汽车侧翻稳定性与预警综述

汽车侧翻稳定性与预警综述

摘要：近年来，汽车侧翻事故作为重要的安全问题，受到越来越多的关注。美国高

速公路交通安全管理局统计数据表明，在汽车事故中，侧翻的危害程度仅次于碰

撞事故居第二位。然而，我国目前针对高速急转弯时汽车侧翻动态稳定性及预警方面

的研究还很少。因此，本文总结归纳了目前主流侧翻稳定性模型，侧翻预警的硬件系统与算法。通过仿真来计算侧倾角，来得测算汽车侧翻稳定性。以及时下最为新颖的通过DPS来获得汽车的侧倾角，横向加速度等数据来预警。本文比较了各种方案的利弊，对目前汽车的侧翻稳定性分析及预警研究做了一定程度的综述。

关键字：侧翻模型，侧翻控制器，预警算法，侧翻仿真，GPS侧翻控制系统

Abstract: in recent years, the most important safety problems as vehicle rollover accident, has attracted more and more attention. High U.S.Highway traffic safety administration statistics show that, in a car accident, harm degree rollover after touchHit the house second. However, China's current high speed sharp turning vehicle dynamic rollover stability and rollover warningThe study is also very little. Therefore, this paper summarizes the current mainstream rollover stability model, hardware system and rollover warning algorithm. Through the simulation to calculate the roll angle measurement, more automobile side tumbling stability. And nowadays the most novel through the DPS to get the car's side angle, lateral acceleration and other data to alert. In this paper, based on the comparison of the advantages and disadvantages of the various schemes on the current car rollover stability analysis and early warning research made a certain degree of review.

Keywords:rollover model, rollover warning algorithm, controller, rollover simulation, GPS rollover control system

1.汽车侧翻模型及动态稳定性分析

1.1简明汽车模型

建立模型为研究汽车侧翻提供了很大的便利。合适的模型可以直观反应汽车的运动状态。成光华在分析国内外有关汽车侧翻预警的研究基础上，建立了由“自行车模型”或侧倾平面模型组成的线性三自由度汽车侧翻模型。该模型不仅包含了汽车静态因数，也包含轮胎、悬架等造成的动态因数，是汽车侧翻预警算法和硬件在环仿真的基础。汽车侧翻预警算法中选用汽车的横向载荷转移率作为汽车是否发生侧翻的判断标准，根据汽车左右车轮的载荷LTR（Lateral-load Transfer Rate）的变化，计算汽车模型当前状态距离侧翻的时间值TTR （Time-To-Rollover），对汽车侧翻状态及时地预警。

而对于客车这类形状较为单一的运载工具。覃祯员建立了立柱模型，揭示了侧面结构。依据侧翻试验要求，客车应从水平位置缓慢翻转到不稳定角，在这个翻转过程中车辆不应出现摆动和受翻转速度的影响。在侧翻仿真模拟过程中，可以模拟车辆及翻转平台从水平位置翻转到不稳定角后车辆靠自身重力自由翻转撞击到刚性地面，但为了节省仿真计算时间，笔者将客车翻转过程中与地面接触时刻作为初始仿真时刻，并赋予车辆绕着旋转平台转轴作旋转，其初始翻转角速度ω计算方式如下:式中: m 为车辆整备质量，mm; IXX为转动惯量，kgmm2; ΔH 为车辆从不稳定角翻转到接触地面过程中其质心高度的变化量，mm; r 为车辆在不稳定角位置其质心到翻转平台旋转轴的旋转半径，mm。通过刚性单元模拟生存空间，生存空间与车身地板骨架刚性连接，生存空间与车辆结构件、地面之间无需定义接触，目的是为了观察侧翻过程中侧面结构请入情况。笔者建立了某12 m 客车侧翻有限元仿真模型，如图4 所示。

1.2三自由度汽车模型

金智林等人以运动型多功能汽车为研究对象，在车辆坐标系下建立了其线性三自由度侧翻模型。该模型包括横向、横摆以及侧倾方向的响应及其耦合影响，能反映影响运动型多功能汽车高速急转弯时侧翻的主要因素。此外，考虑汽车侧翻过程中引起的轮胎及悬架变形

因素对车轮侧偏角的影响，建立了线性的轮胎动力学模型。1.3.1 汽车侧翻动力学模型汽车侧翻动力学模型是研究汽车侧翻问题的基础，其形式和复杂程度因不同的研究目的而异。为了研究汽车侧翻动力学基础的一般规律，可以抓住汽车侧翻的主要特征，而对其它影响因素进行简化，建立简单的侧翻动力学模型。

三自由度汽车侧倾模型[59-97]，是研究汽车侧倾运动的最为基础的模型。如图1.5 所示，该模型由“自行车”模型和侧倾平面模型组成，包括汽车横向运动、横摆运动以及侧倾运动。运用理论力学可以得到这三个自由度方向反映汽车侧翻运动特性的数学模型，根据数学模型可以分析汽车侧翻指标以及汽车结构参数和随机因素对侧倾运动的影响。祝军等人分析汽车在侧翻和滚翻过程中的受力状态和轮胎或车身与路面的相互作用方式,建立汽车侧翻和滚

翻的运动学和动力学模型,揭示汽车临界侧翻碰撞力与持续作用时间等参数的关系,推导侧翻车辆侧向速度的范围,确定滚筒模型中关键参数的选取方法。

杨利勇利用具有可变形悬架和轮胎的汽车侧翻模型,分析了悬架及轮胎等因素对汽车侧翻的影响,推导出包括轮距变化、举升效应、轮胎转动惯性力矩等因素在内的汽车侧翻阈值公式,突出影响汽车侧翻的悬架因素,为评估悬架对汽车侧翻稳定性影响提供了理论依据。果忽略

了悬架和轮胎侧偏的影响,汽车就视为刚性汽车。刚性汽车做稳态转向时,受力如图1所示。对弯道外侧轮胎的接地点取矩,则有:

∑T= mgB/2- mayhg- FziB= 0

式中,m为汽车质量,g为重力加速度,B为汽车轮距,ay为侧向加速度,hg为质心高度,Fzi为转弯内侧的垂直载荷。当汽车转向时的侧向加速度达到侧翻阈值时,转弯内侧的轮胎载荷Fzi 为零。因此侧翻阈值为:ayg=B/2hg忽略了悬架的影响和轮胎的侧偏,会使计算值比实际值大很多。因此,上式的计算结果通常用来比较汽车的侧翻稳定性。

1.2具有可变形悬架的汽车侧翻模型

具有可变形悬架的汽车侧翻模型的建立稳态转向中,车身会绕侧倾轴线转过角,即: =T K =mayhK (3)式中,T 为作用在车身上的侧倾力矩;m为汽车的质量;h为质心到侧倾中心的距离;K 为汽车悬架组合侧倾角刚度。其中,mhK 表示汽车的侧倾率,即单位加速度的侧倾角。它表明,包括轮胎刚度在内的组合侧倾角刚度,会直接影响汽车的侧倾率。在轮胎发生变形(垂直方向)时,侧倾角会增大,如图2所示。图中,hr为侧倾中心高度,点C为汽车的侧倾中心。同时,车身的侧倾导致了汽车质心的侧向偏移,将使汽车轮距发生一定的变化。车身的侧倾使重心有了沿加速度方向的分力,这个分力反过来又加剧了车身的侧倾。

余强等人针对被动悬架系统侧翻稳定性比较差的问题,提出采用主动悬架系统的方法进行改善。通过汽车侧倾运动状态分析,建立了被动悬架系统、主动悬架系统和控制系统模型。模拟分析得到主动悬架系统使得汽车在弯道行驶时的侧倾角有效值下降了92.8%,侧倾角加速度有效值下降了78.2%,侧翻因子有效值下降了92.6%。结果表明:利用主动悬架系统可以有效地降低汽车非直线行驶时的侧倾角以及侧倾角加速度,提高汽车的侧翻稳定性,是提高汽车非直线行驶状态下安全性的一个合理的解决方案。

2.侧翻控制器

2.1 防侧翻控制器设计

汤敏等人通过对侧向加速度信号反馈控制的方式，计算确定汽车所需的补偿横摆力矩ΔM ，控制器算法采用经典的PID 控制，输入为反馈信号的参考值和实际值的差值e，侧向加速度的参考值设置为0，即控制器的目标是减小扰动输入的作用，控制器的输出

为补偿横摆力矩ΔM ，该防侧翻控制流程图结构如图3.4所示。图3.4 防侧翻控制流程图控制器的触发条件如3.1部分所讲的，当0.8thLTR ≥LTR = 时进行侧翻预警和触发

