浅谈船舶舵机的安全检查 摘 要：由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性，所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作，本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述，使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。关键词：舵 舵机 安全检查一、前言船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行，使船舶改变航向或维持指定航向，是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由，是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的，当船舶航行时船舵发生故障，对船舶安全的影响是巨大的。二、舵机的基本组成船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的，而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位，也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高，工作平稳安全可靠，能缓冲风浪对舵叶的冲击，运转噪音低、振动小，而且可实现无级变速，功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上，广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。液压舵机一般采用电动机带动油泵，因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质，利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能，然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能，来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成：推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能，推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能．并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二：一是传递舵令，二是控制操舵精度。按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求，其中主要内容有：1．每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置，应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2．具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵，使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°，并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3．能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵，使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4．驾驶室与舵机室之间，应设有通信设施。5．操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置，应装设限位开关或类似设备，使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步，而不应与舵机的控制相同步。6．舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7．当主操舵装置要求动力操作时，应设有1个固定贮油箱，其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接，使液压系统能在舵机室内便于充液，并应设有液位计。8．应设置两个独立的控制系统，见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时，除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外，不必设置第2个独立控制系统。9．驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10．由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。三、舵机容易出现的故障对于舵机日常比较容易出现故障的情况，主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障，二是属于软件类的故障。舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍，使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有：1．通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机，舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。2．电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障，使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.3．液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题，有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度，船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉，在需要的时候无法启动应急舵。四、对舵机安检的重点针对舵机容易出现的故障点，船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求，船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置，一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时，应急舵仍然可以继续保持舵的有效性，保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操，观察应急舵是否能够使用，运转是否正常。检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时，一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令，另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳，无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时，应反映灵敏，能够达到28S的时间要求。检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器，舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置，其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时，就会影响到驾驶员的对船舶的操纵，使驾驶员的判断产生误差，有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时，是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数，另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时，油缸的活塞继续压缩液油，而舵叶已不再继续偏转，致使油缸内的压力不断增加，容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关，限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时，应让船舶驾驶员分别打满左、右舵，观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油，不漏气和不积气，才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时，应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污，还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时，应让船方开动舵机，注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质，是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约（SOLAS）对此有规定：液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响，一是液压油在运转过程中，机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中，对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映，油品会渐渐下降，达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵，因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备，这也是在检查过程中应当注意的。在对舵机的检查过程中其他需要注意的，在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明，并通过与机舱工人的交谈，以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作，对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。参考文献[1]《钢质海船入级与建造规范 轮机》．1996.5．[2] 王福根．《船舶轴舵系装置》．2003.3．[3] 陈利军．《船舶辅机》．2002.9
