汽车车速检测系统设计

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Key words (1)

引言 (2)

1 论文综述 (2)

1.1 车速检测系统的背景和意义 (2)

1.2 车速检测系统的发展前景 (3)

2 车速检测系统的设计思路 (3)

3 系统单元模块选型 (3)

3.1传感器选择 (3)

3.2 单片机选型 (4)

3.3 显示模块的选型 (4)

3.4 报警电路选择 (5)

3.5 程序语言的选择 (5)

4 系统硬件设计 (6)

4.1 AT89C51主控电路 (6)

4.1.1 AT89C51的管脚说明 (6)

4.1.2 复位电路 (7)

4.1.3 晶振电路 (8)

4.1.4 存储器AT24CO2 (9)

4.2 传感器电路模块介绍 (9)

4.2.1 霍尔式车速传感器 (10)

4.2.2 霍尔传感器的特性 (11)

4.2.3 霍尔传感器引脚说明 (12)

4.2.4 霍尔传感器车速测量原理 (12)

4.2.5 霍尔传感器的转速测量方法 (12)

4.2.6 霍尔传感器设计电路 (12)

4.3 显示模块的介绍 (13)

4.3.1 LED数码管介绍 (13)

4.3.2 LED数码管特性 (13)

4.3.3 74HC573作用…………………………………………………………………………

13 4 4.3.4 显示电路 (13)

4.4 DM74LS14工作原理 (17)

4.4.1 信号处理电路设计 (17)

4.5 硬件总体设计 (17)

5 软件设计 (19)

6 总结 (19)

参考文献 (20)

附录A (21)

附录B (22)

致谢 (29)

汽车车速检测系统设计

汽车车速检测系统设计

摘要;本次论文设计的是以A T89C51为核心，使用霍尔传感器CS3020测速，并于数码管上显示，当超速时具有语音警报功能的车速检测系统。论文简单的介绍了霍尔元件的原理及应用，A T89C51单片机在系统中应用，分析了系统部分的硬件和软件的实现以及个单元硬件模块的选择。该系统采用霍尔元件非接触式车速传感器代替软轴传动，使车速表的安装位置不受距离的限制。该系统安装简单显示直观且价格便宜，因此具有良好的发展前景和市场价值。

关键词:单片机；霍尔传感器；数码显示；语音报警

The Design Of Vehicle speed detection

Abstract：In this paper , the vehicle speed detection system using the AT89C51 as the core.In this paper the design is speed detection system with voice alarm function when the speed limit.The system uses Hall-sensor CS3020 to measure speed with the AT89C51 as the core.This paper simply introduces the principle and adhibition of hall element and the application of the SCM AT89C51 in this system,analyzed the parts of the system hardware and software implementation as well as the choice of a unit of hardware module.This system use Hall-element non-contact speed sensor instead of soft shaft transmission,that makes the installation position of the speed table not restricted by distance.The system is easy to install display intuitive and cheaper prices,so it has good development prospects and market value.

Keywords：Single-chip microcomputer；Hall-sensor；Digital display；Voice alarm

引言

如今汽车已经得到普及，高速公路上屡屡出现因汽车超速而引发的交通事故，汽车的安全性和人性化越来越受到人们的重视。以往传统的接触式传感器，采用电位计原理，电刷与电阻基体的摩擦极易导致触点磨损、电阻基体磨损，影响位置传感器的输出特性和使用寿命。然而传统接触式传感器的以上缺点使得人们对其安全性产生了疑问。传感

器作为汽车电子控制系统的信息反馈，其性能高低直接影响到汽车控制系统的稳定性和可靠性。所以非接触式传感器替代电位计式传感器代表着技术进步的发展方向。近几年来霍尔技术的快速发展，其抗电磁干扰能力和抗温漂能力大大提高，价格也逐步下降。霍尔式位置传感器取代电位计式成了大势所趋。目前已得到了广泛应用特别是在其测速方面。霍尔器件有许多优点。它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高(可达1MHz)，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及烟雾等的污染或腐蚀[1]。因此霍尔元件适合应用于汽车车速的检测中。汽车上所使用的控制系统从功能上可分为传感器单元、控制单元和执行单元部分。其中传感器单元体现的是汽车智能化技术的高低，有其独特的重要地位。对于传感器监测而言，汽车工况要求监视控制参数有很多都是非电量常数，因此汽车传感器被称为汽车控制系统的“眼睛”。传感器质量的好坏势必会对汽车各部位各组件监测和控制的质量产生直接影响，进而汽车的整体性能也将会有一定影响。如今霍尔型车速传感器已成为现代汽车控制系统的重要组成部分，对于这类车速传感器的特性进行测试和研究成为测试领域的又一重要研究方向。本系统简单说明了霍尔型车速传感器和测试系统的组成、结构原理和测试的方法，进而成功地研制了车速传感器测速系统，本系统是利用霍尔型车速传感器来研制与开发的。

1 论文综述

1.1 车速检测系统的背景和意义

传统的机械式车速测量通过旋转磁场作用于转动盘，让转动盘和车速表指针一同发生同向偏转。而当电磁转矩和弹簧产生的阻力矩互相平衡的时候，指针的偏转就会停留在某一角度。使指针偏转角与车速成正比，所以可用来表示其车速。

机械式汽车车速检测系统具有明显的缺陷。因为表盘指针偏转角度与软轴的转动时所产生的磁力成正比，当转速较低的时候，所具有的磁力较小，使得随转速变化波动较大。所以低速的时候车速表指针的摆动较为剧烈、其测量和显示的精度通常不高。如果车辆的发动机采用的是后置式的，需要让车速表指针的偏转动力从变速箱经过软轴等传到驾驶室，此时软轴必然需要布置得很长，此时要将这种长度较长的转动软轴在结构上布置合理，将会是件很困难的事情。

如今电子式测速测量系统更加智能，车速测量系统的功能也更加人性化，速度的显示更加直观功能也更加丰富，加上了里程累计、超速提醒等功能。当今用于测速的方法有很多，其中使用得多的有激光检测技术、红外检测技术、超声检测技术、视频检测技术、雷达检测、感应线圈检测和磁传感器检测技术。目前用于测速的传感器大多使用光电测速传感器，但是由于光电传感器极易受到外界光源的影响，使其误差存在甚至失去意义。霍尔传感器由于其发展速度快、稳定性强和操作方便，还可以通过增加钢磁个数使其准确度加强。目前越来越广泛的运用于车速测速系统中并得到大众的肯定。

本论文设计的汽车测速系统是为了降低高速上车辆超速造成的交通事故, 同时能将测得的车速实时显示,并自动判断是否超速。

汽车车速检测系统设计

1.2 车速检测系统的发展前景

随着汽车技术和电子计算机技术的发展以及现代先进制造技术、电子技术和计算机技术在现代汽车上的广泛应用，现代汽车的机构日趋复杂，各种功能装置也不断增多，各种信息不断增加，汽车车速已经成为汽车信息中心。新的技术快速发展，促使各生产商家积极进行新型汽车车速仪表的研究开发和大量生产。以往的车速检测一般都是软轴转动带动的误差大且不易实现，因此霍尔传感器的出现与发展，很快的应用于各种测速系统中，而且已有较成熟的技术在系统的设计和应用中可供参考。本次设计的汽车测速检测系统具有实时检测显示速度功能，当超速时还具有自报警功能，而且可以通过手动看里程。本次设计的汽车测速检测系统就是利用霍尔传感器进行测速，其结构简单、测速准确、稳定性高、使用寿命长具有良好的发展前景。

2 车速检测系统的设计思路

本款汽车车速检测系统是利用霍尔传感器来实现测速的主要用于高速公路汽车行驶超速报警。当霍尔传感器采集到信号并将其放大，通过波形变换与整形传入到单片机P3.2口，单片机根据所写程序判断是否超速（超速标准为120公里每小时），如果超速通过P3.3口将信号传输给蜂鸣器，此时蜂鸣器发出响声。单片机还会根据传感器传入的信号在LED数码管实时显示速度，当想要知道所走里程可按一下按钮，此时LED数码管上将会显示出里程，长按时消除里程,当离手时又变回速度显示。上电时本汽车测速系统会自动复位。本次设计系统的流程图如图2-1。

3 系统单元模块选型

3.1 传感器选择

目前测速传感器用得比较广泛的有光电测速传感器和霍尔测速传感器。

光电测速传感器开孔圆盘的转轴与转轴相连接，光源的光通过开孔盘的孔和缝隙反射到光敏元件上，开孔盘随旋转体转一周，光敏元件上照到光的次数等于盘上的开孔数从而测出旋转体旋转速度[2]。灵敏度较高，但容易受外界光源影响。

利用霍尔元件测转速时，其内部拥有稳压电路，霍尔电势发生器，放大器，施密特触发器以及输出电路，其输出的电平和TTL电平互相兼容。在待测的旋转体转轴上安装一个圆盘，在圆盘上安装几对小钢磁，如果小钢磁数量越多其分辨率也将越高。霍尔元件安装于小钢磁附近并固定好，直到旋转体以角速度W旋转的时，如果一个小钢磁转过霍尔元件时，霍尔元件就将输出一个脉冲，从而计算出单位时间的脉冲数，就可确定旋转体的速度，来达到测速的要求。

