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汽车发展的历史表明,上个世纪前三十年曾经兴盛一时的电动汽车与燃油汽车的市场地位发生了逆转,燃油汽车后来居上成为欧美发达国家千万家庭的宠儿,电动汽车则沦为在特定封闭区域使用的专用工具。导致这一逆转的原因与当今电动汽车遇到的困难并无二致。近百年来,电动汽车技术虽然在电池、电机、电控等各个方面都有长足的发展,其根本技术架构却无大的改变。在此期间燃油汽车不仅自身技术日臻完美,与其相配套的道路、停车场、加油站等服务设施也日益完备。今日,正像“汽车社会”、“汽车文化”等学术用语所蕴含的那样,汽车(主要是燃油汽车)不仅已经成为现代社会的生活必需品,也被赋予了丰富的文化内涵。在此背景下如果无视电动汽车现存的诸多不便,奢望人们放弃燃油汽车改用电动汽车就等于要他放弃原有的生活习惯和价值观念,无异于让人弃用智能手机改用固定电话,让人弃液晶电视而改用黑白电视,其难度可想而知。因此,在发展电动汽车已经确立为国家战略的当下,重新谋定发展路线和发展策略应该成为当务之急。在我国这样一个汽车普及率不及美国的十分之一、三分之二的新车出售给初次购车者的发展中大国,电动汽车或许只有面向家庭的首辆车,也就是说能满足跨区域远程行驶需求才有出路。既然源于十九世纪的现行电动汽车技术架构无法满足这种需求,何不回到原点从零开始进行顶层设计,创造一个新的技术体系。
二、新技术体系探讨
在续航里程短、充电时间长这两个妨碍电动汽车远程行驶的关键障碍中,续航里程虽然受电池技术制约难以比肩燃油汽车,但续航150公里~200公里还不难实现。这个距离相当于在高速公路上驶过三四个服务区或大多数人日常行驶两三天的路程,只要电力耗尽时快速得到供给,驾驶电动汽车500公里一日往返、1000公里朝发夕至亦非难事。如此,快速电力供给就成为问题的焦点。既然沿用先开发出电动汽车而后为其配套电力供给体系的传统发展策略不能解决问题,那么运用一下逆向思维,先规划一个满足需求且容易实现的电力供给体系,然后再开发适应这一电力供给体系的电动汽车会怎样。出现总理所讲的“颠覆性技术”也未可知。说到快速电力供给,首先需要界定电力供给的快与慢。多年来,人们已经习惯于燃油汽车加油所需的数分钟时间,电动汽车的快速电力供给采用这一标准顺理成章。从物理学原理来看,现存的三种电动汽车电力供给方式中,快速充电相对来讲接近这个标准但也需数倍于加油耗时的30分钟(80%),普通充电所需的数小时可说是天壤之别,只有换电方式符合标准。有报道说特斯拉换电站一分半钟可以完成一次换电操作。自从曾经的明星换电运营商BetterPlace破产以来,支持换电的观点似乎已经销声匿迹。但是,既然特斯拉又开始换电了,事情看来尚存回旋余地。多数专家认为BetterPlace的换电方式一是换电站建设运营成本高,二是电池不能在多种车型间通用,使其最终走向破产。BetterPlace的失败说明它的换电方案和商业模式行不通,但是如果据此断定换电方式行不通特斯拉首先不会认同。达成一个既定目标从来都不止有一种方法,能否成功在于能否寻找到技术可行、经济合算的解决方案,将问题简单化的最有效手段莫过于“分解”。例如古代印刷书籍采用雕版印刷技术,一页印版雕成书页的内容布局、字的形状、大小无法更改,一部书的雕版需要具有高超技艺的雕刻工匠耗费大量时日,因而书籍昂贵。活字印刷技术普及之后,一套字模可以反复用来铸造铅字,而后随意排成印版,字模和铅字的通用性保证了印刷成本的低廉。如果说快速电力供给是电动汽车的必然选择,BetterPlace失败的主要原因是没有实现电池通用化,而将雕版上的字符分解为一个个铅字可以破解通用化难题,那么何不尝试一下将电动汽车的大箱电池组分解,代之以多个(比如说十个2kWh的)参照电动自行车锂电池标准的小箱电池。以小箱电池为基础可以构建一个简单的快速电力供给体系。只要电池体积和重量都适合人力搬动,而且借用电动自行车锂电池适合快速装拆的安装结构,换电作业就可以采用纯人工方式。从人工换电出发,继而将换电站的充电功能剥离出去,剩下的数个收纳电池的专用周转货架和两三个操作人员就能构成一个典型的简约换电站。接下来要做的是,将从各个换电站剥离出来的充电服务汇集到一个大型的储能电站,充分利用夜间电网的低谷电力为电池充电。最后用货运车辆在换电站与储能电站之间往返穿梭,为各个换电站运来充满的电池并带走放空的电池。在这样一个类似WI-FI无线局域网架构的电力供给体系中,如果说换电站好比WI-FI热点、储能电站好比无线路由器、货运车辆好比无线电波,一个个标准电池好比“无线电波”所携带的数字信号,那么电动汽车就相当于移动终端。可以预见,流通的商品从电转化为标准电池、消费者支付满电电池和空电电池之间的差价,上述电力供给体系各个利益相关方都能获得显而易见的经济收益。第一个受益者是电动汽车的购买者,不为电池付费却可以尽情享用别人提供的电,自然也就无需关心电池的价格寿命几何。电池制造者则不再因百来个“鸡肋”般的订单而苦恼,可以日复一日地生产同样的电池。电动汽车制造者不再为选用多大的电池而殚精竭虑,可以按自己的喜好灵活设计续航里程,只需考虑如何将所需个数的电池塞进车里。城市的管理者不必再为从哪里挤出充换电站的建设用地、为如何压迫小区物业放行充电桩安装、为可能到来的配电网增容改造而苦恼,只需将电动汽车的基础设施建设交给电力供给体系的运营者就万事大吉。电力供给体系的运营者的收益则更大。先是从“先有鸡还是先有蛋”的无休止口水官司中脱身,不说“鸡”也不说“蛋”,转而建造一个相当于自然界中“野生原鸡”进化地位的储能电站,先收获着电网峰谷电价差的利益,随着电动汽车拥有量的增加逐步转身为充电工厂,等到流通中标准电池寿命期来临梯级利用自然而然地发生,充电工厂再一次转化为储能电站。其次电力供给体系运营者不必烦恼换电站如何“建”只需筹划“搁”在哪里,只要能腾出几十平米的场地,加油站、公共停车场、居民小区、工厂商场都可以加入换电站的行列。
不仅如此,这些换电站的数量、换电站的地点和容量可以随时根据形势的发展任意调整。长远看,不仅这样的储能电站很容易与风力光伏电站相融合,如果将标准电池看作一个大的“充电宝”其应用领域甚至可以涵盖日常生活、生产的方方面面。有了电力供给体系和适合人工换电的小箱标准电池,接下来的课题就是能否将这些标准电池用于电动汽车的电源系统。其关键在于处理好三个问题:一是电池的安装位置,二是电池固定可靠便于快速更换安装结构,三是电池与电机之间的电气连接关系。对于采用一个大箱电池的电动汽车而言,考虑到车内空间和车辆重心、轴荷,其安装位置大多利用座椅下的空间安装在车辆下部中间位置。当采用多数个标准电池时,安装位置不仅可以在前后座椅下面还可以在引擎仓或者行李箱的边角处分布安装,设计者的选择自由度大大提高。若说电池安装结构,QB/T4428-2012《电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸》所定电池外壳滑槽及配对的安装滑道是现成可用的,既安装可靠又方便插拔。至于电池与电机间的电气连接关系则需要多些文字加以说明。电动汽车以数个小箱标准电池为电源,除去上面所述种种以外还可为解决高电压触电风险、简化整车电池管理系统、简化电池热管理等电池相关问题创造机会。通常的电动汽车为在限制过大电流的条件下保证驱动电机的输出功率,单个大箱电池的工作电压多在300V以上。将电压分解给十个小箱标准电池,每个标准电池的电压就低于40V,处于安全电压范围内。如果不将这些电池串联一起而是分别经逆变器接入驱动电机,高电压的弊端就可以彻底根除。驱动电机可以相应地将定子绕组分解为十个分绕组,工作时各个分绕组产生的磁通势相叠加与原绕组相当。各个标准电池分别接入驱动电机还可以带来一个好处,电池均衡的对象不再是整个电源系统而转化为各个标准电池,所涉单体电池数量仅为整体电池的十分之一。更有意义的是,十个标准电池分别经逆变器接入具有十个分绕组的驱动电机,其功效相当于用十个小电机共同承担电动汽车的驱动。从理论上讲可以分别控制每个分绕组参与或者不参与驱动,利于电动汽车应对多种复杂工况。尤其是在电动汽车起步或者加速时确保全部分绕组参与驱动抑制大电流冲击,巡航行驶时控制各个分绕组逐次停歇方便相应的小电池散热,当某个分绕组或者为其供电的标准电池发生故障时其余分绕组继续工作就能避免电动汽车突然失速。
