1、陕西交通职业技术学院毕业设计（论文）题 目： 现代汽车安全主被动安全技术 系 部： 汽车工程系 专 业： 汽车保险实物学 号: 班 级： 姓 名： 指导老师： 2017 年 6 月 20 日陕西交通职业技术学院毕业论文1摘 要汽车作为现代人类社会的交通工具，在给人们带来便利和好处的同时，也给人类社会带来了灾难，那就是交通事故。道路交通是由人、车辆、道路环境组成的一个复合动态系统，人、车辆、道路环境的构成具有特定功能的一个整体，道路交通事故在我国的定义为：“凡车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成的人、畜伤亡和车辆损失的交通事件”。由上述定义可以看出
2、，车辆是交通事故中的一个主要元素，由大量的统计资料可知，道路交通事故的发生，大多与各类汽车有关，确保汽车安全是减少道路交通事故的主要内容，有着极其重要的意义，特别是随着社会的发展，人类文化的进步，汽车已成为人类生活中的交通工具，成为支持社会、经济和文化活动的基本工具，成为创造舒适和方便社会不可缺少的工具，因而汽车的安全性显得格外重要。关键词：汽车 节油 新技术Abstract: The caption taradf fjffe udfgfgab ffhjhsdfs jfhfhdsjf sfjsfgsjf,meyrbd dnshdad akdskajhh madadh jujhda dsbsaj
3、dja jjdhsad aadaj ja dsjakds gdf hhkjklj sjdakdhk wgdewhgd g There are many factors affecting the automobile fuel consumption. In this paper, the new technology and measures of automobile fuel saving are discussed, such as the adoption of fuel saving device and hybrid power system, reasonable drivin
4、g technology, etc. in order to obtain higher energy utilization rate from the whole process of development to utilizationKey words:Cdhsah dsadhahd hdksa dshdq faa fdfjsdal skadka陕西交通职业技术学院毕业论文2目 录1 国内外交通安全现状 .41.1 汽车交通安全事故概述 .41.2 汽车交通安全事故现状分析 .41.3 汽车安全保障体系 .52 现代汽车安全技术 .62.1 现代汽车安全概念 .62.2 现代汽车主动安
5、全技术 .62.2.1 制动系统的组成，结构，原理 .62.2.1.1 ABS 防抱制动控制系统 .72.2.1.2 ASR 驱动防滑控制系统 .102.2.1.3 VSC 车辆稳定控制系统 .112.2.1.4 ESP 电控行驶平稳系统 .132.2.2 转向系统的组成，结构，原理 .132.2.2.1 四轮转向控制技术 .152.2.2.2 车速感应动力转向系统 .172.2.3 其它主动安全技术 .182.2.3.1 卫星导与车距控制系统的组成，结构，原理 .182.2.3.2 汽车碰撞预警系统的组成，结构，原理 .222.2.3.3 其他主动控制系统 .242.3 现代汽车被动安全技术
6、 .252.3.1 汽车座椅与座椅安全带的结构，原理，作用过程 .262.3.2 安全气囊系统的结构，原理，作用过程 .282.3.3 汽车结构安全的结构，原理，作用过程 .332.3.4 其它被动安全乘客保护技术的结构，原理，作用过程 .343 未来汽车安全技术发展趋势 .383.1 世界主要汽车安全技术法规：主动与被动安全分析 .383.2 未来汽车安全技术研究的发展方向和大致趋势 .39结束语 .40陕西交通职业技术学院毕业论文3致谢 .41参考文献 .42陕西交通职业技术学院毕业论文41 国内外交通安全现状1. 1 汽车交通安全事故概述我国交通事故死亡率目前“排名”世界第一。根据相关资
7、料统计，自 2002年起，因为交通事故，我国每年平均死亡 9 万人左右，伤 48 万人。以 2008 年公安部的统计为例，2008 年我国共发生道路交通事故 265204 起，直接财产损失 10.1 亿元。因交通事故导致 73484 人死亡，有 304919 人因此受伤。如果按照国际上的统计，以酒后驾驶机动车辆发生交通事故占总交通事故数量的 25%计算，在 2008 年我国因酒后驾驶机动车辆发生交通事故导致死亡 18371 人，造成 76230 人受伤，直接财产损失 2.5025 亿元。如果以 2008 年因酒后驾车发生交通事故死亡人数 18371 人计算，除以 365 天，平均每天死亡 50
8、 人；乘以 4 年，每 4 年死亡的人数为 73484 人，已超过在 5.12 汶川地震中的死亡人数(6.9 万)；乘以 14 年，每 14 年死亡的人数为 257194 人，已超过了 1976 年在唐山地震中死亡的人数(24.2 万人)。这些数据使人触目惊心！1. 2 汽车交通安全事故现状分析汽车交通事故有以下特征：一是在道路上发生。这里的“道路”包括公路、城市街道、和胡同(里巷)，以及车站、公共广场、公共停车场等供车辆、行人通行的场所。公路则是指根据公路法的规定，经公路主管部门验收认定的城间、城乡间、乡间能行使汽车的公共道路，包括国道、省道、县道和乡道。在地面上借助铁轨运行的机动车辆如有轨