光电测速传感器受外界光源影响很大，不适合运动性物体的测速。集成化霍尔元件传感器拥有灵敏度好、可靠性强、体积较为小巧、传感器无需触点、不会造成磨损、其使用寿命长并且功耗低以及无需担心尘土、油污、湿热的影响等优点，在综合了汽车运动环境的需求，本系统选择使用霍尔传感器来进行速度检测。

是否超速

Y

图2-1 汽车车速检测系统流程图

3.2 单片机选型

单片机是一种可通过编程控制的微处理器，单片机芯片自身不能单独运用于某项工程或产品上，它需要靠外围数字器件或模拟器件的协调才可实现其本身的功能[3]。电子器件内部无一不用到单片机，而且大多数电器内部的主芯片就是由一块单片机来控制的。本次使用的是8051单片机，它的资料比较全，用的人多，市场大，其内部结构简单，适于本次编程使用。

本次单片机选用AT89C51为核心。AT89C51应用广泛操作简单，也为大多数人所熟识。AT89C51提供了4K 字节FLASH 闪速存储器，128字节内部RAM ，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构和一个全双工串行通信口，还具有片内振荡器以及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM ，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。AT89C51价格便宜且功能丰富运用灵活I/O 口丰富，符合汽车车速检测系统所需的要求。

3.3 显示模块的选型

目前用于显示的基本有液晶LCD 显示板和二极管LED 数码管显示。由于此次的车速检测系统构造简单且设计方便，汽车测速显示需要较高的刷新速率才能更加好的实现实时速度显示。所以本次选用的是比较简单的LED 数码管来实现速度的显示。

LED 数码管显示中分为静态显示和动态显示两种。

静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O 口进行驱动，或者使用如BCD 码二-十进位器进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是每个数码管需要占用一个锁存器，硬件电路复杂。因为数码管都处于被点亮状态，所以CS3020

波形整形

51单片机 蜂鸣器报警

显示速度

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需要的电流很大，当数码管的数量增多时，对电源的要求也就随之增高。

数码管动态显示是单片机中应用最为广泛的显示方式之一，每个数码管的公共极COM增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，位元选通COM端电路由单片机控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。数码管的动态显示其实是每个数码管轮流出现相应的字码，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人感觉好像数码管每位都同时显示，而其实只是数码管每位的显示轮流速度过快，以至于人眼已经无法从中分辨出来。数码管的动态显示需要在编程中写入消影程序，所以相对于静态显示来说编程复杂。但是动态显示在电路连接却大大简化了静态显示的复杂性，一般2个74HC573锁存就可以控制8个数码管，硬件电路简单。

所以本次选用的是LED数码管的动态显示。

3.4 报警电路选择

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印件、报警器、玩具、汽车电子设备、定时器等的电子产品中，用做发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

本论文选择的电磁式蜂鸣器来进行超速报警。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片以及外壳等组成[4]。接通电源后，振荡器产生的音频电流信号通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

电磁式蜂鸣器的外围电路简单，可以通过单片机控制驱动信号来使其发出不同音调的声音的电子讯响器。蜂鸣器的音调可以通过程序控制，适合用于对超速的报警来提醒司机们降低并控制好时速。

3.5 程序语言的选择

由于C语言的使用非常方便，所以得到广泛的应用，有许多硬件开发都将应用到C 语言编程，C语言的程序编程本身无需依赖机器的硬件系统，通常无需修改或仅需简单的改动就能够把程序从不同系统中移植过来并直接利用。C语言里提供了许多的数学函数，并且支持浮点运算，C语言的开发效率很高，能够有效的缩短开发时间，并增加了程序可读性以及可维持性[5]。C语言常用语法不多，尤其是单片机的C语言常用语法更少，便于此次的程序编写。C语言简便、快捷、便于利用，所以本次使用C语言来编写程序。

4 系统硬件设计

4.1 AT89C51主控电路

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机[6]。AT89C2051是一种带2K字节闪存具有可编程可擦除且只读存储器的单片机。51单片机

的可擦除和只读存储器能够反复的擦除1000次。该器件是利用ATMEL高密度的非易失的存储器制造技术来制造的，其与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚互相兼容。由于把多功能8位CPU以及闪速存储器组合于单个芯片里面，ATMEL的51单片机成为一种高效的微控制器。AT89C51单片机能够提供一种较高灵活性以及价格相对低廉的方案给嵌入式控制系统来使用。

4.1.1 AT89C51的管脚说明

AT89C51芯片如图4-1

图4-1 AT89C51引脚图

AT89C51有40个管脚，其中包括32个I/O口引脚和2个电源引脚还有2个时钟引脚以及8个编程控制引脚。

32个I/O口引脚又分为P0口、P1口、P2口和P3口，每个口都有八个引脚。

P0口是双向的8位三态I/O口，每个口可独立控制，内部不具有上拉电阻，为高阻状态，不能正常的输出高/底电平需要外接电阻[7]。

P1口是准双向的I/O口每个口可独立控制，内自带上拉电阻，输入不具备锁存功能。当输入时必须先进行写1操作，因为其作为输出使用时没有高阻状态。P1.0和P1.1都具有另外一种功能分别为，T2定时器/计数器的外部输入和T2的外部控制端。

P2口与P1口相似，不过P2口只有准双向的输入输出功能。

P3口不仅具有准双向的输入输出功能，而且每个管脚都具有第二功能。其中P3.0和P3.1分别具有串行输入输出功能；P3.2和P3.3分别具有外部中断0和外部中断一功能；P3.4和P3.5分别课作为定时器/计数器0外部输入端和定时器/计数器1外部输入端；P3.6和P3.7分别具有外部数据存储器写脉冲和外部数据存储器读脉冲功能。

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P3口功能表如表4-1

表4-1 P3口第二功能说明

标号引脚第二功能说明

P3.0 10 RXD 串行输入口

P3.1 11 TXD 串行输出口

P3.2 12 INT0 外部中断0

P3.3 13 INT1 外部中断1

P3.4 14 T0 定时器/计数器0外部输入

P3.5 15 T1 定时器/计数器1外部输如

P3.6 16 WR 外部数据存储器写脉冲

P3.7 17 RD 外部数据存储器读脉冲编程控制引脚分别有外接时钟引脚为18脚和19脚；单片机复位引脚为第9引脚；程序存储器允许输出控制端为第29脚；第30脚用于单片机扩展外部RAM时，ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存，来实现低位地址和数据的隔离；31管脚用于EA接高电平时，单片机读取内部程序存储器。

4.1.2 复位电路

用户应用程序在运行过程中，有时会有特殊需求，需要实现单片机系统恢复（热启动之一），传统的8051单片机由于硬件上不支持此功能，所以用户需要用软件模拟实现，实现起来比较麻烦。

由于本次汽车车速检测系统是基于单片机来控制编程的，单片机在启动时都需要复位，且用软件模拟来实现单片机系统的恢复比较麻烦。所以在单片机的外围电路就需要复位电路。复位电路有3种分别为手动复位和上电复位以及积分型上电复位。本次所设定的复位电路比较特殊，由于需要看里程的需要所以复位电路采用的是手动复位的外围电路设计，但是功能确是上电自动复位，开关是看里程时使用的。

复位信号及产生：单片机上第九引脚为RST引脚是复位信号的输入端。复位信号为高电平有效，其有效时间应持续24个晶振周期以上。若使用6MHZ的晶振，那么复位信号持续时间需要超过4微秒，这样才能完成复位操作。其中整个复位电路中包括内外芯片两部分。复位信号由外部电路所产生并将其传送到施密特触发器，然后由内复位电路在其机器周期的S5P2时刻来进行施密特触发器的输出采样，这样才能得到内部复位操作所需求的信号[8]。

AT89C51单片机的复位基本思路原理——复位信号是从RST引脚输入并被传送至芯片中的施密特触发器。如果系统正处于正常工作状态，并且振荡器稳定，那么此时的RST 引脚具有一个高电平并且已经维持了2个机器周期(即为24个振荡周期)以上，那么CPU 就能够响应并使系统进行复位。

复位电路外接电路如图4-2

图4-2 复位电路的外接电路图

4.1.3 晶振电路

单片机系统中都需要晶振，晶振在单片机系统中发挥着很大的作用，又称为晶体振荡器，它结合单片机内部的电路，从而产生单片机所需求的时钟频率，晶体振荡器提供的时钟频率越高，那么单片机的运行速度也将更快，单片机所有的指令能够准确执行全都是建立于单片机晶振所产生的时钟频率。

常用波特率通常按规范取为1200,2400,4800,9600，...，若采用晶振12MHZ或6MHZ，计算得出的T1定时初值将不是一个整数，这样通讯便会产生积累误差，进而产生波特率误差，影响串行通信的同步性能。能解决的方法只有调整单片机的时钟频率Fosc,通常采用11.0592MHZ晶振。因为它能非常准确地计算出T1定初值，即使对于较高的波特率（16900,19200），只要是标准通信速率，常采用11.0592MHZ的晶振可以得到非常准确的数值。

正常的工作条件下，一般的晶振频率绝对精度通常能够处于百万分之五十。高级晶振的精度当然也就更高。有些单片机晶振能够由外加电压在一定范围内来进行频率的调整，这个称之为压控振荡器。晶振用一种可以将电能以及机械能共同转化的晶体使其在共振状态下工作，用来提供稳定且精确的单频振荡。

晶体振荡器能够为系统提供所需的时钟信号。正常情况下一个系统下只共用一个晶振，这是为了使各部分组件保持同步。当然有些通讯系统的基频和射频会使用不同的晶振，然后利用电子调整频率来保持系统各部分的同步[9]。