控制器；施加制动的方式为外前轮制动的差动制动方式。

翁建生等人为了减少汽车侧翻事故,提出了一种基于模型的汽车侧翻预警算法以及在预警基础上的防侧翻控制算法岑达希提出了主动转向技术可以主动改变转向角的大小来调整汽车的运动姿态。本文通过深入分析转向角大小对汽车侧翻的影响,采用主动转向来进行防侧翻控制,并进行了数值仿真分析,分析结果说明主动转向能够通过改变汽车的横摆角速度和侧向

加速度来降低汽车的横向载荷转移率,从而提高了汽车的防侧翻能力。同时该分析结果为主动转向防侧翻控制设计提供依据。差动制动能够通过改变汽车的动力学特性来改变汽车的行驶姿态。本文通过分析单轮差动制动对汽车动力学特性的影响以及差动制动防侧翻控制的基本原理,建立了基于横向载荷转移率的汽车差动制动防侧翻动力学模型,并在此基础上进行数值仿真研究。通过比较了差动制动与普通制动的防侧翻效果来说明差动制动的优越性,然后研究分析了差动制动时制动力大小对汽车运动姿态的影响,为防侧翻控制设计提供依据。

械式主动转向系统的主要工作原理为汽车行驶的运动状态参数由传感器测得,主要参数包括车速,横摆角速度。,方向盘转角占、等,按照预先编制好的控制逻辑,设定附加转角占。的目标值,并通过执行机构将氏叠加到方向盘转角上,实现总的前轮转角今。这样,可以使得转向盘转角和前轮转角的传动比根据汽车的实际行驶状态而发生连续的变化,从而提高汽车的操纵稳定性。那么主动前轮转角应为双行星齿轮机构产生的前轮转角与伺服电机通过转向机构产生的前轮转角之和,

表达式为

刘汪洋等人根据PID控制主动转向技术能够主动改变驾驶员给定的转向轮转角，使得汽车的响应尽可能地与理想响应特性一致，从而提高汽车的操级稳定性。通过深入分析转向角对汽车侧翻特性的影响，釆用主动转向技术进行防侧翻控制，并通过仿真分析说明主动转向能够通过改变汽车的侧向加速度和横摆角速度来降低汽车的横向载荷转移率，因而可以提高汽

车的防侧翻性能。本文采用自适应模糊控制器来对驾驶员模型进行控制。系统的输入为误差和误差变化率，参数可以使用模糊控制规则进行在线修正。该控制系统的原理框图如图所示。

该控制的传递函数可以表达为

其中，分别表示为比例增益，积分增益和微分增益。其中，比例增益尺可以加快系统的崎应速度，从而提高系统的调节精度；积分增益火可以消除系统的稳态误差；微分增益：的主要作用则是在控制过程中抑制误差的变化，从而改善系统的动态特性。

李占旗设计了基于差动制动的横摆稳定性控制算法。算法以汽车的横摆角速度偏

差以及质心侧偏角导数作为控制变量，利用门限值和PID控制方法进行横摆力矩决策，

然后选择效率车轮进行差动制动并通过液压调节实现需求的制动压力，从而实现汽车

的横摆稳定性。通过GM 公司的ESP 评价方法设定的低附着路面工况以及NHTSA 的FMVSS126 法规关于ESP 评价设定的高附着路面工况的仿真验证，表明本文的横摆稳

I 定性控制算法可以有效地提高汽车的横摆稳定性。

综合以上，我们对YSC 与RSC 进行集成的基本思路是：在汽车仅有横摆危险时

把横摆稳定性作为唯一控制目标；仅有侧翻危险时把侧翻稳定性作为唯一控制目标；而兼有横摆与侧翻危险时把横摆与侧翻稳定性作为联合控制目标，并根据横摆与侧翻的危险程度充分协调地实现汽车的横摆与侧翻稳定性。

3.侧翻预警算法

3.1侧翻预警

侧翻预警时间(Time-To-Rollover)定

义为固定当前时刻输入,以当前时刻状态为初始条件,汽车运行到产生侧翻(即一侧轮胎离开地面)的时间.TTR能实现超实时地对汽车进行侧倾平面内的动力学预警.预警算法流程如图2所示.在该算法中,先要建立一个简单且能准确反映汽车侧翻规律性的模型。

在预警算法中,

假设从当前时刻运行到产生侧翻这段时间内汽车外部输入条件不发生变化,而汽车实际行驶时,汽车外部输入可能时刻变化的.由于预警算法计算时间非常短,在完成一次预警的时间内,汽车外部输入变化可以忽略.吴新烨汽车侧翻是道路交通事故的主要形态之一.虽然对汽车横向稳定性,我国有一定的研究,但对于汽车侧翻稳定性的研究还不够深入.汽车侧翻研究根据汽车侧翻理论,建立起汽车侧翻模型,利用Matalab等模拟软件,对汽车的侧翻行模拟,

3.2计算机模拟分析

计算机模拟时,给定φs一个初始值0,在循环计算中每次增加0.01 rad.不断计算式(11)～(13)的值,当Fi= 0时停止.此时可以得到汽车的侧翻阈值ay,簧载质量的最大侧偏角φs,非簧载质量的最大侧偏角φu.由于计算是连续的,所得的参数的变化也是连续的,它们代表了每一个状态的参量值的变化.因此,这个模型就模拟了汽车从开始到即将侧翻时的状态变化,达到对汽车侧翻真实模拟的目的.计算机模拟按要求输入不同的参数,通过计算机编程运算,得到此模型的侧翻阈值;也可以通过该模型不同参数的变化,得到参数变化对汽车侧翻阐值的影响.具体模拟的参数如表1.由表1得ay= 0.270 g,φu= 0.235 rad,φs= 0.238 rad.

3.3侧翻控制器系统硬件原理

张先奎等人设计了基于TMS320LF2407 DSP和XC866 单片机的汽车侧翻预警

器和侧翻控制器软硬件，并将TTR 侧翻预警方法和双飞轮侧翻控制方法应用

到侧翻预警器和侧翻控制器之中。

2407 是具有特殊结构的DSP 微处理器，有多达41 个通道、双向的数字I/O(GPIO)引脚，其中大多数都是基本功能和通用复用引脚[20]。本系统用IOPA3-IOPA5、IOPB0-IOPB3 和IOPE1-IOPE4 作为和外部D/A 模块的接口；2407地址和数据总线用来控制LED显示驱动[22]。选择8位D/A转换芯片DAC0832，片内具有两个输入数据寄存器，电流稳定时间1us，可单缓冲、双缓冲或直接数字输入，单一电源供电(＋5V～＋15V)，低功耗。D/A 模块电路如图 3.6所示。A4-A6 分别对应IOPA3-IOPA5 用于0832 功能控制，D0-D7 对应IOPB0-IOPB3和IOPE1-IOPE4作为2407与0832间的数据线。D/A转换后的模拟信号从VOUT输出[23]。王坤等人在Matlab/Simulink 环境下搭建了半挂汽车二十一自由度非线性车辆动力学仿真模型和控制器模型，分别在阶跃转向工况、鱼钩转向工况和双移线工况下进行了防侧翻控制算法的开环和闭环仿真验证，并对控制效果进行了评价，仿真结果表明控制算法在一定程度上可以有效地防止半挂汽车侧翻。

图 3.1 为防侧翻控制算法总流程图。算法包括四个方面的内容：转弯和转弯类型识别、防侧翻控制阈值的设定、防侧翻控制开始和结束的判定以及防侧翻控制策略。根据图3.1，当防侧翻控制系统开始工作时，系统首先判断半挂汽车是否正在转弯以及转弯类型，然后系统根据相应的转弯类型设定防侧翻控制开始和结束的阈值。当半挂车侧向加速度大于控制开始阈值时，开始防侧翻控制，控制系统向相应的牵引车外侧车轮施加制动压力；当半挂车侧向加速度小于控制结束阈值时，结束防侧翻控制。

4.侧翻仿真

王艳等人采用滤波进行汽车侧翻状态参数的状态估计，然后再采用最为流行也最为普遍的预警算法推算预警值及作为主动控制的参数值。本文利用对状态估计器进行了车辆状态参数的仿真；在防侧翻主动控制中，提出采用参数模糊自整定算法，并仿真验证了参数模糊自

整定控制算法在主动侧翻控制的适用性。

根据以上四种工况下仿真结果图分析可得：在系统未进行主动控制时的绝对值均存在大于的情况，表明汽车均会发生侧翻现象；增加主动控制后，绝对值不会超过，表明汽车均没有发生侧翻。也就是说施加主动控制可以有效的防止汽车侧翻的发生；在前轮转角模拟输入为工况时，由于其转角变化较为缓慢，施加常规的和参数自整定模糊主动控制后，绝对值均可以在时间内稳定在值附近，两种方案控制速度都比较快，并无很大差别；在工况下，施加两种主动控制后与工况相似，对的控制率差别不大；在较为恶劣的工况工况、工况下，由于其前轮转角变化速度很快，通过分析两种主动控制方案的控制结果可知常规控制效果不及参数自整定模糊理想，后者使得系统响应速度更快、更稳。王波等人采用动力学软件ADAMS 对整车的侧翻进行模拟分析，其理论可靠，结果准确可信，且降低试验成本。

