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导语：在汽车安全性论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
中图分类号：F407.471文献标识码：A文章编号：1674-9944（2013）10-0213-03
1引言
汽车在给人们带来极大便利的同时，也带来了安全隐患、环境污染及能源危机等方面的问题。因车而产生的交通事故对人们的生命财产安全造成严重威胁。
而据相关专家统计[1]，我国历年的交通事故起数数据如图1、图2，由此图中数据分析可知，随着汽车安全新技术的发展交通事故起数自2002年起开始成呈现下降趋势，事故死亡人数自2005年也呈现明显下降趋势。分析其原因，除了相应有效的管理制度及相应法规等因素，其主要原因应该是汽车的安全技术有了明显进步，汽车安全新技术对于道路安全性起到极大的推进作用。
2车辆的安全性能
车辆可以说是道路交通事故发生的主要直接因素，因此提高车辆的安全性能对于减少和预防交通事故的发生也是极有效的措施。车辆指机动车，主要包括小车、公共汽车、货车与大卡车以及摩托车。摩托车及卡车的安全性能很难在短时间内改进，可摩托车、卡车的安全及由其给道路交通带来的安全隐患是不可忽视的，由相关研究可知，目前交通安全计划相关部分正在着重解决摩托车及卡车的安全隐患，汽车设计师和生产制造商正努力地提高小车、客车车辆的安全性能。
汽车安全性主要包括了汽车主动安全性、被动安全性、事后安全性和车外安全性等几个方面。顾名思义，主动安全性指的是汽车预防和回避事故的性能，主要包括制动性能、操纵性能、灯光和视野等；被动安全性指的是汽车减轻事故过程中对乘员伤害的性能，主要包括车身结构、座椅、安全带、安全气囊、安全玻璃、方向柱、车顶和车门强度内饰缓冲性能等；事后安全性主要是指防止火灾和紧急脱出性能；车外安全性主要是指汽车对车外行人的保护性能[2]。自各国制订了用于指导汽车安全性设计的一系列汽车安全标准和法规以来，主要的汽车生产制造厂家成立了相应的安全研究机构，以提高安全性技术水平。随着电子科技的发展和整车结构的不断完善，世界范围内的汽车安全性研究已取得巨大成果[3]。如今，汽车安全性在新技术的应用已达到了新的水平，给人们的安全提供了更有力地保障。
2.1汽车主动安全性的新技术现状
汽车的安全性新技术给道路安全提供了极大的保障。目前出现在汽车主动安全性技术方面的配置主要包括车辆上配备的ABS、EBD、ASR、ESP、防碰撞系统、倒车雷达和倒车影像系统、盲点和车道偏离警告系统、智能巡航系统、防侧翻系统轮、胎压力报警系统及主动头部约束系统[4]。这些都是较先进的汽车安全新技术，它们都在安全性方面起着重要地作用。
（1）ABS（ 防抱死制动系统）。ABS是刹车防抱死系统的其英文意思第一个字母的缩写。现在，ABS都是生产出的新车的标准配置，它可以防止因汽车制动抱死而产生的侧翻、甩尾或方向失控的事故发生。它的基本工作原理就是“抱死、松开、抱死、松开的循环工作过程，防止车轮全部抱死，从而达到最佳的制动效果。
（2）EBD（电子制动力分配系统）。EBD就是电子制动力分配系统的英文单词首个字母的缩写。它可根据车重和路况的变化来控制制动过程，它也是世界上最先进的技术。有了这个制动辅助配备，汽车制动效果会更好。当前仅有少量车辆配备有。
（3）ASR（驱动防滑系统）。ASR就是驱动防滑系统或称牵引力控制系统。其作用就是当汽车加速时将尝率控制在一定的范围内，从而防止滑动轮快速滑动。它的两个功能主要是提高牵引力和保持汽车的行驶稳定性。汽车行驶在易打滑的路面上时，会使车辆出现甩尾或方向失控的现象而导致事故。装有ASR系统的车在此类路面上加速行驶时就不会出现或能够减轻这种现象，而且在转弯时也可防止车辆驱动轮打滑使车向一侧偏移现象而能车辆沿正确路线转向。
（4）ESP（车身电子稳定系统）。ESP就是车身电子稳定系统，是博世公司的专利。在其之后生产的日产车的车辆行驶动力学调整（简称VDC）、丰田车辆的车辆稳定性控制系统（简称VSC）、本田车辆稳定性控制系统（称为VSA）及宝马的动态稳定控制系统（简称DSC）都是其类似的系统[5]。其实，电子稳定性控制系统可看成是防抱死制动、牵引力控制系统、制动及节气门动作结合的控制系统这几项基本功能的有机结合。而且，每年都会有关于它更强大功能的创新系统的出现。
（5）防碰撞系统。此系统可通过一套智能系统感知驾驶员有可能采取紧急制动动作，并在制动开始的瞬间，帮助驾驶员将制动力加到最大，从而缩短刹车距离，避免碰撞。它现在只出现在一些豪华品牌的车辆上。
（6）倒车雷达和倒车影像系统。此系统能很好的帮助驾驶员停车入位或倒车调头。装有摄像头的可视倒车影像系统，可让驾驶员通过车内屏幕直观地获得车尾的视觉信息。这就可以避免倒车时撞到行人、矮桩等倒车雷达不能准确发现的目标物体，对车尾窗很高的车来说效果是非常明显的。
（7）盲点和车道偏离警告系统。盲点警告系统能够在车身侧面驾驶员视线盲区内出现障碍物或车辆时提醒驾驶，沃尔沃的新S80轿车就有此配置。车道偏离警告系统可在行驶中监测车辆是否逐渐偏出它所在的车道，并可通过蜂鸣器或警告灯及时提醒驾驶员，帮助走神的驾驶员保持航线，如雷克萨斯车就有配置此系统。
（8）防侧翻系统。此系统大多数用陀螺仪来监测转弯是否太快或由于紧急躲避而使车身出现突然的侧倾。如果传感器判断会发生侧翻，电脑就会通过牵引力控制系统或车身稳定系统关闭节气门并施加适当制动，以修正车辆行驶轨迹。
2.2汽车被动安全性的新技术现状
据研究，大量数据表明，95%的事故是由于人和环境因素共同造成的，所以被动安全性研究一直是人们研究的热点[6]。车辆被动在车辆发生意外时，就是被动安全系统发挥作用，将损害降到最低。关于车辆的被动安全性能也不断地在升级，目前出现于汽车主动安全性技术方面的配置主要包括安全带、SRS（安全气囊系统）及事故辅助上传系统。
（1）汽车安全带。安全带是一种发生在交通时能防止或减轻乘员受二次碰撞所造成伤害的安全装置。我国规定从1999年7月1日起，所以小型客车在行驶时，驾驶员和前排乘员都必须系好安全带。实践证明，这对减轻事故的伤害起到了极大的作用。如今，安全带的设计也更加智能化、科学化。
（2）安全气囊系统。安全气囊也称为辅助保护系统（英文缩写为）SRS，其作用是在碰撞过程中弥补系安全带仍不能保护乘员头部、脸部、胸部和膝部的缺陷。安全带与安全气囊是配套使用的，不系安全带，安全气囊的安全效果将大打折扣。据有关调查，单独使用安全气囊时可使事故死亡率降低18%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。所以需要两者配合使用，才能更安全。如今，高档的车已在车内几乎全方面配置了安全气囊系统，能更好地保护车内乘员。
现在的气囊已越来越智能化，双级气囊系统能够判断座位上是否有乘客，并且和车身上的碰撞力度传感器一起联合判断，决定气囊是否弹出。
（3）事故辅助上传系统。事故发生时，如果车上装有在线紧急通信系统，就能够为抢救伤者提供更好的帮助。如宝马的Assist系统、通用的Onstar系统和其他制造商的支援网络呼叫系统就能做到。而且，宝马和大众的智能系统可在发生事故时，能够在上传报告之后自动断开车上的电源；奔驰的安全系统还能断开燃油泵并自动打开门锁[4]。
