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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,使摩擦片磨損最小;中等強度時,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
二、實訓場地與行業標準對接
教學場所采用一體化教室,在便于開展教學的同時,要注重實訓場地的設置與汽車維修行業生產實景平臺相一致。如在車速表檢測實訓中,采用標準型滾筒式車速表試驗臺,速度測量裝置、速度指示裝置和速度報警裝置的配備應與汽車安全檢測線設備相一致。學生在實訓的過程中,應按照實際檢測操作規程,先對車速表試驗臺和被測車輛進行檢測前的準備工作,再對被測車輛進行檢測,試驗結束后,應對現場進行整理和清潔。實訓場地的建設按照行業標準進行,不僅能夠滿足學生的技能操作實訓,而且可以進行職業技能培訓與鑒定,對技工院校實行雙證書制度提供了硬件支持。
三、學歷證書與資格證書對接
為了適應我國的就業準入制度、職業資格證書制度、勞動預備制度,深入貫徹落實“雙證書”制度是目前技工院校人才培養的主要模式,堅持學歷教育與職業資格取證并重,學生在校期間必須取得相關的職業資格證書,否則不予畢業。對于學習汽車電子技術方向的學生,要求其必須取得汽車維修電工四級職業資格。為了方便學生取證,提高取證率,學校應把取證工作與教學工作有機結合,即把取證培訓的內容作為課堂教學的內容。
四、考核評價與實習就業對接
打破傳統的一張試卷定成績的考核評價方式,探索多元化教學評價體系,將學生的學習能力、團隊協作能力、溝通能力和表達能力納入評價,通過對教學過程的督查、信息采集、評價、反饋等措施,建立自我完善、自我約束的質量監控體系,并將考核成績記入學生檔案。在學生頂崗實習和畢業就業的安排過程中,依據學生綜合素質的考核與評價,優先推薦和安排優秀學生。
2汽車電子技術領域新技術的發展應用趨勢
2.1智能傳感器技術
隨著人民群眾的需求發展,智能化傳感器技術亟待普及。具體來講,未來的汽車傳感器應具有模擬和處理信號的功能、對信號放大和處理的功能、較強的抵抗外部電磁干擾的能力、自動進行校正功能等。
2.2多媒體娛樂與智能通訊系統
現階段,隨著智能交通系統的發展,信息通信技術和計算機網絡技術應用的普及,交通指揮中心和司乘人員之間的通信已經很通暢,未來更多的應用將在網絡導航、行車指南、無線因特網以及汽車與家庭等外部環境的互動和遠程救援等方面開展。汽車逐步將變成移動的工作和休閑娛樂場所。
2.3安全防護技術
安全防護設計軟硬件兩個方面。硬件安全性從耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等方面考慮,質量監控是主要手段。軟件方面,軟件漏洞的隱患與后果,如功能的缺失、安全威脅等。對車輛電子控制安全造成的威脅,主要從局部物理、遠程和內部電子三個方面考慮。
3汽車電子技術的應用領域展望
(1)汽車整車系統總體控制。各功能單元通過總線進行通信,傳輸信息,接受中央控制單元的指令并執行特定的功能,使車輛行駛功能控制達到最佳水平。系統化還使汽車制造核心技術同時重視硬件和軟件,由技術成熟者牽頭各相關企業制定切實可行的通信協議,使得技術實力弱勢的中小企業圍繞強勢的大公司,促使行業整體良性發展。
(2)功能模塊化。各種技術進行系統集成化,使得汽車零部件產品功能模塊化,便于企業之間采購和組裝。以統一標準進行模塊的集成和接口,標準化的配套和整車制造工藝統一,有利于產品質量得到有效控制。汽車電子技術應用于各個功能模塊,使得所有功能模塊協調控制,統一服務于整個車輛。電子零部件企業承擔的職責將越來越大,汽車零部件產業在整個汽車工業中的作用和地位將越來越重要。
(3)高配成為標配。汽車電子技術新產品的應用變得普及。經過近些年的發展,實際應用。在未來汽車電子控制技術在汽車上將作為標準配置被使用。先如今,輪胎智能壓力監測系統(TPMS)與ABS、安全氣囊并稱為汽車三大安全系統,僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標準配置。在電子技術的發展和人民大眾對汽車安全性的重視之下,不久的將來,這些東西很快會成為所有汽車的標準配置。現如今ABS已經普及。
(4)傳感器技術的應用。在汽車的電子控制過程中,傳感器技術的應用已經有了一定的基礎。當前我國在高檔車輛上開始逐步使用傳感器技術用于輔助的駕駛防撞。另外在汽車駕駛考試過程中,傳感器技術在考試各關鍵評分環節應用,但是在普通的民用環節還缺少物美價廉的更多產品。傳感器相關產品必將在汽車電子技術相關產品的應用過程中起到較大作用,以促進車輛駕駛的智能化。
(5)“云計算”技術在自動駕駛領域應用。目前IT技術已經發展到了云時代。“云計算”可以把局部信息處理共享處理。未來汽車駕駛和控制突破“傳感器-避障-目標-方向盤”的傳統固有模式,使實現“目標-電子控制-方向盤-自動駕駛”完全有可能。而且“云計算”將大大提高導航功能,降低出行者在陌生地區出行的壓力。