船舶质量关系到船舶建造业的发展，如果船舶质量不过关，对于船舶制造业来说，将会是致命的打击。下面是由我整理的船舶质量管理论文，谢谢你的阅读。
浅谈船舶检验质量监督管理
【摘要】船舶检验是保证船舶能够稳定安全运行的重点工作，做好检验工作的监督管理是提高检验水平的有效途径。本文将从以下几个方面来详细论述如何做好船舶检验的质量监督管理工作。
【关键词】船舶;检验质量;监督;管理
中图分类号：F470.474 文献标识码：A
一、前言
船舶安全问题的出现原因有很多，其中一个重要的原因就是没有做好平时的维护和检验工作，因此，为了降低船舶出现故障的概率，提高船舶运行的安全性，必须要提高船舶的检验质量。
二、加强船舶检验质量监督管理的重要性
据统计，国内因船舶质量问题引发的重大人为事故频发，均是由于质量检测时疏忽而造成的，“吉长春货”四艘投入使用的货船相继出现影响恶劣的质量问题，均是船体发生断裂问题，以“吉长春货5016”为例，在松花江榆树江桥码头起航后掉头时因船体质量不堪承重而断裂沉没，造成了重大的经济损失。而其影响不仅是经济上的牵连，而是损害了人民生命财产安全，造成了民众、承运商对船舶业安全问题的质疑，影响了社会稳定。为了响应和谐社会构建的号召以及维护、保障公民生命财产安全，船舶业的质量安全问题被提上了议事日程，加强质量检验和监督管理能够保证航运业健康稳定地发展。
三、船舶检验的种类
船舶检验按其性质分为三大类：
1、船舶法定检验：船舶法定检验，英文名称：statutory survey，法定检验是按照国家有关法律、法规和主管机关颁布的技术规范(法规)，以及船旗国政府批准接受、承认或加入的有关国际公约(条约)，由主管机关下设的船舶检验机构或主管机关委托、授权、指定的检验机构对船舶、海上设施和船运货物集装箱实施的是否符合国家技术规范强制要求的检验活动。
2、船舶入级检验：船舶入级检验，英文名称：class survey，其他名称：船级检验，船东为 保险 和市场竞争的需要，为取得某船级社的船级而自愿申请该船级社进行的检验。
(一)入级检验。系指船舶所有人或经营人、管理人在法定检验的基础上为了保险和航运市场竞争的需要，向船级社申请入级，由船级社对船舶、海上设施和船运货物集装箱是否符合船级社发布的船舶入级规范的检验活动。它包括船舶、海上设施、集装箱及相关工业产品的入级检验和发证工作。入级是船东由于保险和船舶登记的需要而自愿申请，接受船级社的检验，使自己的船舶或海上设施在该船级社的监督下并按照该船级社的技术规范建造或由该船级社进行全面的初次入级检验，证明符合或等效于此船级社的规范或规定，即为取得该种船级。入级检验合格后，由船级社发给证书，授予船级符号及附加标志，并登入船级社出版的船舶名录内。
(二)船舶入级检验的性质和特点。按照国际上的通行做法，入级检验是由船级社根据其制定的规范、检验程序对船舶实施的检验。入级检验是一种商业性质的检验服务，从法律意义上讲，属于非强制性检验。但目前我国《中华人民共和国船舶和海上设施检验条例》规定了几类特殊船舶需要进行入级检验。
3、船舶公证检验：船舶公证检验，英文名称：justice survey。公证检验是指船检机构接受委托站在公正的立场上对某种情况进行鉴定，出具证明的一种检验。检验机构进行公证检验后出具的检验 报告 可作为交接、计费、索赔及海事仲裁行为的有效凭证。另外，船舶的起、退租检验、保修项目检验、船舶买卖核价及核定废钢船钢铁重量等均属公证检验。
四、开展船舶检验质量监督管理的途径
船舶检验是一个系统的工程，涉及到多个部门、多个环节，因而对船舶检验质量的监督管理不能只从某一个方面或某一个环节入手，而应从船舶生产、制造、检验、航运等各个环节入手，对船舶生命周期实施全过程控制，打造“造、检、航”船舶安全管理链，严把“三关”，提高检验质量。
1、加强对船舶建造环节的管理，严把“出生”关
(一)加强船舶制造厂的资质管理。船舶是“造”出来的，船舶制造厂理所当然是船舶质量的第一责任人，应为船舶的制造质量负首要责任。现阶段国内的船舶制造厂参差不齐，既有大型船舶制造厂，也有那些“沙滩造船厂”。大型船舶制造厂的技术力量雄厚、硬件设备先进，持有国家主管机关颁发的生产许可证;而大多数中、小型船舶制造厂还处于资金积累阶段，未取得国家主管机关颁发的生产许可证，质量意识比较淡薄。因此船舶工业行业管理部门要根据船舶工业发展规划，设立和把好造船市场准入门槛，严格把好修造船厂资质关。整合中小型船厂资源，向规范化、规模化和集约化发展，指导企业改造升级设备设施，改进造船工艺技术，提高质量管理水平，把好船舶源头关。
(二)加强对船舶辅助检验机构的管理。船舶辅助检验机构主要是指与船舶制造过程相关的辅助性机构，如船舶设计机构、船舶焊接机构、船舶拍片机构等等，此类机构对船舶的检验质量起到了重要的辅助保障作用，甚至在一定程度上左右着船舶的检验质量。如上所述的“金富星18”等三轮的断裂事故经查均是由于船舶的焊接质量差而导致的。负责对船舶焊接质量进行拍片的机构提供虚假的拍片结果，直接误导了船舶检验机构对船舶焊接质量的判断。
