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现代汽车的安全装置辽宁汽车1999年第4期现代汽车的安全装置 f弓～本溪冶金高等专科学校曼盟 “.; 4q,l7f Itltl要I本文简要地介绍了现代汽车上使用的几种安全装置的功能,基本原理及算在目前的应用情况.. I关键词】安全装置电子控制-71, 随着汽车保有量的增加和车速的提高,车辆的安全问题也Et益受到重视.现代汽车上所采用的安全装置大致可以分为两类主动安全装置和被动安全装置主动安全装置主要是指采用预防安全技术,通过改善汽车的制动性能,动力性能和行驶的稳定性,从而预防事故发生的装置.典型的主动安全装置主要包括制动防抱死系统A丑s,驱动力控制系统TR C,电子控制四轮转向系统4WS,电子控制动力转向系统EPS,电子控制悬架系统 EAs等.被动安全装置主要是指采用冲突安全技术,在事故发生时,使乘员所受到的冲撞程度减小到摄低程度的安全装置.典型的被动安全装置主要有座椅安全带,防撞安全气囊 sRs等 1.制动防抱死系统ABS设有装备ABS 的汽车制动时程难避免因车轮抱死而产生滑移.如果前轮抱死,汽车将失去转向控制能力,制动过程中无法实现必要的转向操纵控制;如果后轮抱死,汽车的制动稳定性变差,容易出现甩尾,甚至掉头等危险现象.另外,由于捌动时车轮抱死,导致轮胎局部磨擦,将会大大降低轮胎的使用寿命.对于装有ABS的汽车,汽车制动时,装在汽车各车轮轮侧的轮速传感器产生交变的电流信号,其频率随着车轮转动的角速度的增加而升高,并不断向电子控制单元ECV输入转速信号,ECU将这些信号与预先储存的信息比较.如果信号频率下降, 表明车轮即将抱死,DCU指示执行器降低车轮 ,动}f 制动分泵液压.当传感器信号表明车轮又正常转动时,ECU又发出指令允许升高制动分泵的液压而执行器则根据ECU的指令’降低, 升高或保持各制动分泵舳液压,从而将车轮的滑移率控制在最佳精移率的范围内,最大限度地保证了制动时汽车的稳定性,增大了安全性,缩短了制动距离.在制动过程中,ABS只在车轮抱死或即将抱死时才开始工作,其余时间内,ABS只处于准备状态而不于涉常规制动.如果ABS出现故障,则制动系统脱开防抱死装置而恢复原来的制动系,进行常规制动, 同时ABS警示灯提示ABS出现故障.目前, ABS技术已日趋完善,制造成本不断降低,所以该装置的普及率将越来越高. 2.驱动力控制系统TRc汽车在低附着系数的地面如泥泞或冰雪路面上行驶,如果是开始起动或快加速时,驱动轮易于发生滑转现象.驱动轮猎转不仅降低了发动机的输出扭矩,而且使汽车的操纵稳定性变坏.为防止驱动轮滑转,提高汽车的起步能力,以及汽车起步和加速时的操纵稳定性.在部分汽车上装有驱动力控制系统TRC.当汽车在雪地或湿滑路面上起步或加速时,r讯c的电子控制单元 ECU通过四个轮速传感器的信号判断汽车的滑转率是否超过规定值如果超过规定值,ECU 便通过执行机构副节气执行器的控制,降低发动机的输出扭矩;同时控制制动系统,断续地对滑转的车轮施加制动,从而使车轮的滑转率被控制在允许范围内.TRC是在ABS的基一】3一辽宁汽车1999年第4期础上开发的,两系坑有许多共用的组件,和ABS 一样,TRC也只有在车轮滑转时才开始工作, 其余的所有时间内,TRC只是处于准备状态而并不干预常规行驶.