关于被动安全性研究，人们还在车身抗撞性研究、碰撞生物力学研究、乘员约束系统和内饰件的研究、碰撞安全性试验这4个方面进行大量的研究探索[6]。如为了提高汽车的安全性，不少汽车公司就在汽车两侧门夹层中间放置了一两根非常坚固的钢梁，这就是常说的侧门防撞杆。这种车身变形吸能区的设计能起到很好的作用，能有效的减少汽车撞击对车内人员的伤害。
2.3提高车外安全性的新技术
有的车已在车外前部为预防碰撞行人而设置了安全气囊系统，许多车也在车外进行了专为保护行人考虑的结构设置。
这些新的高端技术，由于成本问题等原因至今还没有普及，只有一些豪华品牌车辆上配置较全。当然，随着现在经济和科技发展的快速发展，这些新技术离普及推广的距离也应不远。不过我国也可学习美国关于这方面的一些做法，目前，对于普通车辆，国家也应该有相应的专项来提高车辆的安全性要求[7]。
4结语
在汽车多年的发展历程中，汽车安全性能方面的研究及相应技术的应用已发生了日新月异的变化，尤其是这几年来，越来越多的先进汽车安全技术，如现在的声学、光学、电磁学及军事领域常用的雷达、红外线和卫星定位系统等领域的新技术广泛地应用到汽车上。保证了汽车在恶劣行驶条件下的安全可靠性，让人们更有“安全感”。
其实，有效减少道路交通安全事故的发生，提高人们的安全感，最有效和最人性化的方法应该预防，在人、车、路及综合管理因素方面做好有效的预防工作。人在道路交通安全方面是起决定性作用的，关键的是提高人们参与交通的安全意识和觉悟，人人都是参与者。也非常有必要建立起以政府为主导、多部门配合、全社会参与的道路交通伤害防治工作机制，把道路交通伤害作为一项主要和优先的公共政策，对环境、车辆和道路使用者采取综合措施，建设一个道路交通安全体系，预防道路碰撞事故的发生，最大限度降低道路交通伤害的损失。一旦有交通事故的发生，就要有效地做好就地急救和院前救护工作，以减少车祸重度创伤和死亡。
参考文献：
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论文摘要： 实时操作系统(RTOS)是复杂控制系统中必不可少的一部分，它能按照任务的优先级实现多任务调度，通过信号量、事件标志来实现任务的同步，消息队列和邮箱机制来实现任务之间的通讯，中断机制来实现突发事件的管理。较传统的前后台系统，它具有更高的实时性、稳定性。介绍了当前在国际汽车工业界日益占据主导地位的汽车电子开放式平台系统(OSEK/VDX)规范。介绍了NEC汽车电子专用实时操作系统RX850， 列举了其他RTOS并分析了其优缺点，建立了基于RX850的RTOS软件开发平台，实现了汽车发动机控制模块任务的调度，并对RTOS的多任务进行了软仿，这对于复杂软件系统开发是非常有实际意义的。
引 言
随着国内汽车电子产业的不断升级和研发投入不断加大，国内生产的汽车电子简单的ECU已经越来越普及，例如车载音响，仪表，车身控制BCM，动力转向EPS等等。越来越多的企业将精力投入到比较复杂的控制领域，比如发动机控制，防抱死系统(ABS)等，对于这些逻辑复杂、实时性和安全性高的控制任务，传统的前后台系统模式非实时处理的弊端越来越呈现，这就势必需要用到实时操作系统来管理这些任务。
OSEK标准是1993年德国汽车工业界联合推出了“汽车电子的开放式系统及接口软件规范”，即OSEK(open system and the corresponding interfaces for automotive electronics)。1994年法国汽车工业界的相似规范VDX(vehicle distributed executive)和OSEK规范合并，从而形成OSEK/VDX规范体系。当前OSEK标准已经成为汽车电子软件开发领域中的通用标准，旨在增强软件代码安全性、移植性，减少软件开发周期。
目前，市场上通用的开源RTOS有很多，比如μC/OS-Ⅱ，FreeRTOS，Linux-2.6等，但是这些核多半是用于通用领域或者安全性要求不太高的领域，如果将这些移植到汽车电子动力安全控制领域，是不太合时宜的；而且，这些核本身不是基于OSEK标准，如果引入OSEK标准，无疑加大了内核移植的难度。NEC电子的实时操作系统RX850是一款基于OSEK标准的汽车级专用RTOS，其内核的实时性已经得到第三方的专业测试。它已经被移植到了NEC芯片的集成开发环境PM Plus和Green Hills，客户只需要在IDE(Integrated Develop Environment)中编写脚本文件来配置RTOS即可通过编译，使得客户从底层驱动编写到RTOS任务调度轻松实现“无缝结合”，大大缩短了RTOS移植的开发周期。本文建立了基于NEC电子32位车身专用芯片V850/Fx3的软件平台，并介绍了如何实现RX850操作系统的配置，以发动机控制模块为控制模型来实现多任务的实时调度，最后通过软仿工具来分析该内核的效率和任务调度的实时性。
1 系统平台介绍
本系统采用NEC电子的32位车身专用芯片V850/Fx3系列，V850是NEC电子的32位微处理器核，5级流水线控制，内部32个32位寄存器，乘法/除法指令，数据空间支持最大4GB线性寻址能力，代码空间支持64M线性寻址能力，内部1MB的code flash，60KB的RAM空间，32KB的data flash用作EEPROM模拟。
基于OSEK标准的RX850实时操作系统符合以下标准：操作系统规范(OSEKOS)、通信规范(OSEKCOM)、网络管理规范(OSEKNM)和OSEK实现语言(OSEKOIL)。其中OSEKOS是针对汽车应用特点而专门制定的一个小型RTOS规范，着重以下几个方面：(1)可移植性，所有API都是标准化的并且在功能上都有明确的定义；(2)可扩展性，OSEKOS旨在通用于任何类型的 ECU，因此一方面系统要高度的模块化，另一方面又要能进行灵活的配置；(3)汽车应用的特定需求，诸如可靠性、实用性和代价敏感性等。相应的，OSEKOS 静态配置可以通过OS2EKOIL语言实现，用户在系统生成时静态制定任务的个数、需要的资源和系统服务。OSEKCOM为通信网络中的数据交换提供了标准的接口和协议。OSEKNM为监视网络的流量提供了一组标准的功能函数，以保证网络的安全性和可靠性。
2 RX850内核配置
由于RX850已经被嵌入到IDE，因此用户直接编写内核脚本文件即可，下面介绍如何来配置内核。
1．系统时钟设置
clkhdr
INTTM0EQ0 //选定TimerM为时间片中断源
2．堆栈设置
RX850的堆栈分为系统堆栈和任务堆栈，
POOL0功能: 系统基本表信息、准备队列、每个管理块、任务堆栈、中断句柄堆栈（系统堆栈）、可变长度内存、不变长度内存。
POOL1功能: 任务堆栈、中断句柄堆栈（系统堆栈）、可变长度内存、不变长度内存。
POOL0和POOL1都可以作为任务堆栈，即使没有POOL1也可以。配置如下：
intstk 0x400: pool0 //系统堆栈大小为0x400
tsk TSK1 _TSK1 0x050 : pool1 0x06
TTS_DMT 0x00 ei // TSK_ID_1ms任务堆栈大小0x50
3．允许最大优先级任务数
maxpri 0x1f //允许最大优先级任务数为0x1f
4. 信号量设置
sem Sem_Task1 0x00 //设置了信号量Sem_Task1为0
sem Sem_Task2 0x00//设置了信号量Sem_Task2为0
5．事件标志设置
flg
flg_Task1 //设置了事件标志flg_Task1
flg
flg_Task2 //设置了事件标志flg_Task2
5．邮箱设置
mbx ID_Task1 TA_MPRI //设置Task1的邮箱
