時間:2023-06-12 16:09:11
序論:在您撰寫汽車開發設計時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
Abstract: This article introduces three-dimensionl design and development process of the auto body and reference point of quality.
關鍵詞: 白車身;各部位設計和開發的過程;質量關注點
Key words: white body;design and development process of varieus spots;reference point of quality
中圖分類號:U462文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)22-0038-02
0引言
白車身結構設計分成片,如前后圍,兩個側圍,地板,頂蓋,發動機艙前橫梁及前燈架,駕駛室前圍板,駕駛室后擋板(擋后貨箱的板),及行李箱后圍板,這8塊板是8個總成,比如側圍總成所有的側圍件焊成一個總成,這8大塊拼起來。在拼焊時,沖壓件,機器人焊或手工焊,各總成焊完后,還有一個總焊,把它夾緊后,機器人和人工一起焊,工藝上能實現流水作業。所有的零件都按照塊去分塊,結果接哪一塊就歸類到哪一塊,對相應的工裝要考慮,把零件要焊在相應總成上去,這是車身結構分塊,這8大塊總成是車身設計要考慮的。所以說車身復雜,分成大塊,每一塊里面就不復雜了,放在一起很復雜,到處是彎曲的,但是每一塊拿來看,每一塊都很簡單,每一塊都要落實到每個沖壓件上去[1]。
1白車身設計
1.1 側圍設計A柱零件由內外兩塊板,一些汽車A柱還有內加強板或外加強板,當然B柱也有內外板,也可以兩個零件焊完后再合到側圍上去,每一個零件都是分開制造的,門檻粱,門檻粱內外板,拼起來最后門檻粱和A柱B柱再焊起來,都是一段一段的,而且每段都有一個內板,一個外板,形成箱形結構,發動機罩,格柵等,都是這樣的結構。對于整體式側圍,外板是整體的,內板一般也是分塊的結構焊接成整體,側圍總成設計見圖1。
1.2 頂蓋設計頂蓋的設計,頂蓋橫粱的設計,前和后各有一根橫粱,中間還有一根橫粱,橫粱靠膠粘,一種彈性膠,這種膠很硬,它可以傳遞力,沖壓出的橫粱不能和外板緊密結合在一起,沖壓件的精度不是數控加工出來的,拿一塊厚的鋼板在五軸銑出來的,不可能準確的,即使是都用沖壓模具,也做不到。由于回彈變形等原因,0.1~2mm的誤差是有的,嚴格的配合在一起就出現頂蓋內外板形狀干涉產生的變形。怎么支撐呢?用特種膠涂進橫梁存膠處以后變硬,固化以后膠本身有硬度,有彈性,當頂蓋變形能把力傳遞到橫粱上,所以設計橫粱離頂蓋差3-5mm,頂蓋橫粱有一個翻邊。把靠頂蓋橫粱上頂上翻邊上要做一個凹進去的區域。就是說有兩個翻邊的地方,要做一個肋,肋里面放膠用的。橫粱的剛度就靠這個斷面,因橫粱要有剛度,如果沒有下凹這個斷面,橫粱沒剛度一樣要變形,所以基本上都是靠膠的,當然橫粱前風檔板的地方,和頂蓋外板是配合尺寸焊上去的,以增加剛度,但正面一定要這樣,因制造有偏差(見圖2)。
1.3地板設計地板的設計,一般分為幾段,因地板做大模具,也沖壓不出來,設計一段焊接起來。一般轎車分為前,中及后地板三個零件。設計了好多筋,有的筋是為了結構需要,為了管線布置等,多數筋的結構是為了增加剛度,這樣的筋結構它有剛度相當于6mm-10mm厚的鋼板,比如說用1mm的鋼板做的地板,做成這樣筋的話,比10mm厚的鋼做筋的剛度來得大。但重量輕近10倍,因為筋是平板拉延出來的,拉出來后比1mm更薄,厚原來是1mm,一拉伸以后,就拉伸成型,這里很薄,并不是1mm,拉出來后就小于1mm。作孔時,不是在上面打一個孔就行了,翻一個2mm的邊,孔的剛度就不一樣,不能隨便開一個邊孔,車身件所有的孔幾乎都是有凹臺的即沉孔。車身孔的一般設計成如下情況,這種孔,下底面,留5mm左右的一個邊,沉孔的深度根據工藝來定(一般3~5mm),這個零件的剛度馬上就上去了。當然對地板來說,一般不加孔,因為地板還要密封。因為地板要求和外界封閉,防水,防灰塵等(見圖3)。
1.4 發動機艙結構設計發動機艙(包括前圍板)和側圍的焊接關系都要考慮,確定界線。第一輪的設計,要配有一定的手工制件的檢驗,我們的螺釘車,手工做,成本很低,幾萬元錢人工費就做出來了,當然零件要和數模一致。設計時(在數模上),一塊大鋼板沖壓成截面為幾十毫米的梁,沖出來要有結構,有筋,加筋就可以增加剛度,車身設計,不管是哪一個面,只要其面積超過一定的面積,比如說寬度超過60mm,長度超過60mm,這么大一塊面積,不允許這上面什么筋也沒有,孔也沒有,剛度會很弱,面積越大,剛度越弱,這是眾所周知的。所以在車身設計中,到處加筋,到處加孔,加翻邊。然后再做有限元分析和校核,就不會出錯了,肯定剛度是夠的。
