当前位置：文档库 › 汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现

汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现

设计总说明

本次设计的汽车自动雨刷省去了人为手动操作雨刷的问题，能够自动感应雨量并进行相应的工作。自动雨刷用雨滴传感器作为检测器来感应雨量的大小，把感应信号传给单片机，通过软件的控制驱动芯片自动调节电机的正反转与转动频率。此次设计采用40引脚的单片机AT89S52，设计中运用ULN2003AN驱动芯片来驱动步进电机的运转，克服了电机在低频工作时的噪音大，震动大的缺点。本次设计在一定的程度上为驾驶者提供了舒适性和安全性的保障，避免了由于驾驶者手动操作雨刷的不当而带来的交通安全问题，同时也大大的提高了汽车雨刷的全面性与可靠性。

在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。

关键词：雨滴传感器；步进电机；单片机；雨刮器

Car Wiper Blade Design and Implementation of Automatic

Control System

Design Description

The design of the automatic wipers is improved further in the traditional manual based on. Automatic wiper with rain sensor as the detector size induced precipitation, the induction signal is sent to the single chip microcomputer. reversing and turning frequency automatic adjusting motor through the control of the software driver. The design is based on the 40pin of the mic AT89S52. That use of ULN2003AN to drive the stepper motor driver chip design operation. The pulse width modulation’s chopper driver mode. Thus greatly overcome the noise when the motor work in the low frequency , vibration faults. Provide comfort and safely guarantee this design in a certain extent for the driver, to avoid the traffic safety problem caused by the driver manually operated wiper improper. At the same time also greatly improve the comprehensiveness and reliability of automobile windshield wiper.

In intelligent windscreen wiper system of automobile, As the problem of technics, rotate speed of two electro motors are not the same completely, so there are the problems that two wiper blades swing ansynchronous. In the thesis, a intelligent windscreen wiper system of automobile based on fuzzy control is presented, by analyzing fuzzy control theory and synchronous swing rules of windscreen wiper. The speed error and its change were used as fuzzy stable variable. According to a set of fuzzy rules, the output variable was selected to control the PWM switch. In this way, the PWM technique was used to drive the DC motor and control windscreen wiper to swing synchronously. keywords：rain sensor;Stepper motor;MCU;windscreen wiper

1.绪论 (1)

1.1 概述 (1)

1.2 研究背景 (1)

1.3国内外研究现状 (2)

1.4研究意义 (3)

2.总体设计方案 (4)

2.1自动雨刷控制系统设计思路 (4)

2.2设计原理 (4)

2.3系统组成 (5)

2.3.1 单片机的比较与选择 (5)

2.3.2 STC12c5a60s2功能特性概述 (6)

2.4雨滴传感器的分类 (8)

2.4.1压电振子原理的雨滴传感器 (8)

2.4.2雨滴传感器种类 (9)

2.4.3光量变化的雨滴传感器 (9)

2.4.4红外雨滴传感器的原理 (10)

2.5 显示元件选择 (10)

2.5.1液晶显示简介 (10)

2.5. LCD1602的基本参数及引脚功能 (12)

2.6刮水电机 (13)

2.6.1刮水电机型号的编制方法 (13)

2.6.2减速器的结构特点 (14)

6.2.3刮水电机的控制电路分析 (15)

3.智能雨刮器的硬件组成及其芯片介绍 (18)

3.1 STC89C52的时钟电路和复位电路 (18)

3.2 A/D转换电路 (19)

3.2.1 ADC0832芯片介绍 (19)

3.2.2 ADC0832芯片电路 (21)

3.2 液晶显示电路 (21)

3.2.1 1602液晶简介 (21)

3.2.2 液晶引脚说明 (22)

3.2.3 液晶显示模块电路 (22)

3.3 雨滴传感器电路设计 (23)

3.4电机控制的硬件设计 (24)

3.5发射模块 (25)

3.5.1发射管 (25)

3.5.2由555定时器构成的多谐振荡器 (26)

3.6接收模块 (27)

3.6.1红外接收管 (27)

3.6.2带通滤波器 (28)

4.软件设计 (29)

4.1程序语言及开发环境 (29)

4.2 智能雨刮器的主程序流程图设计 (29)

4.3雨滴传感器的流程图设计 (30)

4.4智能雨刮器电机控制的流程图设计 (31)

5.系统调试 (33)

5.1 元器件的选择与测量 (33)

5.2 元件的焊接与组装 (33)

5.3程序烧录 (34)

5.4 KEIL运行 (35)

5.5 运行结果 (35)

6. 总结 (37)

致谢 (38)

参考文献 (39)

附录 (41)

附录Ⅰ电路原理图 (41)

附录Ⅱ程序 (42)

1.绪论

1.1 概述

雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪和灰尘等，以保证玻璃透明清晰。

汽车工业是国民经济发展的支柱产业之一，现代汽车正从一种单纯的交通工具朝着满足人们需求、安全、节能和环保的方向发展。为了满足人们对汽车日益提高的要求，汽车研发及生产机构必然要将越来越多的电子产品引入到汽车上，智能控制系统也成为汽车革新的主要内容。

1.2 研究背景

随着当今社会经济的迅速发展，对汽车性能的追求则在不断的提升，随着汽车制造业不断的创新，汽车中安装了越来越多自动控制系统，增加了汽车的安全性与舒适性，据统计，在雨天行车，世界上因为驾驶员对雨刷的操作不当而带来的交通事故占6%之多。所有自动雨刷系统的安装对于汽车来说是十分重要的。自动雨刷控制系统免去了驾驶员手动调节雨刷的麻烦，有效的提高了在雨天驾驶的安全性与可靠性；同时，也避免了因为路边积水溅在挡风玻璃上，驾驶员来不及操作而恐慌造成的交通事故。

雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪、灰尘和水泥等，以保证玻璃透明清晰。

第一个发明电动刮水器的是德国博世公司，博世将它作为“博世最年幼的产品”加入到博世的产品家族。自那以后，这个婴儿逐渐成长，从单纯的刮片发展到二十一世纪初的风窗玻璃之星——无支架的刮水器。在汽车的驾驶史上，

对风窗玻璃的清洁问题解决开始得比较晚。汽车从只有平添驾驶发展到成为全天候的驾驶。技术变化最大是在二战以后，伴随着大规模机械的出现。风窗玻璃洗涤器、间歇开关、后窗刮水器和可加热喷水器保证了驾驶时的视野清晰与行车安全。伴随着其他一些技术革新，比如雨滴传感器、可变位刮水臂、刮水器的出现，就更扩大了刮拭的范围，刮水器成为了一个复杂的系统。

