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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇汽车电子技术论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
1.线控技术DBW
汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展,在未来的5~10年里,传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能CPU相连的电气系统。如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶、线控制动、线控油门和线控悬架等,采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。在新一代雅阁V6轿车上采用的DBW就是新技术之一。DBW是线控油门的英文缩写,也可称之为电控油门,即发动机的油门是通过电子控制的。传统的油门控制方式是驾驶员通过踩油门踏板,由油门拉索直接控制发动机油门的开合程度,从而决定加速或减速,驾驶员的动作与油门动作之间是通过拉索的机械作用联系的。而DBW将这种机械联系改为电子联系。驾驶员仍然通过踩油门踏板控制拉索。但拉索并不是直接连接到油门,而是连着一个油门踏板位置传感器,传感器将拉索的位置变化转化为电信号传送至汽车的大脑ECU(电子控制器),ECU将收集到的相关传感器信号经过处理后发送命令至油门作动器控制模块,油门作动器控制模块再发送信号给油门作动器,从而控制油门的开合程度。也就是说驾驶员的动作与油门的动作之间是通过电子元件的电信号联系的。虽然从构造上来看,DBW比传统油门控制方式复杂,但油门的控制却比传统方式精确,发动机能够根据汽车的各种行驶信息,精确调节进入汽缸的燃油空气混合气,改善发动机的燃烧状况,从而大大提高了汽车的动力性和经济性。使用线控技术的优点很多,比如使用线控制动无需制动液,保护生态,减少维护;质量轻;性能高(制动响应快);制动磨最小(向轮胎施力更均匀);安装测试更简单快捷(模块结构);更稳固的电子接口;隔板间无机械联系;简单布置就能增加电子控制功能;踏板特性一致;比液压系统的元件更少等。
2.CAN总线网络
随着电控单元在汽车中的应用越来越多,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。在该网络系统中,各处理机独立运行,控制改善汽车某一方面的性能,同时在其它处理机需要时提供数据服务。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。汽车总线传输是通过某种通讯协议将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来,从而构成的汽车内部网络。其优点有:减少了线束的数量和线束的容积,提高了电子系统的可靠性和可维护性;采用通用传感器,达到数据共享的目的;改善了系统的灵活性,即通过系统的软件可以实现系统功能的变化。CAN总线是德国博世公司在20世纪80年代初开发的一种串行数据通讯协议。它的短帧数据结构、非破坏性总线仲裁技术以及灵活的通讯方式,使CAN总线具有很高的可靠性和抗干扰性,满足了汽车对总线的实时性和可靠性的要求。目前,国外的汽车总线技术已经十分成熟,并已在汽车上推广应用。国内引进技术生产的奥迪A6车型已于2000年起采用总线替代原有线束,帕萨特B5、宝来、波罗、菲亚特的派立奥、西耶那、哈飞赛马等车型都不同程度地使用了CAN总线技术。此外,部分高档客车、工程机械也都开始应用总线技术。预计到2005年CAN将会占据整个汽车网络协议市场的63。在欧洲,基于CAN的网络也占有了大约88的市场。目前使用CAN总线网络的汽车大多具有两条或两条以上总线,一条是动力CAN总线,主要包括发动机、ABS和自动变速器三个节点,通信速率一般为500kbps;另一条是舒适CAN总线,主要包括中央控制器和四个门模块,通信速率一般为62.55kbps或100kbps。
3.汽车巡航控制系统CCS
汽车巡航控制系统是汽车在运行中不踩加速踏板便可按照驾驶员的要求,自动地保持一定的行车速度,减轻驾驶员的劳动强度,提高汽车舒适性的自动行驶装置。汽车巡航控制系统简称为CCS。根据其特点又称“汽车巡航控制系统”、“恒速控制系统”、“车速控制系统”、或“巡航控制系统”等。目前,不少车辆特别是高级轿车已把巡航控制系统作为配属设备或选配设备。例如日本的皇冠、凌志、佳美,美国的别克、凯迪拉克、德国的奔驰、宝马等车均装有巡航控制系统。轿车装上巡航控制系统后,当车速在40min/h以上时,该装置可自动按照驾驶员所要求的速度保持行驶,并保持这一恒定速度,驾驶员不用踩加速踏板。采用这种装置后,当在高速公路上长时间行车时,就可使驾驶员踩加速踏板的脚得以休息,不致因长时间驾车控制加速踏板稳定车速而产生疲劳,减轻了驾驶员的操作负担。由于电子系统能准确地控制车辆的工况,从而使高速行驶的车辆更加安全、平稳、耗油量减少,提高了汽车的燃油经济性和驾驶的舒适性。此功能特别适用于在高速公路上行驶的车辆。巡航控制系统如果在安装有自动变速器的汽车上使用,更能发挥其优点。汽车巡航控制系统的主要优点是:(1)保持车速稳定,无论由于风力和道路坡度引起汽车的行驶阻力怎样变化,只要在发动机功率允许范围内,汽车的行驶速度便可保持不变。(2)提高汽车行驶时的舒适性,尤其是汽车在郊外或高速公路上行驶,舒适性体现得更为明显。驾驶员不需频繁地用脚踏踩加速踏板,故疲劳强度大大减轻。(3)提高经济性和环保性,在同样的行驶条件下,对一个有经验的驾驶员来说,可节省燃油15。在巡行控制系统中使用速度稳定器后,可使发动机燃料的供给与功率之间处于最佳的配合,降低了燃油消耗率,大大减少了排气中有害气体成分。(4)延长发动机寿命,可使汽车工作在发动机有利转速范围内,使汽车的供油与发动机功率间处于最佳配合状态。汽车巡航控制系统发展至今已有30多年的历史,经历了机械控制、晶体管控制、模拟式微机控制和数字式微机控制4个阶段。日本丰田公司从1965年起就开始在车上装用机械控制的巡航系统,之后德国VDO公司也研制出气动机械式巡航控制系统。1968年德国奔驰公司开发了晶体管控制的巡航系统,并在莫克利汽车上装用。
4.汽车导航系统GPS
GPS为全球定位系统,是美国继阿波罗飞船和航天飞机之后的第三航天工程。开始它只用于军事方面,但随着电子技术的发展,GPS也逐渐应用于汽车导航。装有导航系统的汽车,在驾驶室内有一显示屏。上面显示着某个城市的交通图(称为电子地图),以及当时汽车在图上所处的位置。如果驾驶员输入目的地的地名、在图上的位置,那么图上就会显示一条从汽车所处位置到目的地的最佳路线和行驶方向,引导汽车行驶,起到导航作用。这样,驾驶员可以安心地驾车到达陌生地区以及在夜间安全行车。此外,GPS还能够随时告诉驾驶员当时的交通状况,指出什么地方交通拥挤,什么地方车流畅通,以及什么地方有空缺位置可以停车。使驾驶员能绕过拥挤路段,较快到达目的地,避免交通阻塞,提高综合行车效率。整个导航系统由GPS导航、自律导航、地图匹配器、信号处理单元、存贮器、显示器、传感器等几部分组成。GPS导航由GPS天线和GPS接收机组成。GPS卫星发射出电波发射时刻信息,而接收机可根据电波到达的时刻,算出电波行走的时间。将这时间乘以电波传播速度就可以知道卫星与接收机的距离,即卫星与装有该接收机的汽车的距离。同时,各GPS卫星的轨道位置也被发射出去。因此,接收点位置可由以三个卫星为中心的三个球面交点求出,即可确定该车在电子地图上的位置。当汽车行驶在地下隧道、密集森林、高层建筑群等接收不到GPS信号时,汽车会进行自律导航。行驶开始前先由驾驶员对车辆位置设置一个初始值。在行驶中,检测每经过一定时间的行驶距离和行驶方向,从而确定车辆的位置。其中行驶距离由车速传感器得出,而方向信号由光导纤维传感器测出。GPS导航和自律导航得到的汽车状态及位置的一些信号要经过地图匹配器处理后才能准确无误地在电子地图上显示出来。电子地图是这样制成的:首先利用城市航空测量拍到的全貌照片,经过实际调查、标记、补充形成一张精确的地形图,它包括各城市道路交通图、公路网及沿线地名。然后将地形图通过数字化仪、扫描仪,送入PC机中,并用专门软件进行数据采集和编辑处理,生成数字地形模型。再经叠加、分类、标记形成一张电子地图并制成只读光盘。汽车导航系统的发展非常迅速,目前已有一些系统上采用32位的CPU嵌入实时操作的微处理单元,便于高速行驶的汽车进行快速处理数据。激光技术的应用,产生大容量数字化视盘可以存贮更多的信息。使用薄膜晶体管有源液晶显示器可使图像更加清晰。汽车导航系统能实时提供自身位置和目的位置坐标、全部行驶的直线距离、时间、速度、前进方向等。当遇到道路阻塞、路段施工或走错路等情况,GPS能够及时进行检索,提供新路线。此外,为了让驾驶员事先了解行驶中路面情况,GPS还能进行语音提示。若将汽车导航系统与其它部门进行联网,驾驶员能够随时获得交通状况的最新信息,从而使汽车避开阻塞和拥挤路段,实现自动道路选择和无阻挡行驶。汽车导航的普及使用,将会给21世纪的城市交通带来新的面貌。
5.汽车电控制动系统EBS
