汽車安全系統(tǒng)考試資料(共20頁)

1、第3章 汽車碰撞(pn zhun)安全性設(shè)計3.1 概述(i sh)3.2 經(jīng)驗(jngyn)法和試驗法3.3 數(shù)學分析法3.4 汽車碰撞安全性設(shè)計3.5 碰撞吸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計3.1 概述汽車碰撞安全性問題分兩種情況： 新汽車產(chǎn)品的碰撞安全性設(shè)計問題 已有汽車產(chǎn)品的碰撞安全性改進問題新設(shè)計有充分的設(shè)計空間改進設(shè)計更有挑戰(zhàn)性研究方法發(fā)展：經(jīng)驗法、試驗法、分析法經(jīng)驗法：單純憑直覺和經(jīng)驗進行碰撞安全性設(shè)計和改進的方法稱為經(jīng)驗法。直覺是通過多次相關(guān)經(jīng)驗積累產(chǎn)生的；經(jīng)驗法以大量汽車碰撞事例為基礎(chǔ)。汽車碰撞試驗方法：主要是通過模擬汽車碰撞事故中的一些典型的和重要的碰撞過程來獲取對不同結(jié)構(gòu)緩沖吸能特性認識，實

2、質(zhì)上是通過人為碰撞事件在短時間內(nèi)獲取足夠多經(jīng)驗的一種 “經(jīng)驗法” 。試驗過程和實際碰撞有區(qū)別。作用： 研究結(jié)構(gòu)的緩沖吸能特性 檢驗汽車零部件能否滿足汽車碰撞安全性特點： 受試驗方法和裝備的先進性的影響 用真實物體在真實碰撞條件下試驗數(shù)學分析方法（仿真法）：主要是應(yīng)用數(shù)學和力學工具進行汽車碰撞過程的分析方法。解析法、多剛體動力學法、有限元法等。特點： 可以節(jié)省碰撞試驗次數(shù)，成本低、周期短 可以進行危險的實驗?zāi)M。仿真是建立相應(yīng)物理系統(tǒng)的數(shù)學模型在計算機上解算的過程。數(shù)學模型是仿真的基礎(chǔ)。3.2 經(jīng)驗法和試驗法 經(jīng)驗法：經(jīng)驗法不需要很深的的理論和很高技術(shù)水平，是一種創(chuàng)造。經(jīng)驗法是最直接的設(shè)計方法，

3、但往往不完善，需要輔以其他方法，將直接經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為科學、使用、可靠的產(chǎn)品設(shè)計。經(jīng)驗法的例子-安全帶的發(fā)明汽車安全帶挽救了無數(shù)人的生命，是對行車安全的一項重要貢獻。美國安全榮譽紀念館于近期接納了三點式安全帶的發(fā)明人尼波林。尼波林原是一名飛機設(shè)計師， 1958年他到底特律沃爾沃汽車公司工作。在考慮汽車遇到緊急剎車或碰撞事故時，如何能使司機、乘客牢牢地固定在坐位上，以抵擋住猛烈撞擊不受傷害時，他認為，用皮帶一邊橫跨胸部，一邊橫跨腰下臀部，從同一固定點由上往下緊扣，能固牢整個人體。這即是今日人們早已熟知的三點式汽車安全帶。1963年，沃爾沃汽車公司把尼波林的三點式汽車安全帶注冊，并在自產(chǎn)的汽車上裝配。同

4、時，沃爾沃還把安全帶發(fā)明，免費提供給其他企業(yè)使用，以推廣這項保護生命的發(fā)明。經(jīng)驗法的例子-安全氣囊的發(fā)明1953年8月 18日，美國人約翰，赫特里特獲得了“汽車緩沖安全裝置” 的美國專利。赫特里特是一位自學成才的賓夕法尼亞州工程師，他在1952年的一次事故后，萌發(fā)了設(shè)計撞車安全裝置的想法。在這次事故中，他為躲避一個障礙物而猛打方向盤進行制動，他和妻子都用手臂本能地保護坐在前座中間位置上的女兒。這次事故后他意識到必須有一個更好的方法來保護乘員，兩周之后他繪好了設(shè)計圖紙交給了代理人，這份圖紙確定了今天安全氣囊的雛型。 試驗法：試驗法是一種直接客觀的設(shè)計與驗證方法。目的是再現(xiàn)實際道路上的車輛碰撞事故

5、并對其研究。特點：需要特定的碰撞試驗設(shè)施，牽引機構(gòu)、障礙壁、電測量系統(tǒng)、高速攝影測量系統(tǒng)、測試用假人。碰撞試驗：正面(zhngmin)碰撞 車車偏置(pin zh)碰撞 固定(gdng)壁實車碰撞試驗 移動壁側(cè)面碰撞 翻車追尾碰撞臺車模擬模擬碰撞試驗 臺架模擬靜態(tài)模擬碰撞試驗碰撞試驗的作用：對比優(yōu)選 多方案中選優(yōu)、改進研究、影響因素對比；安全性評估 直接測出結(jié)果，對設(shè)計、改進及產(chǎn)品的安全性評價；輔助設(shè)計與改進 輔助設(shè)計和改進的手段。碰撞性試驗是破壞性實驗，成本高、耗費時間大、試驗結(jié)果和過程的瞬時性3.3 數(shù)學分析法解析法多剛體動力學法有限元法仿真：汽車碰撞力學仿真解析法建立碰撞力學模型及求解方

6、法的分析簡單模型的精確分析汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計初期的碰撞概算優(yōu)勢：建立分析模型多剛體動力學法多體分析力學多剛體動力學多柔體動力學計算多體系統(tǒng)動力學基于拉格朗日方程多剛體系統(tǒng)動力學剛-柔混合多體系統(tǒng)動力學計算機多體動力學分析軟件研究航天器、機器人等的基礎(chǔ)有限元法20世紀80年代發(fā)展和完善的計算方法10ms時的碰撞變形40ms時的碰撞變形分析軟件：DYNA 3D（LS-DYNA3D、 OASYS DYNA3D）美國及英國早期應(yīng)用廣泛PAM-CRASH起源法國，早期歐洲應(yīng)用較多三維造型和分析軟件UGCATIA碰撞安全分析工程師結(jié)構(gòu)碰撞分析乘員保護分析安全開發(fā)熟悉汽車碰撞安全基本原理和相關(guān)法規(guī)；熟悉碰撞安全分

7、析相關(guān)軟件（Hypermesh， LS-DYNA， MADYMO，PAM-CRASH） 的應(yīng)用3.4 汽車碰撞安全性設(shè)計整車理想碰撞特性縱向碰撞理想特性保證足夠生存空間，不產(chǎn)生過大變形；乘坐室外的車體結(jié)構(gòu)盡可能變形，合理吸收碰撞能量側(cè)面碰撞理想特性車門和立柱盡可能大的剛性，變形要小；車門內(nèi)板應(yīng)柔軟碰撞安全性的反推設(shè)計法碰撞界面緩沖吸能系統(tǒng)安全區(qū)保護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤與內(nèi)飾系統(tǒng) 安全氣囊系統(tǒng)安全帶和安全座椅系統(tǒng)人體響應(yīng)安全法規(guī)3.5 碰撞吸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計焊點與吸能焊接強度、焊接形式的因素a)焊點開裂，彎折變形b)焊點未開裂，產(chǎn)生充分皺褶變形壁厚與吸能壁厚太小不具備吸能條件壁厚太大不容易變形吸能壁厚對碰

