汽车电子技术论文范文

时间:2023-01-03 01:55:45

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汽车电子技术论文

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二、汽车电子技术的应用现状

汽车电子技术已经广泛的应用到了汽车的各个系统,从汽车的动力性系统、操纵性系统、经济排放性系统、汽车的舒适性系统到汽车的安全性系统,越来越多的实现了电子技术的应用,下面着重从安全性和动力性系统两个方面介绍汽车电子技术的应用现状。

(一)电子技术在汽车安全性方面的应用

1、汽车安全气囊系统

当汽车发生危险碰撞时,通常是汽车与车外物体碰撞进行一次碰撞,然后由于惯性力的作用,车内人员与车体进行二次碰撞。安全气囊属于汽车电子控制系统,是在第一次汽车发生猛烈撞击时,通过信号传感器,将撞击信号传递给安全气囊电子控制装置,控制装置打开点火器,使气囊产生大量的氮气,阻隔车内人员与车体的第二次撞击,起到缓冲撞击力的作用,保护了车内人员的安全。属于在事故发生时,避免或减少人员伤亡的一种被动安全防御性电子控制设备。

2、(ABS)汽车防抱死制动系统

通过装置感应避免车辆因道路、操作原因出现交通事故的装置是主动安全控制设备,汽车防抱死制动系统就是通过调节汽车车轮在行驶过程中的制动力,保证汽车与在制动时不会发生转向力丧失、车轮抱死等现象,在横纵向控制车轮和地面的附着系数。该装置提高了汽车启动和行驶过程中的稳定性和制动性。在主动安全防御上有着重要的作用。

(二)电子技术在汽车动力性方面的应用

1、电子控制点火系统

电子控制火系统,是通过电子装置收集发动机的转动速度、进气温度及车内水温分析确定最佳点火时间,而且为了保证点火时间计算的准确性,还要通过汽车内设置的爆震传感器收集的信号来更正时间,以保证燃油的利用率且达到了环保的效果。

2、电子控制发动机燃油喷射系统

电子控制发动机燃油喷射系统不同于传统的机械控制和机电混合控制点火装置,它是通过电子系统根据汽车的发动转速和汽车气压进气量自动计算汽车的用油量,并通过传感装置修正计算量后最终确定实际喷油量。通过电子控制不仅能计算喷油量还能根据发动机的工作情况自动转换喷油的方式,适应发动机的工作要求。这使汽车在行驶过程中大大的较少了燃油率,并时时让发动机处于最佳工作状态。

三、汽车电子技术的未来发展要求

(一)环保技术

汽车的增加无疑给环境的生态发展带来了挑战。因此通过汽车电子技术在汽车动力控制系统的应用提高降低能效是未来的发展的新要求。均质充量压燃烧和气缸压力传感等系统的开发成为汽车制造商的一个新的发展方向,它能控制燃油的使用率做到节能减排的效果。同时电动环保汽车的使用也是未来发展的重要内容。

(二)安全技术

近年来随着汽车的增多交通事故频发,这引起了人们对汽车安全性的高度关注。在现有的汽车安全控制装置中,不论是主动防御装置还是安全气囊等被动防御装置都在保护车内人员安全上起到了较好的作用。在未来的发展中,我们还应充分开发光学、传感器、雷达报警装置等电子技术,让其在行车过程中提供最佳行驶速度和紧急事故智能控制系统,保证驾驶者的安全。

(三)娱乐与智能通讯

车载电子产品已经将娱乐通讯等技术带入汽车内,给车内人员提供便捷、舒适的行车环境。随着人们对网络的依赖程度增加,高效、快捷的网络数据更新是未来发展比不可少的,特别是价格开发上要注重各种价位汽车的适用性。同时车载电视、多媒体影音播放器、GPS定位系统,也应从多方面出发,更加完善的服务汽车使用者。

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二汽车电子的未来发展前景

未来汽车电子将由最初的基础功能性应用逐渐向高级交互式应用发展。近年来,随着汽车领域传感器技术的应用,以及互联网在汽车上的逐步渗透,汽车的电子化趋势发展迅猛,表现得越来越明显,出现了高度电子化和高度智能化的产品,前者以特斯拉为代表,后者以谷歌无人驾驶汽车为代表。随着今后科技的飞速发展,汽车电子的渗透率将会更快。在未来,随着汽车安全性、人性化、智能化、娱乐性等方面需求的增长,汽车安全、智能以及娱乐系统的开发,将成为汽车电子技术的亮点,发展前景广阔。

(1)智能化

随着近年来信息化建设的快速发展,在车辆、道路、交通系统中,大量的实时信息开始在三者之间得到共享,这就是智能化。智能化为人们的出行提供很多方便。未来国内外汽车发展领域,智能汽车将成为发展的重点和热点,也是未来汽车发展的大趋势。

(2)安全化

随着我国汽车数量的逐年增多,汽车安全的重要性不言而喻,如何最大限度地提高汽车的安全性,是汽车设计与制造领域的重要问题。新型汽车安全系统越来越智能化和自动化,相应的技术要求也日益苛刻。例如汽车的安全气囊系统,目前一些制造企业已经开始了技术升级,通过使用安全总线和协议来为汽车的被动安全提供保障。

(3)网络化

今天,汽车制造行业日益复杂的安全性、动力、底盘以及车身系统协调统一问题,都需要一个以可靠方式提供极高数据速率的网络。FlexRay总线作为一种高速网络,近年来被提出应用在汽车领域。FlexRay作为下一代汽车网络协议,在技术支持方面,可以为汽车提供带宽、实时响应能力,可提高汽车行驶的可靠性,帮助汽车实现线控应用。