9、电车、火车所造成的交通事故，不属于汽车交通事故。我国事故处理办法规定，火车与车辆、行人在铁路道口发生的交通事故，依照国务院有关规定处理。二是发生在机动车与机动车、非机动车、行人、乘车人之间。三是在汽车营运过程中发生，即至少有一方车辆处于启动、行驶、刹车、减速、加速、转弯等运动过程中。机动车辆一方处于正确的停放状态而非机动车辆一方或行人处于运动状态所发生的事故，不属于汽车交通事故。四是有损害后果，因汽车交通事故的发生造成了人身伤亡或者财产损失。不论道路交通事故还是汽车交通事故，都属于“事故”。根据现代汉语词典的解释，“事故”是指“意外的损失或灾祸”;“意外”指“意料之外”。因此，凡是在汽车营运中
10、发生的“意料之外”的损失或灾祸都属于汽车交通事故，它并不以行为人违章或有过错为要件。办法将当事人主观上有过失及违章行为、违章行为与损害后果之间有直接的因果关系作为道路交通事故的构成要件，显然忽略了道路交通事故了就是事故的一种，曲解了“事故”的内涵，从而认为汽车交通事故的民事赔偿责任为过错责任，不利于保护受害人利益和陕西交通职业技术学院毕业论文5及时解决事故。这样，就可以对汽车交通事故下定义，所谓汽车交通事故，就是机动车辆一方在地面营运过程中与其他机动车、非机动车、行人、乘车人之间发生的人身伤亡或者财产损失的事故。这着重阐明几个相关概念：一是汽车机械事故。所谓汽车机械事故是指驾车人无法预见、突然
11、发生机械故障所导致的损害后果的事故。根据上文理解，只要是汽车在地面营运过程中与其他机动车辆、非机动车辆、行人发生了损害后果，不论其原因如何，不论是否机械事故，均应视为汽车交通事故。只是在认定责任的主体、处理依据、处理程序和责任承担等与一般的由公安交通机关处理的道路交通事故案件不同而已。如果汽车所用人(管理人)、使用人能够发现机械故障但没有采取适当措施避免事故发生，可以由公安交通管理机关进行认定和处理;如果是汽车所用人、使用人不能预见、无法克服的汽车质量问题所造成的损害，受害人可根据损害赔偿及产品质量法等规定向侵权行为人、发生质量问题的责任人要求赔偿，可不必经公安交通管理机关解决而直接向人民法院
12、起诉。二是汽车刹车(门伤)事故。汽车刹车(门伤)事故是汽车在起步、制动、转弯过程中导致乘车人剧烈晃动，与其他物体发生碰撞，或开关车门时发生挤压造成旅客人身或财产损害的事故，它也属于汽车交通事故。汽车刹车(门伤)事故造成受害人损失，应承担赔偿责任。但是，这并非完全基于汽车驾驶员的违章行为而承担的赔偿责任(实践中，未必有违章行为)，主要是基于交通运输合同对保障旅客人身安全的要求。根据合同法第 302 条的规定，承运人对旅客在运输过程中的伤亡负的是无过错责任而非过错责任，除非承运人能够证明伤亡是旅客故意、重大过失或旅客自身健康原因造成的，承运人对旅客伤亡应承担损害赔偿责任。原则上，对造成人身伤亡的汽
13、车刹车(门伤)事故，适用严格责任;对仅造成财产损失的汽车刹车(门伤)事故，应适用过错责任。受害人可依据民法通则、合同法、消费者权益保障法等规定向承运人(汽车所有人或使用人)要求民事赔偿或提起诉讼。1. 3 汽车安全保障体系汽车作为现代人类社会的交通工具，在给人们带来便利和好处的同时，也给人类社会带来了灾难，那就是交通事故。道路交通是由人、车辆、道路环境组成的一个复合动态系统，人、车辆、道路环境的构成具有特定功能的一个整体，道路交通事故在我国的定义为：“凡车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成的人、畜伤亡和车辆损失的交通事件”。由上述定义可以看出，车
14、辆是交通事故中的一个主要元素，由大量的统计资料可知，道路交通事故的发生，大多与各类汽车有关，确保汽车安全是减少道路交通事故的主陕西交通职业技术学院毕业论文6要内容，有着极其重要的意义，特别是随着社会的发展。 2 现代汽车安全技术2.1 现代汽车安全概念汽车安全是汽车设计的重要内容，也是人们最为关心的问题之一。目前，各大汽车厂商都在提高燃油经济性，并在降低汽车排放的同时，努力提高汽车的安全性。汽车安全历来是人们最为关心的问题之一，它直接关系到人民生命的安全和财产的损失。汽车发展的历史同时也是汽车安全性能不断提高的历史。目前，各国都在努力降低交通事故的伤亡率，并且已经取得了显著效果。各主要发达国家
15、每亿车公里死亡人数都在 2 人以下，1995 年美国每亿车公里死亡人数仅为1.1 人。随着 2000 年的临近，许多先进技术将被引入汽车安全设计。各大汽车厂家也在提高燃油经济性，并在降低汽车排放的同时，越来越多的注重提高汽车的安全性能，从而将更加安全的汽车带入 21 世纪。汽车安全设计要从整体上来考虑，不仅要在事故发生时尽量减少乘员受伤的机率，而且更重要的是要在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶者避免事故的发生。交通安全历来是人们最为关心的问题之一，它直接关系到人民生命安全和财产的损失。汽车发展的过程同时也是汽车安全性能不断提高的过程。目前，各国都在努力降低交通事故的伤亡率，并且已经取得了显著效果