三、总结
1.1故障诊断特征
现代汽车已不是简单的机械产品,也不是最初的交通工具,而是由原始汽车进化到一个高科技的结晶体。特别是电子技术、电脑技术的飞速发展,使汽车的科技化程度不断得到提高。电子燃油喷射系统发动机(EFIE)、ABS防抱死制动系统、SRS安全气囊系统、电子控制自动变速箱系统(AT)、加速滑动调整系统(ASR)、自动空调系统(A/C)、电子悬挂系统(ECS)、动力转向系统、自动巡航系统、中控门锁及防盗系统、TCS动力牵引系统及自我诊断系统等,这些总成均由电控单元件(ECU)全面控制,电控单元具有自诊断功能,能记录出现的故障,并以代码形式存储在电控单元存储器中。通过解码器可从电控单元储存器中读出存储的故障码,从而确定故障的部位和提供排除故障的在线帮助[2,3]。
1.2检修工具特征
随着汽车技术的发展,维修设备也随之产生了质的变化。汽车保修设备的生产,也不再是多以机具类为主。20世纪90年代以来,一批批先进的进口汽车检测设备和仪器涌入国门。四轮定位仪、解码器、汽车专用示波器、汽车专用电表、发动机分析仪、尾气测试仪及电脑动平衡机等,这些昔日人们十分陌生的检测设备,已经成为现代维修企业的必备工具[4]。而这些检测设备,本身就是高科技化的产品,是电子检测技术、电脑技术的高级集成物。要熟练地操作使用这些检测设备,技术人员需要经过严格的培训,并
要掌握外语和电脑技术,才能掌握正确的使用方法,充分发挥检测设备的各项功能。这种高科技化的现代汽车检测设备,使现代汽车维修的科技含量大为提高。
1.3维修资讯特征
随着资讯、信息、网络化技术的发展,使各行各业都处于一个全新的发展时期。汽车从结构到控制技术日趋高科技化,汽车新品牌、新装备、新功能层出不穷。维修技术人员不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序记忆在大脑中。汽车维修技术人员的知识、技术、经验以及对资讯的全面掌握,越来越显示出自身的局限性。而解决这一不足的就是汽车维修专业互联网络,即INTERNET互联网[5]。
INTER-NET互联网的出现,彻底打破了资讯传递在空间、时间上的局限,能在第一时间最全面、最快速地将资讯迅速地传到地球上每一角落。而INTERNET互联网络在中国现代汽车维修行业中已崭露头角,从国际汽车维修行业看,维修行业技术资料查询、故障检测诊断、技术培训网络化,已得到全面的普及。以美国汽车维修业为例,早在20世纪90年代初,在维修信息综合管理、专家集体会诊、网上查询资料、网上解答疑难杂症、网上开展技术培训以及网上购买汽车维修资料,已经成为维修行业的基本特征。汽车维修专业互联网络,我国从20世纪90年代中期开始起步,以欧亚·笛威汽车维修专业网站为例,从1995年起,即建立了在会员单位内部使用的远程通讯BBS。1996年,开始投入巨资,大规模建立汽车维修INTERNET互联网站[6]。目前已发展成为专业性最强的网站,涵盖欧美亚各车系发动机、变速箱、空调、悬挂、转向、定速、安全气囊及防盗等各系统的基本保养、检修程序、各类数据、各类元件位置图、机械拆装图以及电气线路图,并实现了在网上答题、网上咨询、网上购物和网上培训等功能。
1.4维修人才培训的特征
在我国传统的汽车维修企业中,维修人员的文化水平、理论基础、外语水平都较低,传统的培训方式大都采用师傅带徒弟的模式,很难达到机电一体化、懂电脑、会外语的现代维修技术人员的水平。随着汽车高科技的发展,从事汽车维修服务的技术人员,必须具备高科技的素质,除了具有坚实的汽车专业理论外,还需要熟练掌握各种汽车检测设备与仪器,能掌握一门外语,能熟练使用电脑分析及汽车维修专业INTERNET互联网查询汽车维修资料,对出现的各种疑难杂症进行分析,达到准确判断、熟练排除,以最低的成本、最短的工时、最优质的服务,排除各类汽车故障,使车主满意。此,除了学校的专业教学外,汽车维修技术人员还要加强自身学习,还要借助于各类技术培训,特别是电化教学和网上培训,不断更新维修观念、知识、技能,提高自身素质,才能维修现代汽车[7]。
国外汽车维修教育界还推出了以多媒体电脑运作的动画及实物教学光碟资料库,可应用在远距离教学和网上教学,并可由教师依学生程度及教学课程,自动编排教学影片播放内容、播放顺序、播放时间,随时调整不同的考评内容和考评标准,激发学生的学习热情,提高学生的主动学习意愿,建立起电脑教学化的启发式和互动式学习环境,提高学习成效。这种电脑教学的方式,构成了现代汽车维修培训的新特征。
1.5维修管理的特征
随着电脑及相关系统的发展,在许多国家,电脑管理已在汽车维修行业中广泛应用,而且这个趋势将持续扩展。在我国,采用电脑化管理还刚起步,对于大多数汽车维修企业而言,谁拥有最完善的管理制度、最现代化的管理方法、最精确的管理数据分析及最良好完备的服务,谁就能争取最多的客户,在竞争中立于不败之地。采用电脑化管理,可以对修理部门的业务部、零件部、车间、收银、总经理监控诸方面进行联网操作,综合管理,使经营活动一目了然,克服了以往混乱的管理局面,将管理人员从日常琐碎的事
务中解放出来,提高办事效率,获得客户认同。上层管理者也可以通过电脑管理网络系统及时了解汽车维修的动态情况,便于统筹安排。可以使维修行业改变传统手工作业的模式,实现质的飞跃。可以让厂长从繁琐的事务中解脱出来,争取更多的效益。
标准规范的电脑化管理,可自动建立完整准确的客户及车辆档案,为长期、灵活的客户服务奠定基础,完善的维修跟踪服务功能能增添客户的满意程度。可以消除工作方面的一些失误,提高工作效率。车辆与客户的动态跟踪可以使业务部具体掌握车辆及每一个客户的细节,随时提醒客户进行维修、保养和零件的更换,体现服务的完整性、及时性、层次性。
2现代汽车维修与传统方法比较
现代汽车维修无论从理念、维修制度,还是修理企业的管理及故障诊断的智能化方面,与传统维修方法相比,均有较大的质的飞跃[8]。
3现代汽车维修企业素质
3.1企业素质特点
现代汽车维修企业赢得生存和发展空间,必须重视企业自身素质的提高,企业素质要素主要包括:
①企业管理现代化。②企业技术管理队伍的建设。③企业技术业务水平。④维修技术资料和技术信息的使用。⑤维修车辆的质量水平。⑥经营观念和服务意识。⑦企业信誉及服务信誉。⑧企业的经营效益、职工收益和参与市场竞争的价格优势。⑨维修市场的占有量。10企业的社会形象、知名度和社会认同感。企业发展的要素所占的比重,是衡量企业综合素质的量化指标,其数学表达式为
