時(shí)間:2023-03-14 14:49:14
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汽車的各種操縱系統(tǒng)正向電子化、自動化方向發(fā)展,在未來的5~10年里,傳統(tǒng)的汽車機(jī)械操縱系統(tǒng)將變成通過高速容錯(cuò)通信總線與高性能CPU相連的電氣系統(tǒng)。如汽車將采用電氣馬達(dá)和電控信號來實(shí)現(xiàn)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(tǒng)將完全取代現(xiàn)有系統(tǒng)中的液壓和機(jī)械控制。在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術(shù)之一。DBW是線控油門的英文縮寫,也可稱之為電控油門,即發(fā)動機(jī)的油門是通過電子控制的。傳統(tǒng)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(fā)動機(jī)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(jī)械作用聯(lián)系的。而DBW將這種機(jī)械聯(lián)系改為電子聯(lián)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(gè)油門踏板位置傳感器,傳感器將拉索的位置變化轉(zhuǎn)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(guān)傳感器信號經(jīng)過處理后發(fā)送命令至油門作動器控制模塊,油門作動器控制模塊再發(fā)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(lián)系的。雖然從構(gòu)造上來看,DBW比傳統(tǒng)油門控制方式復(fù)雜,但油門的控制卻比傳統(tǒng)方式精確,發(fā)動機(jī)能夠根據(jù)汽車的各種行駛信息,精確調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的燃油空氣混合氣,改善發(fā)動機(jī)的燃燒狀況,從而大大提高了汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性。使用線控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多,比如使用線控制動無需制動液,保護(hù)生態(tài),減少維護(hù);質(zhì)量輕;性能高(制動響應(yīng)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(jié)構(gòu));更穩(wěn)固的電子接口;隔板間無機(jī)械聯(lián)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(tǒng)的元件更少等。
2.CAN總線網(wǎng)絡(luò)
隨著電控單元在汽車中的應(yīng)用越來越多,車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要,以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價(jià)性是對汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,各處理機(jī)獨(dú)立運(yùn)行,控制改善汽車某一方面的性能,同時(shí)在其它處理機(jī)需要時(shí)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)。汽車總線傳輸是通過某種通訊協(xié)議將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來,從而構(gòu)成的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)點(diǎn)有:減少了線束的數(shù)量和線束的容積,提高了電子系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性;采用通用傳感器,達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的;改善了系統(tǒng)的靈活性,即通過系統(tǒng)的軟件可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化。CAN總線是德國博世公司在20世紀(jì)80年代初開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。它的短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非破壞性總線仲裁技術(shù)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(shí)時(shí)性和可靠性的要求。目前,國外的汽車總線技術(shù)已經(jīng)十分成熟,并已在汽車上推廣應(yīng)用。國內(nèi)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)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(shù)。此外,部分高檔客車、工程機(jī)械也都開始應(yīng)用總線技術(shù)。預(yù)計(jì)到2005年CAN將會占據(jù)整個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議市場的63。在歐洲,基于CAN的網(wǎng)絡(luò)也占有了大約88的市場。目前使用CAN總線網(wǎng)絡(luò)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(fā)動機(jī)、ABS和自動變速器三個(gè)節(jié)點(diǎn),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(gè)門模塊,通信速率一般為62.55kbps或100kbps。
3.汽車巡航控制系統(tǒng)CCS
汽車巡航控制系統(tǒng)是汽車在運(yùn)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(qiáng)度,提高汽車舒適性的自動行駛裝置。汽車巡航控制系統(tǒng)簡稱為CCS。根據(jù)其特點(diǎn)又稱“汽車巡航控制系統(tǒng)”、“恒速控制系統(tǒng)”、“車速控制系統(tǒng)”、或“巡航控制系統(tǒng)”等。目前,不少車輛特別是高級轎車已把巡航控制系統(tǒng)作為配屬設(shè)備或選配設(shè)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(tǒng)。轎車裝上巡航控制系統(tǒng)后,當(dāng)車速在40min/h以上時(shí),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(dāng)在高速公路上長時(shí)間行車時(shí),就可使駕駛員踩加速踏板的腳得以休息,不致因長時(shí)間駕車控制加速踏板穩(wěn)定車速而產(chǎn)生疲勞,減輕了駕駛員的操作負(fù)擔(dān)。由于電子系統(tǒng)能準(zhǔn)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(wěn)、耗油量減少,提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)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(tǒng)如果在安裝有自動變速器的汽車上使用,更能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。汽車巡航控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)保持車速穩(wěn)定,無論由于風(fēng)力和道路坡度引起汽車的行駛阻力怎樣變化,只要在發(fā)動機(jī)功率允許范圍內(nèi),汽車的行駛速度便可保持不變。(2)提高汽車行駛時(shí)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(xiàn)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(qiáng)度大大減輕。(3)提高經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,在同樣的行駛條件下,對一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員來說,可節(jié)省燃油15。在巡行控制系統(tǒng)中使用速度穩(wěn)定器后,可使發(fā)動機(jī)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(fā)動機(jī)壽命,可使汽車工作在發(fā)動機(jī)有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),使汽車的供油與發(fā)動機(jī)功率間處于最佳配合狀態(tài)。汽車巡航控制系統(tǒng)發(fā)展至今已有30多年的歷史,經(jīng)歷了機(jī)械控制、晶體管控制、模擬式微機(jī)控制和數(shù)字式微機(jī)控制4個(gè)階段。日本豐田公司從1965年起就開始在車上裝用機(jī)械控制的巡航系統(tǒng),之后德國VDO公司也研制出氣動機(jī)械式巡航控制系統(tǒng)。1968年德國奔馳公司開發(fā)了晶體管控制的巡航系統(tǒng),并在莫克利汽車上裝用。
4.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)GPS
GPS為全球定位系統(tǒng),是美國繼阿波羅飛船和航天飛機(jī)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(shù)的發(fā)展,GPS也逐漸應(yīng)用于汽車導(dǎo)航。裝有導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車,在駕駛室內(nèi)有一顯示屏。上面顯示著某個(gè)城市的交通圖(稱為電子地圖),以及當(dāng)時(shí)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(dǎo)汽車行駛,起到導(dǎo)航作用。這樣,駕駛員可以安心地駕車到達(dá)陌生地區(qū)以及在夜間安全行車。此外,GPS還能夠隨時(shí)告訴駕駛員當(dāng)時(shí)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(dá)目的地,避免交通阻塞,提高綜合行車效率。整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS導(dǎo)航、自律導(dǎo)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(dǎo)航由GPS天線和GPS接收機(jī)組成。GPS衛(wèi)星發(fā)射出電波發(fā)射時(shí)刻信息,而接收機(jī)可根據(jù)電波到達(dá)的時(shí)刻,算出電波行走的時(shí)間。將這時(shí)間乘以電波傳播速度就可以知道衛(wèi)星與接收機(jī)的距離,即衛(wèi)星與裝有該接收機(jī)的汽車的距離。同時(shí),各GPS衛(wèi)星的軌道位置也被發(fā)射出去。因此,接收點(diǎn)位置可由以三個(gè)衛(wèi)星為中心的三個(gè)球面交點(diǎn)求出,即可確定該車在電子地圖上的位置。