汽车设计论文范文10篇

汽车设计论文范文篇1

考虑到汽车电气系统由大电流电动机、继电器、螺线管、车灯和不断颤动的开关触点组成，因此出现尖峰信号和噪声就一点也不奇怪了。另外，交流发电机是采用斩波励磁调整的三相电机，有时会以非常大的电流对电池充电。因此，对于工作在汽车环境中的电路设计来说，尤其是需要适应在负载突降和双电池助推情况下产生的高输入电压电路。

无源保护电路

用于汽车电子产品的无源保护网络如图1所示。与此相同或类似的电路广泛用于保护与汽车12V总线连接的各种系统。这种网络防止高压尖峰、持续过压、电池反向和电流过度消耗造成损害。图1的电流保护作用很明显，如果负载电流超过1A的时间很长，保险丝F1就会熔化。D1与F1结合防止电池反向连接造成损害，大电流流经正向偏置的D1并烧断保险丝。电解电容器大约在额定电压的150时有一个有趣的特性：随着终端电压的提高，这种电容消耗的电流也越来越大，就C1而言，它在输入持续升高时起箝位作用(最终烧断保险丝)。双电池助推时的电压为28V左右，这不会烧断保险丝，因为C125V的额定值足够高，额外消耗的电流很少。电感器增加了很小的电阻，以限制峰值故障电流以及输入瞬态的转换率，从而在存在尖峰时帮助C1实现箝位。

无源网络的主要缺点是它依靠烧断保险丝来防止过流、过压和电池反向造成损害。另一个缺点是，它依靠电解电容实现箝位。这种电容器老化以后，电解质会变干，等效串联电阻(ESR)提高的特性也就消失了，这会损害箝位效果。有时D1采用大的齐纳二极管以帮助这个电容器发挥作用。人们已经设计出了有源电路来克服这些缺点。

有源电路

图2显示了一个有源解决方案，该方案用于屏蔽敏感电路，使其免受变化不定的12V汽车系统的影响。采用LT1641来驱动输入N沟道MOSFET，而上述提供无源解决方案就不具备这种附加保护：首先，LT1641在输入低于9V时断开负载，以防在低输入电压时系统失灵，并在起动时或充电系统出现故障时，减少系统向非关键负载提供宝贵的电流的机会；其次，LT1641在首次加电时逐渐升高输出电压，对负载实行软启动；第三，通过限流和定时断路器保护输出免受过载和短路影响。如果发生电流故障，断路器就以1至2Hz的速率自动重新尝试建立连接，可以设定保护电路上行线路保险丝的容限，让它在LT1641的下行线路出现电流故障时不熔化；最后，图2所示电路隔离出现在输入端的过压状态，同时提供箝位输出，以便负载电路在出现过压时能继续正常工作。

在12V输入的通常情况下，LT1641将MOSFET的栅极充电至大约20V以充分提升MOSFET的电压，并向负载提供电源。27V齐纳二极管D1的两端分别连接栅极与地，但是在9至16V的工作电压范围内不起作用。当输入升高到超过16V时，LT1641继续给MOSFET的栅极充电，试图保持MOSFET完全接通。如果输入升得太高，齐纳二极管就会对MOSFET的栅极箝位，并将输出电压限制在大约24V。LT1641本身在其输入端能够处理高达100V的电压，而且不受栅极箝位动作的影响。栅极箝位电路比无源解决方案的箝位电路精确得多，而且简单地通过选择一个具有合适击穿电压的D1，就可以轻松调整栅极箝位电路以满足负载要求。

图2所示电路在负载电流高达1A左右时工作得很好，但是就更高的负载电流而言，推荐使用图3所示电路来防止MOSFET过度消耗功率。如果过压状态持续存在，如电气系统由两个串联电池供电的时间超过通常所需时间，或负载突降后电流慢速上升以及MOSFET较小时，那么过度消耗功率是有风险的。输出由D1和D2取样，如果输入超过16.7V，那么就向“SENSE”引脚反馈一个信号，以将输出稳定在16.7V。这里的调节比图1所示电路的调节更精确，并且可以通过选择合适的齐纳二极管轻松定制，以满足负载的需求。