Q=[F1X1+F2X2+…+FnXn][F1Y1+F2Y2+…+FnYn]=∑FiXi/FiYi(1)
式中Q——企业综合素质指标
Xi——企业已具备的各项素质要素占社会平均统计量的百分比
Yi——企业应当具备的各素质要素,即该要素的社会平均统计量
Fi——分析系数,确定各因素的重要度,主导因素取1,其余取0~1
3.2WTO与汽车维修
加入WTO对中国汽车维修业的影响是巨大的。为了适应售后服务的要求,国外汽车维修业将相继进入中国市场,国外汽车维修业的介入给中国汽车维修市场提供了一个较为先进的高效的国际技术环境,对促进国内汽车维修业的更新改造、加速汽车维修业技术进步的进程,将起到良好的推动作用[8,9]。目前国内汽车维修技术水平、管理能力、经营方式、生产规模、从业人员的综合素质和服务意识,与发达国家相比还存在较大差距,如在实现汽修业的配件送货及全方位的零库存等。我国汽车维修的经营方式将逐步与国际接轨,多种经营方式已全面展开,如特约维修、维修、现场维修、专项总成维修,也将实现连锁经营维修、定点维修、会员制方式维修及俱乐部方式的维修等。充分体现低成本,以专一保证质量
和服务的优越性。
4结束语
传统的汽车维修方式、维修制度以及经营模式必然被现代汽车维修方式所代替。以往的汽车维修往往就维修谈维修,现代汽车维修是汽车销售、零件销售、资讯及售后服务四位一体紧密结合。汽车维修的新趋势是维修对象的高科技化、维修设备现代化、维修咨询网络化、维修诊断专家化、维修管理电脑化及服务对象的社会化[6,10]。国外汽车维修企业以汽车服务贸易的形式进入国内市场,使我国汽车维修行业将面临严峻形势,而在汽车维修企业发展要素中,起主导作用的因素将是:管理、技术、装配和信息。倡导汽车维修行业的服务优质化、品牌化、现代化,势在必行。
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关键词:汽车;涂装;原则;工艺;原子灰
1有关汽车涂装技术
1.1汽车涂装作用
(1)保护作用。由于汽车特殊的生存环境:风吹日晒、雨淋石击,要求汽车有一定的防腐性能和使用寿命。(2)它的涂饰作用由于汽车不停地穿梭在公路、在城乡,人们希望它能给生活带来色彩斑澜,希望汽车美观舒适、色泽诱人。为此汽车涂装就要进行现代化大规模集约化生产,就需要投入大量人力物力建造并管理好现代化大规模涂装生产线。
1.2汽车涂装常用涂料
(1)按涂装对象的不同,汽车漆可分为:①新车原装涂料;②汽车修补漆(2)按在汽车上的涂层由下至上分类:;①汽车用底漆,多为电泳漆;②汽车用中间层涂料;③汽车用底色漆(包括实色底漆和金属闪光底漆);④汽车用面漆,一般指实色面漆,不需要罩光;⑤汽车用罩光清漆;⑥汽车修补漆;(3)按涂装方式分类:①汽车用电泳漆;②汽车用液体喷漆;③汽车用粉末涂料;④汽车用特种涂料如PVC密封涂料;⑤涂装后处理材料(防锈蜡、保护蜡等);(4)按在汽车上的使用部位分类:①汽车车身用涂料;②货厢用涂料;③车轮、车架等部件用的耐腐蚀涂料;④发动机部件用涂料;⑤底盘用涂料;⑥车内装饰用涂料。
1.3汽车涂装油漆喷涂的基本原则
(1)喷漆前先检查工具与工作环境。空气压缩机内的水份、油质必先释出。彻底清洁、检查喷漆房、通风滤网。清洁喷漆房地面。
(2)表面干净。施喷表面一定要用水洗干净,有油质,蜡质要用出有剂出油,新焊接或除铁锈后的金属表面要用——环氧树脂防锈底漆处理以防生锈。
(3)正确的砂磨方法。使用砂纸不要太用力,尽可能用细一点的砂纸。
(4)用高品质稀释剂。对稀释剂不要打经济算盘,使用配套的稀释剂,油漆可发挥最高质量,使用廉价的稀释剂可节省数元,但将付出更多时间与精力;使用高品质稀释剂,工作将会更顺手。
(5)硬化剂及稀释剂。要正确硬化剂及稀释剂比例,不正确将影响漆的效果。
2汽车油漆标准工艺流程
(1)车体作防锈及内部喷涂:视车身情况由钣金工完成。(2)打磨及修饰斜边:使用P60~180#砂纸打磨车身上经过钣金修补及需要原子灰的地方。(3)除尘、清洁:使用压力枪及除硅清洁剂清除车身上的微尘及污渍。(4)贴护:使用反贴技巧贴上遮蔽纸。(5)涂装底漆:混合4:1红底漆及施喷1~2层打磨后露出金属的位置上,然后烤干。(6)填补原子灰:混合多功能原子灰填补于车身上凹陷位置,置于摄氏20度环境30分钟。(7)打磨原子灰:使用P60~240#砂纸打磨,用手感或打磨指示层检查平整度,针孔和印痕。(8)特幼原子灰:有需要时选用,填补针孔、砂纸痕等。(9)打磨:使用P280#砂纸彻底打磨车身上需喷涂中间漆的旧漆。(10)除尘、清洁:使用压力枪及除硅清洁剂清除车身上的灰尘及污渍。(11)贴护:贴上遮蔽纸。(12)喷涂中间漆:混合多功能中间漆2~3层,每层隔5~10分钟,然后烤干摄氏60度30分钟,再喷上打磨指示层。(13)打磨中间漆:使用P320~400#砂纸打磨干燥后的中间漆。(14)检查:检查打磨效果,可做微填。(15)除尘、清洁:清除车身上的灰尘和污渍。(16)贴护:对车身做贴护遮蔽。(17)除尘、清洁:先用压力枪吹出车身上的尘点,用除硅清洁剂清除车身污渍,用压力枪吹出车身缝隙的灰尘,最后以粘尘布粘除车身上的微尘。(18)面漆喷涂素色漆:喷涂2~3层,每层相隔5~10分钟,配合温度添加固化剂和稀释剂。(19)喷涂底色漆:喷涂2~3层素色漆、银粉漆或珍珠漆,每层间隔5~10分钟。(20)清漆喷涂:混合及施喷两层清漆,每层间隔5~10分钟,配合温度添加固化剂和稀释剂。(21)烤干:静置5~10分钟,摄氏60度干燥30分钟。(22)打蜡抛光。(23)遮盖汽车。遮盖汽车的目的是防止喷雾喷到不该喷到的地方,常规的基本遮盖材料是遮盖纸和遮盖带。汽车遮盖纸的宽度从7cm~91cm不等,是耐热的,一般可在烘房内安全使用,其湿强度好,可防止溶剂渗透(注意:不能用报纸遮盖,报纸耐热性不强,且含有印刷油墨,油墨会溶于油漆溶剂中,渗入下面的面漆,造成污染)。3汽车涂装过程中注意事项
(1)漆前修补。对于车身部件上存在的诸如局部锈蚀、轻度硬损伤等缺陷,如果一概挖补、敲而有些得不偿失。若不加修补而直接以腻子填充,其强度和耐腐蚀性能均较差。漆前修补旨在卓有成效的弥补这类缺陷。常用的修补方法有:软金属填补,软金属填补(俗称挂锡)修补部件表面缺陷,具有附着力好、工艺简单和抗冲击能力强等优点。铝箔树脂板填补,铝箔上预涂合成树脂中有含一定比例的金属粉以提高其强度,具有方便、快捷的特点。
(2)砂纸打磨。手工打磨平面应将砂纸垫在手模板上进行,对较大面积的修磨则应换成大一些的打磨板,这样不仅修磨省力而且砂磨的打磨质量也好。打磨较窄的棱角部位时,宜用较小的打磨块,打磨型线或圆弧时,则应用与其形状相似的仿形打磨块。在没有打磨块只用砂纸的情况下,一般漆工是将砂纸夹在拇指和手掌之间手平放在表面。手工打磨动作应均匀,并不得为急于求成而用力过猛,手工打磨时的运作方向也应交替进行。否则,容易磨出凹陷,以致前功尽弃。
(3)第二次除油。汽车车身表面虽然经过清洗、除漆、除锈、修补等工序,但钣金修复后留存的污垢,工具上的油污以及原旧漆未去除部分的油污若在涂底漆前不清除干净,必将影响的气的附着力,甚至在面漆喷涂后,还会出现脱落或桔皮现象。因此,上漆前尚需要除油。最好使用除蜡清洁剂,用洁净的干布擦拭待喷漆表面即可。
4汽车清洗中应注意的问题
