汽车主动悬架减振控制技术_图文(精)

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汽车主动安全技术

汽车新技术论文 《汽车主动安全技术》 学院:汽车与交通工程学院 班级:汽服101 姓名:刘俊良 学号: 101205016 导师:秦玉英

汽车主动安全技术 【摘要】 提高汽车的主动安全性是汽车技术发展的主题之一,介绍了ABS、ASR、ESP、EPS、AFS、SBW、汽车主动避撞系统、TPMS 等几种主动安全技术,分别介绍了其结构及工作原理,指出未来的汽车安全技术将向着集成化、智能化、系统化方向发展。 关键词:汽车;主动安全;设计 1前言 汽车安全性包括主动安全性和被动安全性两大类。汽车主动安全是指事故发生前的安全,即实现事故预防和事故回避,防止事故发生。主动安全性是指通过事先预防,避免或减少事故发生的能力。被动安全性是指汽车在发生意外事故时对乘员进行有效保护的能力。汽车的主动安全性因其防患于未然,所以越来越受到汽车厂商和消费者的重视,越来越多的先进技术也被应用到汽车主动安全装置上。 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员避免事故的发生。过去,汽车安全设计主要考虑被动安全系统,如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全设计,使汽车能够主动采取措施,避免事故的发生。在这种汽车上装有汽车规避系统,包括装在车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施,由计算机进行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息,并可自动采取措施,有效防止事故发生。另外在计算机的存储器内还可存储大量有关驾驶员和车辆的各种信息,对驾驶员和车辆进行监测控制。 未来汽车电子控制的重要发展方向之一是汽车安全领域,并向几个方向发展:利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统;利用近红外技术开发各种能监测驾驶员行为的安全系统;高性能的轮胎综合监测系统;自适应自动巡航控制系统;驾驶员身份识别系统;安全气囊和ABS/ASR。随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通信技术在汽车上的广泛应用,现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展。

汽车主动安全和被动安全

汽车安全对于车辆来说分为主动安全和被动安全两大方面。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。 汽车安全之主动安全设备篇 盘式制动器 盘式制动器又称为碟式制动器,顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制,主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上,随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动,制‘动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧,分泵的活塞受油管输送来的液压作用,推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动,动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子,迫使它停下来一样。 盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,在冬季和恶劣路况下行车,盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔,以加速通风散热和提高制动效率。 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用的,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

汽车主动噪声控制技术和发展趋势

车内噪声控制技术及发展趋势 摘要:分析了汽车车内噪声产生的机理,评述了车内噪声被动控制技术的三个途径,并对主动控制技术在汽车减振降噪领域的应用作了探讨和展望。 关键词:减振;噪声控制;汽车 前言 噪声、振动和舒适性是衡量现代汽车制造质量的一个综合性技术指标,也是世界汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。车内噪声影响驾驶员和乘客的身心健康、行车安全以及乘车舒适性。为了提高车辆的舒适性。世界各大汽车公司都对车内噪声水平制定了严格的控制标准,将车内噪声控制作为重要的研究方向。现代汽车既是交通工具,又是人们生活空间的一部分,随着汽车制造水平的提高和消费者对舒适性要求的提高,对汽车噪声控制的研究也越来越深入。因此掌握车内噪声产生机理,采取相应的减振降噪技术加以控制是十分必要的。智能材料结构的出现以及主动控制技术的发展为振动与噪声的控制开辟了新的途径。 1 车内噪声产生机理 汽车车内噪声的来源可以从两个传播途径加以分类,即固体传播和空气传播。具体来讲,根据车内噪声产生的不同振动源和噪声源又可分为以下几种: (1)动力传动系统噪声。发动机燃烧和惯性力引起的振动,传至车身引起弯曲振动和扭转振动,向车内辐射中、低频噪声,发动机运行产生的排气噪声、进气噪声、风扇噪声等。由空气通过车身的孔、缝隙传至车内或通过车身板壁透声至车内,传动系由于质量不平衡及齿轮啮合产生的振动,传至车身引起振动进而辐射中、低频噪声至车内。 (2)路面不平度激励引起的噪声。路面激励通过悬架等引起车身振动造成车内低频噪声。 (3)车轮噪声。由于车轮不平衡引起的振动传至车身引起振动,产生车内低频噪声,轮胎与地面的摩擦声(路噪)通过车底板传到车内。 (4)空气扰动噪声。高速行驶时,汽车冲破空气幕产生的碰撞及摩擦对车身的激励造成车身高频振动.在车内产生高频噪声。 (5)其他噪声。驾驶舱内饰板等部件发生振动产生的内部噪声;空调系统产生的噪声;制动系统产生 的噪声等。 以上可知,固体传播振动通过结构件传播至车身,引起车身的振动,再由车身板壁振动辐射噪声至车内,形成车内噪声;空气传播则将各种噪声源所辐射的噪声通过空气,由车身的缝隙或孔洞传播至车内,形成车内噪声。而对于车身而言,本身结构的固有频率、振型、阻尼等模态参数,对车内噪声的形成有着重要的作用。当外界激励与车身固有频率一致时,车身发生共振,可使噪声放大;同时,车身上外界振动输入点的动刚度对振动能量的输入也有很大影响,在一定程度上影响着车内噪声水平。实践表明,中低频(3O-400Hz)车内噪声主要由固体传播这一途径造成,而高频车内噪声则以空气传播为主。如果能够削弱或消除固体传播,则可使车内噪声大大降低。 2 被动控制技术 被动控制降噪技术多从以下三方面着手:一是消除或减弱声源噪声;二是控制噪声传播途径,阻断固体传播;三是保护噪声接受者。 2.1 消除、减弱噪声源 首先,在开发过程中,必须对汽车进行减振降噪结构设计。目前国外已有用于研究汽车噪声