总的功耗由“TIMER”引脚限制，这个引脚记录MOSFET调节输出所用的总时长。如果过压状态持续超过15ms，那么LT1641就停机并允许MOSFET停止输出调节。在大约半秒钟以后，该电路尝试重新启动。这种重启周期一直持续，直到过压状态消失并恢复正常工作为止。处理过流故障的方法与图2描述的方法相同。

电池反向保护

简单地增加一个串联二极管，就可以给图2或图3所示电路增加电池反向保护功能。

在大多数情况下，采用普通p-n二极管就可以，如果正向压降很重要，可以选择肖特基二极管。在隔离二极管中的功耗不可接受的关键应用中，图4所示的简单电路就可以解决这个问题。

在正常工作情况下，MOSFETQ2的体二极管正向偏置，并传送功率至LT1641。LT1641接通时，Q2栅极获得驱动，从而完全接通。如果输入反向，那么Q3的射极就被拉低至低于地电平，Q3接通，从而将Q2的栅极拉低并保持其接近Q2的源极电平。在这种情况下，Q2保持断开状态，并隔离反向输入，使其不能到达LT1641和负载电路。微安级电流流经1MΩ电阻，到达LT1641的“GATE”引脚。

高压LDO用作电压限幅器

最高输入电压额定值为25V或更低的降压稳压器(如LT1616)一般不考虑用于汽车应用。然而，如果与LT3012B/LT3013B等低压差(LDO)线性稳压器结合使用，在输入电压上的缺点就可以轻松克服。这种尺寸小、效率高的组合如图5所示，可以在汽车环境中提供3.3V输出。

LT3013B拥有4V至80V的宽输入电压范围，并集成了电池反向保护功能，无需特殊电压限制或箝位电路，因此节省了成本和电路板面积。在以适中的负载电流工作时，LDO稳压器的效率近似等于VOUT/VIN。如果VOUT比VIN低得多，那么LDO的效率就会下降。例如，将12V输入降至3.3V输出时，效率仅为28。

在图5中，通过让LT3013B在正常输入电压范围内以低压差方式工作实现更高的效率。在这种情况下，LT3013B的输出电压设定为24V。该LDO的输出电压仅比VIN低400mV，它以97的效率为LT1616降压型稳压器供电，而且电压恰好在正常工作电压范围的中间。在负载突降情况下，VIN可能迅速升至高达80V，但是在VIN超过24.4V时，LT3013B将调整它的输出，并将其有效地“限制”在24V，这刚好在LT1616开关的额定电压范围内。如果VIN上升至高于24.4V，该LDO的效率会下降，但是这种情况持续时间很短，不会产生什么不良后果。

汽车设计论文范文篇2

（一）企业采用家族化设计

家族化设计近些年倍受青睐的原因有很多，从企业的角度出发，其根本原因是为了扩大销售、抢占市场，以增强其品牌效应，形成“生产——销售——淘汰——再生产”的良性循环，让企业能够经久不衰地发展下去。除此之外，采用家族化设计，在所有车型上采用基本相同或者相似的家族基因特征，可以一定程度上减少设计、开模、电器元件安装等步骤，从而可以有效降低生产成本，为企业节省开支。从文化层面上来说，家族化设计的产生是以企业文化为背景，以企业发展历史为依托的，是企业精神的一种外在表现形式，是民族性格的具体展现。正如人们一看到大众汽车的家族基因“U型脸”时，自然让人联想到大众汽车皮实、耐用的特性，更容易让人联想到德国严谨、认真的民族性格。而日系车则让人觉得精致小巧、节能环保，这样的设计是由其国土面积狭小、资源匮乏所决定的，但同时也与其细致、一丝不苟的民族性格分不开。所以，使用家族化设计也是对企业文化和民族精神的一种宣传和展示。