mbx ID_Task2 TA_MPRI //设置Task2的邮箱
6．中断设置
RX850的中断分为直接中断和间接中断两种，直接中断不受RX850制约的中断句柄，理论上接近硬件中断的速度，其缺点是需要用户自己写中断处理句柄，包括：(1). 寄存器压栈；(2). 换向，跳转到中断句柄的开始；(3). 调用系统命令；(4). 返回到调度；间接中断的中断句柄在RX850的中断预处理后才被启动，优点是简化了句柄处理过程，缺点是由于RX850的预处理降低了速度，其处理过程如下：
图1 直接中断调度图
间接中断配置如下：
inthdr INTAD _AD_Interrupt //AD间接中断句柄配置
inthdr INTC1REC _CAN_Ch1RxInt //CAN间接中断句柄配置
图2 间接中断调度图
7．固定/可变内存池设置
当系统需要交换较大的数据时，此时任务堆栈是不够用的，需要开辟一段内存来使用。RX850支持两种方式的内存配置，固定内存池和可变内存池。固定内存池由用户自定义内存池的大小，可变内存池根据实际应用系统动态的定义所需内存大小，配置如下：
mpf MPF_ID_MBX 0x08 : pool1 50
//固定内存以0x08字节为单位排列，大小为50*0x08;
mpl MPL_ID_Task1 0x08 : pool1
//可变内存0x08字节为单位排列
8．系统周期循环中断设置
cyc CYC_INT_TIMER _CYC_IntTimer TCY_OFF 10
//系统周期循环中断时间为10个时间片
以上完成了操作系统的配置，然后通过NEC的IDE即可生成操作系统的.s和.h文件，将此两个文件包含在工程文件中即可。
3 RX850软仿及结论
通过以上配置，选择发动机控制模块为对象，下面对RX850进行软仿。NEC电子提供专门的软仿工具AZ，在IDE中打开AZ，运行程序后可以看到如下：
图3 任务调度仿真图
图4 任务对CPU的占用率
也可以通过RD850来实时检测各任务的状态如下：
图5 任务运行状态
通过上图可以很方便的看到每个任务的实时调度情况和CPU内核的使用效率。目前CPU的空闲率为94%，很多任务实际上没有被调用，用户可以根据实际情况将更多的功能模块放在API任务中来运行。软仿只能提供模拟的仿真，如果用户需要更精确的trace工具，则需要用硬仿来实现。
Sun Qiuyun
（山东交通职业学院，潍坊 261206）
（Shandong Transport Vocational College，Weifang 261206，China）
摘要： 扩展卡尔曼滤波在行驶车辆状态估计中有着广泛的应用，并取得良好的效果；本文就扩展卡尔曼滤波算法及其改进方法的应用等进行了综合性阐述。
Abstract: Extended Kalman Filter have been widely used in moving vehicle state estimation, and have obtained good result. The Extended Kalman Filter algorithm, and its improved methods have been reviewed in this paper.
关键词： 扩展卡尔曼滤波 状态估计 车辆 现状
Key words: Extended Kalman Filter；state estimation；automobile；status
中图分类号：U461.1文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）20-0155-01
0引言
1960年，Kalman R.E.提出了线性离散系统的无偏、最小方差递推滤波方法，即卡尔曼滤波算法（Kalman Filter，KF）[1]。卡尔曼滤波算法表示系统的状态空间结构以及随时间变化滤除随机干扰后的状态变化；它以线性随机差分方程为基本依托，对线性系统进行信号估计。为了获取更加精确的车辆运动状态参数，人们建立非线性的车辆模型，这样就需要对卡尔曼滤波算法进行扩展进行非线性分析。
1扩展卡尔曼滤波基本原理
由于KF以线性随机差分方程为基本依托，仅适用于线性系统的状态估计。为了能够有效分析非线性系统模型，人们提出扩展卡尔曼滤波技术（Extended Kalman Filter，EKF）。扩展卡尔曼滤波的工作原理与卡尔曼滤波基本一致，即以线性最小方差估计理论为依据，通过递推算法，从与被提取信号有关的测量中估算出所需的信号[2]。在整个工作过程中，EKF算法主要利用系统的四类信息[3]：状态方程、量测方程、白噪声激励的统计特性和量测误差的统计特性。其与KF不同之处在于EKF算法在线将非线性函数在最佳估计点附近进行一阶或二阶泰勒展开，舍弃高阶分量，从而将非线性模型简单线性化[2、4、5]。
2EKF在汽车状态估计中的应用
人们利用扩展卡尔曼滤波方法对汽车状态估计进行大量的研究。早期应用EKF进行状态估计时常引入较复杂的轮胎模型，使得算法的求解繁琐；针对这种情况，宗长富等人[3]以简单的三自由度车辆模型为依托，以较易测量的方向盘转角和车辆纵、侧向加速度作为滤波器的输入信号，通过EKF算法对汽车的横摆角速度、纵向车速和质心侧偏角分别进行估计；经与实车场地试验数据相比较表明其估计结果较为理想，与试验测量值保持较好的一致性。文献[4、6]利用扩展卡尔曼滤波理论建立信息融合算法，给出车辆状态变量最小方差意义下的融合结果，利用少量的易测车辆状态信息融合得出所需的难测车辆状态（横摆角速度、质心侧偏角）。并在Matlab/Simulink环境下利用实车场地试验数据进行了离线仿真。文献[5]采用信息融合技术利用卡尔曼滤波原理对线控汽车转向控制策略中需要的车辆、路面状态参数进行仿真与估算；在不同的车辆模型和轮胎模型下，对经典卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、双重扩展卡尔曼滤波分别建立了递推估算模型。该文献对应用卡尔曼滤波原理进行汽车状态参数估计的可行性进行了论证，对卡尔曼滤波算法的应用和研究工作有一定的参考意义。文献[7]基于扩展卡尔曼滤波对汽车运动状态变量进行在线估计，并设计了路面附着系数估计算法，对提高稳定性控制系统的精度提供了方法。文献[8]基于四自由度车辆模型，应用扩展卡尔曼滤波理论，估计车辆状态，然后在此基础上通过扩展卡尔曼滤波对路面峰值附着系数进行估算。为更接近于实际路况，将路面附着系数的估算过程与估计车辆状态过程联系起来形成闭环反馈，经仿真显示估算值能很好地与仿真值保持一致。文献[9]根据参数软测量理论，采用卡尔曼滤波并结合汽车两自由度动力学模型，建立了汽车横摆角速度的线性最小均方误差估计算法。经实验验证，对于汽车参数的测量该算法是一种可行、准确且低成本的方法和行之有效的研究思路，对解决汽车主动安全控制系统中不完全性信息有一定的帮助。文献[10]提出采用多维组合惯性测量元件进行汽车运动参数测试的方法，并通过扩展卡尔曼滤波算法提高测试系统的精度。文献[11]基于四轮两自由度汽车模型动力学方程，利用扩展卡尔曼滤波方法建立汽车质心侧向速度的估计算法。该估计结果具有较高的准确性和运算效率，为改善汽车的操纵稳定性和主动安全性提供了有效方法。文献[12]基于JLUIV-Ⅳ型智能车辆状态变量vy（车辆侧向速度）的不可测性，采用二自由度转向动力学模型和预瞄运动学模型建立卡尔曼滤波模型，运用卡尔曼滤波理论设计适应不确定参数和时变参数的状态观测器，以满足车辆导航控制的要求。