如果系统出现故障,则发动机和制动系统仍可以按照设有装备TRC的模式工作,同时仪表盘上的TRC提示灯提示系统出现故障.TRC的普及率低于ABS,但以高级车为主,TRC的装车率将不断扩大. 3’电子控{尉四轮转向系统4WS传统的前轮转向系坑,为了使所有车轮都处于纯滚动而无滑动,要求全部车轮都绕同一个瞬时转向中心做圆周运动.转向的同一时刻,每个车轮的转向半径都是不同的.但实际上,汽车转向时若仅前轮转向,车身的前进方向与车身的中心线不一致,由于离心力的作用,将使后轮侧偏,导致车辆横摆.而且车速越高,后轮侧偏越大,结果使汽车转向在高速时的操纵稳定性明显降低.电子控制四轮转向系统则是在前轮转向的同时,主动地控制后轮也进行适当转向一般最大为5..后轮相对于前轮的转向,分为同向转向后轮与前转的转动方向一致和逆向转向后轮与前轮的转动方向相反.由于汽车在拐急弯时,通常以低速行驶;而在直道或较为平缓的弯道上时,通常以高速行驶.因此,采用电子控制四轮转向系统的汽车,电子控制单元ECU根据多个传感器提供的数据,计算出后轮距目标转角的差值,再向步进电机发出指令使后轮偏转.低速行驶时,依据方向盘的转角值使后轮逆向转向,以减小转弯半径中速行驶时,可减少后轮转动,以减轻转向操纵的不自然感觉;而在高速行驶时,可使后轮实现同向转向,减少甚至基本避免车身横摆,提高转向操纵的稳定性.四轮转向系统自 l978年在马自达卡佩拉轿车上最初应用以来,世界各大汽车公司已分别研究出多种四轮转向装置,并己批量生产. 4.电子控{尉动力转向系统勘动力转向装置是现代汽车的重要装备.装有动力转向装置的汽车,可以减轻驾驶员在低速转向时的一 14一方向盘操舵力,利用扭矩加力器实现轻便的操纵.但是,车辆在高速行驶时,由于轮胎与路面的附着力减小,操舵力过于减轻,会引起操纵稳定性降低.为此,提出了车速感应式动力转向装置.特别是七十年代中期以后,随着电子技术的飞速发展,研究成功了多种电子控制动力转向系统.电子控制动力转向系统能在低速时减轻操舵力,以提高操纵稳定性.当汽车由低速档换到高速档时,电子控制系统能够保证提供最优传动比和稳定的转向手感,从而提高了高速行驶的稳定性.目前电子控制动力转向系统的控制方式主要有两类反力控制方式和阀灵敏度可变控制方式.反力控制方式的电子控制动力转向系统是一种利用车速传感器来控制反力室油压,改变压力油输入,输出增益幅度,以控制操舵力的方法.其缺点是价格高,结构复杂.但它的转向刚度大,选择操舵力有较大的自由度,而且驾驶者通过稳定的操纵手感感受到路面情况,并根据车速对汽车进行最佳的稳定操作.阀灵敏度可变控制方式的电子控制转向系坑是利用车速操纵电磁阀,直接改变动力转向控制闽的油压增益阀灵敏度来控制油压的方法.这种转向装置结构简单,价廉,有选择操舵力的较大自由度,能获得自然的操舵感和良好的操舵特性.目前,电子控制动力转向系坑还主要用在高级轿车上. 5.电子控{尉悬架系统EAs汽车行驶时,路面的不平度会引起振动.当振动达到一定程度,不仅会降低乘坐的舒适性,而且由于车轮与路面之间的动载荷,还会影响到它们的附着效果,从而影响汽车操纵的稳定性.对于采用被动悬架的汽车,由于悬架的刚度和阻尼是不可变的,因此其减振性能受到一定程度的限制.为克服被动悬架的缺陷,八十年代以来,电子控制的主动悬架系统开始在一部分汽车上得到应用.主动悬架是指能够供给油压, 空气压的能量,过渡控制悬架特性,主动限制车身摇动的装置.