汽车主动安全调研报告

汽车主动安全调研报告

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关于汽车主动安全技术的调研报告 随着社会的发展,交通安全问题越来越凸显,汽车的安全性能也越来越受到消费者的关注。传统的针对冲撞后的乘员保护的被动安全技术已经远远不能满足现代交通对汽车安全性的要求,汽车主动安全技术应运而生。 汽车主动安全技术是指通过预先的防范避免事故发生,实现防患于未然的技术。汽车主动安全技术从研发至今,除了经典的防抱死制动系统ABS(Antilock Brake System,ABS),电子制动力分配EBD(ElectronicBrake forceDistribution,EBD),车身电子稳定系统ESP(Electronic StabilityProgram,ESP)和牵引力控制系统TCS(Traction Control System,TCS)外,越来越多的先进技术被应用于汽车主动安全配置中。 一.汽车主动安全技术的研究现状 汽车主动安全技术按照开发商主要分为汽车制造企业和第三方科技企业两大类。在本报告中以沃尔沃、丰田、本田、日产、通用、BMW几个汽车品牌为例介绍汽车制造企业开发主动安全技术的现状,以Mobileye公司介绍第三方科技企业开发主动安全技术的现状。 1.汽车制造企业 1)沃尔沃 在汽车安全领域,沃尔沃是有口皆碑的,除了完善的被动安全措施,沃尔沃近几年发展了一系列主动安全系统,这些主动安全配置也已成为沃尔沃车辆的重要卖点之一,主要包括:City Safety城市安全系统、自适应巡航系统、带全力刹车的行人安全安全系统、盲点信息系统、车道偏离警示系统、驾驶员安全警告系统。 除此之外,沃尔沃还有六大主动安全技术还未正式推向市场,它们是沃尔沃汽车最新的安全技术,将会配备在最新的SPA可扩展平台上。其中夜间探测系统、动物探测系统、带辅助转向功能的路沿和路障探测系统、带辅助转向功能的自适应巡航系统即将和全新XC90一起推向市场(2014年底),而车间互联和汽车自动泊车系统则将要耐心等待一段时间。 2)丰田 丰田的预碰撞安全系统叫做Pre-CollisionSystem,简称PCS。丰田不仅是最早将预碰撞安全系统装备在量产车上的品牌之一,而且一直都是世界领先水平。经历了几年的发展,如今该系统主要由4个系统组成:预碰撞座椅安全带、预碰撞制动、预碰撞辅助制动和悬架控制。 此外,日本丰田公司还成功研制“丰田高级安全汽车”,包括驾驶员瞌睡预警系统、轮胎压力监测警告系统、发动机火警预报系统、前照灯自动调整系统、盲区监控系统、汽车间信息传输系统、道路交通信息引导系统、自动制动系统、

车内噪声控制技术及发展趋势

车内噪声控制技术及发展趋势 随着人们环保意识的日益增强,降低汽车噪声已成为群众最关心的问题之一。我国在汽车工业发展规划中,已把改善汽车乘坐舒适性、降低车内噪声作为亟待解决的主要问题之一。本文重点论述了车内噪声的主要来源以及传统车内噪声控制技术,并对车内噪声控制技术的发展趋势进行阐述。 标签:车内噪声;控制技术;发展趋势 一、车内噪声的主要来源 1.发动机噪声 发动机噪声包括:发动机工作时产生的进气噪声、排气噪声、冷却风扇噪声、结构噪声等通过空气由车身的缝隙或孔、洞传播至车内而形成的车内噪声;由于发动机燃烧和惯性力矩引起的振动,通过发动机悬架和副车架传动车身,而引起车身弯曲振动、扭转振动等,同时也会引起板件及结构产生局部振动,进一步向车内辐射的中低频噪声。 2.底盘噪声 底盘噪声主要包括:由于轮胎快速滚动对其周围空气形成扰动而产生的轮胎噪声;齿轮系啮合和振动而产生的变速器、驱动桥噪声;旋转和振动传递而产生的传动轴噪声;汽车高速行驶时,空气紊流对车身的激励造成高频振动,并在车内产生的高频噪声;汽车制动时产生的鸣叫声。 3.车身噪声及车内附属设备噪声 车身噪声及车内附属设备噪声包括:由于车身的振动和空气与车身的冲击与摩擦而产生的噪声;空调机或暖风装置工作而产生的噪声。这些噪声源所辐射的噪声,在车身周围空间形成一个不均匀的声场,并向车内传播。 二、传统车内噪声控制技术 1.减弱或消除噪声源的噪声辐射 降低汽车任何声源能量都有利于控制车内噪声,具体途径有:对发声部件采用消声器,对振动部件采用减振器;改善结构设计,降低产生噪声的激振力;采用改进密封元件,通过增加密封压力的方法来消除泄漏气流的间隙;改善车身形状设计,避免空气紊流造成车身高频振动,并在车内产生高频噪声。 2.隔绝声源、振源与车身间的传播途径

