時(shí)間：2023-03-16 17:14:09
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二、汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
汽車電子技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了汽車的各個(gè)系統(tǒng)，從汽車的動(dòng)力性系統(tǒng)、操縱性系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)排放性系統(tǒng)、汽車的舒適性系統(tǒng)到汽車的安全性系統(tǒng)，越來越多的實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)的應(yīng)用，下面著重從安全性和動(dòng)力性系統(tǒng)兩個(gè)方面介紹汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。
（一）電子技術(shù)在汽車安全性方面的應(yīng)用
1、汽車安全氣囊系統(tǒng)
當(dāng)汽車發(fā)生危險(xiǎn)碰撞時(shí)，通常是汽車與車外物體碰撞進(jìn)行一次碰撞，然后由于慣性力的作用，車內(nèi)人員與車體進(jìn)行二次碰撞。安全氣囊屬于汽車電子控制系統(tǒng)，是在第一次汽車發(fā)生猛烈撞擊時(shí)，通過信號(hào)傳感器，將撞擊信號(hào)傳遞給安全氣囊電子控制裝置，控制裝置打開點(diǎn)火器，使氣囊產(chǎn)生大量的氮?dú)?，阻隔車?nèi)人員與車體的第二次撞擊，起到緩沖撞擊力的作用，保護(hù)了車內(nèi)人員的安全。屬于在事故發(fā)生時(shí)，避免或減少人員傷亡的一種被動(dòng)安全防御性電子控制設(shè)備。
2、（ABS）汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)
通過裝置感應(yīng)避免車輛因道路、操作原因出現(xiàn)交通事故的裝置是主動(dòng)安全控制設(shè)備，汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)就是通過調(diào)節(jié)汽車車輪在行駛過程中的制動(dòng)力，保證汽車與在制動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)向力喪失、車輪抱死等現(xiàn)象，在橫縱向控制車輪和地面的附著系數(shù)。該裝置提高了汽車啟動(dòng)和行駛過程中的穩(wěn)定性和制動(dòng)性。在主動(dòng)安全防御上有著重要的作用。
（二）電子技術(shù)在汽車動(dòng)力性方面的應(yīng)用
1、電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)
電子控制火系統(tǒng)，是通過電子裝置收集發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、進(jìn)氣溫度及車內(nèi)水溫分析確定最佳點(diǎn)火時(shí)間，而且為了保證點(diǎn)火時(shí)間計(jì)算的準(zhǔn)確性，還要通過汽車內(nèi)設(shè)置的爆震傳感器收集的信號(hào)來更正時(shí)間，以保證燃油的利用率且達(dá)到了環(huán)保的效果。
2、電子控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)
電子控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的機(jī)械控制和機(jī)電混合控制點(diǎn)火裝置，它是通過電子系統(tǒng)根據(jù)汽車的發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速和汽車氣壓進(jìn)氣量自動(dòng)計(jì)算汽車的用油量，并通過傳感裝置修正計(jì)算量后最終確定實(shí)際噴油量。通過電子控制不僅能計(jì)算噴油量還能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況自動(dòng)轉(zhuǎn)換噴油的方式，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作要求。這使汽車在行駛過程中大大的較少了燃油率，并時(shí)時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。
三、汽車電子技術(shù)的未來發(fā)展要求
（一）環(huán)保技術(shù)
汽車的增加無疑給環(huán)境的生態(tài)發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)。因此通過汽車電子技術(shù)在汽車動(dòng)力控制系統(tǒng)的應(yīng)用提高降低能效是未來的發(fā)展的新要求。均質(zhì)充量壓燃燒和氣缸壓力傳感等系統(tǒng)的開發(fā)成為汽車制造商的一個(gè)新的發(fā)展方向，它能控制燃油的使用率做到節(jié)能減排的效果。同時(shí)電動(dòng)環(huán)保汽車的使用也是未來發(fā)展的重要內(nèi)容。
（二）安全技術(shù)
近年來隨著汽車的增多交通事故頻發(fā)，這引起了人們對(duì)汽車安全性的高度關(guān)注。在現(xiàn)有的汽車安全控制裝置中，不論是主動(dòng)防御裝置還是安全氣囊等被動(dòng)防御裝置都在保護(hù)車內(nèi)人員安全上起到了較好的作用。在未來的發(fā)展中，我們還應(yīng)充分開發(fā)光學(xué)、傳感器、雷達(dá)報(bào)警裝置等電子技術(shù)，讓其在行車過程中提供最佳行駛速度和緊急事故智能控制系統(tǒng)，保證駕駛者的安全。
（三）娛樂與智能通訊
車載電子產(chǎn)品已經(jīng)將娛樂通訊等技術(shù)帶入汽車內(nèi)，給車內(nèi)人員提供便捷、舒適的行車環(huán)境。隨著人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度增加，高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)更新是未來發(fā)展比不可少的，特別是價(jià)格開發(fā)上要注重各種價(jià)位汽車的適用性。同時(shí)車載電視、多媒體影音播放器、GPS定位系統(tǒng)，也應(yīng)從多方面出發(fā)，更加完善的服務(wù)汽車使用者。
打開IE瀏覽器，在百度()搜索引擎里點(diǎn)擊“高級(jí)”，在“文件格式”里選擇PDF，關(guān)鍵字里輸入需要查詢的內(nèi)容，點(diǎn)擊“百度一下”即可開始搜索。
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還可以進(jìn)入“”，在“I wanta book about”下面的文本框中手工輸入相應(yīng)的關(guān)鍵詞，這里提供了包括簡(jiǎn)體中文在內(nèi)的多語言支持，按下回車鍵或單擊后面的“Search”按鈕，很快就可以獲得搜索結(jié)果列表。輸入關(guān)鍵詞搜索之后即可獲得搜索結(jié)果，單擊其中的某個(gè)文件鏈接即可在瀏覽器窗口中打開PDF文檔進(jìn)行瀏覽。
論文常用格式轉(zhuǎn)換
常用的論文格式是DOC，而網(wǎng)上的資料主要是PDF。DOC文件是Microsoft公司開發(fā)的Office軟件中的一種文件格式。它的優(yōu)點(diǎn)在于應(yīng)用廣泛，滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，它的編輯軟件是Word。而PDF的全名是PORTABLEDOCUMENT FORMAT(便攜式文檔格式)，是ADOBE公司開發(fā)的一種格式，它的優(yōu)點(diǎn)在于它的跨平臺(tái)性、不錯(cuò)的壓縮能力、良好的安全性。如何將它們有效整合，實(shí)現(xiàn)PDF與DOC格式之間的轉(zhuǎn)換呢?