當今世界上的汽車發動機工作過程基本上都由四個沖程組成,即進氣、壓縮、膨脹和排氣。利用燃料和空氣的混合氣在氣缸內燃燒產生的高溫高壓氣體的膨脹,發動機借助于曲柄連桿機構通過曲軸對外輸出扭矩而作功。發動機按照所用燃料可分成汽油機、柴油機和燃氣發動機;按照點火方式可分成點燃式和壓燃式;汽油機按照空氣和燃油的比例可分成理論當量燃燒和稀薄燃燒;按照汽油噴射地點可分成中央噴射、進氣口噴射和缸內噴射。
發動機的各個部分按其功能可分成燃油供應系統、進氣排氣系統、點火系統、曲柄連桿傳動機構、系統、冷卻系統和輔助系統如發電機、起動機、空調壓縮機和各種泵等。
發動機工況可分成冷起動、起動后、暖機、怠速、部分負荷、全負荷、加速、減速和倒拖滑行等。這些工況主要根據負荷與轉速,結合發動機溫度(即冷卻液溫度)來區分。
2)電子控制在發動機中的重要意義
汽車電子控制始于發動機電子控制。電子控制之于1957年引入發動機以及于1967年商品化,其初衷是為了滿足越來越嚴格的排放法規要求,同時提高汽車的動力性、燃油經濟性和舒適性。現代汽車和發動機技術離開了電子控制是不可思議的。電子產品的產值在整個汽車中所占的比例隨著汽車級別的提升而升高,可達30以上。
3)發動機電子控制的核心問題
汽油機電子控制的核心問題是燃油定量和點火定時。柴油機電子控制的核心問題是燃油定量和噴油定時。
2.汽車和發動機電子控制系統的組成
汽車和發動機電子控制系統跟其它電子控制系統一樣,也是由傳感器、電子控制單元(ECU)和執行器組成。
1)傳感器
(1)目前汽油機電子控制系統常用的傳感器有:
l進氣岐管絕對壓力傳感器(提供進氣岐管絕對壓力信息供計算負荷等)
l燃油壓力傳感器(提供油軌燃油壓力信息)
l燃油箱壓力傳感器(提供燃油箱壓力信息)
l機油壓力傳感器(提供機油壓力信息)
l冷卻液溫度傳感器提供(提供發動機溫度信息)
l進氣溫度傳感器(提供進氣溫度信息供計算空氣密度等)
l空調蒸發器溫度傳感器(提供空調蒸發器溫度信息)
l空調冷凝器溫度傳感器(提供空調冷凝器溫度信息)
l空氣流量傳感器(提供空氣流量信息供計算負荷等)
l節氣門位置傳感器(提供負荷信息、負荷范圍信息、加速減速信息)
l油門踏板位置傳感器(提供負荷信息、負荷范圍信息、加速減速信息等)
l霍爾傳感器(提供轉速信息、曲軸位置和相位信息)
l感應式轉速傳感器(提供轉速信息和曲軸位置信息)
l燃油箱液面位置傳感器(提供燃油箱液面位置信息)
l爆震傳感器(提供發動機機體接收到的振動信息)
l排氣再循環閥閥桿位移傳感器(提供排氣再循環閥開度信息)
l氧傳感器(提供過量空氣系數l是大于1還是小于1的信息)
(2)目前柴油機電子控制系統常用的傳感器有:
l增壓壓力傳感器(提供增壓壓力信息)
l燃油壓力傳感器(提供共軌燃油壓力信息)
l機油壓力傳感器(提供機油壓力信息)
l冷卻液溫度傳感器(提供發動機溫度信息)
l燃油溫度傳感器(提供燃油溫度信息)
l進氣溫度傳感器(提供進氣溫度信息)
l排氣溫度傳感器(提供排氣口和排氣管的溫度信息)
l空調蒸發器溫度傳感器(提供空調蒸發器溫度信息)
l空調冷凝器溫度傳感器(提供空調冷凝器溫度信息)
l空氣流量傳感器(提供空氣流量信息)
l節氣門位置傳感器(提供節氣門位置信息用于排氣再循環控制)
l轉角傳感器(提供分配泵軸轉角信息)
l油門踏板位置傳感器(提供負荷信息、負荷范圍信息、加速減速信息)
l霍爾傳感器(提供轉速和曲軸相位信息)
l海拔高度傳感器(提供海拔高度信息)
l車速傳感器(提供車速信息)
l感應式轉速傳感器(提供轉速信息和曲軸位置信息)
l燃油箱液面位置傳感器(提供燃油箱液面位置信息)
l排氣再循環閥閥桿位移傳感器(提供排氣再循環閥開度信息)
l氧傳感器(提供過量空氣系數l的具體數值)
l壓差傳感器(提供微粒物捕集器的壓差信息)
lNOX傳感器(提供排氣后處理系統的NOX濃度信息)
2)電子控制單元
電子控制單元(ECU)接受傳感器提供的各種信息并加以處理,根據處理向執行器發出指令給,對發動機實施控制。電子控制單元由微型計算機和模擬電路組成。隨著發動機技術的不斷發展,電子控制單元的信息處理量越來越大,現在所用的芯片已經達到32位,晶體管數量可超過700萬個,匹配參數可超過6000個,針腳數目可超過150個。
3)執行器
(1)目前汽油機電子控制系統常用的執行器有:
l電動燃油泵
l電磁噴油器
l點火線圈
l各種怠速執行器
l炭罐控制閥
l排氣再循環控制閥
l電動節氣門(又稱電子油門)
l液壓回路電磁閥(用于可變氣門定時控制等)
l氣動回路電磁閥(用于可變進氣管長度控制等)
l全可變氣門電子控制執行器
l渦輪增壓廢氣放空控制閥
l電動二次空氣泵
l三效催化轉化器加熱執行元件
l冷卻風扇
l空調壓縮機電磁離合器
l發動機上的其他輔助設備
(2)目前柴油機電子控制系統常用的執行器有:
l電動輸油泵
l各種燃油噴射泵
l噴油量執行器(集成于燃油噴射泵內)
l噴油提前角執行器(集成于燃油噴射泵內)
l燃油切斷閥(集成于燃油噴射泵內)
l共軌高壓泵
l共軌壓力控制閥
l各種共軌噴油器
l單元噴嘴系統和單元泵系統的高壓燃油電磁閥
l熾熱塞
l排氣再循環控制閥
l電動節氣門(又稱電子油門)
l可變氣門控制執行器
l可變進氣管長度執行器
l渦輪增壓廢氣放空控制閥
l冷卻風扇
l空調壓縮機電磁離合器
l發動機上的其他輔助設備
一部分柴油機傳感器和執行器集成于燃油噴射設備之內,因所用的柴油噴射設備而異。