1.3国内外研究现状

国内外许多汽车厂商以雨水传感器为基础的自动雨刷控制系统，不是格昂贵就是系统不完善，反映不灵敏。现今，则主要是把用雨水传感器检测出来的雨量大小的信号转变成电信号，然后传递给单片机，通过软件的控制来控制电机驱动芯片从而带动电机的旋转。目前市场上的雨量传感器大都分为以下两种：利用电阻压变，光强变化的传感器与各种信号控制器连接，来控雨刷电机的转动。前一种是把传感器直接装在汽车挡风玻璃的外侧，雨滴直接落在传感器上来感应雨量的大小；后一种则是安装在挡风玻璃内侧，由光照引起的折射强度的变化来检测雨量的大小。

因为汽车雨刷主要功能是刮除挡风玻璃上的水渍及污垢，给驾驶者提供一个清晰的视野，所以自动雨刷系统属于必须的安全设备。主动性安全系统是每个汽车系统工程师努力目标之一，雨刷系统是每辆车上为保证挡风玻璃清晰的唯一选择。而此次设计的自动雨刷，乃目前各车厂投注心力的开发方向。

雨刮器总成含有电动机、减速机、四连杆机构、刮水臂心轴、挂水片总成等。当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构、四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。

雨刮器的种类很多, 按安装位置分, 有顶置、底置、侧置、前后置和内外置等;按雨刮范围分, 有局部雨刮、整体雨刮、单面雨刮和双面雨刮;按运动方式分, 有四杆机构左右摆动式、导轨式直线和弧线运动式;按制作材料分,有普通黑胶体雨刮器、透明塑料体雨刮器和磁性体雨刮器。目前,车辆上广泛使用的是曲柄连杆机构黑胶体雨刮器。

国外对汽车电动雨刮器的性能要求：

1、耐久性能

美国标准1975年SAEJ903b推荐

（1）总成耐久试验

（2）刮片耐久试验

（3）橡胶片耐久试验

日本标准1976年JISD5710推荐

（1）橡胶片耐久试验

（2）总成耐久试验试验后摇臂的压力变化和试验前相比应在15%以内, 摇臂和刮片的各部分不应有明显的松弛、松动（配合、间隙等）或其他有害缺陷的产生。

2、强度性能

美国标准1975年SAEJ903b推荐

在刮动过程中阻挡摇臂15秒，试验后应仍能正常工作。

3、刮刷性能

美国标准1975年SAEJ903b推荐

耐久试验试验后刷净性能仍应达到75%。

4、刮动频率

（1）美国文献介绍刮动周期 1--20秒

（2）法国文献介绍刮动频率 12--40次/分

（3）美国文献介绍间隔 3秒较普遍

（4）英国文献介绍适应极细雨时用, 频率和间歇均能独立控制。

（5）美国文献介绍倾盆大雨时的刮刷频率可高达80次/分,高于上述频率则雨刮将在风窗玻璃水而上浮掠而过, 破坏刮水性能。

1.4研究意义

据统计全世界雨天行车有7%的事故是由于驾驶员手动操作雨刷引起的，现在的汽车中已经安装了越来越多的传感器以增加主动性和被动安全性。采用雨滴感应式自动雨刷控制系统可以使驾驶员免除手动操作雨刷的麻烦，有效地提高了雨天行车的安全性。如果汽车有雨滴传感器，驾驶者就无需调节雨刮器设置来迅速停止刮片的运动或者得到更好的视角。当在湿路上驾驶时，驾驶者就无需动手来打开雨刮器，所以驾驶者就可以集中精力开车。

2.总体设计方案

现在开发的雨滴检测雨刮器，将雨滴传感器检出的雨量变成电信号，根据电信号的大小，控制刮雨器动作。在这个系统中雨滴传感器的作用最重要。

2.1自动雨刷控制系统设计思路

设计的总体思路是：运用雨滴传感器感应雨量的大小，把感应信号输给单片机系统，然后通过软件控制雨刷电机根据相应的环境做出不同的转动。例如，当检测为小雨量的时候，电机工作在小雨模式（电机旋转一个来回要停留10秒再继续进行旋转）；当检测为中大雨的时候则，启动中大雨运转模式（电机旋转一个来回停止5秒后再继续工作）；当检测为大雨的时候，则启动大雨运转模式（电机连续进行来回旋转）。设计中运用AT89S52单片机，步进电机采用ULN2003AN驱动芯片进行驱动。

2.2设计原理

本次设计由检测部分，控制部分，驱动部分组成，其框图如图2-1所示。

图2-1 设计原理框图

2.3系统组成

系统主要是由单片机最小控制系统（包括晶振电路，复位电路，供电电源），雨滴感应模块，电机驱动模块组成。

2.3.1 单片机的比较与选择

单片机作为系统的核心部件它的选择对整个系统起着很重要的作用。目前较为广泛应用的单片机有51系列的8位、面向大数字信号处理领域的数字信号处理器(DSP)、增强型的16位单片机机以及32位的AR芯片这几种。

DSP器件在工业控制领域应用很广泛，从长远来看它的应用必将越来越广。目前DSP器件具有的特性为，运算能力强，速度快，侧重于高端领域使用，其结构功能设计侧重于有大量数字信息处理的场合，但是它的价格较高，开发技术难度大。

ARM芯片的优点是体积小、功耗低、功能广泛和性能高的特点，它主要应用在比较简单的小型的场合。

51单片机是从八十年代就开始流行的处理器，其价格低，开发技术成熟，应用广泛，但不足在于功能过于简单，计算能力有限，并且扩展麻烦、功耗高，已不能适应于目前对测控系统功能和速度的要求[6]。

本次选择8位控制器的典型代表就是8051微控制器的stc12c5a60s2单片机。它是一款入门级微控制器，它内核简易，应用广泛，非常适合入门学习使用。而且它的价格低，对实时性要求不高的电子产品。STC单片机是一款增强型51单片机，完全兼容MCS．51，还增加新的功能，新增两级中断优先级，多一个外中断，内置EEPROM，硬件看门狗，具有掉电模式，512B内存，支持ISP 在线编程，不用编程器，程序可擦写10万次。引脚完全兼容，性能好，驱动能力强；抗干扰能力强；功耗更低；价格也比传统的89系列低。