word轉(zhuǎn)換為PDF
用Word寫好論文后，如果要發(fā)表在網(wǎng)上，或者轉(zhuǎn)到知網(wǎng)上去賣錢，將自己的資料給別人參考，也讓別人提供一點(diǎn)費(fèi)用，就需要將論文轉(zhuǎn)成PDF格式。
方法一：文檔“打印”法
操作方法：打開Word文檔。鼠標(biāo)單擊左上角的“OFFICE按鈕／打開”，在“打開”設(shè)置框中選擇要轉(zhuǎn)換的Word文檔，單擊“打開”按鈕。選擇打印機(jī)，單擊“OFFICE按鈕／打?。蛴 ?，在“打印”設(shè)置框內(nèi)，將“打印機(jī)”設(shè)置欄內(nèi)“名稱”選擇為“ADOBE PDF”(見圖2)，單擊“確定”按鈕。
在出現(xiàn)的“另存PDF文件為”設(shè)置框內(nèi)，將“文件名”改為“規(guī)范要求”。單擊“保存”，接著會(huì)出現(xiàn)“正在創(chuàng)建ADOBE PDF”提示欄，顯示文件的轉(zhuǎn)換進(jìn)度。當(dāng)轉(zhuǎn)換完畢后，屏幕右下角會(huì)有提示，并自動(dòng)啟動(dòng)ACROBAT軟件顯示轉(zhuǎn)換后的文件效果。
方法二：調(diào)用PDFMAKER法
操作方法：鼠標(biāo)單擊“ACROBAT／創(chuàng)建PDF”，在出現(xiàn)的“另存ADOBE PDF文件為”設(shè)置欄內(nèi)設(shè)置與上步相同，只是多了一些人性化的設(shè)置，比如增加了“功能完善的PDF”和“簡(jiǎn)單快捷的PDF”的選擇，還可以對(duì)PDF的轉(zhuǎn)換選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。轉(zhuǎn)換為PDF時(shí)點(diǎn)擊“保存”即可，本方法的執(zhí)行速度沒有方法一快，因?yàn)樗€要調(diào)動(dòng)底層的DISTILLER程序。
PDF轉(zhuǎn)換為Word
網(wǎng)上下載了很多PDF，但如何將這些PDF直接轉(zhuǎn)為Word為我所用?這就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
方法一：AOROBAT的“另存為”功能，
以剛轉(zhuǎn)換完的“規(guī)范要求PDF”為例，鼠標(biāo)單擊“文，件／另存為”，在“另存為”設(shè)置框“文件名”設(shè)置欄內(nèi)輸入“規(guī)范要求DOC”，選擇路徑后單擊“保存”按鈕?！皩?dǎo)出”功能也可達(dá)到同樣效果。用另存為轉(zhuǎn)換的好處是方便快捷，但轉(zhuǎn)換的效果一般。
方法二：調(diào)用PDF2Word
下載安裝軟件后，單擊程序快捷圖標(biāo)會(huì)出現(xiàn)程序主界面。單擊“FILE/OPEN”命令，在出現(xiàn)的“OPEN PDFFILE”設(shè)置框中選擇“規(guī)范要求PDF”，“PREFERENCES”設(shè)置框單擊“確定”，在“另存為”設(shè)置框內(nèi)“文件名”設(shè)置欄內(nèi)輸入轉(zhuǎn)換后的文件名。單擊“保存”，在彈出的提示框(見圖3)里點(diǎn)擊“確定”即可完成。這種方法轉(zhuǎn)換的效果好，但須安裝軟件。
掌握ACROBAT的一些編輯技巧對(duì)于制作自己的PDF論文，是很有用的，下面以三個(gè)文件為例講一下實(shí)際的應(yīng)用。一個(gè)文件是上一步轉(zhuǎn)換好的“規(guī)范要求PDF”(簡(jiǎn)稱“文件1”)，另兩個(gè)文件是網(wǎng)上摘錄的兩篇PDF論文(簡(jiǎn)稱“文件2”、“文件3”)。看看我是如何將它們進(jìn)行整合、替換與修改的。
實(shí)例一：把“文件2”插入到“文件1”之后。
操作方法：把鼠標(biāo)定位在“文件1”最后一頁，單擊“文檔／插入頁面”，在出現(xiàn)的“選擇要插入的文件”設(shè)置框內(nèi)選擇“文件2”。單擊“選擇”，在出現(xiàn)的“插入頁面”設(shè)置框內(nèi)“位置”設(shè)置欄下選擇“之后”，選擇“頁面”提示框下“頁面”參數(shù)，單擊“確定”。
實(shí)例二：把“文件1”中的前兩頁提取出來，然后將“文件3”插入到新文件末尾，最后存成“文件4”。
操作方法：?jiǎn)螕簟拔臋n／提取頁面”，在出現(xiàn)的“提取頁面”設(shè)置框內(nèi)進(jìn)行設(shè)置(“從1到2/6”表示當(dāng)前文檔共6頁，要提取“第1頁”和“第2頁”)，單擊“確定”。此時(shí)被提取的內(nèi)容會(huì)存成一個(gè)臨時(shí)文件，重復(fù)上步“插入頁面”方法插入“文件3”。單擊“文件／保存”，存為“文件4”即可。
實(shí)例三：在文件1中將插入的文件2部分替換為文件3。
操作方法：?jiǎn)螕簟拔臋n／替換頁面”，在出現(xiàn)的“選擇包含新頁面的文件”設(shè)置框內(nèi)選擇文件3，單擊“選擇”。在出現(xiàn)的“替換頁面”設(shè)置框內(nèi)進(jìn)行設(shè)置(將文件1中第3-6頁內(nèi)容替換為文件3中的1-4頁內(nèi)容)。單擊“確定”。之后會(huì)出現(xiàn)提示詢問是否替換，單擊“是”。
巧用輔助軟件，“抓”出加密文字
從網(wǎng)上下載的PDF論文有些是設(shè)有密碼保護(hù)的(鼠標(biāo)單擊“高級(jí)／安全性／口令加密”，然后設(shè)置打開口令和更改許可口令即可。)如果沒有更改口令，就只能看看這些資料，而無法對(duì)其進(jìn)行復(fù)制或轉(zhuǎn)存操作。
下面以加密過的“規(guī)范要求.PDF”文件為例，介紹如何利用抓圖軟件來把加密的文字內(nèi)容“抓”出來。
Step1：做好抓圖準(zhǔn)備。打開抓圖軟件HYPERSNAP6。用ACROBAT打開“規(guī)范要求.PDF”，移動(dòng)到所需內(nèi)容那個(gè)頁面，并把比例調(diào)到100％。
Step2：調(diào)高抓圖分辨率。在HYPERSNAP6中，鼠標(biāo)單擊“選項(xiàng)／默認(rèn)圖像分辨率”，在出現(xiàn)的“圖像分辨率”設(shè)置框內(nèi)將水平和垂直分辨率均設(shè)為“1200DPI”。
Step3：將抓圖存成TIF格式。在ACROBAT中，按住快捷鍵“Ctrl+Shift+R”在所需文字處抓圖，單擊“另存為”圖標(biāo)，在出現(xiàn)的設(shè)置框內(nèi)，輸入“文件名”為“截圖”，“保存類型”選擇“TIFF”，單擊“保存”。
二、實(shí)施教師“三化”工程，打造高素質(zhì)“雙師”教學(xué)團(tuán)隊(duì)
發(fā)展高等職業(yè)教育的重中之重是教師隊(duì)伍建設(shè)。要以師德建設(shè)為引領(lǐng)，將提升教師素質(zhì)、優(yōu)化雙師結(jié)構(gòu)、聘任企業(yè)專家作為師資隊(duì)伍建設(shè)的重點(diǎn)。在不斷提高專任教師教學(xué)能力的同時(shí)，提升教師的工程實(shí)踐能力，拓展國際化視野，讓骨干教師參加企業(yè)新技術(shù)新工藝培訓(xùn)，參與專業(yè)建設(shè)，承擔(dān)課程改革建設(shè)，指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)生競(jìng)賽、技術(shù)培訓(xùn)，主持教科研課題。要定期安排骨干教師出國培訓(xùn)?！耙o學(xué)生一碗水，教師自己要有一桶水”，這一桶水必須是活水，流動(dòng)的水，是知識(shí)不斷更新的水。本專業(yè)通過提升教師學(xué)歷，教師到企業(yè)做訪問工程師，與企業(yè)技術(shù)人員共同進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和科技攻關(guān)，共同申報(bào)科研課題，為企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品、解決技術(shù)難題等，使教師的工程實(shí)踐能力有了一個(gè)質(zhì)的變化。
三、搞好課程改革，推進(jìn)素質(zhì)教育
通過市場(chǎng)調(diào)研和職業(yè)崗位能力需求分析，確定應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位和次崗及遷移崗位。［2］按照項(xiàng)目化課程教學(xué)理念，以學(xué)生崗位能力和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)方法等方面進(jìn)行改革，與職業(yè)崗位能力要求相對(duì)接，加強(qiáng)校企合作，與企業(yè)共同編寫具有職業(yè)特色的項(xiàng)目化教材。多課程重新整合，實(shí)施課證融合。將考證內(nèi)容穿插在實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)施理實(shí)一體化，既節(jié)約了考證時(shí)間，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，進(jìn)一步完善了“能力核心、項(xiàng)目構(gòu)架”的課程體系。如將“模擬電路技術(shù)”、“數(shù)字電路技術(shù)”與“電子元器件檢驗(yàn)”相結(jié)合;“電子測(cè)量技術(shù)”課程的教學(xué)與“音視頻設(shè)備檢驗(yàn)員”、“無線電調(diào)試中級(jí)工”相結(jié)合。為了全面評(píng)價(jià)學(xué)生，摒棄一卷制的考核方法，構(gòu)建多元評(píng)價(jià)機(jī)制，采取項(xiàng)目實(shí)施過程考核和課程終結(jié)性考核相結(jié)合，自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。根據(jù)課程的培養(yǎng)目標(biāo)，制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使課程尤其是基本技能訓(xùn)練類課程考核內(nèi)容與職業(yè)崗位的要求相吻合。
四、以提高學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力為目的，建設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境
以提高學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力為目的，結(jié)合職業(yè)崗位的實(shí)際工作過程，重新設(shè)計(jì)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生校內(nèi)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容與實(shí)際工作流程的一致性。［3］實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)以高技能人才培養(yǎng)為目標(biāo)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，實(shí)施一體化的教學(xué)方法，進(jìn)行模塊化的技能培訓(xùn)，以提高學(xué)生的技能水平，增強(qiáng)其就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，最大限度地滿足學(xué)生求知、求技、求職的需要，滿足社會(huì)對(duì)高職教育多樣化的需求。與此同時(shí)，與行業(yè)、企業(yè)合作，建校外實(shí)訓(xùn)基地，形成多形式的校外實(shí)踐教學(xué)基地，切實(shí)推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)改革。充分利用企業(yè)先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)專家和企業(yè)文化等資源，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行“電子元器件的焊接工藝”、“電子產(chǎn)品品質(zhì)管理”等專業(yè)課程的教學(xué)活動(dòng)。利用現(xiàn)代科技手段，建立校企數(shù)字傳輸課堂，將企業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)傳送到課堂，通過企業(yè)工程師直接開展專業(yè)教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)校企聯(lián)合教學(xué)。全過程注重學(xué)生“5S”規(guī)范、認(rèn)真負(fù)責(zé)、效率觀念、靜電防護(hù)等職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