(1)应使用专用洗车液,严禁使用肥皂或洗洁精,因为这类用品碱性强,会导致漆面失光,局部产生色差,密封橡胶老化,还会加速局部漆面脱落部位的金属腐蚀。(2)高压冲洗前,须检查车窗,前后盖板是否关闭良好。(3)高压冲洗时,水压不宜太高,一般不高于7Mpa。且先使用分散雾状水流清洗全车,浸润后再利用集中水流冲洗。对于可调压的清洗机,底盘冲洗时,水压可高一些,以便能够冲掉底盘上附着的污泥和其他附着特。车身清洗时,可将水压调低些,如果清洗车身的水压和水流过大,污物颗粒会划伤漆层。(4)使用调温式清洗机,注意热水温度不宜过高,以免损坏漆层。(5)擦清洗剂时应使用软毛巾或海绵,最好使用海绵以免其中裹有硬质颗粒划伤漆面。(6)洗车各工序都应遵循由上到下的原则,即由车顶、前后盖板、车身侧面、灯具、保险杠、车裙、车轮等。(7)不要在阳光直射下洗车。如果阳光直射,车表水分蒸发快,干涸的车身上的水滴会留下斑点,影响清洗效果。(8)不要在严寒中洗车,以防水滴在车身上结冰,造成漆层破裂,北方严寒季节洗车应在室内进行,车辆进入工位后,停留5-10min,然后冲冼。(9)发现车身附有灰尘或杂质,应及时清除,以免玷污漆面。
[摘要]电子技术在现代汽车上应用越来越广泛,电子技术的应用对于改进汽车性能、提高行驶安全、降低污染、节约能源有着非常重要的作用。文章就现代汽车电子技术的应用、发展趋势及应用前景进行了综述。
[关键词]电子技术微处理器电子控制装置汽车传感器
随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高。可以说,机械技术构成了现代车辆的筋骨,电子技术则构成了现代车辆的神经中枢。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是汽车制造商夺取未来汽车市场的重要的有效手段。
汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容:硬件包括微处理器及其接口、执行部件、传感器等;软件主要是以汇编语言及其他高级语言编制的各种数据采集、计算判断、报警、程控、优化控制、监控、自诊断系统等程序。
特别是微处理器的出现给汽车的电子自动化程度带来了革命性的变化,车辆上微处理器的使用数量激增,电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例越来越大。例如,一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到50个左右,电子产品占到整车成本的50%以上,微处理机将更广泛地应用于汽车安全、环保、发动机、传动系统、速度控制和故障诊断中,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。
一、电子技术在现代汽车中的应用
按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。
1.在发动机上的应用
现代汽车发动机的基本功能没有根本变化,但引入了大量的电子控制装置,极大地改进了车辆的排放性能、燃油经济性和耐用性。发动机电子控制系统包括很多电子控制装置,电子燃油喷射和点火装置是其重要组成部分,除此外,还有自适应控制装置、智能控制装置及自诊断操作装置等。
现代汽车上,电子控制燃油喷射装置,因其优越的性能,已得到普及。这种新型燃油喷射装置可以自动保证发动机始终工作在最佳状态;电子点火装置(ElectronicSparkAdvance,ESA)由计算机、传感器及其接口、执行机构等部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻调节。在输出一定功率的条件下最大限度地节约燃油和净化空气。
各公司相继研制成功了多种新技术,并且投入了使用,取得了很好的效果。例如,由RobertBosch公司制造的计算机控制系统使用嵌入式微处理器技术实时监测发动机运转情况,确保喷射燃油量恰到好处,使燃油喷射量刚好满足要求,对清洁这些发动机大有帮助。
特别是电控直接喷射和共轨燃油系统两项技术的突破,催生了具有优良性能的新型柴油机的出现。这些新型柴油机电控、加速性良好、气味不浓也不产生烟尘、行程大并且耐用。
在通常的柴油机中,喷油泵在同一时间射出所有燃油,其结果就是产生柴油机标志性的乓乓的敲击声。在直接喷射时,燃料射入之前先有一小部分先行射入,这样当燃料射入时产生的敲击声会变得柔和。与此同时也可以降低燃烧温度,减少NOx(氮氧化物)的排放量。
共轨燃油系统的作用则在于它可以更好地控制燃油数量和喷射定时。共轨系统有一个高压泵,当喷油嘴开启时,高压使燃油产生很好的薄雾使得燃烧更加充分,同时还减少了尾气排放。
现代汽车的各种性能(燃油经济性、排放、驾驶性能和功率等)越来越好,而使这一切成为现实的正是电子技术与计算机辅助设计的结合。
2.在底盘上的应用
底盘电子控制系统包括很多电子控制装置,电子控制自动变速器(Electronic-C0ntrolledAutomaticTransmission,ECAT)是其重要组成部分。现在许多轿车的自动变速器是电子控制的,电子控制也就是微处理器控制。
自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成,微处理器根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换档和变矩器锁止这两个工作过程,达到自动变档的最佳控制精度。发动机曲轴与变矩器涡轮之间通过离合器接合的装置也称为变矩器锁止,其作用是减轻变矩器涡轮与叶轮之间的打滑现象,改善燃油经济性。ECAT优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映车辆行驶负荷和道路条件等。
自动变速器的电子控制装置是由信号输入系统、计算系统和控制信号输出系统这三部分组成。信号输入系统有:变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、发动机冷却温度传感器、节气门位置传感器、发动机曲轴转速传感器、油温度传感器、歧管压力开关、制动开关等信号。这些信号反馈到ECU(在通用汽车上称为PCM-动力传动控制组件),在ECU进行计算然后输出控制信号,通过换档电磁阀、离合器电磁阀等控制换档和锁止动作。微处理器接到传感器反馈信号后,根据程序计算的结果发出控制信号接通变矩器的离合器电磁阀电源,驱使电磁阀启动,使离合器接合;如果切断离合器电磁阀电源则离合器分离。ECU是根据汽车行驶状态来操纵电磁阀通电开关开启或关闭的。当汽车速度比较慢或停止时,ECU不启动电磁阀,当汽车速度达到一定值时,ECU就会启动电磁阀使离合器接合。微处理器接到传感器反馈信号后,根据汽车车速、发动机转速及工作温度、节气门位置、歧管真空度、选档位置等输入信号参数选择换档。ECU根据即时变速杆的位置,对照参数计算选择最佳的档位位置,发出控制信号驱动换档电磁阀,令变速器换档。
通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统,根据与其连接的变速器和发动机的不同型号而不同,每个系统中的元件和系统的工作过程也随着不同的变速器而有所变化,但其基本的工作方式及基本部件还是一样的。