當(dāng)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(shí),汽車會進(jìn)行自律導(dǎo)航。行駛開始前先由駕駛員對車輛位置設(shè)置一個(gè)初始值。在行駛中,檢測每經(jīng)過一定時(shí)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(dǎo)纖維傳感器測出。GPS導(dǎo)航和自律導(dǎo)航得到的汽車狀態(tài)及位置的一些信號要經(jīng)過地圖匹配器處理后才能準(zhǔn)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(jīng)過實(shí)際調(diào)查、標(biāo)記、補(bǔ)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(wǎng)及沿線地名。然后將地形圖通過數(shù)字化儀、掃描儀,送入PC機(jī)中,并用專門軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和編輯處理,生成數(shù)字地形模型。再經(jīng)疊加、分類、標(biāo)記形成一張電子地圖并制成只讀光盤。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速,目前已有一些系統(tǒng)上采用32位的CPU嵌入實(shí)時(shí)操作的微處理單元,便于高速行駛的汽車進(jìn)行快速處理數(shù)據(jù)。激光技術(shù)的應(yīng)用,產(chǎn)生大容量數(shù)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(dǎo)航系統(tǒng)能實(shí)時(shí)提供自身位置和目的位置坐標(biāo)、全部行駛的直線距離、時(shí)間、速度、前進(jìn)方向等。當(dāng)遇到道路阻塞、路段施工或走錯(cuò)路等情況,GPS能夠及時(shí)進(jìn)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(jìn)行語音提示。若將汽車導(dǎo)航系統(tǒng)與其它部門進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),駕駛員能夠隨時(shí)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(shí)現(xiàn)自動道路選擇和無阻擋行駛。汽車導(dǎo)航的普及使用,將會給21世紀(jì)的城市交通帶來新的面貌。
5.汽車電控制動系統(tǒng)EBS
汽車電控制動系統(tǒng)EBS是在ABS的基礎(chǔ)上,用電子控制取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動來控制制動系統(tǒng),以達(dá)到良好的制動效果,增加汽車制動安全性。汽車制動時(shí),車輪的制動力與地面附著系數(shù)有關(guān),當(dāng)車輪處于半滑動半滾動狀態(tài)時(shí),地面附著系數(shù)可以達(dá)到最大,即制動力可以達(dá)到較大,此時(shí)的側(cè)向穩(wěn)定性也較好。當(dāng)車輪完全抱死無滾動時(shí),地面附著力有所下降,而側(cè)向穩(wěn)定性為零。極易出現(xiàn)側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象,容易造成事故。ABS防抱死制動系統(tǒng)就是在汽車制動時(shí),使車輪始終處于即將抱死又未能完全抱死的狀態(tài)。即保證汽車獲得最大的附著力,同時(shí)又能保持相應(yīng)的側(cè)向穩(wěn)定性,徹底解決常規(guī)系統(tǒng)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(wěn)定性的問題。汽車制動時(shí),ABS系統(tǒng)不斷檢測車輪的轉(zhuǎn)動情況。當(dāng)車輪將要抱死時(shí),ABS系統(tǒng)發(fā)一信號給壓力調(diào)節(jié)器,以控制制動器的制動力,使制動力停止增加。這時(shí)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(xù)幾次達(dá)到最佳的制動效果,可以達(dá)到10~20次/秒。EBS系統(tǒng)比ABS系統(tǒng)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(shí),制動踏板位置信號傳給電控單元,同時(shí)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(diào)節(jié)制動壓力,形成閉環(huán)控制。該系統(tǒng)用電子控制取代機(jī)械傳動,減少制動系統(tǒng)機(jī)械傳動的滯后時(shí),縮短制動距離,在低強(qiáng)度時(shí),使摩擦片磨損最?。恢械葟?qiáng)度時(shí),利用ABS達(dá)到最佳的道路附著系數(shù)利用率;高強(qiáng)度時(shí),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(jiān)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(tǒng)可以與其它電子控制系統(tǒng)一起由一個(gè)電控單元進(jìn)行集中統(tǒng)一控制。實(shí)現(xiàn)各種不同要求的控制功能。
6.乘員感知系統(tǒng)OPDS
本田第7代雅閣V6轎車裝備了前排側(cè)氣囊,因此在前排乘客座相應(yīng)地配備了乘員感知系統(tǒng)。乘員感知系統(tǒng)的作用是,當(dāng)前排座椅上坐著小孩或者小孩側(cè)著頭打瞌睡時(shí),乘客座椅側(cè)氣囊將自動關(guān)閉,從而減小側(cè)撞事故發(fā)生時(shí)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(nèi)暗藏了7個(gè)傳感器,座椅靠背內(nèi)的6個(gè)傳感器負(fù)責(zé)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(cè)邊的一個(gè)傳感器則專門檢查兒童是不是側(cè)著頭打瞌睡,判斷兒童的頭部是不是處于側(cè)氣囊展開的范圍內(nèi)。OPDS傳感器是根據(jù)乘員的導(dǎo)電體量來做出這些判斷的,座椅在出廠之前已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)座椅自身的導(dǎo)電體量,座椅安裝到車上并坐了人后,OPDS系統(tǒng)檢測出一個(gè)總體的導(dǎo)電體量,總導(dǎo)電體量減去座椅的導(dǎo)電體量就是乘員的導(dǎo)電體量,如果乘員導(dǎo)電體量低于系統(tǒng)初始設(shè)定的判斷臨界值,則OPDS系統(tǒng)認(rèn)為坐著的是兒童或兒童的頭部處于側(cè)氣囊引爆的范圍中,從而自動關(guān)閉安全氣囊,同時(shí)儀表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黃色指示燈亮起,告訴駕駛員側(cè)安全氣囊已經(jīng)關(guān)閉。有了OPDS這樣一個(gè)關(guān)懷備至的“看護(hù)人”,兒童就可以在旅途中盡情地享受自己的夢鄉(xiāng)了。
7.移動多媒體系統(tǒng)
運(yùn)用移動多媒體技術(shù)可開發(fā)出汽車娛樂系統(tǒng),這種音響--圖像技術(shù)包括全彩屏幕、游戲設(shè)備、DVD機(jī)、錄像機(jī)、DVD機(jī)和放唱機(jī)等。移動多媒體技術(shù)還體現(xiàn)在智能無線產(chǎn)品、遠(yuǎn)程通訊設(shè)備和信息處理產(chǎn)品等方面,其中包括提供語音識別系統(tǒng),支持多種語言,使駕駛者不用于動操作娛樂系統(tǒng),從而騰出雙手控制轉(zhuǎn)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(wǎng)測覽、收發(fā)郵件、進(jìn)行股票交易,同時(shí)采用“即插即用”的方式使汽車消費(fèi)者可以方便快捷地更新他們的多媒體產(chǎn)品,享受更豐富的全新服務(wù)。數(shù)碼影音娛樂媒體方面的配備實(shí)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(shè)計(jì)。甚至還能將車室營造成影、音、聲、光效果俱佳的DVD劇院。數(shù)字技術(shù)的進(jìn)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(jīng)開始出現(xiàn)。歌樂公司與微軟公司合作,利用windows操作系統(tǒng),綜合運(yùn)用汽車音響、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)及自動語言識別技術(shù),開發(fā)出了世界上第一臺擁有車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng),將車載多媒體技術(shù)推向了一個(gè)新的階段。預(yù)計(jì),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(xiàn)實(shí)。那時(shí),坐在汽車?yán)?除了可享受高品質(zhì)音響及導(dǎo)航外,還可預(yù)定飯店、餐館、機(jī)票等,輔助駕駛也成為可能。
8.電氣系統(tǒng)電壓升級
二、實(shí)訓(xùn)場地與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接
教學(xué)場所采用一體化教室,在便于開展教學(xué)的同時(shí),要注重實(shí)訓(xùn)場地的設(shè)置與汽車維修行業(yè)生產(chǎn)實(shí)景平臺相一致。如在車速表檢測實(shí)訓(xùn)中,采用標(biāo)準(zhǔn)型滾筒式車速表試驗(yàn)臺,速度測量裝置、速度指示裝置和速度報(bào)警裝置的配備應(yīng)與汽車安全檢測線設(shè)備相一致。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過程中,應(yīng)按照實(shí)際檢測操作規(guī)程,先對車速表試驗(yàn)臺和被測車輛進(jìn)行檢測前的準(zhǔn)備工作,再對被測車輛進(jìn)行檢測,試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)對現(xiàn)場進(jìn)行整理和清潔。實(shí)訓(xùn)場地的建設(shè)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,不僅能夠滿足學(xué)生的技能操作實(shí)訓(xùn),而且可以進(jìn)行職業(yè)技能培訓(xùn)與鑒定,對技工院校實(shí)行雙證書制度提供了硬件支持。
三、學(xué)歷證書與資格證書對接
為了適應(yīng)我國的就業(yè)準(zhǔn)入制度、職業(yè)資格證書制度、勞動預(yù)備制度,深入貫徹落實(shí)“雙證書”制度是目前技工院校人才培養(yǎng)的主要模式,堅(jiān)持學(xué)歷教育與職業(yè)資格取證并重,學(xué)生在校期間必須取得相關(guān)的職業(yè)資格證書,否則不予畢業(yè)。對于學(xué)習(xí)汽車電子技術(shù)方向的學(xué)生,要求其必須取得汽車維修電工四級職業(yè)資格。為了方便學(xué)生取證,提高取證率,學(xué)校應(yīng)把取證工作與教學(xué)工作有機(jī)結(jié)合,即把取證培訓(xùn)的內(nèi)容作為課堂教學(xué)的內(nèi)容。