2碰撞與結構分析及結構優化設計
車身有限元分析是很重要的一塊,CAD內容要掌握好,要把幾百個車身零件拼合起來,然后焊點要模擬(因為焊點要傳遞力)用節點把它們連接起來,然后所有的零件都連接成一個整體,做整個結構剛度,扭轉剛度計算,還有加上載荷以后的應力,看看應力是不是很大,一個車輪相空,看看這時的應力怎樣,變形很大的地方,應力很大,變形以后就斷了或裂開了,這時候就要計算,還要計算一下模態,看看模態分布合不合理,剛度整體分配是不是均勻,有些地方過強,有些地方過弱,就要調整設計,這里的整個過程就是結構優化設計。初步設計方案是根據以前經驗和結果設計的,然后再結構優化,修改三維數模,這個過程是在三維數模結束的時候,或者試制樣車結束前,要提前介入,提前建模,提前進行分析,當然還有碰撞分析,等這個結果出來以后,碰撞分析,要把發動機,前懸架都裝進去,把發動機質量也進行模擬,把這些質量支撐點都要模擬,它們也有慣性力和支撐力的,把這些全放進去,包括發動機的剛度(發動機有一個反撐剛度),包括發動機彈性支撐座,全要考慮進去,這時候模擬碰撞過程,看看碰撞負荷,是否達到車身碰撞法規要求,如果不能達到,修改結構設計。然后做模態分析,模態分析也就是說時域振型,不同的頻率,不同點的變形量,不同模態對應不同頻率,發現某一點變形量比較大,某一邊變形量比較小,某一塊設計太強了,就要把它變薄弱一點,鋼板改薄,或筋少打一點,或者某些地方加一些筋等等,形成結構優化,使它模態分布,變形都比較均勻。
3結束語
汽車車身三維設計開發和結構強度模擬分析,可以大大節省開發周期和開發費用。進行樣車試制、道路試驗后,再根據道路試驗數據進行模擬分析,可減少產品結構修改和道路試驗的次數。同時三維數模的建立和車身各部位尺寸公差的匹配確定,為后續各制造工序提供了良好的數據支持,也可以提高制造精度和周期。為提高車身開發質量和節省開發周期,提供有力的保證。
內建模型將質量的愿望融入到汽車產品的設計開發使用中,通過質量工具的合理使用,大尺度的提升汽車產品設計開發的質量,同時可以將汽車實際使用的質量不斷的提升,促進汽車企業的進步和能力的發展。
關鍵詞:
質量工具;企業設計;應用
0引言
設計開發的質量主要的影響到整個生命周期的質量,在開發時間、成本和質量方面產生重要的影響,在整個研制的過程中占據重要的位置。加強汽車的設計開發的質量對提升汽車的使用舒適度、降低成本、縮短產品上市時間、增強市場的競爭力具有現實意義。因此,完善汽車產品設計開發的質量已經成為汽車企業降低成本、挖掘利潤、縮短產品交貨周期、提升市場競爭力的重要環節。
1汽車質量工具類型
1.1APQP產品質量先期策劃和控制計劃
這種質量控制方式是一種結構化的方式,主要是用來測試客戶的滿意程度對產品的影響。產品質量策劃的目標是促進人員之間的溝通,使得設計的目標可以按照相關的步驟完成,有效的產品質量策劃依賴于公司高層管理者努力的達到顧客滿意的范疇,實施產品的質量控制主要是為了更好的引導資源,使得顧客更加的滿意設計,對需要更改的部分及時的進行調整,降低成本,提供更加優勢的服務。
1.2FMEA潛在失效模式后果分析
這種質量工具主要是確保在產品和開發的過程中潛在的考慮問題并將問題進行闡明的方式,是一種將跨職能小組集中文件化的方式。這種風險評估方式重點是對產品設計的過程和功能進行控制,變更審核,對潛在的風險進行談論,對潛在的每一個階段的各項問題進行解決,但是這種質量工具僅僅涉及到生產的領域,對非生產的領域不涉及。
1.3MSA測量系統
這個質量工具主要是對測量的單元進行量化或者對被測的特性進行評估,使用的工具主要是使用儀器或是量具、標準、方法、加劇、軟件等對環境進行假設,將整個生產輸出的數據進行測量,過程中對實際的使用情況進行監控,從而確保結果的正確性。
1.4PPAP生產件批準程序
生產零件批準程序規定了生產零件的一般規格要求,包括生產和散裝材料。主要是正確的記錄顧客的設計記錄和所有的規范,同時在進行生產的過程中充分利用設計的潛能,在實際的使用中按顧客的需要進行生產,使得其可以符合顧客的基本要求。
2汽車產品開發階段的質量工具使用
2.1QFD系統
在汽車進行概念開發的過程中,主要的工作是進行目標的確定,工作方案的確定和生命周期的使用,將設計目標的市場定位、競爭的情況以及價格和主要的設計亮點進行確定,對工程質量的保證、設計方案的執行和可行性的報告進行討論。汽車是奢侈品,也是一種高新技術的產品,其要求的較多,需要具有舒適、方便和快捷等多種性能,因此在這個階段技術設計主要是從宏觀的角度對各項技術進行掌控,整個產品的研發階段是非常重要的,因此在這個階段主要需要引進QFD和DFSS。首先DFQ技術主要是在項目的前期進行,需要進行調查對客戶的需要進行收集,集中分析以后在設計中進行使用,對汽車的設計進行改進。