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二、汽车安全性的影响因素

汽车的安全性能主要是受一下三个因素的影响:一,驾驶员;二,驾驶环境;三,车辆本身。它们共同构成了汽车安全性能。其中驾驶员的因素是占主导地位的,例如驾驶员对车辆驾驶能力的好坏、驾驶员安全意识是否到位和是否遵守交通法律法规等等。在繁忙和交通环境拥挤的车辆行驶过程中,如果驾驶员的心理不是很健康积极的话,那么就会直接影响到车辆行驶的安全。有很大一部分的汽车事故都是因为驾驶员不遵守交通法律法规造成的。虽然每个国家和政府都在努力的采取措施来禁止这类事情,但是还是有很多的驾驶员对其不予理会,对这些措施不以为然,都抱着侥幸心理,以为自己不会成为事故的主角,但是就是因为如此,让事故有机可乘。而驾驶环境和气候的影响对行车的安全影响也很大,比如急险弯道、结冰路面、雨天湿滑路面等特殊的路面情况和天气情况也是导致事故多发的罪魁祸首。所以在如此环境下驾驶车辆必须小心谨慎,并且需要掌握足够的驾驶技能和经验。然后就是汽车本身的安全性能了,虽然车辆本身的安全性能的提高并不能有效的降低生活中的交通事故发生频率,但是却可以在交通事故发生后能最大限度的保证车内乘员避免受到伤害。

三、电子技术在汽车行驶安全上的应用

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ESP的结构及控制原理

汽车电子稳定程序控制系统,英文缩写为ESP(ElectronicStabilityProgram)。虽然不同的车型,往往赋予其不同的名称,如BMW称其为DSC,丰田、雷克萨斯称其为VSC,而VOLVO汽车称其为DSTC,但其原理和作用基本相同。

ESP系统由电子控制单元(ECU),方向盘转角传感器,轮速传感器,横摆角速度传感器,横向角速度传感器及液压系统组成,ESP除了具有ABS和TCS的功能之外,更是一种智能的主动安全系统。

ESP的ECU通过高度灵敏的传感器时刻监测车辆的行驶状态,并通过计算分析判定车辆行驶方向是否偏离驾驶员的操作意图。ESP能立刻识别出危险情况,并提前裁决出可行的干预措施使车辆恢复到稳定行驶状态,ESP的干预措施包括对车轮独立的施加制动力;在特殊工况对变速箱的干预措施;通过发动机管理系统减小发动机扭矩。

ESP三大特点

1.实时监控:ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态,并不断向发动机和制动系统发出指令。

2.主动干预:ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用,但不能调控发动机。ESP则可以通过主动调控发动机的转速,并调整每个轮子的驱动力和制动力,来修正汽车的过度转向和转向不足。

3.事先提醒:当驾驶者操作不当或路面异常时,ESP会用警告灯警示驾驶者。换句话说ESP实际上是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况,此时后轮失控而甩尾,ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子;在转向过少时,为了校正循迹方向,ESP则会刹慢内后轮,从而校正行驶方向。

P研究的关键技术

ESP系统的开发有赖于以下几个关键技术的突破。因此科研人员要在以下几个方面多下功夫,争取研究开发出更加完善和优化的ESP系统。

1.传感技术的改进

在ESP系统中使用的传感器有车辆横摆角速度传感器、横向加速度传感器、方向盘转角传感器、轮速传感器等,它们都是ESP中不可缺少的重要部件。提高他们的可靠性并降低成本一直是这方面的开发人员追求的目标。随着价格低廉的微机械(Micro—Machined)加速度和横摆角速度传感器的出现,为这项技术的广泛应用创造了一定的条件。

2.体积小质量轻及低成本液压制动作动系统的结构设计

这方面BOSCH公司在ESP系统中采用的结构有一定的代表性,其液压作动系统由预加压泵PCP(PrechargePump)压力产生装置(PressureGeneratorAssembly)液压单元HU5.0所构成。

3.ESP的软硬件设计

由于ESP的ECU需要估计车辆运行的状态变量和计算相应的运动控制量,所以计算处理能力和程序容量要比ABS系统大数倍,一般多采用CPU结构。而ECU软件计算的研究则是研究的重中之重,基于模型的现代控制理论已经很难适应ESP这样一个复杂系统的控制,必须寻求鲁棒性较强的非线性控制算法。

4.通过CAN完善控制功能

ESP的ECU(电子控制单元)与发动机、传动系的ECU通过CAN互联,使其能更好地发挥控制功能。例如自动变速器将当前的机械传动比、液力变矩器变矩比和所在档位等信息传给ESP,以估算驱动轮上的驱动力。当ESP识别出是在低附着系数路面时,它会禁止驾驶员挂低档。在这种路面上起步时,ESP会告知传动系ECU应事先挂入2档,这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。

目前国外,特别是欧洲,越来越多的车型已将ESP系统作为其标准配置,国内一些中高档车型也逐渐将其作为标准配置。据报道,2004年中国新车的ESP系统装备率为3,欧洲的新车装备率为35。2005年欧洲出产新车ESP装备率达到40,中国达到4。ESP正在向一般的商用车及重型卡车普及,多家商用车生产厂商和重型卡车生产厂商正在推出带ESP系统的车型。现在正是欧美汽车工业界推广应用ESP系统的时期,国内也正处于迅速的推广普及阶段。

可以预见,ESP汽车安全产品不久将成为多款中、高档轿车和其它车型的标准配制,掌握ESP技术,就掌握了竞争未来汽车安全技术的主动权。所以攻克ESP设计的理论与关键技术,对提高国产汽车的自主开发能力、缩短与发达国家的差距具有重要的现实意义。它将为我国汽车工业的繁荣发展以及促进其它相关工业的繁荣发展起着重要作用,并能带来巨大的社会效益和经济效益。

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(1)要有一支高素质的师资队伍,教师要向双师型转化,在实验过程中才能更好地帮助学生提高工程实践能力和培养创新能力。

(2)加强实验室的建设,增加实验经费,保证实验室的实验设备满足开放实验的要求。要有有效的实验室管理方法,可通过计算机或校园网使实验管理的工作简化。应适当提高担任实验教学的教师待遇。