16、。许多先进技术将被引入汽车的安全设计。各大汽车厂家也在提高燃油经济性、降低汽车排放的同时，越来越多地注重提高汽车的安全性能。汽车安全设计要从整体考虑，不仅要在事故发生时尽量减少乘员受伤的概率，更重要的是要在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶者避免事故的发生。现代汽车安全技术可分为主动安全技术和被动安全技术两方面。主动安全技术和被动安全技术是保证汽车乘员安全的重要保障。2.2 现代汽车主动安全技术2.2.1 制动系统60 年代汽车工业引进盘式制动器给汽车制动技术带来了飞跃性进步。盘式制动器不仅能提供更短的制动距离，而且在各种制动条件下都具有更加连惯的制动性能。现在，许多汽车制造商都提供 4 轮盘式制
17、动器，而且现在的盘式制动器具有更强的制动性能。盘式制动器设计的内在优点是能够有效散发制动过程中的摩擦热。在强烈制动时，制动衬垫和旋转制动表面产生的摩擦热若得不到有效冷却，将导致制动力减弱，此时驾驶者必须加大踩踏制动踏板的力度，陕西交通职业技术学院毕业论文7否则将导致制动距离增长，从而增加了发生事故的可能性。采用盘式制动器，由于旋转表面暴露在空气中并直接被通过的气流冷却，因此，由摩擦产生的热量能够得到有效的冷却。同时，当旋转表面因摩擦产生的热量而膨胀时，制动衬垫仍然自由悬浮在机架内，从而使制动衬垫和旋转表面保持最小的距离。2.2.1.1 ABS 防抱制动控制系统自 80 年代后期以来，汽车技术的
18、最大成就之一，就是汽车制动防抱死系统。（Anti Blocking System，简称 ABS）随着世界汽车工业的迅猛发展，舒适性日益成为人们选购汽车的重要依据。当汽车制动前轮抱死时，汽车会失去转向能力，后轮抱死时会造成汽车急转甩尾。制动防抱死系统就是在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高制动减速度、缩短制动距离，能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，保证汽车的行驶安全。制动防抱死系统对汽车性能的影响主要表现在减少制动距离、保持转向操纵能力、提高行驶方向稳定性以及减少轮胎的磨损方面。遇到紧急状况，驾驶员只要尽可能地用力踩下刹车踏板即可，其他的事情交给 ABS 来处理，因此驾驶者可此专心地处
19、理紧急状况。目前广泛采用的防抱制动系统，使人们对安全性要求得以充分的满足。ABS 系统对于汽车在各种行驶条件下的制动效能及制动安全尤为重要，特别是紧急制动，能够充分利用轮胎和路面之间的峰值附着性能，提高汽车抗侧滑性能并缩短制动距离，充分发挥制动效能，同时增加汽车制动过程中的可控性。ABS 由传感器、液力调制器总成和微电脑组成。当车轮抱死时，信号由传感器传递至微电脑，经过判断后给液力调制器发出减小制动压力的指令，制动蹄放松，车轮滚动；继续制动，压力增加，抱死后又重复上一过程，如此反复，直到车轮完全停止转动。ABS 防抱制动系统由汽车微电脑控制，当车辆制动时，它能使车轮保持转动，从而帮助驾驶员控制
20、车辆达到安全的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度，然后把车轮速度信号传送到微电脑里，微电脑根据输入车轮速度，通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率，保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动，不但可保证控制行驶方向的能力，而且，在大部分路面情况下，与抱死锁死车轮相比，能提供更高的制动力量。ABS 的功用就是使实际过程控制在接近于理想制动过程：如图 P133在制动时，当车轮滑移率刚刚超过 S，出现抱死趋势时，ABS 迅速适当的降低制动压力，减小车轮制动力矩，使车轮滑移率恢复至略小于 S的附近。随后再次将制动压力提高至使 S 稍微超过 S的附近，又再次迅速降低制动压力，
21、陕西交通职业技术学院毕业论文8使 S 恢复至略小于 S的附近。如此反复将车轮滑移率 S 控制在 S附近狭小范围内，以获得最佳的制动效能和制动时的方向稳定性和转向操纵能力。ABS 的组成：制动系统由 ABS 和普通的制动系统组成。现在我们所说的ABS，通常是单方面指防抱死电子控制系统。电控 ABS 由传感器，电子控制单元（ECU）和执行机构组成。ABS 的种类：现代汽车常用电磁阀式四轮防抱死制动系统。按生产厂家分类：德国的波许（Bosch）ABS 系统和坦孚（Teves）ABS 系统；美国的达科（Delco）ABS 系统；美国的本迪克斯（Bendix）ABS 系统。ABS 的控制及布置形式。控制