1）實(shí)時(shí)性?？焖俜磻?yīng)并不是實(shí)時(shí)性的核心內(nèi)涵，快速性僅是系統(tǒng)實(shí)時(shí)能力的表現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)不能滿足實(shí)時(shí)性要求時(shí)，必須提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，而運(yùn)行速度的提高會(huì)帶來系統(tǒng)功耗加大、電磁兼容性下降等負(fù)面效應(yīng)。因而在設(shè)計(jì)具體的控制系統(tǒng)時(shí)，在保證能滿足實(shí)時(shí)性要求的條件下，應(yīng)使系統(tǒng)的運(yùn)行速度降到最低，以滿足系統(tǒng)在功耗、可靠性和電磁兼容性等方面獲得最佳的綜合品質(zhì)。
2）安全性。安全性是指產(chǎn)品防止、減少故障和事故的性能。硬件的耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等從原材料制作工藝到檢測(cè)包裝儲(chǔ)運(yùn)，有效的質(zhì)量控制是關(guān)鍵；軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅與客戶抱怨等，有一種名為“組策略”的手段提供對(duì)微處理器進(jìn)行更改注冊(cè)表來實(shí)現(xiàn)軟件的安全。對(duì)車輛電子控制安全造成的威脅，可分成局部物理、遠(yuǎn)程和內(nèi)部電子3大類。①局部物理性威脅。通過物理性地接入傳動(dòng)系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)并破壞通信，這種入侵式的攻擊極易破壞汽車關(guān)鍵功能。其對(duì)策是在一個(gè)或多個(gè)ECU內(nèi)部的某處存儲(chǔ)著隱秘的私有密鑰，用于受保護(hù)的通信通道，提供局部數(shù)據(jù)的保護(hù)服務(wù)，汽車算法、多媒體內(nèi)容和保密資料都需要私鑰存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，抵擋凌厲的入侵和攻擊。②遠(yuǎn)程威脅。黑客通過偵測(cè)汽車的遠(yuǎn)距離無線接口尋找網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和程序中的軟肋，以找到內(nèi)部各電子系統(tǒng)中的路徑。與數(shù)據(jù)中心不同，汽車不可能擁有完整的IDS、IPS、防火墻和UTM，防衛(wèi)機(jī)制的客觀缺失需依靠汽車的關(guān)鍵系統(tǒng)必須與非關(guān)鍵的ECU完全隔離開，以確保駕駛安全。③內(nèi)部電子威脅。雖然物理網(wǎng)絡(luò)隔離是理想的方案，但接觸點(diǎn)和干擾總是難以避免，安全標(biāo)準(zhǔn)有極大差異的系統(tǒng)間通信的干擾會(huì)很敏感。業(yè)界又出現(xiàn)強(qiáng)烈的設(shè)計(jì)整合趨勢(shì)，使用更強(qiáng)大的多內(nèi)核微處理器來實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的控制，從而將許多ECU變?yōu)樘摂M的ECU，這將增加源于軟件的威脅風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致操作系統(tǒng)缺陷、對(duì)密碼系統(tǒng)的旁路攻擊以及拒絕服務(wù)等。因而，關(guān)鍵和非關(guān)鍵的系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)之間的接口必須在最高管理層面進(jìn)行論證和窮盡分析，并按ISO15408等評(píng)估安保等級(jí)（EAL）6+的最高等級(jí)安保標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)缺陷無虞。
3）可靠性?？煽啃允侵府a(chǎn)品的平均無故障運(yùn)行時(shí)間（MTBF）。為確?？煽啃?，在汽車電子電路上實(shí)施冗余設(shè)計(jì)，元器件應(yīng)選用汽車級(jí)。高可靠性軟件及安全工程實(shí)施原則（PHASE）協(xié)議支持最大限度地簡(jiǎn)化復(fù)雜性、軟件組件架構(gòu)、最低權(quán)限原則、安全軟件和系統(tǒng)開發(fā)過程。
4）環(huán)保性。產(chǎn)品符合國家相關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，包括產(chǎn)品是否含有毒、有害原材料，芯片是否含鉛、鎘，EMC輻射是否超標(biāo)，須有嚴(yán)格的檢測(cè)和認(rèn)證。必須認(rèn)識(shí)到切實(shí)實(shí)施ISO/TS16949和ISO14001僅是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。
2我國汽車電子產(chǎn)業(yè)概況
市場(chǎng)化的經(jīng)濟(jì)體制帶來了高效的資源配置，我國汽車電子產(chǎn)業(yè)在這10年間有了飛速的發(fā)展。在汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的直接推動(dòng)下，2012年我國汽車電子市場(chǎng)規(guī)模已逾2500億元，連續(xù)7年增長(zhǎng)率超過30％。其原因除市場(chǎng)需求迅猛發(fā)展外，還有國家政策帶動(dòng)、國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)的促進(jìn)。但由于基礎(chǔ)研發(fā)工作薄弱，掌握的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)匱乏，產(chǎn)品在技術(shù)上還依附于國外，核心技術(shù)仍受制于人，至今沒有世界知名的汽車電子產(chǎn)品品牌和供應(yīng)商。石油資源日趨緊缺，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)在不斷增強(qiáng)。國際上對(duì)汽車排放出臺(tái)了一系列嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，加上人們對(duì)汽車的安全性、舒適性和使用壽命的要求越來越高，汽車電子也越來越復(fù)雜，進(jìn)入汽車電子零部件行業(yè)的門檻就越來越高。我國汽車電子產(chǎn)業(yè)雖實(shí)現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、規(guī)模、機(jī)構(gòu)都得到了大幅度的提升，但這產(chǎn)業(yè)鏈中的成就僅局限于加工制造。硬件方面，元器件集成芯片幾乎全從國外公司購買；軟件方面，從開發(fā)工具到核心軟件全由國外公司提供；生產(chǎn)方面，從貼片到出廠，從生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備到技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，也依循國外企業(yè)?，F(xiàn)狀是久負(fù)盛名的跨國芯片巨頭能針對(duì)特定的應(yīng)用提供專用芯片及解決方案，使汽車電子產(chǎn)品開發(fā)周期縮短，質(zhì)量有保障，成本較低。這樣更使我國目前幾乎所有汽車電子單元全是由芯片廠商提供設(shè)計(jì)，而我們只是二次開發(fā)。微電子行業(yè)基礎(chǔ)核心技術(shù)的薄弱是決定我國汽車電子產(chǎn)業(yè)在總體上受制于國際跨國公司的根本原因，必須徹底改變。
3汽車電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1）總線化和中央電子控制單元向汽車電子的整體化、系統(tǒng)化邁出了革新的一步。各電子控制單元通過總線進(jìn)行通信，傳輸當(dāng)前狀態(tài)的信息，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?？偩€化還使汽車制造核心技術(shù)由硬件逐漸向軟件過渡，由諳熟全程制造技術(shù)和掌握汽車各系統(tǒng)、各零部件原理功能的龍頭企業(yè)執(zhí)掌制定切實(shí)可用通信協(xié)議的主動(dòng)權(quán)。這就導(dǎo)致技術(shù)實(shí)力弱勢(shì)的中小企業(yè)只得依附強(qiáng)勢(shì)的大公司，促使行業(yè)兼并。
2）模塊化。電子技術(shù)和多領(lǐng)域高新技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化汽車零部件產(chǎn)品的構(gòu)成，便于國際化采購和整車廠組裝。模塊化就是根據(jù)需求定制，完成所需的功能，以標(biāo)準(zhǔn)模塊的規(guī)格作大集成化的封裝，提高功效和可靠性，也簡(jiǎn)化配套和整車制造工藝，有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。結(jié)果將會(huì)使現(xiàn)在處于領(lǐng)先地位的行業(yè)寡頭逐漸成為系統(tǒng)集成商，電子零部件企業(yè)承擔(dān)的產(chǎn)品工作量越來越大，汽車零部件產(chǎn)業(yè)在汽車工業(yè)中的作用和地位更顯重要。
3）智能化。微控制器大量進(jìn)入汽車電子各系統(tǒng)，帶來控制技術(shù)智能水平提高，性能更優(yōu)越，控制成本更低。
4）規(guī)范化和高配普及化。新的汽車電子技術(shù)不斷涌現(xiàn)、不斷進(jìn)步，但有些電子控制技術(shù)在汽車上實(shí)施還需歷經(jīng)一段時(shí)間，才能在標(biāo)準(zhǔn)配置上被確認(rèn)。例如，輪胎智能壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車3大安全系統(tǒng)。但目前，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。在高度重視汽車安全性的當(dāng)下，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必然很快會(huì)成為所有汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。就如同ABS從出現(xiàn)到普及一樣，需要一個(gè)過程。