（二）消费者买单家族化设计

从消费者的角度来看，汽车产品进行家族化设计，能够更加易于识别，在远距离看不清楚品牌LOGO的情况下，只需看清汽车前脸或者腰身特征形态就能够判断出是哪个品牌的汽车。在鲍德里亚看来，人们在消费产品时，不仅为了其使用价值，还需要获得其符号价值。因此，对于豪华品牌汽车而言，家族化的视觉形象成为彰显驾驶者身份地位的符号元素。根据符号学原则，所指和能指之间的联系是任意的、约定俗成的。例如，奔驰、宝马等豪华品牌在消费者心目中具有良好的口碑和较高的心理预期，当人们看到其家族化设计元素和视觉符号时，自然就会联想到其卓越的性能、精致的做工以及舒适的驾乘体验，从而会认为车主有较高的品味和社会地位，这也就是消费者青睐家族化设计的主要原因。除此之外，消费者在长期使用某一辆汽车时会对其造型产生一定的心理依赖，当需要再次购买汽车时，会对跟原有汽车具有相同或相似造型的车产生更大好感，从而将现有品牌作为第一考虑对象。

二、家族化造型设计现状

（一）家族化造型设计成为车企成熟的标志

目前，几乎所有相对成熟、具有悠久历史的汽车品牌都在家族化设计方面有着比较深入的研究和实践。他们将家族化设计基因运用到不同车系、不同车型当中，成为贯穿品牌的主线。而且，不同品牌的家族前脸已经让人有了不同的视觉感受。例如，奔驰的“平板三叉”家族前脸让人觉得尊贵典雅，JEEP的“七孔竖格栅”家族前脸则带有粗犷不羁的视觉色彩，别克的“直瀑式格栅”家族前脸又会让人感觉到其稳健端庄的气质。就宝马具体而言，其家族化脸谱中最易识别的“基因”就是“双肾”格栅。从1933年宝马303型汽车第一次采用“双肾”进气格栅以来，在宝马70多年的发展历程中，宝马将这一家族设计元素一直保持了下去。“双肾”格栅的使用，仿佛汽车在努力吸取更多空气以增强动力，从而给人一种动感的视觉感受，这一设计令消费者过目不忘、记忆犹新。可以说，好的家族化设计俨然已经成为汽车企业成熟的标志之一。

（二）家族化造型设计造就车企新贵

韩国现代起亚汽车集团与东风汽车公司、江苏悦达投资股份有限公司三方于2001年在北京签署合作协议，标志着起亚汽车正式迈上在中国的发展之路。虽然在前几年的发展中，起亚汽车销售额不断提升，在中国取得了一定的成绩，令人欣喜。但总体看来，占据中国汽车市场半壁江山的依旧是丰田、大众、本田等主流品牌，起亚很难与其抗衡。而家族化设计的缺失可能是产生这一现象的原因之一。早期的起亚汽车整体车系风格较为混乱，其家族基因不具有统一性，没有一个具有代表性的家族脸谱，从而在国人眼中成了低端车、便宜车的代名词。而自从设计师彼得•希瑞尔担任其设计总监以来，他大胆想象、锐意革新，从老虎的脸谱当中获得了设计灵感，并于2009年推出“虎啸”式格栅设计。这一设计主要是将老虎鼻子的形态通过夸张变形，最终形成一个12变形的封闭式中网，中间部分向内收缩，两侧分别向外延伸，让人产生一种动感而有韧性的视觉感受。与此同时，将车灯设计在格栅上下两根延长线之内，并对车灯进行拉长，更能与格栅相呼应，从而展现虎啸时威武勇猛的王者之气，追求一种神似。“虎啸”式格栅在福瑞迪一车进行首推，结果市场反响强烈，取得了出乎意料的成功。在新款福瑞迪大获好评之后，“虎啸”式家族前脸又先后在秀尔、IX35、K3、K2等车型上相继加以运用，进一步获得市场的认可。其中设计隽永大气的K5还获得了2011年度红点设计大奖赛的最高奖项。自此以后，东风悦达起亚的销售数据一路飙升，从2008年的14.1万辆、2009年的24万辆、2010年的34万辆到2011年的43.3万辆，并且其车型不断丰富，谱系渐趋完善，复合增速远远高于行业平均水平。