3结论
本文仅对目前卡尔曼滤波中常用的扩展卡尔曼滤波算法及改进方法进行了总结。卡尔曼滤波算法扩展方法还有自适应卡尔曼滤波算法、无轨迹卡尔曼滤波等等。这些方法的出现都是为了更好地帮助人们解决生活中出现的问题。人们根据现实需要不断地发现和改善解决问题的方法和途径，从而实现发现问题、解决问题。
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关键词：公路；线形设计；运行速度；安全性评价
中图分类号： F540.3 文献标识码： A
引言
近年来我国公路建设取得了巨大的成就，但交通安全问题在我国尤为突出，交通事故率和交通事故死亡率居高不下。造成交通事故的原因是多方面的，其中道路本身线形设计上的缺陷是引发交通事故的原因之一。因此，在道路线形设计初期就要树立安全设计理念，制定和采取相对应的安全设计策略尤为重要。
1．公路线形安全性设计
1.1平面线形的安全设计
(1)直线
直线的长度过长或过短都不好，应对直线的长度加以限制。我国现行规范对直线的最大长度也没有明确的限制，只是让设计人员根据实际情况灵活掌握。但是对于设计车速较高的高速公路或作为干线公路的高等级公路，设计时尽量避免采用长直线。
(2)平曲线
构成平曲线的要素有圆曲线和缓和曲线，圆曲线半径相关的基本计算公式为：
（1）
其中，R为圆曲线半径，m；v为汽车运行速度，km/h；μ为横向力系数；i为超高横坡值。
从式(1)中可以看出其他几个参数比较明确，只有横向稳定力系数μ是可变的。对于μ的取值如考虑汽车的横向稳定，一般μ≤0.15，如果要考虑乘客的舒适程度，μ≤0.1，因此对于高等级公路在计算一般半径时0.05≤μ≤0.07；对于低等级公路μ最大不应超过0.15，这样就可以结合实际的地形选择合适的曲线半径。
根据回旋线特点，当参数C较大时缓和曲线曲率变化比较缓慢，驾驶员容易感到线形的连续，易于操作方向盘。反之，C较小时驾驶员不易操作，容易产生事故。因此应尽可能让参数C取较大的值。
L≥3.6vt(2)
其中，L为缓和曲线长，m；v为行车速度，km/h；t为最短行程时间。
C=r·l=R·Ls (3)
其中，C为回旋线参数，m2，表示缓和曲线曲率变化的缓急程度；r为缓和曲线任意点的曲率半径，m；l为由缓和曲线起点到任意点的弧长，m；Ls为回旋线形的缓和曲线长度，m；R为缓和曲线所连接的圆曲线半径。
1.2纵断面线形的安全设计
纵坡与竖曲线构成纵面线形，是公路线形的重要组成部分。纵坡与竖曲线的设计，既要满足汽车行驶力学和安全的需要，又要满足视觉上的舒适性。在纵坡与竖曲线的设计中，安全是第一要素，其次道路的纵向视觉容易影响驾驶员心理安全感，因此纵断面线形的连续性也很重要。
1.3平纵线形组合的安全设计
常见的不良组合有：1)小半径曲线与长纵坡的组合即弯坡路段。2)平曲线组合的线形突变。3)在凸曲线顶部或凹曲线底部插入小半径平曲线。4)断背曲线。短直线介于两个同向曲线之间形成所谓的断背曲线，驶入这种线形的路段时容易使驾驶员产生错觉，把线形看成反向线，从而产生操作错误，甚至酿成车祸。5)在一长平曲线内如出现纵断面反复凹凸的现象，则可能造成驾驶员只能看见脚下和前方而看不到中间凹凸的线形，这样容易发生事故。因此设计时要控制曲线长度，同时在一个平曲线内的竖曲线个数不宜超过3个。
1.4采用运行速度对线形的安全性检验
(1)评价同一路段上设计速度与运行速度的一致性
(2)对于整个路线评价不同路段运行速度之间的协调性
2．公路项目安全性评价
2.1 公路线形的安全性评价
为保证汽车的行驶安全，路线的线形指标采用应严格执行公路线形规范，不能突破强制性条文要求，在公路的工可阶段应完成防洪安全性评价、地震安全性评价、地质灾害安全性评价，然后才进行初步设计及施工图设计。
出于行车安全的考虑，平面设计应尽可能采用曲线选线法、避免长直线与小半径曲线的结合，曲线段长占总路线的百分率最好能大于50%；全线平曲线半径的取值要均衡，(R平均-R最小)/R最小最好大于0.5；路线最小转角宜大于7°；平曲线的长度、缓和曲线的长度、停车视距及超车视距的长度均从安全的角度考虑采用大值；对于设计速度小于80 km/h(含80 km/h)的高等级公路，或设计速度小于40 km/h(含40km/h)的低等级公路，从安全的角度建议平曲线的超高值采用提高一级的指标控制。
2.2 路基路面的安全性评价
（1）路基的安全性评价
路基的安全评价包含：路基强度评价、边坡稳定评价、排水结构物评价与支档结构评价。路基强度影响路基的稳定性、承载力、路面使用功能，进而影响行车安全。路基的原始地面承载力强度小于150 kPa要进行处理，存在软基、岩溶等不良地质要采用换填、袋装砂井、碎石桩、灌浆等方法进行处治。路基填料要通过试验后选用，不能土石混填以保证路基的压实度。对于膨胀土作为路基填料应进行掺石灰、固化材料处理，同时进行防水处治。
（2）公路路面的安全性评价
公路路面的安全应从路面的强度、路面的抗滑、路面的排水、路面的平整度等方面进行评价。
2.3 桥隧结构的安全性评价
（1）桥梁的安全性评价
桥梁是公路十分重要的组成部分，它的安全影响整个公路的安全。桥位安全的选择应从地质、水文、通航的角度来考虑，同时兼顾桥位处高压电铁塔、建筑物的安全。地质、水文条件考虑不足将会导致桥梁墩台的失稳，带来安全问题。桥位与水流轴线交角太大容易产生船撞墩的现象。桥位处铁塔、建筑物因地震或本身的失稳倒塌可能损坏桥梁。
桥梁附属构造应考虑防撞栏杆的侧向余宽和自身强度的安全；考虑伸缩缝处的跳车和台背回填刚柔过渡的跳车安全问题。
（2）隧道的安全性评价
隧道的设计要考虑通风、照明、排水、防火、抢险等问题，施工组织设计要考虑施工时可能的垮塌、涌水等不良地质问题所带来的安全隐患。要对隧道的弃渣妥善处置，防止诱发泥石流灾害。做好隧道洞口光线明暗过渡的设计，防止司机眩目导致交通事故。
2.4 交叉工程的安全性评价
公路与公路平面交叉(含互通立交中T形平面交叉)：为确保交通安全，交叉位置应选在视距条件良好处，交角大于45°；两条被相交道路的纵坡不大于3%；交叉口应进行渠化设计，减少不必要的交织；为了保证视距安全，两条道路中心靠近交叉口处不能植树。
2.5 交通工程设施的安全性评价
为保障行车安全，公路应按规范要求设置必要的标志标牌。对于险要地段沿溪线的路侧陡崖、深沟路段以及高填土、高挡墙路段，挡墙、边坡高度h≥4 m、路侧距离土路肩边缘3.0 m内有江河、湖泊、沟渠、沼泽等均视情况增设防撞护栏，加设反光镜、增设标志牌、划设反光标线、设置公路线形诱导标志等，或者综合运用以上技术措施进行处理。对于线形指标高、通视条件好、人群密集的不封闭公路，要适当增加标志标牌的数量，以减少安全事故的发生。
不在同一平面的分离式路基的上幅路基波形护栏及临河、临谷、长下坡路段弯道外侧波形护栏均应改为墙式护栏，防止汽车失控翻入下幅路基、河谷，导致更大的安全事故。
3．结语
安全设计应该贯穿整个道路设计过程，线形设计是道路设计中最基本的内容，不要因为道路线形设计上的疏忽而给后期运营埋下安全隐患。为降低交通事故的发生率，首先应该从道路线形设计上注重安全设计。一般设计人员在线形设计时所选用的平纵线形指标很容易满足规范要求，但不是所有满足规范要求的线形设计就是安全的，应该从“以人为本”的设计新理念出发采取主动预防措施，灵活地选用平纵线形指标，对安全影响较大的指标(曲线半径、纵坡、坡长、超高、视距等)尤其要慎重，不刻意追求高指标，着重从线形指标的连续性、均衡性方面优化公路线形设计，减轻驾驶员的工作强度，减少因失误和错误而发生交通事故的可能性。