汽车电控制动系统EBS是在ABS的基础上,用电子控制取代传统的机械传动来控制制动系统,以达到良好的制动效果,增加汽车制动安全性。汽车制动时,车轮的制动力与地面附着系数有关,当车轮处于半滑动半滚动状态时,地面附着系数可以达到最大,即制动力可以达到较大,此时的侧向稳定性也较好。当车轮完全抱死无滚动时,地面附着力有所下降,而侧向稳定性为零。极易出现侧滑和甩尾现象,容易造成事故。ABS防抱死制动系统就是在汽车制动时,使车轮始终处于即将抱死又未能完全抱死的状态。即保证汽车获得最大的附着力,同时又能保持相应的侧向稳定性,彻底解决常规系统中,要么车轮未抱死制动力不够,要么完全抱死,使汽车失去横向稳定性的问题。汽车制动时,ABS系统不断检测车轮的转动情况。当车轮将要抱死时,ABS系统发一信号给压力调节器,以控制制动器的制动力,使制动力停止增加。这时制动器中的制动液少量回流减压,然后又增压,制动力增长,如此连续几次达到最佳的制动效果,可以达到10~20次/秒。EBS系统比ABS系统增加了各种传感器,包括三维力传感器、制动器摩擦片磨损传感器等。制动时,制动踏板位置信号传给电控单元,同时各力传感器把载荷、地面附着力和制动气压信号传给电控单元,由电控单元自动调节制动压力,形成闭环控制。该系统用电子控制取代机械传动,减少制动系统机械传动的滞后时,缩短制动距离,在低强度时,使摩擦片磨损最小;中等强度时,利用ABS达到最佳的道路附着系数利用率;高强度时,施加最大的制动压力,从而获得最佳的控制制动力。摩擦磨损传感器可以监测得各制动片的摩擦情况,控制各制动器压力分配延长使用寿命。EBS系统可以与其它电子控制系统一起由一个电控单元进行集中统一控制。实现各种不同要求的控制功能。
6.乘员感知系统OPDS
本田第7代雅阁V6轿车装备了前排侧气囊,因此在前排乘客座相应地配备了乘员感知系统。乘员感知系统的作用是,当前排座椅上坐着小孩或者小孩侧着头打瞌睡时,乘客座椅侧气囊将自动关闭,从而减小侧撞事故发生时安全气囊对儿童的伤害。那么安全气囊是怎么知道这一切的呢?原来在看似跟普通座椅一样的乘客座椅内暗藏了7个传感器,座椅靠背内的6个传感器负责观察乘员的坐姿高度,来判断坐着的是儿童还是大人,或者饮料瓶等其它东西;靠背侧边的一个传感器则专门检查儿童是不是侧着头打瞌睡,判断儿童的头部是不是处于侧气囊展开的范围内。OPDS传感器是根据乘员的导电体量来做出这些判断的,座椅在出厂之前已经设定了一个座椅自身的导电体量,座椅安装到车上并坐了人后,OPDS系统检测出一个总体的导电体量,总导电体量减去座椅的导电体量就是乘员的导电体量,如果乘员导电体量低于系统初始设定的判断临界值,则OPDS系统认为坐着的是儿童或儿童的头部处于侧气囊引爆的范围中,从而自动关闭安全气囊,同时仪表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黄色指示灯亮起,告诉驾驶员侧安全气囊已经关闭。有了OPDS这样一个关怀备至的“看护人”,儿童就可以在旅途中尽情地享受自己的梦乡了。
7.移动多媒体系统
运用移动多媒体技术可开发出汽车娱乐系统,这种音响--图像技术包括全彩屏幕、游戏设备、DVD机、录像机、DVD机和放唱机等。移动多媒体技术还体现在智能无线产品、远程通讯设备和信息处理产品等方面,其中包括提供语音识别系统,支持多种语言,使驾驶者不用于动操作娱乐系统,从而腾出双手控制转向盘。它还能将Internet的功能集成到车辆中,使人在车上就可以上网测览、收发邮件、进行股票交易,同时采用“即插即用”的方式使汽车消费者可以方便快捷地更新他们的多媒体产品,享受更丰富的全新服务。数码影音娱乐媒体方面的配备实际上已开始普遍化,车上的卡拉OK、VCD视听功能都属于此种设计。甚至还能将车室营造成影、音、声、光效果俱佳的DVD剧院。数字技术的进步,给汽车AV世界带来了巨大变革,全新概念的汽车多媒体已经开始出现。歌乐公司与微软公司合作,利用windows操作系统,综合运用汽车音响、计算机技术、导航技术及自动语言识别技术,开发出了世界上第一台拥有车载计算机系统,将车载多媒体技术推向了一个新的阶段。预计,将声音、图像、办公通讯融为一体的汽车多媒体不久将成为现实。那时,坐在汽车里,除了可享受高品质音响及导航外,还可预定饭店、餐馆、机票等,辅助驾驶也成为可能。
8.电气系统电压升级
目前全球汽车制造商将共同为未来电子系统电压制定一项新标准,即36V/12V双电压系统将和42V电压系统一起使用。预计第一个运用42V电压系统的汽车将在几年后出现,而且在随后的十年里国际汽车业将会发生一个长久、彻底的变化。几年前在底特律召开的SAE年会上,也有很多关于这方面的讨论,即如何去发展42V电压系统:目前面临的困难是什么:如何解决等等。
[论文摘要]汽车是当前重要的交通工具,汽车的发明和汽车相关技术的发展极大地改变了人们的出行方式,加快了商品和人员的流通。
随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛,汽车电子化的程度也越来越高。汽车技术与电子技术相结合催生出汽车电子技术概念。电子技术在现代汽车工业中的广泛应用加快了电子汽车的发展趋势,推动了汽车功能的多元化和便捷化。
一、汽车电子技术
现代电子技术与汽车工业的结合促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,他还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用与安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步计算机联网。因此,要求使用多种语言,并开发出通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件;多通道传输技术,多通道传输技术的采用,对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。采用这种技术后,使各个数据线成为一个网络,以便分享汽车中心计算机的信息。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。为了进一步提高行使的经济性,温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。集成化技术:汽车电子技术的一个发展趋向是功能集成化,从而实现更经济、更有效以及可诊断的数据中心。光导纤维:汽车电子技术的进步,已使各系统控制走向集中,形成整车控制系统。这一系统除了中心电脑外,甚至包括多达23个微处理器及大量传感器和执行部件,组成一个庞大而复杂的信息交换与控制系统等。
二、国内汽车电子技术发展
电子技术在汽车工业中的应用加快了汽车技术的升级和突破,自20世纪80年代以来,汽车工业的长足发展,也是以电子技术(特别是计算机、集成电路技术)为动力而实现的。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。因此一国电子产业的发展水平及其在汽车工业领域的应用情况决定了其在未来轨迹汽车行业竞争中的地位和影响力。目前,国产汽车的电子技术应用多数还处于初级阶段。只有少数厂家,主要集中在一些中外合资和国内较为先进的汽车生产厂家,开始将电子控制装置应用在汽车工业中。国内现在采用的电子装置主要包括发动机的燃油喷射、电子点火控制、汽车安全性方面的安全气囊,ABS等领域,而且多数为直接引进国外产品组装,国内科研院所目前有关汽车电子技术应用的研究也主要集中在发动机控制、电控悬架、ABS系统等几个方面,在汽车的电子网络化技术、GPRS导航及智能交通系统的研究等方面与国外还有一定差距。
三、现代电子技术促进汽车智能管理的发展
随着经济的快速发展和人民群众对汽车工业要求的逐步提高,当前的电子技术在汽车工业领域里得到了很好较快较好的应用。汽车智能管理系统就是这一应用的重要体现。车辆智能管理仪(以下简称管理仪)硬件构成主要由CPU,数据存储器扩展电路、IC卡接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。采用GPS接收机接收卫星的信号,经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据,如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发,将有关数据保存入IC(Intelligent Card)卡中。根据这些数据,车辆管理部门就可以对车辆的历史运行状况进行检查、管理,以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前,每次停车前50秒的所有信息进行详细记录,GPS数据的采集速度受GPS系统的限制,每秒钟记录1次,其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口,可以根据外部触发信号,对车内的情景拍照。 转贴于
汽车工业是高科技工业,汽车性能的每一步提升都伴随着新技术、新工艺的运用。电子技术是21世纪推动经济发展和社会变革的重要技术之一,电子技术的发展及其在汽车工业领域的广泛应用将有效提升汽车工业的发展水平。
参考文献
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[4]陈长军、张敏、马红岩、林希峰、闫文清,《激光技术在汽车工业上的应用》,载《机械工程师》2007,9.