5）重視傳感器的研發(fā)。汽車電子技術(shù)的應(yīng)用中無處不在的傳感器，在控制技術(shù)環(huán)節(jié)里作用至關(guān)重要，應(yīng)受到充分的重視。我國在傳感器技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展和實(shí)踐中雖已有一定基礎(chǔ)性的成果，但因投入的研發(fā)資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，也顯得十分薄弱。必須與汽車電子的研發(fā)齊頭并進(jìn)才能相得益彰。期望在“十二五”計(jì)劃期間，我國傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)迎頭趕上。
6）“云控制”技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息融合技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時(shí)代?！霸瓶刂啤奔夹g(shù)由以往的局部信息處理到信息共享到現(xiàn)代的信息融合，已經(jīng)完全突破了汽車“傳感器-避開障礙-目標(biāo)-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式，使實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)-方向盤”的自動(dòng)駕駛成為可能?！霸岂{駛”將大大提高識(shí)別道路行駛目標(biāo)的效能，同時(shí)降低燃油耗費(fèi)，將使駕駛由低事故向高可靠轉(zhuǎn)變。
二目前汽車電子通信的技術(shù)漏洞
1資料保密度差
汽車電子通信系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，會(huì)自動(dòng)記錄車主的通信信息，包括通話記錄、上網(wǎng)信息，甚至還會(huì)記錄車主利用通信系統(tǒng)進(jìn)行的支付記錄。這些信息記錄一旦出現(xiàn)泄露，在汽車被盜的情況下，很可能造成車主信息的泄露。目前的汽車通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)資料的保密度較差，車主的隱私得不到保障。
2網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)管理
松散汽車電子通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了駕駛員之間的信息共享，可以使駕駛員實(shí)時(shí)了解車輛擁堵信息，避開高峰路段和時(shí)段，提高出行效率。但是在這個(gè)過程中，目前的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)管理松散，虛假車況、路況信息。由于認(rèn)證機(jī)制缺失，造成路況信息的可信度降低。甚至還存在一定程度的惡意散播虛假信息的行為，這就為車主的出行造成了不便。
3信息無法同步
傳輸信息的同步傳輸是實(shí)現(xiàn)信息共享的重要途徑，但是在現(xiàn)階段由于技術(shù)上的漏洞，經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)延遲信息傳輸?shù)那闆r，導(dǎo)致延誤駕駛的現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的密鑰管理也不健全，有意或者無意的行為，都會(huì)導(dǎo)致信息的混亂和泄露，導(dǎo)致車主無法實(shí)時(shí)獲取有用的信息，延誤車主出行。
三汽車電子通信的安全技術(shù)
1安全協(xié)議
由于汽車電子通信系統(tǒng)的開放性，極易遭受其它節(jié)點(diǎn)的竊聽與監(jiān)控。目前的安全協(xié)議中，主要有Ariadne、SAODV和SRP。Ariadne主要用于驗(yàn)證信息的真實(shí)性和完整性，這種單項(xiàng)的消息鑒別認(rèn)證機(jī)制，可以有效的確保節(jié)點(diǎn)身份認(rèn)證的可信度，組織虛假信息發(fā)起的攻擊行為。SAODV是利數(shù)字簽名來進(jìn)行安全驗(yàn)證，可以防范鏈路被攻擊和修改。SRP則是利用安全鏈接和共享密鑰來進(jìn)行消息的鑒別，確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?jí)，認(rèn)證節(jié)點(diǎn)身份，阻止服務(wù)攻擊。
2密鑰管理
安全技術(shù)加密是確保信息安全的常用手段，也是基本手段之一。電子密鑰是數(shù)據(jù)加密的技術(shù)基礎(chǔ)，但是傳統(tǒng)的密鑰管理主要是密鑰分發(fā)和證書認(rèn)證，但是對(duì)于汽車通信系統(tǒng)并不適用。目前最常用的技術(shù)是自發(fā)式證書、局部分布式認(rèn)證和完全分布式認(rèn)證三種方式。自發(fā)式證書不需要授權(quán)就可以接入節(jié)點(diǎn)自行證書，靈活性和安全性都較高，也是使用最廣泛的技術(shù)。但是由于缺乏證書撤銷機(jī)制，容易造成系統(tǒng)冗余。局部分布式認(rèn)證可以定期更新證書，保證有效性和安全性，但是其離線公鑰問題還需要技術(shù)上更多的支持，應(yīng)用并不廣泛。完全分布式認(rèn)證離線反應(yīng)能力較強(qiáng)，但是其更新較為復(fù)雜，影響服務(wù)使用。
3入侵檢測(cè)安全技術(shù)
入侵檢測(cè)技術(shù)是通過對(duì)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，檢查是否存在違反安全策略的行為，是安全防護(hù)的必要補(bǔ)充措施，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)是否遭受攻擊，以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)。由于汽車電子通信僅使用無線技術(shù)，因此入侵檢測(cè)技術(shù)僅能進(jìn)行本地檢測(cè)和局部檢測(cè)，而對(duì)于短暫性故障與真正的入侵分辨，還存在技術(shù)上的不足。
四提高汽車電子通信安全的對(duì)策
1完善安全機(jī)制
車載安全機(jī)制首先要從技術(shù)的角度進(jìn)行完善，加強(qiáng)汽車電子通信系統(tǒng)的管理，不斷升級(jí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軟件上的革新，彌補(bǔ)信息安全漏洞。政府和企業(yè)還要加大在技術(shù)創(chuàng)新上的支持，鼓勵(lì)專業(yè)人才發(fā)展，實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)制系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
2提高保密程度
保密程度關(guān)系到車輛行駛效率和安全，要提高保密工作，首先要提高資料的隱秘性，防止車輛信息、駕駛員信息等被惡意攻擊而泄露。對(duì)于車輛信息和路況信息，借助于各種網(wǎng)絡(luò)手段，實(shí)現(xiàn)信息的整合與備份。對(duì)于數(shù)據(jù)加密，要采用最安全的加密手段，不僅要在軟件端加密，還要對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和收發(fā)的硬件加密，防止數(shù)據(jù)被復(fù)制和盜竊。
3加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管
政府要加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的監(jiān)管，確保信息平臺(tái)信息的真實(shí)性與可靠性。一方面，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)要利用自身優(yōu)勢(shì)，對(duì)路況信息進(jìn)行整合。另一方面，還要對(duì)投放和播報(bào)的信息進(jìn)行甄別，防止惡意信息被投放。此外，還要加強(qiáng)工作人員的管理，提高技術(shù)人員的水平，特別是信息的分析和整合能力。
硬件系統(tǒng)是該控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，且其也能夠?qū)φ麄€(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程產(chǎn)生直接性的影響。因此，技術(shù)人員在對(duì)該控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建的過程當(dāng)中，就必須要嚴(yán)格依照國家的有關(guān)規(guī)定去進(jìn)行。另外，為了提高硬件系統(tǒng)的運(yùn)行效率，技術(shù)人員還必須要充分考慮到以下三個(gè)方面：（1）估算硬件的內(nèi)存時(shí)要保證估計(jì)值的科學(xué)性與可靠性由于技術(shù)人員對(duì)硬件內(nèi)存容量的需求會(huì)隨著各種原因而不斷改變，比如：技術(shù)人員自身的編程水平、技術(shù)人員對(duì)內(nèi)存進(jìn)行利用的效率以及模擬量的點(diǎn)數(shù)等。因此，技術(shù)人員在對(duì)硬件內(nèi)存的容量進(jìn)行估算時(shí)，就要站在整個(gè)系統(tǒng)的角度上，對(duì)系統(tǒng)的方方面面都進(jìn)行一番全面的考量，然后再依據(jù)內(nèi)存計(jì)算公式，對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)所需的硬件內(nèi)存進(jìn)行合理的估算，以確保估算值的科學(xué)性與可靠性。式中：C代表的是硬件內(nèi)存的估算值；P1和P2分別代表的是開關(guān)量輸入/輸出時(shí)的點(diǎn)數(shù)；M代表模擬量的點(diǎn)數(shù)。（2）響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算要符合規(guī)范一般來說，因可編程控制器具有一種特殊的運(yùn)行方式，所以它不會(huì)在連續(xù)很長(zhǎng)的一段時(shí)間之內(nèi)，都接受某種小于其自身運(yùn)行周期的輸入信號(hào)。另外，由于響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算公式為：式中：T代表的是響應(yīng)時(shí)間；T輸入濾波代表的是濾波輸入的時(shí)間；T輸出濾波代表的是濾波輸出的時(shí)間；T運(yùn)行周期代表的是可編程控制器的運(yùn)行周期。因此，結(jié)合上述兩個(gè)方面，并在對(duì)可編程控制器進(jìn)行一番仔細(xì)的考量之后，得出最適用于該控制系統(tǒng)的可編程控制器的型號(hào)為：西門子系列的CPU226，該型號(hào)的可編程控制器的組成結(jié)構(gòu)包括：電源、CPU以及輸入/輸出點(diǎn)。電源：為整個(gè)可編程控制器提供可安全、穩(wěn)定的電力；CPU：執(zhí)行控制系統(tǒng)發(fā)出的要求，并對(duì)控制系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的儲(chǔ)存；輸入/輸出點(diǎn)：輸入點(diǎn)可以從系統(tǒng)中的各種設(shè)備中采集可用信號(hào)，而輸出點(diǎn)則負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)中的電機(jī)或者是其他設(shè)備進(jìn)行有效的控制。（3）輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算要符合系統(tǒng)要求輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算值，對(duì)于整個(gè)控制系統(tǒng)來說，是非常重要的。其次，技術(shù)人員也可以通過輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算值，來選擇最有利于該控制系統(tǒng)的可編程控制器。所以，技術(shù)人員就必須要對(duì)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行合理并符合規(guī)范的估算，并在獲取到估算值之后，按照估算值的大小，選擇一種適用于當(dāng)前控制系統(tǒng)的可編程控制器。這樣一來，也就可以在很大程度上提高可編程控制器的運(yùn)行效率。依據(jù)估算值選擇可編程控制器時(shí)，要預(yù)留出15%左右的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)。結(jié)合鉆探設(shè)備的應(yīng)用特性來看，輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算數(shù)據(jù)如表1所示。
