的作用下,克服弹簧力的作用,带动顶杆一起右移,顶杆将球顶靠在阀座上,电磁阀进油口与出油口之间的通道被封闭,电磁阀处于关闭状态。限压阀4的作用在于限制电磁阀的最高压力,以免压力过高导致电磁阀损坏。

图19

四、总结

通过这次写论文让我了解了更多ABS系统的知识,特别是电子控制部分这一块。ABS系统就是要充分利用轮胎和地面的附着系数,使各个制动器产生尽可能大的制动力而又不会抱死,提高汽车制动能力,改善了操纵性和稳定性。在写论文时,我也查阅了许多的ABS相关的知识,它其实跟ASR(汽车防滑电子控制系统)有着同样的作用和原理,很多都是相关连的。通过查阅书籍,使我的视野更加的开阔了,也给即将毕业的我增加了一部分新的知识。

参考文献:

[1] 杨庆彪. 汽车电控制动系统原理与维修精华. 北京:机械工业出版社,2006

[2] 邯郸北方学校. 怎样维修汽车ABS.ASR和SRS系统. 北京:机械工业出版社,2007

[3] 鲁植雄. 汽车ABS.ASR和ESP维修图解. 北京:电子工业出版社, 2006

[4] 邹长庚. 现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断(下)——车身与底盘部分.