除此外,还有电子稳定智能控制装置(ElectronicStabilitvPro-gram,ESP)、电控悬架操作装置等。ESP将多种功能整合在一起,并在此基础上进行了扩展。与其他牵引力控制系统比较,电子稳定控制程序不但控制汽车驱动轮,而且可控制从动轮。通过安装在车辆上的轮速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器,电子稳定控制程序能对车辆的状态进行实时监控,当感应到轮胎与地面失去附着力,车辆存在侧滑危险时,电子稳定控制程序会快速而有选择地对需要制动的车轮实施独立操作或降低发动机输出,以使车辆行驶方向尽可能保持与驾驶员的预期相一致,从而提升车辆在各种工况下的方向稳定性及可控性。
目前电控悬架,汽车的悬架系统一般是弹簧刚度和减振器阻尼特性不能改变的被动悬架,它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整,故难以满足平顺性和操纵稳定性的更高要求5近年来,随着电控和随动液压技术的发展,弹簧刚度和减振器阻尼特性参数可调的电控主动和半主动悬架,在汽车上逐步得到应用和发展。
3.整车控制技术
整车控制技术包括车身电子控制、驾驶电子控制等系统。汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多,主要包括对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制、对电动座椅、电动门窗、电动门锁、自动雨刮等的电子控制以及多媒体系统等。目的是保证视野性、方便性、舒适性、娱乐性、通信功能等。目前车身电控技术呈现如下的发展趋势:进一步满足用户个性化的需求;先进的驾驶和乘坐信息系统,如车辆遥控检测、智能型防盗、乘座适应性控制、42V电子系统、环保设计系统等等。
传统的机械和液力驾驶控制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的。电控驾驶控制系统是没有机械和液力后备系统的,电控驾驶控制系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通讯系统。控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况,对执行器给出执行的设定值。执行系统的功能是在控制系统的控制下,完成具体的执行动作(转向、制动等)。驾驶电子控制技术在现代汽车中,已大量使用,完全取代传统的机械和液力驾驶控制系统是必然趋势。
4.主被动安全系统
汽车的操纵稳定性和安全性是衡量汽车性能的重要指标。电子控制技术的引入为汽车的稳定性和安全性提供了保障。
提高汽车的操纵稳定性,过去一直局限于通过改进轮胎、悬架、转向与传动系的性能来实现。随着计算机、传感器和执行机构的迅速发展,研发了各种显著改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统如防抱死制动系统(Anti-LockBrakingSystem,简称ABS)、牵引力控制系统(TractionControlSystem,简称TCS,也称ASR)、四轮转向系统(4WS)、车辆动力学控制系统(VehicleDynamicControl,简称VDC,也称VSC、ESP)。其中,VDC是在ABS和TCS的基础上,增加转向行驶时横摆运动的角速度传感器,通过ECU控制各个车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向稳定性,防止转向时车辆被推离弯道或从弯道甩出。
轮胎压力检测系统(TirePressureM0nit0ringSystem,简称TPMS)是在每一个轮眙上安装高灵敏度的传感器,在行车状态下实时监视轮胎的各种数据,通过无线方式发射到接收器,并在显示器上显示各种数据,任何原因(如铁针扎入轮胎、气门芯漏气)等导致的轮胎漏气、温度升高,系统都会自动报警,从而确保行驶中的安全,延长轮胎的使用寿命。
为了保证行车安全,安全气囊和座椅安全带控制系统是必不可少的。安全气囊的合理触发以及座椅安全带的及时束紧,需要安全系统对行驶状况的及时监测和判断。安全气囊和座椅安全带控制系统将采用越来越多的先进电子传感器、控制芯片以及电子控制装置。
二、电子技术在现代汽车中的发展趋势
随着高性能传感器、微处理器的研制成功以及网络、总线技术的完善,汽车电子技术将向集中综合控制和网络化方向发展。
1.集中综合控制
目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展。例如,将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。汽车的机械结构还将发生重大的变化,汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。
随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源,已满足不了汽车上所有电气系统的需要,汽车12伏供电系统需向42伏转化。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。
2.网络化
汽车上的电子电器装置数量急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术十分重要。集中综合控制要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求更大,计算速度要求更高。采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其他控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。
三、结束语
汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化和舒适。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾车者和乘客的状况,交通设施和周边环境的信息,判断乘员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。今天,社会进入了信息网络时代,汽车已不仅仅是一种代步工具,人们已可以在汽车上收听广播,打电话,上互联网,处理工作。随着数字技术的进步,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能的车载计算机多媒体系统的开发,汽车也将步入多媒体时代。可以预见到的将来,汽车装置自动导航和辅助驾驶系统,驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施,一边驾驶着汽车,一边欣赏着音乐电视,还可上网预定饭桌、机票等。