5.基于GPS的侧翻控制

张金柱针对汽车稳定性控制关键参数估算的需要，以实时性和准确性为目标，提出了基于

双天线GPS 系统的汽车行驶状态参数与路面附着系数测量与估计方法。提出基于GPS

技术的汽车侧偏角、质心侧倾角、车速等的测量与估计算法；设计了基于双级卡尔曼滤

波的GPS与INS信息融合方法，解决了GPS信号丢失与更新率低的难题；提出基于GPS 的路面附着系数估算算法。实验研究结果表明，GPS测量与估计效果良好，可以满足汽

车稳定性控制器的设计要求。

. GPS 信号接收程序

图3.12为GPS信号接收与处理程序，信号通过串口送入sbRIO-9612 嵌入式系统。

图3.13为GPS信号接收界面。获取汽车稳定性控制所需的汽车行驶状态参数是实现稳定性控制的前提和关键技术之一。针对汽车稳定性控制关键状态参数估算的需要，以实时性和准确性为目标，本章提出了基于GPS 的汽车状态参数测量与估算方法。基于GPS 测姿和测速技术，提出测量与估计汽车质心侧偏角、质心侧倾角和车速等汽车状态参数的方法。采用以双级卡尔曼滤波为基础的GPS与INS信息融合方法，解决GPS信号丢失与更新率低的难题。提出利用GPS与INS 估算路面附着系数和轮胎侧偏刚度的方法。利用LabVIEW测

试平台编写GPS 与INS 测试程序，并利用双轴向光学速度仪检测了在典型汽车行驶工况下汽车状态参数测量与估计的效果。

6.总结与展望

随着交通运输的迅猛发展，汽车交通事故在不断增加，汽车侧翻等重大交通事故尤为突出。现今已成为人们十分关注的课题。在国内外学者以往的侧翻研究中，多注重于侧翻检测和侧翻控制方面的研究，在侧翻预警方面的研究还比较少。而侧翻预警能有效减少人为导致的侧翻事故，具有比较大的研究价值。本文的研究旨在为汽车稳定性，侧翻预警和控制系统的设计和试验提供一种参考方案。主要的工作简述如下：

1．研究了汽车侧翻，建立了三自由度汽车侧翻模型，以这个模型为基础对侧翻预警及控制进行了研究。根据汽车防撞预警系统的工作原理，提出了一种类似TTC 的TTR侧翻预警方法，建立了TTR侧翻预警模型。以卫星姿态控制方法为基础，提出了用于汽车的双飞轮侧翻控制方法，建立了双飞轮模型。并在Simulink中对这些算法和模型进行了仿真分析。结果表明，基于姿态监测的TTR 侧翻预警方法能精确可靠的对汽车的侧翻进行预警，得到的侧翻预警值能用于指导驾驶员的操作和侧翻控制系统的动作。同时结果表明，双飞轮侧翻控制方法能在侧翻危机时刻对汽车侧翻进行控制，为驾驶员提供足够反应和动作时间来采取正确措施以防止侧翻。

2．设计了汽车侧翻预警器和侧翻控制器软硬件。利用SZ-DSPII 开发平台和CCS DSP 开发环境开发了基于TMS320LF2407 的汽车侧翻预警器，并在其中实现了TTR侧翻预警算法。利用Multi Infineon开发平台和Wave 866开发环境开发了基于XC866 的侧翻控制器，并在其中实现了对双飞轮电机的力矩控制驱动和PID侧翻控制算法。

3．设计了硬件在环仿真试验平台。利用PC 机、NI PCI-6024E 多功能数据采集卡、SC-2075端子板和其它外围硬件作为平台硬件，使用VC++和Simulink中的Real-Time Workshop完成了平台软件和数学模型程序，从而实现了HIL仿真平台。在平台上进行了侧翻预警及控制硬件在环仿真试验。结果表明：侧翻预警器能可靠稳定的提供基于汽车姿态监测的侧翻预警信息，侧翻控制器模型也能在紧急时刻对汽车侧翻进行有效控制。本文从理论研究入手，研究了基于姿态监测的侧翻预警及控制方法，将这些方法应用到侧翻预警器及控制器的设计中，设计了硬件在环仿真试验平台，最后在平台上进行了试验验证，基本上完成了任务要求。汽车侧翻预警及控制方案能有效的预测汽车的侧翻并对侧翻进行控制，提高汽车的侧向稳定性，减少侧翻事故的发生。利用侧翻预警和侧翻控制相结合来提高汽车安全性的方法必然会受到越来越多人的重视。

参考文献

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[24] 半挂汽车防侧翻控制算法研究_王坤

汽车侧翻分析

汽车侧翻分析在汽车行驶中中，侧翻是其中一种最为严重并且威胁成员安全的事故。侧翻可以定义为能够使车辆绕其纵轴旋转90度或更多以至于车身同地面接触的任何一种操纵。侧翻可以由一个或一系列综合因素产生。它可以发生在平直的水平地面上，并且车辆的侧向加速度达到一定的数值，该数值要超过车辆侧面重量转移到车轮上所抵消的加速度值。 通过有坡度的路面（或无路情况）时由于不平路面的冲击，地面松软或其他障碍物会促使侧向压力提高从而使车辆“失足”。 侧翻过程是一个包括作用在车辆上和车辆里的力的相互作用的复杂过程。侧翻受操纵和高速公路的影响。人们已经通过理论分析以及包括一系列复杂设备的模型实验研究侧翻过程。这个过程很容易通过静态基本结构实验来理解（忽略惯性和滚动平面上的加速度），并且促进发展更加复杂的模型。 1、刚性汽车的准静态侧翻 汽车侧翻的最基本的机械特性可以通过考查转弯过程中稳定车身的受 力均衡性来了解。稳定的车辆是 指悬架和轮胎的偏置在分析中被 忽略掉。在转弯操纵中，侧向力 作用在地面上来平衡作用在汽车 重心上的侧向加速度，如图9－2 所示。侧向力作用在车辆上的位 置的不同产生一个力矩，该力矩

使车辆向如图所示的外侧侧翻. 为了分析转动情况，假定汽车在稳定状态以使汽车没有滚动加速度，并且使轮胎如图所示受力（前轮和后轮）。在很多公路环境中，它也适合考虑横向坡度。如大家所知的坡度和道路转弯处汽车外侧比内侧高出的程度。在分析中，将角度表示为”?”，想左下的 坡度表示正角。这个方向的坡度有助于 平衡侧向加速度。斜坡角度通常情况下很小，而且角度很小时约有()1cos ,sin ==???。以汽车接地点为中心的力矩关系为： 02=-+-t zi y Mg t F Mh h Ma ? （9－1） 从式（9－1）我们可以得出a y ： h t Mg F h t g a zi y -+=?2 （9－2） 在水平路面上（0=?），没有侧向加速度，方程也成立。此时，内侧车轮载重，F zi ，是车总重的一半。另外通过正确选择坡面角度，可以使F zi 保持在具有侧向加速度的汽车重量的一半.，即通过公式： g a y =? （9－3） 在公路设计中，坡面被准确用在曲率设计中。在给定半径和预定行驶速度的情况下，恰当的选择坡面以产生一个侧向加速度，这个加速度在0～0.1的范围内。在道路外侧比内侧高的曲度下汽车具有加速度为零时的速度称为中间速度。 重新回到方程（9－2），随着侧向加速度的增大，内侧车轮上的负载必定减少。正是通过这个过程，汽车在转弯过程中能够去抵抗或抵消侧翻运动力矩。当内侧车轮负载为零时极限转弯情况就会发生（所有的负载转移到外侧车轮上）。在此极限位置侧翻将会开始发生，这是因为汽车不能继续维持在滚动平面上的平衡。侧翻开始时的侧向加速度是临界加速度，并由公式给出： h h g a t y ?+=2 （9－4） 没有坡度时，使侧翻发生的侧向加速度的临界值仅仅是??。这种简单的侧翻临界点的估算过去常常用在汽车抵抗侧翻运动的性能的估算中。该公式非常简便，应为它只需要两个汽车参数—轮距和重心高度。然而，这种估算却很保守（预测的侧翻临界值比精确值大很多），该公式主要用来比较汽车性能而不是预测绝对的性能水平（一些动力学专家利用这种侧翻临界点逆形式t h 2作为汽车侧翻