(3)学生要有学习的自觉性,才能保质保量按时完成实验,才能取得一定的效果。

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一辆捷达轿车。冷车启动困难,有时候要启动半个小时左右才能着车,着车后车辆抖动也比较厉害。需要将油门稳住,待发动机热了后,抖动才消失。热车后一切正常,加速也非常有力。

1.2诊断与排除过程

1.2.1第一次的诊断与排除过程

①首先调取故障码,用汽车故障诊断议诊断显示,曲轴位置传感器故障。②读取传感器数据,正常,再测量传感器电阻,正常,判断传感器没问题。③出现这个故障码是因为发动机启动多次不着车ECU储存的故障码,清除故障码。④无故障码,说明感应塞、传感器、线圈、电阻等电子原件所反映零部件的部位无故障。⑤检查高压线有火;检查火花塞有很浓的汽油味,说明该车冷车确实燃烧不好,火花塞跳火试验良好,说明点火系无故障。⑥拆下喷油嘴检查,雾化良好,并且无滴漏情况,说明喷油嘴正常;用LED灯检查喷油嘴信号,4个都正常,说明燃油供给系无故障。⑦检查气缸压力,发现缸压偏低,只有8KG左右,捷达车缸压在11KG左右,因此判断是因为冷车缸压不够引起冷车不好启动。经拆检,全部气门上都有很厚的积碳,而汽缸壁磨损情况良好。清除气门上的积碳,研磨好后装车,一次就启动了。至此,车的故障好像已经排除,维修完成。

1.2.2第二次诊断与排除过程

第二天,再次启动,竟然和头天维修前的情况一样,启动还是需要多次才能着车,说明故障没有排除。①再次检查缸压仍只有8KG左右,说明故障不是气门本身密封不严。②发动机工作时无烧机油现象,说明活塞环间隙、缸壁间隙正常。③故障排除到现在这个程度感觉已无从下手了,但是该车的故障是很明显地存在的。只是靠汽车故障诊断仪进行诊断已经不能解决问题,要找到故障、排除故障需要的不仅是检测设备,更需要使用的设备的维修师傅的经验积淀,如果仅仅会熟练使用诊断仪,至此也就只能束手无策了。仔细把上述故障诊断排除过程梳理了一遍,排除故障的步骤是对的,没有错误,但也没有找到故障的根源,故障根本不在电器、点火系、燃油供给系。在上述气缸压力检查中发现缸压低于正常值很多,只有8KG。再从该车的原理与结构上分析,该车是用的顶置凸轮轴,凸轮轴再通过凸轮及液压挺柱(筒)来驱动气门。故障可能出现在配气机构。④用替换法,将凸轮轴、液压挺柱(筒)更换上新的,启动发动机,一次性打着,至此,问题似乎又解决了。但是将车停了一夜,第三天再次启动发动机,又打不着了,又要启动很多次才能打着!说明原车的凸轮轴、液压挺柱(筒)没有问题,第二天的推理判断没有找准故障原因。①装回原车的凸轮轴、液压挺柱(筒)。换好了后再试着启动一下,居然一次就打着了,证明液压挺柱(筒)本身是没问题的,那为什么液压挺柱(筒)拆装了一次就能正常的启动一次,冷车启动就要多次?会不会是机油压力过高,让液压挺柱变高,让气门不能完全回位,与气门座圈之间产生间隙呢?液压挺柱(筒)是个机械零件,它的作用是:通过发动机的机油压力将机油压入它内部从而自动调整气门间隙,实现无间隙传动,以解决由于气门间隙的存在配气机构在工作时所产生的冲击和噪声。其工作原理是:发动机工作时,机油沿主油道供到气门挺柱,并充满柱塞内腔及高、低压腔的空腔内。当气门关闭时,机油经挺柱体和柱塞上的油孔压进柱塞低压腔,并推开单向阀充入油缸的高压腔。压力弹簧使柱塞连同压合在挺柱体中的柱塞座上紧靠着挺柱体,使配气机构的间隙消失。当凸轮转到工作而使挺柱体向下移动时,柱塞随之挺柱体下移,于是柱塞下部空腔内的油压迅速升高,使单向阀关闭。由于液体的不可压缩性,整个挺柱便像一个刚体一样,按凸轮的运动规律,使气门开启、关闭。当油压过高或者气门受热膨胀时,将有少许油液经柱塞与挺柱体的间隙处漏出去。当气门开始关闭或冷却收缩时,柱塞所受压力减小,由于柱塞弹簧的作用,柱塞向上运动,始终保持与推杆的接触,同时柱塞下部高压腔产生真空度,于是,主油道的油压将再次推开单向阀,向高压腔内充油而再度充满整个挺柱内腔。通过上述液压挺柱的工作原理,推理得出:液压挺柱的高、低压腔在气门开始关闭或冷却收缩时充满着压力油,当压力油的压力符合要求时,气门就关闭的严密;如果压力油的压力高,甚至高出标准很多时,挺柱就会在压力的作用下顶开气门,气门就会关闭不严。把液压挺柱拆装一次后,液压挺柱内部多余的机油就泄掉了,挺柱就不会顶开气门了,气门密封就好了,缸压就正常了,发动机也好启动了。②检查机油压力,接上机油压力表,启动发动机,发现机油压力明显偏高,机油压力表上显示到最高位了。③拆检机油泵,发现机油泵内部的泄压阀有拉伤的痕迹。冷车的时候就卡住了,发动机热了以后,间隙正常了,就不会卡了,机油压力就正常,所以发动机冷车不好启动,热车一切正常。④更换机油泵,一次性启动。第二天再启动,也是一次性启动。此车故障彻底排除。

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二、排气再循环

这种系统就是把发动机中排出的一些废气继续回送到汽车的进气歧管中,再混入一定量的新鲜空气最后再一起被送入气缸,这样可以在一定程度上减少发动机生成有害气体,其中关于再循环系统中所循环的的废气量则是排气再循环阀来自动控制。怠速控制汽车中的怠速控制的功用就是达到让发动机起动之后就很快进入暖机过程的目的,同时还能自动的保持发动机在怠速下稳定的运行。而关于怠速控制的主要内容就是:汽车起动后的对于暖机过程的相关控制以及负荷变化的控制等等。