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1.1图片多,无层次课本上有很多图形,这些图形是黑色白描画,不够生动,也不够形象,没有层次,学生对此没有兴趣,讲解也难以生动,应在电子教案中增加多媒体素材。例如讲解到汽车零件的加工方法,里面有很多加工机床和车刀的图形,在课件中增加了很多车床、铣床的实物彩色照片,并针对性地讲解。本校有一些普通车床和铣床,学生较容易理解,可以增加一些其它型号的车床供学生比较学习,同时采用多角度的实物照片就易于学生学习其结构并理解其工作原理。这样能更透彻地了解机床的加工原理和加工过程,更加便于学生理解汽车零件的制造过程。
1.2显示多,无区分图形上的动画,一个图形整体出现,讲解其组成和结构时,仅用鼠标控制指针来指明区域不足以说明清楚,不利于学生的理解接受。想要区分出各个不同的区域,可以用不同的色彩来表示不同区域。有时仅要划分不同部分又要依然能清晰看出其内部的组成,这时可以将色彩在设计中调节成半透明的,这样即成显现出色彩又不会遮盖其它信息。例如讲解夹具的组成时,可用半透明的彩色区域标志出定位元件、夹紧元件,即不遮盖住夹具的结构组成,又能清晰区分出不同的组件。
1.3程序多,无步骤多媒体教学时板面大,计算过程如果全部显示,步骤不清,学生不易掌握计算过程,通常学生看懂了却又不知道如何下笔运算。应当计算一步,显示一步,并引导学生思考下一步,再继续讲解下一步,再依次显示出来。以尺寸链的计算为例,依次显示出基本尺寸、上下偏差的计算过程,计算过程采用动画的形式将计算过程按步骤一步一步体现出来,增加步骤和程序的清晰度,就像教师在黑板上一步一步板述。
2.课堂上教学过程中容易出现的问题及解决思路
2.1过度依赖多媒体教学课件多媒体教学课件内容形式多样,讲解详细,图文并茂,操作性强。教师过度依赖就表现为:在课堂上,教师手握鼠标,逐一“演示”课件内容。教师从以前的知识传播者变成了现在的计算机操作员,缺少与学生的交流。教师可以根据实际情况评价、肯定或部分肯定学生的回答,学生的主动性较高,成就感较强。以讲解汽车零件的加工工艺规程为例,里面包含零件从毛坯到成品的全部内容,为了体现每一次工序的内容,虽然采用多媒体动画技术将加工过程和加工表面按加工步骤一步一步体现出来,但在讲解中以提问为主,例如:加工中是如何安装工件?采用了何种刀具?加工精度是如何控制?这些问题引发了学生认真的思索,许多学生大胆回答,学生在自己的思考与回答中寻找答案,比直接提出加工工艺过程的效果更好。2.2内容讲解方式过于简单讲解相关知识点时,应将前后内容融会贯通,多媒体可以很好地实现各模块的链接,设置好链接内容,即可用控制键调出相关的知识点。以讲解各加工工艺为例,将机床与刀具的知识贯穿,同时结合具体加工过程,使得学生更容易将汽车制造技术的各类零件加工的知识点进行归类和总结。这样也就更利于学生具体分析一些刀具加工的工作原理,对新产品开发中制订工艺规程设计提供了一个可行的设计思考方向。第一课对学习兴趣的培养十分重要,不是只讲解教学安排和第一章的内容,可以播放宝马汽车的整个加工流程,有底盘和车身的组装,再到喷漆上蜡,仪表板和座椅等部件的安装,直至通过测试,完整地显示汽车组装加工过程。这样即增加了学生的学习兴趣,教学气氛热烈,又让学生直观地了解了汽车是如何制造出来的,对现今的汽车制造技术也有了直观的认识。
2.3在一定程度上削弱了学生的主观能动性多媒体课件在形式和内容上下了功夫,枯燥的文字与生动的画面相结合,意在激发学生的学习主动性。但教学又成了另一种意义上的满堂灌。教师无形中就把学生的思路限制在课件设定的固定框架内,学生缺少自主思考与学习,学生的主动性必然会受到不同程度的影响。在课堂教学中要多启发,多引导,多提问,多思考,让学生自己去发现问题、提出问题,让学生“动”起来。互动性活动较易组织,课堂气氛较为活跃,师生互动是互动教学理念中最重要的一个方面。教师将在学生自主学习、理解、钻研、观察时,积极地看,积极地听,设身处地地感受学生的所作所为、所思所想,考虑如何指导学生学习。
3.课后容易出现的问题及解决思路
3.1课后师生交流少下课后,学生和老师都急于进行下一节课,师生交流较少,对于学生的课堂学习效果,教师不能得到及时的反馈。教育实践证实,课后交流能让学生在课堂知识的基础上更上一个层次,这就要求教师和学生能够及时沟通,及时讨论。在课后的师生交流中,我们可以采用多种多样的形式.如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于多媒体课件不断完善,有助于教师更好的教,学生更好的学。
3.2作业形式单一通常课后作业形式过于单一,学生一味地抄写或计算,容易产生厌烦情绪,不利于学习积极性的培养。课后作业不仅仅是单一的书本作业,还可以有多种形式,例如推荐学生在课外参观汽车4S店或车展,对一些新车型和新技术去做一些调查和研究。在讲解汽车制造新技术的时候,就让学生自己上讲台展示并讲解自己制作的制造新技术的课件,很多同学都非常积极,他们觉得自己的成果不仅能让老师看到,还能与其他同学共享,效果非常好。从学生的展示中看出,很多同学事先都是作了充分的准备的,这无疑极大提升了学习的主动性与极积性。
4.结语
汽车行业已从嵌入式处理技术的发展中大受裨益,有些车辆现在最多使用60个处理器。对汽车新功能的需求在不断增加,这反过来又进一步推动了对更高的系统性能和可靠性的需求。引擎技术的发展和最终的“环保车辆”需要新的方法来解决当前面临的大量技术难题。在利用更大功率的半导体、新型内存技术、更强的嵌入式处理器性能及定时控制功能解决大量电气技术难题方面,半导体将发挥越来越重要的作用。
新型半导体技术将为解决汽车电子行业现有的技术难题创造新的机会。汽车行业现在使用的32位微控制器包含3000多万个晶体管,而且未来几年内可能会迅速增加到6000多万个。随着未来几年内系统集成度的不断提高,要想在日益复杂的系统中充分利用半导体的全部功能,就需要开发新技术。半导体技术的进步现已实现了10年前人们无法想象的新功能,一种新型的实时多核调试、校准和环路硬件接口正在满足高级引擎动力总成系统的特殊要求。
过去30年中,有人曾试图使用停缸技术(Cylinderdeactivation)。随着燃油价格的上升和功能强大的嵌入式处理器的出现,汽车生产商和最终用户都开始用新的眼光看待停缸技术。嵌入式处理器被用来控制引擎定时,以在扭矩和动力总成系统的燃油经济性之间达成平衡。
从轻型车辆到重型卡车,各种动力总成应用都将采用清洁环保的引擎。部分地区的政府法规将使引擎变得更加清洁环保。使用燃料直接喷入汽缸和微粒物捕集装置来清除排气装置的方法将需要对喷油嘴和传感器(检测微粒物捕集装置的状态)进行极为先进的定时控制。
要解决这些难题,需要新的方法来使工程设计小组采用上市时间更短、成本更低、可靠性更高且数量日益增加的新特性。在汽车市场,用于引擎管理的嵌入式控制有着一套非常复杂的机电系统要求。客户期望和政府法规的变化正在推动引擎管理的不断变化。引擎技术向稀燃引擎、无凸轮引擎和电子混合车辆的发展将对未来车辆的动力总成系统电子组件产生直接影响,无极变速将在未来的动力总成系统中发挥重要作用,而新的微控制器技术和半导体解决方案将成为将新技术变为现实的主要动力。
图1显示了引擎管理的复杂性。该方框图显示了有多路输入和多路输出设备的常见引擎控制系统,这些输入会根据对系统的影响生成不同级别的中断和异常,输出设备可以是脉宽调制(PWM)、通用输入/输出或定时输入/输出。
在调试和校准机电系统时,实时调试非常关键,因为机电系统通常不允许修改或中断嵌入式处理器的性能以便开发工具进行查询。现在的系统工程师可以利用更先进的开发工具的优势,这些改进在几年前甚至是不可想象的。
