導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇汽車設(shè)計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

“標(biāo)志”也叫“標(biāo)識”，它具有溝通交流和傳遞信息的作用，而且比語言和文字的表達(dá)作用更加直接、有力，所以標(biāo)識被廣泛應(yīng)用。車標(biāo)也是商標(biāo)，是樹立汽車品牌形象的核心部分。車標(biāo)一般都是由文字符號、圖形和不同的色彩組合而成，這其中賦予了車標(biāo)豐富的企業(yè)文化內(nèi)涵和設(shè)計理念，它體現(xiàn)的是整個汽車企業(yè)的品牌形象。每一個車標(biāo)都是一代傳奇，一種身份，它體現(xiàn)著企業(yè)的競爭力，是歷史的見證。

(2)汽車標(biāo)志的起源。

自19世紀(jì)末汽車被發(fā)明以來，未過多久汽車標(biāo)志就隨之而誕生了。確切來說，汽車標(biāo)志的誕生是在1889年，是由法國人路易斯開創(chuàng)的。由于有標(biāo)志的汽車銷售量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過沒有標(biāo)志的汽車，所以在以后的時間里，車標(biāo)便迅速被開發(fā)了出來。到現(xiàn)在車標(biāo)已經(jīng)成為人們識別汽車種類最為重要的載體之一，它已經(jīng)與汽車品牌緊密融合。車標(biāo)隨著歷史的發(fā)展和科技的進(jìn)步也在不斷地改進(jìn)和更新，以滿足人們不斷提升的審美需求。

2汽車標(biāo)志設(shè)計理念

(1)車標(biāo)設(shè)計的美學(xué)要求。

美學(xué)是一種科學(xué)，它主要在于探索自然界、人類社會和藝術(shù)領(lǐng)域的一般規(guī)律。汽車標(biāo)志是人類發(fā)明創(chuàng)造的，那么它就要符合人類的審美規(guī)范并具有實用性。車標(biāo)通過自身鮮明而形象化的外在特征，可以向人們傳遞出很多有價值的信息。一個好的車標(biāo)可以讓人們在欣賞過程中感受到它獨特的氣息和豐富的內(nèi)涵，讓人們意識到那不單單是品牌的宣揚(yáng)，更是一種高品位的審美享受。

(2)車標(biāo)設(shè)計的目標(biāo)。

汽車標(biāo)志并不是被用來高高在上地捧著的，它必須參與到塑造自身汽車品牌形象的過程中來，因此汽車標(biāo)志在設(shè)計過程中要具備實用性、形象性、清晰性和意象性。實用性是指車標(biāo)的的識別和傳遞信息的功能，消費(fèi)者對汽車的印象好壞跟標(biāo)志的實用性有很大的關(guān)系。絕大部分進(jìn)口高檔車在中國市場上都很火，唯獨一款車銷售不理想，那就是大眾公司的輝騰，就是因為大眾標(biāo)識的不實用性;形象性就是人們的視覺印象;意象性就是內(nèi)涵、內(nèi)在美;清晰性就是要求標(biāo)志有簡潔的設(shè)計效果。

(3)汽車標(biāo)志設(shè)計中最重要兩點。

汽車標(biāo)志的審美要與自身品牌文化內(nèi)涵相結(jié)合。車標(biāo)是汽車制造企業(yè)打造品牌文化的核心內(nèi)容之一，所以車標(biāo)一定要體現(xiàn)企業(yè)的文化內(nèi)涵。眾所周知，寶馬汽車無論是在操控性能還是在制造工藝方面都不及奔馳汽車，但是寶馬汽車在消費(fèi)者心目中的地位幾乎等同于奔馳汽車，原因何在?就是因為寶馬公司擅于宣傳和塑造自身的品牌文化，讓自身的文化深深扎根于人們的心中。汽車標(biāo)志的審美要與實用功能特點相結(jié)合。這就要求設(shè)計者既要注重識別性，又要注意差異性。目前在中國市場上，自主研發(fā)設(shè)計且質(zhì)量優(yōu)秀的汽車標(biāo)志少之又少，很多設(shè)計都存在模仿和盜版現(xiàn)象，這種現(xiàn)象十分不利于塑造自主品牌汽車的企業(yè)形象，更沒有什么品牌價值可言。例如，榮威的汽車標(biāo)志有點模仿標(biāo)致公司汽標(biāo)的嫌疑。與此同時汽車標(biāo)志設(shè)計要區(qū)別于其他汽車品牌，就拿本田和現(xiàn)代兩個汽車標(biāo)致來說，都以“H”字母為主元素，相似度很高，對一般人而言，這兩個車標(biāo)很像同一個．。

3汽車標(biāo)志設(shè)計的原則

汽車標(biāo)志本身就是一個傳播媒介、傳播符號，它的任務(wù)是把汽車企業(yè)的設(shè)計理念和文化內(nèi)涵有效地傳達(dá)給消費(fèi)者。因此車標(biāo)的外在設(shè)計一定要簡潔、大方、有氣質(zhì)，要給人們留下良好的第一印象。

(1)選定汽車標(biāo)志的設(shè)計方向。

按照專業(yè)劃分汽車標(biāo)志設(shè)計可分為文字型、幾何型、具象型以及綜合型等等。文字型的汽車標(biāo)志主要考慮的是文字符號、英文字母和阿拉伯?dāng)?shù)字等為主要設(shè)計元素，如國產(chǎn)比亞迪的車標(biāo)、本田、現(xiàn)代等;幾何型主要是以抽象圖形為主要設(shè)計元素，如凱迪拉克的標(biāo)志;具象型則主要以動植物為主要設(shè)計元素，如法拉利車標(biāo)、蘭博基尼車標(biāo)等等;當(dāng)然還有很多綜合型的車標(biāo)，它們把很多元素融合在了一起。因此，在設(shè)計汽車標(biāo)志的時候要首先明確大的設(shè)計方向。

(2)車標(biāo)設(shè)計要有獨特的創(chuàng)意性。

每一個汽車標(biāo)志都包含著企業(yè)和設(shè)計者的情感，一個優(yōu)質(zhì)的車標(biāo)甚至就是他們的信仰所在，精美別致、新穎獨特的車標(biāo)是設(shè)計的精髓和核心。別具一格的車標(biāo)設(shè)計不僅能反映出一個設(shè)計團(tuán)隊的創(chuàng)新力，更能間接地反映出整個企業(yè)的創(chuàng)新力和凝聚力。因此，別具一格的設(shè)計更能吸引人的眼球。創(chuàng)意是一個企業(yè)的靈魂，沒有創(chuàng)意的企業(yè)最終都會被時代所淘汰。面對競爭越來越激烈的市場環(huán)境，當(dāng)今所有的汽車公司都已開始從戰(zhàn)略的高度來設(shè)計和應(yīng)用汽車標(biāo)志，已達(dá)到鞏固或提升自身品牌形象的目的。

(3)設(shè)計要簡潔大方并體現(xiàn)企業(yè)文化內(nèi)涵。

在大眾人群中，很少有人去細(xì)細(xì)品味一個復(fù)雜難懂的車標(biāo)，越是簡潔明了越能深入人們的內(nèi)心。比如梅賽德斯公司的三叉戟標(biāo)志，雪弗蘭的金領(lǐng)結(jié)標(biāo)志，豐田的“T”字形標(biāo)志，法拉利的“跳馬”標(biāo)志等，這些標(biāo)志都讓人一目了然，且讓人們銘記于心。奔馳標(biāo)志的三叉星代表了公司要征服陸地、海洋和天空的偉大構(gòu)想;雪佛蘭的金領(lǐng)結(jié)標(biāo)志象征了大方、氣派和風(fēng)度;豐田的標(biāo)志由兩個橢圓組成一個“T”字型，而“T”字占據(jù)了大半個最的橢圓，反映出豐田公司想把自己的技術(shù)和產(chǎn)品推向世界的愿望。

4標(biāo)志設(shè)計的色彩效果

色彩是汽車標(biāo)志的重要組成部分，好的色彩效果可以直接提升啟齒標(biāo)志的質(zhì)感。實踐證明人們對色彩是很敏感的，色彩能比圖形更快地進(jìn)入人們的視野，因此運(yùn)用好色彩會給設(shè)計者帶來巨大的收益。色彩的內(nèi)涵非常豐富，可以表達(dá)多種含義，這是其他手段無法替代的。紅色象征著激情，黃色象征尊貴、溫暖，綠色象征自然和諧、青春活力，藍(lán)色象征深沉、嚴(yán)謹(jǐn)。寶馬的車標(biāo)藍(lán)白相間，藍(lán)色代表天空，白色代表天空;法拉利車標(biāo)中的黃色與金絲雀羽毛想同，代表尊貴;布加迪的車標(biāo)中以紅色填充，充滿了狂野與激情。總的來說，選擇合適的色彩填充車標(biāo)是很重要的一個環(huán)節(jié)。

篇2

2有限元分析

門蓋閉合過程中，門蓋與汽車殼體之間存在接觸非線性.同時，工作過程中汽車殼體的剛度不是恒定的，它隨著變形的大小而變化，即存在幾何非線性.因此本文作SOL601，106高級非線性靜力學(xué)分析.非線性分析和線性分析相比，非線性分析的計算時間和計算機(jī)存儲量要大得多，而且在數(shù)值計算方法和求解參數(shù)的設(shè)定上有較大區(qū)別[2].邊界條件包括載荷、約束和仿真對象[3].在門蓋的左右軸套上分別施加軸承力，力的大小為800KN，方向為沿著油缸的軸向，指向門蓋.在汽車殼體的底部作固定約束、門蓋的旋轉(zhuǎn)軸處作銷釘約束.同時，忽略門蓋組件各結(jié)合面之間的接觸變形，近似將各接觸部分看作剛性接觸，在FEM下為門蓋的各邊、面之間添加1D連接[4-5].門蓋與汽車殼體之間的接觸是非線性的，在仿真模型下，定義高級非線性接觸，汽車殼體作為“源區(qū)域”，門蓋底板作為“目標(biāo)區(qū)域”，“接觸參數(shù)”保持默認(rèn).有限元計算模型如圖3所示，分析結(jié)果如圖4所示（只顯示門蓋）.根據(jù)圖形可知門蓋最大等效應(yīng)力為170.76MPa.應(yīng)力主要集中在門蓋的左右軸套上，即油缸與門蓋連接處.門蓋的材料為Q235號鋼，屈服強(qiáng)度為235MPa，可見在該工況下門蓋滿足強(qiáng)度要求.