2.3.2 STC12c5a60s2功能特性概述

目前市场上使用比较常见的51系列是STC89C52。STC89C52是通过低电压，高性能CMOS 8位微控制器与4K字节的只读程序可以反复擦写存储器（PEROM）和128字节的随机存取数据存储器（RAM）的生产，该设备采用了该公司的STC高密度，非易失性存储技术，与标准MCS-51指令集，内置通用8件中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大STC89C52单片机可为您提供高性价比的许多应用程序兼容的地方可灵活应用于各种控制领域其。性能参数如下：

(a)与MCS-51产品指令系统完全兼容

(b)4k字节可重擦写Flash闪速存储器

(d)全静态操作：0Hz－24MHz

(e)三级加密程序存储器

(f) 128×8字节内部RAM

(g) 32个可编程I／O口线

(h) 2个16位定时／计数器

(i) 6个中断源

(j)可编程串行UART通道

(k)低功耗空闲和掉电模式

图2-2 STC 12c5a60s2引脚图

STC89C52单片机提供以下标准功能：4k 字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I／O口线，两个16位定时／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，stc12c5a60s2可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

（2）STC89C52的内存空间

1、内部程序存储器（FLASH）4K字节。

2、外部程序存储器（ROM）64K字节。

3、内部数据存储器（RAM）256字节。

4、外部数据存储器（RAM）64K字节。

表2-1 程序存储6个特殊地址

在上述事件发生时，PC指针获得固定的地址，然后CPU执行PC指针所指地址单元内的程序。

2.4雨滴传感器的分类

2.4.1压电振子原理的雨滴传感器

雨滴传感器又叫雨滴检测传感器，用于检测是否下雨及雨量的大小，广泛用于汽车自动刮水系统、智能灯光系统和智能天窗系统中。在雨滴传感刮水系统中，用雨滴检测传感器检测出雨量，并利用控制器将检测出的信号进行变换，根据变换后的信号自动地按雨量设定刮水器的间歇时间，以便随时控制刮水器电动机;在汽车智能灯光系统中检测车辆行驶的环境，自动调整灯光模式，提高车辆在恶劣环境下行驶的安全性;在智能天窗系统中传感器一旦检测到下雨，会自动关闭天窗。

图2-3 静电电容传感器

2.4.2雨滴传感器种类

雨滴传感器的种类有:(1)根据雨滴冲击能量的变化进行检测;(2)利用静电电容量变化进行检测;(3)利用光亮变化进行检测。

2.4.3光量变化的雨滴传感器

把半导体发光元件和感光元件配成一对，从发光元件发出的光信号，如果在光路途中遇到雨滴落下，由于光的散射，光强减弱。可利用光强的衰减信号控制雨刮器的动作。

前两种雨滴传感器需要放在汽车的外部，而本文所研制的雨滴传感器需要放在汽车的内部，即驾驶室一侧的风挡玻璃上。所以采用第三种方法，利用光强变化来实现的雨滴传感器。如图2-4为雨滴传感器内部结构图。

图2-4 雨滴传感器内部结构图

2.4.4红外雨滴传感器的原理

本设计中的雨滴传感器选用红外雨滴传感器，属于光量变化原理雨滴传感器的一种。由光（本设计中选用红外线）发射元件发射出的红外光以全反射角度在挡风玻璃的外表面反射，其角度必须在42°（玻璃-水）和63°（玻璃-空气）之间。如果在挡风玻璃上有雨，雨量越大，反射回来的光越多。从发射元件发出的光反射到接收装置的挡风玻璃区域被称之为传感器的“敏感区域”，仅当雨水滴到这个区域时，才可以被探测出来。为使系统灵敏可靠，挡风玻璃区域和灵敏区域之间必须要有一个较好的比例。雨滴传感器的原理图如图2-5所示：

图2-5 雨滴传感器原理图

2.5 显示元件选择

显示器现在最常用的有LED和LCD两种显示屏，LED显示屏显示清晰度高，分辨率高，但是价格相对较高：LCD显示屏虽然显示清晰度没有LED高，但是LCD 显示屏价格相对便宜。主要考虑到LCD1602的价格便宜，使用方便，我们在学习中接触的也比较多。所以显示器模块选择LCD1602液晶显示屏。

2.5.1液晶显示简介

①液晶显示原理

液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规

模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。②液晶显示器的分类液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。③液晶显示器各种图形的显示原理:线段的显示

点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。

字符的显示

用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。

汉字的显示

汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件），每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、5……右边为2、4、6……根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节……直到32B显示完就可以LCD 上得到一个完整汉字。

1602字符型LCD简介

字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图2-6所示：

图2-6 液晶显示器实物

2.5. LCD1602的基本参数及引脚功能

1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图2-7所示：

图2-7 LCD1602尺寸图

1602LCD主要技术参数：

显示容量:16×2个字符

芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电

压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

引脚功能说明

1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表2-2所示:

表2-2 1602引脚功能说明

2.6刮水电机

2.6.1刮水电机型号的编制方法

根据《GB4831-1984电机产品型号编制方法》中规定，电机产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代号和补充代号等四部分按以上顺序组成。

电机产品代号见表2-3。

规格代号见表2-4所示。

表2-3电机产品代号

表2-4 主要系列产品的规格代号

2.6.2减速器的结构特点

刮水电机的主要输出形式有两种：旋转输出与摆动输出。减速主要是一级或多级圆柱齿轮减速，蜗杆螺旋齿轮减速。

（1）圆柱齿轮减速旋转输出的特点

这种电机传动效率高，二级减速为80%以上，但噪音较难控制，它的大小取决于齿轮的加工精度及装配体的尺寸精度，一般用于20W以下的电机减速，以增大力矩，如图2-8所示。

图2-6 二级圆柱齿轮减速旋转输出结构

（2）蜗杆螺旋齿轮摆动输出的特点

这种电机减速传动的特性与上述相同，但它还将旋转运动改变为摆动运动的一套曲柄摇杆机构同时置于减速箱内，使刮水电机输出形式直接为摆动，在20W以内的刮水电机中，这种型式较常见，其特点是在车身前围安装方便，适应性很强，结构紧凑。

（3）蜗杆螺旋齿轮减速旋转输出的特点

这种减速有时会被称之为蜗轮蜗杆减速，但实际上刮水电机减速器是一个斜齿轮与蜗杆吻合，所以严格讲应该称为螺旋齿轮减速。这类齿轮减速方式的优点是加工成本低、噪音小、冲击小、结构紧凑、但传动效率低，约为50%。一般在15W以上的刮水电机中大多用此方式达到减速增大力矩。

