现代汽车安全技术-2章4.5主动安全(四轮转向控制技术、卫星导航与车距控制系统)
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线控转向系统功能安全设计技术一、引言线控转向系统是现代汽车中的重要组成部分,它通过电子信号控制转向器和转向泵,实现车辆的转向。
为了保证车辆的驾驶安全,线控转向系统需要进行功能安全设计。
本文将从以下几个方面介绍线控转向系统的功能安全设计技术。
二、功能安全概述1. 功能安全定义功能安全是指在特定的操作模式下,设备或系统能够在不出现危险失效的情况下执行其预期的安全功能。
2. 功能安全标准ISO 26262是汽车电子领域最为重要的功能安全标准。
该标准规定了汽车电子系统在各个开发阶段需要遵循的流程和方法,以确保其满足相应的安全性能要求。
三、线控转向系统功能安全设计技术1. 安全目标制定在线控转向系统设计过程中,需要根据ISO 26262标准制定相应的安全目标。
这些目标应该明确描述了所需实现的特定汽车操作模式下必须满足的限制条件和要求。
2. 危险分析与风险评估危险分析与风险评估是线控转向系统功能安全设计的重要环节。
通过对系统进行危险分析和风险评估,可以识别潜在的危险和安全问题,并制定相应的预防措施。
3. 安全性需求制定根据安全目标和危险分析结果,需要制定相应的安全性需求。
这些需求应该明确描述了系统需要满足的安全性能要求和限制条件。
4. 系统设计与验证在线控转向系统设计过程中,需要采用相应的技术手段来实现安全性能要求。
例如,采用双重或三重电路设计来保证转向信号的可靠性;采用故障检测和容错机制来保证系统在出现故障时能够及时发现并进行处理。
5. 系统测试与验证在线控转向系统开发完成后,需要进行相应的测试与验证。
这些测试应该覆盖所有可能出现的操作模式和故障情况,并确保系统能够满足安全性能要求。
6. 故障管理与诊断在线控转向系统运行过程中,可能会出现各种故障情况。
为了保证车辆驾驶安全,需要采用相应的故障管理与诊断技术,及时发现并处理故障。
四、结论线控转向系统是现代汽车中的重要组成部分,需要进行功能安全设计。
通过制定安全目标、进行危险分析与风险评估、制定安全性需求、系统设计与验证、系统测试与验证以及故障管理与诊断等技术手段,可以确保线控转向系统满足相应的安全性能要求,保证车辆驾驶安全。
汽车主动安全装置随着人们对于汽车的安全性能越来越重视,选购车辆时对于汽车的安全配置要求也越来越高。
由于科技的进步,汽车上的安全装置也越来越多。
总体说来,汽车的安全装置可以分为两类:主动安全装置和被动安全装置。
车辆的主动安全装置是指任何状态下能够使得驾驶员有效控制车辆从而避免发生事故的各类设施、设备,包括指示系统、照明系统、稳定系统、转向系统、制动系统、汽车防碰撞预警系统等。
一、指示系统指示系统主要是把汽车各系统的工作状态以一定的方式通知给驾驶员,以便让驾驶员对即将到来的危险做好应对措施以避免危险的发生或减小危险的危害性。
主要有仪表盘故障警报灯、胎压监测系统、抬头显示系统、倒车雷达与倒车影像等。
(1)仪表盘故障警报灯仪表盘故障警报灯可以将汽车各系统的工作状态以灯光、警报音等方式通知驾驶员。
比如ABS故障灯点亮,表示汽车的ABS系统出现了故障,此时ABS系统不起作用,驾驶员就要对制动时有可能产生的方向失灵做好预防;还比如转向助力警告灯点亮,表示转向系统故障,驾驶员就要对即将发生的转向沉重有心里准备;其它如安全气囊警告灯、安全带警告灯、发动机故障警告灯等,都是通知或警告驾驶员做好安全预防。
(2)胎压监测系统汽车轮胎压力监视系统,英文缩写“TPMS”。
它的的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。
该系统与汽车安全气囊、防抱死制动系统(ABS)一起被美国运输部和国家高速公路安全管理局列为作为汽车三大安全系统之一。
(3)抬头显示系统抬头数字显示仪(H U D),风窗玻璃仪表显示,又叫平视显示系统,它可以把重要的信息,映射在风窗玻璃上的全息半镜上,使驾驶员不必低头,就能看清重要的信息。
这种显示系统的优点是:1.驾驶员不必低头,就可以看到信息,从而避免分散对前方道路的注意力。