2.2DFSS系統
這種系統主要是為了提升產品的質量和縮短開發的周期,在實際的使用中具有較高的實際使用價值。在進行實際的操作中,可以根據QFD確定顧客的基本需求,同時對DFSS確定的系統進行改進,使得前期的設計更加的優化,提升客戶的滿意度,不斷的創新生產技術和技巧,及時的發現設計中的各項漏洞,解決矛盾和問題。通過這樣的方式可以更加穩健產品的參數,實現最優的組合。本次優化采取DFMEA分析,結構設計由于車身鈑金在近90°這個問題進行測試,根據RPN值>60時,項目風險得到控制,但是在彎角部位進行模擬時,最終RPN值=216,模式失效。通過風暴活動,設計小組的CAE模擬和車身鈑金的快速樣件模擬,最終確定RPN值=24,為該設計的基本模型。
3產品開發階段的質量工具進行初步
在進行產品的項目整體的規劃時,需要對項目的總體框架設計,產品進行到研發的階段,在進行概念的研發中對總體的方向進行把握,數據在進行研發的過程中主要的特點是零件多、系統復雜、界面的交錯較多并且開發的時間緊迫,為了確保每一個開發環節的交付準時,所以在這個過程中,需要進行前期工具的引進,在進行設計的過程中應該引進FMEA模型,但是這個需要在產品的之前進行,這樣更加容易將產品的各項特質進行控制,減少后期的危機。在進行模型的使用時,對每個節點進行系統的跟蹤和檢查,保證質量的穩定,在進行的過程中做到事先預防,提升總體的質量。
4產品試驗階段和投產階段的質量工具
產品數據在設計和完成階段,整個的開發流程到產品的使用流程,需要進行各種試驗,這樣才能在最后的銷售中建立優勢,達到法律和客戶的要求。零部件的測試需要特別的進行關注,在產品的投產之后,產品就從試驗的階段轉入到生產調試階段和試生產階段,在這個過程中需要將各種出現的問題進行統一的調整和改進,最大化的發現問題。在這個過程中可以引入PPAP生產件批準程序,通過標準化的生產將系統中的質量研究進行統一生產、統一質量標準。同時還可以引進質量工具DRBTR,進行生產和完成以后的質量保證?,F階段進行產品驗證的目的是將試制零部件的隱患進行挖掘,不要把實驗當成簡單的判斷方式,而是進行判斷的手段。在進行實驗以后需要判斷試驗中出現的問題,這些隱患可能出現的原因,對客戶造成的影響。為了避免將這些問題變為現實,需要在進行測試的時候將問題一眼看出。但是面對一些難以發現的系統問題時,需要引進FMEA潛在失效模式后果分析,通過這個模型可以將失效的原因和失效模式進行模擬,這樣可以對一些潛在的危機進行衡量,確定危機出現所產生的后果,并及時的制定相應的應對措施。同時做好實驗學習和總結活動,形成整個質量的完整把控。
5結束語
自從在汽車企業內部將內建質量模型進行推廣以后,在汽車質量提升上取得了較大的進步,對生產的平臺進行了一定的改裝,進入到持續的完善階段,新車的質量明顯的減少。這樣的革新,體現了技術的飛速革新和質量工具的效果,在汽車生產技術方面取得了較大的成就。
作者:丁殿龍 單位:長城汽車股份有限公司
參考文獻
[1]孫麗麗,章敏,南江華.質量工具在汽車設計開發中的集成應用[J].上海汽車,2013,08:50-53.
內建模型將質量的愿望融入到汽車產品的設計開發使用中,通過質量工具的合理使用,大尺度的提升汽車產品設計開發的質量,同時可以將汽車實際使用的質量不斷的提升,促進汽車企業的進步和能力的發展。
關鍵詞:
質量工具;企業設計;應用
設計開發的質量主要的影響到整個生命周期的質量,在開發時間、成本和質量方面產生重要的影響,在整個研制的過程中占據重要的位置。加強汽車的設計開發的質量對提升汽車的使用舒適度、降低成本、縮短產品上市時間、增強市場的競爭力具有現實意義。因此,完善汽車產品設計開發的質量已經成為汽車企業降低成本、挖掘利潤、縮短產品交貨周期、提升市場競爭力的重要環節。
1汽車質量工具類型
1.1APQP產品質量先期策劃和控制計劃這種質量控制方式是一種結構化的方式,主要是用來測試客戶的滿意程度對產品的影響。產品質量策劃的目標是促進人員之間的溝通,使得設計的目標可以按照相關的步驟完成,有效的產品質量策劃依賴于公司高層管理者努力的達到顧客滿意的范疇,實施產品的質量控制主要是為了更好的引導資源,使得顧客更加的滿意設計,對需要更改的部分及時的進行調整,降低成本,提供更加優勢的服務。