3.汽油機基本的電子控制項目
1)燃油定量。這是汽油機最重要的電子控制項目。控制對象是進入發動機的空氣與燃油的質量比例,由ECU根據發動機的負荷、轉速和冷卻液溫度等參數決定。負荷就是駕車人對發動機的扭矩要求,通過吸入空氣量或油門踏板位置傳遞給ECU。執行器是電動燃油泵和電磁噴油器。燃油定量影響汽車的動力性、燃油經濟性、舒適性、排放和零部件的安全。
2)點火定時。點火定時通常用點火發生時活塞在壓縮沖程上止點之前多少度曲軸轉角,即點火提前角來表征,也要根據發動機的負荷、轉速和冷卻液溫度等工況參數決定。執行器是點火線圈。點火定時同樣影響汽車的動力性、燃油經濟性、舒適性、排放和零部件的安全。
3)爆震控制。汽油機爆震會損壞發動機,惡化排放和燃油經濟性。通過電子控制避免爆震的主要途徑是減小點火提前角。所以爆震控制通過點火定時控制實施。但是過小的點火提前角會影響燃油經濟性。爆震控制的目的就是使點火提前角保持在恰好不發生爆震的臨界點。
4)油箱蒸發排放物控制。油箱蒸發排放物都是碳氫化合物,是有害物質,必須利用活性炭罐加以吸附,并在適當的時候用新鮮空氣清洗活性炭罐。清洗氣流通過進氣管送入氣缸燃燒。并不是任何工況下都可以進行清洗,所以要利用炭罐控制閥對清洗氣流加以控制。
4.柴油機基本的電子控制項目
柴油機基本的電子控制項目就是燃油定量和噴油定時。這兩者都由噴射設備根據轉速、負荷和冷卻液溫度等信息控制。這里,負荷信息由油門踏板傳感器提供。如果說汽油機可以采用,也可以不采用油門踏板位置傳感器的話,那么柴油機必須采用。
5.擴展的發動機電子控制項目
1)擴展的汽油機電子控制項目
l可變進氣管長度電子控制。用于提高發動機動力性。
l可變氣門電子控制。用于提高發動機動力性、經濟性和舒適性,降低有害物質排放。
l增壓壓力電子控制。用于提高發動機動力性和經濟性,降低有害物質排放。
l排氣再循環電子控制。用于降低發動機氮氧化物排放。
l二次空氣電子控制。用于滿足歐4以上法規對碳氫化合物和一氧化碳排放的要求。
l三效催化轉化器燃油加熱或電加熱電子控制。用于滿足歐4以上法規對排放的要求。
l停車-起動運行電子控制。用于提高發動機經濟性和滿足歐4以上法規對排放的要求。
l氣缸封閉和氣門封閉電子控制。用于提高發動機經濟性,降低有害物質排放。
l噴油壓力和噴油定時控制。用于汽油直噴,提高動力性和經濟性,降低有害物質排放。
2)擴展的柴油機電子控制項目
l噴油壓力電子控制。用于提高發動機動力性和經濟性,降低有害物質排放。
l噴油規律電子控制。用于提高發動機動力性和經濟性,降低有害物質和噪聲排放。
l多次噴油電子控制。用于提高發動機動力性和經濟性,降低有害物質和噪聲排放。
l可變進氣管長度電子控制。用于提高發動機動力性。
l可變氣門電子控制。用于提高發動機動力性、經濟性和舒適性,降低有害物質排放。
l增壓壓力電子控制。用于提高發動機動力性和經濟性,降低有害物質排放。
l排氣再循環電子控制。用于降低發動機氮氧化物排放。
l停車-起動運行電子控制。用于提高發動機經濟性和滿足歐4以上法規對排放的要求。
l氣缸封閉和氣門封閉電子控制。用于提高發動機經濟性,降低有害物質排放。
l微粒物捕集器再生電子控制。用于降低發動機微粒物排放。
6.展望和結語
1)發動機電子控制系統是一個非常有潛力的市場。隨著排放法規的逐步趨嚴和燃油經濟性要求的逐步提高,發動機技術正在飛速發展,新的電子控制技術還在不斷涌現。
在關于“您是否非常清楚什么是職業核心能力”問卷調查中,回答“不清楚”的,在校學生占73%,在企業中實習或已工作的學生占53.3%,說明了學生在校期間接觸這方面的訓練比較少,對職業核心能力并沒有認識和理解,學校缺乏專門的培訓。在關于“您覺得是否需要著重培養自己的職業核心能力”中,選擇“非常需要”的,在校學生占44.4%,在企業中實習或已工作的學生占80%;選擇“需要”的,在校學生占55.6%,在企業中實習或已工作的學生占20%;選擇“不怎么需要”和“不需要”占0%,這說明學生非常渴望職業核心能力的培養。
2.學生對自身的能力和職業發展前景的認識。
在“您是否非常清楚自己應該往哪些職業方向去發展?”問卷調查中,選擇“是”的在校學生占33.3%,在企業中實習或已工作的學生占73.3%,選擇“不太確定”在校學生66.7%,在企業中實習或已工作的學生占26.7%。在“您覺得自己在校培養的職業核心能力與出來社會工作所要求的(不管專業是否對口)是否有區別?”,在校學生93.7%選擇有區別,在企業中實習或已工作的學生的98.7%選擇有區別。學生認為影響自己職業發展的主要不足之處,選擇人數最多的一項是“缺乏信息處理能力”,第二多的是“專業知識和專業技能不足”,排在第三位的是“缺乏創造力”。在關于“您認為從事您想做的工作所最需要的職業核心能力是什么”問卷調查中,排在第一位的是“溝通能力”,其次是“團隊合作能力”,再次是“創新能力”。這些說明大多數學生對自己將來的職業發展方向認識不清楚,對將來從事的工作所需的職業核心能力也不明確。可見職業核心能力方面的學校培訓對于高職學生有很重要的意義。
3.學生對職業核心能力培養方式的反饋。