三、家族化造型设计对中国汽车设计的启示

（一）国产汽车的现状与问题

中国汽车的设计和制造虽然起步较晚，但不可否认的是在短短的几十年间，中国汽车从无到有，从弱到强，经历了量的积累，成为世界公认的汽车生产和销售大国。产量和销售量的提升为中国在汽车界赢得一席之地，但由于国产汽车品牌识别性和标志性的欠缺，中国汽车品牌不能给消费者留下深刻、统一的家族印象，因此，很难在世界汽车舞台上占据主导地位。虽然不时有自主品牌推出其家族化设计产品，但总体来说，自主品牌的家族化设计在长期的发展中却并没有给人留下深刻的印象。究其原因，首先，在于企业对于产品缺乏长期稳定的规划，在前期研发、设计过程中缺乏持续性。其次，企业有时候会跟风上马一些项目，打破了原有的设计规划，使得家族化设计生硬而没有灵魂。除此之外，国内车企很多时候会将部分甚至全部的设计研发工作外包给国内外的设计公司，这样做虽然能取得阶段性成果，但长远看来由于设计者缺乏对企业文化的了解，会对企业的家族化设计产生不利影响。综上所述，国产品牌所谓的家族化设计依旧显得杂乱无章，难以让人辨识。

（二）国产汽车家族化设计解决方案

中国自主品牌的形象塑造注定是一个漫长而又艰辛的过程，中国汽车品牌应该根据历史经验和发展趋势，摸索出能代表企业文化和能被消费者认同接受的设计语言，并以此为基础进行基因提炼、创新设计，形成新的家族脸谱。从知名车企的家族化发展历程中我们不难看出，设计元素的来源可能是多层次、多渠道、多方向的。其可能来自技术和功能的需求，如宝马的“双肾”格栅，曾是进气、散热的功能需求，最终造就了最经典的家族化造型之一。但也可能是来源于动植物的形态，正如保时捷的“青蛙脸”和英菲尼迪的“鲨鱼”前脸。此外，企业精神、民族文化甚至也能成为汽车家族化设计的原点，如马自达的概念车“魂动”系列，其设计元素就是日本的武士道精神和忍者文化，通过车身线条、光影关系将其完整地表达出来。综上所述，我们可以清晰地得出这样的结论：家族化造型元素的来源是丰富和多元的。各种自然和人工形态自不必多说，就我国博大精深的传统文化和丰富的传统设计元素而言，就已经是一个巨大的设计元素宝库。因此，自主品牌应该从自身实际出发，从国情出发，选择出适合自己品牌并且又能体现民族特色的设计元素。同时，我们必须迎合市场的需求，力争做到符合历史的发展潮流，立足于企业的长远发展，综合考虑各方面因素。只有这样才能长足进步，而不能一味地对国外成功车型、元素进行借鉴、模仿，这样只能阻碍企业发展，甚至会威胁企业生存。当然，家族化设计是把双刃剑，也具有负面性，使用不当反而会让人觉得所有车型千篇一律、没有变化，造成消费者的厌恶感，这要求企业在设计时需要掌握好“度”的问题，明白过犹不及的道理。

（三）国产汽车家族化设计探索

近些年来，中国汽车品牌也慢慢意识到家族化设计的重要性和迫切性，包括吉利、奇瑞等在内的汽车品牌都相继推出了一些家族化设计脸谱。奇瑞汽车经过从数量取胜到质量取胜的转变后，已经俨然成长为国产品牌的中坚力量，而其在家族化设计的探索上也一直不甘人后。奇瑞在新推出的瑞虎5和艾瑞泽7等系列车型中都采用了相同的家族化前脸（图6、图7）。其整体呈现为不规则的六边形，上下两边拉长，分别与引擎盖和防撞梁相连接，形成长条状中网格栅，四周用金属镀铬条加以包裹，并在格栅中间加上一条较细的金属镀铬条，金属条在横竖方向上有不同的粗细变化，横向较细，纵向则较粗，使其更有层次感，同时粗细的对比产生更大的视觉冲击力。同时，格栅上部直接转折角过渡，显得较为尖锐硬朗，下部则进行了更为细致的过渡处理，给人以圆润而自然的视觉感受，上下呼应，两者刚柔并济，显得稳重而灵动。车灯以六边形格栅的一条边为基准向外延伸，与引擎盖、保险杠等相互协调，并将进气格栅包容其中，几者融为一体，浑然天成。这些元素的综合运用，使其整体显得饱满而大气，不激进、不保守，有一种“刚柔并济”的神韵，遵循着设计的中庸之道，符合中国人的审美趋向。该车一上市便赢得了大批消费者的青睐和追捧，可以说是一个较为成功的家族化设计案例。