2.驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛的疲劳。
(4)倒车雷达与倒车影像倒车雷达与倒车影像都能够把车尾部的路况传递到车内通知驾驶员,以便于驾驶员更准确的判断路况,提高安全性,避免事故的发生。
ADAS八大系统介绍自动驾驶辅助系统(ADAS)是一种结合了车辆感知、决策和控制等技术,可以提高驾驶安全和舒适性的先进驾驶辅助系统。
ADAS系统可以为驾驶员提供各种信息和警示,帮助他们及时做出正确的决策,并且在一定情况下还可以代替驾驶员进行部分或全部驾驶任务。
随着汽车技术的不断进步,ADAS系统已经成为现代汽车上的标配,为驾驶员提供更安全、便捷的驾驶体验。
ADAS系统一般包括以下八大系统:1.自适应巡航控制系统(ACC):ACC系统是一种可以根据前方车辆的速度自动调整车辆速度的系统,可以在高速公路上帮助驾驶员保持适当的车距,提高行车安全性和舒适性。
ACC系统通常会使用激光雷达、摄像头等传感器来感知前方车辆,自动控制车速和距离。
2.自动紧急制动系统(AEB):AEB系统是一种能够在发现可能发生碰撞时自动刹车的系统,可以有效减少碰撞事故的发生。
AEB系统通过激光雷达、摄像头等传感器感知前方障碍物,当认为有碰撞危险时会发出警告并自动刹车,避免碰撞发生。
3.车道偏离警示系统(LDW):LDW系统可以监测车辆是否在车道内行驶,当车辆偏离车道时会发出警告。
LDW系统通常会使用摄像头或传感器感知车辆的位置和方向,及时警示驾驶员注意车辆行驶方向。
4.盲点监测系统(BSM):BSM系统可以监测车辆两侧的盲区,当有其他车辆靠近时会发出警告。
BSM系统通常会使用雷达或摄像头等传感器感知车辆周围的情况,帮助驾驶员避免盲区事故的发生。
5.交通标志识别系统(TSR):TSR系统可以识别交通标志,包括限速标志、禁止标志等,提醒驾驶员注意并遵守交通规则。
TSR系统通常会使用摄像头或传感器感知交通标志,显示在仪表盘或车载屏幕上。
6.车道保持辅助系统(LKA):LKA系统可以通过操控方向盘,自动帮助驾驶员保持在车道内行驶,减少驾驶疲劳和提高行车安全性。
LKA系统通常会使用摄像头或传感器感知车辆的位置和方向,自动纠正车辆行驶轨迹。
7.自动停车辅助系统(APA):APA系统可以通过操控方向盘、油门和刹车,自动帮助车辆完成停车过程,包括垂直停车和并线停车。
四轮转向汽车电子控制技术作者:桂林任燕来源:《电子世界》2013年第13期【摘要】介绍了电控电动式四轮转向(4WS)系统的基本组成结构工作原理,对四轮转向系统的转向电机、整车驱动电机,以及传感器的选取做了较详细的介绍分析。
在研究现有4WS电控技术的基础上,提出了在助力转向条件下前、后轮分别由电机驱动,同时由电控单元(ECU)监测控制的四轮转向技术。
对未来四轮转向电控技术和展趋势做了进一步的分析展望。
【关键词】四轮转向;电控单元;电控电动式;传感器1.前言随着现代道路交通系统和现代汽车技术的发展,人们对汽车的转向操纵性能和行驶稳定性的要求日益提高。
作为改善汽车操纵性能最有效的一种主动底盘控制技术——四轮转向技术。
于二十世纪80年代中期开始在汽车上得到应用,并伴随着现代汽车工业的发展而不断发展。
汽车的四轮转向(Four-wheel steering-4WS)是指汽车在转向时.后轮可相对于车身主动转向,使汽车的四个车轮都能起转向作用。
以改善汽车的转向机动性、操纵稳定性和行驶安全性。
随着对4WS这一领域研究的不断进展,出现了多种不同结构形式、不同控制方案的实用4WS系统。
按照控制和驱动后轮转向机构的方式不同,4WS系统可分为机械式、液压式、电控机械式、电控液压式和电控电动式等几种类型。
本文介绍的是电控电动式4WS系统。
2.电控电动式4WS系统的发展概况从20世纪初,日本政府颁发第1个关于四轮转向的专利证书开始,对于汽车四轮转向技术的研究一直伴随着汽车工业的发展而进行着。
1985年,日本的NISSAN在客车上应用了世界上第1例实用的4WS系统,开始了现代4WS系统的研究与开发。
在技术相对成熟的4WS 汽车中,大多数采用电控液压式4WS系统,主要用于前轮采用液压动力转向的4WS汽车中,这种4WS系统具有工作压力大、工作平稳可靠等优点。