6.2.3刮水电机的控制电路分析

（1）电动刮水器的复位

如图2-7刮水器自动复位装置示意图。

在减速涡轮上，嵌有铜环，其中较大的一片与电机外壳相连接而搭铁，触

汽车雨刮器的自动控制系统设计及实现

汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现设计总说明本次设计的汽车自动雨刷省去了人为手动操作雨刷的问题，能够自动感应雨量并进行相应的工作。自动雨刷用雨滴传感器作为检测器来感应雨量的大小，把感应信号传给单片机，通过软件的控制驱动芯片自动调节电机的正反转与转动频率。此次设计采用40引脚的单片机AT89S52，设计中运用ULN2003AN驱动芯片来驱动步进电机的运转，克服了电机在低频工作时的噪音大，震动大的缺点。本次设计在一定的程度上为驾驶者提供了舒适性和安全性的保障，避免了由于驾驶者手动操作雨刷的不当而带来的交通安全问题，同时也大大的提高了汽车雨刷的全面性与可靠性。在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。关键词：雨滴传感器；步进电机；单片机；雨刮器

Car Wiper Blade Design and Implementation of Automatic Control System Design Description The design of the automatic wipers is improved further in the traditional manual based on. Automatic wiper with rain sensor as the detector size induced precipitation, the induction signal is sent to the single chip microcomputer. reversing and turning frequency automatic adjusting motor through the control of the software driver. The design is based on the 40pin of the mic AT89S52. That use of ULN2003AN to drive the stepper motor driver chip design operation. The pulse width modulation’s chopper driver mode. Thus greatly overcome the noise when the motor work in the low frequency , vibration faults. Provide comfort and safely guarantee this design in a certain extent for the driver, to avoid the traffic safety problem caused by the driver manually operated wiper improper. At the same time also greatly improve the comprehensiveness and reliability of automobile windshield wiper. In intelligent windscreen wiper system of automobile, As the problem of technics, rotate speed of two electro motors are not the same completely, so there are the problems that two wiper blades swing ansynchronous. In the thesis, a intelligent windscreen wiper system of automobile based on fuzzy control is presented, by analyzing fuzzy control theory and synchronous swing rules of windscreen wiper. The speed

离合器课程设计说明书

沈阳工学院课程设计 9离合器设计魏明厚专业名称：车辆工程课程名称：汽车设计指导教师：孙飞豹完成日期： 2016年6月15日 2014年6月摘要

对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的大摩擦来传递动力且能分离的装置。离合器主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核

目录第一章离合器方案的确定 (4) 1.1 车型分析 (4) 1.2 方案选择 (4) 第二章离合器基本参数的确定 (5) 2.1 后备系数 (6) 2.2 单位压力 (7) 2.3 摩擦片外径、内径和厚度 (7) 2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (8) 第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (9) 3.1 从动盘总成设计 (9) 3.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (9) 3.1.2 从动片结构型式的选择 (10) 3.2 离合器盖总成设计 (10) 3.2.1 离合器盖设计 (11) 3.2.2 压盘设计 (11) 3.3膜片弹簧的设计 (11) 3.3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (11) 3.3.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (14) 3.4 扭转减振器 (14) 3.4.1 扭转减振器的功用 (15) 3.4.2 扭转减振器组成 (15) 3.4.3 减振器的结构设计 (15) 3.4.4从动盘毂的设计校核 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)

汽车雨刮电机控制系统设计与仿真

汽车雨刮电机控制系统设计与仿真一、实验目的 1、掌握汽车雨刮电机总成的结构和工作原理。 2、掌握protus软件和keilμVsion软件的使用方法。 3、学习使用protus软件进行电路原理图设计并进行仿真。二、实验设备安装有protus软件和keilμVsion软件的PC机一台。三、实验原理及内容 1、汽车雨刮的结构和工作原理雨刮器是重要的安全件，它必须能有效地清除雨水、雪和污垢；能在高温（摄氏零上80度）和低温下（摄氏零下30度）工作；能抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀；使用寿命达到15万次刮刷循环（乘用车）。汽车雨刮的主要组成部分为雨刮电机总成，四连杆机构，雨刷总成。当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。手柄顶端是洗涤器按键开关，按下开关有洗涤水喷出，配合雨刮器洗涤档风玻璃。雨刮器的动力源来自电动机，它是整个雨刮器系统的核心。雨刮器电动机的质量要求是相当高的。它采用直流永磁电动机，安装在前档风玻璃上的雨刮器电动机一般与蜗轮蜗杆机械部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输出轴带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动。司机关闭雨刮器时，雨刮臂往往不停在适当的位置，阻碍司机的视线。为解决这一问题，雨刮器设有一个回位开关，它控制雨刮器电机，当雨刮臂停在档风玻璃下的适当位置时，电机才会停止运转。现今的雨刮器已经普遍采用快档、慢档和间歇控制档。其中间歇控制档一般是利用电机的回位开关触点与电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫，即每动作一次停止2－12秒时间，对司机的干扰更少。有些雨刮臂还附带胶水管，水管接至洗涤器上，按一下开关会有水注喷向前档风玻璃。在一些中高级轿车上，不但前后档风玻璃有雨刮器，就是前大灯也有一支小小的雨刮片，用以清除前灯玻璃上的尘埃。有些车辆的雨刮器还装有电子调速器，该调速器附带感应功能，能根据雨量的大小自动调节雨臂的摆动速度，雨大刮水臂转得快，雨小刮水臂转得慢，雨停刮水臂也停。 2、基于51单片机的雨刮电机控制器的功能和结构（1）控制器输入：1个4档位旋转式开关，1个喷水控制按钮。（2）控制器：用51单片机作为控制器。（3）控制器输出：①雨刮电机停止、间歇式低速、低速、高速旋转4种输出状态，再加上喷水电机旋转同时雨刮电机高速旋转，共5种状态的输出。②用LED数码管显示Off、Int、Lo、Hi、FL共5种状态指示。 Off——雨刮电机停止旋转。

汽车雨刮器设计

汽车雨刮器设计案场各岗位服务流程销售大厅服务岗： 1、销售大厅服务岗岗位职责： 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点； 2、销售大厅服务岗工作及服务流程阶段工作及服务流程班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。班中工作程序服务流程行为规范迎接指引递阅资料上饮品（糕点）添加茶水工作1）眼神关注客人，当客人距3米距离侯客迎询问客户送客户