汽车维修论文格式
一、概述
在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛。随着汽车工业与电子工业的不断发展,今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。车身电器与电子设备是汽车的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。计算机技术与电子技术广泛地应用于汽车,几乎已经深入到汽车所有的系统,大大推动了汽车工业的发展。
目前,国际汽车巨头纷纷将更多的电子信息技术设备装备到其整车中,在国外,中高档轿车采用的电子信息设备已经达到30%~50%,在一些高档车上,这个比率还要高。在电子信息技术设备供应商方面,也纷纷将下一个经济增长点定位在汽车电子产业上。摩托罗拉、英特尔、微软、德州仪器、飞利浦、西门子等这些过去为其他行业和产品提供技术支持的厂商,早已经做好了准备,有些产品已经为汽车提供了新的“动力”。
二、电子技术的应用
(一).电子技术在发动机上的应用
发动机电控技术可分为电控汽油喷射、电子点火、怠速控制、废气再循环控制、增压控制、故障自诊断、安全保险、备用控制以及其他控制技术。
1.电子控制喷油装置
在现代汽车上,机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。。电子控制燃油喷射系统是以空燃比作为主要的控制目标。通过电子控制器对各种不同传感器送来的数据进行判断和计算来控制喷油器以一定的油压,正确、迅速地把汽油直接喷入发动机汽缸。电子控制器主要是根据进气量的多少来控制喷油量的。电子控制燃油喷射系统按喷油器的喷射位置不同可以分为单点喷射系统(SPI)和多点喷射系统(MPI)两种。多点喷射系统是每个汽缸安装一个喷油器,而单点喷射系统是整个系统中只有一个或两个喷油器,安装在节气门的上方。与传统的化油器相比,电子控制燃油喷射装置的最大特点是,在获得最大功率的同时,最大限度地节油和净化排气,因此是节约能源,降低排污的有效措施。
2.电子点火装置
微机控制的电子点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器(ECU)、点火电子组件、点火线圈、配电器、火花塞等组成。
其中传感器用来不断地收集与点火有关的发动机工作状况信息,并将收集到的数据输入电子控制器,作为运算和控制点火时刻的依据。电子点火系统中所用的传感器主要有曲轴转角传感器、曲轴转速传感器、曲轴基准位置传感器、进气管负压传感器、爆震传感器、空气流量及进气温度传感器等。其中前两种传感器是用来检测发动机转速信号的,而发动机转速信号是微机用来确定点火提前角的最主要依据。由其他传感器检测得到的数据主要用于对点火提前角和点火时刻进行修正。
图1-1某车型电子点火系统
电子控制器也叫微机控制器,它是电子点火系统的中枢,用来接收传感器收集到的信号,并且在按照一定的程序进行判断、计算后,给电子点火组件输出最佳点火时刻和初级电路导通时间的控制信号。微机控制的电子点火系统则可使发动机在任何工况下都处于最佳的点火时刻,从而更进一步改善发动机的动力性和经济性,降低排气污染。
3.怠速控制装置
怠速控制系统是电控发动机的一个子系统,主要由传感器,ECU及执行机构组成。怠速控制均采用发动机转速反馈法的闭环控制方式,即发动机转速传感器将发动机的实际转速和目标转速进行比较,根据比较的差值确定使发动机达到目标值的控制量,并通过执行机构对发动机怠速转速进行校正。
图1-2某车型怠速控制装置
车速传感器信号和节气门位置传感器信号用于判断发动机是否处于怠速工况,ECU便确认发动机处于怠速工况,并启动怠速控制系统实施怠速控制。冷却液温度传感器信号,空调压缩机接通信号,自动变速器档位信号,蓄电池电压等信号用来确定发动机怠速时的目标转速.不同怠速条件下的目标转速值已预先存储在ECU的存储器中.发动机转速信号作为怠速控制系统反馈信号,用来计算控制量的大小。ECU一般不单独设置,是由燃油喷射系统,点火系统等共用一个,这使系统简单化,提高控制精度。执行机构的作用是调节发动机进气量,实现怠速控制.
4.废气再循环控制装置
汽车发动机作为一个大气污染源,应该采取各种有效措施予以治理和改造。关于汽车发动机排气的控制和净化问题,各国都进行了大量研究工作,研制了不少的技术措施。这些方法大致可分为发动机本身的改进和增加排放净化装置。而由于发动机本身的改进,较难满足日益严格的排放法规和降低成本的要求,因此现代汽车采取了多种排放控制措施来减少汽车的排气污染,如三元催化转换、废气在循环(EGR)、活性碳罐蒸发控制系统等。废气在循环简称为EGR(ExhaustGasRecirculation)系统,是目前用于降低NOx排放的一种有效措施。
图1-3某车型废气再循环控制装置
它是将一部分排气引入近期关于新混合气混合后进入汽缸燃烧,从而实现在循环,并对送入进气系统的排气进行最佳控制。普通电子式废气在循环(EGR)控制系统由废气再循环电磁阀、节气们位置传感器、废气再循环控制阀、曲轴位置传感器、发动机ECU、冷却液温度传感器、启动信号等组成。
5.增压控制装置
发动机中增压系统的安装日渐增多,其目的是为了提高进气效率。电控增压系统的研制开发是增压技术又跨上一个台阶。目前,应用较普遍的是电控废气涡轮增压系统,其由切换阀、动作器、空气冷却器、空气滤清器、ECU、释压电磁阀组成。通常增压器是为了与发动机的低速小负荷工况相匹配的而设计的,当发动机大负荷运行时容易导致增压器超速运行而损坏,为此电控废气涡轮增压系统专门在排气管中废气涡轮使出增加了一旁通气道,由ECU对切换阀的开度大小进行调整。
6.故障自诊断系统
现代轿车发动机的电控系统中,ECU一般都带有故障自诊断系统,自行检测、诊断发动机控制系统各部分的故障。对于传感器,可通过检测器信号是否超出规定范围来直接进行判断;对于执行器,则在起初是电路中增设专门回路来实现监测,对于ECU本身,也有专用程序进行诊断。故障自诊断系统一般由电子控制器(ECU)中的识别故障及故障运行控制软件、故障监测电路和故障运行后被电路等组成。
7.安全保险装置
如果ECM的输入信号不正常,他将按照内存中存储的固定喷油持续时间和固定点火提前角控制发动机,使发动机能够继续维持工作。ECM本身出故障时,装有备用控制系统的发动机能继续对喷油和点火进行控制,使车辆继续行驶。
8.发动机传感器
发动机传感器是指在发动机上使用的传感器。由于电子技术特别是微型计算机的发展,促进了传感器在发动机上的应用,从而也使发动机的整机性能有了极大的提高。发动机电子控制用传感器主要有空气流量传感器、曲轴位置/凸轮轴位置传感器、发动机转速传感器、爆震传感器进气温度传感器、冷却液温度传感器、氧传感器等。发动机电子控制技术的发展与传感器技术的发展是密不可分的。目前发动机传感器的种类越来越多,可靠性和净度不断提高,并向集成化、数字化和智能化方向发展。
二.电子技术在底盘上的应用
1.电控自动变速器
电控自动变速器可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,经过计算机的计算、判断后自动改变变速杆的位置,从而实现变速器换档的最佳控,即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。
图1-4奥迪A4自动变速器
它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确反映行驶负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置,能自动适应瞬时工况变化,保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接,并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵,而且能实现最佳的行驶动力性和安全性汽车维修毕业论文格式汽车维修毕业论文格式。
2.防抱死制动系统(ABS)
该系统是一种开发时间最早、推广应用最为迅速的重要安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑移(15%~20%),从而使汽车在各种路面上制动时,车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系统,以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全状况,提高汽车的操纵稳定性和安全性,减小制动距离。驱动防滑系统(ARS)也叫牵引力控制系统(TCS或TRC)是ABS的完善和补充,它可以防止启动和加速时的驱动轮打滑,既有助于提高汽车加速时的牵引性能,又能改善其操纵稳定性。
现代ABS尽管采用的控制方式、方法以及结构形式各不相同,但除原有的传统的常规制动装置外,一般ABS都是由传感器、电子控制器和执行器三大部分组成。其中传感器主要是车轮转速传感器,执行器主要指制动压力调节器。
1、车轮转速传感器
车轮转速传感器是ABS中最主要的一个传感器。车轮转速传感器常简称为轮速传感器,其作用是对车轮的运动状态进行检测,获得车轮转速(速度)信号。
2.电子控制器
ABS的电子控制器(ElectronicControlUnit),常用ECU表示,简称ABS电脑。它的主要作用是接收轮速传感器等输入信号,计算出轮速、参考车速、车轮减速度功、滑移率等,并进行判断、输出控制指令,控制制动压力调节器等进行工作。另外,ABS电脑还有监测等功能,如有故障时会使ABS停止工作并将ABS警示灯点亮。
3.制动压力调节器
制动压力调节器是ABS中的主要执行器。其作用是接受ABS电脑的指令,驱动调节器中的电磁阀动作(或电机转动等),调节制动系的压力,使之增大、保持或减小,实现制动系压力的控制功能。
由于ABS是在原来传统制动系统基础上增加一套控制装置形成的,因此ABS也是建立在传统的常规制动过程的基础上进行工作的。在制动过程中,车轮还没有趋于拖死时,其制动过程与常规制动过程完全相同;只有车轮趋于抱死时,ABS才会对趋于抱死的车轮的制动压力进行调节。
通常,ABS只有在汽车速度达到一定程度(如5km/h或8km/h)时,才会对制动过程中趋于抱死的车轮的制动压力进行调节。当汽车速度降到一定程度时,因为车速很低,车轮制动抱死对汽车制动性能的不利影响很小,为了使汽车尽快制动停车,ABS就会自动终止防抱死制动压力调节,其车轮仍可能被制动抱死。
在制动过程中,如果常规制动系统发生故障,ABS会随之失去控制作用。若只是ABS发生故障、常规制动系统正常时,汽车制动过程仍像常规制动过程一样照常进行,只是失去防抱死控制作用。现代ABS一般都能对系统的工作情况进行监测,具有失效保护和自诊断功能,一旦发现影响ABS正常工作的故障时,将自动关掉ABS,恢复常规制动,并将ABS警示灯点亮,向驾驶员发出警示信号,提醒驾驶员及时进行修理。
图1-5ABS系统图
ABS系统制动过程中,ABS电控单元(ECU)3不断地从传感器1和5获取车轮速度信号,并加以处理,分析是否有车轮即将抱死拖滑。如果没有车轮即将抱死拖滑,制动压力调节装置2不参与工作,制动主缸7和各制动轮缸9相通,制动轮缸中的压力继续增大,此即ABS制动过程中的增压状态。如果电控单元判断出某个车轮(假设为左前轮)即将抱死拖滑,它即向制动压力调节装置发出命令,关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道,使左前制动轮缸的压力不再增大,此即ABS制动过程中的保压状态。若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态,它即向制动压力调节装置发出命令,打开左前制动轮缸与储液室或储能器(图中未画出)的通道,使左前制动轮缸中的油压降低,此即ABS制动过程中的减压状态。ABS系统就是如此循环进行制动的.