在“目前學校對學生職業核心能力培養的主要方式是什么”問卷提問中,選擇“理實一體、工學結合教學”在校學生占57.1%,選擇“職業指導課”占22.2%,選擇“參加相關社團活動”占19%,選擇“聽講座”占11.1%,選擇“參加招聘會”占6.4%。在“在校期間哪些活動對您成長幫助最大”問卷提問中,選擇“參加社會活動(如寒暑假社會實踐、公益活動等)”在校學生占49.2%,選擇“各種社團活動”占35%。可見“,理實一體、工學結合教學”和“社會活動(如寒暑假社會實踐、公益活動等)”是目前高職院校學生職業核心能力培養的主要途徑。
二、用人單位對汽車電子技術業畢業生的評價調研
評價調研的對象是2010年、2011年、2012年、2013年畢業的汽車電子技術專業學生,評價的內容包括“對畢業生思想、道德、文化、心理、身體素質的綜合評價”、“對畢業生業務、職業技能、實踐能力等的綜合評價”、“本專業畢業生能力、素質的主要缺陷”“、對我院人才培養工作的建議”。調研結果表明:汽車電子專業中高素質技能型人才無論是數量和質量上均處在嚴重緊缺的狀態,已成為制約行業發展的瓶頸;在調研過程中我們注意到,在企業內很多人都擔任了不同的工作角色,幾乎所有企業都喜歡既懂技能又懂管理,專業知識面廣,一專多能,具有一定社交能力和組織協調能力的專業人才。汽車電子技術應用行業需要的是掌握了一定專業知識、動手能力強的技能型人才,特別對高素質綜合技能型人才要求比較高,現在的企業對人才的綜合素質也提出了很高的要求,從思想素質到職業道德及人文素質都提出了較高要求。
無源保護電路
用于汽車電子產品的無源保護網絡如圖1所示。與此相同或類似的電路廣泛用于保護與汽車12V總線連接的各種系統。這種網絡防止高壓尖峰、持續過壓、電池反向和電流過度消耗造成損害。圖1的電流保護作用很明顯,如果負載電流超過1A的時間很長,保險絲F1就會熔化。D1與F1結合防止電池反向連接造成損害,大電流流經正向偏置的D1并燒斷保險絲。電解電容器大約在額定電壓的150時有一個有趣的特性:隨著終端電壓的提高,這種電容消耗的電流也越來越大,就C1而言,它在輸入持續升高時起箝位作用(最終燒斷保險絲)。雙電池助推時的電壓為28V左右,這不會燒斷保險絲,因為C125V的額定值足夠高,額外消耗的電流很少。電感器增加了很小的電阻,以限制峰值故障電流以及輸入瞬態的轉換率,從而在存在尖峰時幫助C1實現箝位。
無源網絡的主要缺點是它依靠燒斷保險絲來防止過流、過壓和電池反向造成損害。另一個缺點是,它依靠電解電容實現箝位。這種電容器老化以后,電解質會變干,等效串聯電阻(ESR)提高的特性也就消失了,這會損害箝位效果。有時D1采用大的齊納二極管以幫助這個電容器發揮作用。人們已經設計出了有源電路來克服這些缺點。
有源電路
圖2顯示了一個有源解決方案,該方案用于屏蔽敏感電路,使其免受變化不定的12V汽車系統的影響。采用LT1641來驅動輸入N溝道MOSFET,而上述提供無源解決方案就不具備這種附加保護:首先,LT1641在輸入低于9V時斷開負載,以防在低輸入電壓時系統失靈,并在起動時或充電系統出現故障時,減少系統向非關鍵負載提供寶貴的電流的機會;其次,LT1641在首次加電時逐漸升高輸出電壓,對負載實行軟啟動;第三,通過限流和定時斷路器保護輸出免受過載和短路影響。如果發生電流故障,斷路器就以1至2Hz的速率自動重新嘗試建立連接,可以設定保護電路上行線路保險絲的容限,讓它在LT1641的下行線路出現電流故障時不熔化;最后,圖2所示電路隔離出現在輸入端的過壓狀態,同時提供箝位輸出,以便負載電路在出現過壓時能繼續正常工作。
在12V輸入的通常情況下,LT1641將MOSFET的柵極充電至大約20V以充分提升MOSFET的電壓,并向負載提供電源。27V齊納二極管D1的兩端分別連接柵極與地,但是在9至16V的工作電壓范圍內不起作用。當輸入升高到超過16V時,LT1641繼續給MOSFET的柵極充電,試圖保持MOSFET完全接通。如果輸入升得太高,齊納二極管就會對MOSFET的柵極箝位,并將輸出電壓限制在大約24V。LT1641本身在其輸入端能夠處理高達100V的電壓,而且不受柵極箝位動作的影響。柵極箝位電路比無源解決方案的箝位電路精確得多,而且簡單地通過選擇一個具有合適擊穿電壓的D1,就可以輕松調整柵極箝位電路以滿足負載要求。
圖2所示電路在負載電流高達1A左右時工作得很好,但是就更高的負載電流而言,推薦使用圖3所示電路來防止MOSFET過度消耗功率。如果過壓狀態持續存在,如電氣系統由兩個串聯電池供電的時間超過通常所需時間,或負載突降后電流慢速上升以及MOSFET較小時,那么過度消耗功率是有風險的。輸出由D1和D2取樣,如果輸入超過16.7V,那么就向“SENSE”引腳反饋一個信號,以將輸出穩定在16.7V。這里的調節比圖1所示電路的調節更精確,并且可以通過選擇合適的齊納二極管輕松定制,以滿足負載的需求。
總的功耗由“TIMER”引腳限制,這個引腳記錄MOSFET調節輸出所用的總時長。如果過壓狀態持續超過15ms,那么LT1641就停機并允許MOSFET停止輸出調節。在大約半秒鐘以后,該電路嘗試重新啟動。這種重啟周期一直持續,直到過壓狀態消失并恢復正常工作為止。處理過流故障的方法與圖2描述的方法相同。
電池反向保護
簡單地增加一個串聯二極管,就可以給圖2或圖3所示電路增加電池反向保護功能。