汽车主动悬架控制系统的发展研究

目录 1 引言 (1) 2 汽车悬架系统的类型和应用 (1) 2.1 被动悬架 (1) 2.2 主动悬架 (2) 2.3 半主动悬架 (2) 3 主动悬架控制系统国内外研究现状 (2) 4 汽车悬架的控制策略 (3) 4.1 天棚阻尼与开关阻尼控制 (3) 4.2 随机线性二次最优控制 (3) 4.3 模糊控制 (4) 4.4 神经网络控制 (4) 4.5 预测控制 (4) 4.6 滑模变结构控制 (5) 4.7 复合控制 (5) 5 控制方法的展望 (5) 5.1 注重控制策略的综合运用 (5) 5.2 注重汽车其他系统与主动悬架系统的联合控制研究 (5) 5.3 注重悬架系统模型的降阶研究 (6) 6 结论 (6) 参考文献: (6)

汽车主动(半主动)悬架控制系统的 研究发展 1引言 汽车主动悬架目前是国内外研究的热点问题,研究的关键技术主要在控制策略的选择上及执行器的研发方面。国外由于成本问题,一些油气主动悬架也仅限用在一些高级轿车上,国内在此方面还处在研发及试验阶段,离主动悬架系统普遍使用在轿车上的时代还较远。 2汽车悬架系统的类型和应用 悬架是车架与车桥之间一切传力装置的总称,它的主要功用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩,缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的振动,以保证汽车能平顺行驶。衡量悬架性能好坏的主要指标是汽车行驶的平顺性; 即乘坐舒适性和操纵稳定性,但这两个方面是相互排斥的性能要求。由于被动悬架的刚度和阻尼系数是固定的,无法根据不同的使用要求自适应地改变,在结构设计上只能是满足平顺性和操纵稳定性之间矛盾的折衷。 为服这个缺陷,国外在五十年代提出了“主动悬架”的概念。主动悬架的特点是能根据外界输入或车辆本身状态的变化进行动态自适应调节。主动悬架包控制单元和力发生器,力发生器的作用下使悬架的特性得到控制,如同改变了悬架的刚度和阻尼系数,其中最关键的是控制算法的优劣。 2.1被动悬架 被动悬架, 由弹性元件和不可变参数的减振器组成, 只能在特定工况下达到最优, 缺少对变载荷、变车速、不可预测路况的适应性。被动悬架是传统的机械结构,由弹簧、减震器和导向机构组成。被动悬架的刚度和阻尼系数均不可调,只能在特定的工况下达到最优减振效果,存在明显的共振峰,难以同时获得良好的乘坐舒适性和操纵稳定性,缺乏灵活性。但被动悬架因结构简单、设计容易和制造方便,且无须额外的能量输入,目前在中低档轿车上应用最为广泛[1]。为了进一步改善被动悬架的减振效果,满足现代汽车对悬架提出的更高的性能要求,在桑塔纳、夏利和赛欧等轿车上加强了通过优化寻找最优悬架参数和对悬架导向机构的研究,采用了带有横向稳定杆的多连杆机构悬架系统,在一定程度上改善了被动悬架减振效果。

汽车主动安全技术之EDB

汽车主动安全技术之EBD EBD的英文全称是Electric Brakeforce Dis-tribution 。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。 汽车制动稳定性直接影响到汽车安全,而制动稳定性与制动时车轮是否抱死以及前后车轮的抱死顺序密切相关。前轮抱死车辆将失去转向能力,后轮抱死则会发生侧滑甚至甩尾,后果更严重。理想的前后桥制动力分配曲线(简称I线) 如图2-1所示,它只与汽车的总重及质心位置有关,因此空载和满载时的I 曲线是不同的。实际上前后桥上的制动力分配是由前后制动器的大小决定的,因此它只能是一条直线即β线。 图2-1汽车前后桥制动力分配曲线 传统的汽车制动系统通常都通过在前后轴制动管路间增加一个比例阀来限制后轴的制动力,以避免制动时后轮先发生抱死侧滑,从而获得如下图所示的制动力分配曲线,但后桥的附着利用率仍然不是最好,其附着损失见图2-2中阴影部分 图2-2带比例阀的前后桥制动力分配曲线图2-3带EBD的前后桥制动力分配曲线EBD 采用电子技术替代传统的比例阀来控制汽车液压制动系统的前后桥制