3.电子转向助力系统
电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸,用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系比起来具有部件少、体积小、质量轻的特点,最优化的转向作用力、转向回正特性,提高了汽车的转向能力和转向响应特性,增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。
4.自适应悬挂系统
自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷,自动适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性,以适应当时的负荷,保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。
图1-6奥迪A4自适应悬挂系统
在自适应悬挂控制系统配置中,悬架置于车轮和车体之间。此系统不采用气动膜盒,而代之以盘簧和液压缸。液压系统由电子装置控制,该装置对传感器在汽车运转过程中产生的各种信号进行分析。主动悬挂控制系统配有一个能自动测量高度及根据速度调整的装置,当汽车以高速行驶时能缓慢地减低其速度汽车维修毕业论文格式文章汽车维修毕业论文格式出自http://gkstk.com/article/wk-78500001092730.html,转载请保留此链接!。汽车的水平高度也可通过按钮分两次手动调节。
5.定速巡航自动控制系统
在高速长途行驶时,可采用定速巡航自动控制系统,恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度,驾驶员不必经常踏油门已调整车速。若遇爬坡,车速有下降趋势,微机控制系统则自动加大节气门开度;在下坡时,又自动关小节气门开度,以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速档或制动时,这种控制系统则会自动断开。
6.驱动防滑/牵引力控制系统(ASR/TCS)
目前安装ABS的轿车已经相当普遍,但随着对汽车安全性能的要求越来越高,出现了驱动防滑系统(ASR,AccelerationSlipRegulation),驱动防滑系统又称牵引力控制系统(TCS,TractionControlSystem),它的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。
汽车“打滑”可分为两种情况:一是汽车制动时车轮的滑移,前面已经分析过;二是汽车驱动时车轮的滑转。所谓汽车驱动时车轮的滑转,就当是汽车起步时,尽管驱动轮不停转动,汽车却原地不动的现象。驱动轮滑转有可能引起汽车的侧滑,且损失了发动机的转矩。为了防止驱动轮的滑转,人们在职动防抱死的基础上研制了驱动防滑系统。他的功能为:一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。
7.减震适应系统
减震适应系统是一种全自控系统,可随每个车轮的减震动进行自动调整,以达到各种行驶状态下调顺车身的运动。路面状况、汽车本身,以及驾驶方式等都在监控之下,以随时独立调节各个车轮的减震器设置值,保证最高的舒适性。驾驶人可通过按钮手动选择以舒适为主或以跑车操纵性为主。另一种作为选项的减震适应系统带有电子自动测量高度的悬挂功能,可在高速状态下把汽车自动调低15毫米。控制开关则允许驾驶人以手动方式分两级调低车身水平。减震适应系统的使用,保证开车过程中获得最大的稳定性和安全性,提供最高驾驶舒适性并改善驾驶动感,最大程度减少翻车和侧倾危险,作为选项的自动找平系统可在恶劣路面开车时减少对车身下部的损伤危险,提高稳定性,减少燃耗。
三.车身电子控制技术
1.电动座椅
现代轿车的驾驶者和前部乘员座椅多是电动可调的,所以又称电动座椅。座椅是与人接触最密切的部件,人们对轿车平顺性的评价多是通过座椅的感受作出的。因此电动座椅也是直接影响轿车质量的关键部件之一。
轿车电动座椅以驾驶者的座椅为主。从服务对象出发电动座椅必须要满足便利性和舒适性两大要求,也就是说驾驶者通过键钮操纵,既可以将座椅调整到最佳的位置上,使得驾驶者获得最好的视野,得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵件的便利,还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。
图1-8奥迪A4电动座椅
现代轿车的电动座椅是由坐垫、坐背、坐枕、骨架、悬挂和调节机构等组成。其中调节机构由控制器、可逆性直流电动机和传动部件组成,是电动座椅中最复杂和最关键的部分。自动座椅电子控制系统由座椅位置传感器、电子控制器ECU和执行机构的驱动电机三大部分组成。位置传感器部分包括座椅位置传感器、后视镜位置传感器、安全带扣环传感器以及方向盘倾斜传感器等;ECU包括输入接口、微机CPU和输出处理电路等;执行机构主要包括执行座椅调整、后视镜调整、安全带扣环以及方向盘倾斜调整等微电机,而且这些电机均可灵活进行正、反转,以执行各种装置的调整功能。另外,该系统还备有手动开关,当手动操作此开关时,各驱动电机电路也可接通,输出转矩而进行各种调整动作。
2.安全气囊
安全气囊系统称为SRS,相对于安全带,安全气囊只是一个辅助保护设备。
图1-9奥迪A4安全气囊系统
安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成,工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活,该传感器用于监视碰撞中汽车速度减小的程度。在碰撞发生的早期,安全气囊开始充气,安全充气大约需要0.03秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重要,这能确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时,安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时,安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率,确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达320公里/小时,碰撞时如果人的乘坐姿势不正确,将给人带来严重的伤害。
3.电动门窗
电动门窗是指以电为动力是门窗玻璃自动升降的门窗。它是由驾驶员或乘员操纵开关接通门窗升降电动机的电路,电动机产生动力通过一系列的机械传动,使门窗玻璃按要求进行升降。其优点是操作简便,有利于行车安全。
电动门窗主要有升降控制开关、电动机(双向转动永磁电动机)、升降器、继电器等组成,其中电动机一般采用双向转动永磁电动机,通过控制电流方向,使其正反向转动,达到车窗升降功能。
图2-1奥迪A4电动门窗
4.辅助关门系统
辅助关门系统由气动装置、车门传感器组成。装在每个车门锁的传感器会监察车门开合运动的方向。当某个车门手动关闭到车门锁的第一卡合位或稍微超出时,气动辅助关闭装置即被触发,自动将车门拉合到锁定位。减少车门关闭所需的力量,减少车门关闭时产生的噪音,保证车门始终关紧(即使此车门只被关合到门锁的第一卡合位)。
5.自动恒温控制系统/空调
自动恒温控制系统/空调由压缩机、冷凝器、辅助电风扇或入口风扇蒸发器、温度传感器、不含氯氟烃的冷却剂、储蓄罐、温度控制装置、空气内循环开关、循环泵、余热开关等组成。在发动机运转及空调系统工作时,冷却空气由鼓风机以选定的速度和温度送入。与加热系统一样,左侧和右侧的温度可分别调节。如果空调和加热系统同时打开,由于输入的空气已经过除湿并冷却,车窗上不会产生水雾。在这种再加热模式下,空气首先经过冷却(因此成为干燥空气),然后再加热。在发动机关闭后,发动机余热利用系统(REST)启动,把热发动机的冷却剂抽入热交换器,从而自动控制空气流动和分配。余热利用系统在约30分钟后自动关闭,或者在蓄电池充电量过低时关闭。空调系统降低车内温度并减少湿度,从而提供舒适的车内环境,又能防止车窗水雾,提高驾驶安全。如果拨到空气循环工作模式,系统可防止有味气体进入车内汽车维修毕业论文格式论文。动机余热利用系统允许加热过程中不含发动机噪音和废排气,因此不消耗燃料并可在发动机关闭后继续工作。
图2-2奥迪A4空调系统
6.电子防盗系统
电子防盗系统是为了防止汽车本身火车上的物品被盗所设的系统,它有电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。
图2-3奥迪A4防盗装置