三、汽车发动机电子技术的发展趋势

由于经济的快速发展,人们已经不仅仅满足于物质追求了,所以人们对于汽车的安全性、环保性、舒适性、娱乐性等等的要求也就不断的严苛,这就直接导致了汽车电子技术完全迈进了优化人、汽车、环境三者之间的整体意识的时代。汽车发动机电子技术的快速发展对于汽车相关性能的提高至关重要。笔者认为在未来汽车发动机电子控制技术的发展趋势有以下两点:首先就是传感器技术。因为当前人们汽车的自动化程度要求和传感器的依赖程度越来越高,这样就促使传感器朝着多功能化、集成化智能化和微型化这三个方向发展,2、发动机电控单元ECU。电控单元ECU是汽车电子控制系统中的核心部件,微处理机功能要更强大。

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二、TRIZ理论在汽车电子技术课程教学中的应用

随着TRIZ理论的不断发展,TRIZ理论和方法的应用也越来越广泛,现阶段,TRIZ在创新教学、创新设计、创新科研等得到了广泛的应用,取得了傲人的成绩,笔者从TRIZ理论和方法的角度出发并在汽车电子技术教学中应用这一理论,旨在促进汽车行业的进一步发展,为汽车服务工程的创新性人才培养提供一条途径。

(1)改革汽车电子技术课程教学的内容,进一步培养学生的创新意识。

众所周知,汽车电子技术课程涉及到的较多内容,如汽发动机原理、汽车构造、汽车故障检测、汽车电子技术等等,在涉及的这些课程中,有的课程具有很强的实践性和设计性,对于这样的课程,就必须对其教学内容进行改革,对学生的创新意识进行强化。从实质上来说,想要灵活的运用汽车教学过程中的基础理论,最重要的一点就是创新,正因如此,在讲授这些实践性和设计性较强的课程的时候,一定要调动学生的主动性,启发学生的思维,采用不同的应用实例来解释一个原理或一个方法。教师在授课过程中,如果在讲到电子巡航中应用的磁阻式转速传感器时,可以通过与学生之前学过的转速传感器的各种形式与现在学的内容进行比较,帮助学生记忆。从实际出发,理论联系实际是改革汽车电子技术课程教学内容的关键所在。汽车电子技术作为汽车服务工程的重点,其自身具有很强的实践性,如果在运用“偏理论、清实践”传统的教学模式,那么必然会打击学生的积极性,使学生产生畏惧心理。所以一定要加大汽车电子技术课程教学的实践性,充分利用学生的视觉、感性认识,将汽车电子技术的应用过程以及应用的不同形式,鼓励学生积极的动手实践。

(2)改进和完善汽车电子技术课程的教学手段和教学方法,培养学生的创新思维

首先,在汽车电子技术课程教学中可以制作精美的电子课件,如果能够在汽车电子技术课程的教学过程中引入CAI技术,那么势必会给汽车电子技术课程的教学带来质的改变。随着社会的不断发展,网络技术和多媒体技术也日趋完善,CAI技术(computerAssistedInstruction)以其特有的效果(直观性和互动性),被广泛应用在课堂教学中。将CAI技术应用到汽车电子技术课程教学中,采用动画、三维等描述,既可以提高学生的兴趣,还能够加深学生的印象,可谓是一举多得。在汽车电子技术课程的教学过程中,培养学生对汽车服务工程类课程的学习兴趣,尤其是汽车电器、汽车构造这些课程,要尽可能的多加一些视频,以最直观的方式帮助学生了解汽车部件的装置远动过程,以帮助学生深入的了解汽车的基本原理和基本结构。其次,对于学生的作业形式,笔者认为可以采用论文作业的方式,之所以采用这种方式,其主要原因是它能够引导学生的创新思维。在授课接近尾声的时候,用论文的形式布置作业,有利于培养学生的发散思维,培养学生的创新意识,激活学生的创新思维。最后,要训练学生的思维方法和创新思维技法,讲完一个基础理论,我们就可以采用TRIZ理论中40个发明创造原理中的一个方法,促进学生之间的相互启发,激发学生他们的联想思维、想象思维、灵感思维,进而得到创新的成果。

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在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析,就必须求出三极管的基电压,必须忽略三极管静态基极电流。这样,我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。

二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题

由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级,因此,其机理和现有的电子元件截然不同,理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决,如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此,纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面,其主要表现在以下几个方面。

(1)纳米Si基量子异质结加工

要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度,最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中,不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的,构建成纳米尺度的量子势阱,这种结构称作“半导体异质结”。

(2)分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线,但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上;另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管,PurdueUniversity等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展,但该技术何时能够走出实验室进入实用,仍无法断言。

(3)超高密度量子效应存储器

超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件,它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是,有了制造纳米电子逻辑器件的能力后,如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。

(4)纳米计算机的“互连问题”

一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局,而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说,就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内,并极快地使用和产生信息,需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件,而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言,由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”,这样就有一些几何学上的考虑和限制,连接的数量不可能无限制地增加。因此,纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。

(5)纳米/分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境

当前,分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速发展,利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境,并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题,目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。

三、交互式电子技术手册

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段,根据美国国防部的定义:加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在,大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是,各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段,但是各有优点,较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。

简单的说,电子技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便,数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式,电子技术手册的发展就是围绕这一过程来进行的。

四、电子技术在时间与频率标准中的应用

时间和频率是描述同一周期现象的两个参数,可由时间标准导出频率标准,两者可共用的一个基准。

1952年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的,分别称为世界时(UT)和历书时(ET)。这种基于天文方面的宏观计时标准,设备庞大,操作麻烦,精度仅达10-9。随着电子技术与微波光谱学的发展,产生了量子电子学、激光等新技术,由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准,如(133Cs)频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后,将过去基于宏观的天体运动的计时标准,改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化,体积、重量大减小;另一方面使频率标准的稳定度大为提高(可达10-12—10-14量级,即30万年——300万年差1秒)。1967年第13届国际计量大会正式通过决议,规定:“一秒等于133Cs原子基态两超精细能级跃迁的9192631770个周期所持续的时间”。该时间基准,发展了高精度的测频技术,大大有助于宇宙航行和空间探索,加速了现代微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。

