新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端

摘 要：新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端以汽車(chē)電路技術(shù)和汽車(chē)電子技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)制作，采用集成電路技術(shù)組合部分汽車(chē)配件，模擬汽車(chē)雨刮器的實(shí)際工作狀況。該實(shí)訓(xùn)終端操作方便、靈活度高，適用于對(duì)汽車(chē)電路的模擬、汽車(chē)電工電子技術(shù)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握知識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，可廣泛應(yīng)用于各職業(yè)院校、汽車(chē)類(lèi)實(shí)習(xí)基地、科技型企業(yè)和汽車(chē)維修廠的培訓(xùn)教學(xué)工作。

關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē) 全自動(dòng)雨感裝置 實(shí)訓(xùn)終端

1 緒論

多數(shù)學(xué)校受科研經(jīng)費(fèi)的限制，無(wú)法準(zhǔn)備充足的實(shí)驗(yàn)車(chē)讓學(xué)生進(jìn)行拆解研究，對(duì)于新能源汽車(chē)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)仍停留在理論傳授的階段，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效率不高。新能源全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端成本低、操作方便、可自由組合、能精準(zhǔn)地模擬汽車(chē)電路的實(shí)際工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)專(zhuān)業(yè)理實(shí)一體教學(xué)，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)相關(guān)知識(shí)打下良好基礎(chǔ)。

2 研究背景

在21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，汽車(chē)電氣設(shè)備也在日益更新，完成了從傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品向智能化、高性能、機(jī)電一體化的轉(zhuǎn)變。其中汽車(chē)GPS導(dǎo)航輔助裝置的發(fā)展、車(chē)燈從乙炔氣前燈發(fā)展成自由面反射鏡氣體前燈、 汽車(chē)手動(dòng)擋發(fā)展成自動(dòng)擋等，將汽車(chē)電子設(shè)備的快速發(fā)展很好地呈現(xiàn)出來(lái)。隨著更新?lián)Q代腳步的加快，電子化程度的增強(qiáng)，電氣設(shè)備種類(lèi)的增多，汽車(chē)電器設(shè)備傳統(tǒng)教學(xué)已跟不上時(shí)代的腳步。為適應(yīng)現(xiàn)代電子電氣的發(fā)展需求，夯實(shí)并豐富學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，在汽車(chē)電氣設(shè)備教學(xué)中，應(yīng)改革教學(xué)方法，不斷更新和引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備。

此外，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，未來(lái)高配置車(chē)輛的需求將不斷提高，導(dǎo)致車(chē)輛研究的成本進(jìn)一步增加，使得高配置車(chē)輛技術(shù)學(xué)習(xí)成為一大難題，目前，國(guó)內(nèi)高校針對(duì)新能源汽車(chē)鮮有全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，學(xué)生在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)相關(guān)知識(shí)時(shí)仍局限于書(shū)本，對(duì)汽車(chē)電路了解不夠透徹。新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端的設(shè)計(jì)與研究極大地降低了培養(yǎng)一線專(zhuān)業(yè)人才的成本。

新能源汽車(chē)工程作為一個(gè)新興專(zhuān)業(yè)，在全國(guó)開(kāi)設(shè)的學(xué)校相對(duì)較少，存在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足的問(wèn)題[1]。新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端作為學(xué)校一個(gè)“低投入、高回報(bào)”的教學(xué)資源，不僅能夠提高學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐能力，還能有助于教師專(zhuān)業(yè)水平的提升。

3 新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端的構(gòu)建

圖1為新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端的部分零件圖。圖2為本文設(shè)計(jì)的新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端的實(shí)物圖，該平臺(tái)由1-雨刷電機(jī)、2-供電模塊、3-雨感裝置、4-遠(yuǎn)程控制模塊、5-繼電器、6-TT板等組成。其中，雨刷電機(jī)是該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中十分重要的部件，可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是驅(qū)動(dòng)雨刮器工作的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本實(shí)訓(xùn)終端選用的是三相異步電機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、維護(hù)成本低、運(yùn)行可靠、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)[2]；供電模塊為整個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)提供電力，模擬汽車(chē)啟動(dòng)狀態(tài)；雨感裝置配有傳感器，可檢測(cè)到雨量大小，從而向繼電器發(fā)送指令；遠(yuǎn)程控制模塊可與手機(jī)無(wú)線連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)終端的遠(yuǎn)程控制；繼電器包括了快速繼電器和慢速繼電器，在接收到雨感裝置的信號(hào)后，可根據(jù)指令自動(dòng)閉合，從而控制雨刮器的快慢速運(yùn)動(dòng)；TT板模擬汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃；設(shè)備面板采用耐創(chuàng)擊、耐污染、防火、防潮的高級(jí)鋁塑板，表面經(jīng)特殊工藝噴涂底漆處理，后續(xù)使用時(shí)，將在面板上打印有永不褪色的彩色電路圖，可直觀對(duì)照電路圖和實(shí)物，認(rèn)識(shí)和分析汽車(chē)整車(chē)電器各系統(tǒng)的工作原理；并添加示教板，面板上安裝有檢測(cè)端子，可直接在面板上檢測(cè)汽車(chē)整車(chē)電器各系統(tǒng)電路元件的電信號(hào)，如電阻、電壓、電流、頻率信號(hào)等。