注意事项 15度鞠躬微笑问候：“您好！欢迎光临！”2）在客人前方1-2米距离领位，指引请客人向休息区，在客人入座后问客人对座位是否满意：“您好！请问坐这儿可以吗？”得到同意后为客人拉椅入座“好的，请入座！” 3）若客人无置业顾问陪同，可询问：请问您有专属的置业顾问吗？，为客人取阅项目资料，并礼貌的告知请客人稍等，置业顾问会很快过来介绍，同时请置业顾问关注该客人； 4）问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好，这里是XX销售中心，这边请”5）问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6）关注客人物品，如物品较多，则主动询问是否需要帮助（如拾到物品须两名人员在场方能打开，提示客人注意贵重物品）； 7）在满座位的情况下，须先向客人致

待；阶段工作及服务流程班中工作程序工作要求注意事项饮料（糕点服务） 1）在所有饮料（糕点）服务中必须使用托盘； 2）所有饮料服务均已“对不起，打扰一下，请问您需要什么饮品”为起始； 3）服务方向：从客人的右面服务； 4）当客人的饮料杯中只剩三分之一时，必须询问客人是否需要再添一杯，在二次服务中特别注意瓶口绝对不可以与客人使用的杯子接触； 5）在客人再次需要饮料时必须更换杯子；下班程序1）检查使用的工具及销售案场物资情况，异常情况及时记录并报告上级领导； 2）填写物资领用申请表并整理客户意见；3）参加班后总结会； 4）积极配合销售人员的接待工作，如果下班

汽车离合器课程设计说明书

1 《汽车设计》课程设计题目:汽车离合器设计专业：交Y 班级：091 学号：200900207XXX 姓名：XXX 指导老师：韦志林完成日期：成绩:

1 目录任务与背景分析 (4) 1离合器主要参数选择 (5) 1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b (5) 1.2 后备系数β (5) P (6) 1.3 单位压力 1.4 摩擦因数f、离合器间隙Δt (6) 2 离合器基本参数的优化 (6) 2.1 设计变量 (6) 2.2 目标函数 (7) 2.3 约束条件 (7) 3摩擦片尺寸校核与材料选择。 (7) 4膜片弹簧的设计 (8) 5.扭转减振器的设计 (11) 6减振弹簧的计算 (12) 6.1减振弹簧的分布半径R0 (12) 6.2单个减振器的工作压力P (12) 6.4减振弹簧刚度k (13) 6.5减振弹簧有效圈数 (13) 6.6减振弹簧总圈数n (13) l (14) 6.7减振弹簧最小高度min 6.8全部减震弹簧总的工作负荷 (14) 6.9单个减震弹簧的工作负荷P (14) 6.9.1减震弹簧总变形量 (14) 6.9.2减震弹簧自由高度 (14) 6.9.3减震弹簧预变形量 (14) 6.9.4减震弹簧安装高度 (14) 6.9.5从动片相对从动毂的最大转角 (14) 7.1从动盘毂 (15) 7.2从动片 (15) 7.3波形片和减振弹簧 (15) 8压盘设计 (15) 8.1离合器盖 (15) 8.2压盘 (16) 8.2.3分离轴承 (16) 9.总结 (17) 10参考文献 (17)

1 前言对于内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。目前，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操作机构等四部分。离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其主要功用是：切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系统平顺地结合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系统分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系统所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。随着汽车发动机转速、功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。设计的目的和意义：本次设计，我力争把离合器设计系统化，让离合器在任何行驶条件下，既能可靠的传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。结合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。分离是要迅速、彻底。从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步器的磨损。应有猪狗的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长。为离合器设计者提供一定的参考价值

汽车车速的自动控制系统

车速自动控制系统分析航天02011201班束山山，70 雷文凯，

车速自动控制系统目前许多轿车把车速自动控制系统作为配属设备或选配设备。轿车装有车速自动控制系统后，当驾驶员启动这一装置并进行一些简单的设置后，该装置可自动保持某一恒定速度行驶，而不踩油门。由于电子系统能准确地控制车辆的速度，从而使高速行驶的车辆更加安全、平稳。这在现实生活中也具有积极的意义。汽车在实际行驶过程中，有时要求汽车不能超过某一行驶速度。例如，通过城市的商业区中心时。行驶速度不能高于30公里每小时，有时又规定不能低于某行驶速度，例如，在高速公路上行驶时，车速不能低于80公里每小时。并且从经济效益出发，车速维持在一定的数值时，可以使燃料充分燃烧，不仅降低了燃油量而且减少了尾气排放。然而，利用人工直接控制，很难实现上述要求，故必须采取自动控制和调整方法加以实现。尽管各种轿车的车速自动控制系统设计有所不同，但其主要部件的作用都差不多。其主要的部件如图：

车速控制系统其核心主要是计算机控制系统。控制装置是控制系统的中枢。它一旦测出实际车速高于或低于驾驶员调定的车速，就输出信号给执行器，让它调整节气门开度。控制信号是由装在控制装置中的闭环控制器产生的，它将传感器测出的系统辕出和输入信号进行比较，两个信号之差称为误差信号此信号经放大、处理后成为控制信号，驱动执行器工作。首先，计算机控制系统可以接受车速设定装置的指令，完成对车速的设定，即车速给定值。然后，计算机控制系统根据给定值控制执行器工作。执行器可以控制发动机的空气吸入量、喷油嘴的喷油量等，使发动机的转速维持在一个恒定值，以此实现车速的恒定。测速器可以测量发动机的实时转速，即车速，然后将这一数据送入转化器，将车速信号转化为与给定值相同类型的电信号。再通过计算机控制系统，对目前的车速进行核对，并对其反馈信号进行调节，使输出信号保持恒定。驾驶员可以在特殊情况下通过制动开关和离合器开关对车速进行调节。当计算机控制系统检测到制动开关和离合器开关信号时，可以改变给定值，再通过执行器来调节车速，以防止一些特殊情况的发生。车速控制系统给我们行车带来许多方便，但并不是在任何地方随时都可使用，比如，当驾驶环境不适于恒速行驶时．如在交通拥挤、途有弯道、道路被冰雪覆盖、路面泥泞、打滑或陡坡等，不应使用速度控制系统；上陡坡或下陡坡时，为了更好地保养汽车不应该开启次

汽车雨刮器设计

目录一．设计任务书 (1) 1.1刮水器的功用 (1) 1.2 刮水器的机构简介及运动原理 (1) 1.3刮水器的运动简图 (2) 二．设计数据 (2) 三．刮水器机构相关数据的计算及分析 (3) 3.1 计算极位夹角 (3) 3.2 计算ＢＣ的长度 (3) 3.3 计算AB杆和ＣＤ杆的关系 (4) 四.加速度，速度多边形的计算分析 (4) 4.1 方案一的速度加速度分析： (7) 4.2 方案二速度和加速度分析： (9) 五.动态静力分析 (9) 5.1对两方案进行受力分析 (9) 六. ＭＡＤ仿真建模分析速度与加速度 (10) ６.１仿真运动轨迹 (12) ６.２分析速度与加速度图线 (13) 七.心得体会 (14) 八．参考文献 (16)