在大多數情況下,采用普通p-n二極管就可以,如果正向壓降很重要,可以選擇肖特基二極管。在隔離二極管中的功耗不可接受的關鍵應用中,圖4所示的簡單電路就可以解決這個問題。
在正常工作情況下,MOSFETQ2的體二極管正向偏置,并傳送功率至LT1641。LT1641接通時,Q2柵極獲得驅動,從而完全接通。如果輸入反向,那么Q3的射極就被拉低至低于地電平,Q3接通,從而將Q2的柵極拉低并保持其接近Q2的源極電平。在這種情況下,Q2保持斷開狀態,并隔離反向輸入,使其不能到達LT1641和負載電路。微安級電流流經1MΩ電阻,到達LT1641的“GATE”引腳。
高壓LDO用作電壓限幅器
最高輸入電壓額定值為25V或更低的降壓穩壓器(如LT1616)一般不考慮用于汽車應用。然而,如果與LT3012B/LT3013B等低壓差(LDO)線性穩壓器結合使用,在輸入電壓上的缺點就可以輕松克服。這種尺寸小、效率高的組合如圖5所示,可以在汽車環境中提供3.3V輸出。
LT3013B擁有4V至80V的寬輸入電壓范圍,并集成了電池反向保護功能,無需特殊電壓限制或箝位電路,因此節省了成本和電路板面積。在以適中的負載電流工作時,LDO穩壓器的效率近似等于VOUT/VIN。如果VOUT比VIN低得多,那么LDO的效率就會下降。例如,將12V輸入降至3.3V輸出時,效率僅為28。
(2)職業院校因生源因素的影響,學生基礎相對薄弱,職業院校生源學科參差不齊,文理基礎差異較大,稍難的理論知識學生學起來比較吃力,失去學習興趣甚至有厭學情緒,學習中缺少積極主動性,動手操作能力也相對較差。
(3)考核制度不能夠充分體現實踐技能和綜合素質,在一定程度上阻礙教學環節的順利開展,需進一步完善和加強,加強學生實際操作能力的考核和注重綜合素質的提高。
(4)職業類院校學生自身職業規劃和就業導引有待加強,自身定位和學習目標的模糊性和片面性,最終嚴重影響學生學習的積極主動性和學習效果。
2應對及改革措施
在課程的教學改革中,也涌現了很多成功的方法方案,在實際應用中也取得了很多實質性的進展,⑥⑦⑧⑨教育教學改革是一項需要長期持續、與時俱進的工作,在實際工作中,結合目前普遍存在的問題,通過對應對和改革措施的貫徹實施取得了良好的效果。
2.1整合課程內容,制定項目教學的模式
根據專業的需求,打破現有教材內容的束縛,對課程內容進行改革和整合。把學生必須掌握的理論知識融合在實驗實訓之中,用汽車電子電路的實際例子,幫助學生將電工電子基礎知識與汽車專業知識迅速結合,激發學生學習興趣,提高學生分析專業問題和解決實際問題的能力,逐步成為高等技術應用型專業技術人才。首先以實用為原則,將課程中與汽車專業關系不大的內容、一些繁瑣復雜的理論推導與計算進行適度刪減,減輕學生負擔,避免學生厭學現象,比如單一參數的交流電路,RLC串聯電路及串聯諧振理論計算很強,但對汽車專業用處不大,直接進行刪減,同時強化并注重電子電路集成的應用環節,對難度較大,求解過程復雜的例題、習題進行刪減;其次針對不同內容,在講授的時候要詳略得當,比如二極管如何形成的單向導電性,三極管內部載流子的傳輸情況,這些原理知識對于以培養應用型人才為主的高職教育可以簡略,對于二極管、三極管的應用,二極管正負極的判斷,三極管的標號及管腳判別,以及如何選擇二極管、三極管的型號等內容上則應側重講解并強化實訓,對于鐵磁材料的內容作為常識性了解就足夠了,壓縮學時,重點介紹變壓器、汽車上的點火線圈等知識,同時考慮到生活用電問題,增加一些安全用電知識;再次對于實訓項目的設計,減少一些驗證性的實驗,多增加一些現象性實訓,使學生在實驗過程可以看到現象,用成就感激發學習興趣;最后,要突出專業特色,多引入一些與汽車專業結合緊密的實例,比如講到直流電動機的使用時看一些汽車空調的風扇電機等一些實際的例子,使學生學習更具有傾向性和目的性;另外,在課程相關內容中增加現代汽車電子控制的新技術,既可以使學生提前了解汽車電子控制技術,又可以誘發學生的學習興趣,從而調動學生學習的積極主動性。
2.2融入多樣化的教學方法
在教學過程中,改革傳統的教師講、學生聽的被動教學模式,倡導由學生自己積極探索獲得知識,根據具體知識需求采用不同的教學方法,在授課過程中,注入多樣化的教學方式方法。比如在介紹磁場的一些基本知識時,采用學生講授,教師點評的方式互動教學,實現角色互換,督促學生學習;在講授變壓器是采用討論式的方法,讓學生先總結變壓器的作用教師補充教學;對于二極管的檢測采用圖片和演示操作結合的方式教學,增加師生互動環節,演示操作吸引學生的學習興趣;在實訓教學中采用項目驅動的方式,教師給出具體實訓任務,讓學生自己測試連接線路,最后展示自己的作品,教師做出評定,既豐富了教學內容,又給學生一些探索的欲望和空間,做出一些具體的成果來激發學生的學習興趣,讓同學們在快樂的氛圍中將所學知識融會貫通。
2.3運用現代科技,拓寬教學手段
教師要充分利用現代科技,對于枯燥乏味且生澀難懂的抽象理論知識可以采用圖文并茂的教學課件,吸引學生的注意力,同時可以適度增加一些教學視頻,直觀的實物模型,開拓學生視野,進一步深化了對基礎理論的掌握。同時可以充分利用網絡向學生提供電子教案,培養學生的自主學習能力,收集學生的反饋意見,進行答疑,更好地與學生交流和互動。根據教學內容聯系生活實際,給出一些簡單的設計題目,讓學生分組討論進行理論設計,然后在計算機上進行仿真檢驗設計作品,培養學生的自學能力、協作能力和創新能力。