汽车防盗装置按其发展过程可分为机械锁防盗装置、机电式防盗装置和电子防盗装置三个阶段。电子式防盗报警器是目前使用较为广泛。它主要靠锁定点火或启动来达到防盗的目的,同时具有防盗和声音报警功能。电子防盗报警器共有四种功能:一是服务功能,包括遥控车门、遥控启动、阻和等;二是警惕提示功能,能触发报警记录(提示车辆从被人打开过车门);三是报警提示功能,即当有人动车时发出警报;四是防盗功能,即当防盗器处于警戒状态时,切断汽车上的启动电路。
7.汽车卫星导航系统
汽车电子导航系统是在全球定位系统(GPS)的基础上发展起来的新型汽车驾驶辅助设备,是为了解决道路交通的堵塞和拥挤问题而产生的,是一种能接收定位卫星信号,经过微处理器计算出汽车所在精确经度和纬度以及汽车速度和方向,并在显示器上显示出来的一种装置。
图2-4奥迪A4导航系统
驾驶者只要将目的地输入汽车导航系统,系统就会根据电子地图自动计算出最合适的路线,并在车辆行驶过程中提醒驾驶员按照计算的路线行驶。在整个行驶过程中,驾驶者根本不用考虑该走哪条线路就能快捷的到达目的地。
当前的汽车导航系统包括两部分:全球定位系统和车辆自动导航系统。汽车导航设备一般是由GPS天线、集成了显示屏幕和功能按键的主机以及语音输出设备(一般利用汽车音响系统输出语音提示信息)构成的。受车内安装位置的限制,一般汽车导航设备和汽车视像音响合成在一起,因此,一些汽车导航系统又称为DVD导航系统。
四.电子技术在汽车工业上的的发展趋势
在今后的十几年内,推动汽车电子产品发展的动力仍将是汽车安全、节能、环保等的需要。汽车电子系统的发展将主要集中在汽车用局域网系统LANS和处理器CPUS、发动机控制、机-电接口、ABS和行驶控制、电子控制传动系统、抬头显示系统HUDS、声音识别技术、行车导驶系统及多媒体技术和撞击传感技术等方面。
车载局域网将逐步替代单独控制器;车载计算机的处理能力将有显著提高。多媒体显示系统将为驾驶者提供更多的有关信息,包括图像信息。声音识别技术可望在5年内有重大突破,并应用于汽车领域。比CD-ROM存储量大6-7倍的DVD-ROM,将大量用于汽车的导驶系统和多媒体系统。汽车电子系统的成本将进一步大幅下降。
利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来,从而构成汽车内部局域网,实现各系统间的信息资源共享。根据侧重功能的不同,SAE将总线划分为A、B、C三大类:A类是面向传感器和执行器的一种低速网络,主要用于后视镜调整、灯光照明控制、电动车窗等控制等,目前A类的主流是LIN;B类是应用于独立模块间的数据共享中速网络,主要用于汽车舒适性、故障诊断、仪表显示及四门中央控制等,其目前主流是低速CAN(又称动力CAN);C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网络,主要用于发动机、ABS和自动变速器、安全气囊等的控制,目前C类主流是高速CAN(又称动力CAN),但是随着下一代高速、具有容错能力的时间触发方式的“XbyWire”线控技术的发展,将逐渐代替高速CAN在C类网中的位置,力求在未来5—10年之内使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通讯总线与高性能CPU相连的百分之百的电控系统,完全不需要后备机械系统的支持,其主要代表有TTP/C和FlexRay.
随着第3代移动通讯技术和计算机网络技术的不断发展,未来汽车正朝着移动力、公室、家庭影院方向发展,为司机和乘客提供进行中的实时通讯和娱乐信息,并把汽车和道路及其它远程服务系统结合起来,构建未来的智能交通系统(1TS)。具体功能:①提供丰富的多媒体设施环境,利用GPS、GSM网络实现导航、行车指南、无线因特网以及汽车与家庭等外部环境的互动
②具备远程汽车诊断功能,紧急时能够引导救援服务机构赶到故障或事故地点。
结束语:
汽车电子化已成为当前的热点,电子信息技术和汽车制造技术逐步走向融合,电子技术不断把音响视频、网际网络、信息引入汽车内。随着未来汽车市场的快速发展和汽车电子价值含量的迅速提高,我国汽车电子产业将形成巨大经济规模效应,成为支持汽车工业发展的一门相对独立新兴支柱产业。
可以预料,随着我国汽车技术的进步,汽车电子新技术必将会得到越来越广泛的应用,国产汽车积极采用电子装置指日可待。虽然要赶上国际汽车的最高水平还有一段路要走,但将来在世界汽车技术尤其是汽车电子技术应用这一领域,我国必定占有一席之地。
参考文献:
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[5]肖永清,杨忠敏.现代家用汽车电器系统疑难故障诊断实例.人民邮电出版社,2005.1
关键词: 电工电子学 考核方式 教学改革
课程考核方式是指导学生学习的指挥棒,直接影响教师的教学方法和教育理念,更是一个重要的教学环节[1]。多年来,受应试教育的影响,我院一直采用以期末考试为主的单一考核方式,直接导致大学生存在思想上对自己要求不严,上课时不能认真听课,课外作业完成不够认真,存在抄袭现象;基础理论知识不牢固,影响了听课时的接受与理解能力。这种一锤定音的考核模式使教师教学的目的性和学生学习的目的性严重缺失,不利于学生能力的培养和综合素质的提高,甚至成为素质教育向纵深推进的瓶颈,所以推进考试内容和方法改革已迫在眉睫。
本文从考核方式改革、考核环节改革和考核评价方式改革等方面作介绍,积极探索多种考核方式如开放性的综合设计、专题的调研报告和课程论文、现成实验的故障分析等,加强对学习过程的考核。
一、考核方式改革
电工电子学包括电路基础分析、三相异步电动机、继电接触器控制、可编程控制器、模拟电子技术和数字电子技术,是一门综合性、实践性极强的课程。对于低年级学生来说,其学习的积极性和主动性不够,加上课堂内容信息量大,造成学生课上浑浑噩噩、课下迷迷糊糊。这种情况下,靠期末一张试卷闭卷考试势必导致大批学生不及格。我们将改变传统的考核方式,增加课程论文或者专题调研、专题讨论、课程制作等环节,并将传统的平时考核成绩加以细化如课堂互动情况(主要包括主动提问、被动回答问题,注意力不集中等)、课后作业的完成情况(如独立完成或者抄袭)、考勤等。重点加强对电工电子实践性教学环节的关注,通过实验课程解决必修课程中学生本应掌握,但尚未掌握的理论及构造知识问题,实验教学考核已做实验的故障分析,进一步培养学生综合运用所学知识和技能解决工程实际问题的能力[2],[3]。强化电工电子学网络课程平台的建设,通过已有的电工电子学网络课程平台增加对相应章节专题的讨论环节或者课程论文,提高学生学习电工电子学的兴趣,提高学生的学习积极性和主动性,拓宽学生的知识面,增强学生书面表达、写作的能力。理论考试以应用为主,尽量少一些记忆性内容,多一些实用内容,考试的目的由拉开档次变为检验学生的学习效果。变传统的闭卷答题为开卷答题,允许学生带教材或参考资料参加考试,这就要求学生在掌握电工电子技术原理的基础上深入认识、分析和解决问题,尤其是提高学生选择、组织、利用信息解决问题的能力,变知识考核为能力考核。这种开放式的考核注重学生各方面的能力,包括认识问题、解决问题的能力,与人交往的能力,创新意识和主动探究能力,团队合作能力,等等,注重实践结果的交流和分享,培养学生的集体荣誉感、团队合作精神及竞争意识[4]。
二、考核环节改革
考核环节由期末一次结果考核变为过程考核,将考核贯穿整个学期的授课和实验。重点解决考核环节理论与实践相分离的问题,从而解决理论知识掌握好的学生在实践操作哪怕是个很小的问题时也无法处理的问题,抑或有些同学实验做得很成功,却不知道为何这样操作,有的学生甚至是看别人如何接一根线也这样接一根,完全没有电路模型的概念,这几类学生根本不适合未来工作岗位的要求,不符合我校应用型人才培养的理念。我们根据电工电子学课程特点、教学内容和非电类教学对象采取多样性的考核模式,如借助网络课程的网络化考核模式、半开卷式考核模式、随堂考核模式、分阶段考核模式和全程考核模式。这些考核模式都极大地丰富了考核环节。变传统的总结性评价为真实性评价,发挥学生在学习活动中的主体作用,抛开卷面成绩作为学生能力的具体外在表现,避免学生只注重分数、轻视能力,只注重结果轻视过程的缺点,强化考核环节对学生学习的反馈和激励作用。减少标准化考试,将考核的重点倾向于实践和技能的掌握,倾向于整体系统结构的掌握和创新精神的培养。
三、考核评价方式改革
考核方式的改革不仅体现在强化过程考核,而且随着课程改革的不断深入,一方面需要淡化任课教师在教学过程中的主导地位,另一方面需要强化学生及团队小组的主体地位。因此,我们还需要对考核评价方式做相应的调整,变教师单一考核评价为集体考核评价,在考核过程中成立考核小组,采用由教师评、网络自评、团队互评、学生自评相结合的评价方式,使得考核结果更客观,更能全面反映学生的学习过程和效果。
根据以上三个方面的改革原则,我们对2011级、2012级汽车服务工程专业160名学生采用了以下具体的考核和评价方式。
1.“基本电路理论”课程考核由平时作业成绩、平时测验成绩、期末成绩和小论文成绩组成。
