時間:2022-03-06 10:22:29
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇汽車電子技術論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
1.線控技術DBW
汽車的各種操縱系統正向電子化、自動化方向發展,在未來的5~10年里,傳統的汽車機械操縱系統將變成通過高速容錯通信總線與高性能CPU相連的電氣系統。如汽車將采用電氣馬達和電控信號來實現線控駕駛、線控制動、線控油門和線控懸架等,采用這些線控系統將完全取代現有系統中的液壓和機械控制。在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術之一。DBW是線控油門的英文縮寫,也可稱之為電控油門,即發動機的油門是通過電子控制的。傳統的油門控制方式是駕駛員通過踩油門踏板,由油門拉索直接控制發動機油門的開合程度,從而決定加速或減速,駕駛員的動作與油門動作之間是通過拉索的機械作用聯系的。而DBW將這種機械聯系改為電子聯系。駕駛員仍然通過踩油門踏板控制拉索。但拉索并不是直接連接到油門,而是連著一個油門踏板位置傳感器,傳感器將拉索的位置變化轉化為電信號傳送至汽車的大腦ECU(電子控制器),ECU將收集到的相關傳感器信號經過處理后發送命令至油門作動器控制模塊,油門作動器控制模塊再發送信號給油門作動器,從而控制油門的開合程度。也就是說駕駛員的動作與油門的動作之間是通過電子元件的電信號聯系的。雖然從構造上來看,DBW比傳統油門控制方式復雜,但油門的控制卻比傳統方式精確,發動機能夠根據汽車的各種行駛信息,精確調節進入汽缸的燃油空氣混合氣,改善發動機的燃燒狀況,從而大大提高了汽車的動力性和經濟性。使用線控技術的優點很多,比如使用線控制動無需制動液,保護生態,減少維護;質量輕;性能高(制動響應快);制動磨最小(向輪胎施力更均勻);安裝測試更簡單快捷(模塊結構);更穩固的電子接口;隔板間無機械聯系;簡單布置就能增加電子控制功能;踏板特性一致;比液壓系統的元件更少等。
2.CAN總線網絡
隨著電控單元在汽車中的應用越來越多,車載電子設備間的數據通信變得越來越重要,以分布式控制系統為基礎構造汽車車載電子網絡系統是很有必要的。大量數據的快速交換、高可靠性及廉價性是對汽車電子網絡系統的要求。在該網絡系統中,各處理機獨立運行,控制改善汽車某一方面的性能,同時在其它處理機需要時提供數據服務。汽車內部網絡的構成主要依靠總線傳輸技術。汽車總線傳輸是通過某種通訊協議將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯接起來,從而構成的汽車內部網絡。其優點有:減少了線束的數量和線束的容積,提高了電子系統的可靠性和可維護性;采用通用傳感器,達到數據共享的目的;改善了系統的靈活性,即通過系統的軟件可以實現系統功能的變化。CAN總線是德國博世公司在20世紀80年代初開發的一種串行數據通訊協議。它的短幀數據結構、非破壞性總線仲裁技術以及靈活的通訊方式,使CAN總線具有很高的可靠性和抗干擾性,滿足了汽車對總線的實時性和可靠性的要求。目前,國外的汽車總線技術已經十分成熟,并已在汽車上推廣應用。國內引進技術生產的奧迪A6車型已于2000年起采用總線替代原有線束,帕薩特B5、寶來、波羅、菲亞特的派立奧、西耶那、哈飛賽馬等車型都不同程度地使用了CAN總線技術。此外,部分高檔客車、工程機械也都開始應用總線技術。預計到2005年CAN將會占據整個汽車網絡協議市場的63。在歐洲,基于CAN的網絡也占有了大約88的市場。目前使用CAN總線網絡的汽車大多具有兩條或兩條以上總線,一條是動力CAN總線,主要包括發動機、ABS和自動變速器三個節點,通信速率一般為500kbps;另一條是舒適CAN總線,主要包括中央控制器和四個門模塊,通信速率一般為62.55kbps或100kbps。
3.汽車巡航控制系統CCS
汽車巡航控制系統是汽車在運行中不踩加速踏板便可按照駕駛員的要求,自動地保持一定的行車速度,減輕駕駛員的勞動強度,提高汽車舒適性的自動行駛裝置。汽車巡航控制系統簡稱為CCS。根據其特點又稱“汽車巡航控制系統”、“恒速控制系統”、“車速控制系統”、或“巡航控制系統”等。目前,不少車輛特別是高級轎車已把巡航控制系統作為配屬設備或選配設備。例如日本的皇冠、凌志、佳美,美國的別克、凱迪拉克、德國的奔馳、寶馬等車均裝有巡航控制系統。轎車裝上巡航控制系統后,當車速在40min/h以上時,該裝置可自動按照駕駛員所要求的速度保持行駛,并保持這一恒定速度,駕駛員不用踩加速踏板。采用這種裝置后,當在高速公路上長時間行車時,就可使駕駛員踩加速踏板的腳得以休息,不致因長時間駕車控制加速踏板穩定車速而產生疲勞,減輕了駕駛員的操作負擔。由于電子系統能準確地控制車輛的工況,從而使高速行駛的車輛更加安全、平穩、耗油量減少,提高了汽車的燃油經濟性和駕駛的舒適性。此功能特別適用于在高速公路上行駛的車輛。巡航控制系統如果在安裝有自動變速器的汽車上使用,更能發揮其優點。汽車巡航控制系統的主要優點是:(1)保持車速穩定,無論由于風力和道路坡度引起汽車的行駛阻力怎樣變化,只要在發動機功率允許范圍內,汽車的行駛速度便可保持不變。(2)提高汽車行駛時的舒適性,尤其是汽車在郊外或高速公路上行駛,舒適性體現得更為明顯。駕駛員不需頻繁地用腳踏踩加速踏板,故疲勞強度大大減輕。(3)提高經濟性和環保性,在同樣的行駛條件下,對一個有經驗的駕駛員來說,可節省燃油15。在巡行控制系統中使用速度穩定器后,可使發動機燃料的供給與功率之間處于最佳的配合,降低了燃油消耗率,大大減少了排氣中有害氣體成分。(4)延長發動機壽命,可使汽車工作在發動機有利轉速范圍內,使汽車的供油與發動機功率間處于最佳配合狀態。汽車巡航控制系統發展至今已有30多年的歷史,經歷了機械控制、晶體管控制、模擬式微機控制和數字式微機控制4個階段。日本豐田公司從1965年起就開始在車上裝用機械控制的巡航系統,之后德國VDO公司也研制出氣動機械式巡航控制系統。1968年德國奔馳公司開發了晶體管控制的巡航系統,并在莫克利汽車上裝用。
4.汽車導航系統GPS
GPS為全球定位系統,是美國繼阿波羅飛船和航天飛機之后的第三航天工程。開始它只用于軍事方面,但隨著電子技術的發展,GPS也逐漸應用于汽車導航。裝有導航系統的汽車,在駕駛室內有一顯示屏。上面顯示著某個城市的交通圖(稱為電子地圖),以及當時汽車在圖上所處的位置。如果駕駛員輸入目的地的地名、在圖上的位置,那么圖上就會顯示一條從汽車所處位置到目的地的最佳路線和行駛方向,引導汽車行駛,起到導航作用。這樣,駕駛員可以安心地駕車到達陌生地區以及在夜間安全行車。此外,GPS還能夠隨時告訴駕駛員當時的交通狀況,指出什么地方交通擁擠,什么地方車流暢通,以及什么地方有空缺位置可以停車。使駕駛員能繞過擁擠路段,較快到達目的地,避免交通阻塞,提高綜合行車效率。整個導航系統由GPS導航、自律導航、地圖匹配器、信號處理單元、存貯器、顯示器、傳感器等幾部分組成。GPS導航由GPS天線和GPS接收機組成。GPS衛星發射出電波發射時刻信息,而接收機可根據電波到達的時刻,算出電波行走的時間。將這時間乘以電波傳播速度就可以知道衛星與接收機的距離,即衛星與裝有該接收機的汽車的距離。同時,各GPS衛星的軌道位置也被發射出去。因此,接收點位置可由以三個衛星為中心的三個球面交點求出,即可確定該車在電子地圖上的位置。當汽車行駛在地下隧道、密集森林、高層建筑群等接收不到GPS信號時,汽車會進行自律導航。行駛開始前先由駕駛員對車輛位置設置一個初始值。在行駛中,檢測每經過一定時間的行駛距離和行駛方向,從而確定車輛的位置。其中行駛距離由車速傳感器得出,而方向信號由光導纖維傳感器測出。GPS導航和自律導航得到的汽車狀態及位置的一些信號要經過地圖匹配器處理后才能準確無誤地在電子地圖上顯示出來。電子地圖是這樣制成的:首先利用城市航空測量拍到的全貌照片,經過實際調查、標記、補充形成一張精確的地形圖,它包括各城市道路交通圖、公路網及沿線地名。然后將地形圖通過數字化儀、掃描儀,送入PC機中,并用專門軟件進行數據采集和編輯處理,生成數字地形模型。再經疊加、分類、標記形成一張電子地圖并制成只讀光盤。汽車導航系統的發展非常迅速,目前已有一些系統上采用32位的CPU嵌入實時操作的微處理單元,便于高速行駛的汽車進行快速處理數據。激光技術的應用,產生大容量數字化視盤可以存貯更多的信息。使用薄膜晶體管有源液晶顯示器可使圖像更加清晰。汽車導航系統能實時提供自身位置和目的位置坐標、全部行駛的直線距離、時間、速度、前進方向等。當遇到道路阻塞、路段施工或走錯路等情況,GPS能夠及時進行檢索,提供新路線。此外,為了讓駕駛員事先了解行駛中路面情況,GPS還能進行語音提示。若將汽車導航系統與其它部門進行聯網,駕駛員能夠隨時獲得交通狀況的最新信息,從而使汽車避開阻塞和擁擠路段,實現自動道路選擇和無阻擋行駛。汽車導航的普及使用,將會給21世紀的城市交通帶來新的面貌。
5.汽車電控制動系統EBS