一．设计任务书 1.1刮水器的功用为了保证汽车在雪雨天有良好的视野，各种车辆均配有刮水器，它利用连杆运动机构将电机连续旋转运动化为刮片的往复挂刷运动，清除车窗上的水滴或污垢，保持清晰的视野。 1.2 刮水器的机构简介及运动原理汽车风窗刮水器是利用汽车刮水的驱动装置，如运动简图所示：风窗刮水器工作时，由电动机带动齿轮装置1-2，传至曲柄摇杆装置2＇-3-4，将电动机单向连续转动，转化为刷片4做往复摆动，其左右摆动的平均速度相同。

1.3刮水器的运动简图二．设计数据设计内容曲柄摇杆机构设计及运动分析曲柄摇杆机构动态静力分析符号n1k φL AB x L DS4Ｇ4ＪS4Ｍ1 单位r∕ min （°）mm mm mm Ｎ㎞·㎡Ｎ·㎜数据 30 1 120 60 180 100 １５０．０１５００ 30 1 120 ８０180 100 １５０．０１５００

汽车自动雨刷控制系统的设计本科毕业论文

汽车自动雨刷控制系统的设计目录摘要 ............................................................................................................................. I V Abstract ............................................................................................................................. V 前言 . (1) 第一章汽车自动雨刷控制系统总体设计和主要特点 (2) 1.1汽车自动雨刷控制系统的设计思路 (2) 1.2方案的选择设计与原理方框图 (2) 1.2.1控制方案比较 (2) 1.2.2 原理方框图 (5) 1.3汽车自动雨刷控制系统的主要特点 (5) 第二章控制系统的硬件设计 (6) 2.1电源电路的设计与分析 (6) 2.2中央控制器——A T89C2051 (8) 2.2.1 AT89C2051的特点 (8) 2.2.2 AT89C2051的功能描述 (8) 2.2.3 AT89C2051的管角说明 (9) 2.3电机控制电路分析与设计 (12) 2.3.1 步进电机的基本原理及特点 (12) 2.3.2步进电机驱动芯片 (16) 2.3.3步进电与驱动芯片连接电路设计 (20) 2.4复位电路的设计 (20) 2.4.1 单片机复位电路基本原理及特点 (20) 2.4.1 单片机复位后的状态的分析 (21) 2.5时钟电路的设计与工作原理分析 (23) 2.5.1振荡器特性 (23)

离合器设计课程设计报告书

机械工程学院·车辆工程专业课程设计说明书题目：华西牌CDL6603轻型客车姓名：班级学号：指导教师：

目录目录 (1) 第1章离合器的设计目的及原理概述 (3) 1.1离合器的设计目的 (3) 1.2离合器的工作原理 (3) 1.3离合器的设计要求 (3) 第2章离合器的结构方案分析 (5) 2.1车型、技术参数 (5) 2.2从动盘数的选择 (5) 2.3压紧弹簧和布置形式的选择 (5) 2.4膜片弹簧的支承形式 (6) 2.5压盘的驱动方式 (6) 第3章离合器主要参数的选择 (8) 3.1后备系数β (8) 3.2摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t (8) 3.3单位压力p 0 (8) 3.4摩擦片外径D 内径d 和厚度b (9) 3.5计算校核 (9) 3.5.1离合器的摩擦力矩T c 与结构参数(R c )的确定 (9) 3.5.2最大圆周速度 (10) 3.5.3单位摩擦面积传递的转矩c0T (10) 3.5.4单位摩擦面积滑磨功 (10) 第4章膜片弹簧的设计 (12) 4.1膜片弹簧的基本参数的选择 (12) 4.1.1 截锥高度H 与板厚h 比值 h H 和板厚h 的选择 ....................... 12 4.1.2自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和r R 比值 ................ 12 4.1.3膜片弹簧起始圆锥底角的选择 (12) 4.1.4 分离指数目n 的选取 (12) 4.1.5 膜片弹簧最小端内半径0r 及分离轴承作用半径f r (12) 4.1.6 切槽宽度δ1、δ2及半径e r (13) 4.1.7 压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (13) 4.1.8膜片弹簧材料 (13) 4.2膜片弹簧的弹性特性曲线 (13) 第5章扭转减振器的设计 (15) 5.1扭转减振器主要参数 (15) 图5-1三级非线性减震器扭转特性曲线 (15) 5.1.1极限转矩 j T (15)

汽车自动雨刷控制系统设计

摘要........................................................... - 1 -前言........................................................... - 2 -第一章汽车自动雨刷控制系统总体设计和主要特点................... - 3 -1.1汽车自动雨刷控制系统的设计思路 (3) 1.2方案的选择设计与原理方框图 (3) 1.2.1控制方案比较 ........................................... - 3 - 1.2.2 原理方框图............................................. - 5 -第二章控制系统的硬件设计........................................ - 7 -2.1电源电路的设计与分析. (7) 2.2中央控制器——AT89C2051 (8) 2.2.1 AT89C2051的特点 ...................................... - 9 - 2.2.2 AT89C2051的功能描述 .................................. - 9 - 2.2.3 AT89C2051的管角说明 ................................. - 10 -2.3电机控制电路分析与设计. (12) 2.3.1 步进电机的基本原理及特点............................. - 12 -2.4复位电路的设计 (19) 2.4.1 单片机复位电路基本原理及特点......................... - 19 - 2.4.2 单片机复位后的状态的分析.............................. - 20 -2.5时钟电路的设计与工作原理分析 (21) 2.5.1振荡器特性 ............................................ - 21 - 2.5.2 时钟电路的设计........................................ - 22 - 2.5.3 单片机的基本时序单位................................. - 22 -2.6检测电路的设计与分析 (23) 2.6.1雨水传感器工作原理 .................................... - 23 - 2.6.2硬件设计与实现 ........................................ - 24 -第三章汽车自动雨刷控制系统统软件设计........................... - 27 -3.1主程序设计. (27)

自动往返小车控制系统plc

中州大学毕业设计学号：201025090206 设计题目：自动往返小汽车的控制系统的设计学院：工程技术学院专业：机电一体化班级：10级对口2班姓名：杨丽丽

指导教师：上官同英日期：2013 年3 月5 日诚信声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名：指导导师签名：签字日期：签字日期：