2.平时作业由任课教师根据教学计划布置并批阅(作为试点,部分教学班的平时作业在课程网站的习题系统上独立完成,其成绩由习题系统给出)。
3.平时测验分为两次完成,都在网络课程测验系统上独立完成,并由测验系统给出成绩。
4.期末成绩参加课程期末统一考试后,在统一阅卷的基础上给出。
5.学生必须自拟题目或根据任课教师提出的题目撰写课程学习小论文,并在一定形式下进行宣讲、答辩。根据学生的选题和自拟最终形成20道课程论文题目、20道课程制作题目。课程论文答辩首先在学生组中进行,评出名次,前几名将在教学班上进行宣讲、答辩,这些在教学班上答辩的论文将公布在课程网站上。最后,根据课程论文及宣讲、答辩情况评定课程论文成绩。
6)作业成绩、测验成绩、期末考试成绩和论文成绩在考核成绩中所占比例为:作业成绩及考勤20%,测验成绩20%,课程论文成绩20%,期末考试成绩40%。
四、课程考核改革工作的总结与展望
通过电工电子学课程考核方式的改革,考核过程与以往相比,更加注重学生的过程学习,考试成绩较以往更加合理公正,改变了一考定成绩的传统考试方法,更加注重学生的素质和水平的测试,被大部分教师和学生接受。我校从2011级汽车电子专业开始实行课程考核改革。为了进一步说明问题,我们将2009级、2010级汽车维修专业学生成绩与2011、2013级汽车电子专业学生加以比较。从学生的考试成绩来看,学生的成绩分布基本上成正态分布,说明不管哪种考核办法基本上都符合教学规律。并且考核改革后学生的不及格率有所降低,不论是最终的理论考试成绩平均分还是总评的成绩都有一定的提高,很少有学生不及格,大部分班级的不及格率下降到10%以下,具体情况见下表。
通过改革考核方式,我们发现学生在知识的综合运用、应用能力、自主学习能力、创新能力方面有了显著提高,而且学生在课堂上表现较前几届有了很大的改变,勇于提问,敢于同教师交流,尤其是课程论文和课程制作对学生查阅资料、分析问题解决问题能力、团队协作能力的锻炼尤为突出。
本文针对非电类专业电工电子学课程学习的困局,立足于“电工电子学”的课程考核方式改革,旨在使学生在掌握本课程的基本知识和基本技能的基础上提高分析、解决实际问题的能力,融会贯通相关课程知识。要真正提高学生的能力不能仅仅依靠考核方式的改革。考核仅仅是衡量的手段而不是目的,更应该在理论教学和实践教学中积极改革和探索,使电工电子教学达到最佳的教学效果,使工科非电类专业更有效地全面推进素质教育,培养学生的工程实践能力和创新能力。
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[3]张传洋.面向工程教育的电工电子学教研探讨[J].教育教学论坛,2013,29(4):254-257.
论文摘要:本文综述新经济环境对汽车产业可能造成的影响和冲击。讨论汽车产业嫁接新旧经济的经验,研究探索中国汽车产业进人新经济时代的生存和发展策略。
1新经济是21世纪的主导经济
新一轮世界产业革命浪潮正在悄然迫近。人类社会在经历了采集经济、农业经济和工业经济之后,世界经济已面临一种以全球化、信息化、网络化和知识驱动为基本特征的社会经济形态—新经济(LIVewEconom3)。新经济是相对传统经济而言的新概念。新经济作为21世纪的主导经济,主要表现为持续的高经济增长、高就业和低通货膨胀的“两高一低”特征二新经济将对典型的传统产业—汽车业造成自上而下的大变革。这场变革可能会改变汽车产业的根本性质,诱发汽车产业在组织构造、产业界限、供应链结构、生产模式、产品寿命、市场格局、竞争方式、交易速度和金融制度等方面深层次的革命。新经济崛起将对全球汽车产业的生存和发展带来了危机和风险。
2对汽车产业的影响和冲击
新经济对传统汽车产业造成的影响和冲击十分明显。例如,新经济发源地美国近年来汽车产业产值占GDP比重己逐步下降,经济增长中有27%归功于高新技术产业,而传统支柱产业—汽车业的份额仅占4%左右;;1998年美国三大汽车公司的市盈率平均仅为9,而微软公司却高达52。另外,三大汽车公司的市场资本总值还及不上微软公司。新经济对汽车产业造成的影响和冲击还具体表现在以下几方面:
(1)新经济带来了汽车产业新的经济运行模型,更引发了产业的制度创新。越来越多的事实证明,汽车工业生产力发展并没有或并不完全依赖科技进步,企业的制度创新将更重于技术创新。随着发展中国家汽车企业引进先进技术和设备低效使用的例子增多,人们认识到,机制和制度层面的问题将成为制约汽车产业发展的重要瓶颈;
(2)网络经济对传统汽车产业的冲击是多方面和颠覆性的。例如电子商务以极具侵略性的销售模式,瓦解了汽车传统销售的业务组合,改变用户传统的购车经验,动摇传统用户的忠诚度,改变传统汽车市场的固有格局,从而使汽车企业不得不重新构建新的流通体系,制订新的经营战略;
(3)在新经济时代,全球竞争加剧导致汽车产业知识一技术一产品更新周期的缩短,人们将网络年(3个月)”来描述汽车电子技术的发展速度。虚拟电子空间产生的“虚拟现实技术”和“动态联盟”为加快汽车产品创新和开发速度提供了可能。例如,在1991)年轿车由构思到生产出厂要花费6年时间,而现在已缩短为不到2年。
(4)全球汽车供应链及其管理正由“纵向一体化”趋向“横向一体化”。根据新经济时代供应链管理需要,汽车产业将借助信息技术,建立供应链管理运行的支待系统和平台,重新设计组织结构及业务流程,组合资源要素,实现利润最大化;
(5)工业经济时代的效率标准是劳动生产率,而新经济时代讲究的是知识生产率。随着知识对汽车产业增长的贡献度越来越大,汽车产业的附加值已逐渐偏重于研究开发和销售服务两头,呈现“哑铃型”态势(见图1)。例如,50年代一辆汽车成本的85%以上是支付给从事常规生产的工人和零部件及原料供应商,到90年代末,这两部分成本的份额不到60%余部分支付给了设计人员、工程师、规划人员、策略家、金融专家、经营人员、律师、广告商和销售商等一批善于识别问题和解决问题的创新者;另外,美日欧发达国家的汽车工业逐渐趋向“空心化”,即将生产企业迁移国外。而这种“空心化”反而使企业竞争力增强;
(6)与工业时代不同的是,新经济时代的市场需求表现为个性化和多样化,汽车生产方式趋向“多品种变批量”的敏捷化柔性化生产。而大批量重复性生产变得不合时宜。如通用汽车公司曾投资30---40a亿美元,建立仅需15管理的高度自动化的未来工厂,但后来因市场原因无法获得预期的效益而只得关闭。事实将证明,在新经济时代,仅仅依靠投资和提高生产规模不能解决企业竟争力问题;
(7)魔”成为新经济时代企业竞争模式,竞争合作关系将取代传统汽车工业的单纯竞争关系。汽车工业全球战略联盟的案例层出不穷。例如,美国三大汽车厂商合资成立了电子商务网站.并号称要将这个网站对全世界所有汽车制造厂商和零部件供应商开放,成为世界上最大的虚拟采购市场,从而创造“上午合作,以便下午竞争”的奇迹。
总之,过去100车改变了世界,未来将进人世界改变汽车的新经济时代。在新经济时代,汽车工业、汽车产品和汽车企业的概念将发生根本性变化。现在,汽车是装有计算机的轮子,在新经济时代的未来.汽车将是具有轮子的计算机。预计到2014高度成熟的汽车产品将转变为建立在新型轻质材料、新能源和新型混合动力基础上的消费类电子产品,汽车产业也将改造成为高新技术产业。
3汽车产业嫁接新旧经济的经验
24世纪初,汽车的规模生产使美国和西方发达国家进人了以汽车工业为支柱产业之一的工业化时代。然而,近年来新经济正成为美国等国家经济长盛不衰的支住力量,汽车工业作为典型的传统经济产业出路何在,汽车产业如何嫁接新旧经济体系,成为汽车界的重大研究课题。美国和其它发达国家汽车工业界通过研究探索,对此作出了成功的努力。
(1)面对日本汽车工业的竞争,美国汽车产业不是在世界市场的价格竞争中坐等淘汰,而是由政府引导,组成以企业为主体的“PNGV”国家创新系统,向传统汽车注人高新技术,从而争回世界汽车第一生产大国的地位。在新经济时代,由于信息革命涉及新旧产业众多领域,因此.政府对推动汽车产业高科技化的作用日显突出;(2)美国及发达国家现代轿车上的电装部件价值占整车比重已超过所有钢材费用的份额,平均达到30%(其中电子装备价值达220)。通过汽车电子的大量应用(见图?),新经济成分已成功地与传统经济实现了对接;
(3)产业界限模糊、产业相互结合是新经济时代的趋势之一。汽车产业与信息产业具有互动互促的关系(见图3)4美国汽车产业为信息产业提供巨大的应用市场,信息产业通过推进汽车产业信息化进程,为汽车产业实现辅助作业、重组作业、技术创新和产品增值的可能,从而提高了美国汽车产业的竞争力。
4中国汽车产业争取“生存权”的策略
近100年来,发达国家汽车企业的竞争焦点经历了规模经济一成本价格一质量性能一品种多样化等竞争历程,目前又进人了高新技术的更高层次竞争。由于新经济时代的来临和加人从飞的临近,中国汽车工业将迅速与世界汽车产业全面接轨。在新形势下,中国汽车工业不但要补市场经济的课程,还将要承受新经济竞争环境的考验。因此根据中国经济发展所处阶段的定位和对21世纪发展的预测,必须考虑争取新经济时代中国汽车产业“生存权”策略。