22、通道：ABS 系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路。如果对两个(或两个以上)车轮的制动压力同时进行调节，则称这种控制方式为同时控制。在两个车轮的制动压力进行同时控制时，如果以不易抱死的车轮（附着力较大的车轮）不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，称这种控制方式为高选择方式控制；如果以易抱死的车轮（附着力较小的车轮）不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，则称这种控制方式为低选择方式控制。按照控制通道数目的不同，ABS 系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式。目前汽车上三通道 ABS 系统使用较多。ABS 的工作过程：在制动时，车轮转速传感器测量车轮的速度，如果一个车轮有抱死的可能时
23、，车轮减速度增加很快，车轮开始滑转。如果该减速度超过设定的值，控制器就会发出指令，让电磁阀停止或减少车轮的制动压力，直到抱死的可能消失为止。为防止车轮制动力不足，必须再次增加制动压力。在自动制动控制过程中，必须连续测量车轮运动是否稳定，应通过调节制动压力（加压、减压和保压）使车轮保持在制动力最大的滑转范围内。BS 的工作原理：ABS 的核心是电子控制单元（ECU），它通过传感器监视汽车制动时车轮是否抱死。在一般的制动情况下，驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ECU 无法控制信号输出，这时，就如同普通的制动系统，制动力完全由驾驶员踩在制动踏板上的力来控制。在紧急制动或是在松滑路面行使
24、时制动，车轮将要被抱死的情况下，ECU 就会输出控制信号，通过执行机构控制制动器的制动力，使车轮不被抱死。控制装置和 ABS 警示灯等组成，在不同的 ABS 系统中，制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同，电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS 通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子不尽相同。在常见的 ABS 系统中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信陕西交通职业技术学院毕业论文9号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成，电动泵组成和储液器等
25、组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。ABS 的工作过程可以分为常规制动，制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段，ABS 并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感
26、器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS 就进入防抱制动压力调节过程。例如，电子控制装置判定右前轮趋于抱死时，电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸，此时，右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也不会流出，右前制动轮缸的刮动压力就保持一定，而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大；如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死，电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态，右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液
27、电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除，随着右前制动轮缸制动压力的减小，右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速；当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时，电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电，使进液电磁阀转入开启状态，使出液电磁阀转入关闭状态，同时也使电动泵通电运转，向制动轮缸泵输送制动液，由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸，使右前制动轮缸的制动压力迅速增大，右前轮又开抬减速转动。ABS 通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制，在峰值附着系数滑动率的附近范围内，直至汽车速度减小至很低或者制动主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止。制动压力调节循环的频率可达320HZ。在该 ABS 中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀，可由电子控制装置分别进行控制，因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。