1.2FMEA潛在失效模式后果分析這種質量工具主要是確保在產品和開發的過程中潛在的考慮問題并將問題進行闡明的方式,是一種將跨職能小組集中文件化的方式。這種風險評估方式重點是對產品設計的過程和功能進行控制,變更審核,對潛在的風險進行談論,對潛在的每一個階段的各項問題進行解決,但是這種質量工具僅僅涉及到生產的領域,對非生產的領域不涉及。
1.3MSA測量系統這個質量工具主要是對測量的單元進行量化或者對被測的特性進行評估,使用的工具主要是使用儀器或是量具、標準、方法、加劇、軟件等對環境進行假設,將整個生產輸出的數據進行測量,過程中對實際的使用情況進行監控,從而確保結果的正確性。1.4PPAP生產件批準程序生產零件批準程序規定了生產零件的一般規格要求,包括生產和散裝材料。主要是正確的記錄顧客的設計記錄和所有的規范,同時在進行生產的過程中充分利用設計的潛能,在實際的使用中按顧客的需要進行生產,使得其可以符合顧客的基本要求。
2汽車產品開發階段的質量工具使用
2.1QFD系統在汽車進行概念開發的過程中,主要的工作是進行目標的確定,工作方案的確定和生命周期的使用,將設計目標的市場定位、競爭的情況以及價格和主要的設計亮點進行確定,對工程質量的保證、設計方案的執行和可行性的報告進行討論。汽車是奢侈品,也是一種高新技術的產品,其要求的較多,需要具有舒適、方便和快捷等多種性能,因此在這個階段技術設計主要是從宏觀的角度對各項技術進行掌控,整個產品的研發階段是非常重要的,因此在這個階段主要需要引進QFD和DFSS。首先DFQ技術主要是在項目的前期進行,需要進行調查對客戶的需要進行收集,集中分析以后在設計中進行使用,對汽車的設計進行改進。如圖1所示為這種質量工具的基本流程。
2.2DFSS系統這種系統主要是為了提升產品的質量和縮短開發的周期,在實際的使用中具有較高的實際使用價值。在進行實際的操作中,可以根據QFD確定顧客的基本需求,同時對DFSS確定的系統進行改進,使得前期的設計更加的優化,提升客戶的滿意度,不斷的創新生產技術和技巧,及時的發現設計中的各項漏洞,解決矛盾和問題。通過這樣的方式可以更加穩健產品的參數,實現最優的組合。本次優化采取DFMEA分析,結構設計由于車身鈑金在近90°這個問題進行測試,根據RPN值>60時,項目風險得到控制,但是在彎角部位進行模擬時,最終RPN值=216,模式失效。通過風暴活動,設計小組的CAE模擬和車身鈑金的快速樣件模擬,最終確定RPN值=24,如圖2,為該設計的基本模型。
3產品開發階段的質量工具進行初步
在進行產品的項目整體的規劃時,需要對項目的總體框架設計,產品進行到研發的階段,在進行概念的研發中對總體的方向進行把握,數據在進行研發的過程中主要的特點是零件多、系統復雜、界面的交錯較多并且開發的時間緊迫,為了確保每一個開發環節的交付準時,所以在這個過程中,需要進行前期工具的引進,在進行設計的過程中應該引進FMEA模型,但是這個需要在產品的之前進行,這樣更加容易將產品的各項特質進行控制,減少后期的危機。在進行模型的使用時,對每個節點進行系統的跟蹤和檢查,保證質量的穩定,在進行的過程中做到事先預防,提升總體的質量。
4產品試驗階段和投產階段的質量工具
產品數據在設計和完成階段,整個的開發流程到產品的使用流程,需要進行各種試驗,這樣才能在最后的銷售中建立優勢,達到法律和客戶的要求。零部件的測試需要特別的進行關注,在產品的投產之后,產品就從試驗的階段轉入到生產調試階段和試生產階段,在這個過程中需要將各種出現的問題進行統一的調整和改進,最大化的發現問題。在這個過程中可以引入PPAP生產件批準程序,通過標準化的生產將系統中的質量研究進行統一生產、統一質量標準。同時還可以引進質量工具DRBTR,進行生產和完成以后的質量保證?,F階段進行產品驗證的目的是將試制零部件的隱患進行挖掘,不要把實驗當成簡單的判斷方式,而是進行判斷的手段。在進行實驗以后需要判斷試驗中出現的問題,這些隱患可能出現的原因,對客戶造成的影響。為了避免將這些問題變為現實,需要在進行測試的時候將問題一眼看出。但是面對一些難以發現的系統問題時,需要引進FMEA潛在失效模式后果分析,通過這個模型可以將失效的原因和失效模式進行模擬,這樣可以對一些潛在的危機進行衡量,確定危機出現所產生的后果,并及時的制定相應的應對措施。同時做好實驗學習和總結活動,形成整個質量的完整把控。
5結束語
自從在汽車企業內部將內建質量模型進行推廣以后,在汽車質量提升上取得了較大的進步,對生產的平臺進行了一定的改裝,進入到持續的完善階段,新車的質量明顯的減少。這樣的革新,體現了技術的飛速革新和質量工具的效果,在汽車生產技術方面取得了較大的成就。
參考文獻
[1]孫麗麗,章敏,南江華.質量工具在汽車設計開發中的集成應用[J].上海汽車,2013,08:50-53.
[2]張承業.基于TRIZ的DFSS過程創新研究及應用[D].河北工業大學,2014.