3優(yōu)化設(shè)計

有限元分析的最終目的是進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，現(xiàn)在需要對門蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化的目標(biāo)是模型的重量最小[6-7].約束條件是在不改變門蓋模型網(wǎng)格劃分、邊界約束和載荷大小，并能滿足強(qiáng)度要求的前提下，控制最大等效應(yīng)力值不超過材料屈服強(qiáng)度的70%（約165MPa）.

3.1筋板的布置

根據(jù)分析結(jié)果可知，應(yīng)力主要分布在左右軸套處，大部分的筋板受力極小，因此，可通過布置筋板的分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計.為便于加工和裝配，門蓋筋板布置采用均勻分布的方式.設(shè)計變量為筋板的數(shù)量，原結(jié)構(gòu)中單行設(shè)置的筋板數(shù)量為10，考慮減重的目標(biāo)及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，取筋板數(shù)量為3-7.圖5為筋板數(shù)量與門蓋最大應(yīng)力和位移關(guān)系，圖6為不同筋板數(shù)量對應(yīng)底板的應(yīng)力分布圖.結(jié)果表明筋板數(shù)量對門蓋的最大應(yīng)力（軸套處）影響較小，對門蓋底板的應(yīng)力分布位置影響較大.底板最大應(yīng)力發(fā)生在門蓋油缸軸線方向上的臨近筋板與主橫筋板接觸處，最大應(yīng)力為N=4時σmax=61.52MPa.綜合考慮最大應(yīng)力、最大位移和底板的應(yīng)力分布，以及實現(xiàn)減重的目的，確定新結(jié)構(gòu)的筋板數(shù)量為4.

3.2筋板厚度的優(yōu)化

3.2.1靈敏度分析

靈敏度分析是為優(yōu)化設(shè)計做鋪墊.通過靈敏度分析可以確定模型各參數(shù)對輸出結(jié)果影響的大小.在模型校正過程中重點考慮對輸出結(jié)果影響較大的參數(shù)，排除那些對輸出結(jié)果影響很小的參數(shù)，這將在很大程度上減小模型校正的工作量，提高優(yōu)化設(shè)計的效率[8-9].NX高級仿真中幾何優(yōu)化模塊下提供了全局靈敏度解算方案.設(shè)計目標(biāo)為門蓋的重量最小，約束條件為門蓋的最大應(yīng)力，設(shè)計變量為筋板厚度.為便于加工與安裝，門蓋結(jié)構(gòu)中相同結(jié)構(gòu)的尺寸應(yīng)保持一致.筋板厚度參數(shù)主要包括底板厚度T1、主橫筋板厚度T2、橫筋板厚度T3、豎筋板厚度T4、軸套厚度T5、前板厚度T6、門蓋耳套幫板厚度T7和其他筋板厚度T8.對上述筋板厚度進(jìn)行全局靈敏度分析，獲得各參數(shù)對設(shè)計目標(biāo)影響的全局靈敏度曲線，最后將所有靈敏度曲線調(diào)整到一幅圖表中進(jìn)行比較，根據(jù)各參數(shù)的全局靈敏度曲線的斜率大小判斷設(shè)計參數(shù)對設(shè)計目標(biāo)的靈敏程度，最終確定T1、T2、T3、T4.根據(jù)各參數(shù)對約束條件的影響曲線，確定T5.全局靈敏度曲線如圖7所示.由圖7（a）可知底板、主橫筋板、橫筋板及豎筋板的厚度對門蓋的重量影響較大，其中底板的影響最大.由圖7（b）可知軸套的厚度對約束條件的影響最大.為提高門蓋強(qiáng)度以及減輕門蓋的重量，主要對底板、主橫筋板、橫筋板、豎筋板厚度進(jìn)行減小，同時適當(dāng)增加軸套的厚度.

3.2.2尺寸優(yōu)化

尺寸優(yōu)化是建立在數(shù)學(xué)規(guī)劃論的基礎(chǔ)上，在滿足給定條件下達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)[10].NX高級仿真結(jié)構(gòu)優(yōu)化的解算器采用的是美國Altair公司的AltairHyperOpt，它擁有高效、強(qiáng)大的設(shè)計優(yōu)化能力.結(jié)合以上分析結(jié)果，進(jìn)行筋板數(shù)量等于4時筋板厚度的優(yōu)化分析.在“幾何優(yōu)化”對話框中作如下設(shè)置：①定義目標(biāo)：重量定為最??；②定義約束：門蓋上的最大等效應(yīng)力為165MPa；③定義設(shè)計變量見表1；④控制參數(shù)：選擇最大迭代次數(shù)為20.經(jīng)解算，找到最佳方案：底板厚度由原來的52mm修改為45mm，主橫筋板厚度由原來的50mm修改為45mm，橫筋板厚度由原來的25mm修改為20mm，豎筋板厚度由原來的20mm修改為16mm，軸套厚度由原來的34.5mm修改為35.2mm，為了便于生產(chǎn)，將軸套的厚度圓整為35.5mm.優(yōu)化后與優(yōu)化前的分析結(jié)果對比見表2.從計算結(jié)果可看出，優(yōu)化后的門蓋強(qiáng)度得到明顯提高.另外，重量由原來的10496kg降低為8786kg，減重17.2%，取得了優(yōu)化設(shè)計的預(yù)期效果.

篇3

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的時間很長，保險絲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(xù)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(tài)的轉(zhuǎn)換率，從而在存在尖峰時幫助C1實現(xiàn)箝位。

無源網(wǎng)絡(luò)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(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D1采用大的齊納二極管以幫助這個電容器發(fā)揮作用。人們已經(jīng)設(shè)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(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時斷開負(fù)載，以防在低輸入電壓時系統(tǒng)失靈，并在起動時或充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，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在首次加電時逐漸升高輸出電壓，對負(fù)載實行軟啟動；第三，通過限流和定時斷路器保護(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)電路上行線路保險絲的容限，讓它在LT1641的下行線路出現(xiàn)電流故障時不熔化；最后，圖2所示電路隔離出現(xiàn)在輸入端的過壓狀態(tài)，同時提供箝位輸出，以便負(fù)載電路在出現(xiàn)過壓時能繼續(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，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)由兩個串聯(lián)電池供電的時間超過通常所需時間，或負(fù)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(fēng)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(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，這個引腳記錄MOSFET調(diào)節(jié)輸出所用的總時長。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(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，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，效率僅為28。

篇4

本文在安全跟車模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計了系統(tǒng)構(gòu)成，并給出了初步的設(shè)計方案。對車載測距技術(shù)進(jìn)行了綜合比較，確定系統(tǒng)采用毫米波多普勒雷達(dá)傳感器、超聲波傳感器和紅外線傳感器分別對前、后和側(cè)向車間距離、兩車相對速度和角度進(jìn)行測量；在結(jié)合各種防碰原理的基礎(chǔ)上，把系統(tǒng)分為主控單元子系統(tǒng)、測距子系統(tǒng)、信息采集單元子系統(tǒng)和顯示-聲光報警子系統(tǒng)四個部分，并確定了實現(xiàn)系統(tǒng)功能所需要的關(guān)鍵技術(shù);在安全距離的基礎(chǔ)上，對主控單元子系統(tǒng)和測距子系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計，解決了系統(tǒng)功能所需要的關(guān)鍵技術(shù)。

車輛防撞技術(shù)作為智能運(yùn)輸系統(tǒng)的一個子課題，將不斷成熟和完善，防撞系統(tǒng)的應(yīng)用可以縮短車輛間的安全行車距離，還可以實現(xiàn)安全超車，保證高速運(yùn)行車輛的安全性，提高公路運(yùn)輸效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：防撞預(yù)警；雷達(dá)；超聲波；紅外線；傳感器

英文摘要

Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving

Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved.

Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth.

Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor

1.1選題意義和背景

汽車業(yè)與電子業(yè)是世界工業(yè)的兩大金字塔，隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越來廣泛，汽車電子化的程度越來越高。汽車電子技術(shù)是汽車技術(shù)與電子技術(shù)想結(jié)合的產(chǎn)物。汽車上的電器與電子控制系統(tǒng)在汽車技術(shù)進(jìn)入機(jī)電一體化階段的今天，地位極為重要，正在汽車技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展成為一門獨立的分支學(xué)科，其性能的優(yōu)劣直接影響到汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、排放干凈、及舒適性等。電子控制技術(shù)在汽車上，首先應(yīng)用于發(fā)動機(jī)燃油消耗控制與排放進(jìn)化與排放控制，接著被應(yīng)用于底盤部分的控制，以提高行駛的穩(wěn)定性、安全性、與舒適性等。隨著交通運(yùn)輸向高密度發(fā)展，電子控制技術(shù)又進(jìn)一步應(yīng)用于汽車的乘坐安全性和導(dǎo)航等方面。

電子技術(shù)在汽車安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用主要是為了增強(qiáng)汽車的安全、舒適和方便。應(yīng)用的電子技術(shù)主要有：電子控制安全氣囊，智能記錄儀，雷達(dá)式距離報警器，中央控制門鎖，自動空調(diào)，自動車窗、車門、座椅、刮水器，車燈控制，電源控制以及充電器等。近年來汽車的自動調(diào)速系統(tǒng)，主動式汽車防撞系統(tǒng)，汽車監(jiān)測和自診斷系統(tǒng)以及汽車導(dǎo)航系統(tǒng)也得到了廣泛的應(yīng)用。

在過去20~30年中，人們主要把精力集中于汽車的被動安全性方面，例如，在汽車的前部或后部安裝保險杠、在汽車外殼四周安裝某種彈性材料、在車內(nèi)相關(guān)部位安裝各種形式的安全帶及安全氣囊等等，以減輕汽車碰撞帶來的危害。安裝防撞保險杠固然能在某種程度上減輕碰撞給本車造成損壞，卻無法消除對被撞物體的傷害；此外，車上安裝的安全氣囊系統(tǒng)，在發(fā)生車禍時不一定能有效地保護(hù)車內(nèi)乘務(wù)員的安全。所有這些被動安全措施都不能從根本上解決汽車在行駛中發(fā)生碰撞造成的問題。如果從預(yù)防撞車事故的發(fā)生的角度著眼，在提高汽車主動安全性方面下功夫，則可在汽車安全性領(lǐng)域有較大的突破。

汽車發(fā)生碰撞的主要原因是由于汽車距其前方物體（如汽車、行人或其他障礙物）的距離與汽車本身的車速不相稱造成的，即距離近而相對速度又太高。為了防止汽車與前方物體發(fā)生碰撞，汽車的車速就要根據(jù)與前方物體的距離變化由執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使汽車始終在安全車速下行駛。這樣就會大大提高汽車行駛的安全性，減少車禍的發(fā)生。

發(fā)展汽車防撞技術(shù)，對提高汽車智能化水平有重要意義。據(jù)統(tǒng)計，危險境況時，如果能給駕駛員半秒鐘的預(yù)處理時間，則可分別減少追尾事故的30%，路面相關(guān)事故的50%，迎面撞車事故的60%;1秒鐘的預(yù)警時間可防止90%的追尾碰撞和60%的迎頭碰撞。理論上，汽車防撞裝置可在任何天氣、任何車速狀態(tài)下探測出將要發(fā)生的危險情況并及時提醒司機(jī)及早采取措施或自動緊急制動，避免嚴(yán)重事故發(fā)生。汽車防撞裝置是借助于遙測技術(shù)監(jiān)視汽車前方和后方的車輛、障礙物，并根據(jù)當(dāng)時的車速自動判斷是否達(dá)到危險距離，及時向司機(jī)發(fā)出警告，必要時還可進(jìn)行自動關(guān)車、自動緊急剎車。

汽車要避撞就必須憑借一定的裝備測量前方障礙物的距離，并迅速反饋給汽車，以在危急的情況下，通過報警或自動進(jìn)行某項預(yù)設(shè)定操作如緊急制動等，來避免由于駕駛員疲勞、疏忽、錯誤判斷所造成的交通事故。目前，大家都將防撞技術(shù)的關(guān)鍵點著眼于車輛測距技術(shù)。

1.2國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀

鑒于交通事故的不可預(yù)測性和不可絕對避免性，為了減少交通故，優(yōu)化交通秩序，利用計算機(jī)及信息技術(shù)來提高道路交通安全和效率已成為國內(nèi)外研究的熱點。二十世紀(jì)八十年代以后展開的關(guān)于智能交通系統(tǒng)的研究，被認(rèn)為是解決各種交通問題的一個很好的途徑。智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)以及計算機(jī)處理系統(tǒng)有效地應(yīng)用于整個運(yùn)輸管理體系，使人、車、路環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而建立一個全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)。其中智能車輛系統(tǒng)涉及到計算機(jī)測量與控制、計算機(jī)視覺、傳感器數(shù)據(jù)融合、車輛工程等諸多領(lǐng)域。視覺系統(tǒng)在智能車輛中起到環(huán)境探測和辨識作用。與其他傳感器相比，機(jī)器視覺具有檢測信息量大，單純以當(dāng)前的現(xiàn)實條件出發(fā)解決，容易導(dǎo)致系統(tǒng)實時性差。在實際應(yīng)用中可使用多個攝像機(jī)，或者利用高速攝像機(jī)的多幅連續(xù)圖像序列來計算目標(biāo)的距離和速度。還可根據(jù)一個攝像機(jī)的連續(xù)畫面來計算車輛與目標(biāo)的相對位移，并用自適應(yīng)濾波對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以減少環(huán)境的不穩(wěn)定性造成的測量誤差。在智能車輛領(lǐng)域，除視覺傳感外，常用的還有雷達(dá)、激光、GPS等傳感器。

利用信息感知、動態(tài)辨識、控制技術(shù)與方法提高的主動安全性，是先進(jìn)汽車控制與安全系統(tǒng)（AVCSS）的主要研究內(nèi)容.世界各大汽車公司、大學(xué)在政府的支持下，都在開展這方面的研究與開發(fā)工作。日本各大汽車制造企業(yè)如豐田、日產(chǎn)、馬、本田、三菱等公司，為實現(xiàn)其運(yùn)輸省提出的發(fā)展"先進(jìn)的安全汽車(ASV)計劃"致力于新型安全汽車技術(shù)研究開發(fā)，并取得了重要的進(jìn)展。豐田汽車公司使用毫米波雷達(dá)和CCD攝像機(jī)對本車的距離進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，當(dāng)兩車距離小于規(guī)定值時，系統(tǒng)將發(fā)出直觀報警信號提醒本車駕駛員。日產(chǎn)汽車公司使用緊急制動勸告系統(tǒng)，利用先進(jìn)的車距監(jiān)測系統(tǒng)對跟車距離進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，當(dāng)需要減速或制動時，用制動燈亮來提醒駕駛員，并及時監(jiān)測駕駛員操縱駕駛踏板的踏踩狀態(tài)，必要時使汽車的自動制動系統(tǒng)前起作用降低車速，在最危險時刻自動制動。本田公司使用具有扇形激光束掃描的雷達(dá)傳感器，即使車輛在彎道行使也能檢測到本車與前方汽車或障礙物的距離降到規(guī)定值時，駕駛員仍未及時采取相應(yīng)措施，便發(fā)出警告信號。三菱和日立公司在毫米波雷達(dá)防撞方面也做了大量的研究，其雷達(dá)中心頻率主要選擇60~61GHz或76~77GHz,探測距離為120米，尼桑公司為41LV-Z配備了自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用毫米波雷達(dá)作為探測器，為巡航駕駛提供了判斷依據(jù)。

德國和法國等歐洲國家也對毫米波雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行了研究，特別是奔馳、寶馬等著名汽車生產(chǎn)廠商，其采用的雷達(dá)為調(diào)頻毫米波雷達(dá)（FrequencyModulationContinuousWave）,頻段選擇76~77GHz。如奔馳汽車公司和英國勞倫斯電子公司聯(lián)合研制的汽車防撞報警系統(tǒng)，探測距離為150米，當(dāng)測得的實際車間距離小于安全車間距離時，發(fā)出聲光報警信號。該系統(tǒng)已經(jīng)得到應(yīng)用。

美國的汽車防碰撞技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)，福特汽車公司開發(fā)的汽車防碰撞系統(tǒng)的工作頻率為24.725GHz,探測距離約106米。據(jù)說該系統(tǒng)理論上能根據(jù)轉(zhuǎn)彎的角度信息自動適應(yīng)路面的轉(zhuǎn)彎情況，僅探測本車道內(nèi)車輛的信息，從而可避免旁車道上目標(biāo)物的影響。戴姆勒-克萊斯勒公司的防撞結(jié)構(gòu)主要是兩個測距儀和一個影像系統(tǒng)，她能夠測出安全距離，發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，計算機(jī)能夠自動引發(fā)制動裝置。戴姆勒-克萊斯勒公司的實驗結(jié)果顯示，車速以每小時32.18公里/小時的速度行駛，在距離障礙物2.54cm的地方停下來。