动力分配,其基本思想:尽可能增大后轮制动力,由传感器监测车轮的运动情况,一旦发现后轮有抱死趋势,电子控制器控制液压制动器降低制动压力。由于 EBD 调节频率高、调节幅度小、控制精确,可使β线始终位于 I 线下方且无限接近于 I 线(图2-3所示)。因此 EBD 在保证制动稳定性的同时,使后轮获得了最大制动力,从而提高了整车的制动效能。 随着汽车工业的飞速发展和高速公路的迅速延伸, 汽车的行驶速度越来越快, 对汽车行驶安全性的要求也愈来愈高, 改善汽车的制动性能始终是汽车设计、制造部门的重要任务。汽车制动防抱死系统(ABS)和电子制动力分配系统(EBD)在汽车上的开发成功, 使汽车的制动性能得到质的飞跃。ABS解决了汽车紧急制动时附着系数的利用,并可获得较好的制动方向稳定性及较短的制动距离,然而它不能解决制动系统中的所有缺陷。在车轮滑移率还没有达到ABS的控制范围时,作用在四个车轮上的制动压力同时一致增大,然而前后车轮上的垂直载荷发生了转移,前后车轮达到最佳滑移的时间并不一致,这时ABS系统对地面附着力的利用并没有达到最大。因此ABS就进一步发展衍生出了电子制动力分配系统(EBD)。EBD是ABS的一种辅助系统,在ABS系统的基础上增加了功能。装载有EBD的汽车性能要远高于只有ABS的汽车,见图2-4。 图2-4有无EBD时车辆制动性能对比图 EBD 相对于 ABS 并没有任何硬件上的附加,而只是控制程序、功能上的优化与增强,甚至可以说 EBD 是 ABS 衍生出的辅助功能,通过改进,增强ABS 电脑软件控制逻辑,使运算功能更复杂,在一些汽车的产品说明书上就是以“ABS+EBD”来标明。汽车工程师们除了在编著电脑运算程序时需增加一定的控制程序之外,并没有过多的硬件投入。EBD 在制动时能根据车辆各个车轮的运动状态,智能分配各个车轮制动力大小,以维持车辆在制动状态下的平稳与方向。而且,即使 ABS 失效,EBD 也能保证车辆不会出现因甩尾而导致翻车等恶性事件的发生。 EBD 在汽车制动时即开始控制制动力,而 ABS 则是在车轮有抱死倾向时开始工作。ABS 与 EBD 都是对作用在车轮上的力矩进行控制,能防止车轮相对于

汽车主动安全控制方法

(1)随着科技的进步,汽车的安全被细化,目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种概念[1]。交通安全问题已成为世界性的大问题。全世界每年因交通事故死亡的人数约50万,汽车的安全性对人类生命财产的影响是不言而喻的。随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车行驶速度也相应加快,加之汽车数量增加以及交通运输日益繁忙,汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失,已成为一个不容忽视的社会问题,汽车的行车安全更显得非常重要[2]。传统的被动安全已经远远不能避免交通的事故发生,主动安全的概念慢慢的行成并不断的完善。 (2)为预防汽车发生事故,避免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,LDWS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,后窗除雾等也是主动安全设计。目前安全技术逐渐在完善,有更多的安全技术将被开发并得到应用[3,4]。 ①ABS(防抱死制动系统)——它通过传感器侦测到的各车轮的转速,由计算机计算出当时的车轮滑移率,由此了解车轮是否已抱死,再命令执行机构调整制动压力,使车轮处于理想的制动状态(快抱死但未完全抱死)。对ABS功能的正确认识:能在紧急刹车状况下,保持车辆不被抱死而失控,维持转向能力,避开障碍物。在一般状况下,它并不能缩短刹车距离。 ②EBD(电子制动力分配系统)——它必须配合ABS使用,在汽车制动的瞬间,分别对四个轮胎附着的不同地面进行感应、计算,得出摩擦力数值,根据各轮摩擦力数值的不同分配相应的刹车力,避免因各轮刹车力不同而导致的打滑,倾斜和侧翻等危险。 ③ESP(电子稳定程序)——它实际上也是一种牵引力控制系统,与其它牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且控制从动轮。它通过主动干预危险信号来实现车辆平稳行驶。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况,此时后轮失控而甩尾,ESP便会放慢外侧的前轮来稳定车子;在转向过少时,为了校正循迹方向,ESP则会放慢内后轮,从而校正行驶方向。 ④EBA(紧急刹车辅助系统)——电脑根据刹车踏板上侦测到的刹车动作,来判断驾驶员对此次刹车的意图,如属于紧急刹车,则指示刹车系统产生更高的油压使ABS发挥作用,从而使刹车力更快速的产生,缩短刹车距离。 ⑤LDWS(车道偏离预警系统)——该系统提供智能的车道偏离预警,在无意识(驾驶员未打转向灯)偏离原车道时,能在偏离车道0.5秒之前发出警报,为驾驶员提供更多的反应时间,大大减少了因车道偏离引发的碰撞事故,此外,使用LDWS还能纠正驾驶员不打转向灯的习惯,该系统其主要功能是辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。 ⑥胎压监控——美国国家公路交通安全管理局(NHTSA) 已经做出要求,截止2003产品年车重小于或达到4536公斤的所有美国乘用车辆都必须配备胎压监控系统,事后宝马公司就已经把该系统用在全系轿车中。驾驶者可以通过车内提示警告系统来判断轮胎胎压情况是否正常,首先避免了因轮胎亏气出现的行车跑偏,其次在高速行驶时也对乘坐者安全是一种保障。 ⑦倒车警告/倒车影像/车外摄像头——倒车警告这项技术用于在驾驶期间以及驻车时,针对您盲区中的轿车或物体向您发出警告。通常,该系统会在您行车时已经进行响应;它可能会使后视镜内的一个警告标示进行闪烁,同时会发出声音警告,该系统是一个短程检测系统。如:上海通用别克君越车内后视镜就配备此功能,反光镜左边会有一个车体形状的图标,前/后雷达在侦测障碍物时警告