北京:北京理工大学出版社,2006

[5] 董继明、罗灯明. 汽车检测与诊断技术. 北京:机械工业出版社, 2007

影响汽车安全的因素

汽车的安全介绍 随着人们生活水平的稳步提高,汽车已经走进越来越多的普通百姓家,我国正在步入汽车社会。然而,汽车保有量快速增长的同时,一个不容忽视的事实却是我国道路交通伤亡的人数是全世界最高的。据有关部门统计:目前,中国每年因交通事故而死亡的人数已经超过10万人,全球约有15%的交通事故发生在中国。 车辆的安全性能已经成为消费者购车时考虑的重要因素,然而,怎样的汽车才是安全的,怎样的驾驶习惯才是安全的呢?我们希望本文能够帮助您对汽车安全知识有更全面、深入的了解。 一、汽车设计对安全的作用 在前不久由丰田汽车公司主办的“汽车安全研讨会上”,一位多年致力于汽车安全研究的行业专家专家首先指出:汽车安全分为主动安全和被动安全,而被动安全方面。很重要的一点是发生交通事故时,汽车的安全性能。汽车安全性的好坏关键要看设计水平。以钢板的厚薄与安全性能的关系为例,钢板薄了,汽车轻了并不代表汽车安全性能的降低,不一定不安全。汽车的碰撞强度主要是看钢板强度,而不是钢板的厚薄。汽车轻量化主要是用新材料,例如高张力钢板或高强度铝合金。高张力钢板的密度和普通钢是一样的,但强度是一般普通钢的两倍或者三倍。如果使用高张力钢板,厚度相应会削薄一点,重量会减低一点,但是只要碰撞强度设计合适的话,还是达到同等水平,所以汽车碰撞安全主要是依据于设计,而不是把一堆好材料和重的材料堆积在一起。 再以车身构造为例,在传统的观念里,一般我们会认为不会变形的汽车才是最安全的,其实这样的认识是不科学的。目前,车辆的安全设计主要集中在发生碰撞的瞬间,通过车身的前部溃缩来吸收碰撞产生的能量,同时通过安全带、空气囊等缓冲装置将乘员所受到的伤害降低到最小值,这样的车身构造被称为车体吸撞结构,除了车体吸撞结构,安全设计的另外一个重要部分是对车厢结构进行强化,确保车内生存空间。 说到这里,我们会想起丰田车所采用的GOA车身,它就是能提供“可吸收力的车身”和“高强度车厢”双重保护的车身构造。GOA车身的设计还同时考虑到了发生碰撞时对外部行人的安全。因为汽车的安全设计不仅只是服务于汽车驾乘人员,同时也必须重视对于行人的保护。对此,丰田汽车公司结合实际事故,不断研究能更好吸收冲击力的车身构造,逐步将研究成果应用到车辆设计上,力求减轻事故发生时对行人的伤害程度。 二、主动安全设计 接下来,我们谈谈汽车的“主动安全”。主动安全就是“不易引发或不轻易引发事故”。主动安全性好的车辆,在驾车者进行行驶、转向和制动的三项基本操作时,能够最忠实地反映驾车者的操作意图,因此最大限度地支持驾车者一系列的驾驶操作,使车辆远离危险状况,是主动安全环节中最重要的因素。 那么怎样判断什么样的车才是主动安全性能好的车呢?首先,驾车者能自如地驾驶车辆,是“主动安全”中不可或缺的重要因素。主动安全性好的汽车应具备细致、人性化的人体工程设计,便于驾车者的操作。各种操控设备位置的人性化设计,使驾车者能准确无误且方便地操作方向盘、踏板和各种开关按钮,是确保安全行驶的重要因素。 其次,减轻驾车者在操作时的负荷,可以直接提高行车安全。因此,主动安全性好的汽车还应在支持驾车者的各种安全装置方面做得出色,能够从驾车者的角度出发,精心设计各类仪表和显示屏,易于驾车者对这些设备进行操作,也很容易阅读每个仪表和显示屏上的信息。 知道了主动安全的概念,接下来再给大家介绍一下主要的汽车主动安全装备。 首先是紧急制动辅助装置。有效的制动是避免事故发生的前提,但是调查表明,在紧急情况下能紧紧踩住制动踏板的驾车者,仅占全体驾车者的一半,很多时候为躲避事故而采取紧急制动时,并非如想象的那样能够果断地踩下制动踏板,而且,有时驾车者即使本意想紧紧踩下制动踏板,但是所用力度仍然不够。 再以一汽丰田的***和锐志车型为例,它们所配备的紧急制动辅助装置能根据制动踏板踩下的速度和踏板移动距离,判断此时车辆处于紧急制动状态,因而自动对车辆施加较强的制动力。需要注意的是,脚一旦离开制动踏板,紧急制动辅助效果也随之消失,因此,在车辆完全停止前,应一直踩住制动踏板。 其次是ABS装置,在湿滑的路面上紧急制动时,ABS装置能够保证驾车者即使用力踩下制动踏板,车轮也不会抱死,驾车者可以操作方向盘避开前方的危险,从而保持车辆的稳定,使车辆减速停车。 现在很多车上的ABS装置还又加载了EBD功能,有了这样的装置,即使在车辆满载时,或在弯道上制动时,也能保持车辆的稳定,顺利制动。 再次是VSC装置。车辆在湿滑路面上急加速时会造成车辆侧滑,VSC装置可防止急加速时车辆侧滑,使车辆顺利转向。该种装置将VSC和EPS和谐地统一起来,在转动方向盘时可保证车辆安全而平稳地转向。 第四个是TRC主动牵引力控制系统的机械结构。TRC装置能防止车辆的雪地等湿滑路面上行驶时驱动轮的空转,使车辆能平稳地起步、加速,支持车辆“行驶”的基本功能。在雪地或泥泞的路面,TRC主动牵引力系统均能保证流畅的加速性能。此外,在上下陡坡、险恶的岩石路面等,四轮驱动车所独有的越野行驶路况下,TRC也能适当控制车轮的侧滑,比起配备传统的中央差速器锁止装置的车辆而言,配备TRC的车辆具有前者无法比拟的驾乘感和操纵性。 三、被动安全设计 被动安全是事故发生后对乘员进行保护的性能。在被动安全方面,安全带和空气囊是受到人们广泛关注的配备。 谈到座椅安全带的效果,从实践角度来看,比较早的记录是1971年,澳大利亚Victoria州开始强制安全带的使用,仅第一年,死亡率下降21%。