现阶段主管机关除对气胀式救生筏检修站纳入管理范围外，对 其它 的船舶辅助检验机构尚未纳入管理，有些目前由船舶检验机构对其实施间接的管理，有些则完全处于无人管理的状况，导致了目前国内辅助检验机构准入门槛低、机构泛滥，市场处于无序竞争和恶性竞争状态，威胁着船舶的制造和质量的检验。因此主管机关应制订统一的管理标准，加强对船舶辅助检验机构的监管，防止类似事故的发生。
2、加强对船舶检验环节的管理，严把“检验”关
船舶检验机构是船舶检验质量的控制和保证机构，对船舶的质量起到了至关重要的作用。船舶检验机构除加强自身的软硬件建设外，在检验过程中应遵循“一检、二帮、三把关”的原则，强化审图、现场检验和审核等环节的过程控制，严格有效地依照规范开展船舶检验，把好船舶质量检验关。
(一)加强对船舶检验机构的管理，推进船检管理体制的改革。目前主管机关对船舶检验机构的管理主要是通过对其机构检验资质的管理来实现的。2008年部海事局颁布了新的船舶检验机构资质管理办法，对船舶检验机构依据其检验能力实施分级管理和加强省级船舶检验机构对其下属船舶检验机构的管理力度，此种管理模式在一定程度上强化了省级管理机构的权威，但要彻底改变目前地方船舶检验机构自身的管理问题还存在不足。因此目前主管机关可以采取以下两种 方法 来加强对船检机构的管理，推进船检管理的改革：誗在继续实施以机构资质管理为主线的前提下，不断提高省级船检机构自身的管理能力外，还应逐步推进地方船舶检验机构的体制改革，推进省级船舶检验机构的垂直管理体系的建立。誗利用市场的手段，尝试逐步打破目前国内船舶检验的相关制度，合理调配船检机构间的人力资源，让现有的验船师力量达到最大化的发挥。
(二)加强对验船师队伍的建设。2005年国家颁发的《注册验船师制度暂行规定》，对验船师实施职业资格考试，只有通过考试方可有资格向主管机关申请注册，并从事船舶检验工作，并规定验船师在每个注册周期内必须参加相应的知识更新培训。做好船舶检验只有检验能力是不够的，验船师还需具有相应的职业道德准则。近几年出现了多起违规验船现象，有的甚至是故意违规检验。因此一支有责任心的、有能力的验船师队伍对稳定验船市场、提高验船质量是必不可少的。主管机关应不断加强验船师队伍的建设，提高验船师队伍的整体素质。
3、加强检验质量的后续监督管理，严把“监督”关
通过对海事局2008年船舶FSC检查滞留缺陷来看(2008年海事局船舶FSC检查，海船滞留率为9.1%、河船滞留率为4.8%)，真正发现由于船舶检验质量问题而导致船舶被滞留的几乎没有，这在一定程度上反映出安检人员在船检知识方面的不足。因此必须加强在这方面的系统培训，包括理论知识的培训和现场检验知识的培训，进而在海事系统内部储备一批具有验船师资质的现场监督人员，通过考试取得验船师资格证书，以提高海事系统综合技术监督能力。
对违规检验行为的处罚是开展监督管理的一个配套手段。对发现的船舶检验质量问题具体分析后对相关责任人依法实施处罚，尤其是对因主观原因而导致的船舶检验质量问题应加大处罚力度，让其违法成本远远大于违法所得。
五、结束语
本文主要论述了提高船舶检验质量，做好检验监督管理的一些方法和途径，对于船舶检验质量监管重点环节展开了详细论述。本文的研究对提高我国船舶检验工作的水平具有一定的参考价值。
【参考文献】
[1]李典庆.船体结构检测及维修规划的成本-效益评估[J].上海交通大学学报,2010.23.
[2]中华人民共和国海事局.船舶与海上设施法定检验规则[S].北京:人民交通出版社,2003.
[3]黄宛清.德国的航运及船舶检验管理[J].中国设备工程，2011.10.
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2006年第1期 (总第174期) 农业装备与车辆工程 AGRICULTURAL EQUIPMENT＆VEHICLE ENGINEERING No．1 2006 (Totally 174) 汽车线控转向系统综述 于蕾艳林逸李玉芳 (北京理工大学机械与车辆工程学院，北京100081) 摘要：线控转向(Steer—By—W ire)~．-种先进的转向技术。由于取消了方向盘和车轮的机械连接，可以任意设计传 动比，对转向轮进行主动控制，并对随车速变化的参数进行补偿，实现理想的转向特性，提高操纵稳定性。综述了国 内外线控转向的研究发展，介绍了线控转向的结构、关键技术、研究方法，并提出了线控转向的发展趋势。 关键词：线控转向；操纵稳定性 中圈分类号：U463．4 文献标识码：A 文章编号：1673—3142(2006)01—0032—06 Summarization of Automobile Steer——by．．W ire System Yu Leiyan Lin Yi Li Yufang (School of Mechanism and Vehicle Engineering，Beijing Institute of Technology，Beijing 100081，China) Abstract：Steer-By-Wire is an advanced steering technology．