1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
該控制系統(tǒng)中的“數(shù)據(jù)通信”指的是：數(shù)據(jù)在同級(jí)或不同級(jí)之間實(shí)現(xiàn)傳輸或者是接收的一個(gè)過程，而該控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信，也主要是依靠可編程控制器和上位計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。其中，可編程控制器和上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)所使用的端口號(hào)是RS485和RS232，且它們進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的模式是字符串模式。另外，它們實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的原理是：由可編程控制器把控制系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)信息以及運(yùn)行狀態(tài)傳輸?shù)缴衔挥?jì)算機(jī)中，上位計(jì)算機(jī)一旦接收到這些數(shù)據(jù)信息和運(yùn)行狀態(tài)之時(shí)，就會(huì)立即對(duì)它們進(jìn)行合理并有效的分析和處理。
1.3軟件系統(tǒng)
搭建該控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的依據(jù)是控制系統(tǒng)流程圖以及控制系統(tǒng)功能預(yù)設(shè)圖；采用的編程軟件V3.1STEPMicro/WIN；編程平臺(tái)為計(jì)算機(jī)平臺(tái)；輔助技術(shù)為計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)。另外，技術(shù)人員在為該控制系統(tǒng)搭建軟件系統(tǒng)的前一階段，還應(yīng)當(dāng)對(duì)帶式傳送機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行更深入的了解，然后再依據(jù)了解到的情況，對(duì)該控制系統(tǒng)的各個(gè)控制進(jìn)程進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。其中，該控制系統(tǒng)中所必備的控制進(jìn)程包括以下幾個(gè)：（1）把定時(shí)器作為控制系統(tǒng)軟啟動(dòng)以及軟停車操作的主要控制器，讓操作人員通過對(duì)定時(shí)器進(jìn)行時(shí)間預(yù)設(shè)的操作，使控制系統(tǒng)依照預(yù)定的速度規(guī)則，自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和軟停車過程。（2）如果有停車要求時(shí)，控制系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行順序斷電操作。若遇突況導(dǎo)致的停車，控制系統(tǒng)也可直接切斷系統(tǒng)中的所有電源，保證系統(tǒng)不會(huì)因此受到任何影響。其中，順序斷電需要借助定時(shí)器，其實(shí)現(xiàn)原理是：依據(jù)操作人員預(yù)先設(shè)置好的時(shí)間，進(jìn)行斷電操作。（3）利用“系統(tǒng)自檢”功能，對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與控制。倘若在監(jiān)測(cè)與控制的過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)中存在著的錯(cuò)誤，那么該功能就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)系統(tǒng)警報(bào)器，提示操作人員系統(tǒng)出現(xiàn)了問題。如果，控制系統(tǒng)中不存在任何錯(cuò)誤，那么該功能就會(huì)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，從而讓其繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)與控制。（4）把定時(shí)器合理的運(yùn)用到軟件系統(tǒng)中，可以讓可編程控制器在定時(shí)器的作用之下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起動(dòng)或者是停止的操作。其具體表現(xiàn)在：當(dāng)達(dá)到操作人員對(duì)定時(shí)器預(yù)置的時(shí)間之時(shí)，控制系統(tǒng)中的電機(jī)會(huì)在可編程控制器的作用下，開始實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，并在預(yù)置的某一時(shí)間段之內(nèi)，達(dá)到相應(yīng)的預(yù)置轉(zhuǎn)速。另外，可編程控制器也可以依據(jù)其自身的輸出頻率，對(duì)控制系統(tǒng)中調(diào)速電機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)行合理的控制。
2機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)研發(fā)的作用
機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的研發(fā)，不僅可以提高系統(tǒng)中負(fù)載的運(yùn)行效率，還可以讓整個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速的這一運(yùn)行過程。由此可見，機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的研發(fā)，對(duì)我國各行各業(yè)來說，都有著一定的實(shí)質(zhì)性應(yīng)用價(jià)值。現(xiàn)對(duì)機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)研發(fā)的作用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，并將其概括為以下幾點(diǎn)：（1）有利于提高施工鉆進(jìn)的生產(chǎn)效率；（2）有利于企業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)與控制，以防止錯(cuò)誤操作給整個(gè)生產(chǎn)線造成的影響；（3）有利于降低鉆井過程的生產(chǎn)成本；（4）有利于促進(jìn)我國鉆探行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展；（5）有利于我國機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的創(chuàng)新；（6）有利于提升我國鉆井施工行業(yè)的整體水平。
1.1電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
是在傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速等信號(hào)電子控制單元控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。電動(dòng)式EPS一般是由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、電子控制單元、減速器、電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩傳感器以及畜電池電源所構(gòu)成。電動(dòng)式EPS按照其轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與位置的不同，又可分為三種形式：轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式、轉(zhuǎn)向軸助力式和齒條助力式。
1.2液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上液壓式EPS增加了控制液體流量的車速傳感器、電子控制單元和電磁閥等。液壓式EPS根據(jù)檢測(cè)到的車速信號(hào)電子控制單元控制電磁閥，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力放大倍率實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，從而滿足低速、高速時(shí)的轉(zhuǎn)向助力要求。液壓式EPS根據(jù)其控制方式的不同又有三種：反作用力控制式、閥靈敏度控制式和流量控制式。
2汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢測(cè)與故障診斷
行駛15萬公里的凌志轎車原地轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向盤明顯沉重，轉(zhuǎn)向時(shí)助力泵有吱吱的響聲，并轉(zhuǎn)向裝置偶爾失效，高速轉(zhuǎn)向時(shí)反而過渡靈敏，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)故障警告燈點(diǎn)亮，變?yōu)槌Ｒ?guī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，完全處于保險(xiǎn)狀態(tài)。凌志轎車屬于液壓式電子轉(zhuǎn)向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，車輛轉(zhuǎn)向沉重，可能是液力泵不工作，液壓系統(tǒng)密封性變差，有空氣進(jìn)入。在動(dòng)力轉(zhuǎn)向沉重，助力失效時(shí)，ECU工作可能停止工作，液壓式電子轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)的其他組成部門失效可以通過檢測(cè)來判斷。