美国安全带强制使用法规和安全带实际使用率比澳大利亚和欧洲要晚,要低。由于这个现象存在,后来统计数据就表明美国的汽车乘员为此付出了很高的死亡代价。 再从能量角度来看座椅安全带的功能。首先在碰撞过程中,乘员保护的核心问题是如何转移和吸收这么大的碰撞能量,我们不希望能量再增加,而座椅安全带至少不给整个系统增加新的能量,它只是吸收能量,所以说它即使不发生保护功能,也至少不添乱。而空气囊就不然,空气囊首先要给系统注入新的能量,这是爆炸的过程,然后因为设计的非常巧妙、非常好,所以吸收处理自身的爆炸能量,再处理碰撞能量,等于平白无故给系统增加能量。这样对空气囊的设计的要求就非常高。空气囊能否真正成为“安全”气囊完全在于设计的合理化程度,而不是说空气囊越多就越安全。 因此,通过多年的实践检验,越来越多的专家认为:空气囊是非常重要的保护装置,但它是在系好安全带前提下的安全辅助装置。在发生后面碰撞、侧面碰撞或翻滚时,驾驶席和助手席的空气囊不会展开,如果不系好安全带,仅靠空气囊无法对乘员提供足够的保护,乘员有可能被撞出车外。此外,空气囊仅能作用一次,对连续碰撞事故时所发生的二次碰撞不起作用。专家特别指出,在发生正面碰撞时,如果未系好安全带,紧急制动会使乘员身体向前猛冲,此时空气囊展开,反而有可能造成对乘员的极大伤害,因此车辆行驶时请务必系好安全带。 技术人员告诉我们,乘员只有正确系好安全带才能获得行车安全保障,因此必须不断开发便于乘员使用的安全带。在正常行驶时,丰田车上配置的安全带仅发挥较弱的弹簧张力,不会使乘员有过重的压迫感。特别是,配备的预紧限力式安全带可在发生碰撞时瞬间收紧,有效固定乘员身体,同时当施加在安全带上的力度达到一定值时,可将安全带放出,以缓和对胸部的压力。 既然安全带是重要的,那么提高安全带的使用率也是车辆的重要安全性能之一。如果乘员未系好安全带,安全带警告灯和蜂鸣器提醒装置就会发出警告,提醒乘员系好安全带,不然只要车辆一行驶它就响个不停,而这对于提高我们的安全意识非常有帮助。关于此方面的专项研究结果显示,安全带提醒装置将安全带的佩戴率大约提高了40%,已挽救了很多驾驶及乘座人员的生命。 最后是车门的设计在车辆的安全性能方面同样重要,一旦发生事故后,安全的车辆必须保证乘员能顺利逃生并便于救援。现在很多车门被设计成防夹保护门,即使在碰撞后也能打开变形的车门,使乘员顺利逃生并便于救援。 四、安全的驾驶习惯 前面我们主要从汽车的配置方面谈了汽车的安全知识,除此之外,我们平时的驾驶习惯,也是影响汽车安全的重要方面。即使车辆拥有最好的安全装备,最先进的保护措施,如果没有良好的驾驶习惯,乘员也是不安全的,甚至使安全配备无法发挥其应有作用。 下面我们再给大家列举一下驾驶中的不良习惯,如果您有这些习惯可要及早克服啊!因为这些都直接影响到您的驾驶安全:1:为了能看到很远的地方,所以一直使用远光灯;2:变更车道或就要转弯时才打亮转向灯;3:左转时不注意后方来车;4:错过转弯处强行变更车道;5:前面还是红灯时就一点一点的向前移动;6:信号灯变为黄色时加速通过;7:频繁变换车道;8:在转弯处轧中央车线或外侧车线;9:与前车距离太近等。 除了养成良好的驾驶习惯外,掌握安全驾驶技巧也是非常重要的。在异常天气情况下,良好的驾驶技巧更加重要。例如暴雨天气里,行车时最好在水面开阔且有均匀碎浪花的地方驾车通过,不要高速过水沟、水坑;涉水前后应低速慢行;要注意保持充分的行车距离,尽量不要紧急制动,转向时也别太急;雨中开车要将大灯打开,最好把防雾灯也打开,通过积水路面后,应轻踩刹车行驶,以使制动盘、片之间的水份尽快蒸发等等。再比如冰雪天气里驾车时,不论风雪大小,有雪地模式的车辆在行驶时一定要打开雪地模式,车辆起步和行驶时要缓慢加速,转弯时更应放慢速度。 说了这么多,其实主要的目的是希望大家能够消除以往对于汽车安全的错误认识,在选车、开车的时候能够正确的认识和使用这些汽车安全装置,同时改掉一些不良的驾驶习惯。只有这样,我们才能够畅享汽车带来的便利,一路驰骋,安全行天下。 汽车总体构造1.发动机:由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系(汽油发动机采用)、起动系等部分组成。2.底盘:① 传动系:将发动机的动力传给驱动车轮。包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥。② 行驶系:将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支撑作用,以保证汽车正常行驶。包括车架、前轴、驱动桥的壳体、车轮(转向车轮和驱动车轮)、悬架(前悬架和后悬架)。③ 转向系:保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶。由带转向盘的转向器及转向传动装置组成。④ 制动设备组成:使汽车减速或停车,并保证驾驶员离去后能可靠地停驻。由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。3.车身:是驾驶员工作的场所,也是装载乘客和货物的场所。包括车前钣制件、驾驶室、车厢。4.电气设备:由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。此外,在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备:微处理机、中央计算机系统及人工智能装置等。