四、考核評價(jià)與實(shí)習(xí)就業(yè)對接
打破傳統(tǒng)的一張?jiān)嚲矶ǔ煽兊目己嗽u價(jià)方式,探索多元化教學(xué)評價(jià)體系,將學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力和表達(dá)能力納入評價(jià),通過對教學(xué)過程的督查、信息采集、評價(jià)、反饋等措施,建立自我完善、自我約束的質(zhì)量監(jiān)控體系,并將考核成績記入學(xué)生檔案。在學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)和畢業(yè)就業(yè)的安排過程中,依據(jù)學(xué)生綜合素質(zhì)的考核與評價(jià),優(yōu)先推薦和安排優(yōu)秀學(xué)生。
2汽車電子技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢
2.1智能傳感器技術(shù)
隨著人民群眾的需求發(fā)展,智能化傳感器技術(shù)亟待普及。具體來講,未來的汽車傳感器應(yīng)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(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力、自動進(jìn)行校正功能等。
2.2多媒體娛樂與智能通訊系統(tǒng)
現(xiàn)階段,隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展,信息通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及,交通指揮中心和司乘人員之間的通信已經(jīng)很通暢,未來更多的應(yīng)用將在網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、行車指南、無線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動和遠(yuǎn)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(hù)技術(shù)
安全防護(hù)設(shè)計(jì)軟硬件兩個(gè)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(zhì)量監(jiān)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(yuǎn)程和內(nèi)部電子三個(gè)方面考慮。
3汽車電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域展望
(1)汽車整車系統(tǒng)總體控制。各功能單元通過總線進(jìn)行通信,傳輸信息,接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能,使車輛行駛功能控制達(dá)到最佳水平。系統(tǒng)化還使汽車制造核心技術(shù)同時(shí)重視硬件和軟件,由技術(shù)成熟者牽頭各相關(guān)企業(yè)制定切實(shí)可行的通信協(xié)議,使得技術(shù)實(shí)力弱勢的中小企業(yè)圍繞強(qiáng)勢的大公司,促使行業(yè)整體良性發(fā)展。
(2)功能模塊化。各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化,使得汽車零部件產(chǎn)品功能模塊化,便于企業(yè)之間采購和組裝。以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊的集成和接口,標(biāo)準(zhǔn)化的配套和整車制造工藝統(tǒng)一,有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。汽車電子技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)功能模塊,使得所有功能模塊協(xié)調(diào)控制,統(tǒng)一服務(wù)于整個(gè)車輛。電子零部件企業(yè)承擔(dān)的職責(zé)將越來越大,汽車零部件產(chǎn)業(yè)在整個(gè)汽車工業(yè)中的作用和地位將越來越重要。
(3)高配成為標(biāo)配。汽車電子技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用變得普及。經(jīng)過近些年的發(fā)展,實(shí)際應(yīng)用。在未來汽車電子控制技術(shù)在汽車上將作為標(biāo)準(zhǔn)配置被使用。先如今,輪胎智能壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)與ABS、安全氣囊并稱為汽車三大安全系統(tǒng),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(biāo)準(zhǔn)配置。在電子技術(shù)的發(fā)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(biāo)準(zhǔn)配置?,F(xiàn)如今ABS已經(jīng)普及。
(4)傳感器技術(shù)的應(yīng)用。在汽車的電子控制過程中,傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國在高檔車輛上開始逐步使用傳感器技術(shù)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(shù)在考試各關(guān)鍵評分環(huán)節(jié)應(yīng)用,但是在普通的民用環(huán)節(jié)還缺少物美價(jià)廉的更多產(chǎn)品。傳感器相關(guān)產(chǎn)品必將在汽車電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用過程中起到較大作用,以促進(jìn)車輛駕駛的智能化。
(5)“云計(jì)算”技術(shù)在自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用。目前IT技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時(shí)代。“云計(jì)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(biāo)-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式,使實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)-電子控制-方向盤-自動駕駛”完全有可能。而且“云計(jì)算”將大大提高導(dǎo)航功能,降低出行者在陌生地區(qū)出行的壓力。
當(dāng)今世界上的汽車發(fā)動機(jī)工作過程基本上都由四個(gè)沖程組成,即進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣。利用燃料和空氣的混合氣在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體的膨脹,發(fā)動機(jī)借助于曲柄連桿機(jī)構(gòu)通過曲軸對外輸出扭矩而作功。發(fā)動機(jī)按照所用燃料可分成汽油機(jī)、柴油機(jī)和燃?xì)獍l(fā)動機(jī);按照點(diǎn)火方式可分成點(diǎn)燃式和壓燃式;汽油機(jī)按照空氣和燃油的比例可分成理論當(dāng)量燃燒和稀薄燃燒;按照汽油噴射地點(diǎn)可分成中央噴射、進(jìn)氣口噴射和缸內(nèi)噴射。
發(fā)動機(jī)的各個(gè)部分按其功能可分成燃油供應(yīng)系統(tǒng)、進(jìn)氣排氣系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、曲柄連桿傳動機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)如發(fā)電機(jī)、起動機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和各種泵等。
發(fā)動機(jī)工況可分成冷起動、起動后、暖機(jī)、怠速、部分負(fù)荷、全負(fù)荷、加速、減速和倒拖滑行等。這些工況主要根據(jù)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速,結(jié)合發(fā)動機(jī)溫度(即冷卻液溫度)來區(qū)分。
2)電子控制在發(fā)動機(jī)中的重要意義
汽車電子控制始于發(fā)動機(jī)電子控制。電子控制之于1957年引入發(fā)動機(jī)以及于1967年商品化,其初衷是為了滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求,同時(shí)提高汽車的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和舒適性?,F(xiàn)代汽車和發(fā)動機(jī)技術(shù)離開了電子控制是不可思議的。電子產(chǎn)品的產(chǎn)值在整個(gè)汽車中所占的比例隨著汽車級別的提升而升高,可達(dá)30以上。
3)發(fā)動機(jī)電子控制的核心問題
汽油機(jī)電子控制的核心問題是燃油定量和點(diǎn)火定時(shí)。柴油機(jī)電子控制的核心問題是燃油定量和噴油定時(shí)。
2.汽車和發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成
汽車和發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)跟其它電子控制系統(tǒng)一樣,也是由傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器組成。
1)傳感器
(1)目前汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)常用的傳感器有:
l進(jìn)氣岐管絕對壓力傳感器(提供進(jìn)氣岐管絕對壓力信息供計(jì)算負(fù)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(jī)油壓力傳感器(提供機(jī)油壓力信息)
l冷卻液溫度傳感器提供(提供發(fā)動機(jī)溫度信息)
l進(jìn)氣溫度傳感器(提供進(jìn)氣溫度信息供計(jì)算空氣密度等)
l空調(diào)蒸發(fā)器溫度傳感器(提供空調(diào)蒸發(fā)器溫度信息)
l空調(diào)冷凝器溫度傳感器(提供空調(diào)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(jì)算負(fù)荷等)
l節(jié)氣門位置傳感器(提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息)
l油門踏板位置傳感器(提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息等)
l霍爾傳感器(提供轉(zhuǎn)速信息、曲軸位置和相位信息)
l感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器(提供轉(zhuǎn)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(fā)動機(jī)機(jī)體接收到的振動信息)
l排氣再循環(huán)閥閥桿位移傳感器(提供排氣再循環(huán)閥開度信息)
l氧傳感器(提供過量空氣系數(shù)l是大于1還是小于1的信息)