汽车主动悬架控制系统的发展研究

目录 1引言1 2汽车悬架系统的类型和应用1 2.1被动悬架1 2.2主动悬架2 2.3半主动悬架2 3主动悬架控制系统国内外研究现状2 4汽车悬架的控制策略3 4.1天棚阻尼与开关阻尼控制3 4.2随机线性二次最优控制3 4.3模糊控制4 4.4神经网络控制4 4.5预测控制4 4.6滑模变结构控制5 4.7复合控制5 5控制方法的展望5 5.1注重控制策略的综合运用5 5.2注重汽车其他系统与主动悬架系统的联合控制研究5 5.3注重悬架系统模型的降阶研究6 6结论6 参考文献:6

汽车主动(半主动)悬架控制系统的 研究发展 1引言 汽车主动悬架目前是国内外研究的热点问题,研究的关键技术主要在控制策略的选择上及执行器的研发方面。国外由于成本问题,一些油气主动悬架也仅限用在一些高级轿车上,国内在此方面还处在研发及试验阶段,离主动悬架系统普遍使用在轿车上的时代还较远。 2汽车悬架系统的类型和应用 悬架是车架与车桥之间一切传力装置的总称,它的主要功用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩,缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的振动,以保证汽车能平顺行驶。衡量悬架性能好坏的主要指标是汽车行驶的平顺性; 即乘坐舒适性和操纵稳定性,但这两个方面是相互排斥的性能要求。由于被动悬架的刚度和阻尼系数是固定的,无法根据不同的使用要求自适应地改变,在结构设计上只能是满足平顺性和操纵稳定性之间矛盾的折衷。 为服这个缺陷,国外在五十年代提出了“主动悬架”的概念。主动悬架的特点是能根据外界输入或车辆本身状态的变化进行动态自适应调节。主动悬架包控制单元和力发生器,力发生器的作用下使悬架的特性得到控制,如同改变了悬架的刚度和阻尼系数,其中最关键的是控制算法的优劣。 2.1被动悬架 被动悬架, 由弹性元件和不可变参数的减振器组成, 只能在特定工况下达到最优, 缺少对变载荷、变车速、不可预测路况的适应性。被动悬架是传统的机械结构,由弹簧、减震器和导向机构组成。被动悬架的刚度和阻尼系数均不可调,只能在特定的工况下达到最优减振效果,存在明显的共振峰,难以同时获得良好的乘坐舒适性和操纵稳定性,缺乏灵活性。但被动悬架因结构简单、设计容易和制造方便,且无须额外的能量输入,目前在中低档轿车上应用最为广泛[1]。为了进一步改善被动悬架的减振效果,满足现代汽车对悬架提出的更高的性能要求,在桑塔纳、夏利和赛欧等轿车上加强了通过优化寻找最优悬架参数和对悬架导向机构的研究,采用了带有横向稳定杆的多连杆机构悬架系统,在一定程度上改善了被动悬架减振效果。

汽车主动安全技术论文

《汽车文化》结课论文论文题目:汽车主动安全技术 班级:11023801 专业:生物工程 姓名:万伟玮 学号:1102380117 序号:24 2013 年 5 月 11 日 成绩评定表 平时 论文 内容 总成绩摘要 参考文献 字数

汽车主动安全技术 摘要:交通安全问题已成为世界性的大问题。据报道,全世界每年因交通事故死亡的人数约50万,因此汽车的安全性对人类生命财产的影响是不言而喻的。随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车行驶速度也相应加快,加之汽车数量增加以及交通运输日益繁忙,汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失,已成为一个不容忽视的社会问题,汽车的行车安全更显得非常重要。 关键词:主动安全技术;智能;弊端。 正文: 一、汽车主动安全技术的背景与发展趋势 随着社会的发展,交通安全问题越来越凸显,传统的汽车安全理念也在逐渐发生变化,传统的安全理念很被动比如安全带、安全气囊、保险杠等多是些被动的方法并不能有效解决交通事故的发生,随着科技的进步,汽车的安全被细化,目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种概念。 主动安全是指能够避免车祸发生的安全保护装置,而被动安全是指在车祸发生之后保护乘员生命安全的装置。显而易见,传统的被动安全已经远远不能避免交通的事故发生,因此主动安全的概念慢慢的行成并不断的完善。 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员避免事故的发生。而被动安全技术和主动安全技术是保证汽车乘员安全的重要保障。过去,汽车安全设计主要考虑被动安全系统,如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全设计,使汽车能够主动采取措施,避免事故的发生。在这种汽车上装有汽车规避系统,包括装在车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施,由计算机进行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息,并可自动采取措施,有效防止事故发生。另外在计算机的存储器内还可存储大量有关驾驶员和车辆的各种信息,对驾驶员和车辆进行监测控制。例如,根据日