四、结语

汽车设计论文范文篇3

近年来，我国道路交通安全形式越来越严峻，在众多的交通事故中，以追尾碰撞与超车侧向碰撞事故这两种类型最为常见。如果能够在事故发生前提醒驾驶员并采取一定的安全措施，对减少交通事故的发生则是非常有用的，汽车防撞预警系统正是基于提高车辆的主动安全性来实现在行车过程中，给驾驶员提供必要的技术设施。

本文在安全跟车模型的基础上，设计了系统构成，并给出了初步的设计方案。对车载测距技术进行了综合比较，确定系统采用毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向车间距离、两车相对速度和角度进行测量；在结合各种防碰原理的基础上，把系统分为主控单元子系统、测距子系统、信息采集单元子系统和显示-声光报警子系统四个部分，并确定了实现系统功能所需要的关键技术;在安全距离的基础上，对主控单元子系统和测距子系统进行了软、硬件设计，解决了系统功能所需要的关键技术。

车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题，将不断成熟和完善，防撞系统的应用可以缩短车辆间的安全行车距离，还可以实现安全超车，保证高速运行车辆的安全性，提高公路运输效率，促进经济的快速发展。

关键词：防撞预警；雷达；超声波；红外线；传感器

英文摘要

Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving

Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved.

Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth.

Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor

1.1选题意义和背景

汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。汽车上的电器与电子控制系统在汽车技术进入机电一体化阶段的今天，地位极为重要，正在汽车技术领域发展成为一门独立的分支学科，其性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放干净、及舒适性等。电子控制技术在汽车上，首先应用于发动机燃油消耗控制与排放进化与排放控制，接着被应用于底盘部分的控制，以提高行驶的稳定性、安全性、与舒适性等。随着交通运输向高密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。

电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。

在过去20~30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。如果从预防撞车事故的发生的角度着眼，在提高汽车主动安全性方面下功夫，则可在汽车安全性领域有较大的突破。

汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的车速不相称造成的，即距离近而相对速度又太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制，使汽车始终在安全车速下行驶。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。

发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义。据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%;1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。理论上，汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动，避免严重事故发生。汽车防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方和后方的车辆、障碍物，并根据当时的车速自动判断是否达到危险距离，及时向司机发出警告，必要时还可进行自动关车、自动紧急刹车。

汽车要避撞就必须凭借一定的装备测量前方障碍物的距离，并迅速反馈给汽车，以在危急的情况下，通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等，来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、错误判断所造成的交通事故。目前，大家都将防撞技术的关键点着眼于车辆测距技术。

1.2国内外研究的现状

鉴于交通事故的不可预测性和不可绝对避免性，为了减少交通故，优化交通秩序，利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国内外研究的热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究，被认为是解决各种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术、通讯数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系，使人、车、路环境协调统一，从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和辨识作用。与其他传感器相比，机器视觉具有检测信息量大，单纯以当前的现实条件出发解决，容易导致系统实时性差。在实际应用中可使用多个摄像机，或者利用高速摄像机的多幅连续图像序列来计算目标的距离和速度。还可根据一个摄像机的连续画面来计算车辆与目标的相对位移，并用自适应滤波对测量数据进行处理，以减少环境的不稳定性造成的测量误差。在智能车辆领域，除视觉传感外，常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。