采用电子控制主动悬架系统,由于悬架的刚度,阻尼,车身高度随着各种辽宁汽车1999年第4期行驶条件自动发生变化,使汽车对侧仰,俯仰,横摆,跳动和车身高度的控制都能更加迅速,准确.因此,汽车高速行驶和转弯的稳定性提高,车身侧倾小,车身的外倾角度也变小,轮胎能较好地保持与地面垂直接触,以充分发挥轮胎的驱动,制动等作用.制动时车体的前俯小,起动和加速时可减小后仰.在坏路面上,汽车的跳动减小,轮胎对路面的附着力提高.汽车载重量变化时,车身能始终保持一定的高度,使汽车的舒适性能和操纵性能都有明显提高.目前,电子控制主动悬架系统还仅用在少数高级轿车上 6.座椅安全带座椅安全带的作用,是当汽车紧急制动或发生碰撞时,用来将乘员柬缚在座椅上,以免前冲碰撞造成伤害的被动安全装置.目前使用的主要有三点交叉式安全带和自动安全带.在三点交叉式安全带上,腰部与肩部共用一个扣舌;另一端各自连着一个自动收带器乘员坐好后扣上扣舌,自动收带器可将带子锁紧.当汽车紧急制动或遇有撞车情况时,人靠惯性猛烈前冲,肩带上的惯性锁紧收带器就地立即锁死,使肩带不能伸长,从而将人紧紧地束缚在座椅上自动安全带则不需要任何操作车门打开时,拉动肩带及腰带都绕着座椅向外伸开,以便乘员出入;当车门关上时自动收带器即把安全带松驰部分收入卷轴. 与三点交叉式安全带相同,当突然刹车或撞车时,它也会立即锁死,防止乘员前冲. 7.防撞安全气囊SRs]为了减小汽车正面碰撞时由于巨大惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害,现代汽车在驾驶员前端方向盘中央普遍装有防撞安全气囊,有些汽车在驾驶员副座前的工具箱上端也裴有安全气曩当汽车发生正面碰撞事故时,安全气曩控制系统检测到冲击力减速度超过设定值时,安全气囊ECU 立即接通充气元件中的电爆管电路,点燃电爆管内的点火介质,火焰引燃点火药粉和气体发生剂,产生大量气体,在003秒种的时间内即将气曩充气使气曩急剧膨胀,冲破方向盘,缓冲对驾驶员和乘员的冲击,随后又将气曩中的气体放出有些汽车不仅裴有前端安全气囊, 还装有侧向气囊,在汽车发生侧向碰撞时,也能使佣向安全气曩充气,以减小侧向碰撞时的伤害.防撞安全气曩一般应与座椅安全带配台使用,否则效果将大为减弱. 我国汽车工业的重组趋势沈阳新宇我国汽车工业,经过几十年的发展,已经走过了～段发展历程,成为了我国支柱产业之一 ● 汽车工业的发展,并非是一帆风顺的,历程足曲折的.到目前为止,有整车制造厂120家左右,有零部件制造厂家709家.这个厂家数超过了世界其他国家和地区制造厂家的总台,然而,年产量却不到其它一个较大的汽车制造公司的半数.世界上有l8家年产汽车100万辆以上的汽车企业.而我国1998的汽车产量才160 万辆.这种现象是值得认真研究的.市场经济的发展,世界汽车大型企业都在走重组之路, 我们的汽车企业也步其后尘,在国内120家企业中有13家的产量占了全国汽车总产量的92 以上市场竞争的结果,必是优胜劣汰,那些多数产量少质量差,效率低甚至亏损的企业,自然会走头无路.对此情况,国家对汽车工业的发展必然要进行宏观控制,正计划把现有13家主要企业企业重组为34家集团企业,同时将组成5～6家骨干企业.这种发展趋势是市场竞争的必然结果要提高我国的国力,发展汽车工业,不走集团化的道路,是不行的汽车工业是中国加入世界贸易组织谈判中的主要领域之一,要充分利用这段时间,以只争朝夕的精神,把汽车工业的技术水平,开发能力和产量质量提上去,增强我国的国力一 l5一