本次汽车车速检测系统所使用的51单片机所用晶振频率为11.0592MHZ，外围电路图如下4-3。

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图4-3晶振外围电路

4.1.4 存储器AT24CO2

AT24C02是一个2K位串行CMOSE2PROM，内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。

AT24C02的特性：数据线上的看门狗定时器；可编程复位门栏电平；高数据传送速率为400KHz和1C总线兼容；2.7V至7V的工作电压；低功耗CMOS工艺；16字节页写缓冲区；片内防误擦除写保护；高低电平复位信号输出；100万次擦写周期；数据保存可达100年；商业级、工业级和汽车温度范围。

AT24C02的功能描述：支持总线数据传送协议I2C，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，由于A0、A1和A2可以组成000~111八种情况，即通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上，通过进行不同的配置进行选择器件。

本次系统AT24C02的外围电路如图4-4。

4.2 传感器电路模块介绍

霍尔传感器是一个换能器，将变化的磁场转化为输出电压的变化。霍尔传感器首先是用来测磁场的，此外还可以被用来测量产生和影响磁场的物理量。霍尔传感器是由于人们根据霍尔效应用半导体材料制成的原件所以叫霍尔元件。霍尔传感器是一种磁场传感器。霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，由磁钢、霍尔元件等组成。霍尔传感器广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。

霍尔器件是利用半导体材料制成的一种器件，施加外磁场B使之与垂直于平面的方向一致，然后施加两外电场于平面方向两端，那么电子将会在磁场中运动，最后在器件的两个侧面间隙内产生霍尔电势。它的大小与电流大小以及外磁场成比例。霍尔开关传感器具有体积小，无需触点，良好的动态特性，使用寿命长等优点，因此在测量转动物体转速领域内应用十分广泛。

本系统采用的CS3020是根据检测钢磁转过的次数转化成脉冲信号来实现速度的检

测，同时也可以测里程。

图4-4 AT24C02外围电路

4.2.1 霍尔式车速传感器

如今在汽车的应用中霍尔效应传感器具有十分重要的地位，其主要是因为变速器周围的空间位置存在冲突。霍尔效应传感器作为一种固体传感器，它主要应用于曲轴转角以及凸轮轴的位置上，主要用于开关点火以及燃油喷射电路的触发；它还可应用于其它要求控制转动部件的位置以及对速度控制有要求的电路中。霍尔效应传感器（开关），是由一个理论上完全闭合的并包含永久磁铁以及磁极部分的磁路共同组成的，一个软磁铁叶片转子通过磁铁和磁极间的气隙，由叶片转子上的窗口可允许磁场不受影响的通过并最终到达了霍尔效应传感器，然而没有窗口的部分则会中断磁场，所以，叶片转子窗口所起到的作用是用于开关磁场，让霍尔效应如同开关一般达到打开或关闭的功能，因此一些设计者会将霍尔效应传感器以及一些类似的电子设备，称为霍尔开关。此组件实际上就是一个开关设备，然而它的关键功能部件就是霍尔效应传感器来充当的。测试步骤把驱动轮顶起以便用来模拟行使状态，或者可以将汽车示波测试线加长用来进行行驶的测试。如若车轮开始转动，霍尔效应传感器就会产生一连串的脉冲信号，此脉冲个数会随着车速增加而增加，但其位置的占空比无论何种速度状态下将保持恒定不变。当车速传感器变高，相应的示波器上的波形脉冲相应的也将变多。如果确认从一个脉冲到另一个脉冲之间的幅度、频率以及形状都是一致的，那么就是说明幅度够大，正常情况下它等于传感器的供电电压，而且它两脉冲间隔相同，形状一致，并与预期的相同。在确定波形的频率和车速同步以及占空比恒定不变之后，还要观察以下内容：1、观察波形是否具有一致性，并且检查波形顶部以及底部的尖角。2、观察幅度是否具有一致性，它的波形高度也应该相等，那时由于所给传感器的供电电压一直没变。有一些实例表现出波形底部或者顶部出现缺口或不规则。其实关键的是波形的稳定性不变，如果波形对

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地电位过高，也就是说明电阻过大或者传感器可能接地不良。3、观察因为行驶性能问题的产生以及故障码出现而导致的波形异常，就能够确定与他人反映的故障还有行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。即使霍尔效应传感器通常被设计在能高至150℃的温度下正常运行，但霍尔效应传感器的工作依然会受到温度的影响，有些霍尔效应传感器依然在一定的温度下(冷或热)就会失效。当示波器显示的波形不正常时，可检查被干扰的线以及连接不良的线束，还需要检查示波器和连线，来确定有关部件转动是否正常(输出轴，传感器转轴等)。如果示波器显示故障，可以摇动线束，它可以为我们进一步判断，用来确定故障的根本原因是不是由于霍尔效应传感器的故障所造成的。

4.2.2 霍尔传感器的特性

霍尔元件工作是需要加控制电流的，这就需要知道控制电极间的电阻。霍尔电极输出霍尔电势，对外它是电源，这就需要知道霍尔电极之间的电阻。

当霍尔元件有控制电流使其本身在空气中产生10摄氏度时，对应的控制电流值称为额定控制电流。因霍尔电势随控制电流的增加而线性增加，所以使用中选用尽可能大的控制电流，因而需要知道元件的最大允许控制电流。

当没有外加磁场，霍尔元件用交流控制电流时，霍尔电极的输出有交流不等位电势，还有一个直流电势[10]。

(一)线性型霍尔传感器的特性

输出电压和外加磁场强度呈线性关系，如图4-5。

图4-5 霍尔传感器的线性关系

可见，在B1到B2磁感应强度范围里具有良好的线性度，如果磁感应强度不在此范围内则呈现饱和状态。

(二)开关型霍尔传感器的特性

如果外加磁感应强度超过了动作点Bop时，此时将会有低电平由霍尔传感器输出，如果磁感应强度降低至动作点Bop以下时，此时传感器的输出信号保持不变，直到磁感应强度降至释放点BRP时，传感器会由低电平变为高电平。Bop与BRP之间的滞后让此开关动作更加可靠。

如果磁感应强度超过动作点Bop时，传感器输出将会使高电平变为低电平，当外磁场消失后，传感器保持之前的输出状态（即锁存状态），必须施加反向磁感应强度达到BRP时，才能使电平产生变化。

4.2.3 霍尔传感器引脚说明

霍尔传感器包括线性型霍尔传感器以及开关型霍尔传感器。该设计采用的是开关型霍尔传感器。它内部包含了稳压器，霍尔元件，差分放大器，施密特触发器以及集电极开路输出级。

CS3020霍尔传感器有3个引脚。第一引脚接的是5V的电源；第二引脚接地；第三引脚为输出。由于传感器内部为集电极开路输出，所以需外接一个上拉电阻，其阻值与电源电压大小有关，一般取1～2k。上拉电阻在第一与第三引脚之间。

4.2.4 霍尔传感器车速测量原理

霍尔传感元件对磁敏感，通常用在开关信号采集的有CS3020和CS3040等，这种传感器具有3引脚的器件，外形和三极管类似，只需接上电源，就可以工作，输出大多数为集电极开路（OC）门输出，它具有较宽的工作电压范围可供操作，而且方便使用。将钢磁贴在车轮上，车轮每转动一圈霍尔传感器便输出一个脉冲。通过单片机测量产生脉冲的频率，就可以得出车轮的转速。同样道理，根据车轮的转速，再结合圆盘的周长就是计算出物体的位移也就是里程。通过电压比较器实现计数脉冲的输出，既可在单片机实验箱进行转速测量，也可直接将输出接到频率计或脉冲计数器，得到单位时间内的脉冲数，进行换算即可得电机转速这样可少用硬件，不需编程。

4.2.5 霍尔传感器的转速测量方法

转速的测量方法很多，根据脉冲计数来实现转速测量的方法主要有M法(测频法)，T法(测周期法)以及MPT法(频率周期法)。本系统采用的是M法(测频法)。因为转速是利用单位时间内的转数来变换得到的，其变换过程中通常是有一定规律的循环运动。依据霍尔效应原理，把一块永久磁钢安装于车轮转轴的转盘边沿。当转盘跟着侧轴旋转时，小磁钢也会同步旋转，把一个霍尔器件安装在转盘下方，转盘跟着轴旋转时，其经过磁钢时，磁钢所产生的磁场对其产生影响，此时霍尔器件有脉冲信号输出，脉冲信号的频率与车轮旋转速度成正比。脉冲信号的周期和车轮的转速有以下关系：

n=60/（PT） r/min

其中n为车轮转速，P为车轮旋转一圈的信号个数，T为方波信号输出周期。根据公式就可以计算出小车的转速。

4.2.6 霍尔传感器设计电路

本次论文设计的是用霍尔传感器CS3020来进行信号的采集输出工作达到测速的目的，其外接电路图4-6。

汽车车速检测系统设计

图4-6 传感器外接电路

4.3 显示模块的介绍

4.3.1 LED数码管介绍

LED数码管以发光二极管作为发光单元，颜色有单红，黄，蓝，绿，白，七彩效果。单色，分段全彩管可用大楼，道路，河堤轮廓亮化，LED数码管可均匀排布形成大面积显示区域，可显示图案及文字，并可播放不同格式的视频文件。通过电脑下flash、动画、文字等文件，或使用动画设计软件设计个性化动画，播放各种动感变色的图文效果。

LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等，LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类。

显示效果：由于LED基本上属于电流敏感元件，它的正向压降分散性很大，而且还和温度有关，只有当数码管具有恒定的工作电流，并不受温度和其它因素的影响，才能使其具有良好的亮度均匀度。此外，如果温度发生变化，那么驱动晶片还必须可以自动调节电流大小的输出来实现色差平衡温度补偿[11]。

安全性：仅仅是短时间的电流超载也能够对发光管造成不可挽回的损坏。使用恒流驱动电路可有效防止因为电流故障而导致数码管内发光管的大面积损坏。此外，我们所使用的超大型积体电路具有级联延时开关特性。用来防止发光二极管因反向尖峰电压而带来的损害。超大型积体电路还具有热保护功能，当任何一片的温度超过一定值时可自动关断，并且可在控制室内看到故障显示。

4.3.2 LED数码管特性

(1)能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容。

(2)发光响应时间极短(<0．1μs)，高频特性好，单色性好，亮度高。

(3)体积小，重量轻，抗冲击性能好。

(4)寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。成本低。

性能：防水，防尘，防紫外线，耐压，耐破裂，耐高低温，耐燃，超强抗冲击老化。

本次所用的就是LED数码管的共阴极接法其所显示数字对应的二进制电平信号如表4-2。

表4-2共阴极数码管显示字段

显示字符G F E D C B A 十六进制

0 01 1 1 1 1 1 3F

10 0 0 0 1 1 0 06

2 1 0 1 1 0 1 1 5B

3 1 0 0 1 1 1 1 4F

4 1 1 0 0 1 1 0 66

5 1 1 0 1 1 0 1 6D

6 1 1 1 1 1 0 1 7D

70 0 0 0 1 1 1 07

8 1 1 1 1 1 1 1 7F

9 1 1 0 1 1 1 1 6F

A 1 1 1 0 1 1 1 77

B 1 1 1 1 1 0 0 7C

C0 1 1 1 0 0 1 39

D 1 0 1 1 1 1 0 51

E 1 1 1 1 0 0 1 79

F 1 1 1 0 0 0 1 71

单片机中应用最为广泛的一种显示方式是数码管动态显示，数码管内有"a,b,c,d,e,f,g,dp"8个笔画，动态驱动能将全部的显示笔划同名端连在一起，此外增加位选通控制电路提供给各个数码管的公共极COM，各自独立的I/O线控制着各自的位选通。当单片机字形码输出时，各个数码管都将收到相同的字形码。因此我们只需将要显示字型码的数码管的位选通COM端打开，该数码管界面就会显示所需字形，没有选通的数码管就不会亮。

本次选用的共阴极红色8位数码管。数码管功耗低寿命长操作简便。本次数码管与锁存器74HC573利用上拉电阻和单片机实行互联，由单片机输出信号，在锁存器上锁存由数码管显示,直到下一条指令到来并在锁存器里实现锁存在数码管上得以显示。一个数码管可以显示的数有0到9还有包括英文字母A到F，本次由于是速度的显示所以只需要0到9的显示。

4.3.3 74HC573作用

74HC573是一种数字芯片，8数据锁存器主要用于数码管、按键等的控制。74HC573

汽车车速检测系统设计

具有驱动能力，每个口输出电流可达35MA，也可作缓冲器使用。

74HC573芯片器件的输入是和标准CMOS 输出兼容的；加上拉电阻，它们能和LS/ALSTTL 输出兼容。当锁存使能端为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。

74HC573引脚图如图4-7。

图4-7 74HC573引脚图

74HC573的八个锁存器都是透明的D型锁存器，当使能（G）为高时，Q 输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。74HC573功能表如表4-3。

表4-3 74HC573功能表

输入输出输出使能（OE）锁存使能（LE） D Q

L H H H

L H L L

L L X 不变

H X X Z

X不用关心；Z表示高阻抗

由真值表可以看出，当OE为高电平时，无论LE与D端为何种电平状态，其输出都

为高阻态。很明显，此时该芯片处于不可控状态，而我们将74HC573接入电路是必须要控制它的，因此再设计电路时也就必须将OE接低电平，所以实验板上的两个锁存器的OE都要接地。

LE为使能信号端，LE有效时，输出端进入触发器，并被保存。OE为输出允许信号端，当OE为低电平时，存储在寄存器中的数据输出到输出端[12]。

当OE为低电平时，若LE为H时，D与Q同时为H或L；而当LE为L时，无论D为何种电平状态，Q都保持上一次的数据状态，也就是说，当LE为高电平时，Q端数据状态紧随D端数据状态变化；而当LE为低电平时，Q端数据将保持住LE端变化为低电平之前Q端的数据状态。因此我们将锁存器的LE端与单片机的某一引脚相连，再将锁存器的数据输入端与单片机的I/O口相连，便可通过控制锁存器的锁存端与锁存器的数据输入端的数据状态来改变锁存器的数据输出端的数据状态。

4.3.4 显示电路

两个锁存器的数据输入端连接单片机的P0口，P0口同时加了上拉电阻。数码管中WE1，WE2，WE3是它们的位选端，每一个数码管对应一个位选端与第二个锁存器74HC573的数据输入端的低六位中的3位相连。第一个锁存器的数据输出端与数码管的引脚a,b,c,d,e,f,g,dp分别相连。两个锁存器的锁存端分别与P2.6和P2.7相连。单片机可以控制锁存端进而控制锁存器的数据输出，便可控制任意数码管显示任意数字。数码管显示电路如图4-8。

图4-8数码管显示电路

定速巡航控制系统

定速巡航控制系统 在推出的众多车型当中都配备了巡航控制系统，表面看来，这个功能的设置并没有太大的作用，但在实际操作中，尤其是在高速公路上行驶时，便能体现出其不意的功能。现在就向您介绍一下巡航控制系统。 汽车巡航控制系统(Cruise Control System)，简称CCS系统，又称恒速行驶系统。它是利用电控技术对汽车的行驶速度进行自动调节的一种电子控制装置，是一种减轻驾车者疲劳的装置。 具体具有以下优点： 1、保持汽车行驶速度稳定。无论汽车行驶在平路还是上坡、下坡，也无论是风和日丽还是急风暴雨，只要在发动机功率允许的范围内，汽车的行驶速度均能保持恒定不变。 2、提高汽车行驶的舒适性。由于其车速稳定，无或快或慢的感觉，尤其是在郊外或高速公路上行驶，乘员乘坐的舒适性体现的更为明显。此外，由于驾驶员无须频繁踏踩加速踏板，疲劳程度会大大减轻。 3、可提高燃油经济性和环保性。采用巡航定速系统后，可使发动机燃料的供给与功率的配合处于最佳状态，在同样的行驶条件下，对于有经验的驾驶员来说，可以节省燃油15%，而且减少排气中有毒成分的含量。 汽车巡航控制系统主要由各种开关和传感器、电控单元ECU、执行器三大部分组成。一般车型都将巡航控制系统操纵手柄设置在方向盘上，一般设置了五种功能：SET（设置恒速）、COAST（减速或滑行）、RES（恢复）、ACC（加速）、CANCEL （解除或取消）。 当按下车速调置开关(SET)后，就能存储此时此刻的车速并能自动保持这个车速。当不需要速度控制时，只要踩下制动踏板，速度设定功能就会立即停止，但是速度信息继续存在。如果要恢复速度控制，按恢复开关(Resume)就能恢复原来存储的车速，汽车又能按照这个速度行驶。另外还有低速自动消除功能，当车速低于40公里/小时以下，定速设置会自动消失并不能再恢复。 按巡航控制的执行器来分类，通常有真空式和电机式两种巡航控制系统： 1、真空式巡航控制装置： 主要由真空调节器和节气门驱动伺服膜盒两部分组成。真空调节器用于控制系统内的真空度，节气门驱动伺服膜盒用于控制节气门开度，从而有效的控制汽车按预定的车速稳定行驶。 2、电机式巡航控制装置： 主要由伺服电机、减速机构、电磁离合器和位置传感器等部分组成。电磁离合器的功用是锁止或释放控制节气门拉索。位置传感器是用来检测伺服电机控制节气门的位置，即动态反映节气门开度情况，使汽车能保持一定速度行驶。

汽车仪表盘图标大全

汽车仪表盘图标大全 https://www.docsj.com/doc/0f16407869.html,/2012年8月20日来源：新浪汽车 汽车仪表盘图标大全： 汽车仪表盘图标大全一、车内各类仪表指示灯 1、ABS指示灯 该指示灯用来显示ABS工作状况。当打开钥匙门，车辆自检时，ABS灯会点亮数秒，随后熄灭。如果未闪亮或者启动后仍不熄灭，表明ABS出现故障。 2、EPC指示灯 常见于大众品牌车型中。打开钥匙门，车辆开始自检时，EPC灯会点亮数秒，随后熄灭。如车辆启动后仍不熄灭，说明车辆机械与电子系统出现故障。 3、O/D挡指示灯 该指示灯用来显示自动档的O/D挡(Over-Drive)超速挡的工作状态，当O/D挡指示灯闪亮，说明O/D挡已锁止。此时加速能力获得提升，但会增加油耗。 4、安全带指示灯 该指示灯用来显示安全带是否处于锁止状态，当该灯点亮时，说明安全带没有及时的扣紧。有些车型会有相应的提示音。当安全带被及时扣紧后，该指示灯自动熄灭。