参考文献：
[1]交通部公路司。新理念公路设计指南[M]。北京：人民交通出版社，2005.10。
[2]中华人民共和国交通部。公路项目安全性评价指南[M]。北京：人民交通出版社，2004.10。
[3]张廷揩，张金水。道路勘测设计[M]。上海：同济大学出版社，2002.4。
[4]JTG D20-2006，公路路线设计规范[S]。
[5]王喜刚。公路线形的安全与美学设计[J]。山西建筑，2006，32(16)：316-317。
[6]胡学忠，李云鹏，孙一挥。公路线形的安全设计[J]。山西建筑，2008
[7]许第慧.公路设计的安全评价[J]。中外公路，2007.6。
【关键词】人机工程学 汽车座椅 设计
一、汽车座椅的设计要求
在汽车行驶过程中，驾驶员采用坐姿驾驶，这样腰椎就会偏离正常状态，如果长时间驾驶就会引起要不疲劳。这就要求设计合理的座椅，以减少驾驶过程中的疲劳。对于汽车来说其座椅的设计要满足以下两个方面的内容：
（一）良好的静态特性
1.座椅的尺寸和形状要根据人才测量学给出的相关资料来确定，以保证驾驶员能够选择合适的坐姿。即能够使其肌肉放松，血液通畅，身体稳定并处在舒适的活动范围内。
2.臀部和坐骨结节应该能够承受人体大部分的重量，使座椅前缘大腿处与座椅间的压力尽可能的小。
3.靠背的支撑方式要合理，以保证驾驶员的腰椎、椎间盘及软组织能够承受上半身大部分的负荷。
4.驾驶员在保证不滑脱的情况下能够方便的更换坐姿。
（二）良好的动态特性
1.在合理的范围内座椅要能够实现尺寸和位置的调整，以保证驾驶员能够根据自身条件选择合适的位置，但是考虑到空间的限制，应尽量减小需要调节的尺寸和位置。
2.座椅要能够起到缓冲的作用，以减少路面不平带来的影响，避免驾驶疲劳。
3.座椅还要具有较好的软硬度和温湿度，既能够让驾驶员保持在一种稳定的坐姿状态不产生疲劳，又能够起到透气增加舒适度的作用。
4.要有足够的强度、刚度和合适的使用寿命，以保证驾驶过程中的安全性。
二、汽车座椅的参数选取原则
对于汽车座椅来说其尺寸的基准是人才尺寸，下面是人机工程学中座椅参数的选择方法：
高度：对于座椅来说其高度要跟驾驶员大腿在同一水平线上，既要保证大腿肌肉不会受到挤压，又要保证驾驶员背部肌肉不受增加的负荷作用。
座宽：对于不同体型的人要能够适应，一般情况下是参考女性群体臀宽尺寸的上限。座宽也不宜太大，否则肘部就会失去支撑，引起驾驶疲劳。
座深：它是指座椅前端到靠背之间的距离的大小，一般情况下应使靠背能够方便的支撑腰椎。如果座深过大腰椎得不到有效的支撑就会改变腰部曲线[1]，或者驾驶员不得不向前移动，这样又会压迫膝窝。所以在设计座深时要按照大多数的人群来设计，这样既能保证身材矮小者能够驾驶舒适，又能够保证身材高大人的小腿得到有效的支撑，避免大腿疲劳。
座面倾角：座面与水平面之间的角度。一般情况下座面后倾，这样能够使背部获得有效的支撑，还能够防止驾驶过程中由于震动等滑出座椅。通常座面倾角的大小为5°～15°，太大的话就会在驾驶过程中压迫腹部，破坏腰椎曲线，造成驾驶员生理上的伤害。
椅垫：在驾驶过程中，驾驶员与座面接触的只有其臀部的两块坐骨结节，大约承受了人体75%的重量，长时间的驾驶就会造成压力疲劳，产生臀部麻木感。如果在座椅上加上坐垫，那么驾驶员臀部与座椅的接触面积就会大大增加，压力大大减小。另外坐垫还可以起到稳定坐姿的作用，坐垫选择时不宜选用过硬或者过软的。
三、汽车座椅的人机工程学设计
为了保证驾驶员驾驶过程中不会产生疲劳，在设计过程中就要根据人机工程原理，在座椅面高度，深度和倾角等方面做好设计工作。汽车座椅各参数如下：
（一）椅面高度
椅面高度要能够保证驾驶员在驾驶过程中能够方便的操作方向盘，双脚平放在地板面，同时还要保证其大腿能够水平放置。座椅椅面的高度一般在350～450mm之间，根据实际需要可以进行适当调整，但是最低不得低于300mm。
（二）宽度
在上一节中我们知道座椅的宽度是根据人体臀部的宽度进行设计的，但是由于人性别和体型等方面的差异较大，在座椅宽度选择时非常困难。采用宽度可调节的座椅，在设计时非常困难，增加了汽车的成本。综合各方面的因素考虑我们将座面的宽度定在450～500mm之间，这样既能保证驾驶员小臂能够得到有效支撑又能够便于驾驶员进行坐姿调整，从而保证驾驶的操纵方便性。
（三）倾角
根据人机工程学原理[3]，座椅的椅面是前高后低，对于轿车来说其椅面的倾角用A40来表示，单位是度。对于A型车骑椅面倾角一般在15～40°之间，B型车载11～18°之间，这样驾驶员在驾驶过程中能够实现坐姿稳定，在刹车震动等情况下不会过度前倾或者滑出椅面，在加速或者启动时也不会过度后仰，影响操作安全性[2]。另外座椅的深度要小于驾驶员大腿的长度，否则就会降低其乘坐舒适性和稳定性。
（四）靠背高度和靠背的倾角
座椅靠背的高度和宽度要根据人体的参数来决定，不同的驾驶员其身形来决定，一般情况下座椅靠背的高度和宽度都不能对驾驶操作产生妨碍。靠背倾角是汽车座椅人机工程学设计中非常重要的参数，它是座椅靠背直线与椅面之间的夹角，一般情况下取117°为宜，这样能够保证坐姿下脊椎的舒适性[4]。
四、结论
驾驶舒适性与汽车座椅的设计密切相关，它的设计比一般工作座椅的设计有很大的区别。虽然人们对汽车座椅的研究已经有很长的历史，但是其舒适性还有待进一步提高。论文从人机工程学的原理出发，通过对人体模型的研究，对汽车座椅进行了设计，保证了驾驶员在驾驶过程中的坐姿舒适性和操作舒适性。
参考文献：
[1]李莉.座位作业腰背痛生物力学分析机工效学评价.北京医科大学硕士学位论文，1993，5
[2]李增勇，王成熹.驾驶疲劳与汽车人机工程学初探[J].机械设计与制造工程，2001（4）
1 电池管理系统以及LTC6803-4的应用概述
一般说来，超级电容电池具备很多优点：容量大、充电快、比功率大、重复深度放电次数可超50万次、低温lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临性能良好、安全系数高、免维护时间长等。
LTC6803-4的应用是比较便捷、灵活的，同时又具备高测量精度和高稳定性的芯片，特别适合在超级电容电池组管理上的应用。
2 LTC6803-4并联级联独立寻址技术的应用
2.1 LTC6803-4的特性及工作原理
LTC6803-4主要包括参考电压、12位ADC、串行SPI接口的电池监测专用芯片、还有高电压输入的多路复用器。每一个LTC6803-4都能够监测电池，最多12串。如果是一个具有多片的LTC6803-4，是能够通过利用并联级联的测量方式及方法来测量超过12串的串联电池组的。还有，每一个LTC6803-4，都具备一个串行接口，能够独立寻址，这样的方式能够方便主控器、LTC6803-4进行同步的通信、操作环节，LTC6803-4最多是16片。LTC6803-4的全局测量精度比0.25%小的时候，一般都能达到大多数工程项目对电池电压测量精度的标准。
2.2 LTC6803-4主要引脚功能
LTC6803-4主要有44个引脚，比如有C0～C12：电池电压输入引脚。VREG：线性电压整流输出。V-：LTC6803-4最低电势端。A0～A3：地址输入。SCKI，SDI，SDO，CSBI：SPI数据通信接口。
3 系统设计
3.1 采集系统结构
测量方法是用2片LTC6803-4并联级联实现24节超级电容电池的单体测量级管理。