現階段,隨著社會的進步和科學技術的發展,汽車音響產品正在演變為人們生活的一部分,成為汽車關鍵設備,常見的有CD機、VCD機、DVD機、GPS等,而且越來越多的呈現出多功能、數字化、高性能、大功率的特點,未來更會向著專車專用化、娛樂多元化、信息化等方向發展。近些年來,中國汽車工業得到飛速發展,使得產品的更新換代速度越來越快,這帶給汽車音響產品巨大的發展空間的同時提出了更高的科學技術要求。中國汽車音響專業化分工日趨明顯,對汽車音響的重要零部件的制作都沒有足夠的技術含量,逐漸成為汽車音響跨國公司的站牌生產基地,導致利潤的大量流失,影響中國汽車音響產業的發展步伐。中國汽車音響開發中實行的項目管理技術也存在眾多弊端。①某些汽車企業對項目管理認識不足,只是保持在低層面和局部開展。音響產品開發項目管理一般只局限于研發和制造這兩個部門,對其他部門比如采購、財務、質量、銷售等,則是安排較為模糊,而且即使是研發和制造部門也沒有一套行之有效的工作思路,缺乏系統程序化,所進行的開發計劃只是基于項目負責人對項目存有的整體把握及認識。這種管理模式不能使得整個項目執行團隊進行有效融合,進而影響項目的進度,導致項目目標的落空,流失了項目管理的意義。②汽車音響產品開發中結構組織零散混亂,項目推進依賴職能部門。這主要是因為音箱產品開發過程中沒有對項目管理達成共識,造成主要依靠職能部門推動的現象。項目負責人失卻了推動項目的全力,不能有效的開展項目管理。而且項目組織職能分工模糊化更是造成組織與職能部門之間工作正負相抵情況的泛濫。③汽車音響產品開發的流程不規范。這是新產品開發過程中管理落后的一大表現,直接造成開發過程拖沓,投產時間未知,研發質量不明等問題。另外,沒有行之有效的產品開發流程指導對影響各部門工作效率,進而對整個公司的經濟效益和長遠發展造成威脅。
2提高項目管理在汽車音響產品開發設計中的應用效率的策略
2.1在整個汽車企業管理層形成項目管理理念現階段,中國汽車企業應該形成較為系統化、格局化的項目管理模式,以有效的抵制某些企業新產品開發過程中項目管理的自發形成與局部開展弊端。而且汽車企業高層應該擔負著推動項目管理發展的責任,充分認識到當今社會項目管理在汽車音響產品開發乃至整個企業生存發展上的重要性,并在此基礎上根據企業自身積極營造圍繞項目管理的企業管理文化。而且,企業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品開發的項目管理,擔當重大項目的指揮者和組織者。
2.2完善汽車音響產品開發的項目管理流程就目前而言,在產品開發中使用項目管理技術,并采用集成產品開發理論相關知識,充分完善汽車音響產品開發的項目管理流程(如圖1所示)在企業產品開發中顯得至關重要。它可以將一個原本比較模糊的產品設計方案進化成一個具體的、可實現的終端產品,并通過對產品開發流程的控制實現產品的開發性價比,確保整個開發流程的有序開展。
關鍵詞:汽車高速;CAN總線;設計開發;分析總結
中圖分類號:TP273.5 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2017)04-0200-01
1 高速CAN線開發物理層面的需求概述
在對于高速CAN總線開發物理層面主要是分為3個部分:物理信令子層實現位編碼/解碼以及定時和同步等多種的功能,而物理媒介附件,則主要包含了總線上,能夠在有效的實現了發送以及接受等相關的報文功能的實時電路,而在對于收發器方面,也是需要嚴格符合于ISO 11898-2:2003之間的明確規定的,自對于媒介相關接口所設計到的一些物理媒介以及相關的媒介訪問單元上,兩者之間的機械以及電氣的結構的。
2 高速CAN總線開發交互層面上的需求概述
在對于高速CAN總線開發交互層面上的需求方面上時,主要也是明確的限定了連接到CAN網絡當中的多種不同的ECU的具體應用功能,并且,在使用一些較為具有獨立的小信息項的過程當中,也是需要在進行通信時所采取使用協議的。而一個信號組在其內部則是主要包含了一組的簡單信號的,并且,在針對于這些信號當中,還是需要進行同步的融入到交互層當中,并在通過交互層來對其進行讀出,最終在合理的通過CAN總線,來在最大限度上實現同步的發送以及接收。
而從通信的角度上來分析,當一個信號或者是一個信號組只是存在于1~64的若干位的過程時,那么它就能夠在給特定的幀實踐時間之內,去有效的發送一些ECU的交互層,在傳輸過程當中,所需要接收到的ECU的交互層來。