总之,在探讨了近似计算在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后,广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣,尖端信息普遍进入我们生活之中的同时,国家经济建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用,因此说,本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。

【参考文献】

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[6]黄军辉,张南峰,管卫华《创办汽车电子技术专业——适应现代汽车技术的发展之路》[J],《广东农工商职业技术学院学报》,2006(01)。

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中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-04-00-01

网络课程是一个由知识点、跳转关系、导航策略和交互界面组成的教学系统。《汽车电子技术》网络课程的系统设计包括结构设计、导航设计和界面设计三个方面。课程内容主要以《汽车电子技术》第一章的教学内容和辅助学习两大部分组成。

一、结构设计

由于网络课程有其特定的教育性,在设计结构时,十分注重对知识结构的设计,以便有利于体现教学内容的层次关系,有利于实现自主学习。在进行本课程知识结构的设计时,以《汽车电子技术》为框架,按章节进行选择,在各章节内部,根据知识点之间的联系设置超链接。我们还根据学习者的需要,设置了各种辅助学习方式,方便学习者自学。

(一)网络教学模块。网络教学模块(网络课件)是根据教材内容而编制,是教学目标、学习任务的具体体现,教学目标的实现主要依靠具体的网络课件来完成,所以这个模块是整个网络课程的重点。

1、内容的呈现方式。主要以平铺方式来组织教学内容,方便学习者按各自的基础、兴趣和能力有选择地进行学习,满足学习者的不同需求。教学内容以课本的每一章节为纵向结构,以学习目标、辅助学习、作业系统、教师答疑、实验指导作为横向结构编织成一张纵横交错、非线性的知识网络体系,让学习者掌握充分的学习自进行有效的学习。

2、课程导学。为了帮助学员实现网络课程的自主学习、掌握正确的学习方法 ,提供了课程大纲、课程目标、实验指导、作业系统等助学信息。

3、重点难点的处理。在对汽车电子的学习中,学习者需要掌握理论与技术的相结合,这是课程内容中的重点。我们在对课程的学习时,加入实验指导,让学生边学习理论,边熟悉技术的操作。重点解析内容也可采用 Flash动态教学效果或视频教学,配以文字和语音讲解,利于学员更好接受和理解。

(二)师资队伍模块。“师资队伍”主要是介绍了有关该课程的教师资料,学生通过“师资队伍”可了解自己老师的信息。

(三)作品欣赏模块。“作品欣赏”又分为“优秀个人作品欣赏”、“优秀小组作品欣赏”、“教师推荐作品欣赏”。“优秀个人作品欣赏”和“优秀小组作品欣赏”是教师从学生的作业中选出的优秀作品,这些作品上传到学习网上,学生不仅可随意浏览欣赏,给出评价,更重要的是学生可将自己的作业与之比较,找出不足,总结经验,在激励中求上进。“教师推荐作品欣赏”是教师在网上或其它杂志上寻找的优秀作品,供学生学习。

(四)常见疑问模块。“常见疑问”中给出了在电子设计方面经常出现的问题及解决方法。这和“教师答疑”不同,学生直接到页面进行查找,就可解决疑问,效果更快。

(五)学习交流模块。“学习交流”分为两部分,一是在线论坛,学生通过在论坛上发表文章,和同学老师们共同交流。这种讨论模块 ,目标是发挥教、学两方面积极性 ,活跃气氛和鼓励学习者显示才华和创造力 ,以及提供答疑解惑的场所。二是虚拟聊天室,学习者因为学术观点相近或兴趣爱好一致等原因更愿意在一起学习或交流,从而形成学习伙伴或网上好友的关系。不管是教师还是学生,都可以在这两个板块中畅所欲言,就学习、生活、实践中遇见的难点、重点、热点问题进行交流、解答。

(六)资源下载。“资源下载”主要是与学习有关的电子课件、电子杂志、相关学习软件等,方便学习者学习。

(七)授课录象。“授课录象”是多媒体演示模块 ,目标是形象化教学。其中包含大量的视频资料 ,使学习者可以从感性的角度加深对知识的了解。

(八)特色项目。“特色项目”是教师或学生在汽车电子技术方面做出的某种研究,最终目标也是供学习者学习探讨。

二、导航设计

由于学习者在网络课程的学习过程中是以自主学习为主,缺乏教师的指导,易产生迷航现象,因此清晰明确的导航在网络课程设计中显得尤为重要。在本课程中,为方便学习者学习,站内链接导航条始终出现在屏幕的右上方。在网络学习模块中,左边提供卷轴模样的下拉式导航条,学习者可随时选择某一章的学习栏块,直接进入相应的页面学习。

三、界面设计

《汽车电子技术》网络课程运用先进的网页制作工具,设计大量形象生动的图片和动画,激发学习的热情。界面是学习者与计算机进行人机交互的窗口,包括显示界面和操作界面。在设计时要时刻注重界面清晰;在操作方面,交互性、可控性强。

网络课程是由一页一页的网页按照一定的顺序和结构组织起来的。页面既是网络课程的组成部分,也是《汽车电子技术》所有教学内容的展现形式,也就是说网页设计是构建整个网络课程的灵魂。

(一)页面的布局。在《汽车电子技术》网络课程的页面设计中大都使用了“T”型页面结构设计,将导航和呈现的内容合理的分开设计,页面布局清晰可见。

(二)页面文字。页面文字本着尽最大可能突出主题的原则组织的。文字的字体不超过三种字体,字号的选择不宜过大,否则会使页面显得非常杂乱和拥挤,令学习者眼花缭乱,无从下手。字号的选择也不宜过小,这样会使学习者容易疲劳。

