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1、学校代码：10206 学生学号：152104137白城师范修浣毕业论次（彼杜）基于安全性的汽车电子技术研究The Research of Automobile Electronic Technology Based on Safety学生姓名：张军浩指导教师：王蕴副教授学科专业：交通运输所在单位：机械工程学院20 14年06月摘要随着时代的进步和人民生活水平的提高，汽车的拥有量在逐年增加，汽车事故也频 繁发生。汽车的安全性能指标已成为购车者关注的重点，对于一些驾驶技术不够熟练的 驾驶员，能够买到安全性能较高的汽车不但使驾驶员的操作更加便捷可靠，而且还能减 轻驾驶员的工作压力，使乘员乘坐时容易产
2、生良好的心情，增加汽车的舒适性。因此， 汽车的安全性显得尤为重要。如何提高汽车的安全性是廿前乃至未来汽车技术发展的主 要方向。本文重点论述了汽车的主动安全与被动安全的具体内容，研究了汽车电子技术 在汽车安全领域的应用状况，并对应用的最新进展予以介绍。关键词汽车安全性；电子技术应用；展望AbstractWith the progress of the times and peoples living standards improve, automobile ownership increased year by year, automobile accidents are frequent.
3、Automobile safety has become the focus of attention of automobile buyers. For some drivers whose driving skill is not enough skilled, they can buy automobile that has a higher safety performance. This enables the drivers operation easier, but also to reduce the drivers working pressure, the driver w
4、ill feel happy and comfortable when they are driving. So the safety of automobile is very important . How to improve the automobile safety as well as the future of automobile technology is currently the main direction of development .This paper focuses on the specific content of automobiles active s
5、afety and passive safety, The present research and application state of automobile electronic technology were briefly described. And described the latest advances in the field.Keywords Automobile safety； Application of electronic technology； Prospect目录摘要IAbstractII1绪论11.1研究背景11.2研究内容22电子技术在汽车主动安全性方面
6、的应用32.1防抱死制动系统（ABS） 32.2驱动防滑转系统（ASR） 42.3电子稳定性程序（ESP） 52.4自适应巡航系统（ACC） 62.5本章小结73电子技术在汽车被动安全性方面的应用83.1安全带83.2安全气囊93.3安全玻璃103.4汽车座椅103.5本章小结114汽车安全的电子技术的现状与展望12结论13参考文献14致谢151绪论1.1研究背景自从有了汽车这种交通工具，人们的出行方式发生了天翻地覆的变化。汽车发展的 历史同时也是汽车安全性能不断提高的历史。现代汽车电子技术是与多门学科有机结合 起来的一种复杂的技术。随着汽车速度的不断提升，人们也在不断努力地改善汽车的安 全性
7、能。现代化的汽车操作起来相比于汽车刚被发明之初，在方便性和舒适性上有了极 大地提高。这一切都是通过把电子技术发展的最新成果应用到汽车设备当中来实现的。 尤其电子技术在汽车安全性能上的采用，使车速的提高成为可能。随着汽车保有量的增加，与汽车有关的各种事故也不断增加。2013年，全国共发生 道路交通事故667507起，死亡人数104372人，伤494174人。发生一次死亡10人以上 的特大道路交通事故共41起，造成643人死亡，576人受伤。道路交通安全事故的大量 发生，使民众、汽车生产厂商和政府有关部门对如何减少人员及车辆的损失产生了极大 地关注。为了实现减少人员及车辆损失这一目标，人们开始一直
8、致力于汽车安全性的研究和 安全技术的开发。汽车的安全技术主要分为主动安全技术与被动安金技术，这两类安全 技术是相互配合、互为补充的。中国关于汽车安全技术方面的研究起步较晚，主要的技 术发展方法是先引进欧美的汽车核心零件制造业技术，为发达国家代工。在代工的过程 中吸收和消化先进的技术理念。在结合中国的实际制造技术水平，发展出适合中国具体 需求的汽车安全系统的产品。但是，我国生产的汽车在安全技术方面比较落后，只能销 往缺乏严格安全规定的新兴市场。我国汽车电子安全产品的发展水平在国际上虽然不是最先进的，但是一些较为简单 的部件已经可以在国内实现量产化，仅有部分汽车安全电子产品依赖国外进口。随着全 球
