[交通运输]论文稿件.doc

绪论 1.1 汽车安全性研究的意义 据德国保险业协会、汽车安全学会分析了导致严重伤亡交通事故的原因后的研究显示:60%的死亡交通事故是由于侧面撞车引起的，30%一40%是由于超速行驶、突然转向或操作不当引发的[2]。改进汽车的安全性不仅可减少汽车交通事故和人员的伤亡及经济损失，并直接影响交通运输环境和人民生活的安定。所以全方位、可靠地提高汽车的安全性能就成为摆在汽车设计、开发及科研人员面前一项紧迫而艰巨的任务。汽车的安全性能从总体上来说可分为主动安全性和被动安全性。主动安全性主要是根据汽车设计和汽车理论对汽车内部构造进行合理、有效的设计来主动预防事故发生。具有代表性的有汽车防抱死系统(ABS)和汽车驱动防滑系统(ASR)。被动安全性主要是指汽车发生碰撞和意外时，通过车内的保护系统(如吸震装置，联动锁紧装置以及其它附属装置)来有效地保护乘客，使伤害减少到最低程度。具有代表性的有乘客系绊系统，安全气囊[l1。早期汽车安全研究主要是被动安全性的研究，针对以汽车碰撞时驾驶员和乘员的保护上，随着时代的进步，把以碰撞安全为核心的传统被动安全技术发展为以预防为 核心的现代主动安全技术已经成为现代交通的迫切要求。而汽车的主动安全性是指汽车防止事故发生的能力，包括照明灯和信号灯的性能、汽车前后视野性能、操纵性能、制动性能以及轮胎性能等，其中最重要的是操纵性能[3]。因为汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵轻便程度，而且也是保证高速行驶车辆安全的一个主要性能，所以人们称之为“高速车辆的生命线”[l]。目前在汽车上安装的这类主动安全系统主要有电子控制防抱死制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)、汽车电子稳定装置 (ESP)等。汽车防抱死制动系统(ABS)是根据不同滑移率下所对应的轮胎一地面的附着特性来调节制动压力来防止汽车制动时的车轮抱死[4]。通过充分利用地面附着系数而获得绪论硕士论文较高的地面制动力和侧向力，缩短汽车的制动距离，提高汽车制动的方向稳定性，减少轮胎磨损。该项技术在提高汽车安全、减少事故损失和提高汽车运行经济性方面发挥了重要作用，是汽车行业最重要的主动安全技术之一。汽车驱动防滑控制 (AntiSlip Re罗lation)系统简称ASR，又称为牵引力控制系统 (TraetionControlSystem)，简称TCs或TRc。是继汽车防抱死制动系统(ABs)之后应用于车轮防滑的电子控制系统[#J。其功用是防止汽车尤其是大马力的车子在起步、加速时驱动轮打滑的现象，以维持汽车行驶方向和稳定性，保持良好的操控性及尽可能利用车轮一路面间纵向附着能力，提供最适当的驱动力，达到良好的行车安全[5]。九十年代中期出现的汽车电子稳定装置 (ElectroniostabilityProgram)控制系统，简称ESP，是继汽车防抱死制动系统和汽车驱动防滑控制系统之后，汽车主动安全性的又一重大飞跃[2]。EsP是ABs和AsR的扩展，它能防止汽车操纵失控，提高在汽车极限情况下的操纵稳定性，对高速行驶时的汽车动力学性能的改善特别显著。随着对汽车安全意识的提高，以及ABS和ASR系统的发展成熟和成功的应用，人们开始越来越重视重视汽车ESP控制系统的研究。开展ESP系统控制模型与方法研究，具有重要的理论意义和实际应用价值。 1.2 研究ESP的背景及意义 在很多重大交通事故中，车辆往往由于在极端环境下车轮失去与地面的附着力而导致失控。例如在紧急避让过程中，突然遇到湿滑、油污路面，或者在过弯当中车速过快而导致的转向不足和转向过度，都有可能让车辆失控。 据统计，全世界每年由于交通事故造成的死亡人数超过 50 万，受伤人数超过 1200 万，经济损失超过 500 亿美元。欧洲每年有5万人死于交通事故，130万人因交通事故受伤。德国的一项研究表明造成重伤的事故中，25%由打滑引起。ESP可以稳定车辆并降低打滑危险，研究显示ESP可减少50％的严重交通事故。如今，欧洲已经有超过35％的轿车装配了ESP技术，奥迪更是每辆车标配ESP，ESP成了主动安全的象征。 而中国的交通安全问题尤为严重：中国每年因交通死亡的人数在 10 万人左右，占全世界的五分之一；中国汽车拥有量仅占全球的 1.9%，死亡人数却占 20%。中国的道路交通安全形势非常严峻，统计数据表明，每 5 分钟就有一人丧身车轮，每 1 分钟都会有一人因为交通事故而伤残。每年因交通事故所造成的经济损失达数百亿元。交通安全问题不仅是世界性的社会问题，同时对于我们国家来说也是非常严峻的关系国计民生的重大问题。 ESP是车身电子稳定控制系统（Electronic Stability Program）的简称，是一种在紧急驾驶条件下防止车辆打滑的制动系统，其最主要的特点就是它的主动性，如