(三)页面颜色。页面的色彩是页面设计中一项重要内容 ,它贯穿于整个页面设计的过程中 。恰当使用不仅可以增加网络课程的艺术欣赏性 ,而且可以吸引学习者注意力 ,促进对屏幕上各部分的识别、突出差异 。但如果使用不当 ,则会分散人的注意力 ,使视觉容易疲劳 。在选择时应考虑课程内容表现的需要、课程的总体风格、教学对象的色彩心理特点以及色彩本身所表达的含义等等因素 。总的来说 ,网络课程的页面色彩搭配要和谐、自然 ,给人以美感 ,注意颜色数量的多少 ,避免色彩过多过杂 ,尽量作到风格统一 。色彩的选择尽量鲜明、独特、与所设计的内容相协调一致 。

(四)页面图形。用图形说明、解释问题具有形象、直观、生动的特点 。本网络课程的图形图像大多采用photoshop工具进行处理过,使用起来更鲜明生动。

(五)页面趣味性。为了增加学习者的学习兴趣 ,减少学习过程中的枯燥性 ,在网络课程中加入适当的动画来展现教学内容,效果会比较好。

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关键词:汽车维修信息电子技术技工

随着汽车工业的飞速发展,汽车维修行业发生了巨大的变革。一是维修从机械与电器的简单维修发展到电、机、光、液一体化的复杂高科技维修,而这些都是基于信息电子技术之上的;二是从过去的国有汽修企业单一经营到以股份制为主的多种经济成分的现代汽修企业经营;三是在用工与报酬上已经改为择优招聘、多劳多得的方式。面对以上变化,汽修技工必须认真分析当前汽修行业的维修技术需求与发展水平,找出关键——强化信息电子技术在汽车维修领域的应用——解决汽修实际问题,成为自己的专长;企业择优录用,实现顾客、企业、员工的三赢。因此,在汽车修理行业应加强维修技术人员的信息电子技术的培养。

1信息电子技术在汽车领域的应用

目前,汽车信息电子技术化已经被公认为是汽车技术发展进程中的一次革命。信息电子技术的应用程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志;汽车制造商认为增加汽车信息电子设备的数量、促进汽车信息电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。据统计,从1989年至2008年,平均每辆车上信息电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到53个甚至更多,电子产品占到整车成本的50%以上,目前信息电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统中来。

汽车信息电子产品可为两大类:①汽车信息电子控制装置,包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统;②车载汽车信息电子装置,包括汽车信息系统(车载电脑)、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络等。具体汽车电子各分系统的构成如下示意图。

由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线路将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了计算机网络化的设计思路,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。而这一切都归功于信息电子技术尤其是总线结构的发展。

当前汽车电子技术发展的方向向集中综合控制发展:将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。

由以上事实分析可知,信息电子技术在汽车领域已经大量使用,作为新时代的汽修技术人员,必须掌握新兴的信息电子技术才能在未来的汽车维修领域发挥更大力量。

2对汽修技工进行新兴信息电子技术培训方案的可行性研究

汽修技术本身是一门综合性很强的技术。不同车型故障不同;同一车型不同时期的故障不同;同一故障在不同的路面上的反映不同。要诊断和排除故障,必须具有较强的综合分析判断能力。汽车的设计,制造是经过很多专家共同研究试制改进到定型制造出厂的,是集体指挥的结晶;而维修时则是一个人找出问题、分析问题并解决问题的过程,是个体行为。加上维修单位,没有比较先进的检测设备,要在简陋的环境下解决复杂的疑难问题,这就要求维修技术人员的维修技术相当过硬。针对汽车维修行业技术人员的文化知识水平普遍不高的现实情况,对他们进行行之有效的、有针对性的新兴信息电子技术培训,就成为提高汽车维修技术水平的必然选择。现在就以发动机管理系统为例,进行信息电子技术培训方案可行性的讨论。

首先要掌握电子计算机使用技术。随着信息社会的发展,电子计算机为主的高科技术在汽车上应用越来越多。电控汽车是汽车的主导产品和发展方向。因此,汽修技工必须要掌握电子计算机使用技术,会用电子计算机查找维修资料、检测故障代码、寻找故障排除的手段、网上技术咨询和网上修车等。而这一切均依赖于新兴信息技术培训。因此信息技术培训可以采用多种技术方式尤其是结合修车查找资料等网上作业进行实际的操作演练。这样迅速提高维修技术人员的技术水平,因此可以大大调动他们的积极性与实际维修效果。比如下载某发动机管理系统的相关程序。可见,对汽修技工进行信息技术培训是必要的也是可行的。

其次要掌握好较为全面的电子技术,包括模拟电子技术,数字电子技术,单片机原理与接口技术,传感器技术等,这些都依赖于电子技术培训。

ECU是英文单词组合缩写,意为“电子控制单元”,简要的说就是车载电脑。现在很多轿车发动机大都用电子燃油喷射系统,其中有一个形似方盒子的控制元件就叫“ECU”,简单地说,ECU由微机和电路组成。而微机就是在一块集成芯片上集成了微处理器(CPU),存储器和输入/输出接口的单元。所以ECU就是单片微型计算机(简称单片机)。发动机管理系统就是以单片机为核心,把各种检测器或者传感器采集来的各种信号(比如进气量,项位角等)进行相应的模拟/数字技术处理通过总线传送到单片机(或ECU)里,然后在经过相应的程序控制与数据处理,从而产生相应的控制信号,指定执行机构进行相应的操作(加大节气门开度)。

现在一些中高级轿车上,不但发动机上应用ECU,在其它许多设备上都可发现ECU的踪影。例如刹车防抱死制动系统、4轮驱动模式转换系统、电控自动变速器、主动悬架调节系统、安全气囊系统、以及多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU模块对其进行控制。运用修车的现场实例加以指导与讲解,经过事实检验,学习效果相当好。