8、撞變形吸能特性的影響：碰撞產(chǎn)生的最大阻力不同壁厚小最大阻力小，壁厚大最大阻力大緩沖吸能時間的長短不同壁厚小吸能（碰撞持續(xù)）時間長壁厚大吸能（碰撞持續(xù)）時間短橫截面與吸能相同周長的截面對比預(yù)變形與吸能預(yù)變形：引導結(jié)構(gòu)在碰撞時向設(shè)定的吸能變形方式發(fā)展。第4章 汽車(qch)安全結(jié)構(gòu)4.1 概論(giln)4.2 車身(ch shn)結(jié)構(gòu)安全性要求4.3 汽車視野4.4 安全玻璃本章參考文獻：王望予.汽車設(shè)計. 機械工業(yè)出版杜杜子學.汽車造型.人民交通出版社黃天澤等.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計.機械工業(yè)出版4.1 概述汽車設(shè)計：藝術(shù)造型設(shè)計、工程設(shè)計一 汽車車身結(jié)構(gòu)： 基本概念：車身：是駕駛員工作的場所，也

9、是裝載乘客和貨物的部件。主要包括：發(fā)動機罩、車身本體、貨車的駕駛室和貨箱。車身結(jié)構(gòu)術(shù)語白車身：裝焊好、未噴漆的白皮車身。車身結(jié)構(gòu)件和覆蓋件的焊接總成。車身覆蓋件：指覆蓋車身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表面板件。車身結(jié)構(gòu)件：指支撐覆蓋件的全部車身結(jié)構(gòu)零件的總稱。安全結(jié)構(gòu)： 主要起到保障汽車安全性的車身結(jié)構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。車身立柱： A柱-前立柱、 B柱-中立柱、 C柱-后立柱白車身立柱： A柱-前立柱、 B柱-中立柱、 C柱-后立柱白車身車門車身結(jié)構(gòu)件車身材料金屬：低碳結(jié)構(gòu)鋼，輕合金。覆蓋件鋼板占汽車材料50%非金屬：塑料、橡膠、復(fù)合材料、玻璃、油漆紡織品、木材等。安全結(jié)構(gòu)主要使用金屬材料。二 汽車被動安全對策

10、安全結(jié)構(gòu)：在一次碰撞過程中減少其帶來的危害，保護乘員。安全結(jié)構(gòu)包括車身結(jié)構(gòu)、車頂和車門強度、安全玻璃。乘員保護系統(tǒng)：在二次碰撞過程中減少其帶來的危害，保護乘員。乘員保護系統(tǒng)包括安全帶、安全氣囊、座椅、內(nèi)飾件、轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向管柱。安全結(jié)構(gòu)4.2 車身結(jié)構(gòu)安全性要求1 車身結(jié)構(gòu)概述2 車身安全性要求3 汽車碰撞安全性1 車身結(jié)構(gòu)概述車身結(jié)構(gòu)的功用：安全性的保障車身結(jié)構(gòu)類型（按照受力情況）：非承載式：車身與車架通過彈簧或橡膠墊作柔性連接；半承載式：車身與車架通過螺栓連接、鉚接或焊接等方法作剛性連接；承載式：沒有車架非承載式車身半承載式車身承載式車身承載式車身車身組成：車身殼體、車門、車窗、車前鈑金件、

11、內(nèi)外裝飾件、附件、座椅、通風裝置車身的生產(chǎn)過程：沖壓、焊接2 車身安全性要求一般要求：保證駕駛員正常工作條件和客貨安全；車身堅固耐用， 覆蓋件無開裂和銹蝕；車身內(nèi)外不應(yīng)有尖銳凸起物；內(nèi)飾材料必須具有阻燃性。座椅及其布置：座椅的間距要求；通道的寬度要求；駕駛員座椅應(yīng)具有足夠的強度和剛度，固定可靠。車門及車窗：啟閉輕便， 沒有自開現(xiàn)象， 門鎖牢固可靠；動力開啟的車門應(yīng)具有(jyu)應(yīng)急手動開關(guān)；門窗必須使用(shyng)安全玻璃；駕駛室必須(bx)保證駕駛員前方和側(cè)方視野； 9座以上客車除駕駛員門和安全門外， 不應(yīng)有左側(cè)門。安全玻璃：汽車玻璃有鋼化玻璃、區(qū)域鋼化玻璃、夾層玻璃。前擋風玻璃僅允許使用

12、夾層玻璃。3 汽車碰撞安全性 車身碰撞類型及結(jié)構(gòu)剛性車身碰撞的三種類型：正面碰撞(39%) 、 側(cè)面碰撞(37%) 和追尾碰撞(24%) 的發(fā)生概率提高結(jié)構(gòu)安全的三種方案通過車身結(jié)構(gòu)改進吸收撞車的沖擊力和撞擊能量。 車身前部和后部為彈性結(jié)構(gòu)而中間為剛性結(jié)構(gòu)。防止成員與車廂部件的二次碰撞。防治碰撞后車輛發(fā)生火災(zāi)。4.3 汽車視野汽車視野汽車實際H點、 R點三維人體模型駕駛員的眼橢圓汽車視野指駕駛員在駕駛位置所能看到的范圍大小。前方視野指駕駛員從前擋風玻璃看到道路的范圍大小和駕駛室內(nèi)儀表板的部分。側(cè)方視野是通過側(cè)窗所能看到的部分。后方視野是通過后視鏡所能看到的部分， 也稱間接視野。夜間視野是專指由

13、前照燈照明而提供的前方視野， 有兩層含義：前方視野和燈光照明， 二者的交集才稱為夜間視野。汽車實際H點、 R點H點是指人體身軀與大腿的連接點 ， 即胯點（Hip Point） 。汽車實際的H點指當H點三維人體模型按標準放入汽車座椅中， 其左右H點的中點。汽車實際的H點是與操作方便性及坐姿舒適性相關(guān)的車內(nèi)尺寸的基準點；也是確定眼橢圓的基準點。R點： 座椅調(diào)至最后、 最下位置時的H點。三維H點人體模型關(guān)于H點人體模型，我國已制定的國家標準為：GB T1155989國際標準為：ISO6549駕駛員的眼橢圓駕駛員眼橢圓是駕駛員以正常駕駛姿勢坐在座椅中時， 其眼睛位置在車身中的統(tǒng)計分布圖形。由于這種圖形

14、在車身側(cè)視圖和俯視圖中均為橢圓形狀， 故稱眼橢圓。眼橢圓樣板， 常將幾種典型百分位(90%，95%， 99%司機數(shù)量) 的眼橢圓制成樣板供設(shè)計和校核用。4.4 安全玻璃汽車安全玻璃：無機材料或無機與有機材料的復(fù)合材料構(gòu)成的產(chǎn)品。減少車禍中嚴重傷人的危險，對其可見性、強度和耐磨性作出規(guī)定。分類：夾層玻璃、鋼化玻璃、區(qū)域鋼化玻璃、電熱玻璃、熱反射與熱吸收玻第5章 汽車主動安全技術(shù)5.1 概述5.2 汽車防抱死制動系統(tǒng)5.3 汽車驅(qū)動防滑系統(tǒng)5.4 電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP5.5 其它主動安全系統(tǒng)5.1 概述汽車安全性 汽車主動安全性奔馳公司汽車安全技術(shù)的發(fā)展汽車安全性主動安全性 被動安全性主動安全系統(tǒng)

15、舒適性系統(tǒng) 碰撞安全性ABS ASR ESP ACC 碰撞過程一次碰撞 二次碰撞車身安全(nqun)結(jié)構(gòu) 乘員保護(boh)系統(tǒng)吸能結(jié)構(gòu)(jigu) 乘員艙結(jié)構(gòu) 乘員約束系統(tǒng) 安全轉(zhuǎn)向安全帶 SRS 安全座椅 儀表板汽車主動安全系統(tǒng)ABSASR(TRC)ESP電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（主動轉(zhuǎn)向）倒車雷達隨動前照燈ABS防抱死制動系統(tǒng)Anti-Lock BrakingSystem簡稱ABS，是基于汽車輪胎與路面之間附著特性開發(fā)的高技術(shù)制動系統(tǒng)。它從防止制動過程車輛“抱死”（所謂“抱死”是指制動時車輪停止轉(zhuǎn)動，而車輛的慣性使車輪仍在路面上滑移的現(xiàn)象），避免應(yīng)急制動出現(xiàn)不穩(wěn)定工況，達到提高汽車行駛穩(wěn)定性和方向操