As the mechanical connections between steering wheel and turning wheels are eliminated，the drive ratio can be designed according to needs，the turning wheels can be controlled actively compensating the parameters with vehicle speed variation，thus ideal steering characteristics is realized and handling stability is improved．Research development of home and abroad of Steer-by-Wire technology is summarized，structure，key technologies and study methods of Steer-by-Wire is introduced and developing trend of Steer-by-Wire is presented． Key Words：Steer-by-Wire(sBw)system；handling stability 1 前言 汽车发展的趋势是安全、节能、环保。转向系统 是关系主动安全的重要系统，其操纵稳定性好坏对 汽车性能影响很大。操纵性是汽车准确跟踪驾驶员 意图行驶；稳定性是要求危险工况(高速行驶，侧向 加速度大，离心力大，超过轮胎侧偏力而发生大的侧 滑；小附着系数路面的侧滑；对开路面上轮胎左右侧 偏力不相等、侧向风引起的横摆)下汽车仍稳定行 驶。为提高操纵稳定性，出现了ESP(电子稳定程 序)、主动转向、4WS(4轮转向)等。ESP判断产生不 足转向或过度转向时相应在后轮、前轮产生制动力， 产生横摆力矩即纠偏力矩。四轮转向的后轮也参与 转向。低速时，后轮与前轮反向转向，减小转弯半径， 提高机动灵活性。高速时，后轮与前轮同向转向，提 高汽车的稳定性。其控制目标是质心侧偏角为零。 然而这些汽车转向系统却处于机械传动阶段，由于 其转向传动比固定，汽车的转向响应特性随车速而 收稿日期：2oo5—10—24 作者简介：于蕾艳(1980-)。女，北京理工大学车辆工程系博士，主要 从事汽车电子、线控转向方面的研究。 ·32· 变化。因此驾驶员就必须提前针对汽车转向特性的 幅值和相位变化进行一定的操作补偿，从而控制汽 车按其意愿行驶。 如果能够将驾驶员的转向操作与转向车轮之间 通过信号及控制器连接起来，驾驶员的转向操作仅 仅是向车辆输入自己的驾驶指令，由控制器根据驾 驶员指令、当前车辆状态和路面状况确定合理的前 轮转角，从而实现转向系统的智能控制，必将对车辆 操纵稳定性带来很大的提高，降低驾驶员的操纵负 担，改善人一车闭环系统性能。因而线控转向系统 (Steering-By-Wire System，简称SBW)应运而生。 SBW 是X-By-Wire的一种。X—By—W 的全称是 “没有机械和液力后备系统的安全相关的容错系 统”。“x”表示任何与安全相关的操作，包括转向、制 动等等。“By—Wire”表示X—By—wire是一个电子系 统。在X—By—Wire系统中，所有元件的控制和通讯 都通过电子来实现。x—By—Wire系统是没有机械和 液力后备系统的，传统的机械和液力系统由于结构 的原因(间隙、运动惯量等)，从控制指令发出到指令 执行会有一定的延迟，这在极限情况下是不能允许 维普资讯 2006年1月于蕾艳等： 汽车线控转向系统综述 的。X—By—Wire系统用电来控制会大大地减小延迟， 为危险情况下的紧急处理赢得了宝贵的时间。 2 线控转向系统的发展概况 2O世纪5O年代，TRW 等转向系统开发商就做 了大胆的假设，将方向盘与转向车轮之间用控制信 号代替原有的机械连接。在2001年的第71届日内 瓦国际汽车展览会上，意大利的Bertone汽车设计 及开发公司展示了新型概念车“FILO”。“FILO”采用 了“drive—by—wire”系统，所有的驾驶动作都通过信 号传递的。它使用操纵杆进行转向操作，并采用了 最新的42V供电系统。 美国的德尔福公司继成功推出了EPS系统后， 又开发出了自己的前轮和四轮线控转向系统，并应 用于加州的自动高速公路系统(automated highway system，AHS)中。1997年德尔福公司与意大利菲亚 特公司签订了应用于小型车的线控转向系统研制 合同。到2000年上半年德尔福公司已经与欧美等 地的汽车生产厂家签订了关于开发线控转向系统 的合同。 在欧洲，以Daimler—Chrysler、Fiat、Ford Europe 和Volvo等汽车公司、Bosch等电子公司和 Chalmers、Vienna等大学联合发起了“Brite—EuRam ‘X_by—wire’计划”进行线控转向系统的实现以及安 全性和可靠性方面的研究。Daimler—Chrysler已经开 发出电子驱动概念车“R 129”。它取消了方向盘、加 速踏板和制动踏板，完全采用操纵杆控制，实现了 Drive—by—wire技术。此项技术被列为2000年汽车 十大新技术之一。 第59届法兰克福汽车展的雪铁龙越野概念车 “C—CROSSER”，也采用了线控转向系统。 目前由于蓄电池电压和功率等因素的影响，线 控转向系统只能使用24V或36V电源，难以提供较 大的转向功率，现阶段线控转向系统的研究以及近 期的应用对象主要是针对轿车。要在重型卡车上应 用，还必须采用液压执行机构。随着蓄电池技术发 展和42V电子设备在汽车上的应用，全线控转向系 统将应用到中型和重型汽车上。