我國汽車防碰撞系統(tǒng)的研究開發(fā)同國外發(fā)達(dá)國家相比，存在較大差距，近幾年相繼有一些科研院所、大專院校和公司廠家進(jìn)行此方面的研究。近距離報警如倒車?yán)走_(dá)現(xiàn)已蓬勃地車輛上安裝使用，但國內(nèi)目前生產(chǎn)的中遠(yuǎn)距離測量普遍達(dá)不到要求，表現(xiàn)在最遠(yuǎn)測距距離近，測距誤差大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不滿足高速公路的安全車距離要求，需進(jìn)一步研究。

本課題，不是直接測量距離，而是從測量車與車之間相對速度的角度出發(fā)，研究利用雷達(dá)激光測距、超聲波測速及其它相關(guān)技術(shù)來預(yù)測高速行駛車輛的后碰及側(cè)碰問題，實現(xiàn)報警，從而避免事故發(fā)生。

本次研究主要針對汽車防撞系統(tǒng)，對前面開發(fā)的系統(tǒng)性能進(jìn)行了改進(jìn)。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:

1.汽車縱向防撞系統(tǒng)的總體設(shè)計

完成汽車防撞系統(tǒng)的總體設(shè)計，把整個系統(tǒng)劃分成四個分工不同的子系統(tǒng)，并確定實現(xiàn)總體方案所需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。

2.汽車防撞安全距離模型的確定

結(jié)合系統(tǒng)的技術(shù)要求和車輛的行駛情況，對課題組以前提出的安全距離跟車模型進(jìn)行了改進(jìn)，使其具有更好的可靠性和實用性，對模型中的個別參數(shù)進(jìn)行重新選取，使模型及模型的參數(shù)選取更加合理。

3.進(jìn)行汽車防撞系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計并解決關(guān)鍵技術(shù)

在以前研究的基礎(chǔ)上，重新對汽車防撞系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計，提高了系統(tǒng)的實時性，并且電路中硬件器件全部采用貼片封閉形式，提高硬件系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性。本論文中著重論述了主控單元子系統(tǒng)和雷達(dá)工作數(shù)據(jù)發(fā)送單元的硬件設(shè)計，解決了汽車防撞系統(tǒng)中的雷達(dá)測距系統(tǒng)這一關(guān)鍵技術(shù)，使該課題的研究從模擬實驗階段過渡到實車實驗階段。

4.按照系統(tǒng)的功能需求，制定了各子系統(tǒng)之間通訊的通訊規(guī)約，并用MCS-51匯編語言設(shè)計了系統(tǒng)的主控單元子系統(tǒng)軟件和雷達(dá)測距子系統(tǒng)中雷達(dá)通訊數(shù)據(jù)發(fā)送單元軟件。

5.在模擬實驗的基礎(chǔ)上，通過裝車實驗，驗證了系統(tǒng)所要求的各種性能。

1.3本文的主要工作和內(nèi)容安排

本文在第一章緒論中闡述了汽車防撞技術(shù)產(chǎn)生的背景及現(xiàn)實意義，主要研究內(nèi)容并對現(xiàn)有的防撞技術(shù)進(jìn)行了歸納和總結(jié)，進(jìn)而提出本課題的研究思路和新穎所在;第二章主要闡述了測距傳感器的選擇，并且確定了三種測距方法；第三章進(jìn)行了報警系統(tǒng)防撞模型的建立;第四章進(jìn)行了硬件設(shè)計和實驗驗證;第五章為系統(tǒng)的軟件設(shè)計，第六章為結(jié)論與展望。

目錄

第一章緒論1

1.1選題意義和背景1

1.2國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀2

1.3本文的主要工作和內(nèi)容安排5

第二章幾種測距方式的比較和選擇6

2.1激光方式7

2.2超聲波方式8

2.3紅外線方式9

第三章系統(tǒng)模型的建立10

3.1追尾防撞模型的建立10

3.1.1模型建立的理論依據(jù)10

3.1.2模型的建立12

3.1.3模型的討論17

3.1.4模型參數(shù)的討論18

3.2超車側(cè)向防撞模型的建立19

3.2.1模型的建立19

3.2.2模型參數(shù)的選擇26

3.2.3模型的最小轉(zhuǎn)角與最大轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)分析28

第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計30

4.1單片機(jī)的性能特點30

4.1.1單片機(jī)的選擇30

4.1.2MCS-51單片機(jī)的主要性能31

4.1.3單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計要求31

4.2追尾碰撞報警系統(tǒng)硬件設(shè)計32

4.2.1測量距離通道的設(shè)計32

4.2.2測速通道的設(shè)計33

4.2.3開關(guān)量輸入通道的設(shè)計34

4.2.4轉(zhuǎn)向、油門、制動信號的采集35

4.2.5聲光報警的設(shè)計36

4.2.6顯示裝置的設(shè)計39

4.2.7電源設(shè)計43

4.2.8電路板的電源保護(hù)裝置和電源的抗干擾的設(shè)計44

4.2.9"看門狗"電路的設(shè)計44

4.3系統(tǒng)主要傳感器47

4.3.1毫米波雷達(dá)傳感器48

4.3.2超聲波傳感器53

4.3.3紅外線傳感器55

4.3.4霍爾車速傳感器55

4.3.5轉(zhuǎn)向角度傳感器59

4.3.6制動踏板傳感器60

4.3.7油門傳感器61

4.3.8路面狀況選擇開關(guān)61

4.4系統(tǒng)總體電路圖64

第五章報警系統(tǒng)軟件程序的實現(xiàn)65

5.1系統(tǒng)報警方式65

5.2程序設(shè)計思想65

5.3程序的實現(xiàn)66

第六章結(jié)論與展望71

6.1結(jié)論71

6.2展望71

參考文獻(xiàn)73

附錄76

本論文中雖然對安全距離模型進(jìn)行了改進(jìn)，但仍需進(jìn)一步改進(jìn)和細(xì)化，采用一定的控制理論和算法，使模型更具有科學(xué)性、可靠性和可操作性。本系統(tǒng)現(xiàn)階段只是就危險情況實現(xiàn)了向駕駛員報警，事實上由于駕駛員的反應(yīng)性有差異及注意力不集中、疲勞駕駛等因素的存在，有時未必能及時采取減速、剎車等措施，因此系統(tǒng)下一步的目標(biāo)是實現(xiàn)自動剎車的功能，使駕駛員的安全更有保障。

（1)本系統(tǒng)只是在理論上討論了汽車防碰撞的問題，由于實驗設(shè)備和時間問題還沒有進(jìn)行實驗。

(2)本系統(tǒng)還應(yīng)該進(jìn)一步在復(fù)雜天氣(雨、雪、大霧)，潮濕、冰雪路面上進(jìn)一步測試，驗證系統(tǒng)的設(shè)計功能。

(3)在本系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)車輛自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，使車輛的舒適性和主動安全性得到提高.

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國交通部網(wǎng)站:.

[2]百度搜索網(wǎng)站:.

[3]周立功單片機(jī)網(wǎng)站..

[4劉運(yùn)通，道路交通安全指南[M].北京.人民交通出版社.2004.

[5]王軍雷，李百)II，應(yīng)世杰，等.車道變換碰撞預(yù)警分析及最小縱向安全距離模型的研究[J].人類工效學(xué).2004(4).

[6]鐘勇，范森海，王永輝.高速公路事故的誘因及預(yù)防對策[J].公路交通科技.2000(6).

[7]鄭安國.我國高速公路交通事故的基本特點與預(yù)防對策[J].公路交通科技學(xué)報.2002(4).

[8]陳曉東.鄭建祥汽車用微機(jī)可靠性試驗研究[J].汽車與電器.2002(增刊).

[9]周立功.發(fā)展有限公司.P89V51RD2器件手冊.2004.3.

[10]周立功.發(fā)展有限公司.SJA1000獨立的CAN控制器應(yīng)用指南.2003.10.

[11]周立功發(fā)展有限公司.SJA1000獨立CAN控制器.2003.10.

[12]周立功發(fā)展有限公司.LPC900單片機(jī)SPI互為主從模式詳解.2001.6.

[13MOTOROLAC.O.MC33989技術(shù)手冊.2003.12.

[I4)MOTOROLAC.O.MotorolaSemiconductorTechnicalDataofMJD31/32C.1996.06.

[15]劉鄭國.高速公路追尾碰撞預(yù)防報警系統(tǒng)主控單元開發(fā)研究[D)]西安:長安大學(xué).2003.6.

[16]曾城.基于CAN-BUS的汽車防撞報警系統(tǒng)控制單元的研究開發(fā)[D].西安:長安大學(xué).2004.6.

[17]胡鐵紅.高速公路追尾及側(cè)向碰撞預(yù)警系統(tǒng)模型的研究[D].西安:長安大學(xué).2004.6.

[18]趙緯華.高速公路碰撞預(yù)防報警系統(tǒng)傳感器及電源研究[D].西安:長安大學(xué).2004.6.

[19]侯德藻.汽車縱向主動避撞系統(tǒng)的研究[DI].北京:清華大學(xué).2004.4.

[20]Gabrielleen,DondHeffernam,andalanDune.DigitalNetworksintheAutomotiveVehicle[i].IEEComputing&ControlEngineeringjournal.1993103(6).