而站在應用功能的方面上來講,當一個信號或者是一個信號組或者是還存在著一些其他的特性過程時,那么所使用的功能上,就能夠對其進行進行準確的發送信息,而在整個ECU的應用功能當中,主要生成的信號大體上分為以下幾種:S1.S2.S3幾種,然后在合理的將這些信號重新發送至交互層當中,而將交互層當中的一個信號或者是一個信號組放到CAN幀內部當中的一個指定的位置過程時,那么將會對其分配一個CAN ID,然后在按照原來CAN幀所發送的特定模式,并在此基礎之上,在將CAN幀另外當作成為一個UUDT報文在重新對其進行發送,信號所處于的位置以及長度以及相關的發送模式上,是完全受制于各項目當中的C-Matrix來對其進行定義決定的。
而從接受的角度上來看,交互層監控,則主要的目的就是為了將所接受到的各種CAN幀,按照原來所定義下的發送模式,來進行發送以及接受的,并及時的收集其中所需要的實時信號,并在最大限度為其他的接受方式上,是提供其有效的應用功能的。而在這里上文當中所有闡述的“信號”則主要指的就是一種簡單的信號或者是被包括在信號組當中的簡單信號。
3 高速CAN總線開發直接網絡管理需求概述
在對于網絡管理的狀態方面,主要是包括了以下幾種:初始化、啟動階段、正常運行狀態、準備睡眠、睡眠等待、總線睡眠、錯誤狀態等幾種來進行組成的。而在直線網絡管理當中,針對于各個不同的狀態之間,的轉換關系也是具有較大的差異性的。在針對于bus off處理當中,主要指的就是,當ECU在正式的進入到了bus off的模式過程當中,一定要加強對于快速恢復策略的重視度,而對于快速恢復模式,則主要的具體內容則是:當ECU在正式的進入到了bus off的模式過程當中,CAN的芯片一定要馬上進行重新的初始化,在TBusOffSlow時間范圍之內,是一定要終止發送報文的,然后在對其重新進行CAN報文的發送的。但是,當總線整體的傳輸速度上,并不超過于126kb/s的過程當中,僅僅需要執行慢恢復的行為便可。
4 結語
綜上所述,本文主要針對于汽車高速CAN總線的開發以及設計的各種要求進行了淺要的闡述,其主要包含了物理層、交互層、直接網絡管理等等方面對其提出的分鐘要求,而相關設計以及開發者一定要加強對上文當中,所提出的幾點要求的重視度,從而才能夠統一好整臺車的高速CAN總線電子配件的網絡開發設計的水平效率。
參考文獻
【關鍵詞】汽車電子排擋 開發與設計思路 相關探究
隨著信息技術以及汽車制造業的迅速發展,汽車電子排擋技術越來越受到青睞與關注。但我國汽車電子工業起步相對較晚,電子排擋的生產線及其相關主要零部件對于進口的依賴度相對較高。為此,加強對汽車電子排擋的開發與設計對進一步提高我國汽車生產競爭力有著至關重要的影響與意義。
1 擋位要求
集手動擋與自動擋為一體的電子排擋主要包含六個擋位,這六個擋位具體為空擋(N)、手動與自動切換擋(A/M)、升擋(+)、降擋(-)、倒車擋(R)以及前進擋(G)。這其中,空擋、前進擋以及倒車擋處于穩態的位置,而其余擋位處于非穩態位置。
A/M是手動與自動模式的選擇擋,當駕駛員想要切換至手動模式進行駕駛時,只需將換擋桿向左打到這一選擇擋位置就好,同樣的由自動擋切換到手動擋也是如此。在空擋的情況下,變速箱與發動機處于相脫離的狀態,此擋位的使用與傳統的手動變速器使用類似,例如司機在遇到紅燈時就需將汽車擋位掛到空擋位置處,此外,由于這種擋位的設計沒有停車擋,為此司機在準備停車以及拔出車鑰匙之前一定要將擋位掛到空擋上,否則汽車會自動發出警報聲對司機加以提醒。
2 結構設計
電子排擋的機械結構主要有手柄、外殼、磁鐵以及電路板等幾部分組成。開關對應面上是自動模式下的選項開關;滑動片安裝在手柄下面,主要用于駕駛員換擋時的移動擋桿。固定栓主要用于將底座、電路板以及上面的外殼固定,以防止在撥動擋桿時因電路板位置不穩定而造成的信號采集失誤。
3 電路設計
硬件電路設計是整個電子排擋系統的一個重要部分,它首先對駕駛員所選擇的不同擋位進行識別,再通過微控制單元MCU的處理后對讀到的傳感器信號進行編碼,之后編碼信號傳送到TCM端面,來以此實現換擋的功能。在進行硬件電路設計時,應遵循資源節約、高性價比以及持續發展的原則。
就MCU控制模塊來說,各擋位和傳感器觸發具備一定的對應關系。電子排擋硬件電路的主要作用有:
(1)通過傳感器對駕駛員的操作意圖進行采集,并對干擾信號進行過濾。
(2)將采集到的相關信號輸送到MCU,并依照相關協議進行相應的處理。
(3)之后,將處理的結果信息準確實時地傳輸給變速器的控制機構。
4 主控制器(MCU)模塊