5、电瓶指示灯 该指示灯用来显示电瓶使用状态。打开钥匙门，车辆开始自检时，该指示灯点亮。启动后自动熄灭。如果启动后电瓶指示灯常亮，说明该电瓶出现了使用问题，需要更换。 6、机油指示灯 该指示灯用来显示发动机内机油的压力状况。打开钥匙门，车辆开始自检时，指示灯点亮，启动后熄灭。该指示灯常亮，说明该车发动机机油压力低于规定标准，需要维修。 7、油量指示灯 该指示灯用来显示车辆内储油量的多少，当钥匙门打开，车辆进行自检时，该油亮指示灯会短时间点亮，随后熄灭。如启动后该指示灯点亮，则说明车内油量已不足。 8、车门指示灯 该指示灯用来显示车辆各车门状况，任意车门未关上，或者未关好，该指示灯都有点亮相应的车门指示灯，提示车主车门未关好，当车门关闭或关好时，相应车门指示灯熄灭。 9、气囊指示灯 该指示灯用来显示安全气囊的工作状态，当打开钥匙门，车辆开始自检时，该指示灯自动点亮数秒后熄灭，如果常亮，则安全气囊出现故障。

制动系统匹配设计计算分解

制动系统匹配设计计算 根据AA车型整车开发计划，AA车型制动系统在参考BB轿车底盘制造平台的基础上进行逆向开发设计，管路重新设计。本计算是以选配C发动机为基础。 AA车型的行车制动系统采用液压制动系统。前、后制动器分别为前通风盘式制动器和实心盘式制动器，制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线(X型)布置，采用ABS。驻车制动系统为机械式手动后盘式制动，采用远距离棘轮拉索操纵机构。因AA车型与参考样车BB的整车参数接近，制动系统采用了BB样车制动系统，因此，计算的目的在于校核前/后制动力、最大制动距离、制动踏板力、驻车制动手柄力及驻坡极限倾角。 设计要符合GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》；GB 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》和GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》的要求，其中的踏板力要求≤500N，驻车制动停驻角度为20％（12），驻车制动操纵手柄力≤400N。 制动系统设计的输入条件 整车基本参数见表1，零部件主要参数见表2。 表1 整车基本参数

表2 零部件主要参数制动系统设计计算 1.地面对前、后车轮的法向反作用力 地面对前、后车轮的法向反作用力如图1所示。 图1 制动工况受力简图由图1，对后轮接地点取力矩得:

式中：FZ1（N）：地面对前轮的法向反作用力；G（N）：汽车重力；b（m）：汽车质心至后轴中心线的水平距离；m（kg）：汽车质量；hg（m）：汽车质心高度；L（m）：轴距；（m/s2）：汽车减速度。 对前轮接地点取力矩，得： 式中：FZ2（N）：地面对后轮的法向反作用力；a（m）：汽车质心至前轴中心线的距离。 2.理想前后制动力分配 在附着系数为ψ的路面上，前、后车轮同步抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于汽车的地面附着力；并且前、后轮制动器制动力Fm1、Fm2分别等于各自的附着力，即：

基于模糊PID的汽车巡航控制系统设计

题目：基于模糊PID的汽车巡航控制系统设计

基于模糊PID的汽车巡航控制系统设计 摘要 汽车巡航控制系统是一种辅助驾驶系统，它不但可以减轻驾驶员的负担，还可以提高驾车的舒适性。汽车巡航控制系统具有非线性、时变不确定性，并受到外界扰动、复杂的运行工况等影响。本文介绍了一种基于模糊PID控制算法的汽车巡航控制系统。 本文对汽巡航控制系统进行了简要的分析，将模糊PID控制方法作为其控制方案，对现有的PID控制进行完善和优化，并设计出系统的模糊控制器。以轿车为对象，分析了汽车在行驶过程中的驱动力及受到的各种阻力和干扰力，并建立起汽车纵向动力学模型。利用MATLAB建立了系统的仿真模型，利用MATLAB软件中的模糊逻辑工具箱对系统的设计进行仿真，验证系统设计的可行性，并对汽车巡航控制系统进行了仿真和分析。由仿真结果可知，模糊PID控制方法能使系统的超调减小、反应速度加快、控制效果良好，是一种适用于汽车巡航控制系统的控制方法。 关键词：定速巡航控制系统；MATLAB；模糊PID；仿真

The Design of Controller of Automobile Cruise Control System Based On Fuzzy-PID ABSTRACT Automobile cruise control system,which could not only relieve the drivers burden,but also could make the driving comfortable.it is a kind of accessorial driving system,Cruise control system has high nonlinearity and non-determinacy with time changing.And CCS,which is effected by some factors such as external load disturbers and complicated running modes,A kind of CCS which is based on Fuzzy PID control,it is introduced in the thesis. Analyzing the cruise control system briefly, Fuzzy-PID is confirmed as the control method of the system, improved and optimized the PID control. Then the Fuzzy PID controller is designed,As the object is a car, the thesis analyzes the resistances and disturbs whil e the car’s running,And the automobile dynamics model is given,After setting up the model by means of MATLAB,use the Fuzzy Logic Toolbox in MATLAB software to simulate the design of the system, to verify the feasibility of the system design, the result is analyzed,From the result,we may know that Fuzzy PID control could make the overshoot smaller and the response time shorter,The effect of Fuzzy PID method is given.SO it is a suitable method for CCS. Keywords：cruise control system；MATLAB；Fuzzy PID；simulation

汽车方向盘按键控制器系统设计

汽车方向盘按键控制器系统设计 作者：飞思卡尔半导体中国有限公司钱华 随着汽车在人们日常生活中的普及以及汽车电子在汽车应用领域价值不断地扩大，越来越多的舒适性能和“智能”应用被集成进车身电子的领域。飞思卡尔最新的汽车级8位微控制器MC9S08SC4便是本文所要介绍的主角，该款微控制器是业界使用广泛的飞思卡尔HCS08系列汽车级微控制器家族最新的成员，以其低成本、小封装但同时兼具高性能、高可靠性的特点，适用于众多汽车电子应用领域，例如：简单的灯光控制、按键控制、HV AC、LIN通信控制器、车内后视镜调光以及简单的继电器和马达控制。如果你正在为你的应用物色一颗高性能、低成本的汽车级微控制器，但又为电子模块成本和PCB面积的限制而苦恼，相信MC9S08SC4 正是你要找的这颗芯片。 MC9S08SC4的片上资源及性能 MC9S08SC4作为飞思卡尔HCS08汽车级8位微控制器家族的成员，设计上延续了HCS08微控制器许多的优点，例如总线频率高达20Mhz的HCS08内核，高质量汽车级内置Flash存储器可用于EEPROM的模拟，芯片上自带的时钟振荡器在全温度和电压范围内可校准至±2%的精度，还包括内部增强型支持LIN通信的串口控制器。图1是MC9S08SC4芯片内部的结构框图 和资源配置。 MC9S08SC4的典型应用

人们在选择家用轿车时，对舒适性要求不断提高，因此在整车的设计中舒适性能也受到越来越广泛地重视，舒适性能已成为购车因素的一项重要指标。因此即使在许多中低端的轿车上这种需求也随处可见，例如现在汽车的方向盘已经不仅仅是传统的只具备控制方向和喇叭的功能，在它上面往往会集成用于控制其他功能的按键，例如控制收音机的操作按钮、控制DVD 或者CD播放的操作按钮、手机蓝牙免提、自动巡航控制按钮，甚至还预留了用户可配置功能的按键。方向盘按键的不同风格体现了每种车型不同的个性，因此按键设计正受到越来越 多车厂的关注。 本文所要介绍的MC9S08SC4微控制器非常适合类似方向盘按键这样应用，能帮助汽车制造商在不增加高昂成本的情况下获得比竞争者对手较大的差异化优势。MC9S08SC4在键盘的应用中可作为一个LIN通信的Slave节点，负责采集来自方向盘按键的各种控制信号，然后通过LIN总线将这些信号传递给车内其他的控制器单元，这些控制包括车身电子控制器、CD或者DVD控制器、蓝牙通信控制器和仪表盘控制器等。 图2所示是利用MC9S08SC4作为方向盘按键控制器的系统框图，简单地表明了整个控制系统从键盘信号输入端经过逻辑控制最终输出驱动信号这一完整的控制流程。汽车方向盘按键控制器单元由蓝色框内部组成，虽然整个控制系统的结构相对简单，但是该应用还是有一些设 计上的挑战。 汽车方向盘按键控制器系统设计挑战 汽车方向盘按键控制器的设计，主要的挑战在于： 方向盘按键控制器在安装的空间上受到限制，由于控制器会被安装在方向盘面板附近的位置，因此需要在设计时尽可能减小PCB的面积，以方便地嵌入到方向盘下方狭小的空间，并且要