[21]A.D.C.SpecificationforNISSAN172ACCRadarSystemARS100.1999.08.

[22]MilesUpton.TechinquesForDistanceMeasurement[i]，SAE95.

[23]高延齡.汽車運(yùn)用工程[MI.北京:人發(fā)交通出版社.1997.

[24]李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社.1994.

[25]李華.MCS-51系統(tǒng)單片機(jī)實用接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社.1993.

[26]寬明.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版式社.1996

[27]周立功.增強(qiáng)80C51單片機(jī)速成與實戰(zhàn)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社.2003.7.

[28]高松.應(yīng)啟戛.魏民祥.CAN總線及其在汽車計算機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[E]。2002(3).

[29]李令舉.汽車工程電子新技術(shù).人發(fā)交通出版社.1996.

[30]張秀森.表面安裝電路板組件可靠性的計算機(jī)仿真分析[E]。電子機(jī)械工程.1999(10).

[31]丁鷺飛，耿富錄.雷達(dá)原理.西安電子科技大學(xué)出版社.2002.

[32]柴毅.智能汽車主動安全系統(tǒng)研究[D)]重慶:重慶大學(xué).2001.10.

[33]高有堂.電子電路設(shè)計與制板Protel99教程「M].西安地圖出版社.2001.

[34楊振江.流行單片機(jī)實用子程序及應(yīng)用實例M].西安電子科技大學(xué)出版社.2002.

[35]趙曉莉.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件抗干擾技術(shù)E].自動化與儀表.2002.1.

[36]馬駿.高速公路行車安全距離的分析與研究.西安公路交通大學(xué)學(xué)報，1998,18(4)。

[37]徐杰，杜文，孫宏.跟隨車安全距離分析〔J).交通運(yùn)輸工程學(xué)報，2002,20).

[38]PeterSeiler,BongsobSong,J.KarlHedrick.Developmentofacollisionavoidancesystem[Jl.SAEpaper980853.

[39]李曉霞，李百川，侯德藻.車輛避免技術(shù)A.西安公路交通大學(xué)學(xué)報.2001.2.

篇5

1SABER軟件仿真技術(shù)

SABER軟件是一個在數(shù)學(xué)模擬及硬件設(shè)計方面功能卓著的仿真工具。對于復(fù)雜的混合信號設(shè)計和驗證問題，SABER軟件為設(shè)計工程師提供了一種功能強(qiáng)大的混合信號行為仿真器。由于混合信號硬件描述語言——MAST的支持，SABER軟件實現(xiàn)了單一內(nèi)核混合信號及混合技術(shù)的仿真，完全改變了模擬電路仿真的現(xiàn)狀。SABER軟件在混合技術(shù)領(lǐng)域具有多個仿真引擎，可以分別處理不同領(lǐng)域的設(shè)計單元，且遵循相應(yīng)的守恒定律，支持電力系統(tǒng)、機(jī)電一體化、機(jī)械系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、光電控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等系統(tǒng)單元?，F(xiàn)在，SABER軟件在汽車和飛機(jī)制造領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。尤其是在汽車制造領(lǐng)域，許多歐美公司已將它定為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并投資SABER軟件的發(fā)展以不斷滿足新的設(shè)計需要。

SABER軟件具有明顯的優(yōu)勢：分析從SOC到大型系統(tǒng)之間的設(shè)計，包括模擬電路、數(shù)字電路及混合電路；通過單一的混合信號仿真內(nèi)核就可以提供精確有效的仿真結(jié)果；通過對穩(wěn)態(tài)、時域、頻域、統(tǒng)計、可靠性及控制等方面的分析來檢驗系統(tǒng)性能。

SABER仿真器能夠讓設(shè)計人員對從汽車的最初設(shè)計方案（方框圖）到由實際電路和機(jī)械實現(xiàn)的完整系統(tǒng)進(jìn)行仿真。這種能力對于復(fù)雜運(yùn)動控制系統(tǒng)的設(shè)計（如ABS系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)等）尤為重要。

2汽車電子仿真技術(shù)的應(yīng)用

汽車在投產(chǎn)之前要經(jīng)過大量的測試試驗，對原設(shè)計不斷地進(jìn)行修正往往會耗費(fèi)大量的物力和時間。在設(shè)計階段，對各種狀況進(jìn)行模擬仿真、修正、完善設(shè)計，能夠提高效率、縮短開發(fā)周期。使用SABER軟件進(jìn)行仿真，主要分為3個階段：建立數(shù)學(xué)模型、對系統(tǒng)原理進(jìn)行仿真和對仿真模型進(jìn)行修改檢驗。

2.1建立數(shù)學(xué)模型

所謂計算機(jī)仿真就是將實際系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律用數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來，它們通常是一組微分方程或差分方程，然后通過計算機(jī)采用數(shù)值求解法求解這些方程。

在仿真之前，首先對系統(tǒng)原理圖中的所有零部件進(jìn)行抽象化，建立數(shù)學(xué)模型，繪制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。為了對電路或系統(tǒng)進(jìn)行計算機(jī)仿真，經(jīng)常需要開發(fā)一個或一組模型。要研究電路的詳細(xì)特性，可能要求對物理器件建模，有時還需要對大型電路或系統(tǒng)建模。系統(tǒng)模型可能無需和器件模型一樣詳盡，但作為大系統(tǒng)仿真的一部分，系統(tǒng)模型仍然非常有用。零部件數(shù)學(xué)模型的質(zhì)量直接關(guān)系到仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對數(shù)學(xué)模型各種參數(shù)屬性的設(shè)置來模擬零部件的功能，同時，經(jīng)過大量計算和試驗，不斷修正、完善數(shù)模。對于同一類零部件可以共用一個（或一類）模型，通過調(diào)整數(shù)模參數(shù)值來實現(xiàn)零部件的更迭。這對于縮短開發(fā)周期、節(jié)省開發(fā)成本，起著至關(guān)重要的作用。

在一定外界條件（即輸人或激勵，包括外加控制與外加干擾）的作用下，從系統(tǒng)的一定初始狀態(tài)出發(fā)，所經(jīng)歷的由其內(nèi)部的固有特性（即由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)所決定的特性）決定了整個動態(tài)過程。研究系統(tǒng)及其輸人、輸出三者之間的動態(tài)關(guān)系，即可確定其性能的屬性。圖1是汽車音響系統(tǒng)中揚(yáng)聲器的物理模型，其中In_pfUIn_m作為輸人信號、由電磁學(xué)可知，可以進(jìn)一步將其簡化為力f（t）輸人。

于是可將其進(jìn)一步簡化為質(zhì)量-阻尼-彈簧系統(tǒng)，如圖2所示，圖2中m、c、k分別表示質(zhì)量、粘性阻尼系數(shù)、彈簧剛度。對系統(tǒng)而言，質(zhì)量受外力f（t）的作用，質(zhì)量位移為y（t）（實際揚(yáng)聲器銜鐵的振幅），系統(tǒng)的動力學(xué)方程為my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。

其中，y（0）與y''''''''（0）分別為質(zhì)量的初位移與初速度，這就是在輸人作用于系統(tǒng)之前系統(tǒng)的初始狀態(tài)。顯然，此系統(tǒng)在任何瞬間的狀態(tài)完全可以由質(zhì)量的,y（t）與y''''''''（t）這兩個變動著的狀態(tài)（即狀態(tài)變量）在此瞬間的取值來刻畫。因為y（t）在此瞬間的取值代表了位移的情況，y''''''''（t）在此瞬間的取值代表了y（t）在此瞬間的變化趨勢（速度）的情況。

還有一種更直接的建立數(shù)學(xué)模型的方法，就是模擬硬件描述語言（AHDL）的含義。MAST就是一種AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的網(wǎng)表。

零部件的模型是建立在大量計算和試驗基礎(chǔ)上的，SABER軟件提供了大量的零部件庫文件，對于類似的零件只需修改其屬性參數(shù)值即可。

2.2對系統(tǒng)原理進(jìn)行仿真

在仿真過程中，將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)變成為計算機(jī)上運(yùn)行的仿真模型，是由SABER軟件系統(tǒng)來完成的，并同時根據(jù)仿真模型編制出仿真程序。通過對系統(tǒng)的仿真，可以隨時得出各個子系統(tǒng)或零部件的瞬時工作狀態(tài)及性能參數(shù)變化，如電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)矩等各參數(shù)的波形。通過對這些波形與實際試驗的結(jié)果進(jìn)行對比分析，找出兩者的差別，從而修正原設(shè)計。

如先前所提及的，安全性和舒適性的需求導(dǎo)致了新的、高能耗的負(fù)載。這些負(fù)載可能隨著汽車產(chǎn)品的進(jìn)一步電子化，汽車電子控制裝置得到更多的應(yīng)用，所消耗的電能也將大幅度地增加?，F(xiàn)有的12V動力電源已滿足不了汽車上所有電氣系統(tǒng)的需要，今后將采用集成的42V起動機(jī)-發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)最大輸出功率將由目前的1.4kW提高到8kw左右，發(fā)電效率將會達(dá)到80以上。伺時，電壓等級的提升還將同時帶來許多新的問題。12V/42V汽車雙電壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。