16、縱性的主動安全性裝置。ASR(TRC)ASR(Anti-Slip Regulation)TRC(Traction Force Control System)ASR是在ABS基礎(chǔ)上發(fā)展的主動安全系統(tǒng)，是根據(jù)車輛行駛工況(起步、加速、轉(zhuǎn)彎、滑溜路面行駛)，控制驅(qū)動輪，使其產(chǎn)生最佳驅(qū)動力，防止驅(qū)動滑轉(zhuǎn)（打滑）。ESP(VSC)ESP(Electronic Stability Program)電子穩(wěn)定程序VSC(Vehicle Stability Control)車輛穩(wěn)定性控制ESP(VSC)主要用來控制車輛的橫擺力矩，限制車輪側(cè)偏角在一定范圍內(nèi)，并在緊急情況下對車輛的行駛狀態(tài)進行主動干預(yù)，防止車輛在

17、高速行駛轉(zhuǎn)彎獲知動過程中失控。轉(zhuǎn)向力控制汽車安全技術(shù)中電子技術(shù)的作用一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷程基本概念汽車電子的概念汽車電子：用于汽車控制、開發(fā)和車載設(shè)備管理的各類電子裝置。狹義上講是汽車內(nèi)部的電子系統(tǒng)；廣義上還包括車外電子系統(tǒng)、與汽車相關(guān)的交通、通信等設(shè)施和平臺。汽車電子的分類按照物理位置上分車外電子（車際網(wǎng)絡(luò)設(shè)施：通信網(wǎng)絡(luò)、定位導航、智能交通）；車內(nèi)電子（車載電子、汽車電子控制系統(tǒng)）。按照對汽車行駛性能作用的影響分為兩類：汽車電子控制系統(tǒng)： 汽車電子控制系統(tǒng)和車上的機械系統(tǒng)配合使用，即機電一體化控制系統(tǒng)。包括發(fā)動機、底盤和車身電子控制。車載電子裝置：是指在汽車環(huán)境條件下能夠獨立使用的電子裝

18、置。和汽車本身的動力行駛性能無關(guān)，如導航系統(tǒng)、音響、車載通信系統(tǒng)和上網(wǎng)設(shè)備等。 汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷程汽車電子的發(fā)展是在電子技術(shù)進步和汽車工業(yè)需求推動下進行的。其發(fā)展歷程分為四個階段。第一階段（1950年1970年）：電子技術(shù)開始應(yīng)用到汽車零件的開發(fā)，其特征：晶體管，個別零部件的應(yīng)用；第二階段（1970年1990年）：電子技術(shù)應(yīng)用于汽車部件的開發(fā)，其特征：微處理器，汽車各大總成部件功能的集成，出現(xiàn)了大量高可靠性、高效率的復(fù)雜電子控制系統(tǒng)。第三階段（1990年2000年）：車載網(wǎng)絡(luò)階段采用先進的微電子技術(shù)、車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集成智能功率器件、智能傳感器、大容量非易失存儲器、專用集成電路，形成汽車上的

19、分布式、網(wǎng)絡(luò)化的電子控制系統(tǒng)。車輛通過網(wǎng)絡(luò)連成一個多ECU、多節(jié)點的有機整體，汽車性能更加完善。技術(shù)特征：功能多樣化:各種智能化控制功能（自動巡航、自動啟停、自動避撞）。技術(shù)一體化:機、液、電、磁一體化系統(tǒng)集成化： 各系統(tǒng)綜合集成控制通信網(wǎng)絡(luò)化： 以CAN總線為基礎(chǔ)的整車各大總成信息共享的分布式控制系統(tǒng)，車載移動通信第四階段（2000年以后）：車際網(wǎng)絡(luò)階段目前，美國、歐洲、日本在完善汽車之外的交通(jiotng)、通信等平臺設(shè)施，將車際通信(tng xn)和網(wǎng)絡(luò)(wnglu)納入整個國家信息系統(tǒng)，統(tǒng)一進行平臺建設(shè)。例如駕駛員信息系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)、公路自動收費系統(tǒng)、定位導航系統(tǒng)等。汽車電子技術(shù)

20、的發(fā)展趨勢汽車在滿足安全、節(jié)能、環(huán)保的同時，將進一步滿足人們的生活需要，向舒適、便利、高效、數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展。汽車將成為開放分布式車上系統(tǒng)控制平臺車際網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能汽車和智能交通系統(tǒng)汽車電子工業(yè)的類型二、 汽車電子的發(fā)展背景 安全、環(huán)保、節(jié)能推動汽車技術(shù)發(fā)展 電子信息技術(shù)發(fā)展推動汽車技術(shù)集成和智能 汽車電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性 安全 節(jié)能 環(huán)保 舒適 維修汽車電子控制系統(tǒng)的一般組成電子控制系統(tǒng)的一般組成電子控制系統(tǒng)一般由檢測反饋單元、指令及信號處理單元、轉(zhuǎn)換放大單元、執(zhí)行器和動力源。檢測反饋單元： 通過傳感器檢測受控參數(shù)或其它中間變量，放大轉(zhuǎn)換后用來顯示信號或者反饋信號；指令及信號處理單元

21、： 接受指令或反饋信號，進行比較、變換、運算、邏輯推理等處理；轉(zhuǎn)換放大單元： 將指令信號按不同方式進行相互轉(zhuǎn)換和線性放大，使功率足以控制執(zhí)行器和驅(qū)動受控對象；執(zhí)行器： 直接驅(qū)動受控對象；動力源： 為各單元提供能源。自動控制系統(tǒng)的分類工程自動控制系統(tǒng)分類方式有以下幾種：按控制系統(tǒng)有無反饋分為開環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng)按輸入量變化的規(guī)律分為恒值控制系統(tǒng) 隨動控制系統(tǒng) 過程控制系統(tǒng)按系統(tǒng)傳輸信號對時間的關(guān)系分為連續(xù)控制系統(tǒng) 離散控制系統(tǒng)按系統(tǒng)輸入量和輸出量的關(guān)系分為線性系統(tǒng) 非線性系統(tǒng)ECU根據(jù)傳感器的信號對執(zhí)行器進行控制，但不 去檢測控制結(jié)果；傳感器 電子控制單元 執(zhí)行器 發(fā)動機開環(huán)控制系統(tǒng)也叫反

22、饋控制，在開環(huán)的基礎(chǔ)上，它對控制結(jié)果進行檢測，并反饋給ECU。傳感器 電子控制單元 執(zhí)行器 發(fā)動機閉環(huán)控制氧傳感器閉環(huán)控制系統(tǒng)簡化的汽車電子控制系統(tǒng)模型信號輸入裝置各種傳感器，采集控制系統(tǒng)的信號，并轉(zhuǎn)換成電信號輸送給ECU；電子控制單元ECU，給各傳感器提供參考電壓，接受傳感器信號，進行存儲、計算和分析處理后向執(zhí)行器發(fā)出指令；執(zhí)行器由ECU控制，執(zhí)行某項控制功能的裝置。傳感器（信號輸入裝置）電子控制單元（ECU） 執(zhí)行器汽車電子控制系統(tǒng)簡介汽車電子控制系統(tǒng)分為以下四種：發(fā)動機和動力傳動集中控制系統(tǒng)發(fā)動機集中控制系統(tǒng)、自動變速控制系統(tǒng)、防滑控制系統(tǒng)等底盤綜合控制和安全系統(tǒng)車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)、巡航控