汽車電控制動系統EBS是在ABS的基礎上,用電子控制取代傳統的機械傳動來控制制動系統,以達到良好的制動效果,增加汽車制動安全性。汽車制動時,車輪的制動力與地面附著系數有關,當車輪處于半滑動半滾動狀態時,地面附著系數可以達到最大,即制動力可以達到較大,此時的側向穩定性也較好。當車輪完全抱死無滾動時,地面附著力有所下降,而側向穩定性為零。極易出現側滑和甩尾現象,容易造成事故。ABS防抱死制動系統就是在汽車制動時,使車輪始終處于即將抱死又未能完全抱死的狀態。即保證汽車獲得最大的附著力,同時又能保持相應的側向穩定性,徹底解決常規系統中,要么車輪未抱死制動力不夠,要么完全抱死,使汽車失去橫向穩定性的問題。汽車制動時,ABS系統不斷檢測車輪的轉動情況。當車輪將要抱死時,ABS系統發一信號給壓力調節器,以控制制動器的制動力,使制動力停止增加。這時制動器中的制動液少量回流減壓,然后又增壓,制動力增長,如此連續幾次達到最佳的制動效果,可以達到10~20次/秒。EBS系統比ABS系統增加了各種傳感器,包括三維力傳感器、制動器摩擦片磨損傳感器等。制動時,制動踏板位置信號傳給電控單元,同時各力傳感器把載荷、地面附著力和制動氣壓信號傳給電控單元,由電控單元自動調節制動壓力,形成閉環控制。該系統用電子控制取代機械傳動,減少制動系統機械傳動的滯后時,縮短制動距離,在低強度時,使摩擦片磨損最?。恢械葟姸葧r,利用ABS達到最佳的道路附著系數利用率;高強度時,施加最大的制動壓力,從而獲得最佳的控制制動力。摩擦磨損傳感器可以監測得各制動片的摩擦情況,控制各制動器壓力分配延長使用壽命。EBS系統可以與其它電子控制系統一起由一個電控單元進行集中統一控制。實現各種不同要求的控制功能。
6.乘員感知系統OPDS
本田第7代雅閣V6轎車裝備了前排側氣囊,因此在前排乘客座相應地配備了乘員感知系統。乘員感知系統的作用是,當前排座椅上坐著小孩或者小孩側著頭打瞌睡時,乘客座椅側氣囊將自動關閉,從而減小側撞事故發生時安全氣囊對兒童的傷害。那么安全氣囊是怎么知道這一切的呢?原來在看似跟普通座椅一樣的乘客座椅內暗藏了7個傳感器,座椅靠背內的6個傳感器負責觀察乘員的坐姿高度,來判斷坐著的是兒童還是大人,或者飲料瓶等其它東西;靠背側邊的一個傳感器則專門檢查兒童是不是側著頭打瞌睡,判斷兒童的頭部是不是處于側氣囊展開的范圍內。OPDS傳感器是根據乘員的導電體量來做出這些判斷的,座椅在出廠之前已經設定了一個座椅自身的導電體量,座椅安裝到車上并坐了人后,OPDS系統檢測出一個總體的導電體量,總導電體量減去座椅的導電體量就是乘員的導電體量,如果乘員導電體量低于系統初始設定的判斷臨界值,則OPDS系統認為坐著的是兒童或兒童的頭部處于側氣囊引爆的范圍中,從而自動關閉安全氣囊,同時儀表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黃色指示燈亮起,告訴駕駛員側安全氣囊已經關閉。有了OPDS這樣一個關懷備至的“看護人”,兒童就可以在旅途中盡情地享受自己的夢鄉了。
7.移動多媒體系統
運用移動多媒體技術可開發出汽車娛樂系統,這種音響--圖像技術包括全彩屏幕、游戲設備、DVD機、錄像機、DVD機和放唱機等。移動多媒體技術還體現在智能無線產品、遠程通訊設備和信息處理產品等方面,其中包括提供語音識別系統,支持多種語言,使駕駛者不用于動操作娛樂系統,從而騰出雙手控制轉向盤。它還能將Internet的功能集成到車輛中,使人在車上就可以上網測覽、收發郵件、進行股票交易,同時采用“即插即用”的方式使汽車消費者可以方便快捷地更新他們的多媒體產品,享受更豐富的全新服務。數碼影音娛樂媒體方面的配備實際上已開始普遍化,車上的卡拉OK、VCD視聽功能都屬于此種設計。甚至還能將車室營造成影、音、聲、光效果俱佳的DVD劇院。數字技術的進步,給汽車AV世界帶來了巨大變革,全新概念的汽車多媒體已經開始出現。歌樂公司與微軟公司合作,利用windows操作系統,綜合運用汽車音響、計算機技術、導航技術及自動語言識別技術,開發出了世界上第一臺擁有車載計算機系統,將車載多媒體技術推向了一個新的階段。預計,將聲音、圖像、辦公通訊融為一體的汽車多媒體不久將成為現實。那時,坐在汽車里,除了可享受高品質音響及導航外,還可預定飯店、餐館、機票等,輔助駕駛也成為可能。
8.電氣系統電壓升級
目前全球汽車制造商將共同為未來電子系統電壓制定一項新標準,即36V/12V雙電壓系統將和42V電壓系統一起使用。預計第一個運用42V電壓系統的汽車將在幾年后出現,而且在隨后的十年里國際汽車業將會發生一個長久、徹底的變化。幾年前在底特律召開的SAE年會上,也有很多關于這方面的討論,即如何去發展42V電壓系統:目前面臨的困難是什么:如何解決等等。
[論文摘要]汽車是當前重要的交通工具,汽車的發明和汽車相關技術的發展極大地改變了人們的出行方式,加快了商品和人員的流通。
隨著汽車工業與電子工業的不斷發展,在現代汽車上,電子技術的應用越來越廣泛,汽車電子化的程度也越來越高。汽車技術與電子技術相結合催生出汽車電子技術概念。電子技術在現代汽車工業中的廣泛應用加快了電子汽車的發展趨勢,推動了汽車功能的多元化和便捷化。
一、汽車電子技術
現代電子技術與汽車工業的結合促成了電子汽車概念的誕生和實現,概括地來說當前的汽車電子技術主要包括:智能化集成傳感器:提供用于模擬和處理的信號,而且還能對信號作坊大處理。同時,他還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自動校正,具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力,保證傳感器信號的質量不受影響;嵌入式微處理機已廣泛地應用與安全、環保、發動機、傳動系、速度控制和故障診斷中。軟件技術:隨著汽車電子技術應用的增加,對有關控制軟件的需求也相應增加,并可能要求進一步計算機聯網。因此,要求使用多種語言,并開發出通用的高水平軟件,以滿足多種硬件的要求。轎車上多通道傳輸網絡將大大地依賴于軟件;多通道傳輸技術,多通道傳輸技術的采用,對電子控制集成化的實現是十分必要和有效的。采用這種技術后,使各個數據線成為一個網絡,以便分享汽車中心計算機的信息。汽車車載電子網絡:汽車電子設備發展的一個重要趨勢是大量使用微處理機來改善汽車的性能。隨著電控器件在汽車上越來越多的應用,車載電子設備間的數據通信變得越來越重要。為了進一步提高行使的經濟性,溫度及車速等信息必須在不同控制單元間交換。由此,以分布式控制系統為基礎構造汽車車載電子網絡系統是很有必要的。集成化技術:汽車電子技術的一個發展趨向是功能集成化,從而實現更經濟、更有效以及可診斷的數據中心。光導纖維:汽車電子技術的進步,已使各系統控制走向集中,形成整車控制系統。這一系統除了中心電腦外,甚至包括多達23個微處理器及大量傳感器和執行部件,組成一個龐大而復雜的信息交換與控制系統等。
二、國內汽車電子技術發展
電子技術在汽車工業中的應用加快了汽車技術的升級和突破,自20世紀80年代以來,汽車工業的長足發展,也是以電子技術(特別是計算機、集成電路技術)為動力而實現的。采用電子技術是解決汽車所面臨的諸多技術問題的最佳方案。因此一國電子產業的發展水平及其在汽車工業領域的應用情況決定了其在未來軌跡汽車行業競爭中的地位和影響力。目前,國產汽車的電子技術應用多數還處于初級階段。只有少數廠家,主要集中在一些中外合資和國內較為先進的汽車生產廠家,開始將電子控制裝置應用在汽車工業中。國內現在采用的電子裝置主要包括發動機的燃油噴射、電子點火控制、汽車安全性方面的安全氣囊,ABS等領域,而且多數為直接引進國外產品組裝,國內科研院所目前有關汽車電子技術應用的研究也主要集中在發動機控制、電控懸架、ABS系統等幾個方面,在汽車的電子網絡化技術、GPRS導航及智能交通系統的研究等方面與國外還有一定差距。
三、現代電子技術促進汽車智能管理的發展
隨著經濟的快速發展和人民群眾對汽車工業要求的逐步提高,當前的電子技術在汽車工業領域里得到了很好較快較好的應用。汽車智能管理系統就是這一應用的重要體現。車輛智能管理儀(以下簡稱管理儀)硬件構成主要由CPU,數據存儲器擴展電路、IC卡接口電路、GPS接收電路、光電隔離的輸入、輸出電路、數碼相機控制電路、指示燈、蜂鳴器及電源部分組成。采用GPS接收機接收衛星的信號,經過計算后可得出車輛所處的經緯度、行駛速度、行駛方向等參數。管理儀還能夠采集與司機操作有關的數據,如剎車、遠光燈、近光燈、左右轉向燈、喇叭、霧燈、制動氣壓、車門開關等參數。管理儀根據預先設定的時間間隔和特殊事件的觸發,將有關數據保存入IC(Intelligent Card)卡中。根據這些數據,車輛管理部門就可以對車輛的歷史運行狀況進行檢查、管理,以確定車輛是否按照規定的要求運行。管理儀還能夠對最近15次停車前,每次停車前50秒的所有信息進行詳細記錄,GPS數據的采集速度受GPS系統的限制,每秒鐘記錄1次,其他參數每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數碼照相機的控制接口,可以根據外部觸發信號,對車內的情景拍照。 轉貼于
汽車工業是高科技工業,汽車性能的每一步提升都伴隨著新技術、新工藝的運用。電子技術是21世紀推動經濟發展和社會變革的重要技術之一,電子技術的發展及其在汽車工業領域的廣泛應用將有效提升汽車工業的發展水平。
參考文獻
[1]高艷青:《現代電力電子及電源技術的發展趨勢》,載《電腦與電信》2007,1.
[2]張慶湘:《淺析電子技術在現代汽車工業中的發展與應用》,載《企業技術開發》2007,6.
[3]李衛東:《淺談電子技術在現代汽車工業領域中的應用》,載《中國職工教育》2005,9.
[4]陳長軍、張敏、馬紅巖、林希峰、閆文清,《激光技術在汽車工業上的應用》,載《機械工程師》2007,9.