在雙電壓系統(tǒng)中，把用電設(shè)備分成兩部分：中小功率負(fù)載由14V電壓供電，如室內(nèi)燈、中控鎖、收音機(jī)、儀表、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等主要為車身電子設(shè)備；大功率負(fù)載，如電控機(jī)械制動裝置、電控機(jī)械氣門正時裝置、三元催化轉(zhuǎn)換加熱器、電控懸架等，主要為發(fā)動機(jī)、底盤系統(tǒng)電子設(shè)備，由42V電壓供電。此雙電壓供電系統(tǒng)有兩個關(guān)鍵器件，一個是DC/DC變換器，它能把交流發(fā)電機(jī)輸出的42V高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4V的電壓。另一個，是裝在發(fā)動機(jī)和變速器之間的起動-發(fā)電機(jī)，借助一個半導(dǎo)體整流-逆變功率變換器，它不僅充當(dāng)交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出42V的高電壓，而且在發(fā)動機(jī)起動時還作為起動機(jī)用。由于它是直接起動發(fā)動機(jī)，起動時間僅為0.5s，所以噪聲很小。

2.2.2起動機(jī)／發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

大功率起動機(jī)與發(fā)電機(jī)（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的轉(zhuǎn)矩特性一致，因此，集成兩種設(shè)備于一體在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上的效益也顯而易見。如圖4所示的輸出功率與內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線，ISA讓內(nèi)燃機(jī)的速度達(dá)到600v/min的起動速度，然后切換到發(fā)電模式。由于42V系統(tǒng)能夠提供足夠的電能，發(fā)動機(jī)在極短的時間內(nèi)起動且在點火前達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速，這樣可以降低低轉(zhuǎn)速下的排放，換句話說，使得汽車重起動變得更加容易。

2.2.3雙電壓系統(tǒng)中42V供電系統(tǒng)

在運(yùn)行中，雙電壓系統(tǒng)的電壓隨著轉(zhuǎn)速變化而變化，電壓峰值對電器元件的影響是非常明顯的。圖5所示的是雙電莊系統(tǒng)中42V供電系統(tǒng)的變化曲線，非常清晰地顯示了在轉(zhuǎn)速急劇變化時電壓的瞬時值，此脈沖電壓峰值在電氣系統(tǒng)設(shè)計和選擇電子電器元件時有著非常重要的參考價值。

在仿真過程中，主要分兩種類型進(jìn)行。為了描述簡單，這里將42V與14V分開進(jìn)行討論。第一種方法，全部打開所有的電子設(shè)備，可以觀察到整個系統(tǒng)及各個電子器件的電壓、電流波形，以及各個電子電器設(shè)備互相切換或同時打開時的電壓、電流波形。同時，很方便地觀察到在拋載狀況時的峰值電壓波形，局部拋載或全部拋載對系統(tǒng)的影響。

2.2.414V供電系統(tǒng)

14V電壓系統(tǒng)主要用于各控制單元，對波形要求甚高。若峰值電壓及電流產(chǎn)生嚴(yán)重的脈動，使蓄電池兩端電壓產(chǎn)生脈動干擾，控制單元搭鐵（蓄電池負(fù)極）電位也將隨之產(chǎn)生脈動干擾。如果這個干擾脈沖幅值過大，就會造成原有信號的丟失，引起控制失靈。觀察峰值電壓的波形，判定是否符合系統(tǒng)要求。14V線路上的電壓波形如圖6所示。

2.3對仿真模型進(jìn)行修改、檢驗

篇6

目前市場上的汽車種類繁多，車身造型也是五花八門，但大多還是采用了流線型的汽車車身造型設(shè)計，這樣可以使汽車形態(tài)流暢、簡潔大方、又減少了空氣阻力，尤其以跑車造型最具代表性，但這樣的造型卻給建模帶來很大難度，下面就以一款概念跑車為例，闡述Rhino制作汽車車身的三維建模方法。

1背景圖導(dǎo)入

在Rhino中最為精確建模的方法就是把各角度的背景圖插入到相應(yīng)的視圖中去。背景圖需提前在AUTOCAD軟件中制作出來，一般我們選用的角度多為頂視、側(cè)視和前視。然后應(yīng)用Rhino軟件的Back-groundbitmap工具將背景圖插入到相應(yīng)視圖中，調(diào)整比例和位置使它們的大小和位置關(guān)系互相符合，如圖1是背景圖插入并對齊后的樣子。

2繪制車身的特征

曲線這是一個非常關(guān)鍵的步驟，首先利用之前調(diào)整好的背景圖，應(yīng)用曲線工具繪制出構(gòu)成車身主要曲面的特征曲線。由于特征曲線直接關(guān)系到汽車整體造型質(zhì)量的高低，所以繪制時先打開Planner模式，然后在一個視圖中繪制出特征曲線，再使用controlpointson工具到相應(yīng)的視圖中，依照曲線的方向去調(diào)整每個控制點的具置，控制點越少，曲線的光滑度和精確度就越高，如圖2是各視圖中的汽車特征曲線。

3創(chuàng)建汽車的車身主體

在完成特征曲線的繪制后，就要進(jìn)行曲面生成的步驟。由于該車完全是流線型造型，為了生成光滑流暢的曲面，在曲面與曲面銜接的地方連接點盡量采用G2連續(xù)。由于構(gòu)成汽車車身的曲面比較多，我們在這主要把它大致分為三部分：車身、玻璃和車門。由于車身和車門在造型上是連貫的曲面，所以先利用Rhino中的Sweepalong2Rails將它們一體生成，再利用投影工具將車門投影上去，并對其進(jìn)行Trim做出車門部分。玻璃部分同樣采用Sweepalong2Rails或SurfacefromCurveNetwork工具，將其生成曲面。如圖3所示。

其它部件的生成

除了汽車的車身主體外，還為車身增加了進(jìn)氣格柵、門鎖把手、車標(biāo)等等細(xì)節(jié)，這些都是在車身對應(yīng)的位置上應(yīng)用投影、剪切、擠出等工具生成的。另外，還為汽車增加了車輪和內(nèi)飾，使汽車整體更加完美。如圖4所示。

模型渲染

篇7

2問題管理的系統(tǒng)化、體系化、流程化

汽車設(shè)計開發(fā)的問題管理是如此重要，大家需要把它系統(tǒng)化體系化流程化，這樣才能確保來自不同專業(yè)領(lǐng)域的工程師人員能夠按照統(tǒng)一的規(guī)則來完成相應(yīng)的工作，盡早并快速地提出問題和解決問題。問題管理系統(tǒng)化是指針對某個專業(yè)領(lǐng)域的問題管理需要系統(tǒng)化，這樣可以防止由于主觀因素等原因造成問題的遺漏。例如鈑金件設(shè)計沖壓成型性分析過程中需要考慮哪些要點，沖壓成型性問題的提出和解決需要有一套系統(tǒng)化的管理辦法，這樣不會因為年輕工程師經(jīng)驗不足而遺漏掉某個分析環(huán)節(jié)的問題。問題管理體系化是指在某個設(shè)計開發(fā)階段的問題管理需要體系化，這樣可以防止整個開發(fā)團(tuán)隊問題管理進(jìn)度不一致造成問題解決效率低下。例如在詳細(xì)設(shè)計階段，造型、感知質(zhì)量、總布置、沖壓、尺寸、總裝、涂裝、車身工藝和工裝等問題都會形成問題清單進(jìn)行管理，但是如果整個項目組沒有對這些問題管理進(jìn)行體系化地管理，會造成某些區(qū)域問題解決周期較長，從而影響到整個開發(fā)的進(jìn)度。進(jìn)一步說，在詳細(xì)設(shè)計階段，假如只重視了造型、感知質(zhì)量、總布置、沖壓、尺寸、總裝、涂裝、車身工藝和工裝問題這些清單的解決效率，忽略了沖壓清單的解決效率，會形成整個車型開發(fā)項目進(jìn)度的短板，延誤項目的進(jìn)程。因此，在某個設(shè)計開發(fā)階段有必要對各專業(yè)提出的問題清單進(jìn)行體系化的管理，整體推進(jìn)問題解決狀態(tài)，尤其是推動低狀態(tài)問題的快速決策和解決，確保整個開發(fā)周期滿足項目的要求。具體做法可以如下：對所有這個清單的總體狀態(tài)做出把控，并在整個開發(fā)團(tuán)隊內(nèi)共享相關(guān)的信息，例如及時該車型開發(fā)項目問題解決總體狀態(tài)表，對低狀態(tài)問題予以推動等等。問題管理流程化是指問題提出、問題解決、問題關(guān)閉需要形成相應(yīng)的流程，這樣可以使團(tuán)隊成員遵循既定的工作規(guī)則，避免因為流程不清晰而造成工作的推諉，影響工作效率，從而導(dǎo)致項目延誤。對于汽車產(chǎn)品，它的特點非常明顯，比如零件眾多、特征復(fù)雜及材質(zhì)多樣等。這些特點會導(dǎo)致各種感知質(zhì)量問題。其中，《整車靜態(tài)感知質(zhì)量工作流程》就對靜態(tài)感知質(zhì)量問題跟蹤管理等進(jìn)行了詳細(xì)的定義，如在某個開發(fā)階段由靜態(tài)感知質(zhì)量工程師進(jìn)行問題狀態(tài)管理，問題響應(yīng)需要問題責(zé)任區(qū)域在問題清單后3個工作日內(nèi)完成等等。這樣其中的各種角色就能夠明確工作的時間節(jié)點和工作內(nèi)容，對于問題提出、解決和關(guān)閉都按照這個統(tǒng)一的流程來執(zhí)行，分工與合作都有章可循，有法可依，工作效率高，問題解決的速度快，從而縮短汽車設(shè)計開發(fā)的周期。