電子控制單元作為整個電子排擋系統的核心與關鍵,其設計的好壞直接影響著整個系統運行的品質。電子排擋系統作為比較典型的實時控制系統,其控制的實時性特征明顯。而由于汽車工作的環境相對較為惡劣,汽車內部元件所處的環境溫度變化區間較大,這也就在一定程度上對電子控制單元的設計提出了相應的要求。為此,在考慮到設計成本問題的同時,一款芯片若能夠在滿足系統所需功能的同時也盡可能節省成本,這便是最佳的選擇。本文所設計的電子排擋系統是以低功耗型單片機為核心控制單元的,該芯片是主要采用了8位CMOS閃存單片機,其不僅僅有著較為精確的內部振蕩器以及遇起始位時的自動喚醒功能,同時其工作時電壓的轉換范圍相對較寬泛。此外,該芯片的使用與操作也較為便捷,同時其運算能力也比較優越,可承受的工作溫度也較為寬泛。一芯片總共有三組I/O口,本文所述的系統主要將RC的8個I/O口以及RA的一個I/O口作輸入使用,以此接收相應的傳感器輸出,而RB其中的4個I/O口主要用作MCU的輸出。最后,九個上拉電阻作用主要是提高輸出電平與芯片輸入信號的噪聲容限,通過對抗干擾能力的增強以進一步防止系統復位時引起的不穩定狀況。
5 電源相關設計
電源模塊設計主要需要解決兩個電源之間轉換功能的實現問題。電源模塊主要有供電和穩壓兩個重要功能。在汽車電子排擋整個控制系統中,需要進行供電的器件的主要有兩部分,其中一部分是用于傳感器等功率性器件的供電,另一部分是用于相關數字器件的供電。一般的車載系統都是12V的直流電源,而絕大多數單片機系統芯片都要求5V的直流電,這就需要將車載電源轉換為能夠滿足單片機系統的直流穩壓電源。本文設計主要運用大功率型三極管和穩壓管來實現將12V的直流電源將為5V的直流電源的工作。這其中,兩個三極管組成的共射,使得電路進一步放大,進而對信號也起到了雙倍放大的作用。而電容起到一定的濾波作用,以用來消除車載電源抖動的相關干擾,同時,電阻連接在三極管的基極和發射極之間,起到了一定的穩定靜態工作點的作用,而二極管在防止電源反接,避免燒壞電路板等方面起到保護電源的作用。
參考文獻
[1]周曉翠.汽車電子排擋電路設計及電磁分析[D].控制科學與工程,湖南大學,2012.
[2]周曉翠,孫煒,陳彩霞.采用圓柱形永磁體的汽車電子排擋的開發[M].汽車工程,2012.
作者簡介
陳建(1981-),男,河南省中牟縣人。大學本科學歷?,F為河南職業技術學院講師。研究方向為車輛工程。
高云(1980-),男,安徽省淮北市人。大學本科學歷。現為河南職業技術學院講師。研究方向為車輛工程。
關鍵詞:色彩設計;汽車造型;流行色;發展趨勢
1.前言
近年來,隨著我國經濟的快速發展,人們生活水平的不斷提高,汽車作為工業產品設計中的一朵奇葩,已經不在是少數人們專享的奢侈品,正在快速走入千家萬戶。在工業產品設計中,汽車是技術與藝術完美的結合,既是高難度的技術產品,又是體現文化的藝術品。汽車作為一種高檔且實用性較強的工業產品,具有技術含量大、制造和使用成本高等特點,人們在選擇購買時所考慮的因素也比較多,其中汽車的造型與則是主要因素之一。當今汽車產品競爭激烈且產品外觀造型同質化嚴重,汽車色彩設計作為汽車外觀造型設計中的一個重要組成部分已經成為影響人們是否購買的重要因素。
2.色彩的基本本質與特性
對于色彩的產生,大家并不陌生。色彩來源于光,但色彩又不是光,萬物的色彩都是光的賜予,色彩是人們通過眼睛、腦及生活經驗所產生的一種對光的視覺現象。當光射入眼球時會刺激眼球內側的視網膜,并且通過視神經傳遞給大腦,這樣人們才會看到色彩。電磁波的波長和強度是有很大區別的,人視覺所能感受的到的光被稱作可見光,這個波長范圍約在312.30納米至745.40納米之間。在這個范圍內,不通過波長的光產生的顏色感覺也是不同的,比如紅色的波長范圍是640納米~770納米之間;黃色的波長范圍是550納米~600納米之間;橙色的波長范圍是600納米~640納米之間;青、藍色的波長范圍是440納米~480納米之間;綠色的波長范圍是480納米~550納米之間等。
當光照射在物體上的時候,根據物質表面光澤度以及物體結構等差異,物體對于不同波長的折射、反射、吸收情況也是不同的。我們所看的物體色彩是由于當光照射在物體上的時候,物體表面會反射出一部分光作用到人眼的結果。物體之所以會呈現出不同的顏色,是因為反射光波長成分不同。
色彩具有三個要素,分別是色相、明度和純度,它們是區別各種顏色的標準。色相即是色彩呈現出來的面貌,是其首要特征,是區別各種不同色彩的主要依據。事實上只有黑白灰沒有色相的屬性,其他顏色都有這一屬性,色相是由原色、復色及間色構成的。自然界中擁有無限豐富的色相,如、紅、黃、橙、綠等。色彩的明度又被稱為色彩的亮度,是指色彩的亮度或明度程度。顏色有深淺、明暗的變化。比如黃色有很多種、深黃、檸檬黃、淺黃等黃顏色在明度上就不一樣。這些顏色在明暗、深淺上有不同的變化。色彩的明度是由色彩反射光的強度決定的,反射光強,則明度越高,顏色越明亮;反之,則明度越低。黑色明度最低,白色的明度最高。純度又可以被稱做色度或者飽和度,它指色彩的鮮艷程度。其中同一色相的色彩有不同的純度。三原色組成了所有的色彩,三原色包括紅色、黃色、藍(青)色。純度可以說是包含原色成分的程度,原色越多,純度越高,色彩就越鮮亮,色感也就越強。在光譜中,復色的純度最低,七色純度最高。