2.4建立以能力培養為核心的考核制度
課程教學重在能力培養,能力培養在于教學過程,對學生的考核也應該貫穿于整個教學過程始終。考核方案應本著促進學生能力發展的原則,建立注重綜合素質測試為中心的考核制度,既要測試學生的實踐操作技能,又要考核理論知識,并且還要加強對學生的學習態度和綜合能力的考核,以此來督促和激勵學生認真對待每一次課。考核成績總評采用百分制,理論成績+實操成績+平時成績,理論成績采用試卷考核方式,檢測學生掌握基礎知識的情況;實操成績采用實訓項目和實訓考試相結合的模式,對學生做出的實訓作品、實驗報告進行評分,加強平時實訓實驗課的考核,實訓考試給出具體的實訓要求,采用學生單人完成實操的方式進行考核,最后綜合評定給出實操成績;平時成績主要側重學生課堂表現,回答問題、師生互動等情況。
2.5加強職業規劃教育,提供優質就業指導
良好的職業規劃能夠為后續的學習和就業提供巨大的推動和促進作用,引導學生做積極的思想準備和必要的理論和實踐鋪墊;宏觀加微觀的就業指導,為學生正確指引未來的就業領域及崗位,明確行業和崗位的需求并為之做好針對性的準備和積淀。通過自身定位和對市場的了解和把握,引導學生自身的轉變,進而增強學生的學習興趣,提高學習的積極主動性。
(一)案例情景教學法
每講一個新的知識點之前,不急于把核心內容一股腦兒拋給學生,先舉案例,比如在講《電磁現象及其應用》章節之前,給學生做個繼電器(常開和常閉)實驗,給線圈通電,另一條路通過燈泡演示其通斷情況。在學生驚奇的叫聲中提問:“繼電器在汽車電路中起什么作用?”對學生的回答進行點評并告訴學生繼電器在汽車電路中是隨處可見的,比如點火繼電器、起動機繼電器、風扇繼電器等等,他們的作用都是一樣的,就是以小電流控制大電流,保護開關觸點。有了這個案例,在跟學生講授有關電磁現象的知識,學生就不會覺得很突然,而且學習積極性也大大提高了。
(二)項目教學法
項目教學法是一種以學生自主探索為基礎,采用科學研究及實踐方法,促進學生主動接受知識的教學方式。教師應將需要解決的問題或任務以項目的形式布置給學生,以小組協作方式,在教師指導下由學生自己按照工作的完整程序,共同制定計劃,團體協作完成整個項目,使學生理解和把握專業知識和相關技能,培養分析和解決問題的能力,以及團體協作精神。《汽車電工電子基礎》有很多章節可以利用項目教學法,比如在講電動機與發電機這一章節,將學生分成5組,每組8個學生,每組分配一臺汽車起動機與發電機,課時安排是三次課,六課時,讓學生完成幾個問題:1.通過調研、查資料,說出電動機與發電機在汽車上的應用有哪些(1課時)?2.通過自學、拆卸起動機與發電機、查資料,弄清楚起動機與發電機各部分名稱及工作原理(3課時)。3.分析電動車窗、雨刮、鼓風機、門鎖電路的工作原理(2課時)。組織每組學生通過合作、分工完成任務,每組派一個代表敘述任務完成情況、同組其他成員可以補充,根據每組完成的情況給予點評、評分,指出任務完成情況及不足,對于回答錯誤的給予糾正。最后總結并指出本章重要知識點。在學生完成任務的過程中,學生是主角,教師是配角,是向導和顧問,引導學生如何在實踐中發現新知識、掌握新內容。實踐證明,項目教學法能最大限度調動學生的學習積極性,提高了學生的理論水平和實操技能,增強了學生的自信心和成就感,培養了學生合作、解決實際問題的能力,達到了人才培養的目標。項目完成后,95%以上的學生都覺得任務很有挑戰性,完成后很有成就感。
(三)課堂互動
課堂互動是調動學生學習積極性另一個很重要的方法,如果是傳統的“滿堂灌”,學生很容易走神,特別是跟不上的同學,很可能就趴著睡覺或玩手機。所以隨時調動學生的學習積極性很重要,教師除了對重點、難點知識點要講清、講慢之外,可通過個別提問、小組討論、做習題、小測等形式考查學生的學習情況,對于表現好的同學給予加分獎勵并記入平時分,最大限度調動學生學習熱情。對于表現差的學生課后應及時談話,如果是知識點沒掌握,應單獨輔導,如果是情緒不對,應給予足夠的關心及幫助,確保每個同學都能掌握最基礎的知識。
(四)實踐教學
合理的安排實踐教學環節能夠鞏固學生對所學知識點的理解、增強他們的信心。《汽車電工電子基礎》實驗安排共20課時,除了一些認識和驗證性實驗之外,我還安排了一些創新性實驗,如讓學生利用二極管的單向導電性自己設計一個整流器并進行焊接實驗、利用門電路設計一個簡單的搶答器并說明其工作原理等,可提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。
二、成績考核與評價
成績考核與評價是檢驗學生學習成果的一個重要環節。成績考核與評價辦法在一定程度上決定了學生對該部分的重視程度。比如實驗分數如果比例很低,那么學生對實驗可能就不夠重視;同理,平時紀律分如果不強調,可能會使學生養成拖拉的習慣等等。因此期末成績構成要合理,既要達到大綱人才培養要求,也要有一定的靈活性。我們學院《汽車電工電子基礎》總共80學時,其中理論課60學時,實踐課20學時。期末成績構成是平時考核占50%,期末考核占50%,平時分包括平時作業及表現25%,實驗實訓15%,考勤10%(曠課超過總課時三分之一不能參加期末考試及補考)。加大考勤分的比例是為了讓學生養成不遲到、不早退、不隨意曠課的良好學風,有了學風的保證學生學習才有保障。