(2)目前柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)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(jī)油壓力傳感器(提供機(jī)油壓力信息)
l冷卻液溫度傳感器(提供發(fā)動機(jī)溫度信息)
l燃油溫度傳感器(提供燃油溫度信息)
l進(jìn)氣溫度傳感器(提供進(jìn)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(diào)蒸發(fā)器溫度傳感器(提供空調(diào)蒸發(fā)器溫度信息)
l空調(diào)冷凝器溫度傳感器(提供空調(diào)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(jié)氣門位置傳感器(提供節(jié)氣門位置信息用于排氣再循環(huán)控制)
l轉(zhuǎn)角傳感器(提供分配泵軸轉(zhuǎn)角信息)
l油門踏板位置傳感器(提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息)
l霍爾傳感器(提供轉(zhuǎn)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(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器(提供轉(zhuǎn)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(huán)閥閥桿位移傳感器(提供排氣再循環(huán)閥開度信息)
l氧傳感器(提供過量空氣系數(shù)l的具體數(shù)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(tǒng)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(jù)處理向執(zhí)行器發(fā)出指令給,對發(fā)動機(jī)實(shí)施控制。電子控制單元由微型計(jì)算機(jī)和模擬電路組成。隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子控制單元的信息處理量越來越大,現(xiàn)在所用的芯片已經(jīng)達(dá)到32位,晶體管數(shù)量可超過700萬個(gè),匹配參數(shù)可超過6000個(gè),針腳數(shù)目可超過150個(gè)。
3)執(zhí)行器
(1)目前汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)常用的執(zhí)行器有:
l電動燃油泵
l電磁噴油器
l點(diǎn)火線圈
l各種怠速執(zhí)行器
l炭罐控制閥
l排氣再循環(huán)控制閥
l電動節(jié)氣門(又稱電子油門)
l液壓回路電磁閥(用于可變氣門定時(shí)控制等)
l氣動回路電磁閥(用于可變進(jìn)氣管長度控制等)
l全可變氣門電子控制執(zhí)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(zhuǎn)化器加熱執(zhí)行元件
l冷卻風(fēng)扇
l空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器
l發(fā)動機(jī)上的其他輔助設(shè)備
(2)目前柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)常用的執(zhí)行器有:
l電動輸油泵
l各種燃油噴射泵
l噴油量執(zhí)行器(集成于燃油噴射泵內(nèi))
l噴油提前角執(zhí)行器(集成于燃油噴射泵內(nèi))
l燃油切斷閥(集成于燃油噴射泵內(nèi))
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(tǒng)和單元泵系統(tǒng)的高壓燃油電磁閥
l熾熱塞
l排氣再循環(huán)控制閥
l電動節(jié)氣門(又稱電子油門)
l可變氣門控制執(zhí)行器
l可變進(jìn)氣管長度執(zhí)行器
l渦輪增壓廢氣放空控制閥
l冷卻風(fēng)扇
l空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器
l發(fā)動機(jī)上的其他輔助設(shè)備
一部分柴油機(jī)傳感器和執(zhí)行器集成于燃油噴射設(shè)備之內(nèi),因所用的柴油噴射設(shè)備而異。
3.汽油機(jī)基本的電子控制項(xiàng)目
1)燃油定量。這是汽油機(jī)最重要的電子控制項(xiàng)目??刂茖ο笫沁M(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣與燃油的質(zhì)量比例,由ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度等參數(shù)決定。負(fù)荷就是駕車人對發(fā)動機(jī)的扭矩要求,通過吸入空氣量或油門踏板位置傳遞給ECU。執(zhí)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(jīng)濟(jì)性、舒適性、排放和零部件的安全。
2)點(diǎn)火定時(shí)。點(diǎn)火定時(shí)通常用點(diǎn)火發(fā)生時(shí)活塞在壓縮沖程上止點(diǎn)之前多少度曲軸轉(zhuǎn)角,即點(diǎn)火提前角來表征,也要根據(jù)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度等工況參數(shù)決定。執(zhí)行器是點(diǎn)火線圈。點(diǎn)火定時(shí)同樣影響汽車的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、舒適性、排放和零部件的安全。
3)爆震控制。汽油機(jī)爆震會損壞發(fā)動機(jī),惡化排放和燃油經(jīng)濟(jì)性。通過電子控制避免爆震的主要途徑是減小點(diǎn)火提前角。所以爆震控制通過點(diǎn)火定時(shí)控制實(shí)施。但是過小的點(diǎn)火提前角會影響燃油經(jīng)濟(jì)性。爆震控制的目的就是使點(diǎn)火提前角保持在恰好不發(fā)生爆震的臨界點(diǎn)。
4)油箱蒸發(fā)排放物控制。油箱蒸發(fā)排放物都是碳?xì)浠衔?,是有害物質(zhì),必須利用活性炭罐加以吸附,并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用新鮮空氣清洗活性炭罐。清洗氣流通過進(jìn)氣管送入氣缸燃燒。并不是任何工況下都可以進(jìn)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(jī)基本的電子控制項(xiàng)目
柴油機(jī)基本的電子控制項(xiàng)目就是燃油定量和噴油定時(shí)。這兩者都由噴射設(shè)備根據(jù)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和冷卻液溫度等信息控制。這里,負(fù)荷信息由油門踏板傳感器提供。如果說汽油機(jī)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(jī)必須采用。
5.?dāng)U展的發(fā)動機(jī)電子控制項(xiàng)目
1)擴(kuò)展的汽油機(jī)電子控制項(xiàng)目
l可變進(jìn)氣管長度電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性。
l可變氣門電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性,降低有害物質(zhì)排放。
l增壓壓力電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)排放。
l排氣再循環(huán)電子控制。用于降低發(fā)動機(jī)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(guī)對碳?xì)浠衔锖鸵谎趸寂欧诺囊蟆?/p>
l三效催化轉(zhuǎn)化器燃油加熱或電加熱電子控制。用于滿足歐4以上法規(guī)對排放的要求。
l停車-起動運(yùn)行電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性和滿足歐4以上法規(guī)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(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)排放。
l噴油壓力和噴油定時(shí)控制。用于汽油直噴,提高動力性和經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)排放。
2)擴(kuò)展的柴油機(jī)電子控制項(xiàng)目
l噴油壓力電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)排放。
l噴油規(guī)律電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)和噪聲排放。
l多次噴油電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)和噪聲排放。
l可變進(jìn)氣管長度電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性。
l可變氣門電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性,降低有害物質(zhì)排放。
l增壓壓力電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)排放。
l排氣再循環(huán)電子控制。用于降低發(fā)動機(jī)氮氧化物排放。
l停車-起動運(yùn)行電子控制。用于提高發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性和滿足歐4以上法規(guī)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(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)排放。
l微粒物捕集器再生電子控制。用于降低發(fā)動機(jī)微粒物排放。
6.展望和結(jié)語
1)發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)是一個(gè)非常有潛力的市場。隨著排放法規(guī)的逐步趨嚴(yán)和燃油經(jīng)濟(jì)性要求的逐步提高,發(fā)動機(jī)技術(shù)正在飛速發(fā)展,新的電子控制技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)。
在關(guān)于“您是否非常清楚什么是職業(yè)核心能力”問卷調(diào)查中,回答“不清楚”的,在校學(xué)生占73%,在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占53.3%,說明了學(xué)生在校期間接觸這方面的訓(xùn)練比較少,對職業(yè)核心能力并沒有認(rèn)識和理解,學(xué)校缺乏專門的培訓(xùn)。在關(guān)于“您覺得是否需要著重培養(yǎng)自己的職業(yè)核心能力”中,選擇“非常需要”的,在校學(xué)生占44.4%,在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占80%;選擇“需要”的,在校學(xué)生占55.6%,在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占20%;選擇“不怎么需要”和“不需要”占0%,這說明學(xué)生非??释殬I(yè)核心能力的培養(yǎng)。
2.學(xué)生對自身的能力和職業(yè)發(fā)展前景的認(rèn)識。