23、制系統(tǒng)、防撞控制系統(tǒng)智能車身電子系統(tǒng)自動座椅系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、夜視系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)通信與信息/娛樂系統(tǒng)（車載電子）導航系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、交通(jiotng)信息系統(tǒng)等5.2 電控防抱死制動(zh dn)系統(tǒng)(ABS)一. ABS的理論(lln)基礎(chǔ)二. ABS的基本組成與工作原理三. ABS控制方式四. ABS的型式與工作原理一、 ABS的理論基礎(chǔ)1. 汽車的制動性汽車在行駛過程中，強制地減速以至停車且維持行駛方向穩(wěn)定性的能力稱為汽車的制動性。評價制動性能的指標主要有：（ 1）制動效能（ 2）制動時的方向穩(wěn)定性（ 3）制動效能的恒定性, 即抗熱衰退性能（ 1）制動效能汽車在行駛中，強制減速以至停

24、車的能力稱為制動效能。即汽車以一定的初速度制動到停車所產(chǎn)生的： GB7258-2004 50km/h制動距離 20m制動時間制動減速度 5.9m/s2ZBT24007-1989 80km/h 50.7m 3.7mGB7258-2004 50km/h 20m 5.9m/s2 2.5m（ 2） 制動時的方向穩(wěn)定性汽車在制動時仍能按指定方向的軌跡行駛， 即不發(fā)生跑偏、 側(cè)滑、 以及失去轉(zhuǎn)向能力稱為制動時的方向穩(wěn)定性。制動時的方向穩(wěn)定性的國家標準：ZBT24007-1989 制動初速度 80km/h不許偏出 3. 7m 通道；GB7258-2004 制動初速度 50km/h不許偏出 2.5m 通道。2

25、. 汽車制動時車輪受力分析車速 車輪旋轉(zhuǎn)角速度 慣性力矩制動阻力矩車輪法向載荷 地面法向反力 車軸對車輪的推力 地面制動力 車輪半徑 車輪切向速度，輪速（ 1）制動器制動力制動蹄與制動鼓（盤）壓緊時形成的摩擦力矩M 通過車輪作用于地面的切向力F（ 2）地面制動力制動時地面對車輪的切向反作用力FX（ 3）地面制動力Fx 、制動器制動力F 及附著力F之間的關(guān)系附著力地面對輪胎切向反作用力的極限值F 。附著力取決于輪胎與路面之間的摩擦作用及路面的抗剪強度。地面制動力、制動器制動力及附著力之間的關(guān)系3. 路面上附著系數(shù) 與滑移率s的關(guān)系（ 1）制動過程中車輪的三種運動狀態(tài)第一階段： 純滾動，路面印痕與

26、胎面花紋基本一致 車速 V = 輪速V第二階段： 邊滾邊滑，路面印痕可以辨認，但花紋逐漸模糊。車速 V 輪速V第三階段： 抱死拖滑，路面印痕粗黑。輪速V = 0若需增大Fx ，必須增大F 。 F取決于附著系數(shù) ， 又受滑移率S的影響。（ 2）滑移率S定義：100%100%r VVV VVS W（ 3）附著系數(shù) 與滑移率 S 的關(guān)系（制動力系數(shù)-地面制動力與垂直載荷之比）分析結(jié)論：S 20%為制動穩(wěn)定(wndng)區(qū)域；S 20%為制動非穩(wěn)定(wndng)區(qū)域；將車輪(ch ln)滑移率S控制在20%左右，便可獲取最大的縱向附著系數(shù)和較大的橫向附著系數(shù)，是最理想的控制效果。4. 理想的制動控制過

27、程（ 1）制動開始時，讓制動壓力迅速增大，使S上升至20%所需時間最短，以便獲取最短的制動距離和方向穩(wěn)定性。（）制動過程中：當S上升稍大于20%時，對制動輪迅速而適當降低制動壓力，使S迅速下降到20%；當S下降稍小于20%時，對制動輪迅速而適當增大制動壓力，使S迅速上升到20%。結(jié)論：車輪在制動過程中，以510 次/秒 的頻率進行增壓、保壓、減壓的不斷切換，使S穩(wěn)定在20%是最理想的制動控制過程。5.ABS的功用ABS的功用是控制實際制動過程接近于理想制動過程。二、 ABS的基本組成與工作原理傳統(tǒng)制動系統(tǒng)工作原理ABS是在傳統(tǒng)制動基礎(chǔ)上，又增設(shè)如下裝置：車輪輪速傳感器電子控制單元ECU制動壓力

28、調(diào)節(jié)器三、 ABS控制方式 1. 以車輪滑移率為控制參數(shù) 根據(jù)車速和車速傳感器的信號計算車輪的滑移率作為控制制動力的依據(jù)。 S高于設(shè)定值， ECU就會輸出減小制動力信號， 并通過制動壓力調(diào)節(jié)器減小制動壓力； S低于設(shè)定值時， ECU就會輸出增大制動力信號， 并通過制動壓力調(diào)節(jié)器增大制動壓力， 控制滑移率在設(shè)定的范圍內(nèi)。 已有用多普勒雷達測量車速的ABS。 2. 以車輪角加速度為控制參數(shù)ECU根據(jù)車輪的車速傳感器信號計算車輪的角加速度作為控制制動力的依據(jù)。ECU中設(shè)置合理的角加速度、角減速度門限值。制動時，當車輪角減速度達到門限值時， ECU輸出減小制動力信號；當車輪轉(zhuǎn)速升高至角加速度門限值，

29、ECU輸出增加制動力信號。四. 的型式與工作原理基本組成 傳感器車速傳感器、加速度傳感器 ECU 輸入級電路、計算電路、輸出級電路、安全保護電路 執(zhí)行機構(gòu)制動壓力調(diào)節(jié)器 工作原理：制動時ECU接收傳感器的信號，當車輪將要被抱死的情況下， ECU發(fā)出控制信號，通過執(zhí)行機構(gòu)控制制動器的制動力使車輪不被抱死。ABS是在常規(guī)制動基礎(chǔ)上，又增設(shè)車輪輪速傳感器；電子控制單元ECU； 制動壓力調(diào)節(jié)器； ABS警告燈。 幾點說明：1、 ABS是在常規(guī)制動基礎(chǔ)上工作，制動中車輪未抱死時，與常規(guī)制動相同；車輪趨于抱死時，ABS才工作， ECU控制制動壓力調(diào)節(jié)器對分泵制動壓力進行調(diào)節(jié)。2、 ABS工作的汽車車速必須

30、大于5Km/h， 若低于該車速，制動時車輪仍可能抱死。3、常規(guī)制動系統(tǒng)出故障， ABS隨之失去控制作用； ABS出故障， ECU自動關(guān)閉ABS， 同時ABS警告燈點亮并存儲故障碼，但常規(guī)制動系統(tǒng)仍可正常工作。四傳感器四通道/四輪獨立控制對應(yīng)于雙制動管路的H型(前后) 布置形式四傳感器四通道/四輪獨立控制對應(yīng)于雙制動管路的X型(對角) 布置形式四傳感器三通道/前輪獨立-后輪低選控制方式三傳感器三通道/前輪獨立-后輪低選控制方式輪速傳感器實物圖輪速傳感器的工作過程ABS的組成和工作過程ABS的組成和工作原理ABS的工作過程1.常規(guī)制動過程(ABS不工作)ABS系統(tǒng)不工作，制動分泵壓力隨制動總泵壓力

