汽车安全系统的设计与实现.docx

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1、汽车安全系统的设计与实现 西安科技大学 继续教育学院 成人高等教育毕业论文题目：汽车安全系统的设计与实现 指导教师： 学生姓名： 学号： 专业：汽车检测与维修技术 年级： 学历层次： 学历形式： 完成时间：二0一三年四月十五日 西安科技大学继续教育学院 成人高等教育毕业论文考核评定书 指导教师： 学生姓名： 学号： 专业：汽车检测与维修技术 年级： 学历层次： 学习形式： 成人高等教育毕业论文考核评定书姓名学号专业汽车检测与维修技术年级学历层次专科学习形式函授 毕业论文撰写时间：20 13 年1 月20 13 年4 月 摘要 汽车作为现代化的重要交通工具，在国民经济发展过程中发挥着越来越重要的

2、作用。随着我国汽车工业的发展，汽车也正进入千家万户，与国民的日常生活更加紧密关联，成为人们生产、工作、生活、休闲、娱乐的工具与伙伴。 科技的进步，人类的需求，汽车在现实交通生活中占据着主导地位，然而人们在追求汽车给我们带来方便以及经济效益的同时，往往却忽视了汽车所带来的安全隐患所在，从每年的交通事故案例中，我们不难看出汽车的安全系统在整个汽车中所占的重要性，进而我在这里将我对汽车安全系统的认识和对其将来的发展实现做一简单的论述。 关键词：ABS ，安全气囊，安全带 目录 前言. - 1 - 第1章.汽车安全系统的定义与认识. - 2 - 第2章. 汽车制动系统. - 3 - 2.1防抱死制动系

3、统(ABS) . - 3 - 2.2电子制动力分配系统(EBD) . - 3 - 2.3牵引力控制系统(TCS) . - 4 - 2.4全新制动系统的发展全电路制动(BBW) . - 4 - 第3章.汽车安全气囊系统的设计. - 5 - 3.1安全气囊系统的作用. - 6 - 3.2安全气囊系统系统的基本类型和基本组成. - 6 - 3.3安全气囊的设计实现. - 6 - 第4章. 汽车安全带的重要性. - 8 - 4.1概述. - 8 - 4.2分类与结构组成. - 9 - 第 5章.智能安全系统的实现. - 10 - 第6章. 防碰撞预警系统. - 11 - 6.1功能概述. - 11 -

4、 6.2设计理念. - 11 - 第7章.汽车安全防盗系统. - 12 - 第8章.智能防酒驾系统. - 14 - 总结. - 15 - 参考文献. - 17 - 前言 本篇论文主要包括汽车安全系统各部件所起到的安全作用，从整体上简单的阐述。重点讲述了汽车中，制动系统、安全气囊、安全带、防碰撞预警系统的设计与未来发展的情况。 随着汽车工业的发展，人们对汽车的舒适性、安全性、可靠性的要求越来越高，传统的安全系统已经很难满足这些需求。特别是电子控制技术在汽车工业中的广泛应用，使得汽车安全技术越来越复杂，正朝着电子化、智能化发展。 通过对专业课知识的积累和平时的实践经验，对于汽车安全系统做一个我自己

5、的看法，论文中还有更多不足的地方，需要各位老师，同学的指点，让我更能提高自己的专业知识，让论文更有说服力。 第1章.汽车安全系统的定义与认识 汽车安全系统定义： 汽车安全系统主要分为两个方面，一是主动安全系统，另外一方面是被动安全系统。简单说，所谓主动安全，就是作用避免事故的发生；而被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或对被撞车辆或行人的保护。如果细分的话，车体安全也算在主动安全一方面之中即车体机构设计用料对外来危险的抵抗能力。所以主动安全性的好坏决定了汽车产生事故发生概率的多少，而被动安全性的好坏主要决定了事故后车内成员的受伤严重程度。编辑本段汽车主动安全系统为预防汽车发生事故，避免

6、人员受到伤害而采取的安全设计，称为主动安全设计，如ABS，EBD，TCS等都是主动安全设计。它们的特点是提高汽车的行驶稳定性，尽力防止车祸发生。其它像高位刹车灯，前后雾灯，后窗除雾灯也是主动安全设计。 主动安全：主动安全大概包括电子稳定系统、警示系统、ABS、EBD等发生事故之前提醒或协助驾驶员安全驾驶车辆的配置。 主动安全就是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，当然就有着比较高的避免事故能力，尤其在突发情况的条件下保证汽车安全 被动安全：被动安全讲的是例如安全带、车身钢架结构、安全气