汽车定速巡航控制装置的设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告 文献综述 1 研究目的及意义 随着汽车工业和公路运输业的发展，汽车将走进千家万户，驾驶人员非职业化的特点将突出，车辆驾驶的自动化己成为汽车发展的主要趋势[1]。跨入二十一世纪后，人们需要更加舒适、简便和安全的交通工具，以适应快捷的生活节奏，因此对汽车的智能化要求更加迫切，随着计算机和电子技术的不断发展，性能价格比不断提高，为汽车的优化提供了雄厚的物质基础，汽车实现智能化已不是梦想[2]。驾驶汽车长途行驶的机会较多，而且在高速公路上行驶时变换车速的频率及范围都较少，能以较稳定的车速行驶。但若长途驾驶而右脚不得不踩油门踏板时，久而久之驾驶员就会感到疲劳，容易发生交通事故。车辆自动变速器及其控制技术是智能汽车非常重要的内容，是汽车辅助驾驶系统和自动驾驶系统的基础，是目前我国智能汽车发展亟须解决的核心技术之一。 此外，随着我国高速公路网建设纵横迅速延伸，自动巡航控制也具备了广泛的发展和应用前景[3]。 汽车巡航控制系统CCS(Cruise Control System)是汽车电子技术新装置之一，它实际上就是一种辅助驾驶系统[4]。汽车定速巡航控制装置的使用减轻了驾驶员操纵强度,减少了不必要的车速变化,提高了驾驶的舒适性和安全性,节省了燃料和降低排放污染，提高发动机的使用效率[5]。采用汽车巡航控制系统是提高汽车的动力性能和乘坐的舒适性的主要方法之一。 2 汽车定速巡航控制系统的历史背景 汽车巡航控制系统发展至今已有四十多年的历史，它经历了机械控制系统、晶体管控制系统、模拟集成电路控制系统和微机控制系统等几个过程[6]。 从总体上来说，国外汽车巡航控制系统的发展大体经历了三个阶段： 第一阶段是上世纪50年代末至70年代中期，这一时期美国和日本相继出现了以模拟电路为基础的汽车巡航控制系统。例如，日本丰田公司从1965年起就开始在车上装用毕业设计（论文）开题报告

汽车定速巡航系统

南通航运职业技术学院毕业论文（作业） 班级：汽修3112班专业：汽车检测与维修题目：汽车定速巡航系统 学生姓名：孙美松 指导老师：成诚 2014年6月16日

目录 0 引言 (1) 1 汽车巡航控制系统简介 (1) 1.1 意义 (1) 1.2 功能 (2) 1.3汽车巡航控制系统的类型 (2) 2 原理与构成 (2) 2.1 原理 (2) 2.2 构成 (3) 3 应用 (5) 4 国内外汽车巡航控制系统发展现状 (6) 4.1 国外发展情况 (6) 4.2 国内发展情况 (6) 4.3巡航控制系统延伸发展 (7) 5 现存问题与发展趋势 (7) 5.1 现存问题 (7) 5.2发展趋势 (8) 6 结束语 (8) 参考文献： (8) 感谢词 (8)

汽车定速巡航系统 汽修3112 孙美松 （南通航运职业技术学院交通工程系，江苏南通226010）摘要：本文论述了汽车定速巡航系统（CRUISE CONTROL SYSTEM）的作用、原理、发展趋势，同时对其原理、操作方法、检测方法和加装方法等做更深一成的解析。 关键词：巡航原理、巡航控制系统、应用、发展趋势、 0 引言 汽车巡航系统CCS（Cruise Control System）自1961年在美国白宫首次应用以来，已经成了高档轿车的标准装配。当汽车在高速公路上行驶时，接通巡航控制开关，设定目标车速，巡航控制系统将根据汽车行驶阻力的变化，自动增大或减小节气门开度，使汽车设定的车速匀速行驶，以减轻驾驶员的劳动强度。采用巡航控制以后，避免了驾驶员操纵加速踏板，使汽车车速反复变化造成了运行工况频繁变化，因此，不论是汽车的经济性、排放控制，还是行驶平顺性、乘坐舒适性都得到很好的改善。新款宝来在原有装备基础上，又增加了ESP(电子稳定程序)和CCS(巡航控制系统，德文缩写是GRA)选装装备，并对车型作了新的定义，分为基本型、舒适型、豪华型、尊贵型等，汽车巡航控制系统(CCS)就是为解决此问题而诞生的。 1 汽车巡航控制系统简介 1.1 意义 1.1.1定义 定速巡航系统（CRUISECONTROLSYSTEM）缩写为CCS，又称为定速巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等。按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。汽车在行驶中通过操纵调整开关，驾驶员不必踩踏油门调整车速，汽车也能以设定的车速进行定速行驶。 1.1.2作用 汽车在采用了巡航控制系统（CCS）行驶时，驾驶员无需踩踏加速踏板，尤其在安装自动变速器的汽车中，因不需使用离合器，只需手握方向盘就可轻松驾驶，从而驾驶员的右脚能过解放出来，减轻了驾驶员的疲劳强度，使整个驾驶过程变得舒适、轻松和简便，降低了交通事故发生概率、提高了行车安全性。此外，使燃油的供给和发动机功转速处于最佳配合状态，减少有害气体排放，有效降低燃油消耗，提高汽车的经济性和环保性，减少磨损延长寿命。

汽车巡航控制系统应用及发展趋势

汽车巡航控制系统地应用及发展趋势 摘要：汽车巡航控制系统(Cruise Control System 或CCS,又称车辆速度控制系统,是指在一定地车速范围内,驾驶员不用操控油门而能 使汽车保持设定地速度行驶地控制装置.采用了巡航控制系统地汽车,驾驶员不用控制加速踏板,降低了驾驶疲劳,提高了行驶安全性和燃 油经济性.本文介绍了汽车巡航控制系统地原理.功能及应用情况,对比了国内外汽车巡航控制系统地发展水平.同时对该系统地发展趋势做出了预测. 关键词：汽车；巡航控制系统；应用；发展趋势 0 引言 近年来,随着现代汽车控制技术和高速公路地飞速发展,在世界各国特别是发达国家,无论是运输业还是个人,汽车都已成为长距离运输地主要交通工具.在大陆型地国家,驾驶汽车长途行驶地机会较多,在高速公路上长时间行驶时,驾驶员长时间操纵加速踏板而得不到活动,容易造成腿部肌肉疲劳强度加大,甚至腿部会抽筋,失去制动能.汽车巡航控制系统(CCS)就是为解决此问题而诞生地. 1 汽车巡航控制系统简介 1.1 定义 汽车巡航控制系统,简称CCS,根据其特点一般又称为“巡航行驶

装置”.“速度控制系统”.“自动驾驶系统”等.汽车巡航控制系统(CCS)就是可使汽车工作在发动机有利转速范围内,减轻驾驶员地驾驶操纵劳动强度,提高行驶舒适性地汽车自动行驶装置[1].汽车在行驶中通过操纵调整开关,驾驶员不必踩踏油门调整车速,汽车也能以设定地车速进行定速行驶. 采用了汽车巡航控制系统（CCS）地车辆在行驶中,由于驾驶员无需踩踏加速踏板,尤其是装有自动变速器地汽车,因不需使用离合器,只需手握方向盘就可轻松驾驶,将驾驶员地右脚解放出来了,大大减轻了驾驶员地疲劳强度,使整个驾驶过程变得简便.轻松和舒适,降低了交通事故发生地几率.提高了行车地安全性. 此外,使用汽车巡航控制系统（CCS）后,在同样地行驶条件下,对一个有经验地驾驶员来说,可节约燃油15％[2].这是因为CCS系统中使用速度稳定装置后,可使汽车燃油地供给与发动机功率间地配合处于最佳状态,有效降低燃油消耗,减少有害气体排放,提高汽车地经济性和环保性. 1.2 功能 1.2.1 车速设定功能.当在高速公路上长时间稳定行驶时,在路况良好.分到行车.无人流地情况下,可按下“设定”开关,设定一个稳定行驶地车速,驾驶员无须操控油门和换挡,汽车一直以这一车速稳定运行. 1.2.2 消除功能.当驾驶员踩下制动踏板时,车速设定功能立即消失,驾驶员要用常规方法操作驾驶,直到再按另外地功能开关为止.

制动系统设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

1 选题的背景和意义 1.1 选题的背景 在全球面临着能源和环境双重危机的严峻挑战下世界各国汽车企业都在寻求新的解决方案一一如开发新能源技术，发展新能源汽车等等然而. 新能源汽车在研发过程中已出现!群雄争霸的局面在能源领域. 有压缩天然气，液化石油气，煤炼乙醇，植物乙醇，生物乙醇，，生物柴油，甲醇，二甲醚，合成油等等新能源动力汽车在转换能源方面有燃料电池汽车氢燃料汽车纯电动汽车轮毅电机车等等。选择哪种新能源技术作为未来汽车产业发展的主要方向是摆在中国汽车行业面前的重要课题。据有关专家分析进入新世纪以来，以汽车动力电气化为主要特征的新能源电动汽车技术突飞猛进。其中油电混合动力技术逐步进入产业化锂动力电池技术取得重大突破。新能源电动汽车技术的变革为我国车用能源转型和汽车产业化振兴提供了历史机遇[1]。 作为 21 世纪最清洁的能源———电能，既是无污染又是可再生资源，因此电动汽车应运而生，随着人民生活水平和环保觉悟的提高电动汽车越来越受到广泛关注[2]。传统车辆的转向、驱动和制动都通过机械部件连接来操纵，而在电动汽车中，这些系统操纵机构中的机械部件（包括液压件）有被更紧凑、反应更敏捷的电子控制元件系统所取代的趋势。加上四轮能实现± 90°偏转的四轮转向技术，车辆可实现任意角度的平移，绕任意指定转向点转向以及进行原地旋转。线控和四轮转向的有机结合，是当今汽车新技术领域的一大亮点，其突出特点就是操纵灵活和行驶稳定[3]。轮毂电机驱动电动车以其节能环保高效的特点顺应了当今时代的潮流，全方位移动车辆是解决日益突出的城市停车难问题的重要技术途径，因此，全方位移动的线控转向轮毂电机驱动电动车是未来先进车辆发展的主流方向之一。全方位移动车辆可实现常规行驶、沿任意方向的平移、绕任意设定点、零半径原地转向等转向功能[4]。 1.2 国内外研究现状及发展趋势 电动汽车的出现得益于19世纪末电池技术和电机技术的发展较内燃机成熟，而此时石油的运用还没有普及，电动车辆最早出现在英国，1834年Thomas Davenport 在布兰顿演示了采用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电池车，此车的出现比世界上第一部内燃机型的汽车(1885年)早了半个世纪。1873年英国人Robert Davidson制造的一辆三轮车，它由一块铁锌电池向电机提供电力，这被认为是电动汽车的诞生，这也比第一部内燃机型的汽车早出现了13年。到了1881年，法国人Gustave Trouve 使用铅酸电池制造了第一辆能反复充电的电动汽车。此后三四十年间，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置，据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有