汽车主动安全技术

概述 主动安全技术将成未来汽车的研发重点 现代汽车主动安全技术的发展趋势 汽车主动安全系统 汽车主动安全技术 综述 概述 主动安全技术将成未来汽车的研发重点 现代汽车主动安全技术的发展趋势 汽车主动安全系统 汽车主动安全技术 综述 展开 概述 随着社会的发展,交通安全问题越来越凸显,传统的汽车安全理念也在逐渐发生变化,传统的安全理念很被动比如安全带、安全气囊、保险杠等多是些被动的方法并不能有效解决交通事故的发生,随着科技的进步,汽车的安全被细化,目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种概念。 主动安全技术将成未来汽车的研发重点 交通安全问题已成为世界性的大问题。据报载,全世界每年因交通事故死亡的人数约50万,因此汽车的安全性对人类生命财产的影响是不言而喻的。随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车行驶速度也相应加快,加之汽车数量增加以及交通运输日益繁忙,汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失,已成为一个不容忽视的社会问题,汽车的行车安全更显得非常重要。而传统的被动安全已经远远不能避免交通的事故发生,因此主动安全的概念慢慢的行成并不断的完善。 现代汽车主动安全技术的发展趋势 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员避免事故的发生。现代汽车的安全技术包括主动安全技术和被动安全技术两方面。而被动安全技术和主动安全技术是保证汽车乘员安全的重要保障。过去,汽车安全设计主要考虑被动安全系统,如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全设计,使汽车能够主动采取措施,避

免事故的发生。在这种汽车上装有汽车规避系统,包括装在车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施,由计算机进行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息,并可自动采取措施,有效防止事故发生。另外在计算机的存储器内还可存储大量有关驾驶员和车辆的各种信息,对驾驶员和车辆进行监测控制。例如,根据日本政府“提高汽车智能和安全性的高级汽车计划”,由日本丰田公司研制成功的“丰田高级安全汽车”即具有驾驶员瞌睡预警系统、轮胎压力监测警告系统、发动机火警预报系统、前照灯自动调整系统、盲区监控系统、汽车间信息传输系统、道路交通信息引导系统、自动制动系统、紧急呼叫(SOS)停车系统、灭火系统以及各向安全气囊系统等,其中有些单项设备已投放市场。 汽车100多年的发展史中,有关汽车的安全性能的研究和新技术的应用也发生了日新月异的变化,从最初的保险杠减振系统、乘客安全带系统、安全气囊到汽车碰撞试验、车轮防抱制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR),到无盲点、无视差安全后视镜及儿童座椅系统的研究,汽车的安全性能正日趋完善。特别是近几年,随着科学技术的迅速发展,越来越多的先进技术被应用到汽车上。目前,世界各国都在运用现代高新科,加紧研制汽车安全技术,一批批有关汽车安全的前沿技术、新产品陆续装车使用,使未来的汽车更加安全。 未来汽车电子控制的重要发展方向之一是汽车安全领域,并向几个方向发展:利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统;利用近红外技术开发各种能监测驾驶员行为的安全系统;高性能的轮胎综合监测系统;自适应自动巡航控制系统;驾驶员身份识别系统;安全气囊和ABS/ASR。随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通信技术在汽车上的广泛应用,现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展。 汽车主动安全系统 为预防汽车发生事故,避免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,LDWS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,后窗除雾等也是主动安全设计。目前安全技术逐渐在完善,有更多的安全技术将被开发并得到应用。 汽车主动安全技术 ABS(防抱死制动系统) 它通过传感器侦测到的各车轮的转速,由计算机计算出当时的车轮滑移率,由此了解车轮是否已抱死,再命令执行机构调整制动压力,使车轮处于理想的制动状态(快抱死但未完全抱死)。对ABS功能的正确认识:能在紧急刹车状况下,保持车辆不被抱死而失控,维持转向能力,避开障碍物。在一般状况下,它并不能缩短刹车距离。

汽车悬架系统综述

汽车悬架系统综述 现代汽车中的悬架有两种,一种是从动悬架,另一种是主动悬架。 从动悬架即传统式的悬架,是由弹簧.减振器(减振筒).导向机构等组成,它的功能是减弱路面传给车身的冲击力,衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用,减振器的主要作用是衰减振动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用的,所以称为从动悬架。 而主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置,采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力,因此称为主动悬架。 主动悬架是近几年发展起来的,由电脑控制的一种新型悬架,具备三个条件:(1)具有能够产生作用力的动力源; (2)执行元件能够传递这种作用力并能连续工作;(3)具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定控制方式。因此,主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。 例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬架系统的中枢是一个微电脑,悬架上有5 种传感器,分别向微电脑传送车速.前轮制动压力.踏动油门踏板的速度.车身垂直方向的振幅及频率.转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预