2.1檢修注意事項(xiàng)
（1）應(yīng)經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)儲(chǔ)油罐油面以及油質(zhì)，如需添加更換或排氣應(yīng)及時(shí)進(jìn)行。（2）行駛過程中盡量避免將方向打到某一側(cè)極限，防止動(dòng)力油泵負(fù)荷過大。（3）電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通常不要打開ECU及各種電控元件的蓋子或盒子，以免造成ECU被靜電損壞。（4）檢修過程中一般按照可能性由大到小，檢查復(fù)雜程度由簡(jiǎn)到難的順序進(jìn)行，先對(duì)線路和傳感器等元件進(jìn)行基本檢查，不要輕易更換ECU或拆卸管路。
2.2電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本檢修
電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障集中在油路系統(tǒng)和電控系統(tǒng)中，對(duì)于油路系統(tǒng)的檢修在基本檢查中逐步排查，電控系統(tǒng)的檢修主要針對(duì)傳感器、執(zhí)行器、ECU及線路連接，并應(yīng)充分利用故障自診斷系統(tǒng)的功能。電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝配完畢后，應(yīng)進(jìn)行基本檢查，主要包括針對(duì)液壓系統(tǒng)的油量、油壓試驗(yàn)，系統(tǒng)排氣，轉(zhuǎn)向油泵皮帶松緊度調(diào)整，以及電控部分及相關(guān)部件的工作狀態(tài)檢查等，以確定系統(tǒng)是否需要進(jìn)一步檢修，保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)良好的工作性能。不同車型動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢查內(nèi)容和方法基本類似，下面就以凌志LS400電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例講解電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本檢查程序。
2.2.1初步檢查。
在進(jìn)行系統(tǒng)檢查之前，首先要根據(jù)車輛的具體情況初步的檢查一下輪胎氣壓、前輪定位、懸架與轉(zhuǎn)向連接桿之間的情況、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)接頭及懸架臂球頭等處是否正常，轉(zhuǎn)向柱管是否彎曲，轉(zhuǎn)向盤的自由間隙是否正常等。
2.2.2常規(guī)檢查。
（1）檢查傳動(dòng)帶。對(duì)于動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵傳動(dòng)帶的檢查主要包括兩項(xiàng)內(nèi)容：一是傳動(dòng)帶與帶輪配合位置的檢查，二是傳動(dòng)帶松緊度的檢查，利用專用工具檢查，在95Nm的作用力矩下，皮帶的撓度為：運(yùn)轉(zhuǎn)5min以下時(shí)：7.5-9.5mm；運(yùn)轉(zhuǎn)5min以上時(shí)：9-13mm。（2）檢查儲(chǔ)液罐液面高度。檢查油面高度時(shí)，保持車身水平位置，油溫80°C時(shí)進(jìn)行。在發(fā)動(dòng)機(jī)維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)（約850r/min）的條件下，反復(fù)將轉(zhuǎn)向盤從左側(cè)打到右側(cè)再返回，使得油溫達(dá)到正常要求后，打開儲(chǔ)液箱，檢查液壓油有無泡沫或乳化現(xiàn)象，量油尺液面應(yīng)在HOT范圍以內(nèi)。若在檢查系統(tǒng)無泄漏情況下需要補(bǔ)給液壓油，按規(guī)定號(hào)牌補(bǔ)給；若需更換液壓油，則先頂起轉(zhuǎn)向橋，從轉(zhuǎn)向油罐及回油管排出舊液壓油，并將轉(zhuǎn)向盤反復(fù)左、右轉(zhuǎn)至極限位置，直至舊液壓油排盡后1-2s后加注新液壓油。（3）系統(tǒng)空氣排放。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在更換液壓油后，然后檢查轉(zhuǎn)向油罐中油位時(shí)發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出時(shí)，說明系統(tǒng)內(nèi)滲入了空氣，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行排氣，否則將引起前輪擺動(dòng)，轉(zhuǎn)向沉重，轉(zhuǎn)向噪聲等故障。具體排氣過程如下：升起轉(zhuǎn)向橋，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，反復(fù)向左、右轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤到極限位置，直至轉(zhuǎn)向油罐內(nèi)無氣泡冒出并消除乳化現(xiàn)象，表明已基本排除干凈液力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的空氣。（4）檢查油泵壓力。將油壓表的一端接在轉(zhuǎn)向液壓泵的輸出端，另一端接在轉(zhuǎn)向助力器的輸入端，維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，油溫達(dá)到80°C，檢查閥關(guān)閉時(shí)的壓力：不小于7845kPa；檢查閥全開時(shí)的壓力差（1000r/min和3000r/min時(shí)）：不大于490kPa；檢查轉(zhuǎn)向盤在鎖定位置時(shí)：不小于7845kPa。（5）檢查轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向力矩。使汽車停放在平坦地面上，兩轉(zhuǎn)向輪在直線行駛位置，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)量轉(zhuǎn)向盤從中間位置向左、右轉(zhuǎn)動(dòng)所需的力矩，標(biāo)準(zhǔn)：不大于5.9Nm。
2.2.3電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)執(zhí)行器的檢測(cè)。
（1）直流電動(dòng)機(jī)檢測(cè)。從轉(zhuǎn)向器斷開電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線插接器，在兩端子間加上蓄電池電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)用均勻運(yùn)轉(zhuǎn)聲，否則應(yīng)更換。一些價(jià)位較低的轎車使用的直流電動(dòng)機(jī)工作噪音較大，只要不影響使用，可以不換。（2）電磁離合器的檢測(cè)。斷開轉(zhuǎn)向器上電磁離合器導(dǎo)線插接器，將蓄電池正極與電磁離合器1號(hào)端子連接，負(fù)極與6號(hào)端子相連，在接通和斷開的瞬間應(yīng)有吸氣聲，否則必須更換。（3）車速傳感器檢修。頂起汽車，旋轉(zhuǎn)后輪，用萬用表測(cè)量傳感器側(cè)線束插接器上的SPD與GND之間的電壓，應(yīng)在0~5V之間，否則應(yīng)檢查傳感器及其連接線路。（4）車速傳感器檢修。頂起汽車，旋轉(zhuǎn)后輪，用萬用表測(cè)量傳感器側(cè)線束插接器上的SPD與GND之間的電壓，應(yīng)在0~5V之間，否則應(yīng)檢查傳感器及其連接線路。
2.2.4EPS警告燈的檢查。
當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于ON位置時(shí)，EPS警告燈應(yīng)點(diǎn)亮，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后警告燈熄滅為正常。警告燈不亮?xí)r，應(yīng)檢查燈泡是否損壞，熔絲和導(dǎo)線是否斷路。若發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，警告燈仍亮，首先應(yīng)考慮該系統(tǒng)是否處于保險(xiǎn)狀態(tài)，然后進(jìn)行自診斷操作。
2汽車電子監(jiān)測(cè)關(guān)鍵性技術(shù)分析
在智能交通系統(tǒng)中主要汽車電子技術(shù)、傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三各部分作用于汽車電子監(jiān)測(cè)，下面對(duì)前兩項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析：
2.1汽車電子技術(shù)
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平的提高，真空管、集成電路、晶體管等技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)電子裝置的發(fā)展進(jìn)程并擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。電子技術(shù)在汽車中的應(yīng)用也逐漸受到了國內(nèi)外汽車行業(yè)的重視，自動(dòng)優(yōu)化控制技術(shù)、機(jī)電一體耦合技術(shù)以及電子技術(shù)等綜合交叉使得小系統(tǒng)商品的發(fā)展已逐漸專業(yè)化和成熟化。
2.2傳感器
傳感器即轉(zhuǎn)換器，通過以轉(zhuǎn)換行駛車輛電子設(shè)備之外信號(hào)的方式能夠有效實(shí)現(xiàn)將非電量轉(zhuǎn)化為電量并進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的，最終使得電能形態(tài)被轉(zhuǎn)換。由于傳感器具有獲取電子設(shè)備外信息的功能并實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛車輛安全性能的監(jiān)測(cè)，其作為汽車電子監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵性技術(shù)使得汽車能夠?qū)崿F(xiàn)電子化、自動(dòng)化及高檔化。通過利用傳感器的優(yōu)勢(shì)從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，對(duì)汽車行駛過程中的參數(shù)進(jìn)行控制監(jiān)測(cè)，能夠有效降低汽車燃耗及安全故障的發(fā)生率。同時(shí)將傳感器與微電腦信息處理功能相結(jié)合使其在汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)中具有關(guān)鍵性的作用。傳感器設(shè)置的數(shù)量一般都會(huì)以汽車的整體設(shè)計(jì)情況、軟硬件的配置以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的差異為依據(jù)，在其尺寸、形成及價(jià)格等方面進(jìn)行調(diào)整。傳感器的使用通常會(huì)受到較為嚴(yán)格的要求，由于汽車在行駛中需要適應(yīng)各種環(huán)境條件，環(huán)境溫度的變化、路面狀況及異常氣候等因素都會(huì)使汽車受到溫度變化的考驗(yàn)，因此傳感器的設(shè)計(jì)必須達(dá)到抗震、溫度耐受性、耐水及抗電磁干擾等要求。