为了解决如何在多个处理器核心类型之间实时进行数据和指令跟踪的问题,业内成立了IEEE-ISTONexus5001Consortium或NexusForum。NexusForum最早于1999年技术规范,并在2003年进行了更新。
Nexus5001技术规范包括了一些标准功能,使用非入侵式调试技术对数据和指令设置断裂点和观察点。该技术规范将部署多种独特功能来跟踪最严重的软件和硬件故障。其中的部分新功能包括:责任跟踪信息处理、数据跟踪、内存替换、端口替换、程序跟踪、超时和错误消息处理。多年以来,虽然微处理器中已经部署了其中的许多功能,但目前还没有实施过全部功能和实时调试接口的处理器。
过去10年中使用的校准和调试方法使用了在调试和校准动力总成系统的过程中“必须查看每个周期”的理念体系。Nexus5001方法对调试情况进行了以下四种假设,避开了“必须查看每个周期”的做法。
开发工具中可以使用源代码和目标代码。这样,基于主机的工具就能跟踪或计算程序流程而无须直接地址或数据总线可视性。
从目标系统到开发工具都只需要流指令修改。当主机校准/调试工具接入目标代码后,只需修改通过调试接口传输的流指令地址即可在嵌入式处理器和主机工具之间保持同步。如果流变化在255个指令中没有实施同步地址,Nexus5001技术规范将发送同步信息。
只有有限数量的数据位置必须实时显示,而大部分数据值可以在中断期间检查或发生特殊事件时进行更新。对于许多工程师来说,Nexus5001接口跟踪数据值的功能还是一个新功能。一般来说,该过程可以通过功能强大的逻辑分析器实现。该分析器负责跟踪地址总线,并触发数据总线向特定内存位置写入数据。这是一项非常棘手的工作,大容量数据高速缓存和片上系统SRAM的出现使它变得几乎不可能实现。
最后,如果错误发生,用户必须从调试环境那里收到相关通知。Nexus5001技术规范在发射机部分提供了一个大小可以变化的FIFO缓冲器。如果FIFO溢出,接口将发送错误信息。用户可以选择规定什么情况下发生溢出错误,以便实施过时的嵌入式处理器或通过发送新的同步信息继续操作。
Nexus5001端口可以根据开发、环路硬件或校准工具捕获的信息数量进行配置。几个IC厂商已经在多种CPU基础架构中采用了Nexus5001技术规范,以支持从手机、汽车、硬磁盘驱动控制器到视频处理器的多种不同应用。
最近为兼容PowerPC构架开发的一种多核实时接口可以在单个接口上提供实时调试、校准、快速原型试制和环路硬件功能。图2显示了基于Nexus5001标准的多核调试体系结构中的4个处理单元的方框图。第一版可以为4个数据处理单元提供实时接口。这4个处理单元分别是兼容e200zPower构架的核心、两个增强型定时处理单元(E—TPU)和一个直接存储器存取(DMA)。通过Class3Nexus5001接口上的一条连接,主机工具可以同时从任何或全部处理单元中收集数据。此外,调试和校准工具可以在任何或全部处理单元上为数据和指令建立断裂点/观察点。使用这种应用的一个例子是一位工程师跟踪E—TPU上的定时事件和在兼容PowerPCe2001SA的Book-e处理核心上运行的代码之间发生的问题。
32位嵌入式处理器上可以实施一个浮点和/或单指令多数据(SIMD)设备,以支持复杂的算法。SIMD允许在多个数据集上实施一条指令,这在过滤和阵列算法中非常有用。Nexus调试端口允许监控浮点和SIMD的数据和指令。
MPC5500产品系列中最新的嵌入式汽车处理器正在推动新的引擎技术。DSP功能与MPC5500SIMD设备的集成能够推动动力总成在多个领域的发展,包括高级引擎撞击检测、CVT改进和6速自动换档等。此外,混合电子车辆功率转换器模块中也在使用DSP功能,用来控制大型电动引擎。
在教学过程中,应注重理论和实践的有效结合。教师在进行课程组合时,要逐渐淡化基础课和专业课之间的界限,以汽车检测与维修专业技术应用性人才的综合能力的培养为中心,按照功能任务的不同组合新型的课程体系。明确教学目标,将每个任务划分为几个小型任务,让学生化整为零的掌握所有专业技能。在课堂教学的同时,要注重实践水平的培养,而不是一味地只传授课本知识,应该注重培养学生实践动手的能力。学生需要在教师的指导下,自己动手,多动脑;而教师需要采取讲授与实践相结合的教学方式,让学生真正掌握各种技能,这样才有利于学生实践能力和综合能力的培养。
二、配备先进的教学工具以及加强自主研发性
随着汽车行业的飞速发展,与之配套的教学设备也随之更新换代,各种先进设备也开始进入教学课堂。为了让学生更好的掌握汽车检测与维修的实践技能,学校应该积极引进各种先进设备供教学使用以提高教学质量。与此同时,教师也应该带领学生自主研发教学设备,这样不仅仅能够提高学生在汽车检测与维修方面的兴趣,更重要的是能够使学生的动手实践能力得到极大提升。而学生在此过程,能够将所学知识与实践相结合,学会如何学以致用,其自主研发能力也会取得显著的进步。
三、引进实践经验,打造校外教学模式
学生学习的最终目的就是付诸实践,把所学知识都运用到实践活动中。对此,教师为了保证教学目标的顺利实现:一是要因地制宜选择合适的实践岗位,建立学校专用的、为培养汽车检测与维修人才的实践基地。二是要坚持以人为本教学理念,为了切实提高学生的汽车检测与维修专业技能,学校要为学生配备一支雄厚的专业汽车检测与维修师资队伍。最后要求具备符合客观实际的教学环境,结合学生的自身实践水平,设计出一条切实可行的人才培养模式。以每个学生的客观能力为出发点,为他们设计不同的教学培养方案,而不能与学生的实际情况相脱节,制定缺乏实用性的教学计划,这对学生的能力培养极为不利。
四、注重汽车检测与维修专业技术应用性人才综合素质的培养
【关键词】新能源汽车,平行移位
随着环境保护呼声的提高和近年来国际能源供应尤其是原油供应的持续紧张,主要发达国家的研究机构和汽车厂商纷纷加大了对新能源汽车技术的开发投入,以替代以石油为燃料的传统汽车,形成了多种技术共同发展的局面,部分技术已经在商业化领域取得了重要进展。但是在汽车产业快速发展的同时,我国石油供应却持续出现紧张,对外依存度不断提高,汽车造成的环境污染和温室气体排放严重威胁我国的可持续发展。因此,在发展汽车产业方面,我国应当避免重走发达国家的“先污染后治理”的老路,积极发展新能源汽车,降低对石油燃料的依赖,促进我国的可持续发展。
目前汽车使用的普及化,导致停车难的问题非常严重。根据我国“车位少,停车难”等问题的特点。以新能源汽车为基础,研发可以平行移位进入较小车位的新能源汽车,以解决以解决车位距离小,需要多次移动才可进入车位或因为驾驶员技术问题,无法进入车位等问题。不仅解决车位少,停车难的问题。很多中高配置的汽车上,已经配备了汽车辅助泊车系统,可以弥补驾驶员技术问题,安全进入车位。但是由于目前汽车的拥挤,很多时候会遇到车位的距离很小,即便驾驶员驾驶技术高超或者爱车配备辅助泊车系统,也无法进入车位。因此,采用汽车平行位移技术后,可以进入距离较小的车位。
我国新能源汽车产业的发展既有优势又有劣势,既有潜力又有制约,既有相关政策扶持又有技术研发和推广应用方面的困难。为了促进我国新能源汽车技术和产业化发展,本文致力于探讨如下问题:第一,我国应当采取什么样的新能源汽车技术和产业化发展战略。第二,如何让汽车在新能源的基础上实现平行移动。