关于汽车尾气研究报告

关于汽车尾气研究报告 关于汽车尾气排放的调查报告 XXX实验小学四.五王XX 【调查背景】在人民生活水平日新月异的今天，汽车数量正在飞速地增长，再给人类生活带来方便的同时，汽车尾气对环境的污染越来越严重，导致空气质量下降、危害气体快速增长，对人民的身体健康造成了极大危害，甚至关系到人类的生存。 【调查时间】XX年8月15日。 【调查地点】东营市东营区西二路与济南路交叉路口(银座一店路口)。 【调查目的】调查汽车尾气的排放情况，调查汽车尾气对环境和人类的影响。 1、汽车排放的有害气体及危害： 汽车排放的尾气中，含有一种氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅化合物等，据调查统计，汽车发动机每燃烧1千克汽油，要消耗15千克的新鲜空气，同时排出150——200克的一氧化碳、4—8克的碳氢化合物这三种气体，这样算来，1辆轿车1年排出的有害废气可达自身重量的4倍。 对整个地球来讲，这些汽车排放的废气，造成了臭氧层的破坏，使地球温度升高，同时也使云层中酸性增高，形成酸雨;

对植物来讲，这些汽车排放的废气，当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落，造成植物产量下降，品质变坏; 对人类来讲，汽车排放的有害气体和颗粒，刺激人体呼吸道，使呼吸系统的免疫力下降，导致暴露人群慢性气管炎、支气管炎及呼吸道困难的发病率升高、肺功能下降等一系列症状，由于汽车尾气多排放在米以下，因此，儿童吸入的汽车尾气量为成人的2倍，居住在商业区、交通干线附近的儿童，他们血液中铅的含量比远离干线的儿童高得多。汽车尾气对儿童的危害是不可低估的，长期吸入这些气体，可发生贫血、眼病、肾炎等，有人称上述病为"城市儿童交通病"。当血液中铅的浓度100毫升超过36微克时，约有二分之一的儿童智力会发生障碍。 2、东营的汽车废气排放情况：经分时段统计，交通繁忙时段(上下班高峰期)东营区西二路与济南路交叉路口过往车辆为每十分钟180-260辆，每天大约为6小时;非拥堵时间为每十分钟100辆左右，每天大约12小时。照此推算，仅该路口每天过往车辆16000余量。截至去年底，东营有汽车376358量，按每辆车一年排放废气6吨计算，这些车辆一年可排放废气230余万吨，对地球及人类造成的危害是非常巨大的。 1、尽量少开汽车。一是多步行或骑自行车，二是少开

中国汽车行业现状及未来发展趋势研究

中国汽车产业现状及未来发展趋势分析 摘要: 2009年，中国的汽车产销量均超过美国，一跃成为世界第一。这和美国 因次贷危机引发的金融危机导致美国的大型汽车企业通用（美国第一大汽车企业）和克莱斯勒（美国第三大汽车企业）的破产以及民众收入减少、消费水平降低有关。而中国市场由于宏观经济政策和宏观货币政策的协调，以及潜在内需的激发，虽然汽车出口量方面呈现了下滑，但是整体的产销量，都有较大的提高。中国市场由于其廉价的土地、劳动力以及强大的市场需求，成为世界各大知名汽车制造商争相登陆的“诺曼底”战场，在华的投资逐步扩大。而与此同时，国内的汽车制造企业也得到了快速的发展。通过海外并购、对外投资、自主创新，很多新兴的汽车制造商都实现了跨越式的发展，如奇瑞、比亚迪、吉利、长城等等。 从动力技术方面来看，日本的混合动力技术、欧洲的先进柴油机技术、美国的燃料电池技术；都得到世界公认。中国虽实现了小规模的海外并购（2009.6四川腾中重工收购悍马HAMMER ；2009.12，吉利收购沃尔沃VOLVO；2009.12，北汽控股收购萨博SAAB部分整车平台和技术），以较小的代价取得了比较核心的技术，但是从整体来看，国外把持的一线技术对我们仍是封锁的，我们得到只是别人的一小部分、次先进的技术，而现阶段我们的自主创新水平还不足以支撑我们企业与国外企业抗衡。以石油危机和全球气候变化为信号，全球的汽车产业即将进入下一轮竞争，动力电动化将是未来新能源汽车产业的重要技术制高点。而在这方面，我们和国外至少可以做到同时起步，应该加大投入开发，争取主动权。除了国家宏观政策方面的指引，企业本身要兼具这种长远的眼光，把新能源汽车的开发提升到未来竞争的战略高度，争取在下一轮竞争完全到来之前，赶超国外一线企业。 关键词;一，现状分析 <1>优势 <2>存在的问题 二，发展趋势 三，发展建议 过去十年我们见证的是中国汽车消费的巨大变化，整个十年的消费需求特征我们用一个价值观来概括就是进取。中国在过去十年取得了非常大的成就，整个社会属于动态向上不断改变的。反应在汽车消费上已不仅仅是一个精英消费，而慢慢变成生活的一部分。 在中国汽车产业达到千万辆的时候，我们不要为取得的成绩所骄傲，要看到存在的大量结构性问题。只有在有危机感的情况下，才会有扎扎实实的心态。中国汽车工业需要有危机意识，只有这样才会有更长久的发展。 而中国发展新能源汽车有以下的优势：

基于Matlab的客车转向侧翻稳定性分析(精)

基于Matlab 的客车转向侧翻稳定性分析 摘要：本文主要对客车转向行驶时的侧翻情况进行了研究，建立了客车在行驶过程中转向时的数学模型，推导出了稳态转向时客车侧翻临界车速的计算公式，并结合某客车结构参数和路面附着条件进行了仿真，得出了通过提高客车的抗侧翻性能来提高客车的行驶稳定性的方法。 关键词：客车；转向侧翻；稳定性分析；Matlab 0 引言 侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴转动900 或更大的角度，以至车身与地面相接触的一种极其危险的侧向运动。汽车侧翻可分为两类：一是曲线运动引起的侧翻，二是绊倒侧翻。 曲线运动引起的侧翻是指汽车在道路（包括侧向坡道）上行驶时，由于汽车的侧向加速度超过一定限值，使得汽车内侧车轮的垂直反力为零而引起的侧翻[1]。 客车车身和质量比轿车等小型车大得多，而且其地板一般都比较高，在转向侧翻事故中，车体将向某一侧倾倒，与地面接触的侧围会产生变形，结构的变形可能侵入车厢内部，对乘客造成伤害[2]。而侧翻试验是较难实施的且成本较大，本文通过建立客车侧翻的数学模型，在Matlab 中进行仿真来分析影响客车转向行驶稳定性的因素，从而为提高客车的操纵稳定性，在设计阶段保证客车结构参数的合理性，避免车辆行驶发生翻车事故奠定理论基础。 1 车辆转向侧翻模型 客车的前后桥一般采用非独立悬架，在行驶过程中遇到弯道或避开障碍物时需要紧急转向。转向时车辆的质心绕转向瞬心C 作圆周运动。Rr 为转向瞬心C 到后内侧车轮的转向半径；Rf 为转向瞬心C 到前内侧车轮的转向半径；θ 为汽车转向轮转过的角度；L 为汽车的轴距；汽车质心到前桥距离为a；汽车质心到到后桥距离为b。 2 车辆转向时的受力分析 车辆在转向时，会使车身向外侧倾斜，Gs 为客车车身的悬挂质量受的重力；Gu1 为客车前桥的非悬挂质量受的重力；Gu2为客车后桥的非悬挂质量受的重力；Fyi1，Fyi2 分别为地面给转向内侧车轮的侧向附着力；Fyo1，Fyo2 分别为地面给转向外侧车轮的侧向附着力；Fzi1，Fzi2 分别为地面给转向内侧车轮的支撑反力；Fzo1，Fzo2 分别为地面给转向外侧车轮的支撑反力；Fsy 为客车车身的悬挂质量转向时产生的侧向力；Fuy1，Fuy2 为前后车桥非悬挂质量产生的侧向力。