31、變化。但ABS監(jiān)測輪速傳感器信號，判斷是否進入防抱死制動狀態(tài)。2.保壓過程當四個車輪中任意(rny)一個車輪趨于抱死時，車輪(ch ln)減速度很大，進液電磁閥關(guān)閉，切斷(qi dun)總泵分泵油路，關(guān)閉出液電磁閥，制動壓力調(diào)節(jié)器進入保壓過程。3.減壓過程當總泵分泵油路切斷，車輪滑移率逐漸增大，保持進液電磁閥關(guān)閉，向出液電磁閥發(fā)出脈沖信號，使其迅速打開和關(guān)閉，使制動分泵壓力逐漸降低，制動壓力調(diào)節(jié)器進入減壓過程。車輪滑移抱死成分減少，滾動成分增加。4.增壓過程當車輪滑移率變小，關(guān)閉出液電磁閥，向進液電磁閥發(fā)出脈沖信號，使其迅速打開和關(guān)閉，使制動分泵壓力逐漸升高，制動壓力調(diào)節(jié)器進入增壓過程。ABS

32、的優(yōu)點：1. 改善汽車制動效能2. 改善汽車制動時的方向操縱性能3. 改善汽車制動時的橫向穩(wěn)定性能4. 減小汽車制動時的輪胎局部磨損5. 減輕駕駛員勞動強度，提高乘坐舒適性和安全性6. 使用方便，工作可靠。5.3 汽車驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR)一、 ASR系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)1. ASR系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)是應(yīng)用于車輪防滑的電子控制系統(tǒng)。ASR （Anti Slip Reguliation）汽車驅(qū)動打滑是指汽車車輪的滑轉(zhuǎn)， 車輪的滑轉(zhuǎn)率又稱滑移率。驅(qū)動車輪的滑轉(zhuǎn)率式中 Vc是車輪圓周速度； V是車身瞬時速度?；D(zhuǎn)率與縱向附著系數(shù)的關(guān)系100%vv vSccd （1） 附著系數(shù)隨路面的不同而

33、呈大幅度的變化；（ 2） 在各種路面上， Sd=20%左右時，附著系數(shù)達到峰值；（3） 上述趨勢制動和驅(qū)動是一致的。ASR系統(tǒng)就是利用控制器控制車輪與路面的滑移率，防止汽車在加速過程中打滑，特別是防止汽車在非對稱路面或轉(zhuǎn)彎時驅(qū)動輪的空轉(zhuǎn)，以保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性，操縱性和維持汽車的最佳驅(qū)動力以及提高汽車的平順性。2.ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的比較ASR和ABS都是控制車輪和路面的滑移率，以使車輪與地面的附著力不下降， 因此兩系統(tǒng)采用的是相同的技術(shù)， 它們密切相關(guān)，常結(jié)合在一起使用 ， 共享許多電子組件和共同的系統(tǒng)部件來控制車輪的運動， 構(gòu)成行駛安全系統(tǒng)。ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的不同主要在于：（

34、 1） ABS系統(tǒng)是制動時防止車輪抱死滑移；ASR系統(tǒng)（ TRC） 是驅(qū)動時防止驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)，提高汽車起步、 加速及滑溜路面行駛時的牽引力， 確保行駛穩(wěn)定性。（2） ABS系統(tǒng)對所有車輪起作用； ASR系統(tǒng)只對驅(qū)動車輪起控制作用。（ 3） ABS是在制動時起控制作用， 在車速很低（ 小于8km/h） 時不起作用； ASR系統(tǒng)是在整個行駛過程中都工作， 在車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時起作用， 當車速很高（ 80120 km/h） 時不起作用。二、汽車防滑轉(zhuǎn)電子控制系統(tǒng)常用控制方式1 發(fā)動機輸出功率控制：在汽車起步、 加速時， ASR控制器輸出控制信號， 控制發(fā)動機輸出功率， 以抑制驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)。 常用方法有：輔

35、助節(jié)氣門控制、 燃油噴射量控制和延遲點火控制。2 驅(qū)動輪制動控制：直接對發(fā)生空轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪加以制動，反映時間最短。 普遍采用 ASR與ABS組合的液壓控制系統(tǒng)， 在ABS系統(tǒng)中增加電磁閥和調(diào)節(jié)器， 從而增加了驅(qū)動控制功能。3. 同時控制發(fā)動機輸出功率和驅(qū)動輪制動力：控制信號(xnho)同時起動ASR制動(zh dn)壓力調(diào)節(jié)器和輔助(fzh)節(jié)氣門調(diào)節(jié)器， 在對驅(qū)動車輪施加制動力的同時減小發(fā)動機的輸出功率， 以達到理想的控制效果。三、 ASR的基本組成與工作原理ASR的基本組成：傳感器：車輪輪速傳感器節(jié)氣門開度傳感器ECU： ASR電控單元執(zhí)行器：制動壓力調(diào)節(jié)器節(jié)氣門驅(qū)動裝置ASR的基本組成AS

36、R的工作原理車速傳感器將行駛汽車驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速及非驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?輸送給電控單元ECU。 ECU根據(jù)車速傳感器的信號計算驅(qū)動車輪的滑移率， 若滑移率超限，控制器再綜合考慮節(jié)氣門開度信號、 發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、 轉(zhuǎn)向信號等因素確定控制方式， 輸出控制信號， 使相應(yīng)的執(zhí)行器動作，使驅(qū)動車輪的滑移率控制在目標范圍之內(nèi) 。四、 ASR的傳感器1 車輪輪速傳感器：與ABS系統(tǒng)共享。2 節(jié)氣門開度傳感器：與發(fā)動機電控系統(tǒng)共享。3 ASR選擇開關(guān)： ASR專用的信號輸入裝置。 ASR選擇開關(guān)關(guān)閉時ASR不起作用。五、 ASR的電子控制單元（ECU） ASR的ECU也是以微處理器為核心，配以輸入輸出電路

37、及電源等組成。 ASR與ABS的一些信號輸入和處理是相同的，為減少電子器件的應(yīng)用數(shù)量， ASR控制器與ABS電控單元常組合在一起。ABS/ASR組合ECU實例5.4 電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESPESP的組成和工作原理ESP第6章 汽車乘員保護系統(tǒng)6.1 乘員保護系統(tǒng)概述6.2 安全帶系統(tǒng)6.3 安全氣囊系統(tǒng)6.4 座椅系統(tǒng)6.5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6.6 儀表板知識回顧： 汽車安全性主動安全性 被動安全性主動安全系統(tǒng) 舒適性系統(tǒng) 碰撞安全性ABS ASR ESP ACC 碰撞過程一次碰撞 二次碰撞車身安全結(jié)構(gòu) 乘員保護系統(tǒng)吸能結(jié)構(gòu) 乘員艙結(jié)構(gòu) 乘員約束系統(tǒng) 安全轉(zhuǎn)向安全帶 SRS 安全座椅 儀表板6.1 乘員保護

38、系統(tǒng)概述在發(fā)生交通事故時乘員保護系統(tǒng)使作用在乘員上的加速度和力最小，并減輕交通事故的后果。車身安全結(jié)構(gòu)主要為減少一次碰撞的危害乘員保護系統(tǒng)主要為減少二次碰撞的危害乘員保護的研究內(nèi)容： 乘員傷害評價：人體耐受碰撞載荷的能力 乘員保護方法和技術(shù)GOA 乘員傷害評價：人體耐受碰撞載荷的能力 頭蓋骨骨折 115kN 腦傷害 HIC指標 臉部骨的強度 6003000N 頸部 向前彎曲189Nm 向后彎曲57Nm 胸部 加速度60g以下、撓曲量3in以下 腹部 非常復(fù)雜，還沒有統(tǒng)一的標準 下肢大腿骨、膝蓋骨骨折 4.417.7kN人體頭部損傷指標HIC（Head Injury Criterion）a（t）