在車(chē)輛啟動(dòng)狀態(tài)下，雨感裝置檢測(cè)到下雨后，雨刮器自動(dòng)開(kāi)啟，根據(jù)雨感裝置上的傳感器檢測(cè)到的雨量大小來(lái)選擇閉合快速（或慢速）繼電器，從而實(shí)現(xiàn)改變雨刮器的工作頻率。該實(shí)訓(xùn)終端直觀地展示了新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置系統(tǒng)的組成及實(shí)際工作狀態(tài)，有助于學(xué)生掌握相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

4 新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端在教學(xué)中的應(yīng)用

首先，應(yīng)先確定新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端所覆蓋的知識(shí)和能力范圍，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)際情況，確定本實(shí)訓(xùn)終端適用的教學(xué)范圍[3]。實(shí)訓(xùn)設(shè)備的布置可根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行調(diào)整，完成對(duì)汽車(chē)電路的模擬、汽車(chē)電工電子技術(shù)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

然后，以學(xué)生的培養(yǎng)方案為宗旨，深入調(diào)研學(xué)生的就業(yè)方向，確定合適的車(chē)型以便選擇相應(yīng)的汽車(chē)配件。考慮到我校畢業(yè)生大多服務(wù)于本地汽車(chē)工業(yè)，在選擇實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的系統(tǒng)部件時(shí)，優(yōu)先考慮本地車(chē)型，使學(xué)生提前進(jìn)入工作狀態(tài)，順利地完成頂崗實(shí)習(xí)，為社會(huì)輸出更加優(yōu)質(zhì)的畢業(yè)生源。

其次，新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端uIjalKkqs6LpIt2PlKuSEg==作為一種教學(xué)資源，應(yīng)充分考慮教師教學(xué)和學(xué)生實(shí)訓(xùn)的實(shí)用性，在布置線路時(shí)，將方便觀察和方便布線作為首要要求，使系統(tǒng)線路清晰、整齊地排布在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上，以便教師和學(xué)生直觀地掌握實(shí)訓(xùn)終端系統(tǒng)線路的走向。

最后，完成新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端的搭建，并對(duì)其功能進(jìn)行測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要及時(shí)改進(jìn)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)不合理的部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

將新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端在專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)中投入使用，取得了良好的效果。對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)手段，實(shí)操比例的增加很大程度上提高了教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)用新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端不僅圓滿(mǎn)完成了教學(xué)任務(wù)，而且深受教師和學(xué)生的喜愛(ài)，學(xué)生的實(shí)踐能力和專(zhuān)業(yè)能力得到了提高。

5 新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端實(shí)驗(yàn)

5.1 新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端的創(chuàng)新

該實(shí)訓(xùn)終端的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以分為汽車(chē)電路模擬、相關(guān)汽車(chē)配件工作原理和模擬汽車(chē)雨刮器實(shí)際工況進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練三個(gè)部分，研制的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)以下創(chuàng)新：

（1）實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可根據(jù)教學(xué)任務(wù)的不同靈活調(diào)整、自由組裝，滿(mǎn)足新能源汽車(chē)專(zhuān)業(yè)電路模擬、汽車(chē)電工電子技術(shù)等課程對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的需求。

（2）新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端是開(kāi)放式實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，相關(guān)元件及系統(tǒng)線路按照原車(chē)位置進(jìn)行安裝配置，并且線路和元件裸眼視線范圍內(nèi)可見(jiàn)，直觀地展示了組成結(jié)構(gòu)及工作原理，幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)。

（3）未來(lái)該實(shí)訓(xùn)終端不僅可應(yīng)用于教學(xué)，還可開(kāi)發(fā)全自動(dòng)雨感裝置故障診斷與排除模塊，進(jìn)一步完善該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的職業(yè)技能考核，充分鍛煉學(xué)生的實(shí)操能力和創(chuàng)新能力，最終達(dá)到較好的教學(xué)效果。

5.2 新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端的難點(diǎn)突破

（1）由于本文設(shè)計(jì)的新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端主要應(yīng)用于學(xué)校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，因此必須充分考慮設(shè)備運(yùn)行的安全性，在實(shí)際使用過(guò)程中若出現(xiàn)部分運(yùn)動(dòng)單元的干涉，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際安裝尺寸，采用ECU程序控制動(dòng)作順序和機(jī)械結(jié)構(gòu)共同來(lái)解決干涉問(wèn)題。

（2）新改造部分ECU模塊內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊及兼容性，通過(guò)工網(wǎng)連接，與原控制系統(tǒng)形成包含關(guān)系。

（3）制作中涉及原有設(shè)備的改動(dòng)，充分考慮系統(tǒng)的油路、氣路、電路、可靠性等因素，保證改造后的系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

6 結(jié)論

新能源汽車(chē)全自動(dòng)雨感裝置實(shí)訓(xùn)終端完全按照所選車(chē)型原車(chē)標(biāo)準(zhǔn)線路進(jìn)行搭建，將抽象的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀的實(shí)際操作，精準(zhǔn)還原了汽車(chē)雨感裝置的實(shí)際工作狀況，方便老師對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的講授和對(duì)課堂教學(xué)的把握，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專(zhuān)業(yè)能力，解決了整車(chē)實(shí)訓(xùn)成本高、難度大的缺點(diǎn)，為汽車(chē)電路模擬、汽車(chē)電工電子技術(shù)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)增添了趣味性，也為汽車(chē)其他關(guān)鍵部分的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)提供了新的思路。

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