毕业设计任务书班级：10机电对口2班学生：杨丽丽学号201025090206 设计题目：自动往返小汽车的控制系统的设计摘要：设计一个能自动往返于起跑线与终点线之间的小汽车的控制系统。但不能用人工遥控（包括有线和无线）。跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的A、B、C、D各点处画有2cm 宽的黑线，各段的长度与下图所示：设计内容及要求： 1.设计完成的功能要求： 1）、车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。 2）、BC间为限速区，车辆往返均要求低速通过，但不允许在限速区内停车。 3）、在往返过程中随时显示当前行车时间和路程，直接回到终点。（显示装置应安装在小车上面。） 2.设计内容要求（1）根据设计要求确定系统中输入/输出信号的种类、数量和特点。

轿车雨刮器结构设计方案

轿车雨刮器结构设计方案 1.1虚拟样机技术虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法，它足一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。这些数字模型即虚拟样机(virtual prototype)，将不同工程领域的开发模型结台在一起，它从外观、功能和行为上模拟真实产品．支持并行工程方法学。虚拟样机技术涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术[21]。虚拟样机技术是在CAx(如CAD、CAM、CAE等)／DFx(如DFA、DFM等)技术基础卜的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进仿真技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得最优的整机性能。另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。

汽车设计离合器课程设计

汽车设计课程设计离合器设计说明书

4.2 扭转用弹簧的设计 (12) 4.3 从动盘毂的设计 (14) 4.4 离合器盖结构的设计 (15) 4.5 压盘的设计 (14) 4.5.1 设计要求 (15) 4.5.2 压盘几何尺寸及材料的确定 (15) 4.5.3 压盘的校核 (16) 4.6 支撑环 (16) 五、操纵机构 (16) 5.1 操纵机构的简介 (16) 5.2离合器踏板行程计算 (18) 5.3 踏板力计算 (13) 六、设计小结 (19) 七、参考文献 (21) 附录 (22)

一、离合器设计的目的及相关概述了解乘用车离合器的构造，掌握离合器的工作原理，了解从动盘总成的结构，掌握从动盘总成的设计方法，了解压盘和膜片弹簧的结构，掌握压盘和膜片弹簧的设计方法，通过对以上几方面的了解，从而熟悉轿车离合器的工作原理，同时，学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目，掌握单独设计课题和项目的方法，从而设计出满足整车要求并符合相关标准、具有良好的制造工艺性，结构简单，便于维护的乘用车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作设计打下良好的基础，通过这次课程设计，使学生充分认识到设计工程所需要的步骤，以及自身所应具备的专业素质，未进入社会提供良好的学习机会，对与由学生向工程技术人员转变具有重要的现实意义。 1.1离合器基本功用离合器通常安装在发动机和变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。 1）在汽车起步时，通过离合器主、从动部分的滑磨而使它们的转速逐渐接近，以确保汽车起步平稳。 2) 当变速器换挡时，通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递，以减轻齿轮的冲击，保证换挡时工作平稳。 3) 当离合器转矩超过其所能传递的最大转矩时，其主、从动部分之间将产生滑磨，以防止传动系统过载。 1.2 离合器相关结构的介绍膜片弹簧离合器总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。

雨刮电机控制原理

雨刮电机控制原理 The manuscript was revised on the evening of 2021

电动刮水器结构原理 1)电动刮水器的作用刮水器的作用是在雨雪天气行车时，清除挡风玻璃上的雨水或积雪，确保驾驶员有良好的视线。 2)电动刮水器基本结构汽车上采用的利水器，根据其动力不同可分为真空式、气动式和电动式三种。由于电动刮水器具有动力大，工作可靠，容易控制，且不受发动机工况影响等优点，目前被广泛使用。所以，这里我们只介绍电动刮水器的结构和工作原理。电动刮水器是由微型直流电功机驱动，通过联动机构，使挡风玻璃外表面的刮水片来回摆动，以扫除挡风玻璃上的雨水、雪或灰尘。电动刮水器的基本结构如图9．1所示。其驱动部分是由一个微型直流电动机3、涡轮箱2与电动机合装在一起并固定在底板1上，涡轮的旋转运动经曲柄4、6连杆5、7摆杆8、12等传动机构转换为柱复摆动，并通过摆臂9、10带动刮水片ll、13做往复摆动，其上的胶皮便清除掉风挡玻璃上阻碍视线的杂质。

近年来在有些车辆上采用了柔性齿条传动刮水器，其结构如图9．2所示，柔性齿条传动机构具有占用空间小、噪声低、便于刮水电动机布置等优点。可以将电动机装在维修空间比较大的地方，便于维护。柔性齿条由套管、芯轴、钢丝三部分组成。钢丝以一定的螺距绕在柔性的芯轴上，使芯轴表面形成“齿形”，与齿轮啮合带动刮水片做往复摆动刮水。

3)三刷永磁电动机刮水器电动机按其磁场结构来分，有并激磁式和永磁式两种。日前采用永磁式电动机较多，因它的磁极为永久磁铁．具有体积小、重量轻、噪声小、结构简单、价格低廉等特点因而得到了广泛使用。

汽车中的自动化系统

汽车中的自动化系－－浅谈自动化应用姓名：罗思特学号：20131151009 摘要：由于汽车的速度与驾驶人员处理行驶中各种各样情况的反应较慢的固有矛盾，以及由于现代社会中公路、街道上汽车车辆行驶的频繁，道路中各种各样的情况频频发生，道路拥堵现象比比皆是，使得车祸随时发生，其中，汽车与汽车、汽车与行人或汽车与障碍物发生碰撞更是层出不穷。另外汽车意外驶离道路，发生翻车、滚落的事故也屡屡出现。交通事故的发生的频率不断增加，导致的人的生命和财产安全的安全问题，已经成为当今世界的一大难题。关键词：自动化；汽车；智能；系统；安全正文：一、发动机自动控制系统汽车发动机自动控制系统最主要、最通用、最核心的部分即是电子控制燃油喷射系统，该装置能够实现启动喷油量控制、暖车工况喷油量控制、伺服喷油量控制。当汽车发动机控制系统中再增加相应的装置时，则同时还能完成空燃比反馈控制、怠速控制、点火期控制和排气再循环控制以及二次空气供给控制等功能更先进的汽车发动机自动控制系统还具备智能控制、自适应控制机故障自诊断等智能功能。目前各国普遍将传统的化油器改用电控喷射后，汽车燃油经济型与动力性能均有相当的提高，且明显改善了发动机的排放性能尤其是混合气成分的闭环境控制和三元催化反应器装置的混合使用更使得汽车排气的净化取得了前所未有的成效。发动机通过相关传感器的传递信号，经由电子计算机的计算，综合各种影响因素，准确的计算发动机所需的燃油量，以保证发动机混合气的空燃比在各种工况下都控制在恰当的范围内。