汽車維修論文格式
一、概述
在現代汽車上,電子技術的應用越來越廣泛。隨著汽車工業與電子工業的不斷發展,今天的汽車已經逐步進入了電腦控制的時代。車身電器與電子設備是汽車的重要組成部分,其性能的好壞將直接影響到汽車的動力性、經濟性、可靠性、安全性、排氣凈化及舒適性。計算機技術與電子技術廣泛地應用于汽車,幾乎已經深入到汽車所有的系統,大大推動了汽車工業的發展。
目前,國際汽車巨頭紛紛將更多的電子信息技術設備裝備到其整車中,在國外,中高檔轎車采用的電子信息設備已經達到30%~50%,在一些高檔車上,這個比率還要高。在電子信息技術設備供應商方面,也紛紛將下一個經濟增長點定位在汽車電子產業上。摩托羅拉、英特爾、微軟、德州儀器、飛利浦、西門子等這些過去為其他行業和產品提供技術支持的廠商,早已經做好了準備,有些產品已經為汽車提供了新的“動力”。
二、電子技術的應用
(一).電子技術在發動機上的應用
發動機電控技術可分為電控汽油噴射、電子點火、怠速控制、廢氣再循環控制、增壓控制、故障自診斷、安全保險、備用控制以及其他控制技術。
1.電子控制噴油裝置
在現代汽車上,機械式或機電混合式燃油噴射系統已趨于淘汰,電控燃油噴射裝置因其性能優越而得到了日益普及。。電子控制燃油噴射系統是以空燃比作為主要的控制目標。通過電子控制器對各種不同傳感器送來的數據進行判斷和計算來控制噴油器以一定的油壓,正確、迅速地把汽油直接噴入發動機汽缸。電子控制器主要是根據進氣量的多少來控制噴油量的。電子控制燃油噴射系統按噴油器的噴射位置不同可以分為單點噴射系統(SPI)和多點噴射系統(MPI)兩種。多點噴射系統是每個汽缸安裝一個噴油器,而單點噴射系統是整個系統中只有一個或兩個噴油器,安裝在節氣門的上方。與傳統的化油器相比,電子控制燃油噴射裝置的最大特點是,在獲得最大功率的同時,最大限度地節油和凈化排氣,因此是節約能源,降低排污的有效措施。
2.電子點火裝置
微機控制的電子點火系統主要由與點火有關的各種傳感器、電子控制器(ECU)、點火電子組件、點火線圈、配電器、火花塞等組成。
其中傳感器用來不斷地收集與點火有關的發動機工作狀況信息,并將收集到的數據輸入電子控制器,作為運算和控制點火時刻的依據。電子點火系統中所用的傳感器主要有曲軸轉角傳感器、曲軸轉速傳感器、曲軸基準位置傳感器、進氣管負壓傳感器、爆震傳感器、空氣流量及進氣溫度傳感器等。其中前兩種傳感器是用來檢測發動機轉速信號的,而發動機轉速信號是微機用來確定點火提前角的最主要依據。由其他傳感器檢測得到的數據主要用于對點火提前角和點火時刻進行修正。
圖1-1某車型電子點火系統
電子控制器也叫微機控制器,它是電子點火系統的中樞,用來接收傳感器收集到的信號,并且在按照一定的程序進行判斷、計算后,給電子點火組件輸出最佳點火時刻和初級電路導通時間的控制信號。微機控制的電子點火系統則可使發動機在任何工況下都處于最佳的點火時刻,從而更進一步改善發動機的動力性和經濟性,降低排氣污染。
3.怠速控制裝置
怠速控制系統是電控發動機的一個子系統,主要由傳感器,ECU及執行機構組成。怠速控制均采用發動機轉速反饋法的閉環控制方式,即發動機轉速傳感器將發動機的實際轉速和目標轉速進行比較,根據比較的差值確定使發動機達到目標值的控制量,并通過執行機構對發動機怠速轉速進行校正。
圖1-2某車型怠速控制裝置
車速傳感器信號和節氣門位置傳感器信號用于判斷發動機是否處于怠速工況,ECU便確認發動機處于怠速工況,并啟動怠速控制系統實施怠速控制。冷卻液溫度傳感器信號,空調壓縮機接通信號,自動變速器檔位信號,蓄電池電壓等信號用來確定發動機怠速時的目標轉速.不同怠速條件下的目標轉速值已預先存儲在ECU的存儲器中.發動機轉速信號作為怠速控制系統反饋信號,用來計算控制量的大小。ECU一般不單獨設置,是由燃油噴射系統,點火系統等共用一個,這使系統簡單化,提高控制精度。執行機構的作用是調節發動機進氣量,實現怠速控制.
4.廢氣再循環控制裝置
汽車發動機作為一個大氣污染源,應該采取各種有效措施予以治理和改造。關于汽車發動機排氣的控制和凈化問題,各國都進行了大量研究工作,研制了不少的技術措施。這些方法大致可分為發動機本身的改進和增加排放凈化裝置。而由于發動機本身的改進,較難滿足日益嚴格的排放法規和降低成本的要求,因此現代汽車采取了多種排放控制措施來減少汽車的排氣污染,如三元催化轉換、廢氣在循環(EGR)、活性碳罐蒸發控制系統等。廢氣在循環簡稱為EGR(ExhaustGasRecirculation)系統,是目前用于降低NOx排放的一種有效措施。
圖1-3某車型廢氣再循環控制裝置
它是將一部分排氣引入近期關于新混合氣混合后進入汽缸燃燒,從而實現在循環,并對送入進氣系統的排氣進行最佳控制。普通電子式廢氣在循環(EGR)控制系統由廢氣再循環電磁閥、節氣們位置傳感器、廢氣再循環控制閥、曲軸位置傳感器、發動機ECU、冷卻液溫度傳感器、啟動信號等組成。
5.增壓控制裝置
發動機中增壓系統的安裝日漸增多,其目的是為了提高進氣效率。電控增壓系統的研制開發是增壓技術又跨上一個臺階。目前,應用較普遍的是電控廢氣渦輪增壓系統,其由切換閥、動作器、空氣冷卻器、空氣濾清器、ECU、釋壓電磁閥組成。通常增壓器是為了與發動機的低速小負荷工況相匹配的而設計的,當發動機大負荷運行時容易導致增壓器超速運行而損壞,為此電控廢氣渦輪增壓系統專門在排氣管中廢氣渦輪使出增加了一旁通氣道,由ECU對切換閥的開度大小進行調整。
6.故障自診斷系統
現代轎車發動機的電控系統中,ECU一般都帶有故障自診斷系統,自行檢測、診斷發動機控制系統各部分的故障。對于傳感器,可通過檢測器信號是否超出規定范圍來直接進行判斷;對于執行器,則在起初是電路中增設專門回路來實現監測,對于ECU本身,也有專用程序進行診斷。故障自診斷系統一般由電子控制器(ECU)中的識別故障及故障運行控制軟件、故障監測電路和故障運行后被電路等組成。
7.安全保險裝置
如果ECM的輸入信號不正常,他將按照內存中存儲的固定噴油持續時間和固定點火提前角控制發動機,使發動機能夠繼續維持工作。ECM本身出故障時,裝有備用控制系統的發動機能繼續對噴油和點火進行控制,使車輛繼續行駛。
8.發動機傳感器
發動機傳感器是指在發動機上使用的傳感器。由于電子技術特別是微型計算機的發展,促進了傳感器在發動機上的應用,從而也使發動機的整機性能有了極大的提高。發動機電子控制用傳感器主要有空氣流量傳感器、曲軸位置/凸輪軸位置傳感器、發動機轉速傳感器、爆震傳感器進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、氧傳感器等。發動機電子控制技術的發展與傳感器技術的發展是密不可分的。目前發動機傳感器的種類越來越多,可靠性和凈度不斷提高,并向集成化、數字化和智能化方向發展。
二.電子技術在底盤上的應用
1.電控自動變速器
電控自動變速器可以根據發動機的載荷、轉速、車速、制動器工作狀態及駕駛員所控制的各種參數,經過計算機的計算、判斷后自動改變變速桿的位置,從而實現變速器換檔的最佳控,即可得到最佳擋位和最佳換擋時間。
圖1-4奧迪A4自動變速器
它的優點是加速性能好、靈敏度高、能準確反映行駛負荷和道路條件等。傳動系統的電子控制裝置,能自動適應瞬時工況變化,保持發動機以盡可能低的轉速工作。電子氣動換擋裝置是利用電子裝置取代機械換擋桿及其與變速機構間的連接,并通過電磁閥及氣動伺服閥汽缸來執行。它不僅能明顯地簡化汽車操縱,而且能實現最佳的行駛動力性和安全性汽車維修畢業論文格式汽車維修畢業論文格式。
2.防抱死制動系統(ABS)
該系統是一種開發時間最早、推廣應用最為迅速的重要安全性部件。它通過控制防止汽車制動時車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑移(15%~20%),從而使汽車在各種路面上制動時,車輪與地面都能達到縱向的峰值附著系數和較大的側向附著系統,以保證車輛制動時不發生抱死拖滑、失去轉向能力等不安全狀況,提高汽車的操縱穩定性和安全性,減小制動距離。驅動防滑系統(ARS)也叫牽引力控制系統(TCS或TRC)是ABS的完善和補充,它可以防止啟動和加速時的驅動輪打滑,既有助于提高汽車加速時的牽引性能,又能改善其操縱穩定性。
現代ABS盡管采用的控制方式、方法以及結構形式各不相同,但除原有的傳統的常規制動裝置外,一般ABS都是由傳感器、電子控制器和執行器三大部分組成。其中傳感器主要是車輪轉速傳感器,執行器主要指制動壓力調節器。
1、車輪轉速傳感器
車輪轉速傳感器是ABS中最主要的一個傳感器。車輪轉速傳感器常簡稱為輪速傳感器,其作用是對車輪的運動狀態進行檢測,獲得車輪轉速(速度)信號。
2.電子控制器
ABS的電子控制器(ElectronicControlUnit),常用ECU表示,簡稱ABS電腦。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號,計算出輪速、參考車速、車輪減速度功、滑移率等,并進行判斷、輸出控制指令,控制制動壓力調節器等進行工作。另外,ABS電腦還有監測等功能,如有故障時會使ABS停止工作并將ABS警示燈點亮。
3.制動壓力調節器
制動壓力調節器是ABS中的主要執行器。其作用是接受ABS電腦的指令,驅動調節器中的電磁閥動作(或電機轉動等),調節制動系的壓力,使之增大、保持或減小,實現制動系壓力的控制功能。
由于ABS是在原來傳統制動系統基礎上增加一套控制裝置形成的,因此ABS也是建立在傳統的常規制動過程的基礎上進行工作的。在制動過程中,車輪還沒有趨于拖死時,其制動過程與常規制動過程完全相同;只有車輪趨于抱死時,ABS才會對趨于抱死的車輪的制動壓力進行調節。
通常,ABS只有在汽車速度達到一定程度(如5km/h或8km/h)時,才會對制動過程中趨于抱死的車輪的制動壓力進行調節。當汽車速度降到一定程度時,因為車速很低,車輪制動抱死對汽車制動性能的不利影響很小,為了使汽車盡快制動停車,ABS就會自動終止防抱死制動壓力調節,其車輪仍可能被制動抱死。
在制動過程中,如果常規制動系統發生故障,ABS會隨之失去控制作用。若只是ABS發生故障、常規制動系統正常時,汽車制動過程仍像常規制動過程一樣照常進行,只是失去防抱死控制作用?,F代ABS一般都能對系統的工作情況進行監測,具有失效保護和自診斷功能,一旦發現影響ABS正常工作的故障時,將自動關掉ABS,恢復常規制動,并將ABS警示燈點亮,向駕駛員發出警示信號,提醒駕駛員及時進行修理。
圖1-5ABS系統圖
ABS系統制動過程中,ABS電控單元(ECU)3不斷地從傳感器1和5獲取車輪速度信號,并加以處理,分析是否有車輪即將抱死拖滑。如果沒有車輪即將抱死拖滑,制動壓力調節裝置2不參與工作,制動主缸7和各制動輪缸9相通,制動輪缸中的壓力繼續增大,此即ABS制動過程中的增壓狀態。如果電控單元判斷出某個車輪(假設為左前輪)即將抱死拖滑,它即向制動壓力調節裝置發出命令,關閉制動主缸與左前制動輪缸的通道,使左前制動輪缸的壓力不再增大,此即ABS制動過程中的保壓狀態。若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態,它即向制動壓力調節裝置發出命令,打開左前制動輪缸與儲液室或儲能器(圖中未畫出)的通道,使左前制動輪缸中的油壓降低,此即ABS制動過程中的減壓狀態。ABS系統就是如此循環進行制動的.