在“您是否非常清楚自己應(yīng)該往哪些職業(yè)方向去發(fā)展?”問卷調(diào)查中,選擇“是”的在校學(xué)生占33.3%,在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占73.3%,選擇“不太確定”在校學(xué)生66.7%,在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占26.7%。在“您覺得自己在校培養(yǎng)的職業(yè)核心能力與出來社會工作所要求的(不管專業(yè)是否對口)是否有區(qū)別?”,在校學(xué)生93.7%選擇有區(qū)別,在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生的98.7%選擇有區(qū)別。學(xué)生認(rèn)為影響自己職業(yè)發(fā)展的主要不足之處,選擇人數(shù)最多的一項(xiàng)是“缺乏信息處理能力”,第二多的是“專業(yè)知識和專業(yè)技能不足”,排在第三位的是“缺乏創(chuàng)造力”。在關(guān)于“您認(rèn)為從事您想做的工作所最需要的職業(yè)核心能力是什么”問卷調(diào)查中,排在第一位的是“溝通能力”,其次是“團(tuán)隊(duì)合作能力”,再次是“創(chuàng)新能力”。這些說明大多數(shù)學(xué)生對自己將來的職業(yè)發(fā)展方向認(rèn)識不清楚,對將來從事的工作所需的職業(yè)核心能力也不明確。可見職業(yè)核心能力方面的學(xué)校培訓(xùn)對于高職學(xué)生有很重要的意義。
3.學(xué)生對職業(yè)核心能力培養(yǎng)方式的反饋。
在“目前學(xué)校對學(xué)生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的主要方式是什么”問卷提問中,選擇“理實(shí)一體、工學(xué)結(jié)合教學(xué)”在校學(xué)生占57.1%,選擇“職業(yè)指導(dǎo)課”占22.2%,選擇“參加相關(guān)社團(tuán)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(shí)踐、公益活動等)”在校學(xué)生占49.2%,選擇“各種社團(tuán)活動”占35%??梢姟?,理實(shí)一體、工學(xué)結(jié)合教學(xué)”和“社會活動(如寒暑假社會實(shí)踐、公益活動等)”是目前高職院校學(xué)生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的主要途徑。
二、用人單位對汽車電子技術(shù)業(yè)畢業(yè)生的評價(jià)調(diào)研
評價(jià)調(diào)研的對象是2010年、2011年、2012年、2013年畢業(yè)的汽車電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生,評價(jià)的內(nèi)容包括“對畢業(yè)生思想、道德、文化、心理、身體素質(zhì)的綜合評價(jià)”、“對畢業(yè)生業(yè)務(wù)、職業(yè)技能、實(shí)踐能力等的綜合評價(jià)”、“本專業(yè)畢業(yè)生能力、素質(zhì)的主要缺陷”“、對我院人才培養(yǎng)工作的建議”。調(diào)研結(jié)果表明:汽車電子專業(yè)中高素質(zhì)技能型人才無論是數(shù)量和質(zhì)量上均處在嚴(yán)重緊缺的狀態(tài),已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸;在調(diào)研過程中我們注意到,在企業(yè)內(nèi)很多人都擔(dān)任了不同的工作角色,幾乎所有企業(yè)都喜歡既懂技能又懂管理,專業(yè)知識面廣,一專多能,具有一定社交能力和組織協(xié)調(diào)能力的專業(yè)人才。汽車電子技術(shù)應(yīng)用行業(yè)需要的是掌握了一定專業(yè)知識、動手能力強(qiáng)的技能型人才,特別對高素質(zhì)綜合技能型人才要求比較高,現(xiàn)在的企業(yè)對人才的綜合素質(zhì)也提出了很高的要求,從思想素質(zhì)到職業(yè)道德及人文素質(zhì)都提出了較高要求。
無源保護(hù)電路
用于汽車電子產(chǎn)品的無源保護(hù)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。與此相同或類似的電路廣泛用于保護(hù)與汽車12V總線連接的各種系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)防止高壓尖峰、持續(xù)過壓、電池反向和電流過度消耗造成損害。圖1的電流保護(hù)作用很明顯,如果負(fù)載電流超過1A的時(shí)間很長,保險(xiǎn)絲F1就會熔化。D1與F1結(jié)合防止電池反向連接造成損害,大電流流經(jīng)正向偏置的D1并燒斷保險(xiǎn)絲。電解電容器大約在額定電壓的150時(shí)有一個(gè)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(xù)升高時(shí)起箝位作用(最終燒斷保險(xiǎn)絲)。雙電池助推時(shí)的電壓為28V左右,這不會燒斷保險(xiǎn)絲,因?yàn)镃125V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(tài)的轉(zhuǎn)換率,從而在存在尖峰時(shí)幫助C1實(shí)現(xiàn)箝位。
無源網(wǎng)絡(luò)的主要缺點(diǎn)是它依靠燒斷保險(xiǎn)絲來防止過流、過壓和電池反向造成損害。另一個(gè)缺點(diǎn)是,它依靠電解電容實(shí)現(xiàn)箝位。這種電容器老化以后,電解質(zhì)會變干,等效串聯(lián)電阻(ESR)提高的特性也就消失了,這會損害箝位效果。有時(shí)D1采用大的齊納二極管以幫助這個(gè)電容器發(fā)揮作用。人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了有源電路來克服這些缺點(diǎn)。
有源電路
圖2顯示了一個(gè)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(tǒng)的影響。采用LT1641來驅(qū)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(hù):首先,LT1641在輸入低于9V時(shí)斷開負(fù)載,以防在低輸入電壓時(shí)系統(tǒng)失靈,并在起動時(shí)或充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),減少系統(tǒng)向非關(guān)鍵負(fù)載提供寶貴的電流的機(jī)會;其次,LT1641在首次加電時(shí)逐漸升高輸出電壓,對負(fù)載實(shí)行軟啟動;第三,通過限流和定時(shí)斷路器保護(hù)輸出免受過載和短路影響。如果發(fā)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(shè)定保護(hù)電路上行線路保險(xiǎn)絲的容限,讓它在LT1641的下行線路出現(xiàn)電流故障時(shí)不熔化;最后,圖2所示電路隔離出現(xiàn)在輸入端的過壓狀態(tài),同時(shí)提供箝位輸出,以便負(fù)載電路在出現(xiàn)過壓時(shí)能繼續(xù)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(fù)載提供電源。27V齊納二極管D1的兩端分別連接?xùn)艠O與地,但是在9至16V的工作電壓范圍內(nèi)不起作用。當(dāng)輸入升高到超過16V時(shí),LT1641繼續(xù)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(dá)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(gè)具有合適擊穿電壓的D1,就可以輕松調(diào)整柵極箝位電路以滿足負(fù)載要求。
圖2所示電路在負(fù)載電流高達(dá)1A左右時(shí)工作得很好,但是就更高的負(fù)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(tài)持續(xù)存在,如電氣系統(tǒng)由兩個(gè)串聯(lián)電池供電的時(shí)間超過通常所需時(shí)間,或負(fù)載突降后電流慢速上升以及MOSFET較小時(shí),那么過度消耗功率是有風(fēng)險(xiǎn)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(gè)信號,以將輸出穩(wěn)定在16.7V。這里的調(diào)節(jié)比圖1所示電路的調(diào)節(jié)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(fù)載的需求。
總的功耗由“TIMER”引腳限制,這個(gè)引腳記錄MOSFET調(diào)節(jié)輸出所用的總時(shí)長。如果過壓狀態(tài)持續(xù)超過15ms,那么LT1641就停機(jī)并允許MOSFET停止輸出調(diào)節(jié)。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(xù),直到過壓狀態(tài)消失并恢復(fù)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(hù)
簡單地增加一個(gè)串聯(lián)二極管,就可以給圖2或圖3所示電路增加電池反向保護(hù)功能。
在大多數(shù)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(guān)鍵應(yīng)用中,圖4所示的簡單電路就可以解決這個(gè)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(shí),Q2柵極獲得驅(qū)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?jǐn)嚅_狀態(tài),并隔離反向輸入,使其不能到達(dá)LT1641和負(fù)載電路。微安級電流流經(jīng)1MΩ電阻,到達(dá)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(wěn)壓器(如LT1616)一般不考慮用于汽車應(yīng)用。然而,如果與LT3012B/LT3013B等低壓差(LDO)線性穩(wěn)壓器結(jié)合使用,在輸入電壓上的缺點(diǎn)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(huán)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(hù)功能,無需特殊電壓限制或箝位電路,因此節(jié)省了成本和電路板面積。在以適中的負(fù)載電流工作時(shí),LDO穩(wěn)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(shí),效率僅為28。
(2)職業(yè)院校因生源因素的影響,學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱,職業(yè)院校生源學(xué)科參差不齊,文理基礎(chǔ)差異較大,稍難的理論知識學(xué)生學(xué)起來比較吃力,失去學(xué)習(xí)興趣甚至有厭學(xué)情緒,學(xué)習(xí)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(xiàn)實(shí)踐技能和綜合素質(zhì),在一定程度上阻礙教學(xué)環(huán)節(jié)的順利開展,需進(jìn)一步完善和加強(qiáng),加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作能力的考核和注重綜合素質(zhì)的提高。