39、 頭部質(zhì)心的合成加速度，用g 倍數(shù)表示t1,， t2 碰撞過程中的任意兩個時刻，間隔在36ms以內(nèi)，取值必須使上式最大。RETURN乘員保護系統(tǒng)功用： 在二次碰撞過程中減少其帶來的危害，保護乘員。乘員保護系統(tǒng)組成：包括安全帶、安全氣囊、座椅、內(nèi)飾件、轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向管柱。乘員約束系統(tǒng)： 安全帶、安全氣囊、安全座椅1 乘員約束系統(tǒng) 2、 3不合格碰撞保護 乘員保護的方法和技術(shù)6.2 安全帶系統(tǒng)當汽車以50km/h速度撞到固定障礙物時，安全帶吸收(xshu)的能量相當于人從五層樓自由(zyu)落下的能量。安全帶預(yù)緊裝置(zhungzh)改善了三點式安全帶的保護能力。安全帶的沿革 ：1903年，法國人L

40、ebeau獲得汽車和飛機乘員安全帶專利。1949年，美國Nash生產(chǎn)廠汽車前坐椅配備腰部安全帶。1958年，瑞典沃爾沃(Volvo)的安全工程師NilsBohlin取得三點式安全帶專利。1990年，沃爾沃增設(shè)了附加設(shè)備安全帶束緊器，根據(jù)感應(yīng)器在制動時作出的反應(yīng)收緊安全帶。2002年，美國公司開發(fā)了一種遇上撞擊時會自動膨脹的新安全帶系統(tǒng)。安全帶機構(gòu) 安全帶作用和工作原理在發(fā)生碰撞事故時，安全帶在人體作用下產(chǎn)生位移，鎖止機構(gòu)開始工作，安全帶鎖緊，將乘員“束縛” 在座椅上，避免乘員的頭部、胸部不至于向前撞到方向盤、儀表板及擋風玻璃等車內(nèi)飾件上，減少乘員二次碰撞的危險。安全帶是目前最主要也是最有效的被

41、動安全裝備。碰撞過程中安全帶的束縛作用減少交通事故死亡人數(shù)事故調(diào)查：不使用安全帶 8000起事故死亡173人使用三點式安全帶 82000起事故死亡104人兩者相差17倍減輕成員傷害程度2.9萬起事故調(diào)查：不使用安全帶 20km/h車速也會發(fā)生死亡使用三點式安全帶 95km/h以下車速沒有發(fā)生死亡安全帶公益宣傳片未系安全帶的碰撞試驗 安全帶的種類三種類型：兩點式安全帶a） 腰帶b） 肩帶三點式安全帶全背式安全帶兩點式安全帶三點式安全帶腰帶肩帶是目前汽車上最通用的形式全背式安全帶一條腰帶兩條肩帶 組成 織帶 卷收器 帶扣 預(yù)緊裝置安全帶主要元件發(fā)展概況 織帶要求：強度、延伸型、能量吸收性、耐久性（

42、耐磨損和耐氣候型），外觀平整、柔軟舒適材料：早期尼龍66，目前是聚酯纖維。 使用性能 構(gòu)成織帶的紗及單絲數(shù)值 紗線的性質(zhì)和能量吸收性 織帶邊緣的形狀 卷收器作用：卷收、儲存織帶組成：卷簧、鎖止機構(gòu)功能：正常情況下，織帶的放長和收短汽車發(fā)生事故時， 瞬間鎖止織帶目前廣泛使用緊急鎖止式卷收器，利用慣性元件，在車速急劇變化時鎖止織帶。 帶扣要求：既能把乘員約束在安全帶內(nèi)，又能快速解脫。 預(yù)緊裝置作用：汽車發(fā)生碰撞時預(yù)先束緊安全帶，提高安全帶的保護效果。預(yù)緊裝置組成：傳感器：碰撞傳感器車身傳感器收緊裝置診斷單元汽車安全帶的布置試驗(shyn)視頻安全帶保護作用試驗(shyn)視頻安全帶保護作用安全帶的

43、發(fā)展(fzhn)兒童安全帶兒童加高座墊兒童安全帶6.3安全氣囊系統(tǒng)(Supplemental Restraint System)SRS知識回顧： 汽車安全性主動安全性 被動安全性主動安全系統(tǒng) 舒適性系統(tǒng) 碰撞安全性ABS ASR ESP ACC 碰撞過程一次碰撞 二次碰撞車身安全結(jié)構(gòu) 乘員保護系統(tǒng)吸能結(jié)構(gòu) 乘員艙結(jié)構(gòu) 乘員約束系統(tǒng) 安全轉(zhuǎn)向安全帶 SRS 安全座椅 儀表板6.3 安全氣囊系統(tǒng) 概述 安全氣囊系統(tǒng)的組成和工作原理 安全氣囊的設(shè)計 安全氣囊技術(shù)的新發(fā)展 安全氣囊的性能及試驗研究 安全氣囊工作過程的計算機仿真研究 概述安全氣囊系統(tǒng)(也稱輔助乘員保護系統(tǒng))(Supplemental R

44、estraint System)簡稱SRS。 基本思想：在汽車碰撞過程中，一次碰撞后二次碰撞前，在乘員和車內(nèi)結(jié)構(gòu)之間打開緩沖墊（氣囊），起到保護乘員的作用?；舅枷氚踩珰饽业念愋桶磁鲎差愋驼媾鲎卜雷o安全氣囊側(cè)面碰撞防護安全氣囊頂部碰撞防護安全氣囊按氣囊數(shù)目單氣囊系統(tǒng)雙氣囊系統(tǒng)多氣囊系統(tǒng)碰撞形式汽車碰撞事故的概率分布正面碰撞 39%側(cè)面碰撞 37%追尾碰撞 24%正面安全氣囊正面安全氣囊側(cè)面安全氣囊汽車安全氣囊布置可靠性高安全氣囊的使用年限為7-15年 。安全可靠能正確區(qū)分制動減速度和碰撞減速度的區(qū)別靈敏度高當汽車發(fā)生碰撞時， 在二次碰撞前打開。有防誤爆功能減速度過過低， 輕微碰撞不能引爆。有

45、自動診斷功能 。電控安全氣囊要有備用電源。汽車對安全氣囊的要求 安全氣囊系統(tǒng)的組成和工作原理安全氣囊的組成：傳感器、 ECU、氣囊組件傳感器： 碰撞傳感器、安全傳感器氣囊組件：氣體發(fā)生器、點火器、氣袋等組成ECU： 由中央處理器CPU、 只讀存儲器ROM、 隨機存儲器RAM、 I/O接口，驅(qū)動器等電子電路組成，同時，安全氣囊ECU內(nèi)部還有安全傳感器、備用電源、穩(wěn)壓電路和故障自診斷電路。安全氣囊工作原理傳感器應(yīng)變式加速度傳感器壓電加速度傳感器壓電彎曲元件傳感器的碰撞減速度波形氣囊組件氣囊組件包括：氣袋、點火器、氣體發(fā)生器氣袋氣袋材料：尼龍66、聚酯纖維氣袋涂層：氯丁二烯橡膠、硅膠氣袋的漏氣特性：