目前42V电源已经 在一些概念车上得到应用，其中通用的“自主魔力” 概念车和Bertone公司的“FILO”概念车就采用了 42V电源。 预估在两三年之后，传统的如煞车、操控等机械 系统将会由线缆与电子信号取代，其中有部分车厂 投下巨资与电子业共同合作，研发一套名为 FlexRay的新一代应用于汽车上的网络通讯系统。 FlexRay网络通讯系统是用以整合包括Brake—by— Wire(电子制动)、Steer—by—Wire(电子转向)等“线传 控制”系统(目前最快数据传送速度为10Mbit／s)，让 汽车发展成百分之百的由单一电子系统控制车辆， 完全不需要机械系统的支持。 3 线控转向系统的结构及性能特点 3．1 线控转向系统的结构 线控转向系统由方向盘总成、转向执行总成和 主控制器(ECU)-个主要部分以及自动防故障系统、 电源等辅助系统组成，如图1。 图1 线控转向系统结构示意图 方向盘总成包括：方向盘、方向盘转角传感器、 力矩传感器、方向盘回正力矩电机。方向盘总成的主 要功能是将驾驶员的转向意图(通过测量方向盘转 角)转换成数字信号，并传递给主控制器；同时接受 主控制器送来的力矩信号，产生方向盘回正力矩，以 提供给驾驶员相应的路感信息。 转向执行总成包括前轮转角传感器、转向执行 电机、转向电机控制器和前轮转向组件等组成。转向 执行总成的功能是接受主控制器的命令，通过转向 电机控制器控制转向车轮转动，实现驾驶员的转向 意图。 主控制器对采集的信号进行分析处理，判别汽 车的运动状态，向方向盘回正力电机和转向电机发 送指令，控制两个电机的工作，保证各种工况下都具 有理想的车辆响应，以减少驾驶员对汽车转向特性 随车速变化的补偿任务，减轻驾驶员负担。 同时控制器还可以对驾驶员的操作指令进行识 别，判定在当前状态下驾驶员的转向操作是否合理。 · 33· 维普资讯 农业装备与车辆工程2006年第1期 当汽车处于非稳定状态或驾驶员发出错误指令时， 线控转向系统会将驾驶员错误的转向操作屏蔽，而 自动进行稳定控制，使汽车尽快地恢复到稳定状态。 自动防故障系统是线控转向系的重要模块，它 包括一系列的监控和实施算法，针对不同的故障形 式和故障等级做出相应的处理，以求最大限度地保 持汽车的正常行驶。作为应用最广泛的交通工具之 一 ，汽车的安全性是必须首先考虑的因素，是一切研 究的基础，因而故障的自动检测和自动处理是线控 转向系统最重要的组成系统之一。它采用严密的故 障检测和处理逻辑，以更大地提高汽车安全性能。 电源系统承担着控制器、两个执行马达以及其 它车用电器的供电任务，其中仅前轮转角执行马达 的最大功率就有500—8ooW，加上汽车上的其它电 子设备，电源的负担已经相当沉重。所以要保证电 网在大负荷下稳定工作，电源的性能就显得十分重 要。在42V供电系统中这个问题将得到圆满的解 决。 3．2 线控转向系统的性能特点 1)取消了方向盘和转向车轮之间的机械连接， 通过软件协调它们之间的运动关系，因而取消了它 们之间的机械约束和干涉，使之可以相对独立运动， 因而可以实现传动比的任意设置，可以根据车速和 驾驶员喜好由程序根据汽车的行驶工况实时设置传 动比。同时还可以从信号中提出最能够反映汽车行 驶状态的信息，作为方向盘回正力矩的控制变量，使 方向盘仅仅提供驾驶员有用信息，以减轻驾驶员的 体力脑力负荷，提高“人一车闭环系统”对道路的跟 踪特性。同时由于减少了机构部件数量，而减少了 从执行机构到转向车轮之间的传递过程，使系统惯 性、系统摩擦和传动部件之间的总间隙都得以降低， 从而使系统的响应速度和响应的准确性得以提高。 2)线控转向系统采用了软件控制，因而可以把 转向系统与其它主动安全设备如ABS、汽车动力学 控制、防碰撞、轨道跟踪、自动导航以及自动驾驶等 功能相结合，实现对汽车的整体控制，提高汽车整体 稳定性，且实现了ITS中的汽车辅助转向功能。 3)线控转向系统在实现上述操作性能上的突破 的同时也带来了可观的经济性和环境效益。 4)线控转向系统是通过一个通用的执行器来调 整转向的。要对汽车转向的动力性进行调整，必须 使用一个转角传感器，这并不影响方向盘对车轮的 快速调整。另一方面，一个力矩传感器也是必须的， - 34- 它将对汽车转向的调整和自动驾驶起重要作用。因 此，驾驶员通过提供到方向盘的力矩知道正确的方 向，并通过进一步的引导控制系统来进行评估。 5)与“电子驾驶”和“电子停车”一起，它提供了 把它们实际化的条件，并且把动力性和汽车控制统 一到一个系统中。 6)对汽车生产商的好处。传统转向系中转向柱 安装要求提供足够的空间(左手或右手驾驶)，而线 控转向严格地控制了转向柱在发动机间隔内的自由 度，表明了机械式的转向柱没有很好地利用发动机 的空间。 7)对将来的好处 · 提供转向的舒适性，路况作为评估系统，只有 有用的信息才提供给驾驶员。 - 方向盘的回馈力矩和转向传动比能通过软件 不断地调整，因此，可以使转向系统对任何目标和环 境进行调整，而不需要对系统进行重新设计。 · 没有转向柱减少了驾驶员在事故中受伤的危 险。 · 转向行为(减速、加速、自动转向)都被软件记 录，为再以后的继续完善提供了第一手的资料。 4 线控转向系统的关键技术 虚拟现实技术、人工神经网络、模糊控制等新思 想、新技术的提出，为研究者站在一个新的高度研究 汽车操纵稳定性提供了可能，汽车操纵稳定性的研 究从单一的汽车本身的特性研究到汽车一驾驶员一 环境闭环系统的研究，人工神经网络、模糊控制理论 和模糊神经等新思想、新理论也应用到汽车操纵稳 定性的研究中，在研究方法上采用虚拟试验技术。