新能源汽车技术发展文献综述

【摘要】新能源汽车由于其具有环境友好、可持续发展等特点受到了各国政府及研究者的广泛关注。本文总结了美国、日本等学者都对新能源汽车产业的发展及相应政策做的研究分析，同时总结了我国学者对中国新能源汽车产业发展及问题、相关产业政策和消费者市场等方面的相关文献进行了综述，旨在为进一步的研究有所启示和帮助。 【关键词】新能源汽车文献综述消费者市场 新能源汽车产业的发展对我国汽车产业的升级、减少环境污染和节约能源起到了决定性的作用。近几年，我国政府开始大力支持和推广新能源汽车产业，制定了一系列产业政策、消费政策、税收政策等，引起了学者们的广泛专注，引发了巨大的投资浪潮，极大地促进了新能源汽车产业的发展。目前我国关于新能源汽车方面的研究还相对较少，研究领域也相对有限，本文通过对比总结国内外新能源汽车的相关研究，对我国目前新能源汽车产业及消费者市场等方面问题的研究情况进行综述。 一、国外新能源汽车的相关研究 新能源汽车是低碳的必然选择，也是汽车产业的发展趋势。新能源汽车产业化发展的直接推动力就是国家制定的战略及相关扶持政策。美国、日本等发达国家对新能源汽车的发展高度重视，通过财政支持、税收优惠等手段来支持新能源汽车的开发和发展，并取得了成就。国外在新能源汽车产业的研究通常在政府引领下联合大学、研究机构及企业共同展开，主要关注新能源开发技术、产业化、市场化等相关理论的研究，对于新能源汽车的研究成功也主要集中在美国、日本和欧洲等国的研究。 美国对新能源汽车产业的研究主要集中在产业理论与政策，并主要针对电池汽车和氢能源汽车。John R.Wilson和Griffin Burgh（2003）在氢能源研究报告中分析了氢能源在美国能源独立和安全方面的作用，但是他们指出大规模利用将会面临技术、热动力损失、规模和安全等多方面的问题，同时氢能源配套技术和基础设施的发展严重滞后于氢燃料汽车技术，所以美国想要进一步发展氢能源还需要克服很多技术上和经济上的困难。Amble（2011）较全面地研究了近年来美国新能源汽车的发展趋势及政府为保障新能源汽车发展所形成的政策法律体系。在此基础上，提出在世界范围内发展新能源汽车须建立统一的生产、安全国际标准体系。2013年美国能源部氢燃料电池技术负责人Sunita Satyapal所说，氢燃料电池技术发展仍有诸多挑战，基础设施是关键，但政府目前还不打算拨款修建加氢站。 日本主要致力于混合动力汽车和研发和产业化推广。其中有日本学者Max Ahman（2004）重点研究在新能源汽车的研发与发展中日本政府所产生影响，以及在政府支持计划中技术灵活性的重要性，还介绍了日本政府为促进新能源汽车产业的发展所出台的一些综合政策。Yoichi Kaya（2006）实例验证了氢能及其燃料电池的能源利用率和无污染性，指出氢能源引用推广的关键是提高能源转化技术水平、提高燃料效率和加强相关基础设施建设。HasishiIshitani（2007）在概括了日本新能源已有产业政策深入探讨了未来纯电动和燃料汽车的技术研发格局和发展方向。Masonori Mond（2007）证实了氢能源环保性能的高效性，阐述了日本氢能加气站的建设运营状况，并提出了日本下个阶段大力发展氢能和燃气电池等基础设施的建议。井志忠（2007）对日本新能源产业的发展模式进行研究，总结了日本新能源产业发展的动因、政策扶持体系和官产学一体化的研发与应用格局。 二、中国新能源汽车产业发展及问题相关研究 我国新能源汽车产业始于21世纪初，2001年我国启动了“863”计划后形成了“三纵三横”的开发布局。2010年，我国新能源汽车的发展基本上紧随世界发展潮流，新能源汽车产业被定为七大战略性新兴产业之一。针对于新能源汽车的产业发展，程振彪（2010）认为我国新能源汽车和国际相比有着自己的优势部分，如新能源公交车。杨萍、易克传（2011）指出总体来说我国新能源汽车产业的发展基础较好，市场前景广阔，但也需要在各个方面加以努力促进新能源汽车产业的发展。目前我国的新能源汽车产业发展中整车企业和关键零部件企

汽车侧翻预警系统(精)

汽车侧翻预警系统 本课题考虑到汽车侧翻事故的频发和其对生命财产损害巨大的现状,尤其针对长途货运车辆由于驾驶员疲劳以及稳定性受载荷量影响所导致的侧翻事故,设计了一款经济实用的汽车侧翻报警系统。该汽车侧翻报警系统不断检测汽车的水平和竖直方向的加速度,实时与由汽车参数确定的汽车侧翻阈值比较。当检测到潜在的侧翻危险时,依据危险程度发出相应的声光报警信号。本文建立了汽车的刚体模型作为分析汽车侧翻阈值的物理模型,该模型结构简单并且由其得出的阈值表达式易于处理。针对货车每次载重量和所载货物装配高度各异的特点,该模型包含了利用货物质量和高度确定质心位置的公式。该模型计算的侧翻阈值与实际侧翻阈值比较,阈值误差小于0.07,完全可以满足汽车侧翻预警的要求。本课题的硬件设计包括:微处理器模块、传感器模块、显示模块、信息录入模块、电源模块和报警模块。用以实现参数录入和显示、加速度信息的采集和 远距离传输、侧翻危险的判断和依据危险程度发出相应声光报警信号的功能。 为保证汽车侧翻预警系统的实时性,程序基于μC/OS-Ⅱ编写。本设计建立键值 输入显示任务,实现相应汽车参数的赋值和该值在显示模块上的显示。建立读取传感器任务,实现加速度值的读取。建立了报警任务,该任务将录入参数带入模 型公式,计算出阈值,并根据加速度值和阈值的比较结果判断报警方式并报警。 同主题文章 [1]. 李晓娟,王敏. 智能汽车行驶记录仪的研究与实现' [J]. 科技信息. 2009.(29) [2]. 陈勇,黄席樾,杨尚罡. 汽车防撞预警系统的研究与发展' [J]. 计算机仿真. 2006.(12) [3]. 项雷军,郑力新. 基于ARM的万能材料试验机控制器' [J]. 机械与电子. 2007.(02) [4]. 北京研成汽车行驶记录仪' [J]. 中国科技产业. 1996.(06) [5]. 王兴亮,任雅祥,陈岁生. 光纤溶解氧在线测量仪表的设计' [J]. 机电工程. 2009.(01) [6]. 吉国光. 汽车行驶途中渗漏故障应急经验' [J]. 世界汽车. 2003.(01) [7]. 沈阳工业大学专家、学者简介──李荣德教授' [J]. 沈阳工业大学学报. 1998.(02)

翻车事故分析

HEBEI UNITED UNIVERSITY 安全系统工程论文 论文题目：翻车事故分析 学号： 学生姓名： 专业班级： 学院： 指导教师： 2012年05月20日

目录 一翻车事故树的构造 (2) 二事故树的定性分析 (4) 1.求最小径集 (5) 2.结构重要度分析 (5) 3.结论 (6) 4.建议 (6) 三翻车事故安全检查表 (6) 附：翻车事故图 (8)

翻车事故分析 摘要据统计，在道路交通事故中，因汽车翻车造成的事故占整个事故的42%以上。汽车翻车后不但造成经济损失，而且造成人员伤亡，结果是很难让人接受的。研究、探讨汽车发生翻车事故的愿因，采取预防措施，是十分必要的,也是非常有意义的。对其采用事故树分析的方法进行分析，寻找出可能导致该事故发生的中间事件和基本事件，计算出事故树的三个最小径集，并计算出各基本事件的结构重要度。车速过快的结构重要度最大，因此，限制车速是减少翻车事故最有效和最关键的手段。在此基础上，制作出安全检查表，为事故的预防和评价提供依据。 关键词翻车事故事故树安全检查表车辆失稳 一翻车事故树的构造 翻车是指部分或全部车轮悬空、车身着地的现象，通常指车辆没有发生其他事态而造成的翻车。翻车是一种复杂的事故，很大程度上受司机、道路状况以及车辆的设计的影响。”专家表示，在道路交通事故中，汽车翻车事故不仅会造成巨大经济损失，而且极易造成人员伤亡。那么，造成翻车的原因都有哪些?作为驾驶员又该如何尽量避免此类事故的发生呢? 车速过快导致翻车： 因车速过快，驾驶员在道路交叉口见到前方转盘时，猛打方向，容易导致车辆侧翻。车速过快，当对面过来车辆，两车会车时方向盘转动过多，容易导致了惨剧的发生。车辆飞速行驶，容易导致车辆失控导致翻车。有效控制车速，避免驾驶员对车辆控制的失控情况，对于防止翻车发生最为重要。 已知危险状态的翻车因素： 冰雪道路翻车：在冰雪道路上行驶时，由于轮胎与路面之间的附着力小，容易使车辆侧滑、摆头。如果车速较快，极易导致翻车 雨后路滑造成翻车：下雨后，由于路面不平造成积水，车辆与地面之间的摩擦系数变小，使得车辆在快速行驶和刹车过程中容易因侧滑而翻车。 山路高低不平导致翻车：山路行车是非常危险的。山路绕山而行，大多高低不平且较窄，易发生翻车事故。 标志标线不全导致翻车：在行车过程中看懂交通语言是至关重要的，比如什么是单行道、