二、变速器自动控制系统汽车变速器自动控制系统的主要作用是自动变速，除此以外，还包括或可以扩展自动巡航功能、手动能够变速功能、上坡辅助功能、自动诊断功能、支撑功能以及显示功能等。汽车变速器自动控制系统通过分布与汽车上各个部分的传感器，分别检测汽车运行过程中有关汽车车速、发动机转动、动机水温、节气门开度、自动变速器液压油油温等参数，将其输入控制系统的计算机。计算机根据检测所的参数确定汽车运行的状态，并于预先设定的换档系统规律相比较，经过计算、分析、决策，向换挡电磁阀发出控制信号，再经过油压或气动或电动伺服阀等控制环动机构实施相应动作，从而完成自动换挡的功能，以适应汽车运行过程中不断变化的状况。也就是说，变速器自动控制系统可以自动获取最佳的档位和最佳的换挡时间。应用于货车的电控系统，还能够自动地适应瞬时工况的变化，使发动机以尽可能适当地“巡航”转换工作。除了以控制车速为主外，该系统还能综合兼顾处理诸如驱动力矩、道路坡度和汽车载荷量等。该系统不仅明显简化、方便了汽车的换挡操作，而且能够使汽车的行驶动力性和安全性达到最佳的状态。三、制动防抱死自动控制系统制动系统的好坏往往是衡量汽车安全性能的主要指标之一。由于制动故障所造成的车祸，在交通事故中占有相当大的比例。所以，近年来全球不少汽车生产厂商花大力气开发了在制动方面有极大功效的制动防抱死系统。汽车制动防抱死自控系统通过转速传感器检测车轮转速同时又检测汽车液压和气压制动装置的工作情况，由此准确判断出路面的各种不同状况以及汽车制动机构的车轮当量转动惯量和滞后量，在此基础上ECU采用合适的模式通过合理的计算、决策，给出适宜的调节量调节电磁调节阀，从而实现对制动力进行带有适应性的自动调节，以达到通过调节车轮制动状况而改变车轮与地面滑移状况、附着状况的目的。由此极高的制动减速度，缩短了制动距离，同时使车轮滑移保持在20%的最佳状况，有效地防止

汽车感应雨刷技术可行性报告解读

汽车感应雨刷技术可行性报告

目录一绪论 (1) 1.1 研究背景 (1) 1.2 研究内容 (2) 二感应器选择 (3) 2.1 电容式雨刷感应器原理 (3) 2.2 光学式雨刷感应器原理 (3) 2.3 论证选择 (4) 三汽车感应雨刷系统设计 (5) 3.1 设计思路 (5) 3.2 传感器工作方式 (5) 3.3 系统构成及原理 (6) 3.4 系统工作过程 (7) 3.5 系统元器件选择 (8) 四实际中的应用 (10) 五设计总结及体会 (11) 六参考文献 (11)

一绪论 1.1 研究背景汽车工业是国民经济发展的支柱产业之一，现代汽车正从一种单纯的交通工具朝着满足人们需求和安全，节能，环保的方向发展。为了满足人们对汽车日益提高的要求，汽车研发及生产机构必然要将越来越多的电资产品映入到汽车上。据有关资料报道，在汽车上的电子元件的相关价值已经从20世纪70年代的零增长到2013年的中级汽车的73%左右，电子系统也成为了汽车革新的主要内容。据统计，在全世界雨天行车有7%的事故是由于驾驶员手动操作雨刷引起的，采用雨水感应式智能雨刷控制系统使驾驶员免除手动操作雨刷的麻烦，有效地提高了雨天行车的安全性。国内外许多汽车厂商研制以雨水传感器为基础的汽车智能雨刷控制系统，来代替传统的机械结构的雨刷器。在传统机械雨刷系统中,驾驶者手动控制雨刷器速度转换开关,通过改变雨刷器摆动速度, 以求快速清除附着在挡风玻璃上的雨水; 然而, 手动切换雨刷器转换开关, 必然影响行车注意力, 造成不必要的危险。如果开发出在汽车行驶中检测到雨滴后雨刷器就自动工作的智能雨刷系统，至少可以将现在的雨刷器减少了3个开关。这样，驾驶员就无需调节雨刷器设置来迅速停止刮片的运动或者得到更好的视角。当在湿路上驾驶时，驾驶者就无需动手来打开雨刷器，所以驾驶者就可以集中精力开车。为此，实现以下设想：下雨时（有雨水且落在汽车挡风玻璃上时），能自动开启汽车挡风玻璃下方的雨刷，雨越大，雨刷运动速度越快。这是相当有必要的。

(完整版)汽车设计离合器课程设计

汽车设计课程设计离合器设计说明书姓名：范小南班级：B110210 学号：B11021023

目录一、离合器设计的目的及相关概述 (1) 1.1 离合器基本功用 (1) 1.2 离合器相关结构的介绍 (1) 1.3 离合器的设计要求 (2) 1.4拉式膜片弹簧的优点 (3) 二、离合器摩擦片参数的确定 (3) 2.1摩擦片相关参数确定之前的数据准备 (3) 2.1.1后背系数确定 (3) 2.1.2单位压力的确定 (4) 2.1.3摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (4) 2.2 摩擦片参数的选择 (5) 2.2.1初选摩擦片参数外径D、内径d和厚度b (5) 2.2.2 离合器传递最大转矩 (6) 2.3摩擦片参数的校核 (6) 2.3.1 摩擦片最大圆周速度的校核 (6) 2.3.1 单位滑磨功的校核 (6) 三、膜片弹簧的设计 (6) 3.1 膜片弹簧参数的设计 (7) 3.2 膜片弹簧参数的校核 (9) 四、主要零部件的设计 (10) 4.1 扭转减震器的设计 (10) 4.2 扭转用弹簧的设计 (12) 4.3 从动盘毂的设计 (14) 4.4 离合器盖结构的设计 (15) 4.5 压盘的设计 (14) 4.5.1 设计要求 (15) 4.5.2 压盘几何尺寸及材料的确定 (15) 4.5.3 压盘的校核 (16) 4.6 支撑环 (16) 五、操纵机构 (16) 5.1 操纵机构的简介 (16) 5.2离合器踏板行程计算 (18) 5.3 踏板力计算 (13) 六、设计小结 (19) 七、参考文献 (21) 附录 (22)