3.2 LTClunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临6803-4并联式级联的工作方式
LTC6803-4在SPI上的地址用户是能够自行配置的。本文中只有2片，LTC6803-4是在同一SPI总线与主控器进行通信，所以只要独立地址数比2大或是同2等同，那么便能利用地址将不同的LTC6803-4划分。
3.3 SAF-XC886C-8FF5V芯片
3.3.1 MCU的选择
MCU作为超级电容管理器的主要部件，是通过XC886C汽车级芯片来完成的。
SAF-XC886C工作频率为24 MHz，以八位的市场价格，提供16位产品的性能。拥有8通道10位的精度，三个独立定时器，4个PWM通道，以及后台E2PROM模拟。
3.3.2 单体电容电压检测芯片的挑选
每个LTC6803可以同时测量十二个超级电容器或串接电池的电压，并且拥有单独寻址的串行接口，能够把16个LTC6803-4元件接入同一个控制处理器中运行。LTC6803-4把电池组的底端与V分开，因此，可以改变第一节电池的测量精准度。
3.3.3 信号隔离器的选择
通过分析信号的可靠性，以及电气的安全性。挑选出满足需要的ADUM1411及ADUM1201这两种芯片。传输速率为10Mbps，隔离电压为2500 V。
3.3.4 隔离电源的选择
为了保证安全，选用多规格的双列直插的隔离电源模块。
3.4 系统软件配置
本文所概述的2个芯片通过0Ω电阻将地址主要是分别配置为80和81，所以1#LTC6803-4芯片地址为0B10000000，2#LTC6803-4芯片地址为0B10000001。
4 实验结果与误差
根据实验验证的结果，来验证电池单体电压能不能达到电池管理系统对单体电池电压监测的实际测量目标的。实验的目标用超级电容电池电压为1.60 V，容量为20 Ah、24只，为了验证该系统电压测量的精度是lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临多少，使用万用表测量得到电池电压的真实数值。在实验还没有开始的时候，通常主要是通过放电的方法，将电池的电压改为不均衡的状况，通过这样的方法，能够检验系统电压检测精度是否正确。实验的结果证明，所有电池单体电压测量误差都在0.19%内，能够达到对单体电池电压监测的实际测量目标。
5 结语
综上所述，超级电容电池具有很多的优点，LTC6803具一个精准参考电压、一个高电压输入的多路复用器以及一个串行SPI接口的超级电容监测专用芯片同时，可以允许主控器与至多16片同时进行通信和操作。为了能够保护好超级电容动力电池，并逐渐的延长电池的使用时间，同时又能增加行驶的距离，那么便要求建立一个有效的电池管理系统，所以说电动汽车产业的发展及推广是一项非常关重要的系统工程。
参考文献
[1] 吕杰，宋文吉，林仕立，等.基于LTC6803-4的超级电容电池管理系统信号采集技术研究[J].测控技术，2013（1）.
关键词：汽车零部件；失效模式；磨损
1.汽车零部件失效的概述
1.1汽车零部件失效的概念
所谓失效是指汽车零部件失去原设计所规定的功能，导致汽车技术状况变差，包括完全丧失原定功能，功能降低和严重损伤等，如果继续使用将会失去安全性和可靠性。因为汽车零部件的技术状况会随着零部件的使用过程逐渐发生变化，因此通过分析汽车零部件的性能恶化过程，然后有针对性的采取改进措施，对于维持汽车的技术水平具有非常重要的作用。
1.2汽车零部件失效的分类
汽车零部件按失效模式分类可以分为：一是磨损，包括粘着磨损、表面疲劳磨损、磨料磨损、微动磨损、腐蚀磨损，如齿轮表面和滚动轴承便面的麻点、曲轴“抱轴”等。二是疲劳断裂，包括低应力高周疲劳、高应力低疲劳周疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳，如齿轮轮齿折断、曲轴断裂等。三是腐蚀，包括化学腐蚀、穴蚀、电化学腐蚀，如湿式汽缸套外壁麻点。四是变形，包括过量弹性变形、过量塑性变形和蠕变，如曲轴弯曲、基础件变形等。五是老化，如橡胶轮胎、塑料器件龟裂、变硬等。 失效模式是研究汽车零部件失效的关键，同一个零件可能同时存在集中失效模式。
2.汽车零部件失效的原因
2.1设计制造方面的原因
汽车零部件的设计制造不合理是造车汽车零部件早期失效的主要原因之一。如汽车零部件的材料选择方面，我国GB5216标准规定的齿轮钢淬透性带宽为12HRC，而美国休斯通用公司为8HRC，日本小松为5HRC，远远不及国外汽车生产企业的标准要求。如汽车零部件的设计方面，轴的台阶处直角过渡、过小的圆角半径、尖锐的棱边等造成的应力集中处，都会成为汽车零部件破坏的成因。
2.2工作条件方面的原因
汽车零部件失效工作条件方面的原因主要包括：一是工作环境，由于汽车零件所在环境介质、工作温度、情况、使用状况等因素的影响，极可能会产生磨损或热应力引起的热变形、热膨胀等失效。二是零件受力状况，如齿轮轮齿根部所受的弯曲载荷及表面承受的接触载荷等。
2.3使用维修方面的原因
一是使用方面，如果汽车不重视维修，不能按照规定定期进行检修，汽车长期处于超载、不良，频繁低温冷启动等状态，都会造成汽车零件失效。二是维修方面，主要包括配合情况、汽车维护状况以及零件修理过程中是否出现损伤或缺陷等问题。
3.汽车零部件磨损失效模式
汽车零部件磨损是指汽车在运行过程中，零件与零件之间、周围液体或汽车之间的接触，生产的阻碍运动的效应，它是摩擦效应的一种表现和结果，与零部件所受的应力状态、材料的组织结构、使用与条件等因素相关。磨损的发生往往会使得零件的形状、尺寸以及表面性质等发生变化，从而降低汽车零件的工作性能，但是磨损也有有益的一面，如汽车新零件的磨合，将会增加汽车零件的使用性能。
汽车零部件磨损按表面破坏激励和特征，可以将其分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等类型。其中，粘着磨损和磨料磨损是汽车零部件磨损的主要形式，其他则是只会出现在某种特定条件下。据相关部门统计有超过3/4的汽车零部件失效或报废都源于磨损，因此论文中将重点阐述汽车零部件的磨损失效模式。
3.1粘着磨损
粘着磨损主要是由于金属表面符合过大、温度过高，破坏了金属表面的油膜而导致的零部件的摩擦表面直接接触而发生的粘着，使得零部件表面的金属转移到另一个零件表面引起的磨损。造成粘着磨损的原因主要在于材料特性、零部件表面粗糙度、油、运动速度和单位面积上升压力等因素，如油的使用方面，如果能够保证足够的油，以及油的粘度、工作温度，则会有效保护零部件表面的氧化膜，延长零部件的使用寿命。
由于摩擦区形成的热是引起粘着磨损的根本原因，因此一方面可以将摩擦区的温度降低到油热稳定性的临街温度和金属热稳定性的临界点，通过减少摩擦区的温度降低粘着磨损或是在材料的选择上采用热稳定性较高的合金钢；另一方面可以通过改善摩擦区的结构、形状、尺寸等，减少粘着磨损引起的汽车零部件失效。
3.2磨料磨损
磨料磨损是指魔草表面间存在的硬质颗粒引起的磨损，通常将这些空气中的灰尘、运动过程中零部件自身脱落的金属颗粒以及油中的杂质等称之为磨料。在各类磨损形式中大约占磨损总消耗的50%，是危害最为严重的磨损形式。磨料磨损主要包括：擦痕，如柴油机配油漆的针阀偶件；磨料进入齿面间的疲劳剥落或磨料进入轴承间极易发生的塑性挤压。
空气中的尘沙和沙粒是造成汽车磨损，尤其是汽车发动机磨损的主要原因，因此可以采用油滤清，经常清洗机油滤清器等方面提高零部件表面的硬度，从而增强零部件的耐磨性。同时，当材料表面的硬度是磨料硬度的1.3倍时时磨料磨损的最小值，磨料尺寸越大，磨损量就会增加，直至达到最大值，所以材料的优选对于减少磨料磨损引起的汽车零部件失效具有显著的作用。