(4)職業(yè)類院校學(xué)生自身職業(yè)規(guī)劃和就業(yè)導(dǎo)引有待加強(qiáng),自身定位和學(xué)習(xí)目標(biāo)的模糊性和片面性,最終嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性和學(xué)習(xí)效果。
2應(yīng)對及改革措施
在課程的教學(xué)改革中,也涌現(xiàn)了很多成功的方法方案,在實(shí)際應(yīng)用中也取得了很多實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,⑥⑦⑧⑨教育教學(xué)改革是一項(xiàng)需要長期持續(xù)、與時(shí)俱進(jìn)的工作,在實(shí)際工作中,結(jié)合目前普遍存在的問題,通過對應(yīng)對和改革措施的貫徹實(shí)施取得了良好的效果。
2.1整合課程內(nèi)容,制定項(xiàng)目教學(xué)的模式
根據(jù)專業(yè)的需求,打破現(xiàn)有教材內(nèi)容的束縛,對課程內(nèi)容進(jìn)行改革和整合。把學(xué)生必須掌握的理論知識融合在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)之中,用汽車電子電路的實(shí)際例子,幫助學(xué)生將電工電子基礎(chǔ)知識與汽車專業(yè)知識迅速結(jié)合,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生分析專業(yè)問題和解決實(shí)際問題的能力,逐步成為高等技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。首先以實(shí)用為原則,將課程中與汽車專業(yè)關(guān)系不大的內(nèi)容、一些繁瑣復(fù)雜的理論推導(dǎo)與計(jì)算進(jìn)行適度刪減,減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),避免學(xué)生厭學(xué)現(xiàn)象,比如單一參數(shù)的交流電路,RLC串聯(lián)電路及串聯(lián)諧振理論計(jì)算很強(qiáng),但對汽車專業(yè)用處不大,直接進(jìn)行刪減,同時(shí)強(qiáng)化并注重電子電路集成的應(yīng)用環(huán)節(jié),對難度較大,求解過程復(fù)雜的例題、習(xí)題進(jìn)行刪減;其次針對不同內(nèi)容,在講授的時(shí)候要詳略得當(dāng),比如二極管如何形成的單向?qū)щ娦裕龢O管內(nèi)部載流子的傳輸情況,這些原理知識對于以培養(yǎng)應(yīng)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(yīng)用,二極管正負(fù)極的判斷,三極管的標(biāo)號及管腳判別,以及如何選擇二極管、三極管的型號等內(nèi)容上則應(yīng)側(cè)重講解并強(qiáng)化實(shí)訓(xùn),對于鐵磁材料的內(nèi)容作為常識性了解就足夠了,壓縮學(xué)時(shí),重點(diǎn)介紹變壓器、汽車上的點(diǎn)火線圈等知識,同時(shí)考慮到生活用電問題,增加一些安全用電知識;再次對于實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì),減少一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),多增加一些現(xiàn)象性實(shí)訓(xùn),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程可以看到現(xiàn)象,用成就感激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;最后,要突出專業(yè)特色,多引入一些與汽車專業(yè)結(jié)合緊密的實(shí)例,比如講到直流電動機(jī)的使用時(shí)看一些汽車空調(diào)的風(fēng)扇電機(jī)等一些實(shí)際的例子,使學(xué)生學(xué)習(xí)更具有傾向性和目的性;另外,在課程相關(guān)內(nèi)容中增加現(xiàn)代汽車電子控制的新技術(shù),既可以使學(xué)生提前了解汽車電子控制技術(shù),又可以誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。
2.2融入多樣化的教學(xué)方法
在教學(xué)過程中,改革傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的被動教學(xué)模式,倡導(dǎo)由學(xué)生自己積極探索獲得知識,根據(jù)具體知識需求采用不同的教學(xué)方法,在授課過程中,注入多樣化的教學(xué)方式方法。比如在介紹磁場的一些基本知識時(shí),采用學(xué)生講授,教師點(diǎn)評的方式互動教學(xué),實(shí)現(xiàn)角色互換,督促學(xué)生學(xué)習(xí);在講授變壓器是采用討論式的方法,讓學(xué)生先總結(jié)變壓器的作用教師補(bǔ)充教學(xué);對于二極管的檢測采用圖片和演示操作結(jié)合的方式教學(xué),增加師生互動環(huán)節(jié),演示操作吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中采用項(xiàng)目驅(qū)動的方式,教師給出具體實(shí)訓(xùn)任務(wù),讓學(xué)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(xué)內(nèi)容,又給學(xué)生一些探索的欲望和空間,做出一些具體的成果來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓同學(xué)們在快樂的氛圍中將所學(xué)知識融會貫通。
2.3運(yùn)用現(xiàn)代科技,拓寬教學(xué)手段
教師要充分利用現(xiàn)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(xué)課件,吸引學(xué)生的注意力,同時(shí)可以適度增加一些教學(xué)視頻,直觀的實(shí)物模型,開拓學(xué)生視野,進(jìn)一步深化了對基礎(chǔ)理論的掌握。同時(shí)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生提供電子教案,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,收集學(xué)生的反饋意見,進(jìn)行答疑,更好地與學(xué)生交流和互動。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系生活實(shí)際,給出一些簡單的設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生分組討論進(jìn)行理論設(shè)計(jì),然后在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真檢驗(yàn)設(shè)計(jì)作品,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。
2.4建立以能力培養(yǎng)為核心的考核制度
課程教學(xué)重在能力培養(yǎng),能力培養(yǎng)在于教學(xué)過程,對學(xué)生的考核也應(yīng)該貫穿于整個(gè)教學(xué)過程始終。考核方案應(yīng)本著促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展的原則,建立注重綜合素質(zhì)測試為中心的考核制度,既要測試學(xué)生的實(shí)踐操作技能,又要考核理論知識,并且還要加強(qiáng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和綜合能力的考核,以此來督促和激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真對待每一次課??己顺煽兛傇u采用百分制,理論成績+實(shí)操成績+平時(shí)成績,理論成績采用試卷考核方式,檢測學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的情況;實(shí)操成績采用實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和實(shí)訓(xùn)考試相結(jié)合的模式,對學(xué)生做出的實(shí)訓(xùn)作品、實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評分,加強(qiáng)平時(shí)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)課的考核,實(shí)訓(xùn)考試給出具體的實(shí)訓(xùn)要求,采用學(xué)生單人完成實(shí)操的方式進(jìn)行考核,最后綜合評定給出實(shí)操成績;平時(shí)成績主要側(cè)重學(xué)生課堂表現(xiàn),回答問題、師生互動等情況。
2.5加強(qiáng)職業(yè)規(guī)劃教育,提供優(yōu)質(zhì)就業(yè)指導(dǎo)
良好的職業(yè)規(guī)劃能夠?yàn)楹罄m(xù)的學(xué)習(xí)和就業(yè)提供巨大的推動和促進(jìn)作用,引導(dǎo)學(xué)生做積極的思想準(zhǔn)備和必要的理論和實(shí)踐鋪墊;宏觀加微觀的就業(yè)指導(dǎo),為學(xué)生正確指引未來的就業(yè)領(lǐng)域及崗位,明確行業(yè)和崗位的需求并為之做好針對性的準(zhǔn)備和積淀。通過自身定位和對市場的了解和把握,引導(dǎo)學(xué)生自身的轉(zhuǎn)變,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的積極主動性。
(一)案例情景教學(xué)法
每講一個(gè)新的知識點(diǎn)之前,不急于把核心內(nèi)容一股腦兒拋給學(xué)生,先舉案例,比如在講《電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用》章節(jié)之前,給學(xué)生做個(gè)繼電器(常開和常閉)實(shí)驗(yàn),給線圈通電,另一條路通過燈泡演示其通斷情況。在學(xué)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(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評并告訴學(xué)生繼電器在汽車電路中是隨處可見的,比如點(diǎn)火繼電器、起動機(jī)繼電器、風(fēng)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(hù)開關(guān)觸點(diǎn)。有了這個(gè)案例,在跟學(xué)生講授有關(guān)電磁現(xiàn)象的知識,學(xué)生就不會覺得很突然,而且學(xué)習(xí)積極性也大大提高了。
(二)項(xiàng)目教學(xué)法