4.1面上实行“井行”发展策略
目前汽车产业面临的问题是当规模经济这一课尚未补完,劳动力价格优势又在逐步消失,产品质量仍是困扰企业的顽症,再遇上产品换代加快的市场竞争压力。在竞争环境下,中国汽车工业不可能亦步亦趋,串联式走完传统汽车产业的发展历程,必须充分利用信息技术,按照“并行工程”思想解决以上一系列问题;
4.2点上实行“跨越式”发展策略
当前世界汽车产业正面临新技术革命和新一轮产业调整的发展契机,新经济时代创造了汽车工业在全球范围内重新洗牌的机会。因此无论是发达国家汽车企业还是发展中国家汽车企业可能将打破传统工业的“坛坛罐罐”,重新处于新的起跑线上。我们必须发挥利用发展中国家“后发效应”,及早对“新一代汽车电子装备”、“汽车新材料”、“新能源汽车燃料电池、复合动力及氢能源汽车)”、“电子商务”、“虚拟现实(VR)技术”、“智能交通汽车系统(邢)”和“超级汽车”等未来技术进行跟踪、研究和探索,以便选择重点,制定对策,并寻找契机,适时投人,以实现新经济时代汽车工业“跨越式”发展;
4.3推行“企业为主与政府引导相结合”策略
“创新”是新经济的灵魂。根据国外汽车工业的经验,创新的主体是企业,汽车公司应成为技术创新的需求者、开发应用者和主要投资者。政府也扮演十分重要的角色。在当前我国汽车企业技术创新能力薄弱的情况下,政府应发挥“助推器”作用,牵头建立“国家汽车创新系统”,组织官产学研,对汽车工业“竞争前基础技术”进行联合攻关,以增强中国汽车工业整体竟争力;
关键词:电力电子;教学方法;教学改革;考核方式
作者简介:姚志垒(1981-),男,江苏溧阳人,盐城工学院电气工程学院,副教授。(江苏 盐城 224051)
基金项目:本文系盐城工学院2013年度校级教改研究项目(项目编号:32)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0052-02
“电力电子装置及技术”是电类专业的一门专业选修课。[1]该课程是在“电力电子技术”课程的基础上,进一步介绍变流电路的结构、工作原理、功能指标,电力电子实用装置的构成、基本电量的计算方法和所有装置需解决的共同技术问题。[2-3]该课程涵盖知识的内容多、面广、难度大、实用性强,能培养学生将知识融会贯通,提高学生综合应用知识解决实际问题的能力。因此,如何从教学内容、教学方法和手段以及考核方式等方面进行改革值得探讨。
一、教学内容的改革
1.理论教学内容的改革
该课程的课时数为40学时。由于它是一门应用性课程,因此需要在书本内容的基础上,紧跟时代前沿,增加一些当今热门课题的内容,如:电力电子装置在新能源发电系统和节能环保中的应用等,以便为学生找工作或读研找课题提供参考。
选用杨荫福等编写的《电力电子装置及系统》作为本课程的教材。[3]由于该教材第1章中半导体电力电子开关器件和第2章高频开关电源的内容已分别在“电力电子技术”和“开关电源及技术”课程中详细讲述,因此该课程不再赘述。
所选教学内容具体如下:
(1)电力电子装置及系统概述(2学时):电力电子装置及系统的概念;电力电子装置的主要类型;电力电子装置的应用概况;电力电子装置的发展前景。
(2)逆变器(4学时):逆变器概论;单相和三相恒频恒压正弦波逆变器;感应加热电源。
(3)不间断电源UPS(6学时):UPS的功能及原理;UPS的组成和设计(包括蓄电池组、整流器和PFC电路、逆变器、切换电路、滤波电路、旁路控制电源和系统辅助电源、接地装置、保护和报警系统);UPS输出电压控制。
(4)晶闸管变流装置(6学时):晶闸管交流变换器;交流净化型稳压电源;晶闸管谐振型逆变器。
(5)电力系统用电力电子装置(6学时):电力系统无功补偿;电力系统有源滤波装置;电力系统谐波与无功功率综合补偿;远距离直流输电。
(6)电力电子装置的研制与试验(14学时):电力电子装置研制流程;研究对象的方案论证;主电路设计(包括输出滤波器、输出变压器、缓冲电路、直流滤波电路和主开关器件设计);控制系统及辅助电源设计(包括抗冲击负荷电路、调压环节、过温保护、辅助电源和驱动电路的设计);电磁兼容技术和措施;电路仿真;整机调试与电性能试验;结构设计和例行试验。
(7)电力电子装置在当今热门课题中的应用(2学时):选择应用于当今热门课题的某个电力电子装置作为教学内容,如:直直变换器在光伏发电系统中的应用、并网逆变器在新能源发电系统中的应用等内容。
2.开设实验教学内容
为了进一步验证理论分析,提高学生的实践能力,应开设一定的实验教学内容。该课程的实验教学可以充分利用江苏省电气与新能源实验教学示范中心的新能源实验室和电力系统无功补偿实验室,完成一些高频电力电子装置实验项目,如:电力系统无功补偿、电力系统有源滤波、升压变换器在光伏发电系统中的应用和并网逆变器在风力发电系统中的应用等实验项目。
二、教学方法和手段的改革
1.兴趣教学,激发学生学习积极性
紧贴社会的要求进行学前教育,把社会的需求和学生学习的需求有机统一,从而激发学生的学习积极性。
学生从高中进入大学后,学习的目标改变了,如果说学生在中小学时是以升学作为他们的目标,那么,进入大学后他们的目标已经转向了就业。因此,要使学生了解社会对人才知识结构的需求及其变化,使学生意识到该课程作为大四的专业选修课对今后工作以及再深造的重要性,从而使他们一开始就认识到该课程必须学,而且要学得非常好。
第一次上课,在讲完电力电子装置的应用概况后,了解每个学生对电力电子装置感兴趣的应用领域,布置学生通过网络搜索或图书馆查找其感兴趣应用领域的相关资料,并做成PPT,以备上该应用领域课时做报告。此后,每次上课时,先让对该节课教学内容感兴趣的学生用PPT做报告(每个学生报告5分钟,学生提问2分钟),讲述相应应用领域的研究背景和国内外研究现状,然后由教师讲解具体教学内容。通过该兴趣教学的方法,可以激发学生的学习积极性,培养学生做科技报告的能力,为学生毕业设计选题和答辩奠定良好的基础。
2.提高多媒体教学质量
随着现代化水平的不断提高,上课基本都已采用多媒体进行教学。但多媒体课件也不能是黑板板书的简单复制,最好配以一定的动画和声音,以便吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性。如:在讲解电路工作模态时,采用“动作路径”的动画格式,让学生清楚地看到电流在电路中的流通路径,更深刻地理解所学知识;学生在下半节课时往往会开小差,注意力不集中,可通过在切换幻灯片时配以一定的声音,吸引学生的注意力;在讲解习题或举例时,先以某个习题为例进行讲解,解题步骤逐步显示,而不是一下子显示所有答案,保留了板书的优点,然后总结归纳解题方法,最后再以习题对所述方法进行巩固。
3.采用仿真辅助教学
用仿真的方法不仅可以初步验证电路原理和参数设计的正确性,还能仿真试验极限条件下的特殊情况,从而有效地减少电力电子装置的设计费用,缩短电力电子装置的设计周期,优化参数设计,提高装置的可靠性。常用的电力电子仿真软件有:Saber、Pspice和Matlab中的Simulink等。以其中的Saber仿真软件为例对所设计4kW、400Hz的中频电源进行仿真验证。学生可以通过仿真进一步加深对理论知识的理解,此外,对较复杂或不易懂的电路可以通过仿真查看电路各点的波形反推电路工作过程,从而掌握电路的工作原理。
三、考核方式的改革
该课程采用小论文的考核方式。考核的总成绩包括平时成绩(20%)、平时PPT报告成绩(30%)和小论文考核成绩(50%)。其中,平时成绩包括学生的出勤和平时作业;平时PPT报告成绩主要是检查学生对电力电子装置感兴趣应用领域相关知识的预习情况,考核学生运用Powerpoint软件制作PPT的能力、口头表达能力和回答同学提问时的应变能力;小论文考核成绩主要包括测试学生书写小论文的能力(包括中英文摘要、引言、正文、结论和参考文献)、利用word软件书写小论文和排版的能力。小论文要求学生从电源设计领域、电机调速用电力电子装置、电力系统领域、汽车电子领域、绿色照明领域、新能源开发领域和其他与电力电子装置相关的领域中选择1种领域撰写。此外,要求写相同领域小论文的学生相互商量各自研究方向,确保每个学生的小论文题目和内容不雷同。通过上述小论文考核,杜绝了学生相互抄袭小论文的现象,学生在选题上发挥了主观能动性,选题范围比较宽。学生在查阅资料完成小论文的过程中,了解了国内外电力电子装置相关领域的国内外研究现状,初步掌握了电力电子装置主电路设计、控制系统设计、仿真及结果分析这一流程。
四、结束语
近年来,我们紧跟时代前沿,及时更新“电力电子装置及技术”课程的教学内容,在实际教学中采用兴趣教学、高质量的多媒体教学和仿真辅助教学的教学方法,采用“一人一题”的小论文考核方式,对“电力电子装置及技术”课程进行了一系列改革,取得了良好的教学效果,得到了学院领导和学生的一致好评。
参考文献:
[1]陈仲.“电力电子装置及控制”课程教学设计的研究与探索[J].电气电子教学学报,2008,(S1).