3.電子轉向助力系統
電子轉向助力系統是用一部直流電機代替傳統的液壓助力缸,用蓄電池和電動機提供動力。這種微機控制的轉向助力系統和傳統的液壓助力系比起來具有部件少、體積小、質量輕的特點,最優化的轉向作用力、轉向回正特性,提高了汽車的轉向能力和轉向響應特性,增加了汽車低速時的機動性以及調整行駛時的穩定性。
4.自適應懸掛系統
自適應懸掛系統能根據懸掛裝置的瞬時負荷,自動適時調節懸架彈簧的剛度和減震器的阻尼特性,以適應當時的負荷,保持懸掛的既定高度。這樣就能夠極大地改進車輛行駛的穩定性、操縱性和乘坐的舒適性。
圖1-6奧迪A4自適應懸掛系統
在自適應懸掛控制系統配置中,懸架置于車輪和車體之間。此系統不采用氣動膜盒,而代之以盤簧和液壓缸。液壓系統由電子裝置控制,該裝置對傳感器在汽車運轉過程中產生的各種信號進行分析。主動懸掛控制系統配有一個能自動測量高度及根據速度調整的裝置,當汽車以高速行駛時能緩慢地減低其速度汽車維修畢業論文格式文章汽車維修畢業論文格式出自http://gkstk.com/article/wk-78500001092730.html,轉載請保留此鏈接!。汽車的水平高度也可通過按鈕分兩次手動調節。
5.定速巡航自動控制系統
在高速長途行駛時,可采用定速巡航自動控制系統,恒速行駛裝置將根據行車阻力自動調整節氣門開度,駕駛員不必經常踏油門已調整車速。若遇爬坡,車速有下降趨勢,微機控制系統則自動加大節氣門開度;在下坡時,又自動關小節氣門開度,以調節發動機功率達到一定的轉速。當駕駛員換低速檔或制動時,這種控制系統則會自動斷開。
6.驅動防滑/牽引力控制系統(ASR/TCS)
目前安裝ABS的轎車已經相當普遍,但隨著對汽車安全性能的要求越來越高,出現了驅動防滑系統(ASR,AccelerationSlipRegulation),驅動防滑系統又稱牽引力控制系統(TCS,TractionControlSystem),它的作用是當汽車加速時將滑動率控制在一定的范圍內,從而防止驅動輪快速滑動。
汽車“打滑”可分為兩種情況:一是汽車制動時車輪的滑移,前面已經分析過;二是汽車驅動時車輪的滑轉。所謂汽車驅動時車輪的滑轉,就當是汽車起步時,盡管驅動輪不停轉動,汽車卻原地不動的現象。驅動輪滑轉有可能引起汽車的側滑,且損失了發動機的轉矩。為了防止驅動輪的滑轉,人們在職動防抱死的基礎上研制了驅動防滑系統。他的功能為:一是提高牽引力;二是保持汽車的行駛穩定。
7.減震適應系統
減震適應系統是一種全自控系統,可隨每個車輪的減震動進行自動調整,以達到各種行駛狀態下調順車身的運動。路面狀況、汽車本身,以及駕駛方式等都在監控之下,以隨時獨立調節各個車輪的減震器設置值,保證最高的舒適性。駕駛人可通過按鈕手動選擇以舒適為主或以跑車操縱性為主。另一種作為選項的減震適應系統帶有電子自動測量高度的懸掛功能,可在高速狀態下把汽車自動調低15毫米??刂崎_關則允許駕駛人以手動方式分兩級調低車身水平。減震適應系統的使用,保證開車過程中獲得最大的穩定性和安全性,提供最高駕駛舒適性并改善駕駛動感,最大程度減少翻車和側傾危險,作為選項的自動找平系統可在惡劣路面開車時減少對車身下部的損傷危險,提高穩定性,減少燃耗。
三.車身電子控制技術
1.電動座椅
現代轎車的駕駛者和前部乘員座椅多是電動可調的,所以又稱電動座椅。座椅是與人接觸最密切的部件,人們對轎車平順性的評價多是通過座椅的感受作出的。因此電動座椅也是直接影響轎車質量的關鍵部件之一。
轎車電動座椅以駕駛者的座椅為主。從服務對象出發電動座椅必須要滿足便利性和舒適性兩大要求,也就是說駕駛者通過鍵鈕操縱,既可以將座椅調整到最佳的位置上,使得駕駛者獲得最好的視野,得到易于操縱方向盤、踏板、變速桿等操縱件的便利,還可以獲得最舒適和最習慣的乘坐角度。
圖1-8奧迪A4電動座椅
現代轎車的電動座椅是由坐墊、坐背、坐枕、骨架、懸掛和調節機構等組成。其中調節機構由控制器、可逆性直流電動機和傳動部件組成,是電動座椅中最復雜和最關鍵的部分。自動座椅電子控制系統由座椅位置傳感器、電子控制器ECU和執行機構的驅動電機三大部分組成。位置傳感器部分包括座椅位置傳感器、后視鏡位置傳感器、安全帶扣環傳感器以及方向盤傾斜傳感器等;ECU包括輸入接口、微機CPU和輸出處理電路等;執行機構主要包括執行座椅調整、后視鏡調整、安全帶扣環以及方向盤傾斜調整等微電機,而且這些電機均可靈活進行正、反轉,以執行各種裝置的調整功能。另外,該系統還備有手動開關,當手動操作此開關時,各驅動電機電路也可接通,輸出轉矩而進行各種調整動作。
2.安全氣囊
安全氣囊系統稱為SRS,相對于安全帶,安全氣囊只是一個輔助保護設備。
圖1-9奧迪A4安全氣囊系統
安全氣囊是用帶橡膠襯里的特種織物尼龍制成,工作時用無害的氦氣填充。此系統由一個傳感器激活,該傳感器用于監視碰撞中汽車速度減小的程度。在碰撞發生的早期,安全氣囊開始充氣,安全充氣大約需要0.03秒。安全氣囊可以非??斓乃俣瘸錃馐种匾?,這能確保當乘客的身體被安全帶束縛不動而頭部仍然向前行進時,安全氣囊能及時到位。在頭部碰到安全氣囊時,安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣。氣體的排出有一定的速率,確保讓人的身體部位緩慢地減速。由于安全氣囊彈開充氣的速度可高達320公里/小時,碰撞時如果人的乘坐姿勢不正確,將給人帶來嚴重的傷害。
3.電動門窗
電動門窗是指以電為動力是門窗玻璃自動升降的門窗。它是由駕駛員或乘員操縱開關接通門窗升降電動機的電路,電動機產生動力通過一系列的機械傳動,使門窗玻璃按要求進行升降。其優點是操作簡便,有利于行車安全。
電動門窗主要有升降控制開關、電動機(雙向轉動永磁電動機)、升降器、繼電器等組成,其中電動機一般采用雙向轉動永磁電動機,通過控制電流方向,使其正反向轉動,達到車窗升降功能。
圖2-1奧迪A4電動門窗
4.輔助關門系統
輔助關門系統由氣動裝置、車門傳感器組成。裝在每個車門鎖的傳感器會監察車門開合運動的方向。當某個車門手動關閉到車門鎖的第一卡合位或稍微超出時,氣動輔助關閉裝置即被觸發,自動將車門拉合到鎖定位。減少車門關閉所需的力量,減少車門關閉時產生的噪音,保證車門始終關緊(即使此車門只被關合到門鎖的第一卡合位)。
5.自動恒溫控制系統/空調
自動恒溫控制系統/空調由壓縮機、冷凝器、輔助電風扇或入口風扇蒸發器、溫度傳感器、不含氯氟烴的冷卻劑、儲蓄罐、溫度控制裝置、空氣內循環開關、循環泵、余熱開關等組成。在發動機運轉及空調系統工作時,冷卻空氣由鼓風機以選定的速度和溫度送入。與加熱系統一樣,左側和右側的溫度可分別調節。如果空調和加熱系統同時打開,由于輸入的空氣已經過除濕并冷卻,車窗上不會產生水霧。在這種再加熱模式下,空氣首先經過冷卻(因此成為干燥空氣),然后再加熱。在發動機關閉后,發動機余熱利用系統(REST)啟動,把熱發動機的冷卻劑抽入熱交換器,從而自動控制空氣流動和分配。余熱利用系統在約30分鐘后自動關閉,或者在蓄電池充電量過低時關閉??照{系統降低車內溫度并減少濕度,從而提供舒適的車內環境,又能防止車窗水霧,提高駕駛安全。如果撥到空氣循環工作模式,系統可防止有味氣體進入車內汽車維修畢業論文格式論文。動機余熱利用系統允許加熱過程中不含發動機噪音和廢排氣,因此不消耗燃料并可在發動機關閉后繼續工作。
圖2-2奧迪A4空調系統
6.電子防盜系統
電子防盜系統是為了防止汽車本身火車上的物品被盜所設的系統,它有電子控制的遙控器或鑰匙、電子控制電路、報警裝置和執行機構等組成。
圖2-3奧迪A4防盜裝置
汽車防盜裝置按其發展過程可分為機械鎖防盜裝置、機電式防盜裝置和電子防盜裝置三個階段。電子式防盜報警器是目前使用較為廣泛。它主要靠鎖定點火或啟動來達到防盜的目的,同時具有防盜和聲音報警功能。電子防盜報警器共有四種功能:一是服務功能,包括遙控車門、遙控啟動、阻和等;二是警惕提示功能,能觸發報警記錄(提示車輛從被人打開過車門);三是報警提示功能,即當有人動車時發出警報;四是防盜功能,即當防盜器處于警戒狀態時,切斷汽車上的啟動電路。
7.汽車衛星導航系統
汽車電子導航系統是在全球定位系統(GPS)的基礎上發展起來的新型汽車駕駛輔助設備,是為了解決道路交通的堵塞和擁擠問題而產生的,是一種能接收定位衛星信號,經過微處理器計算出汽車所在精確經度和緯度以及汽車速度和方向,并在顯示器上顯示出來的一種裝置。
圖2-4奧迪A4導航系統
駕駛者只要將目的地輸入汽車導航系統,系統就會根據電子地圖自動計算出最合適的路線,并在車輛行駛過程中提醒駕駛員按照計算的路線行駛。在整個行駛過程中,駕駛者根本不用考慮該走哪條線路就能快捷的到達目的地。
當前的汽車導航系統包括兩部分:全球定位系統和車輛自動導航系統。汽車導航設備一般是由GPS天線、集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機以及語音輸出設備(一般利用汽車音響系統輸出語音提示信息)構成的。受車內安裝位置的限制,一般汽車導航設備和汽車視像音響合成在一起,因此,一些汽車導航系統又稱為DVD導航系統。
四.電子技術在汽車工業上的的發展趨勢
在今后的十幾年內,推動汽車電子產品發展的動力仍將是汽車安全、節能、環保等的需要。汽車電子系統的發展將主要集中在汽車用局域網系統LANS和處理器CPUS、發動機控制、機-電接口、ABS和行駛控制、電子控制傳動系統、抬頭顯示系統HUDS、聲音識別技術、行車導駛系統及多媒體技術和撞擊傳感技術等方面。
車載局域網將逐步替代單獨控制器;車載計算機的處理能力將有顯著提高。多媒體顯示系統將為駕駛者提供更多的有關信息,包括圖像信息。聲音識別技術可望在5年內有重大突破,并應用于汽車領域。比CD-ROM存儲量大6-7倍的DVD-ROM,將大量用于汽車的導駛系統和多媒體系統。汽車電子系統的成本將進一步大幅下降。