項(xiàng)目教學(xué)法是一種以學(xué)生自主探索為基礎(chǔ),采用科學(xué)研究及實(shí)踐方法,促進(jìn)學(xué)生主動接受知識的教學(xué)方式。教師應(yīng)將需要解決的問題或任務(wù)以項(xiàng)目的形式布置給學(xué)生,以小組協(xié)作方式,在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自己按照工作的完整程序,共同制定計(jì)劃,團(tuán)體協(xié)作完成整個(gè)項(xiàng)目,使學(xué)生理解和把握專業(yè)知識和相關(guān)技能,培養(yǎng)分析和解決問題的能力,以及團(tuán)體協(xié)作精神?!镀囯姽る娮踊A(chǔ)》有很多章節(jié)可以利用項(xiàng)目教學(xué)法,比如在講電動機(jī)與發(fā)電機(jī)這一章節(jié),將學(xué)生分成5組,每組8個(gè)學(xué)生,每組分配一臺汽車起動機(jī)與發(fā)電機(jī),課時(shí)安排是三次課,六課時(shí),讓學(xué)生完成幾個(gè)問題:1.通過調(diào)研、查資料,說出電動機(jī)與發(fā)電機(jī)在汽車上的應(yīng)用有哪些(1課時(shí))?2.通過自學(xué)、拆卸起動機(jī)與發(fā)電機(jī)、查資料,弄清楚起動機(jī)與發(fā)電機(jī)各部分名稱及工作原理(3課時(shí))。3.分析電動車窗、雨刮、鼓風(fēng)機(jī)、門鎖電路的工作原理(2課時(shí))。組織每組學(xué)生通過合作、分工完成任務(wù),每組派一個(gè)代表敘述任務(wù)完成情況、同組其他成員可以補(bǔ)充,根據(jù)每組完成的情況給予點(diǎn)評、評分,指出任務(wù)完成情況及不足,對于回答錯(cuò)誤的給予糾正。最后總結(jié)并指出本章重要知識點(diǎn)。在學(xué)生完成任務(wù)的過程中,學(xué)生是主角,教師是配角,是向?qū)Ш皖檰?,引?dǎo)學(xué)生如何在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新知識、掌握新內(nèi)容。實(shí)踐證明,項(xiàng)目教學(xué)法能最大限度調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高了學(xué)生的理論水平和實(shí)操技能,增強(qiáng)了學(xué)生的自信心和成就感,培養(yǎng)了學(xué)生合作、解決實(shí)際問題的能力,達(dá)到了人才培養(yǎng)的目標(biāo)。項(xiàng)目完成后,95%以上的學(xué)生都覺得任務(wù)很有挑戰(zhàn)性,完成后很有成就感。
(三)課堂互動
課堂互動是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性另一個(gè)很重要的方法,如果是傳統(tǒng)的“滿堂灌”,學(xué)生很容易走神,特別是跟不上的同學(xué),很可能就趴著睡覺或玩手機(jī)。所以隨時(shí)調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很重要,教師除了對重點(diǎn)、難點(diǎn)知識點(diǎn)要講清、講慢之外,可通過個(gè)別提問、小組討論、做習(xí)題、小測等形式考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,對于表現(xiàn)好的同學(xué)給予加分獎(jiǎng)勵(lì)并記入平時(shí)分,最大限度調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。對于表現(xiàn)差的學(xué)生課后應(yīng)及時(shí)談話,如果是知識點(diǎn)沒掌握,應(yīng)單獨(dú)輔導(dǎo),如果是情緒不對,應(yīng)給予足夠的關(guān)心及幫助,確保每個(gè)同學(xué)都能掌握最基礎(chǔ)的知識。
(四)實(shí)踐教學(xué)
合理的安排實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能夠鞏固學(xué)生對所學(xué)知識點(diǎn)的理解、增強(qiáng)他們的信心?!镀囯姽る娮踊A(chǔ)》實(shí)驗(yàn)安排共20課時(shí),除了一些認(rèn)識和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之外,我還安排了一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),如讓學(xué)生利用二極管的單向?qū)щ娦宰约涸O(shè)計(jì)一個(gè)整流器并進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)、利用門電路設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的搶答器并說明其工作原理等,可提高學(xué)生的動手能力和解決實(shí)際問題的能力。
二、成績考核與評價(jià)
成績考核與評價(jià)是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。成績考核與評價(jià)辦法在一定程度上決定了學(xué)生對該部分的重視程度。比如實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)如果比例很低,那么學(xué)生對實(shí)驗(yàn)可能就不夠重視;同理,平時(shí)紀(jì)律分如果不強(qiáng)調(diào),可能會使學(xué)生養(yǎng)成拖拉的習(xí)慣等等。因此期末成績構(gòu)成要合理,既要達(dá)到大綱人才培養(yǎng)要求,也要有一定的靈活性。我們學(xué)院《汽車電工電子基礎(chǔ)》總共80學(xué)時(shí),其中理論課60學(xué)時(shí),實(shí)踐課20學(xué)時(shí)。期末成績構(gòu)成是平時(shí)考核占50%,期末考核占50%,平時(shí)分包括平時(shí)作業(yè)及表現(xiàn)25%,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)15%,考勤10%(曠課超過總課時(shí)三分之一不能參加期末考試及補(bǔ)考)。加大考勤分的比例是為了讓學(xué)生養(yǎng)成不遲到、不早退、不隨意曠課的良好學(xué)風(fēng),有了學(xué)風(fēng)的保證學(xué)生學(xué)習(xí)才有保障。
仿真技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)較多的教學(xué)工作,從現(xiàn)有的教學(xué)來看,通過較好的運(yùn)用汽車電工與電子技術(shù)課程方針技術(shù),能夠在很大程度上解決試驗(yàn)場所、設(shè)備不足的問題,更好的創(chuàng)新課程。在案例分析的過程中,可以實(shí)現(xiàn)較為真實(shí)的效果。首先,學(xué)生不必經(jīng)常下車間進(jìn)行體驗(yàn),而是在課堂中就可以很好的應(yīng)用和學(xué)習(xí)汽車電工與電子技術(shù)課程,即便是在課下,也可以通過系統(tǒng)來反復(fù)的練習(xí),提高了技術(shù)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(xué)生可以輕松地完成原理圖的輸入。單擊鼠標(biāo),可以方便地完成元件的選擇;拖動鼠標(biāo),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(shí)也允許用戶調(diào)整電路連線和元件的位置。第二,在實(shí)際的實(shí)習(xí)中,可以將遇到的問題和學(xué)習(xí)到的解決方法,利用汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù),反復(fù)的鉆研和學(xué)習(xí),配合其他的案例分析,增加技術(shù)上的經(jīng)驗(yàn),對于畢業(yè)后的工作,具有較大的積極意義。
(二)著重培養(yǎng)學(xué)生的操作能力
使學(xué)生對于理論知識與操作技能的掌握達(dá)到該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)并不是理論上的技術(shù),通過運(yùn)用該技術(shù),能夠在很多方面完成對人才的較強(qiáng)培養(yǎng),并且在理論學(xué)習(xí)、技能操作、個(gè)人方法建立等方面,均實(shí)現(xiàn)了較大的進(jìn)步。本文認(rèn)為,通過利用汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù),完全能夠較好的培養(yǎng)學(xué)生自身的操作能力。首先,通過在教學(xué)中運(yùn)用汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù),能夠更好的完成基礎(chǔ)課程的教學(xué),提高學(xué)生的基礎(chǔ)能力,促使學(xué)生向著多元化方向發(fā)展,培養(yǎng)更多的“一專多能”人才。其次,在運(yùn)用汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)的過程中,可實(shí)現(xiàn)拓展課程的全新優(yōu)化??梢酝ㄟ^汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)的幫助,學(xué)生可以對課題提出更多的猜想和假設(shè),自己去證明和解答,與教師共同討論,這對人才培養(yǎng)來講,才是最需要的。
引言
現(xiàn)代汽車工業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展而日新月異,新工藝、新材料、新技術(shù)廣泛運(yùn)用,特別是電子技術(shù)、液壓技術(shù)在汽車上應(yīng)用,使當(dāng)今的汽車是集各種先進(jìn)技術(shù)的大成,新穎別致的汽車時(shí)時(shí)翻新。而現(xiàn)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(shù)的過程。隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展,日益呈現(xiàn)出汽車維修的高科技特征,與其同時(shí)汽車維修理念也不斷更新。
一、現(xiàn)代汽車維修的特征
1.1故障診斷特征
現(xiàn)代汽車已不是簡單的機(jī)械產(chǎn)品,也不是最初的交通工具,而是由原始汽車進(jìn)化到一個(gè)高科技的結(jié)晶體。特別是電子技術(shù)、電腦技術(shù)的飛速發(fā)展,使汽車的科技化程度不斷得到提高。電子燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機(jī)(EFIE)、ABS防抱死制動系統(tǒng)、SRS安全氣囊系統(tǒng)、電子控制自動變速箱系統(tǒng)(AT)、加速滑動調(diào)整系統(tǒng)(ASR)、自動空調(diào)系統(tǒng)(A/C)、電子懸掛系統(tǒng)(ECS)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、自動巡航系統(tǒng)、中控門鎖及防盜系統(tǒng)、TCS動力牽引系統(tǒng)及自我診斷系統(tǒng)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(xiàn)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(shù)的發(fā)展,維修設(shè)備也隨之產(chǎn)生了質(zhì)的變化。汽車保修設(shè)備的生產(chǎn),也不再是多以機(jī)具類為主。20世紀(jì)90年代以來,一批批先進(jìn)的進(jìn)口汽車檢測設(shè)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(fā)動機(jī)分析儀、尾氣測試儀及電腦動平衡機(jī)等,這些昔日人們十分陌生的檢測設(shè)備,已經(jīng)成為現(xiàn)代維修企業(yè)的必備工具。而這些檢測設(shè)備,本身就是高科技化的產(chǎn)品,是電子檢測技術(shù)、電腦技術(shù)的高級集成物。要熟練地操作使用這些檢測設(shè)備,技術(shù)人員需要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn),并要掌握外語和電腦技術(shù),才能掌握正確的使用方法,充分發(fā)揮檢測設(shè)備的各項(xiàng)功能。這種高科技化的現(xiàn)代汽車檢測設(shè)備,使現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展,使各行各業(yè)都處于一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。汽車從結(jié)構(gòu)到控制技術(shù)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(shù)人員不可能將數(shù)千種車型的維修資料、數(shù)據(jù)、程序記憶在大腦中。汽車維修技術(shù)人員的知識、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),即INTERNET互聯(lián)網(wǎng)。