先设定的临界值进行比较,选择相应的悬架状态。同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候.任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此,桑蒂雅桥车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬架状态,以求最好的舒适性能。 另外,主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如德国奔驰2000 款CL 型跑车,当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上,使车身的倾斜减到最小。 汽车主动悬架悬架结构。 悬架作用悬架是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能。从外表上看,轿车悬架仅是由一些杆.筒以及弹簧组成,但千万不要以为它很简单,相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”.加速“抬头”以及左右侧倾严重

2020年混合动力电动汽车减振降噪技术研究:2018油电混合动力汽车

摘要在介绍混合动力电动汽车结构和工作特性的基础上,分析了混合动力电动汽车由于动力源增加、驱动桥改变和工作模式不同,导致其振动和噪声相对于传统内燃机汽车发生了较大改变,并针对这些改变归纳和提出了减振降噪的技术。 关键词混合动力;电动汽车;振动;噪声;控制技术 中图分类号U467+93 文献标志码A 文章编号1005-2550(2012) 04-0067-05 Noise and Vibration Reduction Technology in Hybrid Electric Vehicle LIAO Lian-ying1,LI Xin-wen2 (Changzhou Institute of Technology,Changzhou 213002,China; Military Representative Office of the PLA in the DFM,Shiyan 442000,China) AbstractIn recent years,the hybrid electric vehicle is becoming the main trend development of automobile technology. The hybrid electric vehicle structure and work characteristics are introduced. The vibration and noise source are analyzed. Because of the changes of power sources,

drive axle and operating mode,the vibration and noise sources are different between the hybrid electric vehicle and the traditional internal combustion engine vehicle. According to the changes,the measures of reducing the vibration and noise are summarized and presented. Key wordshybrid power;electric vehicle; vibration;noise;control technology 混合动力电动汽车除了在环保和节能上有出色表现外,在噪声与振动整体控制上也体现出了一定的优势。然而,混合动力电动汽车相对于传统内燃机汽车,增加了电池组和电机等零部件,在结构上较为复杂,工作状态也发生了变化,由此引起的噪声与振动源和其特性上发生了较大改变。如噪声和振动源的增加且呈分散特点,导致噪声和振动特性分析难度加大;整车室内外声学环境噪声的减小,改变了噪声源的贡献比,从而导致了车室内外声品质和噪声等级的改变;发动机和电机等设备的频繁起停引起瞬态冲击振动和高频噪声现象突出;大质量电池的增加和布置导致整车结构模态的改变等。因此混合动力电动汽车的噪声和振动控制的侧重点和控制方法均和内燃机汽车有所不同。本文就混合动力电动汽车结构和工作特点发生变化,引起的噪声和振动特性发生改变进行了分析,并针对这些特点提出减振降噪措施。 1 混合动力电动汽车结构及工作特点

基于Matlab的汽车主动悬架控制器设计与仿真

《现代控制理论及其应用》课程小论文 基于Matlab的汽车主动悬架控制器设计与仿真 学院:机械工程学院 班级:XXXX(XX) 姓名:X X X 2015年6月3号 河北工业大学

目录 1、研究背景 (3) 2、仿真系统模型的建立 (4) 2.1被动悬架模型的建立 (4) 2.2主动悬架模型的建立 (5) 3、LQG控制器设计 (6) 4、仿真输出与分析 (7) 4.1仿真的输出 (7) 4.2仿真结果分析 (9) 5、总结 (10) 附录:MATLAB程序源代码 (11) (一)主动悬架车辆模型 (11) (二)被动悬架车辆模型 (12) (三)均方根函数 (13)

1、研究背景 汽车悬架系统由弹性元件、导向元件和减振器组成,是车身与车轴之间连接的所有组合体零件的总称,也是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切力传递装置的总称,其主要功能是使车轮与地面有很好的附着性,使车轮动载变化较小,以保证车辆有良好的安全性,缓和路面不平的冲击,使汽车行驶平顺,乘坐舒适,在车轮跳动时,使车轮定位参数变化较小,保证车辆具有良好的操纵稳定性。 (a)被动悬架系统(b)半主动悬架系统(c)主动悬架系统 图1 悬架系统 汽车的悬架种类从控制力学的角度大致可以分为被动悬架、半主动悬架、主动悬架3种(如图1所示)。目前,大部分汽车使用被动悬架,这种悬架在路面不平或汽车转弯时,都会受到冲击,从而引起变形,这时弹簧起到了减缓冲击的作用,同时弹簧释放能量时,产生振动。为了衰减这种振动,在悬架上采用了减振器,这种悬架作用是外力引起的,所以称为被动悬架。半主动悬架由可控的阻尼及弹性元件组成,悬架的参数在一定范围内可以任意调节。主动悬架是在控制环节中安装了能够产生上下移动力的装置,执行元件针对外力的作用产生一个力来主动控制车身的移动和车轮受到的载荷,即路面的反作用力。随着电控技术的发展,微处理器在车辆中的应用已经日趋普遍,再加上作动器、可调减振器和变刚度弹簧等重大技术的突破,使人们更加注对主动悬架系统的研究。 车辆悬架的特性可以从车身垂直加速度,悬架动行程以及轮胎动位移来研究。本文对主动悬架采用LQG最优设计策略,利用MATLAB/Simulink软件进行仿真,分别对被动悬架与主动悬架建立动力学模型,并对两种悬架的仿真结果做了详细的比较分析与说明。