對于工業產品的色彩設計,科學和準確是很必要的。為此,不同國家的工業設計相關部門都制定了相關的色彩標準和色彩體系,以此來規范國內的工業用色。目前,德國奧斯特瓦爾德色標、美國的蒙賽爾色標、日本色研色標等色彩標準在國際上得到了防范的認可和使用。另外汽車造型色彩設計中還會重點考慮到色彩與人的心理感受之間的密切關系。色彩本身的物理性質、人的生理結構和社會情感結構等多種因素的綜合反應產生了人們對于色彩的知覺。色彩給人的心理感受主要包括輕、重;冷、暖;軟、硬;大、小;前、后;華麗、質樸等。
3.色彩設計的重要性
色彩設計是汽車造型發開中一個重要的組成部分,色彩設計的好壞直接關系到了汽車內外飾的視覺形象,由于顏色與人們的心理有密切的關系,所以顏色會給人們留下不同的感受,顏色有冷調和暖調,有收縮色和膨脹色、前進色和收斂色,不同的顏色給人們不同的視覺形象和視覺體驗,這也就決定了消費者在不同環境下回做出不同的購買選擇;影響到汽車的綜合素質,比如前期的生產成本、銷售價格、以及后期維修成本、即使用一品牌、同一車型、同一個配置、不同顏色的車也會導致明顯的價格差異,這一現象在轎車上表現突出;還關系到了汽車廠商的品牌文化,每一個品牌都會有屬于自己的品牌色,設計經典的汽車會一直沿用它的品牌色,比如法拉利紅,這是人們對法拉利的第一感官-色彩的印象,具有旺盛的生命力,是攝入消費者眼中的第一印象。色彩的設計同時對于汽車的銷售有著不容忽視的作用,如據調查、美國汽車曾因為色彩單調而導致滯銷積壓,后經制造商調查研究,重新設計了外觀色彩才使得銷售由敗轉勝。
4.色彩在汽車造型開發中的運用原則
4.1色彩安全性設計原則。因色彩設計涉及到汽車行駛的安全性,所以色彩的在汽車開發中的運用早已引起人們的重視。據心理試驗表明,長波色彩能讓人感覺距離較近,引起擴張性反應;短波色彩能讓人感覺距離較遠,會引起收縮性反應。因其,駕駛員對迎面駛來的以短波色彩或主體昏暗為主的汽車,因其色彩不突出,易發現有危險。因為色彩具有收縮性,所以讓人會造成距離判斷失誤,容易導致采取措施不及時,易造成交通事故。所以,從安全性出發,汽車主體色應選擇明度大或純度高的色彩波長的色系。
4.2色彩情感化設計原則。在運用色彩時,如何利用色彩給人的感覺規律對人產生的心理影響是一個需要反復考究的問題。在汽車營銷戰略中冷暖感的應用是其一個重要組成部分,冷暖感會從心理上影響用戶,影響人們其對該設計產品的親切感。暖色環境中冷色顯得收縮后退,冷色環境中暖色顯得擴散突出。另外,明度大或純度高的色彩使人感覺近而大;明度小或純度低的色彩使人感覺遠而小。明度高且色性偏冷的顏色會給人輕捷,高速感;明度低且色性偏暖的顏色,會讓人感覺沉重并且伴有低速感。明度低、色調昏暗會使人缺少親近感、感覺質硬。汽車色彩設計過程中應體現其穩定性,上下分色時,上部色彩應明度較高,色性較冷;下部色彩應明度較低,色性較暖,給人以重心較低的安全穩定感。
4.3色彩文化設計原則。由于人們生活在不同的的地理條件、社會環境、歷史文化背景下,人們所反映出的心理狀態也就不盡相同,寄托的情感以及對色彩的洗好也不同,即使是同一地區、同一民族在同一個社會環境中生活的人,也會因其自身的不同特點產生對色彩不同的喜好。如男性喜愛厚重、灰暗的顏色;而女性偏愛潔白、清爽的明色。一般地說,人們易于接受明度和飽和度適中的色彩,飽和度較大的色彩能使人興奮,較受歡迎,反而明度過大的色彩則較少被人接受。
5.未來轎車的色彩設計趨勢
總之,在日趨激烈的汽車市場競爭中,汽車色彩設計一直都將成為汽車造型開發中重要的設計元素,色彩的設計趨勢研究對汽車開發具有重要意義,不容忽視。根據美國杜邦公司對公眾喜愛的汽車顏色調查得出,人們最喜歡的前三種顏色任然還是銀色、黑色、白色;具有金屬質感的色彩將會更多的受到人們的喜愛,具有金屬質感的深藍色、深紅色所占比重會大一些;色系之間的融合能使單一色彩的變化增加,帶來更多的視覺感受,所以色系之間的融合也將是今后發展的趨勢之一;汽車底漆色彩變換技術,讓色彩在不同角度能有不同的變化,汽車車身顏色也就變得不確定,用以展示色彩交互融合的效果,這也將成為車身色彩發展的亮點。(作者單位:沈陽航空航天大學)
參考文獻:
[1]李金花,韓國I.R.I色彩研究所.Color Combination色彩設計師配色密碼.北京:電子工業出版社,2003.