3.3疲劳磨损
所谓疲劳磨损是指在交变载荷作用下，发生在滚动及滚动与滑动并存的零部件表层产生的剥落现象，如齿轮齿面，一般疲劳磨损可以分为非扩展性疲劳磨损和扩展性疲劳磨损。非扩展型疲劳磨损主要是由于周期性的接触压力作用，在摩擦便面产生的麻点，且麻点会随着单位接触面积的降低而停止。而扩展性疲劳磨损主要是材料塑性较差是，接触表面面对较大的压应力而产生的裂纹，并随着金属脱落形成凹坑和小麻点，致使汽车零部件停止工作。疲劳磨损通常是摩擦和疲劳的共同作用的结果，失效过程可以分为疲劳核心裂纹的形成以及疲劳裂纹的发展直至材料微粒的托等两个阶段。
参考文献：
汽车底盘四轮驱动新技术
越来越多的新电子控制设备被应用于汽车上。其中许多新的底盘控制技术设备在汽车的安全性、动力性、操作稳定性等方面起着重要的作用。它包括全电路制动系统（BBW，Brake-by-Wire）、汽车转向控制系统（RWS、ESP等）、汽车悬架控制系统（ADC、ARC等）以及现在发展起来的汽车底盘线控技术（线控换档系统、制动系统、悬架系统、增压系统、油门系统和转向系统等）。再加上汽车CAN总线的应用，42V电压技术的研究，电动汽车的研究都会带动汽车底盘控制技术向更高层次的发展。如今汽车底盘控制技术正向电子化、信息化、网络化、集成化方向发展。下面该论文就分别对汽车底盘的构造技术以及这些新技术的发展状况及应用作一一分析
汽车底盘的构造介绍
底盘：底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。
（1）传动系。传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。传动系可按能量传递方式的不同，划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。
（2）制动系。汽车上用以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。其作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路條件下（包括在坡道上）稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。
（3）转向系
汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。
转向系统的基本组成：转向操纵机构、转向器和转向传动机构
（4）行驶系
行驶系由汽车的车架、车桥、车轮（注意）和悬架等组成。
汽车底盘最新技术的发展现状
（1）汽车底盘的电子化技术。主要包括全电路制动系统（BBW）、汽车转向控制系统和汽车悬架控制系统。
（2）汽车底盘的线控技术
所谓线控就是用电子信号的传送取代过去由机械、液压或气动的系统连接的部分，如换档连杆、油门拉线、转向器传动机构、刹车油路等。它不仅是取代连接，而且包括操纵机构和操纵方式的变化，以及执行机构的电气化。这将改变汽车的传统结构。
（3）汽车底盘集成化技术
现代汽车底盘电子控制系统正从最初单一控制发展到如今的多变量多目标综合协调控制，这样可以在硬件上共用传感器、控制器件、线路，使零件数量减少，从而减少连接点，提高可靠性，在软件上实现信息融合、集中控制，提高和扩展各自的单独控制功能。
（4）汽车底盘的网络化技术
目前汽车上每个总成几乎是机械、电子和信息一体化装置。在系统中电子和信息部分所起的作用也越来越重要，汽车工电子装置的增加使连接的电子线路迅速膨胀，线束越来越复杂。在汽车设计、装配、维护中的负担甚至到了无法承受的程度。而且线路接头的增加引起安全隐患。另外线的重量和占用空间也是值得考虑的问题，重量的增加意味着降低效率。线路体积（直径）太大在相对运动的部分之间过线非常困难，所以在电子装置不断增加的情况下，减少线束成为一个必须解决的问题，而使用传统的点到点平行连接方式显然无法摆脱这种困境，因而基于串行通信传输的网络结构成为一种必然的选择。基于汽车底盘的电子化技术、线控技术的应用、汽车底盘的网络化技术成为必然。如何建立局域网将汽车底盘的各种电子设备的传感器、执行机构、ECU的数据和信息通过一个总的ECU进行集中控制成为急需解决的问题。
目前汽车底盘中采用的新技术
（1）主动悬架系统
在汽车上使用的统悬架是由弹簧、减震器、导向机构和推力杆等组成的，悬架的功能是减弱由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统振动.由于这种悬架作用是外力引起的，所以称为从动悬架。
所谓主动式悬架系统，是控制环节中的执行元件能针对外力的作用，产生一个力来主动控制车身的移动和车轮受到的载荷（路面的作用力）。当汽车行驶在凹凸不平的路面时，执行元件抑制了输入方向的力，使悬架产生抽动。因此，主动悬架能够有效地抑制车身的侧倾，并使高度一致。
（2）四轮转向系统（4WS）
目前，世界上各汽车厂商都在积极开发4Ws车，主要出于两点考虑：一是可以提高车辆高速稳定性。尤其是在紧急换道行驶时；二是可以提高车辆在密集排放的停车场上进出的灵活性。但不管在哪种场合，都依靠高速时同相位转向来提高操纵稳定性.低速时采用逆相位转向提高操纵性。
（3）四轮驱动系统（4WD）
四轮驱动能够根据前后轴的转速，控制并分配其驱动力，使汽车具有防滑能力及良好的加速性和行驶稳定性，基于这些优点，四轮驱动已由7O年代以前主要用于“吉普车”发展到目前以轿车为中心迅速普及开来。
（4）防抱死制动系统（ABS）
防抱死制动系统（ABS）是一种开发时问最长、推广应用最为迅速的部件.也是目前最有效的安全部件，并已经成为汽车的标准装备。
（5）牵引控制系统（ASR）
1987年，宝马公司在其系列豪华车上用了一种牵引控制装置，由于效果不错.到了90年代，销往美国的宝马车也装上了这一系统，几乎同时，卡迪拉克也在90款联盟牌轿车上应用了这一系统，并且是标准装备。从那时起，牵引控制系统获得了广泛的应用，总计有23个厂家50余种车型应用了这一装置。
在奥运这个大平台上，以“科技、绿色、人文”为发展趋势，各种新材料产品争奇斗艳。不必说巧夺天工的“鸟巢”钢结构、晶莹剔透的“水立方”、韵味十足的“祥云”火炬，不必说可降解餐盒、购物袋中的绿色材料、自清洁玻璃中纳米材料以及国家体育馆太阳能发电系统的能源材料，也不必说令人耳目一新的“鲨皮泳衣”、“聪明”球衣和“神奇”跑鞋，单是全球首次将磷酸铁锂正极材料的动力电池应用于纯电动大巴就绝对地可圈可点。
至今，在以奥运场馆为特色的观光2号线和以长安街沿线风景为特色的5号线上，依然行驶着这样的电动客车，其动力电池组亦正在北京纯电动环卫车中得到批量应用。“磷酸铁锂电池”、“北大先行制造”，一时之间洛阳纸贵。可是，究竟什么是磷酸铁锂电池?以它作为电池的动力材料具有怎样的优势?为此，记者走访了北京大学化学与分子工程学院博士生导师、北大先行科技产业有限公司副总经理周恒辉博士。