3在ITS系統(tǒng)中對(duì)汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)
電子數(shù)據(jù)的采集方案設(shè)計(jì)作為ITS系統(tǒng)中汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)首先需要考慮的問題，通常會(huì)以ITS系統(tǒng)的功能為前提對(duì)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔進(jìn)行合理設(shè)置，并對(duì)相關(guān)信號(hào)獲取的設(shè)備對(duì)象信息進(jìn)行采集，從而保證數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，這一方式即程序輪詢式數(shù)據(jù)采集。此外，還需采取必要手段對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而保證系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理以及信號(hào)來源設(shè)備的級(jí)別。例如，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)優(yōu)先對(duì)汽車的安全系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。汽車電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以車載嵌入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主要實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證整體系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性與靈活性。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、處理及信息傳輸與執(zhí)行三個(gè)模塊，并以下圖所示的具體流程進(jìn)行工作。其中數(shù)據(jù)采集模塊是通過集合紅外線、傳感器、超聲波、攝像機(jī)及激光雷達(dá)等技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行駛中的路面情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)能夠?qū)τ行旭偮肪€發(fā)生變化等因素造成的異常及故障問題進(jìn)行快速反映，并收集汽車全局信號(hào)對(duì)其各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。通過利用傅里葉對(duì)采集數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和判斷，使得故障診斷就有合理的參考依據(jù)。
2汽車轉(zhuǎn)向電子顯示儀的工作原理
汽車轉(zhuǎn)向電子顯示儀的顯示儀器是數(shù)碼管和LED指示燈的組合。將左極限值和中間值之間的轉(zhuǎn)向角度100等分，當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)向時(shí)，該電子顯示儀就能在數(shù)碼管上顯示汽車左轉(zhuǎn)導(dǎo)致偏離中線位置的百分比。同理右轉(zhuǎn)的工作原理。此外，當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，左邊的三個(gè)呈三角狀的LED燈閃爍，右轉(zhuǎn)時(shí)，相應(yīng)的右邊三個(gè)呈三角狀的LED燈閃爍。這些LED燈的閃爍是為了對(duì)左右轉(zhuǎn)向進(jìn)行提示，從而使得駕駛員對(duì)左右轉(zhuǎn)向有一個(gè)初步的了解。本電路系統(tǒng)的硬件電路部分由電源模塊，按鍵模塊，傳感器模塊，顯示儀模塊和導(dǎo)入電路模塊等組成。我們知道，汽車內(nèi)部本身自帶有12V的車載電源，而本系統(tǒng)的PIC單片機(jī)需要5V電源。因此需要將車載的12V電源轉(zhuǎn)換呈5V電壓，我們這里的轉(zhuǎn)換芯片穩(wěn)壓電路和采用7805。電子顯示儀采用三位共陽數(shù)碼管來顯示輸出電壓的大小。由于PIC16F873自帶有六路的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，因此無需再使用額外的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。輸入的模擬信號(hào)經(jīng)過RA0傳入PIC單片機(jī)中。RB0~RB7作為數(shù)碼管的段控制端口。RC0~RC2作數(shù)碼管的位控制端口。RA1~RA5作按鍵信號(hào)的采集端口。RC3~RC7作為L(zhǎng)ED指示燈的顯示端口。
一是面向社會(huì)上的企事業(yè)單位，因此要具有理論與實(shí)踐相結(jié)合的高素質(zhì)技術(shù)人才；同時(shí)又面向各個(gè)中、高職院校，因此還應(yīng)是“雙師型”人才。
2）機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)。
職業(yè)教育培養(yǎng)人才是提倡理論與實(shí)踐相結(jié)合，加大技能培訓(xùn)力度，培養(yǎng)的是社會(huì)需要的實(shí)用型、應(yīng)用型、操作技術(shù)人才和管理人才。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的設(shè)備都是將機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)高度集合而成的，因此，企業(yè)需要大量的能在現(xiàn)場(chǎng)處理設(shè)備故障的，既懂機(jī)械、又懂電氣的機(jī)械電子工程專業(yè)的應(yīng)用人才。
3）“理實(shí)一體化”教學(xué)特點(diǎn)研究。
一是將技能訓(xùn)練、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體并且實(shí)現(xiàn)了有機(jī)組合；二是克服了理論與實(shí)踐相脫節(jié)的弊端，加強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)；三是理實(shí)一體化教學(xué)方式體現(xiàn)了職業(yè)教育“理論必須、夠用為度”的特點(diǎn)，同時(shí)符合高校教育高素質(zhì)高技能人才培養(yǎng)目標(biāo)。
4）機(jī)械電子工程專業(yè)“理實(shí)一體化”教學(xué)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究。
a.建立機(jī)械電子工作專業(yè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)。
要想讓實(shí)驗(yàn)室利用率、設(shè)備使用率到達(dá)最佳，我們就必須對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)的信息化管理。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)一般能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上排課、網(wǎng)上選課，網(wǎng)上布置、批改作業(yè)，以及一些相關(guān)的資料下載，實(shí)驗(yàn)室上課、教師上課情況。這樣可以更好的制訂實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)計(jì)劃，有利于實(shí)驗(yàn)室的資源共享和綜合利用。
b.合理人事管理制度的建立。
首先，一個(gè)合理的人事管理制度可以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室教師隊(duì)伍水平的提高，教師可以將自己的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中去，同時(shí)了解企業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和需求。教師通過實(shí)踐學(xué)習(xí)技能水平得到了提高，優(yōu)化了人才結(jié)構(gòu)，加快了一支理論知識(shí)強(qiáng)、動(dòng)手能力過硬的教師隊(duì)伍建設(shè)。其次，創(chuàng)造能夠使實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍安心工作的環(huán)境；再次，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要和實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍建設(shè)結(jié)合起來，保證實(shí)驗(yàn)室有專家型隊(duì)伍從事高水平科研工作。最后，合理地配備實(shí)驗(yàn)室的人員，擁有一個(gè)高、中、低檔次分明，知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，工作職責(zé)明確的實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍是建設(shè)和管理好實(shí)驗(yàn)室的根本保證。
c.根據(jù)“理實(shí)一體化”教學(xué)改革進(jìn)度逐漸配置實(shí)驗(yàn)室資源。
首先，要有合理的硬件資源做保障，因?yàn)槔韺?shí)一體化教學(xué)是在一個(gè)場(chǎng)所，也就是實(shí)驗(yàn)室即要完成理論教學(xué)又要完成實(shí)踐教學(xué)，這就要求有與專業(yè)和規(guī)模相適應(yīng)的硬件教學(xué)環(huán)境。其次，根據(jù)機(jī)械電子工程專業(yè)特點(diǎn)以及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的配備情況選擇一門或幾門具體代表性的課程進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué)改革試點(diǎn)，改建工作循序漸進(jìn)、以點(diǎn)帶面，保證實(shí)驗(yàn)室資源的合理配備。最后，改建或新建的實(shí)驗(yàn)室要避免單一性，即能滿足理實(shí)一體化課程的要求又能滿足其他理論課程實(shí)驗(yàn)的要求，使實(shí)驗(yàn)室具有多樣性，避免資源浪費(fèi)。
d.結(jié)合“雙師型”人才培養(yǎng)的教學(xué)需要建立實(shí)驗(yàn)室。