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ABS与汽车制动系统

  汽车的制动性也是汽车的主要性能之一。自从汽车诞生之日起,汽车的制动性就显得至关重要;并且随着汽车技术的发展和汽车行驶车速的提高,其重要性也显得越来越明显。制动性直接关系到交通安全,重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。所以,汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。

  汽车的制动性及其评价指标

 汽车行驶时能在短距离内停车并且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力,以及汽车在一定坡道上能长时间停车不动的驻车制动器性能称为汽车的制动性。

汽车的制动性主要由制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性三方面来评价。

一、提高汽车安全性的制动控制系统

有汽车参与的交通事故中,事故的预防、事故的回避、乘客保护等安全领域与汽车的运动性能有密切的关系。事故预防中起主要作用的是驾驶员,事故发生瞬间对乘客保护主要是汽车的被动安全设备起作用,而事故的回避则与汽车的制动控制系统有紧密的关系。在事故预防环节中人和环境的作用是主要的,在事故回避环节中车的作用是主要的。在汽车中,提高安全性的制动控制系统除了ABS、TCS、ESP(VSC、VDS)等,另外还有BAS(Brake Assist System,制动器辅助系统)。

制动辅助系统BAS是当紧急刹车时,根据踩的速度、力度,制动系统自动感知而输出更强的制动力。它的工作原理是,令刹车泵里的真空量增加,使你一脚踩下去,制动力度大大提高,从而提高了驾驶安全性。即使车子已经熄火了,它还会使刹车制动能力保持一段时间。它的功能是在紧急制动时,提供一个附加的制动力来帮助没能及时形成较大制动力的驾驶员,制动助力加快制动踏板的移动;当司机施加在制动踏板上的制动力不太大时,增加制动力,使车辆的紧急制动性能最佳。有关调查显示,约有90%的汽车驾驶员紧急情况刹车时缺乏果断,而BAS则能从驾驶员踩下制动踏板的速度,探测车辆行驶情况。紧急情况下,当驾驶员迅速踩下制动踏板力度不足时,BAS便会启动,并在不足1秒的时间内把制动力增至最大,从而缩短紧急制动刹车距离。

ABS虽然能够缩短刹车距离,但如果驾驶员采用点刹时,车轮往往不会抱死,ABS没有机会发挥作用。而制动辅助BAS,则让现有的ABS具有一定的智能。当驾驶者迅速用力踩下刹车踏板时,BAS就会判断车辆正在紧急刹车,从而启动ABS,迅速增大制动力。

二、 ABS系统的保养与正确使用

ABS(防抱死制动系统)作为一种主动安全装置,在现代汽车上运用已经很广泛了。由于其在制动过程中的控制方式及工作过程与以往普通的制动系统有所区别,因此在使用保养方面也与传统的制动系统有所不同,否则会引发ABS系统故障。

总结多年的维修经验,笔者认为车主在使用装有ABS系统的汽车时要做到“四要”、“四不要”。

  四要

  (1)要始终将脚踩住制动踏板不放松。这样才能保证足够和连续的制动力,使ABS有效地发挥作用。

(2)要保持足够的制动距离。当在良好路面上行驶时,至少要保证离前面的车辆有3s的制动时间;在不好的路面上行驶,要留给制动更长一些的时间。

  (3)要事先练习使用ABS,这样才能使自己对ABS工作时的制动踏板振颤有准备和适应能力。

  (4)要事先阅读汽车驾驶员手册。这样才能进一步理解各种操作。

四不要

(1)不要在驾驶装有ABS的汽车时比没有装ABS的汽车更随意。有些车主认为汽车装有ABS后,安全性加大,因此在驾驶中思想就会放松,为事故埋下隐患。

(2)不要反复踩制动踏板。在驾驶有ABS的车时,反复踩制动踏板会使ABS的工作时断时续,导致制动效能降低和制动距离增加。实际上,ABS本身会以更高速率自动增减制动力,并提供有效的方向控制能力。

(3)不要忘记控制转向盘。在制动时,ABS系统为驾驶者提供了可靠的方向控制能力,但它本身并不能自动完成汽车的转向操作。在出现意外状况时,还得需要人来完成转向控制。

(4)不要在制动过程中,被ABS的正常液压工作噪声和制动踏板振颤吓住。这种声音和振颤都是正常的,且可让驾驶者由此而感知ABS在工作。 检举 回答人的补充 2009-04-28 17:10 经过了一百多年的发展,汽车制动系统的形式已经基本固定下来,但是随着电子(特别是大规模、超大规模集成电路)的发展,汽车制动系统的形式也将发生变化。BBW(全电路制动,Break-By-Wire)系统的出现,将会彻底颠覆使用液压油或空气作为传力介质的传统制动系统。全电制动不同于传统的制动系统,因为其传递的是电,而不是液压油或压缩空气,可以省略许多管路和传感器,缩短制动反应时间。

与传统的制动系统相比,BBW具有很多优点:结构简单,省去了传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、助力装置、液压阀、复杂的管路系统等部件,使整车质量降低;制动时间短,提高制动性能;无制动液,维护简单;系统总成制造、装配、测试简单快捷,制动分总成为模块化结构;采用电线连接,系统耐久性能良好;易于改进,稍加改进就可以增加各种电控制功能。

作为一种全新的制动系统,BBW给制动系统带来了巨大的变革,为将来的车辆智能控制提供条件。但是,要想全面推广,还有不少问题需要解决,比如:当前汽车的电力系统不能满足制动能量要求、控制系统失效时的处理和如何清除其它干扰信号对控制系统造成的影响等。目前BBW系统主要是应用在混合动力制动控制系统汽车上,采用液压制动和电制动两种制动系统;但是随着未来技术的发展,BBW全电路制动系统取代传统制动系统将成为现实。

(抱歉,字数不够,请加些例子)

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