46、排氣節(jié)流孔、漏氣濾布氣袋的排氣機構(gòu)：保證氣流方向與期待膨脹方向不同(b tn)。氣袋及蓋件安全氣囊安裝(nzhung)點火器的構(gòu)造(guzo)火藥式氣體發(fā)生器充氣劑為疊氮化鈉（NaN3） 電控單元ECU 機械式：機械式傳感器直接觸發(fā)氣體發(fā)生器。 機電式：機電結(jié)合式傳感器直接觸發(fā)電子點火，引發(fā)氣體發(fā)生器。 電子式：電子式傳感器向ECU輸入信號，由ECU控制點火器觸發(fā)氣體發(fā)生器。綜合中央電控單元碰撞減速度和頭部位移ECU 安全氣囊的設(shè)計 設(shè)計時的主要問題汽車的碰撞性能加速度特性曲線安全氣囊的尺寸氣體發(fā)生器的特性：氣體量、反應(yīng)速度電控系統(tǒng)的控制：時序、可靠性氣袋材料氣袋結(jié)構(gòu)和折疊方式氣囊的安裝和外保

47、護 設(shè)計原則： 點火條件: 碰撞的判斷速度門閾值： 單獨使用 1820km/h與安全帶共同使用 3035km/h 點火時刻: “127mm30ms”準則乘員與方向盤距離 305mm安全氣囊厚度 178mm 充氣時間30ms人接觸氣囊時刻對應(yīng)充滿氣的時刻碰撞安全帶和安全氣囊點火安全帶收緊氣袋充氣完成正面碰撞乘員位移正面安全氣囊工作時序正面安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍正面安全氣囊系統(tǒng)在汽車從正前方或斜前方30角范圍內(nèi)發(fā)生碰撞且其縱向減速度達到某一值（減速度閾值）時，才能引爆正面安全氣囊。(1)正面碰撞超過30角時；(2) 汽車遭受橫向碰撞時；(3) 汽車遭受后方碰撞時；(4) 發(fā)生繞縱向軸線側(cè)翻時；美國

48、引爆氣囊的車速為12km/h22km/h；日本和歐洲引爆氣囊的車速為19km/h32km/h 。 開發(fā)過程實車碰撞試驗實車碰撞試驗結(jié)果分析確定傳感器位置安全氣囊組件開發(fā)試驗與模擬確定安全氣囊參數(shù)安全氣囊組件試驗安全氣囊匹配試驗安全氣囊抗干擾試驗安全氣囊認證試驗 計算機輔助設(shè)計主要應(yīng)用軟件荷蘭： MADYMO法國： RAMSAFE 安全氣囊技術(shù)的新發(fā)展 氣囊織物技術(shù)：輕、薄 氣袋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：先展開后膨脹 氣體發(fā)生器技術(shù)：減少膨脹傷害 傳感器技術(shù)：自適應(yīng)性 未來發(fā)展趨勢：智能化、小型輕型化實現(xiàn)全方位保護、環(huán)保 安全氣囊的性能及試驗研究主要對氣體發(fā)生器和氣袋進行環(huán)境測試和性能測試 環(huán)境試驗高溫、低溫

49、、粉塵、光照、振動、沖擊防靜電、濕熱、鹽霧、燃燒、有毒殘留 機械性能試驗墜落、壓力、展開、氣袋容積、強度點火器點火、爆裂、機械碰撞等跌落測試: 在氣體發(fā)生器的3個主軸、 6個方向進行自由落體試驗。機械沖擊試驗： 對氣體發(fā)生器施加一定強度和脈寬的半正弦脈沖。真空測試： 將氣體發(fā)生器放置于高海拔模擬容器中1h。振動與溫度同時作用測試： 在溫度循環(huán)的同時，對樣品施隨機振動載荷。熱度濕度(shd)循環(huán)： 對樣品(yngpn)進行30次熱濕溫度(wnd)循環(huán)。靜電放電測試： 對氣體發(fā)生器進行靜電放電，以檢驗氣體發(fā)生器抗靜電放電點爆的能力。氣袋系統(tǒng)試驗系統(tǒng)試驗分為靜態(tài)試驗和動態(tài)試驗。靜態(tài)試驗：氣袋靜態(tài)試驗

50、按照前述試驗進行，檢驗氣體發(fā)生器和氣袋組件的技術(shù)性能。動態(tài)試驗： 動態(tài)試驗主要檢驗氣袋模塊的保護性能、氣袋控制器的點爆條件和氣袋系統(tǒng)與具體車型的匹配。動態(tài)試驗分為臺車試驗和實車試驗。臺車試驗：發(fā)射型、沖撞型實車試驗:發(fā)射型臺車試驗沖撞型臺車試驗碰撞試驗不合格安全系統(tǒng) 安全氣囊工作過程的計算機仿真研究安全氣囊的仿真研究的關(guān)鍵技術(shù)：應(yīng)用有限元法的新的單元理論和本構(gòu)關(guān)系計算機模擬TRW Automotive（美國天合汽車集團）全球最大的汽車安全系統(tǒng)供應(yīng)商之一，集團總部設(shè)在美國密歇根州利沃尼亞市，在全球26多個國家和地區(qū)擁有六萬三千多名員工， 2005年銷售額達126億美元。TRW 生產(chǎn)制動、轉(zhuǎn)向、懸

51、掛、乘員安全方面的高科技主、被動安全產(chǎn)品及系統(tǒng)。產(chǎn)品包括集成化車輛控制系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、乘員安全系統(tǒng)（包括安全氣囊和座椅安全帶）、安全電子裝置、發(fā)動機部件, 工程緊固系統(tǒng)和零部件售后配換及技術(shù)服務(wù)。TRW 目前在中國擁有十二家子公司，員工兩千六百余人?？偛吭O(shè)在上海。6.4 座椅系統(tǒng) 概述 座椅系統(tǒng)的安全性功能 座椅系統(tǒng)的安全性結(jié)構(gòu) 座椅系統(tǒng)的安全性能要求及試驗方法 兒童安全ISOFIX國際標準系統(tǒng)概述作用： 駕駛員的定位 乘員的支撐和并保持其行駛中平穩(wěn) 提高乘坐的舒適性 碰撞中保護乘員安全要求：結(jié)構(gòu)合理，使乘員有良好坐姿和體壓分布有足夠的剛度和強度有良好的振動特

52、性人機工程良好的性價比座椅系統(tǒng)的安全性功能座椅系統(tǒng)的安全性功能：碰撞中保證乘員在生存空間之內(nèi)；碰撞中保證乘員姿態(tài)與其他約束系統(tǒng)協(xié)調(diào)保護乘員。汽車尾部碰撞的保護。頭枕和座椅靠背對后部沖擊能量的吸收。座椅碰撞試驗實車碰撞中兒童保護研究兒童安全座椅圖片兒童安全座椅圖片兒童安全座椅圖片兒童安全座椅圖片座椅系統(tǒng)的安全性結(jié)構(gòu)一般結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成：座椅支撐坐墊調(diào)節(jié)裝置靠背頭枕帶加熱(ji r)元件的座椅一般性設(shè)計(shj)座椅尺寸(ch cun)座椅角度最終坐姿體壓分布安全結(jié)構(gòu)骨架靠背坐墊頭枕調(diào)節(jié)裝置連接部件頭枕兒童安全座椅頭枕座椅系統(tǒng)的安全性能要求及試驗方法體壓分布要求振動特性要求剛度和強度要求頭枕性能要求試

53、驗方法座椅試驗 兒童安全ISOFIX國際標準系統(tǒng)ISOFIX系統(tǒng)一種專為汽車用嬰兒和兒童安全座椅而設(shè)的國際標準錨固系統(tǒng)。標準包括三個主要內(nèi)容：包括位于汽車座椅靠背與坐墊之間可將嬰兒/兒童安全座椅與車體本身結(jié)合起來的兩個專用錨固點。參照這樣一種標準來制造汽車產(chǎn)品嬰兒/兒童安全座椅可以根據(jù)需要隨意被安裝或拆除。ISOFIX國際標準于1999年出臺。 2000年以后，美國的法律已經(jīng)規(guī)定：所有在美國銷售的新車必須具有Isofix錨固點，歐洲和其它國家也很快引進類似的法律規(guī)定。后向式安裝兒童安全座椅后向式安裝兒童安全座椅前向式安裝兒童安全座椅前向式安裝兒童安全座椅6.5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述能量吸收式轉(zhuǎn)向柱的結(jié)