7、囊等发生事故后有效减轻人身伤害的安全配置。 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已经延伸到车内外所有的人甚至物体。由于国际汽车界对于被动安全已经有着非常详细的测试细节的规定，所以在某种程度上，被动安全是可以量化的。 第2章. 汽车制动系统 2.1防抱死制动系统(ABS) ABS是Anti-lockBrakingSystem缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应的，后来又成为高级轿车的标准配备，现在则大多数轿车都装有ABS。众所周知，刹车时不能一脚踩死，而应分步刹车，一踩一松，直至汽车停下，但遇到急刹时，常需要汽车紧急停下来，很想一脚到底就把汽车停下，这时由于

8、车轮容易发生抱死不转动，从而使汽车发生危险状况，比如前轮抱死引起汽车失去转弯能力，后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的，装有ABS的汽车，能有效控制车轮保持在转动状态而不会抱死不转，从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。ABS 是通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器等不断检测各车轮的转速，由计算机计算出当时的车轮滑移率(由滑移率来了解汽车车轮是否已抱死)，并与理想的滑移率相比较，做出增大或减小制动器制动压力的决定，命令执行机构及时调整制动压力，以保持车轮处于理想的制动状态。因此，ABS装置能够使车轮始终维持在有微弱滑移的滚动状态

9、下制动，而不会抱死，达到提高制动效能的目的。 2.2电子制动力分配系统(EBD) EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。比如，有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中，这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并

10、在运动中不断高速调整，从而保证车辆的平稳、安全。 2.3牵引力控制系统(TCS) TCS又称循迹控制系统。汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险。TCS就是针对此问题而设计的。TCS依靠电子传感器探测到从动轮速度低于驱动轮时(这是；打滑的特征)，就会发出一个信号，调节点火时间、减小气门开度、减小油门、降挡或制动车轮，从而使车轮不再打滑。TCS可以提高汽车行驶稳定性，提高加速性，提高爬坡能力。原来只是豪华轿车上才安装TCS，现在许多普通轿车上也有。TCS如果和ABS相互配合使用，将进一步增强汽车的

11、安全性能。TCS和ABS可共用车轴上的轮速传感器，并与行车电脑连接，不断监视各轮转速，当在低速发现打滑时，TCS会立刻通知ABS动作来减低此车轮的打滑。若在高速发现打滑时，TCS立即向行车电脑发出指令，指挥发动机降速或变速器降挡，使打滑车轮不再打滑，防止车辆失控甩尾。 2.4全新制动系统的发展全电路制动(BBW) BBW是未来制动控制系统的L发展方向。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。其主要包含以下部分： a)电制动器。其结构和液压制动器基本类似，有盘式和鼓式两种。 b)电制动控制单元(ECU)。接收制动踏板发出

12、的信号，控制制动器制动；接收驻车制动信号，控制驻车制动；接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等，控制车轮制动力，实现防抱死和驱动防滑。由于各种控制系统如卫星定位、导航系统，自动变速系统，无级转向系统，悬架系统等的控制系统与制动控制系统高度集成，所以ECU还得兼顾这些系统的控制； c)轮速传感器。准确、可靠、及时地获得车轮的速度； d)线束。给系统传递能源和电控制信号； e)电源。为整个电制动系统提供能源。与其他系统共用。可以是各种电源，也包括再生能源。 从结构上可以看出这种全电路制动系统具有其他传统制动控制系统无法比 拟的优点： a)整个制动系统结构简单，省去了传统制动系统中的制动油箱、

13、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； b)制动响应时间短，提高制动性能； c)无制动液，维护简单； d)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； e)采用电线连接，系统耐久性能良好； f)易于改进，稍加改进就可以增加各种电控制功能。 全电制动控制系统是一个全新的系统，给制动控制系统带来了巨大的变革，为将来的车辆智能控制提供条件。 第3章.汽车安全气囊系统的设计 随着汽车工业的发展，近年来安全气囊几乎成了各个汽车厂商轿车的标准配备了，保护汽车乘员的想法最先产生于美国。1952年美国汽车生产者联合会在理论上阐述了这样一种汽车安全系统的必要性。几乎同时

14、，这种系统的原理图也绘制了出来。1953年8月,美国人约翰.赫特里特首次提出了“汽车用安全气囊防护装置”，并在美国获得了“汽车缓冲安全装置”专利。 但是真正实现安全气囊的商用仍然是汽车安全的始祖戴姆勒奔驰，由于当时技术水平的限制，还不能把这种想法或专利付诸实现。到了1980年，奔驰公司开始实现这种设想，它在自己生产的部分汽车上安装了安全气囊。而从1985年起，在全部供应美国市场的汽车上都有安装了这种安全系统。随后，又出现了第一个保护驾驶员旁前排座乘员头部的气囊。 所谓的安全气囊系统就是一种被动安全性的保护系统，它与座位安全带配合使用，可以为成员提供十分有效的防撞保护。在轿车上普及安全气囊是大势所趋。最初安全气囊主要装备在驾驶员一侧，现代轿车上不仅装备有双安全气囊（即驾驶员一侧的安全气囊和前乘员一侧的安全气囊），而且装备有后座安全气囊、侧碰撞安全气囊。