INTER-NET互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),徹底打破了資訊傳遞在空間、時(shí)間上的局限,能在第一時(shí)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(lián)網(wǎng)絡(luò)在中國現(xiàn)代汽車維修行業(yè)中已嶄露頭角,從國際汽車維修行業(yè)看,維修行業(yè)技術(shù)資料查詢、故障檢測診斷、技術(shù)培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)化,已得到全面的普及。以美國汽車維修業(yè)為例,早在20世紀(jì)90年代初,在維修信息綜合管理、專家集體會診、網(wǎng)上查詢資料、網(wǎng)上解答疑難雜癥、網(wǎng)上開展技術(shù)培訓(xùn)以及網(wǎng)上購買汽車維修資料,已經(jīng)成為維修行業(yè)的基本特征。汽車維修專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),我國從20世紀(jì)90年代中期開始起步,以歐亞·笛威汽車維修專業(yè)網(wǎng)站為例,從1995年起,即建立了在會員單位內(nèi)部使用的遠(yuǎn)程通訊BBS。1996年,開始投入巨資,大規(guī)模建立汽車維修INTERNET互聯(lián)網(wǎng)站。目前已發(fā)展成為專業(yè)性最強(qiáng)的網(wǎng)站,涵蓋歐美亞各車系發(fā)動機(jī)、變速箱、空調(diào)、懸掛、轉(zhuǎn)向、定速、安全氣囊及防盜等各系統(tǒng)的基本保養(yǎng)、檢修程序、各類數(shù)據(jù)、各類元件位置圖、機(jī)械拆裝圖以及電氣線路圖,并實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)上答題、網(wǎng)上咨詢、網(wǎng)上購物和網(wǎng)上培訓(xùn)等功能。
1.4維修人才培訓(xùn)的特征
在我國傳統(tǒng)的汽車維修企業(yè)中,維修人員的文化水平、理論基礎(chǔ)、外語水平都較低,傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式大都采用師傅帶徒弟的模式,很難達(dá)到機(jī)電一體化、懂電腦、會外語的現(xiàn)代維修技術(shù)人員的水平。隨著汽車高科技的發(fā)展,從事汽車維修服務(wù)的技術(shù)人員,必須具備高科技的素質(zhì),除了具有堅(jiān)實(shí)的汽車專業(yè)理論外,還需要熟練掌握各種汽車檢測設(shè)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(yè)INTERNET互聯(lián)網(wǎng)查詢汽車維修資料,對出現(xiàn)的各種疑難雜癥進(jìn)行分析,達(dá)到準(zhǔn)確判斷、熟練排除,以最低的成本、最短的工時(shí)、最優(yōu)質(zhì)的服務(wù),排除各類汽車故障,使車主滿意。此,除了學(xué)校的專業(yè)教學(xué)外,汽車維修技術(shù)人員還要加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),還要借助于各類技術(shù)培訓(xùn),特別是電化教學(xué)和網(wǎng)上培訓(xùn),不斷更新維修觀念、知識、技能,提高自身素質(zhì),才能維修現(xiàn)代汽車。
國外汽車維修教育界還推出了以多媒體電腦運(yùn)作的動畫及實(shí)物教學(xué)光碟資料庫,可應(yīng)用在遠(yuǎn)距離教學(xué)和網(wǎng)上教學(xué),并可由教師依學(xué)生程度及教學(xué)課程,自動編排教學(xué)影片播放內(nèi)容、播放順序、播放時(shí)間,隨時(shí)調(diào)整不同的考評內(nèi)容和考評標(biāo)準(zhǔn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意愿,建立起電腦教學(xué)化的啟發(fā)式和互動式學(xué)習(xí)環(huán)境,提高學(xué)習(xí)成效。這種電腦教學(xué)的方式,構(gòu)成了現(xiàn)代汽車維修培訓(xùn)的新特征。
1.5維修管理的特征
隨著電腦及相關(guān)系統(tǒng)的發(fā)展,在許多國家,電腦管理已在汽車維修行業(yè)中廣泛應(yīng)用,而且這個(gè)趨勢將持續(xù)擴(kuò)展。在我國,采用電腦化管理還剛起步,對于大多數(shù)汽車維修企業(yè)而言,誰擁有最完善的管理制度、最現(xiàn)代化的管理方法、最精確的管理數(shù)據(jù)分析及最良好完備的服務(wù),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(yè)務(wù)部、零件部、車間、收銀、總經(jīng)理監(jiān)控諸方面進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)操作,綜合管理,使經(jīng)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?,嵥榈氖聞?wù)中解放出來,提高辦事效率,獲得客戶認(rèn)同。上層管理者也可以通過電腦管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及時(shí)了解汽車維修的動態(tài)情況,便于統(tǒng)籌安排??梢允咕S修行業(yè)改變傳統(tǒng)手工作業(yè)的模式,實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍??梢宰審S長從繁瑣的事務(wù)中解脫出來,爭取更多的效益。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的電腦化管理,可自動建立完整準(zhǔn)確的客戶及車輛檔案,為長期、靈活的客戶服務(wù)奠定基礎(chǔ),完善的維修跟蹤服務(wù)功能能增添客戶的滿意程度??梢韵ぷ鞣矫娴囊恍┦д`,提高工作效率。車輛與客戶的動態(tài)跟蹤可以使業(yè)務(wù)部具體掌握車輛及每一個(gè)客戶的細(xì)節(jié),隨時(shí)提醒客戶進(jìn)行維修、保養(yǎng)和零件的更換,體現(xiàn)服務(wù)的完整性、及時(shí)性、層次性。
二、現(xiàn)代汽車維修與傳統(tǒng)方法比較
現(xiàn)代汽車維修無論從理念、維修制度,還是修理企業(yè)的管理及故障診斷的智能化方面,與傳統(tǒng)維修方法相比,均有較大的質(zhì)的飛躍。
三、現(xiàn)代汽車維修企業(yè)素質(zhì)
3.1企業(yè)素質(zhì)特點(diǎn)
現(xiàn)代汽車維修企業(yè)贏得生存和發(fā)展空間,必須重視企業(yè)自身素質(zhì)的提高,企業(yè)素質(zhì)要素主要包括:
①企業(yè)管理現(xiàn)代化。②企業(yè)技術(shù)管理隊(duì)伍的建設(shè)。③企業(yè)技術(shù)業(yè)務(wù)水平。④維修技術(shù)資料和技術(shù)信息的使用。⑤維修車輛的質(zhì)量水平。⑥經(jīng)營觀念和服務(wù)意識。⑦企業(yè)信譽(yù)及服務(wù)信譽(yù)。⑧企業(yè)的經(jīng)營效益、職工收益和參與市場競爭的價(jià)格優(yōu)勢。⑨維修市場的占有量。10企業(yè)的社會形象、知名度和社會認(rèn)同感。企業(yè)發(fā)展的要素所占的比重,是衡量企業(yè)綜合素質(zhì)的量化指標(biāo),其數(shù)學(xué)表達(dá)式為
Q=[F1X1+F2X2+…+FnXn][F1Y1+F2Y2+…+FnYn]=∑FiXi/FiYi(1)
式中Q——企業(yè)綜合素質(zhì)指標(biāo)
Xi——企業(yè)已具備的各項(xiàng)素質(zhì)要素占社會平均統(tǒng)計(jì)量的百分比
Yi——企業(yè)應(yīng)當(dāng)具備的各素質(zhì)要素,即該要素的社會平均統(tǒng)計(jì)量
Fi——分析系數(shù),確定各因素的重要度,主導(dǎo)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(yè)的影響是巨大的。為了適應(yīng)售后服務(wù)的要求,國外汽車維修業(yè)將相繼進(jìn)入中國市場,國外汽車維修業(yè)的介入給中國汽車維修市場提供了一個(gè)較為先進(jìn)的高效的國際技術(shù)環(huán)境,對促進(jìn)國內(nèi)汽車維修業(yè)的更新改造、加速汽車維修業(yè)技術(shù)進(jìn)步的進(jìn)程,將起到良好的推動作用。目前國內(nèi)汽車維修技術(shù)水平、管理能力、經(jīng)營方式、生產(chǎn)規(guī)模、從業(yè)人員的綜合素質(zhì)和服務(wù)意識,與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大差距,如在實(shí)現(xiàn)汽修業(yè)的配件送貨及全方位的零庫存等。我國汽車維修的經(jīng)營方式將逐步與國際接軌,多種經(jīng)營方式已全面展開,如特約維修、維修、現(xiàn)場維修、專項(xiàng)總成維修,也將實(shí)現(xiàn)連鎖經(jīng)營維修、定點(diǎn)維修、會員制方式維修及俱樂部方式的維修等。充分體現(xiàn)低成本,以專一保證質(zhì)量和服務(wù)的優(yōu)越性。
四、結(jié)束語
傳統(tǒng)的汽車維修方式、維修制度以及經(jīng)營模式必然被現(xiàn)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(xiàn)代汽車維修是汽車銷售、零件銷售、資訊及售后服務(wù)四位一體緊密結(jié)合。汽車維修的新趨勢是維修對象的高科技化、維修設(shè)備現(xiàn)代化、維修咨詢網(wǎng)絡(luò)化、維修診斷專家化、維修管理電腦化及服務(wù)對象的社會化。國外汽車維修企業(yè)以汽車服務(wù)貿(mào)易的形式進(jìn)入國內(nèi)市場,使我國汽車維修行業(yè)將面臨嚴(yán)峻形勢,而在汽車維修企業(yè)發(fā)展要素中,起主導(dǎo)作用的因素將是:管理、技術(shù)、裝配和信息。倡導(dǎo)汽車維修行業(yè)的服務(wù)優(yōu)質(zhì)化、品牌化、現(xiàn)代化,勢在必行。
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