3問題管理需要專人負(fù)責(zé)制并常態(tài)化

汽車設(shè)計開發(fā)過程中，各階段的問題側(cè)重點各不相同，各專業(yè)模塊各有特點，這就需要針對不同的問題進(jìn)行專人負(fù)責(zé)制地管理，并使其常態(tài)化，進(jìn)行常規(guī)化、持續(xù)化管理，直到項目完成。例如沖壓同步分析問題清單就需要有沖壓工程背景的沖壓工程師來管理，從第一個問題提出到最后一個問題關(guān)閉期間，都需要專人跟蹤推動，并在汽車設(shè)計開發(fā)團(tuán)隊里形成常態(tài)化的管理模式。這樣做的好處是能夠使問題一提出來就能夠傳遞到對應(yīng)的產(chǎn)品工程師處，并且由提出問題的沖壓工程師與該產(chǎn)品工程師密切溝通，共同討論問題解決的對策，產(chǎn)品工程師再將達(dá)成共識的對策落實到具體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，沖壓工程師再次分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)，驗證其沖壓成型性，直到問題關(guān)閉。例如，沖壓工程師做沖壓成型性分析后，發(fā)現(xiàn)左/右前輪罩外板加強(qiáng)板鈑件成形時，在拐角處有開裂現(xiàn)象，立刻將此問題納入沖壓同步分析問題清單跟蹤。他找到對應(yīng)的產(chǎn)品工程師，并一起尋找問題解決的對策，經(jīng)過雙方溝通達(dá)成“在此拐角處增加缺口，向內(nèi)凹5mm，并局部修改產(chǎn)品特征”的修改意見。產(chǎn)品工程師修改此零件3D數(shù)模，落實該措施，最后形成新的產(chǎn)品數(shù)模，提供給沖壓工程師再次分析，結(jié)果滿足沖壓成型性分析，問題關(guān)閉。

4問題管理需要分散與集中并行

在汽車設(shè)計開發(fā)過程中，對于某個專業(yè)領(lǐng)域提出的問題，我們以單一問題清單的形式來管理，由問題提出區(qū)域來跟蹤管控問題的進(jìn)度和狀態(tài)，這就是分散管理。但是由于在整個汽車設(shè)計開發(fā)過程中，不僅僅涉及到某個專業(yè)領(lǐng)域，而是跨多個專業(yè)領(lǐng)域，這樣的問題就相對比較復(fù)雜，需要集中管理。例如，總布置遇到的問題大多數(shù)是跨專業(yè)科室的，需要集中管理和決策。進(jìn)一步舉例如下，發(fā)動機(jī)艙布置作為整車開發(fā)過程中重要的組成部分，匯集了整車各專業(yè)設(shè)計因素，集材料、性能、安全、加工、裝配、維修、成本及美觀等諸方面于一體，充分展示了整車的設(shè)計水平，尤其需要多個科室協(xié)同進(jìn)行相關(guān)問題的處理和決策。又如，產(chǎn)品工程師在設(shè)計開發(fā)某個零部件時會遇到與下游科室零件搭接的問題，也需要集中協(xié)調(diào)和管理。再如，產(chǎn)品設(shè)計不滿足制造需求，屬于跨產(chǎn)品工程和制造工程區(qū)域的問題，也需要集中管控，召開專題會議上升決策等，避免由于專業(yè)角度不同而無法達(dá)成一致意見，妨礙問題的快速決策和解決。另外，在某個設(shè)計開發(fā)階段，同時會存在有多個專業(yè)領(lǐng)域的單一問題清單，這些清單即使有專人管理，也需要集中匯總狀態(tài)和做總體控制，這樣才能確保整個汽車設(shè)計開發(fā)的進(jìn)度不因為某個專業(yè)領(lǐng)域問題解決效率低下而拖后腿。

5問題管理需要發(fā)揮人的主觀能動性

以上措施再完美，離開了人的主觀能動性，也無法發(fā)揮作用。因此，在汽車設(shè)計開發(fā)過程中，必須要發(fā)揮開發(fā)團(tuán)隊每個人的主觀能動性，這樣問題管理才能夠卓有成效。要發(fā)揮人的主觀能動性來解決問題，首先就是要形成一致的目標(biāo)，以解決問題的結(jié)果為導(dǎo)向，把大家的意識統(tǒng)一起來，這樣行動起來大家參與解決問題的主動性和創(chuàng)造性才能發(fā)揮出來。例如為解決“輪罩與裙板圖示處配合不美觀”這個感知質(zhì)量問題，感知質(zhì)量工程師、造型工程師、產(chǎn)品工程師形成一致的目標(biāo)，就是要徹底解決該問題，使輪罩與裙板圖示處的配合能夠滿足感知質(zhì)量的要求。這樣大家目標(biāo)一致之后，無論是在討論方案、實施方案的過程中，大家心無雜念，都積極主動地參與到問題解決當(dāng)中，一心一意做好各自的工作，直到問題關(guān)閉，目標(biāo)實現(xiàn)。其次要發(fā)揮人的主觀能動性，我們需要在整個汽車設(shè)計開發(fā)團(tuán)隊里倡導(dǎo)出一種相互學(xué)習(xí)相互欣賞共同提升的工作氛圍。只有這樣，大家才會主動提出問題來共同討論，知無不言，言無不盡，大家一起集思廣益，共同促進(jìn)問題的解決，從而推動整個汽車設(shè)計開發(fā)項目向著既定的時間節(jié)點和成本目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)邁進(jìn)。

篇8

新能源汽車檢修課程需要學(xué)習(xí)者有較強(qiáng)的汽車?yán)碚摶A(chǔ)和動手實踐能力，授課對象是五年制（高級）汽車運(yùn)用與維修專業(yè)的學(xué)生。該類學(xué)生已經(jīng)在校學(xué)習(xí)三年，掌握了基本的汽車?yán)碚撘约俺Ｒ娷囕v故障診斷技術(shù)。授課教材是《新能源汽車技術(shù)》（崔勝民主編，北京大學(xué)出版社2009年出版），該教材全面系統(tǒng)論述新能源汽車技術(shù)，重點介紹電動汽車用動力電池、電動機(jī)，油電混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池電動汽車的結(jié)構(gòu)、原理及設(shè)計方法等，比較適合高年級汽車運(yùn)用與維修專業(yè)的學(xué)生使用。

2.課程目標(biāo)分析

在新能源汽車檢修課程的培訓(xùn)過程中，教師采用“行動引導(dǎo)型教學(xué)法”中的“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”，讓學(xué)生了解新能源汽車發(fā)展趨勢，重點掌握油電混動汽車和純電動汽車關(guān)鍵技術(shù)，提高學(xué)生對新能源汽車的整體認(rèn)識和動手實踐能力。

二、教學(xué)方案設(shè)計

筆者以豐田普銳斯油電混合動力汽車動力系統(tǒng)的電路故障診斷為例，介紹如何應(yīng)用工作任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)油電混合動力汽車動力系統(tǒng)電路項目。

1.課程任務(wù)制定

教師事先用三組線束將豐田普銳斯教學(xué)車與其配套的油電混合動力系統(tǒng)電路測試面板相連，一組學(xué)生利用故障設(shè)置盒在原車設(shè)置故障，另一組學(xué)生在電路測試面板上找出故障點并排除。具體要求學(xué)生做到如下幾點：

（1）排除豐田普銳斯油電混合動力系統(tǒng)兩個故障點；

（2）實車診斷故障在20分鐘之內(nèi)完成；

（3）查閱豐田普銳斯油電混合動力系統(tǒng)維修手冊；

（4）使用豐田汽車專用檢測儀（型號IntelligentTesterⅡ）和萬用表等設(shè)備；

（5）實車操作動作符合人身、車輛的安全規(guī)范。

2.課程組織實施

在課堂上，教師依據(jù)教學(xué)流程，充分利用課堂時間。該課程一體化教學(xué)按任務(wù)驅(qū)動、分層教學(xué)、小組合作以及評價總結(jié)等學(xué)習(xí)法來組織教學(xué)。

（1）復(fù)習(xí)課程，引出項目。教師在布置工作任務(wù)之前，利用汽車零部件實物、PPT課件，向?qū)W生講解豐田普銳斯汽車動力系統(tǒng)中的驅(qū)動橋機(jī)械組成和工作原理，回顧上一節(jié)課的內(nèi)容，同時引出動力系統(tǒng)的控制電路，研究其組成、工作特點。

（2）分組定崗，布置任務(wù)。教師依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，將學(xué)生分成多個小組，每一小組4~5人。每輛教學(xué)車配2組人員，老師向小組派發(fā)工作任務(wù)書。設(shè)置故障組人員通過討論后，利用故障設(shè)置盒設(shè)置2個故障點，同時評價另一組成員在實車排除故障的實操行為。而排除故障小組接到任務(wù)書后，查閱動力系統(tǒng)電路圖，分析電路的工作原理，準(zhǔn)備車輛保護(hù)五件套、豐田汽車專用檢測儀、萬用表和常用工具等。