9、经济一体化进程的推进，提高国产汽车的电子技术的研究水平，减少对国外汽车安全 电子技术方面专利的依赖，有利于降低国产汽车的整车成本，提升国产汽车在国际市场 的核心竞争力。本文采用定性分析的研究方法，首先阐述汽车安全电子技术的发展历史，然后通过 汽车安全电子技术的发展结合社会实际，引出汽车安全电子技术发展对社会发展的重要 性。1.2研究内容近年来，汽车安全装置的销售呈上升趋势。汽车上的电子控制技术应用在两个方 面：一是主动安全，就是指尽量自如的操纵控制汽车。无论是直线上的制动与加速还是 左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒 适性。这样的汽车，当然就有着比较高
10、的避免事故能力，尤其在突发情况的条件下保证 汽车安全；二是被动安全，是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保 护的概念以及延伸到车内外所有的人甚至物体。电子技术在汽车主动安全性方面的应用最开始为防抱死制动系统(ABS), ABS系统 对于汽车在各种行驶条件下的制动性能及制动安全尤为重要，特是紧急制动，利用轮胎 和路面之间附着力的峰值，提高车辆性能和减少防滑转制动的距离，充分发挥制动效 能，同肘提高汽车制动过程中的可控性。从而减少了汽车事故发生的可能性。随着对汽 车性能要求的提高，不仅要求在制动过程中防止车轮抱死，而且要求在驱动过程中防止 驱动轮滑转，使汽车在驱动过程中的方向稳定性、转
11、向控制能力和加速性能都得到提 高，后来便有了驱动防滑转系统(ASR)。结合前两个系统，在基于大量的行车数据， 乂有了电子稳定性程序(ESP), ESP不但控制驱动轮，而且控制从动轮。它通过主动干 预危险信号来实现车辆平稳行驶。如在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会放慢 内后轮，从而校正行驶方向。电子技术在汽车被动安全性方面的应用主要包括：安全气囊、安全玻璃、安全座 椅、安全带。安全气囊对于在遭受正面撞击时，的确能有效保护乘客，即使未系上安全 带，防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。安全带的作用在于当汽车发生碰撞事故的一,瞬 间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上，
12、然后锁止 织带防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。由于汽车安全技术的进步日新月异，各个不同的研发公司所开发的安全系统种类繁 多，功能原理多是大同小异，不可胜数。本文就汽车的安全性的儿个方面做简单的介绍 和论述。2电子技术在汽车主动安全性方面的应用主动安全系统主要通过传感嚣搜集汽车各种状态及行驶信息，通过由芯片组成的控 制模块对汽车进行控制，提高车辆行驶的稳定性，或者在危险到来前提醒驾驶员。 ABS、ASR、ESP、ACC等控制系统就属于主动安全系统。2.1防抱死制动系统（ABS）汽车在危险的状态下制动时，车轮轮胎与地面的滚动摩擦会迅速变为滑动摩擦，轮 胎儿乎抓不住地面，这种现象叫做抱死。车轮
13、抱死是一种很危险的现象，因为抱死的车 轮根本没有转向躲避危险的能力，为此，汽车专家发明了防抱死制动系统（Anti.lock Brake System,缩写为ABS）。该系统可及早识别一个或多个车轮的抱死倾向并不再增 加制动压力或降低制动压力，使车轮不会抱死，汽车受到控制。从而保证汽车安全和快 速的制动或使汽车停下来。防抱死制动系统是汽车主动安全控制系统。由于ABS可防止汽车紧急制动时车轮 抱死，因此可以充分发挥制动器的效能，缩短制动时间和距离；有效防止了紧急制动时 的车辆侧滑和甩尾，提高了制动时的行驶稳定稳定性和转向控制能力；避免了轮胎与地 面的剧烈摩擦，减少了轮胎的磨损。图2.1为ABS系统
14、的组成。图2-1 ABS系统的组成1-前轮转速传感器2-制动压力调节装置3-ABS电控单元4-ABS警告灯5-后轮速度传感器6-停车灯开关7 制动主缸8-比例分配阀9-制动轮缸10-蓄电池11 点火开关ABS的调节控制过程一般为：半车辆制动时，车轮转速传感器检测车轮转速信号， 并将车轮转速信号传输至ECU （即ABS电控单元），ECU按一定的数学计算程序，经分析处理后判断是否有车轮处于即将抱死拖滑状态。如果没有车轮即将抱死拖滑，那么 制动压力调节器不工作，制动主缶.和各制动轮缸相通，制动轮缸的压力继续增大，此即 ABS系统的增压过程可。如果ECU判断出某一车轮即将抱死拖滑，即刻向制动压力调节器
15、发出命令，关闭 制动主缸及相关轮缸的通道，使得该轮缸的压力不断增加，此即ABS系统的保压过 程。如果ECU判断出该车轮仍将要处于抱死拖滑状态，它将向制动压力调节器发出命 令，打开该轮缸与储液室或储能器的通道，使得该轮缸的油压降低，此即ABS系统的 减压过程。ABS系统正是根据ECU算出的液压调节器的控制信号，通过重复地减少或 增加在车轮上的制动压力来控制车轮的滑移率，对车轮是否抱死进行控制。ABS系统将轮胎的抓地力发挥到极致，使汽车的制动效能达到了最大的效率，可有 效缩短制动距离，增加制动时的稳定性、改善轮胎的磨损状况，有效提高汽车行驶的安 全性。2.2驱动防滑转系统(ASR)汽车驱动防滑系统
16、(Acceleration Slip Regulation,简称ASR)是继ABS后采用的一 套防滑控制系统，是ABS功能的进一步发展和重要补充。ASR系统和ABS系统密切相 关，通常配合使用，构成汽车行驶的主动安全系统。图2.2为ASR系统的组成框图。图2-2 ASR系统的组成框图ASR也是由传感器部分、ECU和执行器部分组成，传感器部分包括车轮轮速传感 器、节气门开度传感器；ECU是指ASR电控单元；执行器部分包括制动压力调节器、 节气门驱动装置。工作原理：车轮转速传感器将行驶汽车驱动车轮转速及非驱动车轮转速转变为电信 号，输送给电控单元ECU, ECU根据车速传感器的信号计算驱动车轮的滑移率。若滑 移率超限，控制器再综