汽车巡航系统课程设计

审定成绩：____________ 单位（系别）：_ __________ 学生姓名：__ __________ 专业：_ __________ 班级：_ _________ 学号：_ ________ 指导教师：_________________ 填表时间：2016 年06 月

摘要 本文论述了汽车定速巡航系统（CRUISE CONTROL SYSTEM）的作用、原理、使用功能，系统构成，具体应用，注意事项，未来的发展趋势，做更深一层的解析，从而去探索研究改进方法，以完善汽车定速巡航系统（CCS）。 汽车巡航控制系统是一种汽车辅助驾驶系统，英文名为Crusic Control System（CCS）,可以在40—200km/h的车速范围内启动该系统中，认为的设定一个车速，巡航控制系统就会根据行驶阻力的变化，自动增减节气门开度，使车保持一定车速，驾驶员将不需要操控油门，只要把握方向盘即可，从而大大减轻了驾驶员的疲劳强度和节省了燃油，同时还能减少交通事故的发生，系统即可自动控制汽车恒速行驶。因此，汽车巡航控制系统又称为“恒速控制系统”。关键词：巡航原理、巡航应用、，系统构成。

目录 摘要 (2) 引言 (1) 第一章汽车巡航控制系统简介 (2) 一、定义 (2) 二、作用 (2) 三、功能 (2) 四、汽车巡航控制系统的类型 (2) 第二章巡航系统的基本原理和构成 (3) 一、巡航系统的基本原理 (3) 二、巡航系统的基本构成 (3) 第三章巡航控制系统的硬件 (4) 第四章巡航控制系统的软件 (10) 第五章注意事项 (1) 第六章巡航控制的使用 (1) 总结 (1) 参考文献 (2)

基于MATLAB的汽车制动系统设计与分析软件开发.

基于MAT LAB 的汽车制动系统 3 设计与分析软件开发 孙益民(上汽汽车工程研究院 【摘要】根据整车制动系统开发需要, 利用MAT LAB 平台开发了汽车制动系统的设计和性能仿真软件。 该软件用户界面和模块化设计方法可有效缩短开发时间, 提高设计效率。并以上汽赛宝车为例, 对该软件的可行性进行了验证。 【主题词】制动系汽车设计 统分成两个小闭环系统, 使设计人员更加容易把 1引言 制动性能是衡量汽车主动安全性的主要指标。如何在较短的开发周期内设计性能良好的制动系统一直是各汽车公司争相解决的课题。 本文拟根据公司产品开发工作需要, 利用现有MA T LAB 软件平台, 建立一套面向设计工程师, 易于调试的制动开发系统, 实现良好的人机互动, 以提高设计效率、缩短产品开发周期。 握各参数对整体性能的影响, 使调试更具针对性。 其具体实施过程如图1所示。 3软件开发

与图1所示的制动系统方案设计流程对应, 软件开发也按照整车参数输入、预演及主要参数确定, 其他参数确定和生成方案报告4个步骤实现。3. 1车辆参数输入 根据整车产品的定位、配置及总布置方案得出空载和满载两种条件下的整车质量、前后轴荷分配、质心高度, 轮胎规格及额定最高车速。以便获取理想的前后轴制动力分配及应急制动所需面临的极限工况。 3. 2预演及主要参数确定 在获取车辆参数后, 设计人员需根据整车参数进行制动系的设计, 软件利用MAT LAB 的G U I 工具箱建立如图2所示调试界面。左侧为各主要参数, 右侧为4组制动效能仿真曲线, 从曲线可以查看给定主要参数下的制动力分配、同步附着系数、管路压力分配、路面附着系数利用率随路况的变化曲线, 及利用附着系数与国标和法规的符合现制动器选型、性能尺寸调节, 查看液压比例阀、感载比例阀、射线阀等多种调压工况的制动效能, 并通过观察了 2汽车制动系统方案设计流程的优化 从整车开发角度, 制动系统的开发流程主要包括系统方案设计、产品开发和试验验证三大环节。制动系统的方案设计主要包含结构选型、参数选择、性能仿真与评估, 方案确定4个环节。以前, 制动系统设计软件都是在完成整个流程后, 根据仿真结果对初始设计参数修正。因此, 设计人员往往要反复多次方可获得良好的设计效果, 而且, 在调试过程中, 一些参数在特定情况下的相互影响不易在调试中发现, 调试的尺度很难把握。 本文将整车设计流程划分为两个阶段:主要参数的预演和确定、其他参数的预演和参数确定。即根据模块化设计思想, 将原来一个闭环设计系 收稿日期:2004-12-27 3本文为上海市汽车工程学会2004年(第11届学术年会优秀论文。

汽车定速巡航控制系统模拟设计

《汽车电子》课程设计说明书设计题目: 汽车定速巡航控制系统模拟设计学院名称: 专业: 姓名: 学号: 指导老师: 2013年12月

目录 第1章课题分析 (2) 第2章模拟方案设计 (4) 第3章系统硬件设计 (4) 3、1 系统总体电路图 (5) 3、2主要元器件简介 (5) 3.2.1 AT89C51芯片简介 (5) 3.2.2 ADC0808芯片简介 (7) 第4章系统软件设计 (9) 4、1 主程序流图 (9) 4、2汇编程序源代码 (10) 第5章系统仿真结果 (12) 参考文献 (15) 课程设计小结 (16)

第1章课题分析 定速巡航系统(CRUISE CONTROL SYSTEM) 缩写为CCS,又称为定速巡航行驶装置,速度控制系统,自动驾驶系统等。其作用就是: 按司机要求的速度合开关之后,不用踩油门踏板就自动地保持车速,使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置,当在高速公路上长时间行车后,司机就不用再去控制油门踏板,减轻了疲劳,同时减少了不必要的车速变化,可以节省燃料。其中现在比较普遍的有两种控制方式,一种就是最新电子式,一种就是机械控制式。较我们的课题而言,最新电子式的工作原理及其控制系统就是我们需要研究的。 工作过程:最新电子油门定速巡航的工作过程更加智能化与精确化,就是通过定速巡航系统控制电子油门传感器输出的信号,控制节气门开启大小的调整,来实现对车辆速度的控制。定速巡航功能开启后,定速巡航模块会通过电子油门传感器输出的信号,精确计算为保持当前定速巡航速度,需要控制节气门开启的角度大小,从而使得气、油精确配合,来达到定速巡航所设定的行驶速度,完全摒弃了传统的机械部分控制,已达到控制更精准、安全的效果。 最新电子式定速巡航的各个功能的工作原理如下: (1)定速巡航功能:主要就是通过巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较,通过精准的电子计算发出指令,保证车辆在设定速度下的最精准供油量。 (2)电子节油功能:主要就是通过智能优化控制节气门的开启角度与开启时间,有效屏蔽电子油门传感器由于颠簸路段及不良驾驶习惯形成的杂乱信号,经过精确计算喷油量,使燃油得到最充分燃烧,来实现节油。 (3)油门加速功能:主要就是通过提高节气门响应灵敏度实现的,当系统发现司机有加速意愿时,会驱动节气门尽可能快的打开,这样就使油门响应的敏感度得到了提高。在油门踏板被踩下时,控制器会根据踩下幅度、时间计算油门信号的变化率,变化越快,说明加速要求越强烈,最终实现油门响应速度更快,整车的动力感会明显增加,能够让司机感觉到整车动力大大提升。 (4)限速设定功能:通过控制器,根据限定的速度值,设定输出油门信号最大值,当油门输出信号超不过设定的最大值,来实现限制速度的目的。 (5)刹车故障报警功能:通过采取刹车电路的信号,当刹车电路或刹车保险故障时,会通过告警的方式对司机进行提示。 在现在的中高档的轿车中都应用到定速巡航系统。我们本次的课程设计所做的汽车定速巡航控制系统模拟设计将对其中的原理与控制有更加清楚的认识,对我们将来从事汽车电子