汽车主动安全控制系统研究现状的综述报告

信息科技大学 研究生部 汽车自适应巡航控制系统(ACC)研究现状的综述报告 学院:机电工程学院 专业:机械工程 班级:研1202班 学号:2012020045 姓名:国栋 指导教师:林慕义(教授) 完成日期:2012 年12月17 日

目录 前言 (1) 1关于自适应巡航控制系统的研究 (3) 1.1自适应巡航控制系统概述 (3) 1.2自适应巡航控制系统的研究现状 (4) 1.2.1国自适应巡航控制系统的研究现状 (5) 1.2.2国外自适应巡航控制系统的研究现状 (9) 2总结与展望 (14) 参考文献 (16)

前言 随着社会的发展,汽车被广泛应用于人类社会的生产和生活中,交通安全问题已成为世界性的大问题。据报载,全世界每年因交通事故死亡的人数约50万,因此汽车的安全性对人类生命财产的影响是不言而喻的。随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车行驶速度也相应加快,加之汽车数量增加以及交通运输日益繁忙,汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失,已成为一个不容忽视的社会问题,汽车的行车安全更显得非常重要。而传统的被动安全系统已经远远不能避免交通的事故发生,因此主动安全的概念慢慢的形成并不断的完善。 现代汽车的安全技术包括主动安全技术和被动安全技术两方面。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员避免事故的发生。过去,汽车安全设计主要考虑被动安全系统,如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全设计,使汽车能够主动采取措施,避免事故的发生。例如,汽车上装有汽车规避系统,包括装在车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施,由计算机进行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息,并可自动采取措施,有效防止事故发生。另外在计算机的存储器还可存储大量有关驾驶员和车辆的各种信息,对驾驶员和车辆进行监测控制。 汽车100多年的发展史中,有关汽车的安全性能的研究和新技术的应用也发生了日新月异的变化,从最初的保险杠减振系统、乘客安全带系统、安全气囊到汽车碰撞试验、车轮防抱制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR),到无盲点、无视

车辆主动悬架最优控制

车辆主动悬架的控制研究 悬架是汽车的重要装置之一,它对汽车的平顺性、操纵稳定性、通过性等多种使用性能有着很大的影响。设计优良的悬架系统,对提高汽车产品质量有着极其重要的意义。目前,汽车上普遍采用的是弹性元件和减震器组成的常规悬架,从控制力学的角度,将这种悬架称为被动悬架。实践和研究结果都表明,常规悬架受到许多限制,即使采用优化方法来设计也只是将其性能改善到一定程度。为了克服常规悬架对其性能改善的限制,在汽车中采用和发展了新型的主动悬架。主动悬架能够根据路面情况及汽车运行的实际状态进行最优反馈控制,使汽车整体行驶性能达到最佳。主动悬架的主要特点是能够主动提供能量,与传统被动悬架相比,其最大的优点在于具有高度的自适应性。 一、 车辆主动悬架系统建模 主动悬架的分析模型如图3.3所示,图中u 为主动悬架执行机构的作用力。 主动悬架的运动微分方程为: ????? ---==)(01..11.. 22x x k u x m u x m t (1) 状态变量、输出向量的选取同被动悬架,且为了便于与被动悬架的比较分析,选取与被动悬架模型相同的输入信号,路面激励仍为选白噪声 )(t ω, 根据微分方程组(1),建立如下所示的状态方程和输出方程 ?????+=++=Eu Cx y t D Bu Ax x )(ω。 (2) 式中: ????????????? ?--=00 01000 00001010 1 m k A t ;????????????????-=121010m m B ;????????????=0100D ; ??????????=010*********C ;???? ??????????=0012m E 汽车悬架可认为是一种连续线性的随机最优控制系统,由最优线性滤波器串接确定性调 节器的最优反馈增益系数矩阵组成。这两部分参数可分别加以确定。对于控制要求的性能指标是二次函数积分型的调节器问题,外界干扰是高斯白噪声,综合性能指标为: dt t u t R t u t X t Q t X u J T T ?∞ +=0)]()()()()()([)( (3) 此处认为汽车主动悬架的最优控制器为一个终端时间无限的线性调节器,问题仍是寻找最优 控制)(t u ,使目标函数J 取极小。线性调节器的主要问题之一是如何选择Q 、R 阵以获得比

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