汽车尾气控制方法研究综述

汽车尾气控制方法研究综述 由于汽车运行严重的分散性和流动性, 因而也给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外, 还要大力开发机外净化处理技术。一是控制技术, 主要是提高燃油的燃烧率, 安装防污染处理设备和采取开发新型发动机; 二是行政管理手段, 采取报废更新, 淘汰旧车, 开发新型的汽车( 即无污染物排放的机动车) , 从控制燃料使用标准入手。 一、汽车燃油的改用 1、采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油尾气毒性物质的排放量。 首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四乙基铅汽油。这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂，它不仅不铅，而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。目前，我国为了减少汽车尾气排放量，改善城区大气环境质量，国家规定从1999年7月1日起在全国范围内根本上使用含铅汽油。2000年7月1日起，市场根本上出售有铅汽油。因有铅汽油中，它加入了一种抗爆剂――四乙基铅，它具有很高的挥发性，甚至在０摄氏度时就开始挥发，而挥发出的铅粉末，以蒸气及烟的动工存在空气中。但铅的污染程度与交通密度（每小时通过的车辆数）以及汽油中铅的含量有密切关系。 虽然我国城市的交通密度比发达国家的密度低，但有铅汽油燃烧带来的铅的污染程度不可忽视。因铅是一种蓄积毒物，它通过人的呼吸、饮水、食物等途径进入人体。对人体的毒性作用是侵蚀造血系统、神经系统以及贤脏等。诸如对血管系统、生殖系统以及癌症等毒性作用也可能发生。 2、掺入添加剂, 改变燃料成分。 汽油中掺入15%以下的甲醇燃料, 或者采用含10%水份的水- 汽油燃料, 都能在一定程度上减少或者消除CO、NOx、HC 和铅尘的污染效果。 3、选用恰当的润滑添加剂- 机械摩擦改进剂。 在机油中添加一定量( 比例为3%- 5%) 石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂, 加入到引擎的机油箱中, 可节约发动机燃油5%左右。 4、采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。 用“植物柴油”, 按照比例掺入到普通柴油中, 可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可获得“大豆些油”。用“大豆柴油”，以3∶7的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色染料。

中国汽车产业竞争力_国内研究综述

湖南商学院学报 ２０１２年 A Review on Industrial Competitiveness of Automobile in China OUYANG Ming-ke （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓａｎｄＴｒａｄｅ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００７６） Abstract ：Domestic scholars have discussed the competitiveness of China ’s automobile industry which mainly related to several concepts concerned,evaluation indexes and influencing factors and have proposed the corresponding suggestions.However,the majority of scholars lack specialized study on the interrelationship between consumer demand and industrial competitiveness of automobile.Particularly,how to promoting the industrial competitiveness of China ’ s automobile by expanding consumption demand,optimizing the consumption structure and relying on the domestic market,is an issue with great and realistic significance. Key words ：Automobile industry;industrial competitiveness;factor;consumer demand 中国汽车产业竞争力：国内研究综述 欧阳铭珂 （（湖南大学经济与贸易学院，湖南长沙，４１００７６） 摘 要：国内学者对中国汽车产业竞争力进行了初步探讨，主要分析了相关概念、评价指标和影响因素，提出了相应的对 策建议。然而，对于消费需求同汽车产业竞争力的内在关系还缺乏专门研究；特别是怎样通过扩大消费需求和优化消费结构，依托国内市场涵养来提升中国汽车产业竞争力，更是需要我们深入研究的重要课题。 关键词：汽车产业；产业竞争力；影响因素；消费需求中图分类号：F713.5 文献标识码：A 文章编号：１００８－２１０７（２０１２）０６－００３２－０６ 收稿日期：２０１２－１０－２８ 基金项目：湖南省社会科学基金项目“中国汽车产业国际竞争力比较研究”（编号：１１ＹＢＢ２２２）作者简介：欧阳铭珂（１９８８—），女，湖南长沙人，湖南大学经济与贸易学院硕士研究生。主要研究方向：汽车产业发展战略 随着中国汽车产业快速持续增长，中国汽车市场已经成为全球最受瞩目的区域市场，汽车产业竞争力也成为国内学术界研究的热点。这种研究主要涉及汽车产业竞争力的内涵、中国汽车产业竞争力的评价指标及影响因素、中国汽车产业竞争力与消费需求的关系、增强中国汽车产业竞争力的政策建议等方面内容。笔者比较系统地阅读了有关中国汽车产业竞争力方面的研究文献，并在归纳和概括主要观点的基础上，对目前的研究状况进行评析。 一、产业竞争力和汽车产业竞争力的概念 汽车产业有广义和狭义之分。广义的汽车产业包括汽车制造业、汽车零部件制造业、汽车金融业和汽车服务业等完整的产业链。狭义的汽车产业主要涵盖汽车制造业及零部件制造业。根据中国国家统计局 新修订的国家标准国民经济行业分类（ＧＢ／Ｔ４７５４—２００２），汽车制造业属于交通运输设备制造精制中类行业，交通运输设备制造业包括铁路运输设备制造业、汽车制造业、摩托车制造业、自行车制造业、船舶及浮动装置制造业、航空航天器制造业、交通器材及其他交通运输设备制造业等七个中类行业。汽车制造业包括汽车整车制造业、改装汽车制造业、电车制造业、汽车车身及挂车制造业、汽车零部件及配件制造业、汽车修理业等六个小类，原载重汽车制造业、客车制造业、小轿车制造业归并到汽车整车制造业，不再单独划分小类行业。 产业竞争力的研究始于２０世纪７０年代末，以美国为首的各国为了提升本国国家竞争力而逐渐开展对产业竞争力的研究。《世界经济论坛》在１９８５年的《关于竞争力的报告》中提出：国际竞争力是“企业 第１９卷第６期２０１２年１２月湖南商学院学报（双月刊） ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＵＮＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＯＭＭＥＲＣＥＶｏｌ．１９ＮＯ．６ Ｄｅｃ．２０１２

汽车侧翻分析分析解析

汽车侧翻分析 在汽车行驶中中，侧翻是其中一种最为严重并且威胁成员安全的事故。侧翻可以定义为能够使车辆绕其纵轴旋转90度或更多以至于车身同地面接触的任何一种操纵。侧翻可以由一个或一系列综合因素产生。它可以发生在平直的水平地面上，并且车辆的侧向加速度达到一定的数值，该数值要超过车辆侧面重量转移到车轮上所抵消的加速度值。 通过有坡度的路面（或无路情况）时由于不平路面的冲击，地面松软或其他障碍物会促使侧向压力提高从而使车辆“失足”。 侧翻过程是一个包括作用在车辆上和车辆里的力的相互作用的复杂过程。侧翻受操纵和高速公路的影响。人们已经通过理论分析以及包括一系列复杂设备的模型实验研究侧翻过程。这个过程很容易通过静态基本结构实验来理解（忽略惯性和滚动平面上的加速度），并且促进发展更加复杂的模型。 1、 刚性汽车的准静态侧翻 汽车侧翻的最基本的机械特性可以通过考查转弯过程中稳定车身的受力均衡性来了解。稳定的车辆是指悬架和轮胎的偏置在分 析中被忽略掉。在转弯操纵中，侧向力作用 在地面上来平衡作用在汽车重心上的侧向 加速度，如图9－2所示。侧向力作用在车 辆上的位置的不同产生一个力矩，该力矩使 车辆向如图所示的外侧侧翻. 为了分析转动情况，假定汽车在稳定状 态以使汽车没有滚动加速度，并且使轮胎如 图所示受力（前轮和后轮）。在很多公路环 境中，它也适合考虑横向坡度。如大家所知 的坡度和道路转弯处汽车外侧比内侧高出 的程度。在分析中，将角度表示为”?”，想 左下的坡度表示正角。这个方向的坡度有助 于平衡侧向加速度。斜坡角度通常情况下很 小，而且角度很小时约有()1cos ,sin ==???。以汽 车接地点为中心的力矩关系为： 02=-+-t zi y Mg t F Mh h Ma ? （9－1） 从式（9－1）我们可以得出a y ： h t Mg F h t g a zi y -+=?2 （9－2） 在水平路面上（0=?），没有侧向加速度，方程也成立。此时，内侧车轮载重，F zi ，是车总重的一半。另外通过正确选择坡面角度，可以使F zi 保持在具有侧向加速度的汽车重量的一半.，即通过公式：