再次要具有对故障的综合诊断与排除的能力。汽车电控技术设计人员,在进行汽车电子控制系统设计的同时,增加了故障自诊断功能模块。它能够在汽车运行过程中不断监测电子控制系统各组成部分的工作情况,如有异常,根据特定的算法判断出具体的故障,并以代码形式存储下来,同时起动相应故障运行模块功能,使有故障的汽车能够被驾驶到修理厂进行维修,维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码,快速对故障进行定位和修复。因此,从安全性和维修便利的角度来看,汽车电控系统都应配备故障自诊断功能。

依据故障自诊断功能配合相应的解码器,方便的查找出故障的原因所在而不在单单依赖原始经验积累。因此,信息电子技术培训可以大大提高综合诊断与排除能力。经由邯郸北方汽车维修总校教具模型开发部提供自主研发的BF8系列智能电控汽车模型40套(涵盖欧、美、日各大主流车系),又有完好的汽车整车30余台供学生实践所用,学员的综合诊断与排除能力大大提高。

3追踪汽车行业新技术的应用

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【关键词】电磁兼容 电磁干扰 汽车 电子技术

1 引言

电子技术的快速发展极大地促进了相关产业的发展。随着现代电子技术在汽车领域的推广应用,电子技术在解决汽车的安全性与舒适性等方面发挥了重要的作用。与此同时,电子产品在汽车领域的广泛使用,电磁兼容问题也应用而生。众所周知,汽车是一个复杂的系统,汽车电磁兼容研究多局限在试验方面,随着电动汽车和混合驱动汽车的出现以及汽车电气系统的增加,特别是信号频率的不断提高,汽车电磁兼容问题越来越成为汽车产业发展中必须解决的重要问题。

电磁兼容技术是由电磁干扰研究发展起来的新领域。电磁干扰的研究工作可追溯到19世纪后半叶。希维赛德发表的论文“论干扰”,标志着研究干扰问题的真正开始。20世纪以来,许多工业国家都日益重视电磁干扰的研究,并逐渐地系统地开展电磁兼容技术的研究。20世纪后半叶,电子计算机、信息技术、测试设备、电信、半导体等电子和电气技术得到了空前发展和广泛应用,已渗透到了社会生活的各个领域。电磁兼容问题在电子、信息、通信等各类产品不断运用高新科技的背景下,也在各国政府制定的相关规范管制之下,更突显出电磁兼容相关问题的重要性与紧迫性。

随着汽车电子化程度的不断提高,汽车电磁兼容技术作为汽车技术的重要组成部分,其应用程度已经成为衡量当代汽车技术水平的一个重要标志。目前,世界上汽车发达国家对汽车电磁兼容研究已经取得了诸多新进展,形成了一系列汽车电磁兼容体系,诸如汽车电磁兼容测试标准和规范,测试系统,分析和设计软件,管理和认证的机构等。中国电磁兼容技术尚处于起步阶段,研究队伍和条件相对不足,同时,中国当前应用的汽车电子产品多为国外品牌和产品,汽车电子产品检测几乎为空白。目前,国内实力相对较强的汽车企业及其研发机构已认识到电磁兼容性的重要性,并开始着手相关领域的研发工作。

汽车电子电器设备所产生的电磁干扰在一定程度上可能给汽车本身装备的电子控制系统及其他电子产品的正常工作带来不利影响。识别及判定汽车电磁环境中的车内干扰源和车外干扰源,是科学解决汽车电磁兼容干扰问题的前提条件。基于科学理念与创新方法,研发与应用电磁兼容技术,探索控制汽车电磁干扰的方法,已成为近年来汽车电子技术研究的重要内容。

2 电磁兼容技术的特点

随着时代的发展和科技的进步,通信学科和信息行业逐渐出现了一门新兴领域――电磁兼容。作为一门新兴的综合叉学科,电磁兼容学科的理论体系以电磁场理论为基础,并在研发中不断拓展与延伸。电磁兼容技术是由电磁干扰引出的一项新技术,它强调地是电气装置或电气系统不产生干扰或不受环境干扰,并能够工作在指定环境中的能力。电磁兼容技术作为一门迅速发展的交叉学科,其理论基础除了电磁场理论之外,还涉及数学、电路基础、信号分析等学科与技术,其应用范围几乎涉及到所有电子领域。目前,由于人们对计算机及手机等电子产品的广泛应用,加之广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,电磁污染问题愈加严重,直接影响人体健康。探索有效控制电磁负效应的原理、方法与技术,对于促进电子信息技术进步及环境安全亦具有重要现实意义。

一般而言,EMC是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。随着电子技术、自动控制技术、数字制造技术及计算机技术的发展,人们在各类系统中所采用的电子设备数量不断增加,其频带加宽,功率增大,结构复杂,传输速率提高,因此,电磁兼容问题日趋重要。众所周知,半导体元件对脉动电压非常敏感,当瞬变电压值超过其电压值时,半导体元件会被击穿而损坏,而脉冲信号一旦被电子控制单元(ECU)误认为输入信号便会使电子设备做出错误的判断,以至产生故障。

事实上,设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值,是电磁兼容的内涵要求;同时,在实际应用中,设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,也是电磁兼容的客观要求。电磁干扰与电磁耐受是电磁兼容的主要类型。在实际应用中,所有电子产品均须符合电磁兼容的一般规定与特定标准。

3 汽车的电磁兼容及控制策略

3.1 汽车电磁兼容一般特点

从理论及应用的角度而言,汽车电器的电磁兼容环境应是一个设备共存、互不干扰的环境,然而研发及现实应用中并非如此。大量研究证明,造成电器功能降级或失效的电磁干扰发生的主要要素为干扰源,干扰耦合通路及敏感源;其中,干扰源为产生干扰的电路或设备,干扰耦合通路为能够将干扰源产生的干扰能量传递到敏感源的路径,敏感源为受这种干扰影响的电路或设备。研发及应用相关技术抑制干扰源,阻断耦合以及提高敏感设备的抗干扰阈值,是解决电磁兼容负效应问题的根本措施。