仿真技術能夠實現較多的教學工作,從現有的教學來看,通過較好的運用汽車電工與電子技術課程方針技術,能夠在很大程度上解決試驗場所、設備不足的問題,更好的創新課程。在案例分析的過程中,可以實現較為真實的效果。首先,學生不必經常下車間進行體驗,而是在課堂中就可以很好的應用和學習汽車電工與電子技術課程,即便是在課下,也可以通過系統來反復的練習,提高了技術的熟練度。以電子工作平臺EWB為例,提供了方便的操作界面,學生可以輕松地完成原理圖的輸入。單擊鼠標,可以方便地完成元件的選擇;拖動鼠標,就可將元件放在原理圖上。EWB具有自動排列連線的功能,同時也允許用戶調整電路連線和元件的位置。第二,在實際的實習中,可以將遇到的問題和學習到的解決方法,利用汽車電工與電子技術課程仿真技術,反復的鉆研和學習,配合其他的案例分析,增加技術上的經驗,對于畢業后的工作,具有較大的積極意義。
(二)著重培養學生的操作能力
使學生對于理論知識與操作技能的掌握達到該專業人才培養目標要求。汽車電工與電子技術課程仿真技術并不是理論上的技術,通過運用該技術,能夠在很多方面完成對人才的較強培養,并且在理論學習、技能操作、個人方法建立等方面,均實現了較大的進步。本文認為,通過利用汽車電工與電子技術課程仿真技術,完全能夠較好的培養學生自身的操作能力。首先,通過在教學中運用汽車電工與電子技術課程仿真技術,能夠更好的完成基礎課程的教學,提高學生的基礎能力,促使學生向著多元化方向發展,培養更多的“一專多能”人才。其次,在運用汽車電工與電子技術課程仿真技術的過程中,可實現拓展課程的全新優化。可以通過汽車電工與電子技術課程仿真技術的幫助,學生可以對課題提出更多的猜想和假設,自己去證明和解答,與教師共同討論,這對人才培養來講,才是最需要的。
引言
現代汽車工業隨著科學技術的飛速發展而日新月異,新工藝、新材料、新技術廣泛運用,特別是電子技術、液壓技術在汽車上應用,使當今的汽車是集各種先進技術的大成,新穎別致的汽車時時翻新。而現代汽車的故障診斷不再是眼看、耳聽、手摸,汽車維修也不再是師傅帶徒弟的一門手藝,而是利用各種新技術的過程。隨著汽車技術的快速發展,日益呈現出汽車維修的高科技特征,與其同時汽車維修理念也不斷更新。
一、現代汽車維修的特征
1.1故障診斷特征
現代汽車已不是簡單的機械產品,也不是最初的交通工具,而是由原始汽車進化到一個高科技的結晶體。特別是電子技術、電腦技術的飛速發展,使汽車的科技化程度不斷得到提高。電子燃油噴射系統發動機(EFIE)、ABS防抱死制動系統、SRS安全氣囊系統、電子控制自動變速箱系統(AT)、加速滑動調整系統(ASR)、自動空調系統(A/C)、電子懸掛系統(ECS)、動力轉向系統、自動巡航系統、中控門鎖及防盜系統、TCS動力牽引系統及自我診斷系統等,這些總成均由電控單元件(ECU)全面控制,電控單元具有自診斷功能,能記錄出現的故障,并以代碼形式存儲在電控單元存儲器中。通過解碼器可從電控單元儲存器中讀出存儲的故障碼,從而確定故障的部位和提供排除故障的在線幫助。
1.2檢修工具特征
隨著汽車技術的發展,維修設備也隨之產生了質的變化。汽車保修設備的生產,也不再是多以機具類為主。20世紀90年代以來,一批批先進的進口汽車檢測設備和儀器涌入國門。四輪定位儀、解碼器、汽車專用示波器、汽車專用電表、發動機分析儀、尾氣測試儀及電腦動平衡機等,這些昔日人們十分陌生的檢測設備,已經成為現代維修企業的必備工具。而這些檢測設備,本身就是高科技化的產品,是電子檢測技術、電腦技術的高級集成物。要熟練地操作使用這些檢測設備,技術人員需要經過嚴格的培訓,并要掌握外語和電腦技術,才能掌握正確的使用方法,充分發揮檢測設備的各項功能。這種高科技化的現代汽車檢測設備,使現代汽車維修的科技含量大為提高。
1.3維修資訊特征
隨著資訊、信息、網絡化技術的發展,使各行各業都處于一個全新的發展時期。汽車從結構到控制技術日趨高科技化,汽車新品牌、新裝備、新功能層出不窮。維修技術人員不可能將數千種車型的維修資料、數據、程序記憶在大腦中。汽車維修技術人員的知識、技術、經驗以及對資訊的全面掌握,越來越顯示出自身的局限性。而解決這一不足的就是汽車維修專業互聯網絡,即INTERNET互聯網。
INTER-NET互聯網的出現,徹底打破了資訊傳遞在空間、時間上的局限,能在第一時間最全面、最快速地將資訊迅速地傳到地球上每一角落。而INTERNET互聯網絡在中國現代汽車維修行業中已嶄露頭角,從國際汽車維修行業看,維修行業技術資料查詢、故障檢測診斷、技術培訓網絡化,已得到全面的普及。以美國汽車維修業為例,早在20世紀90年代初,在維修信息綜合管理、專家集體會診、網上查詢資料、網上解答疑難雜癥、網上開展技術培訓以及網上購買汽車維修資料,已經成為維修行業的基本特征。汽車維修專業互聯網絡,我國從20世紀90年代中期開始起步,以歐亞·笛威汽車維修專業網站為例,從1995年起,即建立了在會員單位內部使用的遠程通訊BBS。1996年,開始投入巨資,大規模建立汽車維修INTERNET互聯網站。目前已發展成為專業性最強的網站,涵蓋歐美亞各車系發動機、變速箱、空調、懸掛、轉向、定速、安全氣囊及防盜等各系統的基本保養、檢修程序、各類數據、各類元件位置圖、機械拆裝圖以及電氣線路圖,并實現了在網上答題、網上咨詢、網上購物和網上培訓等功能。