汽车侧翻稳定性与预警综述分解

汽车侧翻稳定性与预警综述 摘要：近年来，汽车侧翻事故作为重要的安全问题，受到越来越多的关注。美国高 速公路交通安全管理局统计数据表明，在汽车事故中，侧翻的危害程度仅次于碰 撞事故居第二位。然而，我国目前针对高速急转弯时汽车侧翻动态稳定性及预警方面 的研究还很少。因此，本文总结归纳了目前主流侧翻稳定性模型，侧翻预警的硬件系统与算法。通过仿真来计算侧倾角，来得测算汽车侧翻稳定性。以及时下最为新颖的通过DPS来获得汽车的侧倾角，横向加速度等数据来预警。本文比较了各种方案的利弊，对目前汽车的侧翻稳定性分析及预警研究做了一定程度的综述。 关键字：侧翻模型，侧翻控制器，预警算法，侧翻仿真，GPS侧翻控制系统 Abstract: in recent years, the most important safety problems as vehicle rollover accident, has attracted more and more attention. High U.S.Highway traffic safety administration statistics show that, in a car accident, harm degree rollover after touchHit the house second. However, China's current high speed sharp turning vehicle dynamic rollover stability and rollover warningThe study is also very little. Therefore, this paper summarizes the current mainstream rollover stability model, hardware system and rollover warning algorithm. Through the simulation to calculate the roll angle measurement, more automobile side tumbling stability. And nowadays the most novel through the DPS to get the car's side angle, lateral acceleration and other data to alert. In this paper, based on the comparison of the advantages and disadvantages of the various schemes on the current car rollover stability analysis and early warning research made a certain degree of review. Keywords:rollover model, rollover warning algorithm, controller, rollover simulation, GPS rollover control system 1.汽车侧翻模型及动态稳定性分析 1.1简明汽车模型 建立模型为研究汽车侧翻提供了很大的便利。合适的模型可以直观反应汽车的运动状态。成光华在分析国内外有关汽车侧翻预警的研究基础上，建立了由“自行车模型”或侧倾平面模型组成的线性三自由度汽车侧翻模型。该模型不仅包含了汽车静态因数，也包含轮胎、悬架等造成的动态因数，是汽车侧翻预警算法和硬件在环仿真的基础。汽车侧翻预警算法中选用汽车的横向载荷转移率作为汽车是否发生侧翻的判断标准，根据汽车左右车轮的载荷LTR（Lateral-load Transfer Rate）的变化，计算汽车模型当前状态距离侧翻的时间值TTR （Time-To-Rollover），对汽车侧翻状态及时地预警。

大客车侧翻原因分析

大客车侧翻原因分析 侧翻事故作为所有道路交通事故中致命率极高的恶性交通事故，对国民经济与人身安全具有很大的危害。汽车侧倾稳定性在行車安全中的问题越来越突出，交通事故中侧翻事故所占的比例逐年递增。目前国内在防侧翻控制方面的研究还处于理论研究阶段，防侧翻控制技术还不成熟，没有成熟可靠的防侧翻控制产品装配车辆。即使是高端的客车车型，采用的也是国外公司匹配的产品，大部分营运车辆并没有装备防侧翻系统。此外，国内公路交通运输普遍的超载现象，更进一步恶化了车辆的侧翻稳定性。本文对大客车侧翻事故进行研究，对55起交通事故进行了调查以及对导致侧翻的原因进行分析，包括对侧翻阈值的分析来评价大客车的侧翻稳定性，从而为主动控制技术、安全驾驶方面、疲劳监测方面等对其预防进行研究分析打下基础。 标签：侧翻原因；交通事故 一、道路交通事故原因分析 道路交通事故的影响因素体系包含四个子系统，第一为用路者因素，第二为道路因素，第三为交通流与车辆因素，第四为环境因素。 （一）用路者因素 驾驶员是道路交通事故的主要因素，引起事故的原因可以分为直接因素和间接因素，直接因素有：感知不准、反应不当、判断失误；间接因素有：生理状况异常、心理状况异常、违章驾驶、驾驶经验不足等。 （二）车辆因素 根据对某高速公路连续三年事故统计资料的分析，由于汽车机械故障所致交通事故占所有事故占所有事故的12.63%。汽车的新旧、性能优劣、维修好坏等都会影响事故的多少。车辆种类的多样化使行驶在路上的车辆尺寸不一、载重相差悬殊，性能差别很大，而驾驶员并不完全熟悉各种车辆的性能与特点，这些都给交通安全造成隐患。 （三）道路因素 道路上交通事故的形成，其表象与直接的诱因多为驾车者的违章或过失，而潜在与间接的因素涉及到道路的线形设计。线形设计通过对驾车者行为的客观干扰，据事故调查显示，事故在道路上会出现明显的集中分布，这与道路因素有关，而道路因素分为道路等级、平面线形、纵断面线形、道路横断面构成和交叉口五个方面。 （四）交通流和车辆因素

汽车尾气处理行业分析报告

内容目录 一、汽车尾气处理是环境污染治理的重要环节 (4) 汽车是机动车大气污染排放的主要贡献者 (4) 汽车污染物主要来自汽油车和柴油车，尾气成分有所不同 (5) 二、机后措施是汽车尾气处理的主流方式，催化器是机后措施的核心 (7) 机后措施是汽车尾气催化处理的主流方式 (7) 催化器是汽车机后尾气处理系统的主要部分 (8) 催化剂是催化器的核心 (9) 汽车催化剂组成之一：载体，主要为蜂窝陶瓷载体 (10) 催化剂组成之二：涂层 (12) 催化剂组成之三：助剂 (13) 催化剂组成之三：活性成分 (13) 三、国六标准推动汽车尾气催化剂配套材料用量大幅增加 (14) 国六是目前全球最严的汽车排放法规之一 (14) 国六的执行加速了机后尾气处理产业链的变革 (16) 汽车机后尾气处理产业链变革之一：催化器的加装 (16) 汽车机后尾气处理产业链变革之二：尾气催化材料用量的大幅提升 (17) （1）蜂窝陶瓷用量的大幅提升 (17) （2）氧化铝用量的大幅提升 (18) （3）沸石分子筛用量的大幅提升 (18) 四、投资建议 (19) 图表目录 图表1：2018 年64%城市环境空气质量未达标 (4) 图表2：2018 年PM2.5 为首要污染物天数占比59% (4) 图表3：移动源为PM2.5 的首要来源 (4) 图表4：机动车一氧化碳（CO）污染主要来自汽车 (5) 图表5：机动车碳氢化合物（CH）污染主要来自汽车 (5) 图表6：机动车氮氧化物（NO x）污染主要来自汽车 (5) 图表7：机动车颗粒物PM 污染主要来自汽车 (5) 图表8：汽车污染物排放有所下降，但仍位于较高位置（万吨） (5) 图表9：汽车污染物主要来自国三国四车型 (5) 图表10：汽车CO 污染物主要来自小型客车 (6) 图表11：汽车HC 污染物主要来自小型客车 (6) 图表12：汽车NOx 污染物主要来自大型货车 (6)

汽车产业集群文献综述

汽车产业集群文献综述 近年来汽车工业迅猛发展，中国汽车产销量连续三年位居世界榜首，汽车产业也一直是我国的支柱产业。国内汽车产业集群化的趋势越来越明显，已经形成了六大汽车产业集群，对经济增长带来了巨大的拉动作用。对于汽车产业集群的研究更是受到国内外专家学者的重视，本文总结归纳了国内外比较典型的汽车集群研究成果，从而有利于更好地发展汽车工业。 一、国外汽车产业集群研究现状 自从上世纪50年代国外学者就开始关注汽车产业集群，他们对世界三大成型的汽车产业集群进行了系统分析，重点研究了汽车产业集群绩效评价机理、如何提高汽车产业集群竞争力和完善汽车产业集群内部结构，但对于汽车产业集群产生原因、发展动力以及不发达国家汽车产业集群研究较少。 Dowel（1999）研究指出田纳西区汽车产业集群发展中存在问题，并且详尽地叙述了如何克服存在的问题以提高竞争优势，作者使用投入产出法和地点系数法研究汽车产业集群，并且从这两个角度入手解决如何提高汽车产业集群发展。 Matthew（1999）则在Dowel的基础上系统地叙述了提高田纳西区汽车工业的方法，主要包括：政府成立汽车产业领导小组、发展汽车服务业、建立集群与其他交通部门的广泛联系、人力资本的开发、税收的合理利用等。 Nel，Makuwaza（2001）以南非为样本，研究了汽车产业集群形成产生的正、反两种因素，并进一步论述政府应该制订相应政策以提高企业技术能力和企业效率等。同时提醒政府应对南非可能出现汽车产业集群城市给予高度关注。 Szilasi，Kalseu（2003）研究了匈牙利的汽车产业集群（PANAO，从集群的形成与发展、集群的结构、集群发展目标以及集群对地方经