利用總線技術將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯接起來,從而構成汽車內部局域網,實現各系統間的信息資源共享。根據側重功能的不同,SAE將總線劃分為A、B、C三大類:A類是面向傳感器和執行器的一種低速網絡,主要用于后視鏡調整、燈光照明控制、電動車窗等控制等,目前A類的主流是LIN;B類是應用于獨立模塊間的數據共享中速網絡,主要用于汽車舒適性、故障診斷、儀表顯示及四門中央控制等,其目前主流是低速CAN(又稱動力CAN);C類是面向高速、實時閉環控制的多路傳輸網絡,主要用于發動機、ABS和自動變速器、安全氣囊等的控制,目前C類主流是高速CAN(又稱動力CAN),但是隨著下一代高速、具有容錯能力的時間觸發方式的“XbyWire”線控技術的發展,將逐漸代替高速CAN在C類網中的位置,力求在未來5—10年之內使傳統的汽車機械系統變成通過高速容錯通訊總線與高性能CPU相連的百分之百的電控系統,完全不需要后備機械系統的支持,其主要代表有TTP/C和FlexRay.
隨著第3代移動通訊技術和計算機網絡技術的不斷發展,未來汽車正朝著移動力、公室、家庭影院方向發展,為司機和乘客提供進行中的實時通訊和娛樂信息,并把汽車和道路及其它遠程服務系統結合起來,構建未來的智能交通系統(1TS)。具體功能:①提供豐富的多媒體設施環境,利用GPS、GSM網絡實現導航、行車指南、無線因特網以及汽車與家庭等外部環境的互動
②具備遠程汽車診斷功能,緊急時能夠引導救援服務機構趕到故障或事故地點。
結束語:
汽車電子化已成為當前的熱點,電子信息技術和汽車制造技術逐步走向融合,電子技術不斷把音響視頻、網際網絡、信息引入汽車內。隨著未來汽車市場的快速發展和汽車電子價值含量的迅速提高,我國汽車電子產業將形成巨大經濟規模效應,成為支持汽車工業發展的一門相對獨立新興支柱產業。
可以預料,隨著我國汽車技術的進步,汽車電子新技術必將會得到越來越廣泛的應用,國產汽車積極采用電子裝置指日可待。雖然要趕上國際汽車的最高水平還有一段路要走,但將來在世界汽車技術尤其是汽車電子技術應用這一領域,我國必定占有一席之地。
參考文獻:
[1]臺曉虹,申榮衛.汽車ABS技術發展與展望.汽車與配件,2006.18
[2]李炎亮,高秀華,成凱等.汽車電子技術.北京:化學工業出版社,2005.6
[3]汪立亮.現代電子控制系統原理與維修.北京:電子工業出版社,1998.9
[4]德國BOSCH公司著;魏春源等譯.汽車電器與電子.北京理工大學出版社,2004.7
[5]肖永清,楊忠敏.現代家用汽車電器系統疑難故障診斷實例.人民郵電出版社,2005.1
關鍵詞: 電工電子學 考核方式 教學改革
課程考核方式是指導學生學習的指揮棒,直接影響教師的教學方法和教育理念,更是一個重要的教學環節[1]。多年來,受應試教育的影響,我院一直采用以期末考試為主的單一考核方式,直接導致大學生存在思想上對自己要求不嚴,上課時不能認真聽課,課外作業完成不夠認真,存在抄襲現象;基礎理論知識不牢固,影響了聽課時的接受與理解能力。這種一錘定音的考核模式使教師教學的目的性和學生學習的目的性嚴重缺失,不利于學生能力的培養和綜合素質的提高,甚至成為素質教育向縱深推進的瓶頸,所以推進考試內容和方法改革已迫在眉睫。
本文從考核方式改革、考核環節改革和考核評價方式改革等方面作介紹,積極探索多種考核方式如開放性的綜合設計、專題的調研報告和課程論文、現成實驗的故障分析等,加強對學習過程的考核。
一、考核方式改革
電工電子學包括電路基礎分析、三相異步電動機、繼電接觸器控制、可編程控制器、模擬電子技術和數字電子技術,是一門綜合性、實踐性極強的課程。對于低年級學生來說,其學習的積極性和主動性不夠,加上課堂內容信息量大,造成學生課上渾渾噩噩、課下迷迷糊糊。這種情況下,靠期末一張試卷閉卷考試勢必導致大批學生不及格。我們將改變傳統的考核方式,增加課程論文或者專題調研、專題討論、課程制作等環節,并將傳統的平時考核成績加以細化如課堂互動情況(主要包括主動提問、被動回答問題,注意力不集中等)、課后作業的完成情況(如獨立完成或者抄襲)、考勤等。重點加強對電工電子實踐性教學環節的關注,通過實驗課程解決必修課程中學生本應掌握,但尚未掌握的理論及構造知識問題,實驗教學考核已做實驗的故障分析,進一步培養學生綜合運用所學知識和技能解決工程實際問題的能力[2],[3]。強化電工電子學網絡課程平臺的建設,通過已有的電工電子學網絡課程平臺增加對相應章節專題的討論環節或者課程論文,提高學生學習電工電子學的興趣,提高學生的學習積極性和主動性,拓寬學生的知識面,增強學生書面表達、寫作的能力。理論考試以應用為主,盡量少一些記憶性內容,多一些實用內容,考試的目的由拉開檔次變為檢驗學生的學習效果。變傳統的閉卷答題為開卷答題,允許學生帶教材或參考資料參加考試,這就要求學生在掌握電工電子技術原理的基礎上深入認識、分析和解決問題,尤其是提高學生選擇、組織、利用信息解決問題的能力,變知識考核為能力考核。這種開放式的考核注重學生各方面的能力,包括認識問題、解決問題的能力,與人交往的能力,創新意識和主動探究能力,團隊合作能力,等等,注重實踐結果的交流和分享,培養學生的集體榮譽感、團隊合作精神及競爭意識[4]。
二、考核環節改革
考核環節由期末一次結果考核變為過程考核,將考核貫穿整個學期的授課和實驗。重點解決考核環節理論與實踐相分離的問題,從而解決理論知識掌握好的學生在實踐操作哪怕是個很小的問題時也無法處理的問題,抑或有些同學實驗做得很成功,卻不知道為何這樣操作,有的學生甚至是看別人如何接一根線也這樣接一根,完全沒有電路模型的概念,這幾類學生根本不適合未來工作崗位的要求,不符合我校應用型人才培養的理念。我們根據電工電子學課程特點、教學內容和非電類教學對象采取多樣性的考核模式,如借助網絡課程的網絡化考核模式、半開卷式考核模式、隨堂考核模式、分階段考核模式和全程考核模式。這些考核模式都極大地豐富了考核環節。變傳統的總結性評價為真實性評價,發揮學生在學習活動中的主體作用,拋開卷面成績作為學生能力的具體外在表現,避免學生只注重分數、輕視能力,只注重結果輕視過程的缺點,強化考核環節對學生學習的反饋和激勵作用。減少標準化考試,將考核的重點傾向于實踐和技能的掌握,傾向于整體系統結構的掌握和創新精神的培養。
三、考核評價方式改革
考核方式的改革不僅體現在強化過程考核,而且隨著課程改革的不斷深入,一方面需要淡化任課教師在教學過程中的主導地位,另一方面需要強化學生及團隊小組的主體地位。因此,我們還需要對考核評價方式做相應的調整,變教師單一考核評價為集體考核評價,在考核過程中成立考核小組,采用由教師評、網絡自評、團隊互評、學生自評相結合的評價方式,使得考核結果更客觀,更能全面反映學生的學習過程和效果。
根據以上三個方面的改革原則,我們對2011級、2012級汽車服務工程專業160名學生采用了以下具體的考核和評價方式。
1.“基本電路理論”課程考核由平時作業成績、平時測驗成績、期末成績和小論文成績組成。
2.平時作業由任課教師根據教學計劃布置并批閱(作為試點,部分教學班的平時作業在課程網站的習題系統上獨立完成,其成績由習題系統給出)。
3.平時測驗分為兩次完成,都在網絡課程測驗系統上獨立完成,并由測驗系統給出成績。
4.期末成績參加課程期末統一考試后,在統一閱卷的基礎上給出。
5.學生必須自擬題目或根據任課教師提出的題目撰寫課程學習小論文,并在一定形式下進行宣講、答辯。根據學生的選題和自擬最終形成20道課程論文題目、20道課程制作題目。課程論文答辯首先在學生組中進行,評出名次,前幾名將在教學班上進行宣講、答辯,這些在教學班上答辯的論文將公布在課程網站上。最后,根據課程論文及宣講、答辯情況評定課程論文成績。
6)作業成績、測驗成績、期末考試成績和論文成績在考核成績中所占比例為:作業成績及考勤20%,測驗成績20%,課程論文成績20%,期末考試成績40%。
四、課程考核改革工作的總結與展望
通過電工電子學課程考核方式的改革,考核過程與以往相比,更加注重學生的過程學習,考試成績較以往更加合理公正,改變了一考定成績的傳統考試方法,更加注重學生的素質和水平的測試,被大部分教師和學生接受。我校從2011級汽車電子專業開始實行課程考核改革。為了進一步說明問題,我們將2009級、2010級汽車維修專業學生成績與2011、2013級汽車電子專業學生加以比較。從學生的考試成績來看,學生的成績分布基本上成正態分布,說明不管哪種考核辦法基本上都符合教學規律。并且考核改革后學生的不及格率有所降低,不論是最終的理論考試成績平均分還是總評的成績都有一定的提高,很少有學生不及格,大部分班級的不及格率下降到10%以下,具體情況見下表。
通過改革考核方式,我們發現學生在知識的綜合運用、應用能力、自主學習能力、創新能力方面有了顯著提高,而且學生在課堂上表現較前幾屆有了很大的改變,勇于提問,敢于同教師交流,尤其是課程論文和課程制作對學生查閱資料、分析問題解決問題能力、團隊協作能力的鍛煉尤為突出。
本文針對非電類專業電工電子學課程學習的困局,立足于“電工電子學”的課程考核方式改革,旨在使學生在掌握本課程的基本知識和基本技能的基礎上提高分析、解決實際問題的能力,融會貫通相關課程知識。要真正提高學生的能力不能僅僅依靠考核方式的改革。考核僅僅是衡量的手段而不是目的,更應該在理論教學和實踐教學中積極改革和探索,使電工電子教學達到最佳的教學效果,使工科非電類專業更有效地全面推進素質教育,培養學生的工程實踐能力和創新能力。
參考文獻:
[1]黎明,付揚.少學時電工電子學課程教學改革探究[J].實驗技術與管理,2010,27(11):292-294.
