基于人机工程学的汽车制动器操纵机构的安全设计

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1、万方数据基于人机工程学的汽车制动器操纵机构的安全设计口周飞上海交通大学机械与动力工程学院上海200240摘要：为使车辆在行驶中遇到紧急情况时能采取合理的制动措施、或之前进行预防性的制动措施，以较好地避免事故的发生。从人机工程学的角度探讨了合理的功能分配和设计汽车制动器操纵机构，达到尽可能高的安全性能。关键词：人机工程学汽车制动器设计中图分类号：TK414．3文献标识码：A文章编号：1000—4998(2008)04—0023—03汽车制动器伴随着汽车-r业的发展，从开始的带式简易制动器逐渐发展到当今普遍应用的ABS电

2、控制动器，使车辆的制动安全性能越来越高。现代大部分汽车的制动系统采用主动控制方式，即汽车的制动是．由驾驶员意识决定的，从意识到要制动并开始移动右脚到制动踏板，一般约需要0．3—1．0s时间。之后，随着驾驶员踩踏板的制动力增加，制动器才开始作用，这种制动方式在汽车行驶于正常状态下或较为平直的路面时是完全可靠的。但是，突然出现险情或判断失误。收稿日期：2007年11月仿真曲线和仿真结果表明：常规PID控制系统的阶跃响应曲线，见图7(a)，有较大的超调，整定时间较盛机械制造46卷第524期汽车就有可能发生意想不到的交通事故

3、【-．2】。纵观人类机械设计史可知，造成产品与人体能力之间不甚协调的基本原因有两个：一是产品设计时，对人机协调性不够重视，只强调人体如何去适应产品。由于人的能力是有限的，对产品的适应性也是有限的，所以就不可能达到期望的人机协调性。其二是人类对自身生理特点的认识在逐步深化。认识肤浅时则不能提出产品设计的约束条件。随着科学技术的发展，人们从正反两方面的经验教训中认识到人机系统协调关系的重要性，并使研究工作得以强化b】。长。模糊PID控制系统的阶跃响应曲线见图7(b)，超调相对较小，而且整定时间较短。5结论正压呼吸机采用常

4、规的PID控制系统，控制品质较差，这也验证了病人在使用呼吸机时常感觉气流不稳定的现象。应用模糊PID控制系统，超调量和调解时间都比较小，跟随情况较好，系统的动态特性好。因此采用模糊控制和PID控制相结合的复合控制策略，控制系统不但动态性能好，而且由于把PID控制引入模糊控制器，改善了系统的稳定性。参考文献1陈少苗，李海丰．900C呼吸机的工作原理及故障排除【J】．医疗装备，2001，(1)．2朱喜林，张代治．机电一体化设计基础【M】．北京：科技出版社，2004．3冯冬青．模糊智能控制【M】．北京：化学工业出版社，19

5、98．4陶永华，尹怡欣．新型PID控制及其应用【M】．北京：机械工业出版社。2002．5范影乐，杨胜天．MATLAB仿真应用详解【M】．北京：人民邮电出版社，2001．△(编辑功成)2008／4回万方数据1人机工程在汽车安全设计中的意义轴的一端装有棘轮，另一端装有回位弹簧-整个卷轴可人机工程学是研究人的特性及工作条件与机器相一棘条，平时，卷轴靠自重沉在外壳下部，棘轮与棘条匹配的学科。它把人和机器视为一个有机结合的系统，分离，棘轮可自由转动。当猛踩油门时会带动卷轴迅速指出机器应该具有什么样的条件才能使人付出适宜的上移，

6、由于惯性作用卷轴还没有转动起来就被向上拉尊价后可获得整个系统的最佳效差：．髯成高效、经济、动，卷轴上移的结果是棘轮与棘条接触，棘齿彼此咬安全的有机系统。目前在汽车掣挈跫紫设计上考虑机合，锁死卷轴，从而阻止“加油”。这个装置只是阻止了望本身功能比较多，而冬哆了作≯系譬之一的人的因一·加油”，但同时并没有制动，在情况紧急时，最好是断索，导致没能充分发挥制量器望翌要?如翌级．驾驶员因油和制动能同时进行，使驾驶员无论踩下的是制动踏为紧张或酒后驾驶、疲劳驾驶容易误弩油门当刹车用，板还是油门踏板，产生的作用都是制动效果。可以对上

7、在高速公路上行驶的专孽粤望堡銎障曼粤．时制动距亭述的装置加以改装，在其中加一个触发装置，在卷轴上兰粤?。‘苎兰苎苎要要答兰篓譬苎警喜妻氅：苎竺兰訾移棘轮和棘条彼此丢合时触发制动踏板下釜玉行制动事故的原因有些虽然是驾驶员的误操作，但在现实生。。一。活中虿可避苎：，且亨訾堡粤苎亨罂弩蔓堂二、。，。。4现在的轿车装有电子油门和制动辅助控制系统在人机系争中，人置季謦鬯主体，蛩篓譬孽适应全(BAs)，加油和翻；大；是靠曩巅痞≤≤葛蓓号，由单的特点。由于作为人机系鎏主体的人享易学错孽的譬片机来控制，这样就更利于设计这样的装置：为

8、了使控性，除通过训练提高其，警性外，在操尊蛩磐和警霉竺制系统能正确识别驾驶员正常踩油门和紧急制动误踩表设计中还需季墨安全措施，以防偶然错考要警成三油门这两种情况，可选取油门踏板到达的下极限位置、重后果。考虑人体无条件反应时间及可能判断出错等踏板到达下极限位置的速度及在下极限持续的时间作因素，通过对人算特性挈制翌器特性的权衡分辑：苎人为系统测量参