利用信息感知、动态辨识、控制技术与方法提高的主动安全性，是先进汽车控制与安全系统（AVCSS）的主要研究内容.世界各大汽车公司、大学在政府的支持下，都在开展这方面的研究与开发工作。日本各大汽车制造企业如丰田、日产、马、本田、三菱等公司，为实现其运输省提出的发展"先进的安全汽车(ASV)计划"致力于新型安全汽车技术研究开发，并取得了重要的进展。丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对本车的距离进行动态监测，当两车距离小于规定值时，系统将发出直观报警信号提醒本车驾驶员。日产汽车公司使用紧急制动劝告系统，利用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测，当需要减速或制动时，用制动灯亮来提醒驾驶员，并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态，必要时使汽车的自动制动系统前起作用降低车速，在最危险时刻自动制动。本田公司使用具有扇形激光束扫描的雷达传感器，即使车辆在弯道行使也能检测到本车与前方汽车或障碍物的距离降到规定值时，驾驶员仍未及时采取相应措施，便发出警告信号。三菱和日立公司在毫米波雷达防撞方面也做了大量的研究，其雷达中心频率主要选择60~61GHz或76~77GHz,探测距离为120米，尼桑公司为41LV-Z配备了自适应巡航控制系统，该系统利用毫米波雷达作为探测器，为巡航驾驶提供了判断依据。

德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究，特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商，其采用的雷达为调频毫米波雷达（FrequencyModulationContinuousWave）,频段选择76~77GHz。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统，探测距离为150米，当测得的实际车间距离小于安全车间距离时，发出声光报警信号。该系统已经得到应用。

美国的汽车防碰撞技术已经相当先进，福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725GHz,探测距离约106米。据说该系统理论上能根据转弯的角度信息自动适应路面的转弯情况，仅探测本车道内车辆的信息，从而可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统，她能够测出安全距离，发现前方有障碍物，计算机能够自动引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示，车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶，在距离障碍物2.54cm的地方停下来。

我国汽车防碰撞系统的研究开发同国外发达国家相比，存在较大差距，近几年相继有一些科研院所、大专院校和公司厂家进行此方面的研究。近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用，但国内目前生产的中远距离测量普遍达不到要求，表现在最远测距距离近，测距误差大，远远不满足高速公路的安全车距离要求，需进一步研究。

本课题，不是直接测量距离，而是从测量车与车之间相对速度的角度出发，研究利用雷达激光测距、超声波测速及其它相关技术来预测高速行驶车辆的后碰及侧碰问题，实现报警，从而避免事故发生。

本次研究主要针对汽车防撞系统，对前面开发的系统性能进行了改进。主要研究内容包括以下几个方面:

1.汽车纵向防撞系统的总体设计

完成汽车防撞系统的总体设计，把整个系统划分成四个分工不同的子系统，并确定实现总体方案所需要解决的关键技术。

2.汽车防撞安全距离模型的确定

结合系统的技术要求和车辆的行驶情况，对课题组以前提出的安全距离跟车模型进行了改进，使其具有更好的可靠性和实用性，对模型中的个别参数进行重新选取，使模型及模型的参数选取更加合理。

3.进行汽车防撞系统硬件的总体设计并解决关键技术

在以前研究的基础上，重新对汽车防撞系统进行总体设计，提高了系统的实时性，并且电路中硬件器件全部采用贴片封闭形式，提高硬件系统的抗干扰性和可靠性。本论文中着重论述了主控单元子系统和雷达工作数据发送单元的硬件设计，解决了汽车防撞系统中的雷达测距系统这一关键技术，使该课题的研究从模拟实验阶段过渡到实车实验阶段。

4.按照系统的功能需求，制定了各子系统之间通讯的通讯规约，并用MCS-51汇编语言设计了系统的主控单元子系统软件和雷达测距子系统中雷达通讯数据发送单元软件。

5.在模拟实验的基础上，通过装车实验，验证了系统所要求的各种性能。

1.3本文的主要工作和内容安排

本文在第一章绪论中阐述了汽车防撞技术产生的背景及现实意义，主要研究内容并对现有的防撞技术进行了归纳和总结，进而提出本课题的研究思路和新颖所在;第二章主要阐述了测距传感器的选择，并且确定了三种测距方法；第三章进行了报警系统防撞模型的建立;第四章进行了硬件设计和实验验证;第五章为系统的软件设计，第六章为结论与展望。