[2]李文.工程背景下電工電子實驗教學研究[J].實驗技術與管理,2012,29(4):254-257.
[3]張傳洋.面向工程教育的電工電子學教研探討[J].教育教學論壇,2013,29(4):254-257.
論文摘要:本文綜述新經濟環境對汽車產業可能造成的影響和沖擊。討論汽車產業嫁接新舊經濟的經驗,研究探索中國汽車產業進人新經濟時代的生存和發展策略。
1新經濟是21世紀的主導經濟
新一輪世界產業革命浪潮正在悄然迫近。人類社會在經歷了采集經濟、農業經濟和工業經濟之后,世界經濟已面臨一種以全球化、信息化、網絡化和知識驅動為基本特征的社會經濟形態—新經濟(LIVewEconom3)。新經濟是相對傳統經濟而言的新概念。新經濟作為21世紀的主導經濟,主要表現為持續的高經濟增長、高就業和低通貨膨脹的“兩高一低”特征二新經濟將對典型的傳統產業—汽車業造成自上而下的大變革。這場變革可能會改變汽車產業的根本性質,誘發汽車產業在組織構造、產業界限、供應鏈結構、生產模式、產品壽命、市場格局、競爭方式、交易速度和金融制度等方面深層次的革命。新經濟崛起將對全球汽車產業的生存和發展帶來了危機和風險。
2對汽車產業的影響和沖擊
新經濟對傳統汽車產業造成的影響和沖擊十分明顯。例如,新經濟發源地美國近年來汽車產業產值占GDP比重己逐步下降,經濟增長中有27%歸功于高新技術產業,而傳統支柱產業—汽車業的份額僅占4%左右;;1998年美國三大汽車公司的市盈率平均僅為9,而微軟公司卻高達52。另外,三大汽車公司的市場資本總值還及不上微軟公司。新經濟對汽車產業造成的影響和沖擊還具體表現在以下幾方面:
(1)新經濟帶來了汽車產業新的經濟運行模型,更引發了產業的制度創新。越來越多的事實證明,汽車工業生產力發展并沒有或并不完全依賴科技進步,企業的制度創新將更重于技術創新。隨著發展中國家汽車企業引進先進技術和設備低效使用的例子增多,人們認識到,機制和制度層面的問題將成為制約汽車產業發展的重要瓶頸;
(2)網絡經濟對傳統汽車產業的沖擊是多方面和顛覆性的。例如電子商務以極具侵略性的銷售模式,瓦解了汽車傳統銷售的業務組合,改變用戶傳統的購車經驗,動搖傳統用戶的忠誠度,改變傳統汽車市場的固有格局,從而使汽車企業不得不重新構建新的流通體系,制訂新的經營戰略;
(3)在新經濟時代,全球競爭加劇導致汽車產業知識一技術一產品更新周期的縮短,人們將網絡年(3個月)”來描述汽車電子技術的發展速度。虛擬電子空間產生的“虛擬現實技術”和“動態聯盟”為加快汽車產品創新和開發速度提供了可能。例如,在1991)年轎車由構思到生產出廠要花費6年時間,而現在已縮短為不到2年。
(4)全球汽車供應鏈及其管理正由“縱向一體化”趨向“橫向一體化”。根據新經濟時代供應鏈管理需要,汽車產業將借助信息技術,建立供應鏈管理運行的支待系統和平臺,重新設計組織結構及業務流程,組合資源要素,實現利潤最大化;
(5)工業經濟時代的效率標準是勞動生產率,而新經濟時代講究的是知識生產率。隨著知識對汽車產業增長的貢獻度越來越大,汽車產業的附加值已逐漸偏重于研究開發和銷售服務兩頭,呈現“啞鈴型”態勢(見圖1)。例如,50年代一輛汽車成本的85%以上是支付給從事常規生產的工人和零部件及原料供應商,到90年代末,這兩部分成本的份額不到60%余部分支付給了設計人員、工程師、規劃人員、策略家、金融專家、經營人員、律師、廣告商和銷售商等一批善于識別問題和解決問題的創新者;另外,美日歐發達國家的汽車工業逐漸趨向“空心化”,即將生產企業遷移國外。而這種“空心化”反而使企業競爭力增強;
(6)與工業時代不同的是,新經濟時代的市場需求表現為個性化和多樣化,汽車生產方式趨向“多品種變批量”的敏捷化柔性化生產。而大批量重復性生產變得不合時宜。如通用汽車公司曾投資30---40a億美元,建立僅需15管理的高度自動化的未來工廠,但后來因市場原因無法獲得預期的效益而只得關閉。事實將證明,在新經濟時代,僅僅依靠投資和提高生產規模不能解決企業竟爭力問題;
(7)魔”成為新經濟時代企業競爭模式,競爭合作關系將取代傳統汽車工業的單純競爭關系。汽車工業全球戰略聯盟的案例層出不窮。例如,美國三大汽車廠商合資成立了電子商務網站.并號稱要將這個網站對全世界所有汽車制造廠商和零部件供應商開放,成為世界上最大的虛擬采購市場,從而創造“上午合作,以便下午競爭”的奇跡。
總之,過去100車改變了世界,未來將進人世界改變汽車的新經濟時代。在新經濟時代,汽車工業、汽車產品和汽車企業的概念將發生根本性變化?,F在,汽車是裝有計算機的輪子,在新經濟時代的未來.汽車將是具有輪子的計算機。預計到2014高度成熟的汽車產品將轉變為建立在新型輕質材料、新能源和新型混合動力基礎上的消費類電子產品,汽車產業也將改造成為高新技術產業。
3汽車產業嫁接新舊經濟的經驗
24世紀初,汽車的規模生產使美國和西方發達國家進人了以汽車工業為支柱產業之一的工業化時代。然而,近年來新經濟正成為美國等國家經濟長盛不衰的支住力量,汽車工業作為典型的傳統經濟產業出路何在,汽車產業如何嫁接新舊經濟體系,成為汽車界的重大研究課題。美國和其它發達國家汽車工業界通過研究探索,對此作出了成功的努力。
(1)面對日本汽車工業的競爭,美國汽車產業不是在世界市場的價格競爭中坐等淘汰,而是由政府引導,組成以企業為主體的“PNGV”國家創新系統,向傳統汽車注人高新技術,從而爭回世界汽車第一生產大國的地位。在新經濟時代,由于信息革命涉及新舊產業眾多領域,因此.政府對推動汽車產業高科技化的作用日顯突出;(2)美國及發達國家現代轎車上的電裝部件價值占整車比重已超過所有鋼材費用的份額,平均達到30%(其中電子裝備價值達220)。通過汽車電子的大量應用(見圖?),新經濟成分已成功地與傳統經濟實現了對接;
(3)產業界限模糊、產業相互結合是新經濟時代的趨勢之一。汽車產業與信息產業具有互動互促的關系(見圖3)4美國汽車產業為信息產業提供巨大的應用市場,信息產業通過推進汽車產業信息化進程,為汽車產業實現輔助作業、重組作業、技術創新和產品增值的可能,從而提高了美國汽車產業的競爭力。
4中國汽車產業爭取“生存權”的策略
近100年來,發達國家汽車企業的競爭焦點經歷了規模經濟一成本價格一質量性能一品種多樣化等競爭歷程,目前又進人了高新技術的更高層次競爭。由于新經濟時代的來臨和加人從飛的臨近,中國汽車工業將迅速與世界汽車產業全面接軌。在新形勢下,中國汽車工業不但要補市場經濟的課程,還將要承受新經濟競爭環境的考驗。因此根據中國經濟發展所處階段的定位和對21世紀發展的預測,必須考慮爭取新經濟時代中國汽車產業“生存權”策略。
4.1面上實行“井行”發展策略
目前汽車產業面臨的問題是當規模經濟這一課尚未補完,勞動力價格優勢又在逐步消失,產品質量仍是困擾企業的頑癥,再遇上產品換代加快的市場競爭壓力。在競爭環境下,中國汽車工業不可能亦步亦趨,串聯式走完傳統汽車產業的發展歷程,必須充分利用信息技術,按照“并行工程”思想解決以上一系列問題;
4.2點上實行“跨越式”發展策略
當前世界汽車產業正面臨新技術革命和新一輪產業調整的發展契機,新經濟時代創造了汽車工業在全球范圍內重新洗牌的機會。因此無論是發達國家汽車企業還是發展中國家汽車企業可能將打破傳統工業的“壇壇罐罐”,重新處于新的起跑線上。我們必須發揮利用發展中國家“后發效應”,及早對“新一代汽車電子裝備”、“汽車新材料”、“新能源汽車燃料電池、復合動力及氫能源汽車)”、“電子商務”、“虛擬現實(VR)技術”、“智能交通汽車系統(邢)”和“超級汽車”等未來技術進行跟蹤、研究和探索,以便選擇重點,制定對策,并尋找契機,適時投人,以實現新經濟時代汽車工業“跨越式”發展;
4.3推行“企業為主與政府引導相結合”策略