线 控转向可以利用这些成果研究。 2自由度的整车动力学模型称为经典模型。这2 个自由度为质心侧偏角和横摆角速度。其中质心侧 偏角表示汽车方向特性。横摆角速度与侧向加速度 在描述侧向动力学特性有同等作用，可选其一作系 统变量。加入线控转向系统的仿真模型见图2。也可 借助advisor、vedyna的整车模型进行仿真研究。 4．1前轮转角算法 前轮转向执行电机根据传感器测得的车轮行驶 状态与驾驶员意图，实时修正前轮转角，使得汽车的 转向特性如横摆角速度增益不随车速变化，减轻驾 驶员负担。 方案1：在驾车过程中，不论车速怎么变化，驾 驶员的预瞄时间基本不变(或变化很小)。如果能够 维普资讯 2006年1月于蕾艳等：汽车线控转向系统综述 图2 线控转向系统的仿真模型 合理设计车辆的转向特性，使在一定预瞄时间下，车 辆达到前方某侧向位置的方向盘转角不随车速变 化，将在很大程度上减少驾驶员对车辆特性变化的 补偿，减轻驾驶员的负担，见图3。 目标点 ，Y ) I x {I 11． ， 。，Y。) 图3 理想传动比示意图 方案2：转向系传动比随方向盘转角变化：低速 小方向盘转角时传动比小，驾驶员可以少打方向盘 就实现大的转向任务；高速大方向盘转角时，传动比 大，减少汽车对转向盘输入的敏感程度。图4中，Is 一4o0 —2o0 O 2o0 400 方向盘转角(。) 图4 随方向盘转角变化的传动比方案 2比较理想。 4．2方向盘回正力矩模拟 由于方向盘和转向车轮间没有机械连接，路面 的不平冲击不会传到方向盘，但同时驾驶员缺少对 车辆行驶状态和路况的把握，所以模拟恰当的方向 盘回正力矩很重要。可以通过以下公式模拟： T~=-[Fo( ，8~)sign(Sh)+ (V， )+ ) + ( ，q)】 (1) ( ， )是系统的干摩擦， ( ， )体现了转向 系刚度，其设置要保证当方向盘偏离中间位置时，方 向盘回正力矩能够在一定程度上迅速增大，也就是 在方向盘中间位置应该有足够的或合理的力矩梯 度，让驾驶员感知方向盘偏离了中间位置。随着方向 盘转角增大，力矩梯度应该减小到一个合理值，保证 方向盘回正力矩不会超过合理范围。)体现了转 向系统的阻尼，车辆高速行驶时，方向盘回正力矩主 要受函数( ， )的影响严重。 4．3 汽车稳定性控制算法 由于车辆系统本身存在滞后和非线性，同时车 辆的行驶环境十分复杂，在驾驶员的合理操作范围 内我们希望车辆能够准确执行驾驶员指令。一旦车 辆处于危险状态，我们则希望车辆能够自动恢复到 正常状态。 4．3．1 横摆角速度反馈控制 如图5的横摆角速度反馈控制在一定程度上改 善了车辆的动态特性，这种作用在高速时尤为明显。 当车速较高时，横摆角速度反馈不但使横摆角速度 响应的带宽增大，而且同时使横摆角速度阻尼增大。 使车辆重心侧偏角的超调量较无横摆角速度反馈控 制的车辆有所减小，且车辆重心侧偏角响应的过渡 时间减小，可以使其更快速地到达稳态值。横摆角速 度反馈控制还可以减小车辆重心侧偏角的稳态增 ·35· ／ 一 ／ ～ ，／ 一 ．／ ／ 一 ／ p - ， ／ ／ 一 ／ ／ 一 维普资讯 农业装备与车辆工程2006年第l期 图5 横摆角速度反馈框图 ^ I 壬：自自l～ l I Lr l， ] --，、l r ]l 『：：= l 上J 一-1转I司盘一．1～L ’。I- 一一兰车辆 ， ) + 一 ◆ 一。D yV ． 回正力矩电机l· 6T． K }．．— ) 一口 图6 横摆角速度、侧向加速度综合控制 益，使车辆具有良好的方向特性。这种形式的横摆角 速度反馈控制，使得侧向加速度超调量减小，转向运 动更加平稳。但同时这种反馈控制也使得侧向加速 度增益减小，这意味着有横摆角速度反馈控制的车 辆驾驶员要多打方向盘，这在低速和中等车速工况 下加重了驾驶员的负担。 4．3．2 横摆角速度、侧向加速度综合控制 按D = ． + Vy (2) 进行横摆角速度、侧向加速度综合控制，如图6。 4．4 安全与可靠性设计 线控转向系统若真正走向消费市场，首先要解 决其安全可靠性问题， 因而必须采用容错控制技 术。容错控制设计方法有硬件冗余和解析冗余。硬 件冗余对重要部件及易发生故障部件提供备份；解 析冗余是通过设计控制器的软件提高整个系统的 冗余度。SBW 中，相对于CU，传感器和执行机构更 容易发生故障，一些传感器和执行机构存在冗余。 现阶段采用机械、液压的备份转向系统，一旦线控 转向出现故障，备份转向仍然可以工作，完成基本 转向任务。 ·36- 5 线控转向系统的前景展望 未来汽车的主体是低排放汽车(LEV)、混合动力 汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)、电动汽车(EV)四 大EV汽车，这给线控转向系统带来了更加广阔的 应用前景。除了安全性和可靠性外，还有模拟路感的 电机振动、电源、传感器的精度和成本问题等。模拟 路感的电机振动控制在EPS的研发过程中，已经有 成熟的技术和经验可以借鉴。车用42V电源预计在 未来的几年内将会快速发展并普及，届时汽车电子 附件的供电问题将会得到圆满解决。车用各种传感 器如非接触扭矩、转角传感器、横摆角速度传感器等 的精度在不断提高，成本下降，在未来的几年内将会 在精度和价格方面满足各种电控系统的要求。预计， 到2010年40％的欧洲生产的汽牟将全部采用X— By—Wire技术。随着X—By—Wire的发展，Brake—By— W ire，Thrust—By—Wire，Steer—By—Wire，Shift-By— Wire等By-Wire系统将成为x—By—Wire系统的各 个子系统，它们之问会有一些数据要共享，将有一个 更大的通讯系统来实现它们之间的通讯，从而使整 个汽车成为一个完全的x—By—Wire系统。