54、構(gòu)原理和設(shè)計幾種能量吸收式轉(zhuǎn)向柱概述要求：車身變形引起轉(zhuǎn)向柱向駕駛員的運動能量吸收駕駛員因慣性向轉(zhuǎn)向柱的運動能量吸收對策：一次碰撞：轉(zhuǎn)向中間軸隔絕碰撞能量二次碰撞：能量吸收式轉(zhuǎn)向柱吸收碰撞能量碰撞中的轉(zhuǎn)向柱駕駛員系統(tǒng)能量吸收式轉(zhuǎn)向柱的結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計隔絕一次碰撞影響的對策伸縮式轉(zhuǎn)向中間軸波紋管式轉(zhuǎn)向中間軸可斷開式轉(zhuǎn)向中間軸保護駕駛員免受二次碰撞傷害的能量吸收式轉(zhuǎn)向柱應(yīng)具備的性能： 正常行駛時，有足夠的強度和剛度碰撞時，能從車身結(jié)構(gòu)中脫離碰撞時，轉(zhuǎn)向柱和中間軸可以壓縮能量吸收式轉(zhuǎn)向柱設(shè)計中應(yīng)該注意的幾個問題能量吸收原理轉(zhuǎn)向柱安裝角度對吸能效果的影響能量吸收式轉(zhuǎn)向柱的主要參數(shù)幾種能量吸收式轉(zhuǎn)向柱典型

55、的安全轉(zhuǎn)向柱 網(wǎng)狀轉(zhuǎn)向柱 伸縮式轉(zhuǎn)向中間軸6.6 儀表板設(shè)計 汽車顯示位置的劃分 儀表板的安全性設(shè)計汽車顯示位置的劃分儀表組合板前擋風玻璃中間副儀表板汽車座椅后背儀表組合板動態(tài)信息和監(jiān)控信息：車速、燃油量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度等。儀表發(fā)展：單獨儀表組合儀表數(shù)字(shz)儀表與顯示器結(jié)合在一起的常規(guī)(chnggu)指針式儀表前擋風玻璃由距離(jl)雷達或道路導航提示警告宜使用平視顯示器（ Head Up Display）， 簡稱HUD。 普遍運用在航空器上。HUD是利用光學反射的原理，將相關(guān)資訊投射在一片玻璃上面。玻璃高度大致與駕駛員的眼睛成水平，投射的文字和影像調(diào)整在焦距無限遠的距離上面，飛

56、行員透過HUD往前方看的時候，能夠輕易的將外界的景象與HUD顯示的資料融合在一起。汽車上也逐漸采用。HUD是利用光學反射的原理，將相關(guān)資訊投射在一片玻璃上面。玻璃高度大致與駕駛員的眼睛成水平，投射的文字和影像調(diào)整在焦距無限遠的距離上面，飛行員透過HUD 往前方看的時候，能夠輕易的將外界的景象與HUD 顯的資料融合在一起。汽車上也逐漸采用。彩色液晶顯示裝置構(gòu)成的HUD中間副儀表板狀態(tài)信息或帶有請求特點的操縱放置在中間副儀表板位置。設(shè)置中央顯示單元（信息系統(tǒng)、導航系統(tǒng)）和中央操縱單元（車載電話、車載影音、采暖空調(diào)）。汽車座椅后背其他乘員所需的信息可放置在駕駛座副駕駛座后背上。儀表板的安全性設(shè)計安全

57、性設(shè)計滲透在儀表板造型、總布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計等各個環(huán)節(jié)之中。組合儀表視認性、儀表玻璃的反光、前方視野校核等將影響行車安全；加強管柱和安全氣囊的布置、內(nèi)部突出物等將影響碰撞安全。第 7 章 汽車碰撞試驗技術(shù)7.1 概述7.2 碰撞試驗方法及試驗設(shè)施7.3 數(shù)據(jù)采集與處理7.1 概述汽車碰撞試驗研究主要有實車碰撞試驗、臺車碰撞試驗和零部件臺架試驗三種類型。實車碰撞試驗是評價汽車安全性最直接和最有說服力的方法，是新產(chǎn)品開發(fā)必須進行的試驗。也是認證的強制檢驗項目。臺車碰撞試驗是利用臺車模擬實車碰撞特性的試驗。在臺車和剛性墻之間有緩沖裝置，調(diào)整緩沖裝置的力學特性模擬需要或?qū)嵻嚺鲎驳臏p速度波形。零部件臺架試驗

58、可分為靜態(tài)臺架試驗和動態(tài)臺架試驗。靜態(tài)臺架試驗用于評價零部件在靜態(tài)載荷作用下的安全性能；動態(tài)臺架試驗評價零部件在沖擊載荷作用下的性能。碰撞試驗類型：固定壁碰撞 正面碰撞偏置碰撞實車碰撞試驗移動壁碰撞 側(cè)面碰撞車車 追尾碰撞翻車臺車模擬動態(tài)試驗臺架模擬靜態(tài)模擬碰撞試驗依據(jù)汽車安全法規(guī)和標準，建立汽車碰撞試驗的體系，其主要有兩方面構(gòu)成： 碰撞試驗方法及試驗設(shè)施牽引裝置試驗車、試驗部件、試驗零件假人數(shù)據(jù)采集與處理(chl)設(shè)備高速攝影機 數(shù)據(jù)(shj)采集與處理7.2 碰撞試驗方法(fngf)及試驗設(shè)施 碰撞試驗試驗方法 碰撞試驗用假人 試驗設(shè)施 碰撞試驗試驗方法實車試驗實車試驗的準備：牽引裝置試驗

59、車假人數(shù)據(jù)采集與處理設(shè)備高速攝影機測量參數(shù)車輛參數(shù)乘員（假人）參數(shù)固定壁試驗：正面剛性障礙全置碰撞正面偏置可變性障礙碰撞移動壁試驗：側(cè)面可變性障礙碰撞、追尾碰撞車對車：試驗場實驗、實地試驗翻車：下落、平臺翻車實車試驗類型：車對車：試驗場內(nèi)實驗：等速正面等速 T型實地試驗：下落試驗平臺翻車試驗臺車碰撞試驗沖撞型發(fā)射型臺架碰撞試驗動態(tài)試驗：安全帶沖擊試驗、座椅沖撞試驗、假人沖撞試驗等靜態(tài)試驗：車門強度試驗、車頂強度試驗等本田汽車安全技術(shù)碰撞試驗用假人假人發(fā)展60年代美國用于飛行試驗的假人VIP。1971年美國ARL公司開發(fā)Hybrid I假人。1972年美國汽車界與FTSS公司開發(fā)Hybrid I

60、I假人，并作為碰撞試驗用標準假人。1976年GM公司設(shè)計FTSS公司開發(fā)Hybrid III假人。1980年美國密執(zhí)安大學開發(fā)了側(cè)面碰撞SID假人。1990年美國SAE和GM公司合作對SID假人改進開發(fā)了BIOSID側(cè)面碰撞假人。此外，歐洲汽車界開發(fā)了側(cè)面碰撞EuroSID II假人。正面碰撞假人類型 第50百分位Hybrid II和Hybrid III男性假人第95百分位Hybrid III男性假人第5百分位Hybrid III女性假人兒童假人： CRABI 6個月嬰兒假人兒童假人： CRABI 1歲嬰兒假人兒童假人： CRABI 18個月嬰兒假人兒童假人： CRABI 3歲兒童假人兒童假人