锂离子为动力的电池的性能主要取决于正负极材料，近几年，磷酸铁锂作为锂动力电池材料的一颗新星而出现。相对于传统的动力电池，磷酸铁锂电池具有诸多的优势。首先磷酸铁锂电池寿命超长，而且使用起来更加安全，一般的锰酸锂和钴酸锂耐热温度只在200℃左右，而磷酸铁锂的放热峰值可达350℃～500℃，故钴酸锂或锰酸锂电池在滥用条件下存在爆炸隐患可能对消费者的生命安全构成威胁，而磷酸铁锂电池的出现解决了这类安全隐患问题，经过严格的安全测试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。该类电池可大电流快速充放电，在专用充电条件下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，最高放电倍率可达20c以上，而铅酸电池现在则无此性能。无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜、寿命长，磷酸铁锂以其一系列的优点成为新一代锂离子电池的理想正极材料，也成为国家“863”计划、“973”计划和“十一五”高技术产业发展规划重点支持的领域。
正是在“863”计划新材料领域的支持下，北大先行科技产业有限公司与北京大学携手研发了400V／360Ah应用于纯电动大巴的磷酸铁锂动力电池组。该电池组每次充电可运行150公里以上，截至2008年2月底，应用该电池组的纯电动大巴已运行一万多公里，通过了汽车产品主管部门所需的所有测试，并被列入4月份的“车辆生产企业及产品公告(第165批)”目前，这类电池组已经成功应用于奥运纯电动大巴。
独具慧眼识真“金”
以周恒辉为首的科研团队独具慧眼地在磷酸铁锂材料上找到了新的突破，然而，他们并不是第一个注意到磷酸铁锂材料的人。磷酸铁锂在电池领域的应用最早起源于国际锂电池材料巨擘――J.B.Goodenough及其合作者在1997年的一次发现。其后。逐渐成为电池领域公认的理想正极材料，但因其导电性差，不适合大电流充放电，距实际产业应用尚有较长的一段距离，只局限于实验室的基础研究。
1995年，周恒辉开始在北京大学攻读博士学位，师从慈云祥教授。准备论文之际，仅过而立之年的他把目光瞄向了刚兴起不久的锂离子电池及其材料研究。1998年，周恒辉以优异的成绩拿下了理学博士学位。在其项目团队有关锂离子电池及其关键材料研究成果的基础上，1999年12月10日，东圣投资有限公司与北京大学合作创建了北大先行科技产业有限公司。
2001年，周恒辉指导的一个本科学生在做毕业论文时，选择了当时并不算是热点的磷酸铁锂，通过对学生毕业论文的辅导。周恒辉对这一“冷门”材料有了初步的认识，对其低成本、高安全的特性发生了极大的兴趣。而此时，正值中国电池产业流光溢彩之际，经过一番市场调查，周恒辉发现一家位于美国的原本生产钴酸锂电池的客户转向磷酸铁锂电池，在分析了客户需求导向之后，北大先行也启动了磷酸铁锂研究。“1996年，业界对于磷酸铁锂电池还只是基于一个可能性的认识上”，周恒辉介绍说，“2002年以后，磷酸铁锂才真正为人们所熟悉，而真正形成规模效益则已经到了2006年之后。”他相信随着磷酸铁锂材料和电池性能的逐步提高，其应用领域必将不断扩大，从而产生巨大的社会和经济效益。
2002年底，北大先行的一家台湾客户需要用于蓝牙耳机的3伏扣式电池，基于成本考虑，他们向客户推荐了磷酸铁锂电池。尽管只有3万枚扣式电池，但毕竟是他们拿到的第一个磷酸铁锂单子，就是这笔单子使他们迈出了磷酸铁锂产业化的第一步。而这种以最快的速度接近终端市场的方法也成为北大先行一直遵循的技术路线，“这种快速的成果转化通道能让每个人更加便捷地感受到技术的进步”，周恒辉如是说。一分耕耘一分收获
2003年。北大先行以他们独特的眼光和勇气，在一片质疑声中，承担了北京市科学技术委员会的“新一代正极材料磷酸铁锂中试研究”项目。磷酸铁锂一向以技术难度大、门槛高、产业化方向不明晰等原因而存在着诸多的风险。成为业界一块难啃的骨头。然而困难退缩绝不是北大先行的品格，也不是周恒辉的个性。在北京市科委和国家“863”计划的支持下，他们开始了新的科研征程。经过几年的努力，他们形成了具有自主知识产权的磷酸铁锂中试生产技术，建成了年产100吨的示范生产线，成功解决了磷酸铁锂材料改性和规模生产方面的难题，在国内率先实现了磷酸铁锂的规模生产，其磷酸铁锂电池正极材料各项性能指标均达到或是超过了项目任务书上的要求，产品性能得到国内外客户的广泛认可和好评，并有多项发明专利获得授权。
一分耕耘一分收获，周恒辉他们的努力终于迎来了曙光，2007年3月28日，“新一代正极材料磷酸铁锂中试研究”项目顺利通过了北京市科委组织的项目验收。他们的成就有目共睹，在这个项目中，不仅解决了从实验室技术至批量生产技术中的一系列工程问题，而且形成了具有自主知识产权的中试生产技术，推动了上下游产业链的形成。在此基础上，他们与合作企业研制的55Ah及120Ah磷酸铁锂电池及其电池组通过了国家“863”动力电池测试中心的QC／T743-2006《电动道路车辆用锂离子蓄电池》国家标准的所有32个项目的测试，鉴定结果显示：磷酸铁锂电池在过充、针刺、挤压等试验中体现了良好的安全性能。国家“863”电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬给予了该产品高度的评价，他表示，“利用磷酸铁锂制备的高容量动力电池在检测过程中，显示出良好的安全性与寿命，加之原料丰富，从这一点说，作为电动车用动力电池，磷酸铁锂具备良好的商业价值。”
守得云开见月明
一项新技术的发展势必要经历一个从被质疑到被接受的过程，2007年的中国，磷酸铁锂材料也是守得云开见月明。在这一年里，磷酸铁锂成果得到了前所未有的发展，其技术发展、应用进程以及它所呈现出的规模成长性超乎了所有人的想象。国内不少公司都在积极试制应用于电动车、电动自行车、电动工具等领域的磷酸铁锂电池，部分企业已经储备
了四五个不同应用领域的技术产品，我国的磷酸铁锂发展正式步入了产业化阶段。正因为其优于以往锂动力电池正极材料的这些特性，不少企业已开始强力介入电动车用磷酸铁锂电池的研发。以国内知名电池生产企业――天津力神、比亚迪为代表的中国电池界，纷纷投入巨资启动了磷酸铁锂动力电池研究，并建设了相关生产线。比亚迪公司更在2007年的深圳高交会上，高调了名为“ET―POWER”的铁电池，并表示随着以铁电池为动力之一的双模混合电动汽车F6预计于2008年推向市场，铁电池将实现成熟商用，而比亚迪铁电池正是磷酸铁锂电池。可以说，继锰酸锂产业化之后，磷酸铁锂批量生产技术的突破使得中国动力锂电池行业呈现出多元化的态势。
应时、应势，对于周恒辉及其团队来说，他们是生得其时，锂铁电池高速发展的今天无疑是给了他们一个稳定发展的平台。这位自称为“土生土长”的北大人，谈起磷酸铁锂，谈起北大先行，语气中总是有着难以掩抑的自豪。九年，对于一个处在竞争白热化的高科技企业来说，能够赢得一席之地已是不易。更何况是像他们一样走在行业的前列!这其中，该深埋着如周恒辉一样的北大人多少的汗水呢!
2007年3月，北京大学与北大先行科技产业有限公司联合申报的“磷酸铁锂产业化技术”经北京市政府批准进入“北京新材料工程中心”首批入选项目。同年10月，北京市副市长赵凤桐亲自为“磷酸铁锂产业化基地”授牌。
“磷酸铁锂产业化基地”的建设，为周恒辉找到了一个新的起点。或许，在他心中，基础科研本来就只是一个过程，他所追求的终极始终是规模化的产业应用。“形成具自主知识产权的‘能量型’和‘功率型’两大产品规格系列以及一条300吨／年的生产线”，这似乎已经不仅仅只是一个单纯的梦想。那些曾经废寝忘食的日夜，那些曾经行色匆匆的过往，都是他们努力的明证。北京奥运期间，纯电动奥运大巴的出色表现，也将成为他们继续奋斗下去的动力。
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