产业结构优化升级研究理论综述

区域经济与产业经济 经济理论研究 7 　产业结构优化升级研究理论综述 杨国庚1　杨奇2 (1.浙江广播电视大学长兴学院,浙江长兴313100; 2.浙江工业大学之江学院,浙江杭州310024) 摘要:产业结构优化升级是实现资源有效配置的有效途径,是促进地方经济发展的关键,是加快工业化进程的战略举措。产业结构优化升级理论始于日本经济学家筱原三代平的研究,目前,在世界金融危机蔓延之时,产业结构优化升级研究缺乏动态性研究、优化升级基准与指标体系不相匹配等问题凸显出来,进行基础理论再研究、开展优化升级,进行资源配置效率评价和培育支持体系研究,将是产业结构优化升级理论研究的方向和重点。关键词:产业结构;优化升级;理论综述 产业结构优化升级是指在工业化进程中,地方政府根据产业结构的特征,结合经济发展的约束因素,优化升级出最佳产业,从而带动其他产业发展的积极、主动、有效的战略行为。中国已进入工业化加速发展时期,各地区在“十一五”规划中,都纷纷提出要加大产业结构调整力度,发展各自的龙头产业。尤其在当今世界金融危机之时,产业结构优化升级再度成为人们关注的焦点与重点研究课题,很有必要对产业结构优化升级研究的回顾,查找出存在的问题,通过系统分析,从而促进对产业结构优化升级作进一步研究。 一、国外产业结构优化升级理论发展回顾 国外产业结构优化升级研究主要是以国家层面的产业结构为研究对象,在产业结构理论研究基础上逐步发展起来的。 早在20世纪60年代,美籍奥地利经济学家华尔特?特曼?罗斯托(Walt Whit man Bristow ,1916—2003)曾经出版过《经济成长的阶段》。他在分析经济史料的基础上,将经济社会的发展过程分为六个阶段,并通过考查,进行了深入的研究,得出了世界经济和历史普遍的经济成长与发展的一般模式,即人们所说的经济成长阶段论。他通过研究各国经济发展效率之中存在的差异,发现了经济增长过程中存在着某种行业部门,在每个阶段,甚至在一个比较成熟并继续成长的发展阶段中,都存在一些能够带动其他产业结构发展的部门,并称这些部门为行业领头羊,从而描绘出经济成长阶段的依次更替与部门依次变化之间的关系。经济学家罗斯托同时认为,经济之所以能够发展,正是这些在产业部门中占主导地位的行业迅速扩大的结果。这种扩大作用是通过主导行业部门的扩散效应,包括前项效应、旁侧效应和回顾效应来实现的。主导行业部门正是通过所表现出的这三种效应的产业结构关联作用,使其带动的作用远远超过其本身发展的作用,并能在整体上带动一个国家和地区经济的全面增长。罗斯托对产业结构优化升级的系统性总结研究,奠定了产业结构优化升级的坚实理论基础。 美国人赫希曼(A.O.Hirschman )是位著名的经济学家,他在《经济发展战略》一书中也对产业结构进行了深入的研究,认为资源的稀缺性、企业家缺乏和平衡增长的不可行性等原因,从而提出发展中国家和地区在资本与资源有限的情况下,应集中有限的资本和资源,重点发展一部分拳头品牌产业,并以此逐步扩大其他产业结构的投资,带动其他产业的发展。各级地方政府部门应在投资上不均衡,使得供给与需求上也不均衡,从而对重点产业行业部门进行重点性投资,并带动关联产业结构的调整与发展,进而促使产业结构优化升级,从而达到整体发展。 美籍奥地利经济学家华尔特?特曼?罗斯托在对发达国家与政府的各个经济成长阶段进行研究时,发现产业结构的存在,并对产业结构的特征和作用进行了论述,指出了优化升级产业结构的必要性,实质上是一种总结。美国人赫希曼对产业结构研究的贡献在于他对产业结构关联效应的研究。他们都没有明确提出怎么样优化升级产业结构。但正是他们对产业结构的研究成果,即产业结构优化升级能够带动其他产业结构发展,进而带动经济快速发展的作用引起了各国政府的高度注意,并吸引了专家学者们的眼球,引起各级地方政府领导重视,从而要求专家学者对产业结构优化升级理论的再深入研究。 上世纪50年代,日本为实现赶超战略梦想,经济学家筱原三代平在产业结构方面进行了大量的研究,编撰了《产业结构论》一书,首次对产业结构如何优化升级进行了研究,明确提出了二个基准条件,“收入弹性基准”和“生产率上升率基准”。他认为,产业结构优化升级应率先在生产率上升快的主导产业中优化升级。同时又他认为,在人们收入水平的不断提高的过程中,应优化升级需求增长快的产业作为龙头产业或主导产业。此理论是以非均衡发展理论作为经济增长的理论基础,这对20世纪60年代日本政府制定的产业结构规划提供了重要的理论依据。 日本政府政策研究部门在筱原三代平的产业结构理论

汽车稳定性分析及对策研究

86 研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断 中国设备工程 2018.02 (上) 近年来，随着社会经济的发展和科学技术的进步，汽车工业和道路建设质量都有了很大程度的改善，因此，汽车的运行速度和制动性能等动力学性能都有了很大的提升。从而使汽车逐渐成为了人们出行过程中使用的普通、快捷、方便的交通工具。但也应该认识到汽车对人类社会的生命财产所造成的伤害和损失。本文将重点研究汽车失稳的原因以及汽车稳定性应对策略。 1?汽车失稳原因分析 区分不同转向特性的车辆，如果某一汽车是转向过度特性的汽车，当车度过高，达到一定的限度时，即便其是处于线性区域内也非常可能会出现失去稳定的情况。而对于转向不足特性的车辆来说，相比转向过度的汽车，在较高的车速时其仍然具有较好的稳定性，从而确保车辆在线性区域内能够得到较好的操控稳定性。具体来说，在非线性区域内由于侧偏角的增大，轮胎的侧向力会逐渐地趋于饱和，从而导致在非线性区域内车辆失去稳定性的概率较大。车辆后轴的侧向力达到一定极限时，这时车辆的后轴会出现横向移动，引发车辆甩尾等其他十分严重事故；在车辆前轴侧向力达到一定极限时，前轴就会出现横向运动，从而导致汽车的驾驶方向出现偏差，方向失控。与此同时，导致车辆失稳的因素还有很多，比如不同路面u 值的摩擦系数，自然界的侧向风，不同的驾驶操纵等。下面列举了一些致使汽车失稳的一些主要因素。 （1）在驾驶员进行紧急刹车或者突然加速等紧急操纵而致使车辆进入非线性区内，这时质心侧偏角会增大，车辆会失去稳定性，驾驶员不能通过操纵方向盘来控制汽车的行驶方向。 （2）转向不足的汽车在不同的驾驶模式下运行时，车辆的轴荷会因为过度的速度变化而转移，在某些情况 下会导致车辆由转向不足转变为转向过度，车辆也会因此失稳。 （3）由于不同的路面其附着系数u 值是不同的，它对汽车行驶特性影响较大。另外，自然界等产生的横向力，道路的纵横曲线同样会对汽车的运行产生影响，进而引发质心侧偏角的增大使车辆失稳。 （4）当汽车突然要变更车道时，往往会产生较高的质心侧偏角。汽车实际的横摆角速度总是滞后于驾驶员对汽车的操作，汽车转向时这种滞后会导致汽车出现相对较高的横摆力矩，在横摆力矩的影响下车辆往往会失去稳定性。 上述主要分析了4条影响汽车稳定性的因素，从上述分析来看，影响车辆稳定性的变量主要包括车辆的横摆角速度和质心的侧偏，在目前国内外的研究中也主要用这两个参数作为理想变量来描述车辆的运行情况。 2?汽车稳定性控制策略分析 汽车稳定性控制技术包括汽车动力学建模、行驶状态观测、失稳控制策略和控制技术产业化。动力学建模则包括面向控制和面向仿真的建模。面向仿真的建模通常采用Carsim、ADAMS 等仿真软件建立仿真模型，面向控制的建模可采用两轮、四轮模型。状态观测通常是指对汽车运行过程中的状态参数的观测，包括对轮缸压力、摩擦系数、轮胎侧向力、纵横向车速等进行的实时观测。在产业化方面通过不断的探索和研究，在国内汽车的生产线中，稳定性控制技术的产业化在逐步实现。控制车辆稳定性的策略主要有以下几个方面。 （1）汽车制动防抱死系统（ABS）。由于车轮在边滚变化状态下与地面的附着力大于车轮处于抱死状态下的附着力，这样不仅可以防止车辆发生侧滑，还可以最大限度缩小制动距离，从而控制车轮的滑移率在20%，制动达到最安全的效果。 汽车稳定性分析及对策研究 杨昌伟，王志荣，冯迪 （长安大学工程机械学院，陕西?西安?710034） 摘要：汽车动力学稳定性是汽车驾驶过程中保持汽车安全的一项十分重要的性能，一直以来都是汽车安全行业研究的热点，其主要是指汽车在行驶过程中不发生侧滑、偏移和侧翻的性能。因此，深入分析汽车在实际运行工况中发生侧滑、偏移、侧翻等危险状况的内在机理，积极研究解决汽车在运行过程中尤其是极限工况下的稳定性的有效应对策略对汽车驾驶安全是十分重要的。 关键词：汽车动力学；稳定性；汽车安全；控制策略 中图分类号：U461.3 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2018）02（上）-0086-02