1.4維修人才培訓的特征
在我國傳統的汽車維修企業中,維修人員的文化水平、理論基礎、外語水平都較低,傳統的培訓方式大都采用師傅帶徒弟的模式,很難達到機電一體化、懂電腦、會外語的現代維修技術人員的水平。隨著汽車高科技的發展,從事汽車維修服務的技術人員,必須具備高科技的素質,除了具有堅實的汽車專業理論外,還需要熟練掌握各種汽車檢測設備與儀器,能掌握一門外語,能熟練使用電腦分析及汽車維修專業INTERNET互聯網查詢汽車維修資料,對出現的各種疑難雜癥進行分析,達到準確判斷、熟練排除,以最低的成本、最短的工時、最優質的服務,排除各類汽車故障,使車主滿意。此,除了學校的專業教學外,汽車維修技術人員還要加強自身學習,還要借助于各類技術培訓,特別是電化教學和網上培訓,不斷更新維修觀念、知識、技能,提高自身素質,才能維修現代汽車。
國外汽車維修教育界還推出了以多媒體電腦運作的動畫及實物教學光碟資料庫,可應用在遠距離教學和網上教學,并可由教師依學生程度及教學課程,自動編排教學影片播放內容、播放順序、播放時間,隨時調整不同的考評內容和考評標準,激發學生的學習熱情,提高學生的主動學習意愿,建立起電腦教學化的啟發式和互動式學習環境,提高學習成效。這種電腦教學的方式,構成了現代汽車維修培訓的新特征。
1.5維修管理的特征
隨著電腦及相關系統的發展,在許多國家,電腦管理已在汽車維修行業中廣泛應用,而且這個趨勢將持續擴展。在我國,采用電腦化管理還剛起步,對于大多數汽車維修企業而言,誰擁有最完善的管理制度、最現代化的管理方法、最精確的管理數據分析及最良好完備的服務,誰就能爭取最多的客戶,在競爭中立于不敗之地。采用電腦化管理,可以對修理部門的業務部、零件部、車間、收銀、總經理監控諸方面進行聯網操作,綜合管理,使經營活動一目了然,克服了以往混亂的管理局面,將管理人員從日常瑣碎的事務中解放出來,提高辦事效率,獲得客戶認同。上層管理者也可以通過電腦管理網絡系統及時了解汽車維修的動態情況,便于統籌安排。可以使維修行業改變傳統手工作業的模式,實現質的飛躍。可以讓廠長從繁瑣的事務中解脫出來,爭取更多的效益。
標準規范的電腦化管理,可自動建立完整準確的客戶及車輛檔案,為長期、靈活的客戶服務奠定基礎,完善的維修跟蹤服務功能能增添客戶的滿意程度。可以消除工作方面的一些失誤,提高工作效率。車輛與客戶的動態跟蹤可以使業務部具體掌握車輛及每一個客戶的細節,隨時提醒客戶進行維修、保養和零件的更換,體現服務的完整性、及時性、層次性。
二、現代汽車維修與傳統方法比較
現代汽車維修無論從理念、維修制度,還是修理企業的管理及故障診斷的智能化方面,與傳統維修方法相比,均有較大的質的飛躍。
三、現代汽車維修企業素質
3.1企業素質特點
現代汽車維修企業贏得生存和發展空間,必須重視企業自身素質的提高,企業素質要素主要包括:
①企業管理現代化。②企業技術管理隊伍的建設。③企業技術業務水平。④維修技術資料和技術信息的使用。⑤維修車輛的質量水平。⑥經營觀念和服務意識。⑦企業信譽及服務信譽。⑧企業的經營效益、職工收益和參與市場競爭的價格優勢。⑨維修市場的占有量。10企業的社會形象、知名度和社會認同感。企業發展的要素所占的比重,是衡量企業綜合素質的量化指標,其數學表達式為
Q=[F1X1+F2X2+…+FnXn][F1Y1+F2Y2+…+FnYn]=∑FiXi/FiYi(1)
式中Q——企業綜合素質指標
Xi——企業已具備的各項素質要素占社會平均統計量的百分比
Yi——企業應當具備的各素質要素,即該要素的社會平均統計量
Fi——分析系數,確定各因素的重要度,主導因素取1,其余取0~1
3.2WTO與汽車維修
加入WTO對中國汽車維修業的影響是巨大的。為了適應售后服務的要求,國外汽車維修業將相繼進入中國市場,國外汽車維修業的介入給中國汽車維修市場提供了一個較為先進的高效的國際技術環境,對促進國內汽車維修業的更新改造、加速汽車維修業技術進步的進程,將起到良好的推動作用。目前國內汽車維修技術水平、管理能力、經營方式、生產規模、從業人員的綜合素質和服務意識,與發達國家相比還存在較大差距,如在實現汽修業的配件送貨及全方位的零庫存等。我國汽車維修的經營方式將逐步與國際接軌,多種經營方式已全面展開,如特約維修、維修、現場維修、專項總成維修,也將實現連鎖經營維修、定點維修、會員制方式維修及俱樂部方式的維修等。充分體現低成本,以專一保證質量和服務的優越性。
四、結束語
傳統的汽車維修方式、維修制度以及經營模式必然被現代汽車維修方式所代替。以往的汽車維修往往就維修談維修,現代汽車維修是汽車銷售、零件銷售、資訊及售后服務四位一體緊密結合。汽車維修的新趨勢是維修對象的高科技化、維修設備現代化、維修咨詢網絡化、維修診斷專家化、維修管理電腦化及服務對象的社會化。國外汽車維修企業以汽車服務貿易的形式進入國內市場,使我國汽車維修行業將面臨嚴峻形勢,而在汽車維修企業發展要素中,起主導作用的因素將是:管理、技術、裝配和信息。倡導汽車維修行業的服務優質化、品牌化、現代化,勢在必行。
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