我有汽车制动系统常见故障分析与排除。
齿轮齿条式转向器中作为传动副主动件的转向齿轮安装在壳体中，与水平布置的转向齿条啮合。弹簧通过压块将齿条压靠在转向齿轮上，以保证无间隙啮合。齿轮齿条式转向器由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成一体的齿条组成。与其他形式转向器相比，齿轮齿条式转向器结构简单、紧凑，壳体多采用铝合金或镁合金压铸而成，转向器质量比较小，采用齿轮齿条传动方式，传动效率较高。
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大概当今所有的研究生毕业论文都会经过中国知网的“学术不端检测”，即便最后不被盲审。这个系统的初衷其实是很好的，在一定程度上能够对即将踏入中国科研界的硕士研究生们一个警示作用：杜绝抄袭，踏实学问。但正所谓“世界万物，有矛就有盾”的哲学观，中国知网的这个“学术不端检测系统”并不是完善的。原因有二，其一是目前的图文识别技术还不够先进；其二是目前的机器识别还达不到在含义识别上的智能化。求索阁一贯的观点就是“战略上蔑视，战术上重视”和“知己知彼百战百胜”。要破敌，必先知敌；要过学术检测这一关，当然必先了解这一关的玄机。 一、查重原理 1、知网学位论文检测为整篇上传，格式对检测结果可能会造成影响，需要将最终交稿格式提交检测，将影响降到最小，此影响为几十字的小段可能检测不出。对于3万字符以上文字较多的论文是可以忽略的。 对比数据库为：中国学术期刊网络出版总库，中国博士学位论文全文数据库/中国优秀硕士学位论文全文数据库，国重要会议论文全文数据库，中国重要报纸全文数据库，中国专利全文数据库，个人比对库，其他比对库。部分书籍不在知网库，检测不到。 2、上传论文后，系统会自动检测该论文的章节信息，如果有自动生成的目录信息，那么系统会将论文按章节分段检测，否则会自动分段检测。 3、有部分同学反映说自己在段落中明明引用或者抄袭了其他文献的段落或句子，为什么没有检测出来，这是正常的。中国知网对该套检测系统的灵敏度设置了一个阀值，该阀值为5%，以段落计，低于5%的抄袭或引用是检测不出来的，这种情况常见于大段落中的小句或者小概念。举个例子：假如检测段落1有10000字，那么引用单篇文献500字以下，是不会被检测出来的。实际上这里也告诉同学们一个修改的方法，就是对段落抄袭千万不要选一篇文章来引用，尽可能多的选择多篇文献，一篇截取几句，这样是不会被检测出来的。 4、一篇论文的抄袭怎么才会被检测出来？知网论文检测的条件是连续13个字相似或抄袭都会被红字标注，但是必须满足3里面的前提条件：即你所引用或抄袭的A文献文字总和在你的各个检测段落中要达到5%。 二、快速通过论文查重的七大方法 方法一：外文文献翻译法 查阅研究领域外文文献，特别是高水平期刊的文献，比如Science，Nature，WaterRes等，将其中的理论讲解翻译成中文，放在自己的论文中。 优点：1、每个人语言习惯不同，翻译成的汉语必然不同。因此即使是同一段文字，不同人翻译了之后，也 不会出现抄袭的情况。2、外文文献的阅读，可以提升自身英语水平，拓展专业领域视野。 缺点：英文不好特别是专业英文不好的同学实施起来比较费劲。 方法二：变化措辞法 将别人论文里的文字，或按照意思重写，或变换句式结构，更改主被动语态，或更换关键词，或通过增减。当然如果却属于经典名句，还是按照经典的方法加以引用。 优点：1．将文字修改之后，按照知网程序和算法，只要不出现连续13个字重复，以及关键词的重复，就不会被标红。2．对论文的每字每句都了如指掌，烂熟于心，答辩时亦会如鱼得水。 缺点：逐字逐句的改，费时费力。 方法三：google等翻译工具翻译法 将别人论文里的文字，用google翻译成英文，再翻译回来，句式和结构就会发生改变，再自行修改下语病后，即可顺利躲过查重。 优点：方便快捷，可以一大段一大段的修改。 缺点：有时候需要多翻译几遍，必须先由中文翻译成英文，再翻译成阿尔及利亚语，再翻译成中文。 方法四：转换图片法 将别人论文里的文字，截成图片，放在自己的论文里。因为知网查重系统目前只能查文字，而不能查图片和表格，因此可以躲过查重。 优点：比google翻译法更加方便快捷。 缺点：用顺手了容易出现整页都是图片的情况，会影响整个论文的字数统计。 方法五：插入文档法 将某些参考引用来的文字通过word文档的形式插入到论文中。 优点：此法比方法四更甚一筹，因为该方法日后还可以在所插入的文档里进行重新编辑，而图片转换法以后就不便于再修改了。 缺点：还没发现。 方法六：插入空格法 将文章中所有的字间插入空格，然后将空 格 字 间距调到最小。因为查重的根据是以词为基础的，空格切断了词语，自然略过了查重系统。 优点：从查重系统的原理出发，可靠性高。 缺点：工作量极大，课可以考虑通过宏完成，但宏的编制需要研究。 方法七：自己原创法 自己动手写论文，在写作时，要么不原文复制粘贴；要么正确的加上引用。 优点：基本上绝对不会担心查重不通过，哪怕这个查重系统的阈值调的再低。 缺点：如果说优缺点的话，就是写完一篇毕业论文，可能会死掉更多的脑细胞。呵呵。。。