汽车自巡航系统方案

汽车自动巡航控制系统(上) 随着社会的发展与进步，人们对汽车行驶安全性、舒适性的要求越来越高。为了满足人们的需求，汽车电子化程度也越来越高，特别是微处理器进入汽车控制领域后，给汽车发展带来了划时代的变化，汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性及尾气的排放都得到了大幅改善。 随着汽车工业和公路运输业的发展，以及非专业司机的不断增加，车辆驾驶的自动化己成为汽车发展的主要趋势之一。人们需要更加舒适、简便和安全的交通工具，以适应快速的生活节奏，因此对汽车智能化的要求更加迫切，汽车自动巡航控制系统可以有效地减轻长途驾驶的疲劳，是提高舒适性和趣味性的重要方法之一。 1 汽车自动巡航控制系统概述 1．1 国外汽车自动巡航技术发展现状 汽车自动巡航控制系统(Autonomous cruise Control System，Accs)是当汽车在高速公路上行驶时，驾驶员即使不踏加速踏板，汽车仍可以按驾驶员所希望的车速自动保持行驶功能。汽车自动巡航控制系统根据驾驶员设定的目标车速和车辆行驶阻力的变化，自动调节节气门开度，以使车辆达到按目标车速自动行驶的目的。汽车自动巡航控制系统除了维持车辆按驾驶员所希望的车速行驶外，还具备加速、减速和恢复的功能。在汽车自动巡航控制状态下，如果踏下制动踏板或操纵巡航控制取消开关，则可自动解除巡航功能，如果重新按下恢复开关，则恢复解除前的固定的车速。在巡航控制期间，随着道路坡度的变化以及汽车行驶所可能遇到的阻力，车辆自动变换节气门开度或自动进行档位转换，以按存储在微处理器的最佳燃料经济性规律或动力性规律稳定行驶。运用该系统可以减轻驾驶员因长时间控制节气门而产生的疲劳，从而减少或避免交通事故的发生；同时可避免不必要的节气门振动，从而改善了汽车的经济性；提高车流量和运输生产率，并在一定程度上提高了汽车的动力性和乘坐舒适性。 国外研发汽车自动巡航控制系统起步很早，其发展过程主要经历了三个阶段： 第一阶段是20世纪60～70年代中期，早期的汽车巡航控制系统主要是机械式和气动机械式巡航控制系统。例如，日本丰田公司从1965年起就开始在车上装用机械式巡航控制系统。之后，德国的VD0公司也研制出了气动机械式巡航控制系统。而1968年德国奔驰公司开发了晶体管控制的巡航控制系统，并在莫克利汽车上装用，这期间美国和日本相继出现了以模拟电路为基础的汽车巡航控制系统。

轿车鼓式制动器设计毕业设计

第1章绪论 1.1制动系统设计的意义 汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置。而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性要求越来越高，为保证人身和车辆的安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。 通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定汽车制动器的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。使其达到以下要求：具有足够的制动效能以保证汽车的安全性；同时在材料的选择上尽量采用对人体无害的材料。 1.2制动系统研究现状 车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时，由于车辆受到与行驶方向相反的外力，所以才导致汽车的速度逐渐减小至零，对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计，因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础，由于这一过程较为复杂，因此一般在实际中只能建立简化模型分析，通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价： （1）制动效能:即制动距离与制动减速度； 1

（2）制动效能的恒定性：即抗热衰退性； （3）制动时汽车的方向稳定性； 目前，对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行，由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量，因此，多数有关传动系!制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶，其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据，在汽车道路试验中，如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化，则可为汽车整车制动系统性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。 1.3制动系统设计内容 （1）研究、确定制动系统的构成 （2）汽车必需制动力及其前后分配的确定 前提条件一经确定，与前项的系统的研究、确定的同时，研究汽车必需的制动力并把它们适当地分配到前后轴上，确定每个车轮制动器必需的制动力。 （3）确定制动器制动力、摩擦片寿命及构造、参数 制动器必需制动力求出后，考虑摩擦片寿命和由轮胎尺寸等所限制的空间，选定制动器的型式、构造和参数，绘制布置图，进行制动力制动力矩计算、摩擦磨损计算。 （4）制动器零件设计 零件设计、材料、强度、耐久性及装配性等的研究确定，进行工作图设计。 1.4制动系统设计要求 制定出制动系统的结构方案，确定计算制动系统的主要设计参数制动器主要参数设计和液压驱动系统的参数计算。利用计算机辅助设计绘制装配图 2

汽车巡航系统的原理与维修

XxxxXXXXXX学院 毕业论文 题目：汽车巡航系统的原理与检修 系别： 学生姓名： 专业班级： 学号： 指导教师： 年月

摘要 汽车巡航控制系统是一种可使汽车发动机工作在有利转速范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。巡航控制系统又可称为巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等。 汽车巡航控制系统闭合开关之后，可按司机要求的速度，在不踩油门踏板的情况下自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用这种装置，使驾驶员在高速公路上长时间行车时，不必控制油门踏板，就可以保持汽车恒速行驶，减轻了驾驶员的疲劳，同时减少了不必要的车速变化，也节省了燃料。

目录 摘要........................................................................................................ I I 第一章汽车巡航控制系统概述 (1) 1.1 概论 (1) 1.2 系统的功能及优点 (1) 1.3 巡航控制系统的发展动态 (3) 第二章巡航控制系统的原理 (4) 2.1 巡航控制系统的基本工作原理 (4) 2.2 巡航控制系统的组成与原理 (5) 2.3 巡航控制系统的普及应用 (8) 第三章巡航控制系统的使用与检修 (9) 3.1 巡航控制系统的使用方法 (9) 3.2 巡航控制系统使用注意事项 (10) 3.3 巡航控制系统的故障诊断与检修 (12) 四、巡航控制系统的发展动向 (14) 致谢 (15)

第一章汽车巡航控制系统概述 1.1 概论 汽车巡航控制系统英文为CRUSIE CONTROL SYSTEM--缩写为CCS。根据其特点巡航控制系统一般又称为巡航行驶装置、速度控制（Speed Control）系统、自动驾驶（AutoDrive）系统等。其作用是：按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。 汽车巡航控制系统具有定位功能、报警功能、指挥控制功能、语音提示功能、扩展功能等。它与汽车导航系统的使用，不仅能使汽车自动导航、自动控制减轻驾驶员的疲劳强度，而且提高了车辆的行驶舒适性、节省燃油、减少排放污染物、保证车速稳定性、行驶安全性以及减小机件磨损与延长使用寿命。 现代汽车配置了巡航控制系统和导航系统，虽然提高了车辆的性能、增加了功能，但同时也给汽车的使用与维修带来一定的困难。 1.2 系统的功能及优点 1．巡航控制系统的功能 （1）基本功能 ①车速设定：当按下车速调置开关后，就能存储该时间的行驶速度，并能保持这一速度行驶。当汽车在路面质量好、无逆向车流及无分道行车、适宜长时间稳速行驶的高速公路上行驶时，驾驶员可以按下设定开关，设定一个稳定行驶车速时，则可以不再踏加速踏板和操纵变速杆，车辆便可以稳定车速行驶。 ②消除功能：当踩下制动踏板时，上述功能立即消失。但是，上述调置速度继续存储。当在某种情况下踏下制动踏板时，则已设定的车速设定功能便立即消除。这时，驾驶员应按常规操作驾驶车辆，并直到再按另外的功能开关时为止。注意，在车辆行驶速度高于40km／h时，其所设定的车速值仍然存储在系统中，

毕业设计-制动器开题报告

上海工程技术大学 毕业设计（论文） 开题报告 题目SY1046载货汽车制动系统设计 汽车工程学院（系）车辆工程专业班 学生姓名 学号 指导教师 开题日期：2016 年3 月14 日

开题报告 一、毕业设计题目的来源、理论、实际意义和发展趋势 1、题目：SY1046载货汽车制动系统设计 2、题目来源：生产实践 3、意义： 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气-液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构形式和功能形式发生相应的改变，例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。[1]制动系统在汽车中是非常重要的，当一辆车在高速上行驶的时候，制动系统突然出现问题导致汽车无法制动，这个是非常危险的，国内很多报道都报道过，某某车辆由于制动系统失灵出现了严重的事故，制动系统作用是：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条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。 2013年7月14日至2014年3月1日期间生产的2013款翼虎汽车，共计191368辆。被福特召回，原因是由于制动真空助力器密封圈缺少润滑油脂，导致密封圈过早磨损，极端情况下密封圈会与隔板分离，导致制动踏板变硬，车主会感觉到真空助力不足从而需要更用力地踩刹车，存在安全隐患。长安福特汽车有限公司将为召回范围内的车辆免费检查并更换有潜在风险的制动真空助力器，以消除安全隐患。 可想而知，汽车拥有传动系统、制动系统、行走系统、转向系统，而可以看出，制动系统是汽车四大系统之一。 本课题研究的是SY1046载货汽车制动系统的设计，这个制动系统对整车来言是重要部件之一，设计的要求双管路前、后鼓式制动系统，进行动力分配，同时进行相关关键部件的校核运算。本设计能充分体现大学期间的知识掌握程度和创新思想，具有重要意义。 4、国内外研究现状与趋势 (1)国外研究现状与趋势：已经普遍应用的液压制动现在已经是非常成熟的技术,随着人们对制动性能要求的提高,防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、主动避撞技术等功能逐渐融人到制动系统当中,需要在制动系统上添加很多附加装置来实现这些功能,这就使得制动系统结构复杂化,增加了液压回路泄漏的可能以及装配、维修的难度,制动系统要求结