【关键词】电子巡航;电路;汽车;设计应用
一、自动驾驶系统简介
自动驾驶系统是使汽车工作在发动机有利转带范围内,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。自动驾驶系统英文为cruise control system,缩写为CCS。自动驾驶系统又称为巡航行驶装置、速度控制系统、恒速行驶系统或巡行控制系统等。
巡航控制系统自1961年在美国首次应用以来,已经广泛普及。在美国大多数轿车上均装用了过航控制系统。日本和欧洲生产的轿车装用定速自动驾驶系统的比例也越来越高。我国一汽大众生产的奥迪A6、上海大众帕萨特以及广州本田雅阁也装了巡航控制系统。
在大陆型的国家,驾驶汽车长途行驶的机会较多,在高速公路上长时间行驶时,打开该系统的自动操纵开关后,巡航控制系统将根据行车阻力自动增减节气门开度,使汽车行驶速度保持一定的。并且可以避免驾驶员频繁踩油门踏板,而保证汽车以预先设定的速度行驶。汽车在一定条件下恒速行驶,大大地减轻了驾驶员的疲劳强度。由于巡航控制系统能自动地维持车速,避免了不必要的油门踏板的人为变动,进而改善了汽车的燃料经济性和发动机的排放性。 基本功能是自控油门,解放右脚,驾驶轻松。调节精神,缓解疲劳,增加安全系数。经济速度定速,省油、省车。
二、自动驾驶系统原理及设计结构
如图1,汽车电子自动驾驶系统,有相连的发射器、接收器、电磁执行器和常闭断电开关,发射器有PT2262L编码芯片电路,其四个数据输入端分别连有解除开关、定速开关、减速开关和加速开关。当按动定速、加速、减速、解除按键时YF发射器会发射相应的一组编码数据。接收器PT2272接到单片机U的指令进行接收和译码。将接收的编码数据进行解码,在输出端10-13脚进行相应的定速、加速、减速、解除的操作。定速时13脚输出高电平,控制油门电机M不动,以达到定速的目的;加速时12脚输出高电平,使油门电机前进,达到加速的目的;减速时11脚输出高电平,控制油门电机反转,以达到减速的目的。解除时10脚输出高电平,油门电机无控制信号,正常行车。接收器YS有PT2272L解码芯片电路,其三个数据输出端分别通过开关三极管与继电器相连,电磁执行器有减速电机,电机轴端有软铁块,轴上套有连有柔性油门线的电磁铁,继电器的输出端与电机和电磁铁相连。遥控发射器装在汽车驾驶室内,遥控接收器和电磁执行器装在汽车发动机仓内,柔性油门线连在油门上,常闭断电开关的动触头与刹车踏板相连。本实用新型在汽车行驶中保持汽车当前的油门开度不变,使汽车在较平坦的一大段公路上能定速巡航,也可以使汽车加速或减速行驶。一种汽车电子自动驾驶系统,其特征在于:有相连的遥控发射器、遥控接收器、电磁执行器和常闭断电开关,遥控发射器有壳体,壳体上有触发式常开定速开关、触发式常开解除开关、触发式常开加速开关和触发式常开减速开关,壳体内有遥控发射电路板,遥控发射电路板上有遥控发射电路,遥控发射电路有相连的PT2262L编码芯片电路、F05C发射模块电路和电池,PT2262L编码芯片的四个数据输入端10脚、11脚、12脚和13脚中,10脚和13脚分别连有解除开关接点和定速开关接点,解除开关接点和定速开关接点分别与PT2262L编码芯片的电源输入端18脚相连,11脚和12脚分别连有减速开关接点和加速开关接点,减速开关接点和加速开关接点分别通过隔离二极管与13脚和18脚相连,F05C发射模块的输入端与PT2262L编码芯片的输出端17脚相连,定速开关、解除开关、加速开关和减速开关,分别有一个电接点分别与定速开关接点、解除开关接点、加速开关接点和减速开关接点相连,定速开关、解除开关、加速开关和减速开关的另一个电接点和F05C发射模块的电源输入端与电池的正极相连,遥控接收器有壳体,壳体内有遥控接收电路板,遥控接收电路板上有遥控接收电路,遥控接收电路有相连的J04E接收模块电路、PT2272L解码芯片电路和供电电路,PT2272L解码芯片与上述PT2262L编码芯片有相同的地址码,J04E接收模块的输出端与PT2272L解码芯片的输入端14脚相连,PT2272L解码芯片的四个数据输出端10脚、11脚、12脚和13脚中,10脚悬空,11脚、12脚和13脚分别通过隔离二极管和电阻与减速开关三极管、加速开关三极管和定速开关三极管的输入端相连,加速开关三极管、减速开关三极管和定速开关三极管的输出端分别与加速继电器、减速继电器和定速继电器的电磁线圈的一端相连,加速继电器、减速继电器的电源输入端电极性相反,供电电路有电压调整模块,电压调整模块有12伏和5伏的两种电压输出端,12伏电压输出端分别与加速继电器、减速继电器和定速继电器电磁线圈的另一端相连,12伏电压输出端分别与加速继电器、减速继电器和定速继电器的电源输入端相连,5伏电压输出端与PT2272L解码芯片的电源输入端相连,5伏电压输出端通过降压电阻与J04E接收模块的电源输入端相连,电磁执行器有减速电机,减速电机轴的外端固定有软铁块,减速电机与软铁块之间的电机轴上套有可在电机轴上旋转的电磁铁,电磁铁与电机之间有限位挡和复位扭簧,限位挡在电机与电磁铁相邻的端面上,电磁铁的该端面上有与限位挡相配合的圆弧形滑槽,圆弧形滑槽的圆心角是270度~350度,电磁铁的壳体连有柔性油门线,常闭断电开关是机械式常闭断电开关,机械式常闭断电开关连有隔离二极管,常闭断电开关的动触头与隔离二极管的正极相连,常闭断电开关的定触头与遥控接收电路中的供电电路输入端相连,遥控接收电路中的加速继电器、减速继电器的电源输出端与电磁执行器的减速电机电接点相连,定速继电器的电源输出端与电磁执行器的电磁铁电接点相连。
图1 汽车电子自动驾驶系统原理图
三、软件部分
控制模块U(STC12LE5201AD)由单片机完成,具有稳压作用,同时写有程序。对整机进行控制。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、结束语