一為培養(yǎng)學(xué)生不同的師能，根據(jù)課程性質(zhì)將實(shí)驗(yàn)室分為理論師能和實(shí)踐師能實(shí)驗(yàn)室兩大類，理論師能實(shí)驗(yàn)室主要以機(jī)械零件、原理及制造和液壓等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室組成，實(shí)驗(yàn)室的主要項(xiàng)目以演示螺紋聯(lián)接受力、齒輪、蝸輪傳動(dòng)、減速器拆裝、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和機(jī)械制造工藝等。實(shí)踐師能實(shí)驗(yàn)室主要以單片機(jī)、PLC、檢測(cè)、電工、數(shù)控等實(shí)驗(yàn)室組成，主要完成各門課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。教師可以通過不同的實(shí)驗(yàn)室來培養(yǎng)學(xué)生不同的師能技巧，使其達(dá)到一個(gè)合格的雙師型人才。二為適應(yīng)社會(huì)，驗(yàn)室設(shè)備的組建要盡量與企業(yè)接軌，同時(shí)采取以班級(jí)為單位建立“理實(shí)一體化實(shí)驗(yàn)室”，設(shè)計(jì)并配置理實(shí)一體化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目模塊和多媒體教學(xué)設(shè)備。上課期間教師通過多媒體設(shè)施授課或網(wǎng)絡(luò)授課，實(shí)現(xiàn)了“講與演示”、“聽與練習(xí)”的結(jié)合。教師可以隨時(shí)將理論教學(xué)與實(shí)踐操作訓(xùn)練穿行，實(shí)現(xiàn)了將知識(shí)與技能緊密聯(lián)系，增強(qiáng)了學(xué)生的直觀體驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到培養(yǎng)雙師型人才目的。
作業(yè)效率的定義是工程機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)的作業(yè)量。提高作業(yè)效率往往會(huì)降低節(jié)能性。因此要比較節(jié)能性要在相同的作業(yè)效率下比較，這樣的結(jié)果才是可信的。由以上分析可知，節(jié)能不只是取決于功率傳遞的效率和功率供求兩方的動(dòng)態(tài)匹配，還決定于不同功率流之間的有效配合，作業(yè)效率高低也會(huì)影響節(jié)能效果。
1.2以柴油機(jī)為例的工程機(jī)械功率流控制現(xiàn)狀
從能量轉(zhuǎn)換的定義上分析，工程機(jī)械的工作過程是不同能量形式相互轉(zhuǎn)換、傳遞和對(duì)外輸出功率的過程。想要分析工程機(jī)械的節(jié)能效果就要分析其功率流。對(duì)于使用柴油機(jī)當(dāng)做動(dòng)力源的工程機(jī)械，輸出的動(dòng)力最終來自儲(chǔ)存在柴油中的化學(xué)能。柴油機(jī)將柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的形式表達(dá)出來。這是柴油機(jī)的基本能量轉(zhuǎn)換過程。目前采用的柴油機(jī)節(jié)能方法是全程調(diào)速或電控噴油等控制技術(shù)，這些技術(shù)能夠有效地改善柴油機(jī)工作性能，降低油耗。采用液壓泵吸取柴油機(jī)的機(jī)械能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗埽粤髁亢蛪毫Φ男问奖憩F(xiàn)出來，一般采用恒定功率控制、壓力切斷、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油機(jī)是能量的供方，而液壓泵是能量的需方，實(shí)際工作中對(duì)柴油機(jī)和液壓泵使用轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制或功率極限載荷控制等方法，以改變二者聯(lián)合工作時(shí)的高能耗現(xiàn)狀。而液壓泵與液壓閥是流量的供求雙方，其中液壓泵供給流量而液壓閥需求流量。具體工作過程是液壓閥吸取液壓泵輸出的液壓能，然后液壓系統(tǒng)的壓力和流量等被調(diào)節(jié)至合理值進(jìn)而輸送給相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這個(gè)過程中大多使用變化流量控制方法以協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)多執(zhí)行機(jī)構(gòu)，有些情況也會(huì)使用LUDV技術(shù)從而減少并聯(lián)回路中負(fù)載變化對(duì)流量分配的影響。在這個(gè)系統(tǒng)中，液壓閥直接由操作者控制。因此，液壓泵和液壓閥是流量的供方和需方的關(guān)系。為了協(xié)調(diào)這種供需關(guān)系，大多使用負(fù)流量控制策略或負(fù)荷傳感控制策略。液壓閥輸出液壓進(jìn)而被油缸或發(fā)動(dòng)機(jī)吸收，并向外輸出機(jī)械能，機(jī)械能以力和位移或轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的形式表現(xiàn)。這些機(jī)械能中的一部分或全部對(duì)外界載荷做功，執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)外載荷的有效做功組成了有效功率。這就是柴油機(jī)工作過程中的功率流過程分析。由此可見，現(xiàn)在的元件效率控制技術(shù)、子系統(tǒng)功率控制技術(shù)和部件功率控制技術(shù)不能協(xié)調(diào)整機(jī)進(jìn)行節(jié)能分析，只能在自己工作范圍內(nèi)達(dá)到局部最優(yōu)值。
2工程機(jī)械全局節(jié)能控制系統(tǒng)
2.1全局節(jié)能控制系統(tǒng)
全局節(jié)能對(duì)于加強(qiáng)機(jī)械工作性能，降低能耗具有重要意義。為了建立廣義節(jié)能定義下的全局節(jié)能控制系統(tǒng)，要將整機(jī)和外界負(fù)載作為研究對(duì)象，并將節(jié)能目標(biāo)設(shè)定為傳統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)、多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)同控制以及作業(yè)效率，達(dá)到最優(yōu)節(jié)能效果。為了方便對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行定量分析，可以定義全局節(jié)能指標(biāo)如下:全局節(jié)能指標(biāo)=對(duì)外有效功/(油耗×作業(yè)時(shí)間)=有效功率/油耗從以上定義式可以看出，全局節(jié)能指標(biāo)指的是單位時(shí)間單位油耗的工況下機(jī)械對(duì)外輸出的有效功。這個(gè)定義考慮了傳統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)、多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)同控制以及作業(yè)效率三個(gè)方面的內(nèi)容，能夠全面地評(píng)價(jià)工程機(jī)械能耗特性。全局節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可以劃分為三個(gè)小目標(biāo)，即協(xié)同作業(yè)目標(biāo)，作業(yè)效率目標(biāo)以及傳統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)。每個(gè)小目標(biāo)還可以再往下細(xì)化為系統(tǒng)目標(biāo)，部件目標(biāo)和元件目標(biāo)，對(duì)工程機(jī)械里面每個(gè)部件的協(xié)同作業(yè)情況，作業(yè)效率情況和能耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)全局節(jié)能的效果。
2.2全電控系統(tǒng)電子節(jié)能控制技術(shù)
傳統(tǒng)的節(jié)能控制已經(jīng)能夠達(dá)到局部最優(yōu)，因此要想取得更大的節(jié)能成果只能突破傳統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)，可以從以下三個(gè)方面實(shí)現(xiàn):①改變固定參數(shù)功率匹配方法，實(shí)現(xiàn)不同工況下的動(dòng)態(tài)功率匹配;②使用作業(yè)模式識(shí)別技術(shù)，即在不同作業(yè)模式的動(dòng)態(tài)功率分配系統(tǒng);③以操控人員的操作意圖為出發(fā)點(diǎn)，建立不同操作模式的作業(yè)效率管理系統(tǒng)。以上目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可以通過全電控節(jié)能控制技術(shù)和分布式節(jié)能控制技術(shù)來改善傳統(tǒng)節(jié)能控制效果。
2.2.1全電控節(jié)能控制技術(shù)
全電控節(jié)能控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)使用電控噴油柴油機(jī)和電比例液壓泵、電比例控制閥、電比例液壓發(fā)動(dòng)機(jī)。在全電控的能量傳遞條件下能夠達(dá)到硬件功能的最小化的效果，增加硬件的通用化程度，達(dá)到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因?yàn)殡娍叵到y(tǒng)中的控制功能和專用功能是由系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)的，所以在機(jī)械工作過程中根據(jù)實(shí)時(shí)工況和操作意圖在線調(diào)節(jié)控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)匹配柔性化，以獲取更好的、全面的、廣泛的節(jié)能效果。
2.2.2分布式節(jié)能控制技術(shù)
全電控節(jié)能控制技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整機(jī)節(jié)能的控制，但是控制程序需要處理液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)，要求控制系統(tǒng)有很高的響應(yīng)速度，目前技術(shù)水平仍然難以滿足對(duì)壓力信號(hào)實(shí)時(shí)處理的要求。為加快對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)處理速度，可以開發(fā)基于總線的液壓泵控制器、液壓閥控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，也就是說每個(gè)控制器都連接了高速總線，加快處理速度。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)和用戶操作意圖改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴油多少，并將處理數(shù)據(jù)輸送到總線，同時(shí)從總線上收取其他控制器的控制命令;液壓泵控制器和液壓閥控制器也執(zhí)行類似的操作。基于總線的分布式控制系統(tǒng)可以有效地增加控制信息的運(yùn)算和傳送速度，滿足全電控節(jié)能控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求。