要想使汽车横向行驶,可以提供两个方案。一是使行驶的四个车轮旋转90度,然后在横向行驶;二是加装四个横向车轮,利用加装的车轮横向行驶。由于方案一必须使转向和驱动轮旋转90度,这样会造成行驶中的安全,也给研发过程中带来了很多难题,为此以方案二作为研究对象,进行设计。
新能源平行移位车采用加装平移车轮的方案,需要解决以下几个问题。一、平行移位车轮在未使用时,要在行驶车轮的上方,并且需要在使用平行移位时,在行驶车轮的下方,且使行驶车轮离开地面。二、因为需要使行驶车轮离地,为此需要汽车配备整车举升系统。三、平行移位车轮的横向移动,以及进入车位后可以及时的切断动力,防止汽车撞在侧方的障碍物。解决以上三个问题,便可在汽车上实现平行移位的技术。
为了解决汽车整车的举升,在汽车底盘上加装四个电动举升机,利用电驱动来达到整车举升的目的。为了到达举升后车辆的稳定性,需要增大举升机的着地面积。采用平行移位车轮随举升机共同移动,不但可以解决举升机着地面积,还可以解决平行移位车轮在使用过程中的位置变化。此外在四个平行移位车轮中,分别在前侧和后侧的车轮中需要加装驱动平行移位车轮的直流电动机,可以解决汽车的横向行驶,还可以通过改变电机的电流方向,达到汽车横向行驶的方向。同时在汽车侧方位安装雷达,通过雷达检测障碍物的电信号,控制继电器的通断,从而切断驱动平行移位车轮的电机,实现避让。
本文综合采用规范研究与实证分析相结合、定性分析与定量分析相结合等多种研究方法。在定性研究方面,本文采用观察研究的方法,通过对新能源汽车技术与产业化发展的经验分析,结合相关产业政策,研发适合我国“车位少,停车难”的特点的新能源可平行移位汽车。在定量分析方面,在以新能源汽车的基础上对新能源汽车如何实现平行移位以及技术要求等进行分析、研发,为我国新能源汽车产业的发展战略和改善我国停车难等问题指明了方向。
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关键词:高职 汽车专业 “2+1”人才培养模式
高等职业教育是我国高等教育的重要组成部分,承担着为生产、建设、服务和管理一线培养高等技术应用性人才的重任。因此,我国各类高职院校为提高学生的实践能力,使学生具有较强的就业竞争优势,在社会各类企事业单位的参与、支持下,运用新型教学模式──“2+1”人才培养模式,以提高学生的实践能力,更好地满足社会对高职院校学生的要求。
一、“2+1”人才培养模式的意义
所谓“2+1”人才培养模式是两年教育教学在学校组织,一年教育教学在企业组织。在学校实施理论教学即基础课与专业课教学,辅之以实验、实训等实践环节。在企业的一年学生以顶岗实习为主,同时学习在学校没有学完和根据实践需要而新增加的专业课。“1”阶段实习是“2+1”教育模式的重要组成部分,是离开学校在实习单位进行工作与学习,是学生从学校走向社会的缓冲区。通过“1”阶段实习由院校、企业双方共同培养学生的实际工作能力和综合素质,可以帮助学生认识社会,认识自我;可以帮助学生提高分析问题、解决问题的能力。能够培养学生专业综合素质和职业工作能力,有效实现高职院校培养目标;还能够增强学生岗位适应性,有效实现学校与社会的“零距离接触”,提高学生的就业竞争力,从而更好地满足社会需要。
但是,高职院校学生在“1”阶段实习的同时,如何对离开学校的学生进行有效的学业管理,以保证学生“1”阶段实习期间的学习效果,是一个不容忽视的现实问题。
二、对“1”阶段实习学生进行学业管理存在的主要问题
1.学生管理工作的难度增大
“2+1”人才培养模式作为一种新型的教学模式,在学业管理中相对于传统的教学模式,将面临更多、更新的问题,学生更需要管理、协调、指导。以我院为例,汽车技术服务与营销专业2006级学生首次实行“2+1”人才培养模式。我院顶岗实习的学生是分散在实习单位进行工作与学习,这将使学生无法与教师面对面地交流,造成师生之间的沟通障碍,如毕业论文指导主要通过计算机、电话、邮件、传真等现代通讯技术与学生进行交流、联系,大大增加了老师的管理工作量。在实习期间,如有学生的通讯号码发生变化,就会导致学校与学生失去联系,使学校的管理陷入被动。同时,顶岗实习单位对学生是进行工作状况而不是学习情况的管理,并且学生顶岗实习期间的实习单位常常具有一定的可变性,因此要求实习单位对学生的学习情况进行管理可行性很低。我们在实践中认识到,对顶岗实习的学生实施学业管理将会由于学生的特殊性变得更为复杂、更加困难。
2.实习单位的问题
(1)学生实习岗位与所学专业不对口
个别学生联系的实习岗位与专业培养目标不一致,起不到岗位主导式培养的目的,或者某些单位的待遇很高且对专业的要求不高等原因对学生的诱导,促使一些学生盲目顶岗实习,发挥不了顶岗实习的作用。
(2)学生的合法权益得不到有效保障
顶岗实习要求学生必须走出校门,到企业的具体生产岗位。学校和企业是不同的社会机构,各自的追求目标不同。学校以育人为主要目的,企业以追求利润最大化为主要目标。不同的目标会使双方在许多方面的认识出现偏差。如:很多企业把学生当成廉价劳动力,每个月只提供300~500元的实习补助,甚至有些企业不提供实习补助和住宿,使学生的基本生活得不到保障等问题。
三、对“1”阶段实习学生学业管理对策分析
1.加强学校与企业的沟通联系
我院汽车技术服务与营销专业2006级学生顶岗实习安排,班主任作为专职校外指导老师,一方面是沟通、协调学生在实习中与企业的联系;在整个顶岗实习过程中,带队教师既是班主任,又是生产实习的指导者;企业班组长既是企业的生产员工,又是学生的实习指导教师;同时指导老师对每个学生建立一个动态档案包括:学生对实习单位的意见,实习单位对学校的要求,以及学生毕业论文完成的情况等信息,遇到问题及时反馈,妥善处理,将问题消灭在萌发状态。另一方面是帮助学生解决好在实习中所遇到的困难和问题;建立指导教师跟踪制度、用人单位访问制度,形成动态的反馈与保障机制,配合企业开展对学生教育教学工作,做到工作与学习同步、教学与生产同步、学校管理与企业管理同步。
2.加强学生在校期间的思想教育
绝大多数企业在为学生提供实习报酬时并不是按正式员工的标准进行,可能会造成学生巨大的心理失衡。同时,学生实习岗位不同实习报酬也有所不同,因此,教育学生要摆好自己的位置,确定好自己的角色,学会用企业员工的意识思考问题和要求自己。
3.签订实习协议,保障学生的权益
我院汽车专业教师利用课余时间,以高度的责任心认真考察和选择学生将要进入的企业的劳动场所和生活环境,且制订了实习协议书,与企业签订了协议,以明确实习单位、学生、学校各方面的权利和义务,诸如学生在实习期间的实习报酬以及报酬多少、是否提供学生住宿,往返车费是否包含在生活补助中等等,以保障学生的权益。
四、结束语
高职“2+1”人才培养模式是一种新的实习模式,它在实践中展示了无限的发展空间和优势,我院汽车技术服务与营销专业通过近几年的探索与实践,积累了许多管理经验。“2+1”人才培养模式不仅能够使学生的专业技能得到提高,而且能够使学生学会调整自己的心态,摆正自己的位置,进而缩短毕业之后的适应期。
参考文献:
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3.高原等.我国高职人才培养的问题与对策[J].中国高职高专网
4.祝登义,张纪生.学生顶岗实习管理模式的探索与实践[J].成都航空职业技术学院学报.2008.(9)