（3）任務(wù)驅(qū)動，分工合作。故障排除組：①檢查車輛的安全狀況，拉手剎，掛空擋，安裝保護(hù)五件套。②根據(jù)任務(wù)書的要求，觀察教學(xué)車的故障現(xiàn)象并記錄。經(jīng)過小組成員大腦風(fēng)暴，分析可能引起故障的原因。③利用豐田汽車專用檢測儀檢測故障碼，讀取油電混合動力汽車動力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流。④使用萬用表檢測動力系統(tǒng)線路的斷路或短路，在規(guī)定的時間內(nèi)排除故障，認(rèn)真填寫工作任務(wù)書。⑤在工作任務(wù)完成后或由于時間關(guān)系結(jié)束實操行為，恢復(fù)車輛的整體原貌，清潔車輛和場地，整理專用設(shè)備和工具。故障設(shè)置組：通過小組討論設(shè)置故障點，并保持車輛的清潔，不準(zhǔn)故意破壞有關(guān)車輛安全性能的零部件；在旁邊觀察故障排除組成員的每一個細(xì)節(jié)動作，把優(yōu)缺點認(rèn)真記錄在工作任務(wù)書上，如果出現(xiàn)違規(guī)操作要立刻制止；根據(jù)故障排除組成員在排故過程中的具體表現(xiàn)，綜合評價每一位故障排除組成員學(xué)習(xí)情況，并給予合理的建議。

（4）檢查控制，排憂解難。學(xué)生在實車排除故障過程當(dāng)中，記錄重要的實操步驟和檢測結(jié)果。教師時刻監(jiān)督實習(xí)場地的變化，排除一些影響教學(xué)進(jìn)度的因素，發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作，特別是安全問題要立刻要求學(xué)生改正。

（5）相互評價，取長補(bǔ)短。學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成實車故障排除后，開展組內(nèi)成員自評、小組間互評和教師點評。成員自評主要是提高學(xué)生對油電混合動力汽車動力系統(tǒng)電路的認(rèn)識。小組互評可以使得學(xué)生在動力系統(tǒng)電路排故的操作過程中，明白自己的不足。老師點評學(xué)生動力系統(tǒng)電路排故的思路、步驟，避免學(xué)生走彎路。三種評價有效理順每位學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，學(xué)生聽取別人的建議，彌補(bǔ)自己的薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化完成項目的方案，靈活掌握新能源汽車的新知識和新技能。

三、課程成績評定

該門課程的成績評定由過程性評定和終結(jié)性評定組成，二者分值各占50%。過程性評定通過小組成員自評、小組互評和教師點評三種方式共同完成，整個過程必須公正和公開。終結(jié)性評定通過平時課后作業(yè)和期末閉卷筆試成績兩種方式共同完成。過程性評定是重視學(xué)生電路檢測、總成拆裝的實操行為，而終結(jié)性評定是重視學(xué)生理論知識的掌握水平，兩者結(jié)合全面提高學(xué)生的汽車維修專業(yè)能力。

四、課程設(shè)計體會

1.學(xué)生收獲

任務(wù)驅(qū)動是該課程實施的主干，學(xué)生主動，教師引導(dǎo)，將“教、學(xué)、做”適當(dāng)?shù)厝跒橐惑w。學(xué)生可以在模擬的汽車維修情境中學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，快速掌握新能源汽車維修技術(shù)。個別學(xué)生學(xué)習(xí)能力較差，通過小組成員的通力合作，互幫互帶來完成任務(wù)，增強(qiáng)其自信心。

2.師資要求

篇9

嚴(yán)揚(yáng)在與該系交通工具設(shè)計專業(yè)的學(xué)生們交流時，反復(fù)提醒同學(xué)們每一個作品背后要有“故事”，“故事”的內(nèi)容包括這輛車是為誰設(shè)計的，車輛的使用者用車時的場景等等，其目的就是希望學(xué)生避免掉進(jìn)過分地重視汽車造型而忽視了汽車的實際功能的“坑洞”里。

汽車設(shè)計人才的成長需要整個汽車工業(yè)體系的配合

“以前我國培養(yǎng)汽車設(shè)計師的教育模式是以車身工程為主，車身造型為輔，專業(yè)設(shè)置屬于工科，而在國外，汽車設(shè)計師基本都是搞造型的出身，專業(yè)設(shè)置屬藝術(shù)類。國內(nèi)以前這種教育模式與當(dāng)時中國汽車工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平是相適應(yīng)的，而且也是與當(dāng)時汽車市場的發(fā)展?fàn)顩r相適應(yīng)的。如果當(dāng)時培養(yǎng)以車身造型為主的設(shè)計師，那么他們走出校門后很可能難有用武之地?！睋?jù)介紹，清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計系開始“試水”汽車造型設(shè)計方面的課程也是1996年以后的事情了。嚴(yán)揚(yáng)指出，這幾年隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車消費(fèi)市場越來越成熟，個人買車的比例也越來越高，中國培養(yǎng)以造型為主的汽車設(shè)計師的時機(jī)已經(jīng)成熟，“現(xiàn)在已經(jīng)有一些我們認(rèn)為不錯的企業(yè)開始給設(shè)計師提供良好的成長與發(fā)揮的環(huán)境了，但一個好的設(shè)計人才的成長還需要整個汽車工業(yè)體系的配合?！?/p>

技術(shù)對市場的影響越來越不明顯

嚴(yán)揚(yáng)認(rèn)為，造型作為汽車產(chǎn)品的一種競爭力，其作用正在不斷提升，在國外，一些汽車產(chǎn)品的設(shè)計對市場的影響力已經(jīng)超過了技術(shù)對市場的影響力，國內(nèi)也出現(xiàn)了這種趨勢。

他解釋道：“任何一個產(chǎn)品進(jìn)入市場時都是以技術(shù)為主導(dǎo)的，很多現(xiàn)代產(chǎn)品的產(chǎn)生正是基于技術(shù)創(chuàng)新，但是技術(shù)對市場的推動是跳躍式的——技術(shù)發(fā)展到一個十分成熟的階段后，就會遇到一個平臺，期間產(chǎn)品的技術(shù)不會有重大進(jìn)步，也不會對產(chǎn)品的市場進(jìn)步產(chǎn)生重大的推進(jìn)，當(dāng)產(chǎn)品技術(shù)得到重大突破，擺脫平臺期后技術(shù)對市場的推動作用又會增強(qiáng)，但這一技術(shù)會逐漸成熟，走向下一個平臺期。從機(jī)械技術(shù)的角度來看，汽車技術(shù)遇到的平臺期已經(jīng)很長了，說得極端一些，20世紀(jì)前半葉，汽車機(jī)械技術(shù)方面的大致格局已經(jīng)形成，雖然之后汽車技術(shù)又遇到了很多很有意義的改進(jìn)，但是對汽車的基本功用、結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生大的影響。當(dāng)技術(shù)遇到這種平臺期時，產(chǎn)品在市場上的進(jìn)步需要設(shè)計來彌補(bǔ)、來推動。汽車造型在產(chǎn)品間技術(shù)水平差不多的情況下能夠通過體現(xiàn)個性，滿足消費(fèi)者的心理需求來創(chuàng)造更多的價值。”

國內(nèi)汽車企業(yè)模仿借鑒要避免“硬碰硬”

在與筆者聊到某款因外型設(shè)計而引起廣泛爭議的車型時，嚴(yán)揚(yáng)認(rèn)為，我國一些汽車的設(shè)計可能會有模仿的因素但這并不完全等同于抄襲，某些汽車工業(yè)強(qiáng)國在發(fā)展初期也是經(jīng)歷了模仿的階段。關(guān)鍵是我們的企業(yè)在模仿、借鑒的過程中要學(xué)會與國外的企業(yè)“共生”，不能在知識產(chǎn)權(quán)的問題上與別人“硬碰硬”。當(dāng)我們國家汽車設(shè)計能力發(fā)展到一定水平后，模仿自然就會轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新。

汽車上的“中國元素”應(yīng)當(dāng)是一種自然的流露

篇10

2提高項目管理在汽車音響產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中的應(yīng)用效率的策略

2.1在整個汽車企業(yè)管理層形成項目管理理念現(xiàn)階段，中國汽車企業(yè)應(yīng)該形成較為系統(tǒng)化、格局化的項目管理模式，以有效的抵制某些企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)過程中項目管理的自發(fā)形成與局部開展弊端。而且汽車企業(yè)高層應(yīng)該擔(dān)負(fù)著推動項目管理發(fā)展的責(zé)任，充分認(rèn)識到當(dāng)今社會項目管理在汽車音響產(chǎn)品開發(fā)乃至整個企業(yè)生存發(fā)展上的重要性，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)企業(yè)自身積極營造圍繞項目管理的企業(yè)管理文化。而且，企業(yè)管理層不僅要形成項目管理理念，更要在實踐中有效開展產(chǎn)品開發(fā)的項目管理，擔(dān)當(dāng)重大項目的指揮者和組織者。