但由于液压动力系统在结构、系统布置、密封性、能耗、效率等方面的不足,尤其是在转向过程中存在着响应滞后的固有缺陷,使得电控液压式4WS系统在适应现代4WS汽车的转向灵敏性、准确性方面受到了束缚,不能满足汽车高速行驶稳定性的要求。
机动车辆安全技术机动车辆安全技术是指一系列在现代汽车上应用的科技,旨在提高车辆的安全性能和行驶舒适度。
这些技术包括了主动和被动安全系统,涵盖了车辆控制、驾驶员辅助、碰撞预警和减少碰撞伤害等方面。
这篇文档将从以下几个方面,介绍机动车辆安全技术的相关内容。
一、主动安全系统主动安全系统是车辆预防事故发生的系统。
它们能够帮助驾驶员更好地控制车辆,提高行驶安全性。
其中常用的主动安全技术包括:1. ABS系统:ABS就是防抱死刹车系统。
它可以防止车轮在制动时发生卡死,提高制动效果,并且能够向驾驶员传递准确的行驶信息。
2. TCS系统:TCS是牵引力控制系统,这套系统就是为了提高汽车的抓地力而设计的。
当车辆驶入刹车、加速、转向等情况时,TCS系统会调节车轮的转速,保证车轮与地面的摩擦力不会降低,通过调节引擎的输出来改变车辆的转向情况,确保车辆行驶的稳定性,从而减少驾驶员在行驶时的压力和疲劳。
3. ESP系统:ESP是电子稳定控制系统,有时也称为车辆稳定控制系统或者动态稳定控制系统。
它可以监控车辆的运动状态,通过调节引擎、制动和转向等部分来解决或减少车辆失控的风险。
ESP可以在紧急情况下帮助驾驶员保持对车辆的控制力,有效避免事故发生。
然而,此技术仅在口碑大师、凯迪拉克等高端车型上才有应用。
二、被动安全系统被动安全系统是车辆事故后能够提供保护驾驶员、乘客的系统。
包括了车身钢板、吸能材料、气囊等等。
其中常用的被动安全技术包括:1. 安全气囊:气囊系统属于中低速碰撞时的主动安全技术,发生高速碰撞时,安全气囊能够减轻驾驶员和乘客因巨大冲击而身体受伤的程度,解决部分碰撞对人体造成的撞击伤害。
2. 防侧翻系统:这是车辆稳定性控制系统的一种新成员,在车辆翻转前会发射车辆倾斜的警报通知驾驶员,具有非常大的被动安全性。
三、驾驶员辅助系统驾驶员辅助系统是帮助驾驶员控制汽车,提高驾驶员操作方便性的技术,主要包括:1. 倒车雷达:倒车雷达技术可以帮助驾驶员在行车过程中掌握车辆后侧的交通状况,提高车辆排放效率、减少碰撞和损坏的几率。
现代汽车底盘控制系统(一)近年电子技术在底盘控制系统的应用愈来愈普遍,电子系统的价值/成本预料上升至占整车的15%左右。
在未来数期的《现代汽车》,本文将介绍现代底盘控制系统的关键控制系统,包括发展趋势、市场现况、主要功能、特点及基本工作原理。
除发动机控制外,近几年电子技术在底盘控制系统上的应用也得到飞跃式的发展。
新技术的出现和应用主要具有以下几个目的:增强各种动力性能(包括牵引性、制动性和操纵和行使稳定性)、增强安全性、改进燃油经济性、提高舒适性、降低排放、保护环境。
预计在最近几年里,电子系统的价值/成本将会上升到占整车的15%左右。
本文将分期介绍现代底盘控制系统的一些关键控制系统,在世界汽车领域里的发展趋势和市场情况、主要功能和特点,以及它们的一些基本工作原理。
汽车稳定性控制系统的内容已经在本刊2002年12月/2003年1月号发表,这里不再重复。
电子底盘控制系统从汽车动力学的角度出发,汽车的动力性能和主动安全性能主要是通过轮胎和路面的接触来实现的。
电子底盘控制系统通过电子控制系统优化轮胎和路面之间的接触力大小和方向,大大地增强了包括安全性在内的各方面汽车性能。
它能帮助驾驶员在各种路面上(尤其在不好的路面上)和紧急状况时,更容易控制汽车,从而降低了因驾驶员的误差造成车祸的因素。
汽车底盘控制系统包括多个子控制系统或功能:∙VSC(汽车稳定性控制系统)--其中包括ABS(电子防抱制动系统)、TC(牵引控制)系统和YSC(汽车横摆稳定性控制系统)∙EAS(电动助力转向系统)∙主动悬挂系统∙四轮转向系统∙自动行驶系统、自动碰撞报警或碰撞避免系统∙电线控制/操纵系统- 如电线制动系统、电线转向系统∙轮胎气压监测系统在底盘控制系统的产品发展过程中,当前的设计趋势是使控制系统一体化,即将多个影响汽车动态性能的子控制系统进行联合、协调、指导、信息共享和性能优化,从而得到“一体式”的汽车控制系统。
设计和生产电子底盘控制系统中,具有挑战性的工作主要在于:(a)控制器(包括控制软件和硬件)的设计,(b)机电驱动器的设计,(c)汽车状态参数的估算。