中国快速发展的现代化促进了汽车产业的快速发展,在技术领域人们关心和重视汽车电磁兼容性的程度也在不断提高;在这种背景下,中国汽车电磁兼容技术,特别是标准化进程将会加快。但是,信息化的快速发展,汽车制造及运行所面临的内部及外部电磁环境的复杂性加剧,使得汽车的电磁兼容问题变得愈加突出,汽车日常使用受到外部的电磁干扰越来越多,特别是周围环境中的通讯设备、电力设备、无线电广播等无处不在,极大地干扰着汽车的正常工作。与此同时,汽车所安装的多样化的电子电器设备,既会对其周围的其它车载电子电器设备产生电磁干扰,其自身也会受到周围其它车载电子电器设备电磁干扰的影响。

一般汽车内部的电磁干扰主要来自发动机点火系统、电源系统、仪表系统及控制系统中的各种执行机构,汽车上的电子电器设备所产生的电磁干扰会给汽车本身装备的电子控制系统及其它电子产品的正常工作带来诸多不利影响。因此,要保证诸如发动机燃油电子控制等系统和其它电子设备的稳定性,就必须重视对电磁兼容技术的研发与应用。无论是汽车内部还是外部的电磁干扰,其对车用电子设备尤其是车用ECU影响都很大,这些电磁干扰会严重影响汽车电子设备的工作性能。

3.2 汽车电磁兼容的控制

控制电磁兼容负效应一直是电子信息及控制技术领域研发的重点。为了防止异常现象发生,需要在汽车上采用一些防干扰措施,以保证车用电子设备的正常工作。抗干扰的基本技术是要通过新技术的研发及应用,以消除干扰源或者防止干扰信号的串入来实现。

具体而言,电磁辐射干扰的抑制,通常采用屏蔽及滤波等途径予以应对。屏蔽能够有效的抑制电磁干扰,一般可选导电率高的材料作屏蔽体。理论与实践均已证明,当屏蔽高频磁场时,选择导电率高的钢或铝等材料效果较好;屏蔽低频磁场时,选择导磁率高的磁钢、铍莫合金或者铁等材料,也具有明显的正效应。对所有容易产生火花(或电弧)的电器,都应采用金属罩进行屏蔽,以达到消除电磁兼容负作用的效果。与此同时,滤波也是有效的控制电磁兼容的途径。滤波器主要抑制通过电路通路直接进入的干扰,它是应用最为普遍的抗干扰方法。根据信号与干扰信号之间的频率差别,可以采用不同性能的滤波器,抑制干扰信号,提高信噪比;在点火装置的高压电路中, 用电阻性电缆串入适量的电阻,减小由火花干扰引起的高频振荡,削弱火花产生的干扰电磁波。阻尼电阻值越大,抑制效果越好。但阻尼电阻太大,又会减少火花塞电极间的火花能量。理论与实践证明,提高信号幅值,即提高信噪比,是抗干扰的重要方法。对于微弱的传感器信号(如温度信号、光电信号等),采用放大电路增大幅值,是减小干扰影响的有效途径。

现代电子技术、制造技术、控制技术的发展,促进了汽车工艺技术的多样化及复杂性。随着电气数量和种类的不断增加及工作频率的不断提高,汽车内电磁环境日益复杂,它们不仅对外是潜在的干扰发射源,也是车载电器本身的干扰源。另外,汽车也可能在一定的条件下处于复杂的电磁场中,由此产生的电磁干扰耦合到一定程度必然影响汽车电子电器系统的正常运行。无论是异常稳态电压、无线电干扰电压、瞬变过电压,还是静电放电,消除或减弱其对汽车正常工作电压信号的影响,已成为抗干扰的重要技术出发点。

4 主要结论

随着电气和电子设备的广泛应用,电磁兼容问题备受关注,加强电磁兼容的基础理论研究,研发先进的电磁兼容技术,建立完善的测试与检验标准,对于促进中国电子信息产业的健康发展具有重要现实意义。随着现代电子信息技术、机械制造技术等领域的快速发展及日新月异,中国民族汽车工业的发展也得到了空前发展,研发具有自主知识产权的先进电子设备已成为推动汽车工业发展的关键技术之一。制定符合中国国情及发展水平,又适应国际规范的相关标准,尽快提升汽车电磁兼容性的设计和检测能力,在目前具有必要性与迫切性。

4.1 电磁兼容技术研发是解决电磁兼容问题的关键

前已述及,人们关心和重视汽车电磁兼容性的程度正在提高,这为科学解决电磁兼容问题提供了重要基础。目前,相关研究还不能完全提供工程有效的解决汽车EMC问题的方法,科学高效的电磁兼容技术还有待于进一步研发。在整车系统分析上,逼近现实的建模和巨大的计算量之间的矛盾是要解决的关键问题,而模型精确性和算法效率则是其重要的理论基础及前提条件,未来有望结合专家系统的思想在实际应用中不断地得以完善。

4.2 干扰源与干扰耦合通路及敏感源是导致电磁干扰的主要因素

事实上,导致汽车电磁兼容的要素也无例外地隶属于上述因素。伴随着汽车技术发展出现的一系列新问题也需要不断地发现和科学地解决。针对汽车电子设备的电磁兼容问题,科学分析及评价车载干扰源和外部环境对汽车的电磁干扰现象,进一步探索与研发前瞻性技术,并在电路设计模块化、阻尼电阻、并联电容器、金属屏蔽、感抗型高压阻尼线、采用滤波器、采用平衡技术和提高信号幅值等方面,开展防止电磁干扰的技术研发,是未来技术研发的重要方向。

4.3 消除干扰源或者防止干扰信号的串入是控制汽车电磁兼容的根本途径

在技术环节,重点开展汽车零部件的电磁兼容性研究与测试,探索安全有效而低成本的新技术,是推动国内汽车电子电器部件技术健康有序发展的前提。与此同时,需要加强汽车整车的电磁抗扰性研究与测试的技术突破,以加快提高国产汽车的整体水平。

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