“創新”是新經濟的靈魂。根據國外汽車工業的經驗,創新的主體是企業,汽車公司應成為技術創新的需求者、開發應用者和主要投資者。政府也扮演十分重要的角色。在當前我國汽車企業技術創新能力薄弱的情況下,政府應發揮“助推器”作用,牽頭建立“國家汽車創新系統”,組織官產學研,對汽車工業“競爭前基礎技術”進行聯合攻關,以增強中國汽車工業整體竟爭力;
關鍵詞:電力電子;教學方法;教學改革;考核方式
作者簡介:姚志壘(1981-),男,江蘇溧陽人,鹽城工學院電氣工程學院,副教授。(江蘇 鹽城 224051)
基金項目:本文系鹽城工學院2013年度校級教改研究項目(項目編號:32)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0052-02
“電力電子裝置及技術”是電類專業的一門專業選修課。[1]該課程是在“電力電子技術”課程的基礎上,進一步介紹變流電路的結構、工作原理、功能指標,電力電子實用裝置的構成、基本電量的計算方法和所有裝置需解決的共同技術問題。[2-3]該課程涵蓋知識的內容多、面廣、難度大、實用性強,能培養學生將知識融會貫通,提高學生綜合應用知識解決實際問題的能力。因此,如何從教學內容、教學方法和手段以及考核方式等方面進行改革值得探討。
一、教學內容的改革
1.理論教學內容的改革
該課程的課時數為40學時。由于它是一門應用性課程,因此需要在書本內容的基礎上,緊跟時代前沿,增加一些當今熱門課題的內容,如:電力電子裝置在新能源發電系統和節能環保中的應用等,以便為學生找工作或讀研找課題提供參考。
選用楊蔭福等編寫的《電力電子裝置及系統》作為本課程的教材。[3]由于該教材第1章中半導體電力電子開關器件和第2章高頻開關電源的內容已分別在“電力電子技術”和“開關電源及技術”課程中詳細講述,因此該課程不再贅述。
所選教學內容具體如下:
(1)電力電子裝置及系統概述(2學時):電力電子裝置及系統的概念;電力電子裝置的主要類型;電力電子裝置的應用概況;電力電子裝置的發展前景。
(2)逆變器(4學時):逆變器概論;單相和三相恒頻恒壓正弦波逆變器;感應加熱電源。
(3)不間斷電源UPS(6學時):UPS的功能及原理;UPS的組成和設計(包括蓄電池組、整流器和PFC電路、逆變器、切換電路、濾波電路、旁路控制電源和系統輔助電源、接地裝置、保護和報警系統);UPS輸出電壓控制。
(4)晶閘管變流裝置(6學時):晶閘管交流變換器;交流凈化型穩壓電源;晶閘管諧振型逆變器。
(5)電力系統用電力電子裝置(6學時):電力系統無功補償;電力系統有源濾波裝置;電力系統諧波與無功功率綜合補償;遠距離直流輸電。
(6)電力電子裝置的研制與試驗(14學時):電力電子裝置研制流程;研究對象的方案論證;主電路設計(包括輸出濾波器、輸出變壓器、緩沖電路、直流濾波電路和主開關器件設計);控制系統及輔助電源設計(包括抗沖擊負荷電路、調壓環節、過溫保護、輔助電源和驅動電路的設計);電磁兼容技術和措施;電路仿真;整機調試與電性能試驗;結構設計和例行試驗。
(7)電力電子裝置在當今熱門課題中的應用(2學時):選擇應用于當今熱門課題的某個電力電子裝置作為教學內容,如:直直變換器在光伏發電系統中的應用、并網逆變器在新能源發電系統中的應用等內容。
2.開設實驗教學內容
為了進一步驗證理論分析,提高學生的實踐能力,應開設一定的實驗教學內容。該課程的實驗教學可以充分利用江蘇省電氣與新能源實驗教學示范中心的新能源實驗室和電力系統無功補償實驗室,完成一些高頻電力電子裝置實驗項目,如:電力系統無功補償、電力系統有源濾波、升壓變換器在光伏發電系統中的應用和并網逆變器在風力發電系統中的應用等實驗項目。
二、教學方法和手段的改革
1.興趣教學,激發學生學習積極性
緊貼社會的要求進行學前教育,把社會的需求和學生學習的需求有機統一,從而激發學生的學習積極性。
學生從高中進入大學后,學習的目標改變了,如果說學生在中小學時是以升學作為他們的目標,那么,進入大學后他們的目標已經轉向了就業。因此,要使學生了解社會對人才知識結構的需求及其變化,使學生意識到該課程作為大四的專業選修課對今后工作以及再深造的重要性,從而使他們一開始就認識到該課程必須學,而且要學得非常好。
第一次上課,在講完電力電子裝置的應用概況后,了解每個學生對電力電子裝置感興趣的應用領域,布置學生通過網絡搜索或圖書館查找其感興趣應用領域的相關資料,并做成PPT,以備上該應用領域課時做報告。此后,每次上課時,先讓對該節課教學內容感興趣的學生用PPT做報告(每個學生報告5分鐘,學生提問2分鐘),講述相應應用領域的研究背景和國內外研究現狀,然后由教師講解具體教學內容。通過該興趣教學的方法,可以激發學生的學習積極性,培養學生做科技報告的能力,為學生畢業設計選題和答辯奠定良好的基礎。
2.提高多媒體教學質量
隨著現代化水平的不斷提高,上課基本都已采用多媒體進行教學。但多媒體課件也不能是黑板板書的簡單復制,最好配以一定的動畫和聲音,以便吸引學生的注意力,調動學生學習的積極性。如:在講解電路工作模態時,采用“動作路徑”的動畫格式,讓學生清楚地看到電流在電路中的流通路徑,更深刻地理解所學知識;學生在下半節課時往往會開小差,注意力不集中,可通過在切換幻燈片時配以一定的聲音,吸引學生的注意力;在講解習題或舉例時,先以某個習題為例進行講解,解題步驟逐步顯示,而不是一下子顯示所有答案,保留了板書的優點,然后總結歸納解題方法,最后再以習題對所述方法進行鞏固。
3.采用仿真輔助教學
用仿真的方法不僅可以初步驗證電路原理和參數設計的正確性,還能仿真試驗極限條件下的特殊情況,從而有效地減少電力電子裝置的設計費用,縮短電力電子裝置的設計周期,優化參數設計,提高裝置的可靠性。常用的電力電子仿真軟件有:Saber、Pspice和Matlab中的Simulink等。以其中的Saber仿真軟件為例對所設計4kW、400Hz的中頻電源進行仿真驗證。學生可以通過仿真進一步加深對理論知識的理解,此外,對較復雜或不易懂的電路可以通過仿真查看電路各點的波形反推電路工作過程,從而掌握電路的工作原理。
三、考核方式的改革
該課程采用小論文的考核方式。考核的總成績包括平時成績(20%)、平時PPT報告成績(30%)和小論文考核成績(50%)。其中,平時成績包括學生的出勤和平時作業;平時PPT報告成績主要是檢查學生對電力電子裝置感興趣應用領域相關知識的預習情況,考核學生運用Powerpoint軟件制作PPT的能力、口頭表達能力和回答同學提問時的應變能力;小論文考核成績主要包括測試學生書寫小論文的能力(包括中英文摘要、引言、正文、結論和參考文獻)、利用word軟件書寫小論文和排版的能力。小論文要求學生從電源設計領域、電機調速用電力電子裝置、電力系統領域、汽車電子領域、綠色照明領域、新能源開發領域和其他與電力電子裝置相關的領域中選擇1種領域撰寫。此外,要求寫相同領域小論文的學生相互商量各自研究方向,確保每個學生的小論文題目和內容不雷同。通過上述小論文考核,杜絕了學生相互抄襲小論文的現象,學生在選題上發揮了主觀能動性,選題范圍比較寬。學生在查閱資料完成小論文的過程中,了解了國內外電力電子裝置相關領域的國內外研究現狀,初步掌握了電力電子裝置主電路設計、控制系統設計、仿真及結果分析這一流程。
四、結束語
近年來,我們緊跟時代前沿,及時更新“電力電子裝置及技術”課程的教學內容,在實際教學中采用興趣教學、高質量的多媒體教學和仿真輔助教學的教學方法,采用“一人一題”的小論文考核方式,對“電力電子裝置及技術”課程進行了一系列改革,取得了良好的教學效果,得到了學院領導和學生的一致好評。
參考文獻:
[1]陳仲.“電力電子裝置及控制”課程教學設計的研究與探索[J].電氣電子教學學報,2008,(S1).
【關鍵詞】電子巡航;電路;汽車;設計應用
一、自動駕駛系統簡介
自動駕駛系統是使汽車工作在發動機有利轉帶范圍內,減輕駕駛員的駕駛操縱勞動強度,提高行駛舒適性的汽車自動行駛裝置。自動駕駛系統英文為cruise control system,縮寫為CCS。自動駕駛系統又稱為巡航行駛裝置、速度控制系統、恒速行駛系統或巡行控制系統等。
巡航控制系統自1961年在美國首次應用以來,已經廣泛普及。在美國大多數轎車上均裝用了過航控制系統。日本和歐洲生產的轎車裝用定速自動駕駛系統的比例也越來越高。我國一汽大眾生產的奧迪A6、上海大眾帕薩特以及廣州本田雅閣也裝了巡航控制系統。
在大陸型的國家,駕駛汽車長途行駛的機會較多,在高速公路上長時間行駛時,打開該系統的自動操縱開關后,巡航控制系統將根據行車阻力自動增減節氣門開度,使汽車行駛速度保持一定的。并且可以避免駕駛員頻繁踩油門踏板,而保證汽車以預先設定的速度行駛。汽車在一定條件下恒速行駛,大大地減輕了駕駛員的疲勞強度。由于巡航控制系統能自動地維持車速,避免了不必要的油門踏板的人為變動,進而改善了汽車的燃料經濟性和發動機的排放性。 基本功能是自控油門,解放右腳,駕駛輕松。調節精神,緩解疲勞,增加安全系數。經濟速度定速,省油、省車。
二、自動駕駛系統原理及設計結構
如圖1,汽車電子自動駕駛系統,有相連的發射器、接收器、電磁執行器和常閉斷電開關,發射器有PT2262L編碼芯片電路,其四個數據輸入端分別連有解除開關、定速開關、減速開關和加速開關。當按動定速、加速、減速、解除按鍵時YF發射器會發射相應的一組編碼數據。接收器PT2272接到單片機U的指令進行接收和譯碼。將接收的編碼數據進行解碼,在輸出端10-13腳進行相應的定速、加速、減速、解除的操作。定速時13腳輸出高電平,控制油門電機M不動,以達到定速的目的;加速時12腳輸出高電平,使油門電機前進,達到加速的目的;減速時11腳輸出高電平,控制油門電機反轉,以達到減速的目的。解除時10腳輸出高電平,油門電機無控制信號,正常行車。接收器YS有PT2272L解碼芯片電路,其三個數據輸出端分別通過開關三極管與繼電器相連,電磁執行器有減速電機,電機軸端有軟鐵塊,軸上套有連有柔性油門線的電磁鐵,繼電器的輸出端與電機和電磁鐵相連。遙控發射器裝在汽車駕駛室內,遙控接收器和電磁執行器裝在汽車發動機倉內,柔性油門線連在油門上,常閉斷電開關的動觸頭與剎車踏板相連。本實用新型在汽車行駛中保持汽車當前的油門開度不變,使汽車在較平坦的一大段公路上能定速巡航,也可以使汽車加速或減速行駛。一種汽車電子自動駕駛系統,其特征在于:有相連的遙控發射器、遙控接收器、電磁執行器和常閉斷電開關,遙控發射器有殼體,殼體上有觸發式常開定速開關、觸發式常開解除開關、觸發式常開加速開關和觸發式常開減速開關,殼體內有遙控發射電路板,遙控發射電路板上有遙控發射電路,遙控發射電路有相連的PT2262L編碼芯片電路、F05C發射模塊電路和電池,PT2262L編碼芯片的四個數據輸入端10腳、11腳、12腳和13腳中,10腳和13腳分別連有解除開關接點和定速開關接點,解除開關接點和定速開關接點分別與PT2262L編碼芯片的電源輸入端18腳相連,11腳和12腳分別連有減速開關接點和加速開關接點,減速開關接點和加速開關接點分別通過隔離二極管與13腳和18腳相連,F05C發射模塊的輸入端與PT2262L編碼芯片的輸出端17腳相連,定速開關、解除開關、加速開關和減速開關,分別有一個電接點分別與定速開關接點、解除開關接點、加速開關接點和減速開關接點相連,定速開關、解除開關、加速開關和減速開關的另一個電接點和F05C發射模塊的電源輸入端與電池的正極相連,遙控接收器有殼體,殼體內有遙控接收電路板,遙控接收電路板上有遙控接收電路,遙控接收電路有相連的J04E接收模塊電路、PT2272L解碼芯片電路和供電電路,PT2272L解碼芯片與上述PT2262L編碼芯片有相同的地址碼,J04E接收模塊的輸出端與PT2272L解碼芯片的輸入端14腳相連,PT2272L解碼芯片的四個數據輸出端10腳、11腳、12腳和13腳中,10腳懸空,11腳、12腳和13腳分別通過隔離二極管和電阻與減速開關三極管、加速開關三極管和定速開關三極管的輸入端相連,加速開關三極管、減速開關三極管和定速開關三極管的輸出端分別與加速繼電器、減速繼電器和定速繼電器的電磁線圈的一端相連,加速繼電器、減速繼電器的電源輸入端電極性相反,供電電路有電壓調整模塊,電壓調整模塊有12伏和5伏的兩種電壓輸出端,12伏電壓輸出端分別與加速繼電器、減速繼電器和定速繼電器電磁線圈的另一端相連,12伏電壓輸出端分別與加速繼電器、減速繼電器和定速繼電器的電源輸入端相連,5伏電壓輸出端與PT2272L解碼芯片的電源輸入端相連,5伏電壓輸出端通過降壓電阻與J04E接收模塊的電源輸入端相連,電磁執行器有減速電機,減速電機軸的外端固定有軟鐵塊,減速電機與軟鐵塊之間的電機軸上套有可在電機軸上旋轉的電磁鐵,電磁鐵與電機之間有限位擋和復位扭簧,限位擋在電機與電磁鐵相鄰的端面上,電磁鐵的該端面上有與限位擋相配合的圓弧形滑槽,圓弧形滑槽的圓心角是270度~350度,電磁鐵的殼體連有柔性油門線,常閉斷電開關是機械式常閉斷電開關,機械式常閉斷電開關連有隔離二極管,常閉斷電開關的動觸頭與隔離二極管的正極相連,常閉斷電開關的定觸頭與遙控接收電路中的供電電路輸入端相連,遙控接收電路中的加速繼電器、減速繼電器的電源輸出端與電磁執行器的減速電機電接點相連,定速繼電器的電源輸出端與電磁執行器的電磁鐵電接點相連。
圖1 汽車電子自動駕駛系統原理圖
三、軟件部分
控制模塊U(STC12LE5201AD)由單片機完成,具有穩壓作用,同時寫有程序。對整機進行控制。其中程序如下:
---------ADDRESS-----------
P1ASF EQU 9DH;
ADC_CONTR EQU 0BCH;
ADC_RES EQU 0BDH;
P1M1 EQU 92H;
P1M0 EQU 91H P3M1;
EQU 0B2H P3M0 EQU0B1H CCAPM0 EQU 0DAH;
CCON EQU 0D8H;
CMOD EQU 0D9H;
CL EQU 0E9H;
CH EQU 0F9H;
CCAP0L EQU 0EAH;
CCAP0H EQU 0FAH;
PCA_PWM0 EQU 0F2H;
CCF0 EQU 0D8h;
CR EQU 0DEH;
CF EQU 0DFh;
ADC_NUM EQU 09H;
ADC_CH7_6_RES EQU 30H ;
ADC_VALUE EQU 34H;
DA_LOW EQU 3AH;
DA_HIGH EQU 3BH;
LOW_BYTE EQU 3CH;
HIGH_BYTE EQU 3DH;
IN1_AD_VALUE EQU 3EH;
IN2_AD_VALUE EQU 3FH;
NO_TIME EQU 40H;
LED_TIME EQU 41H;
IN1 EQU P1.7;
IN2 EQUP1.5;
OUT_LED EQU P1.1;
OUT_FMQ EQU P1.0
OUT_V EQU P3.7;
AD_28V EQU 221;
AD_26V EQU 144;
IN1_YES_NO JC IN1_YES;
LCALL OUT_3;
LJMP LOP;
IN1_YES MOV A,IN2_AD_VALUE;
CJNE A,#AD_26V,IN2_YES_NO;
IN2_YES_NO JC IN2_YES;
LCALL OUT_2;
LCALL DELAY_1S;
LJMP LOP;
IN2_YES LCALL OUT_1;
PCA_INT JBC CCF0,WXY1;
JBC CF,WXY3;
MOV DA_LOW,LOW_BYTE;
MOV DA_HIGH,HIGH_BYTE;
MOV A,LOW_BYTE;
ADD A,#22;
MOV LOW_BYTE,A;
MOV A,HIGH_BYTE;
ADDC A,#0;
MOV HIGH_BYTE,A;
MOV A,HIGH_BYTE;
JZ OUT_21;CLR C;
MOV A,LOW_BYTE;
SUBB A,#170;
JC OUT_21;
MOV LOW_BYTE,#220;
MOV HIGH_BYTE,#0;
WXY1:JNB P3.7,WXY2;
WXY2: MOV CCAP0L,#00H;
WXY3: RETI;
INIT_ADC:MOV P1M0,#0A0;
DELAY1MS:PUSH 06H;
PUSH 07H;
MOV R6,#20;
DELAY1MS1:MOV R7,#250;
DELAY_1S:PUSH 05H;
PUSH 06H;
PUSH 07H;
DELAY_1S2:MOV R6,#200;
DELAY_1S1:MOV R7,#250;
AD_CONVERT:MOV R0,#ADC_CH7_6_RES;
MOV R2,#ADC_NUM;
AD_CONVER1:LCALL GET_AD_RESULT;
MOV @R0,A;
INC R0;
DJNZ R2,ADC_CONVERT1;
RET;
AD_RESULT:MOV ADC_RES,#0;
ORL ADC_CONTR,#08H
AD_FINISH:MOV A,#10H;
ADC_LB_SORT: MOV;
R3,#ADC_NUM-1;
ADC_LB_SORT3:MOV A,R3;
MOV R2,A;
MOV R0,#ADC_CH7_6_RES;
MOV R1,#ADC_CH7_6_RES;
ADC_LB_SORT2:INC R1;
MOV A,@R0;
ADC_LB_SORT1:MOV A,INC R0;
DJNZ R2,ADC_LB_SORT2;
DJNZ R3,ADC_LB_SORT3;RET;
OUT_1:SETB OUT_LED;
SETB OUT_FMQ;
RET;
OUT_14:JNC OUT_12;
OUT_11:JC OUT_15;
OUT_12:MOV DA_HIGH,A;
MOV DA_LOW,#0AA;
OUT_13:RET;
OUT_15:CJNE A,#128,OUT_16;
OUT_16:JNC OUT_12;
ADD A,#128;
SJMP OUT_12;
OUT_2:CLR OUT_LED;
CLR OUT_FMQ:MOV DA_HIGH,#150;
MOV DA_LOW,#200;OUT_21: RET;
OUT_3:CLR OUT_LED;
CLR OUT_FMQ:MOV DA_LOW,#15;
MOV DA_HIGH,#0;
MOV DA_HIGH,#150;
MOV DA_LOW,#200;
RET;
OUT_11:JNC OUT_12;
SETB OUT_LED;
SETB OUT_FMQ;SJMP OUT_13;
OUT_12:CJNE A,#6,OUT_14;
OUT_14:JNC OUT_15;
OUT_15:MOV LED_TIME,#0;
OUT_13:SETB OUT_FMQ;
CLR NO_XINHAO;
MOV NO_TIME,#0;
CLR C;
MOV A,#255;
OUT_110:JC OUT_111;
MOV A,#099H;
SJMP OUT_112;
OUT_111:CJNE A,#45,OUT_113;
OUT_113:JNC OUT_112;
MOV A,#45
OUT_112:MOV DA_HIGH,A;
MOV DA_LOW,#0AAH;
RET;
OUT_2:JB NO_XINHAO,OUT_231;
CJNE A,#40,OUT_232;
OUT_232:JC OUT_21;
SETB NO_XINHAO;
MOV NO_TIME,#0;
OUT_231:MOV HIGH_BYTE,A;
MOV A,HIGH_BYTE;
JZ OUT_21;
OUT_3:JB NO_XINHAO,OUT_31;
CJNE A,#40,OUT_32;
OUT_32:JC OUT_33;
SETB NO_XINHAO;
MOV NO_TIME,#0;
OUT_31: CLR OUT_LED;
OUT_33:MOV A,#255;
IN2_AD:MOV DA_HIGH,#0;
MOV DA_LOW,#15H;
RET;
END。
四、結束語