目录

第一章绪论1

1.1选题意义和背景1

1.2国内外研究的现状2

1.3本文的主要工作和内容安排5

第二章几种测距方式的比较和选择6

2.1激光方式7

2.2超声波方式8

2.3红外线方式9

第三章系统模型的建立10

3.1追尾防撞模型的建立10

3.1.1模型建立的理论依据10

3.1.2模型的建立12

3.1.3模型的讨论17

3.1.4模型参数的讨论18

3.2超车侧向防撞模型的建立19

3.2.1模型的建立19

3.2.2模型参数的选择26

3.2.3模型的最小转角与最大转角数据分析28

第四章系统硬件设计30

4.1单片机的性能特点30

4.1.1单片机的选择30

4.1.2MCS-51单片机的主要性能31

4.1.3单片机系统的设计要求31

4.2追尾碰撞报警系统硬件设计32

4.2.1测量距离通道的设计32

4.2.2测速通道的设计33

4.2.3开关量输入通道的设计34

4.2.4转向、油门、制动信号的采集35

4.2.5声光报警的设计36

4.2.6显示装置的设计39

4.2.7电源设计43

4.2.8电路板的电源保护装置和电源的抗干扰的设计44

4.2.9"看门狗"电路的设计44

4.3系统主要传感器47

4.3.1毫米波雷达传感器48

4.3.2超声波传感器53

4.3.3红外线传感器55

4.3.4霍尔车速传感器55

4.3.5转向角度传感器59

4.3.6制动踏板传感器60

4.3.7油门传感器61

4.3.8路面状况选择开关61

4.4系统总体电路图64

第五章报警系统软件程序的实现65

5.1系统报警方式65

5.2程序设计思想65

5.3程序的实现66

第六章结论与展望71

6.1结论71

6.2展望71

参考文献73

附录76

本论文中虽然对安全距离模型进行了改进，但仍需进一步改进和细化，采用一定的控制理论和算法，使模型更具有科学性、可靠性和可操作性。本系统现阶段只是就危险情况实现了向驾驶员报警，事实上由于驾驶员的反应性有差异及注意力不集中、疲劳驾驶等因素的存在，有时未必能及时采取减速、刹车等措施，因此系统下一步的目标是实现自动刹车的功能，使驾驶员的安全更有保障。

（1)本系统只是在理论上讨论了汽车防碰撞的问题，由于实验设备和时间问题还没有进行实验。

(2)本系统还应该进一步在复杂天气(雨、雪、大雾)，潮湿、冰雪路面上进一步测试，验证系统的设计功能。

(3)在本系统基础上，进一步开发车辆自适应巡航控制系统，使车辆的舒适性和主动安全性得到提高.

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汽车设计论文范文篇4

关键字：80C51汽车行驶信息红外接收器

一、系统数学模型

系统使用80C51单片机作为信息控制器，将调制到40kHz载波的信息经红外发射管发送出去；同样80C51单片机控制红处接收器接收数据信息。

如果以汽车甲为例，当乙车要转弯或刹车时都会通过红外发射器发出信息，甲收到信息后就会在本车上显示并用声响电路提醒，同样当丙车要超车时也会有信息从丙传给甲并在甲车上显示。

二、系统基本组成结构

本系统采用80C51核心芯片，附加12MHz的晶振频率，30PF的瓷片补偿电容，最简单的RC上电复位电路，片外存储器选择脚(31脚EA)接正电源，并利用采样电路对接收的模拟信号数字化然后送80C51处理，从P3.5输出的调制信号经T9013放大送红外管发射。

三、信息的编码格式及发送/接收过程

本系统采用脉冲个数编码，分别代表左转弯、右转弯、刹车3种状态，其中左转弯为2个脉冲，右转弯为5个脉冲，刹车为8个脉冲。为了增加接收的可靠性，第一位码宽为3ms，其余为1ms，数据帧间隔大于10ms。

为了消除干扰，确保数据的有效传输，脉冲采用的编码格式，起始位为10ms，数据位为1ms，停止位为10ms，此可保证数据的准确发送与接收。

当单片机检测到P0.0-P0.2端口为低电平时，先设置发送标志位，然后依次发送数据帧。发送数据时，中断将被禁止。当刹车(转向)开关闭合时，数据帧将被重复连续地发射，直到开关松开为止。

当红外线接收器接收数据帧脉冲时，第一位码的低电平将启动中断程序，实时接收数据帧。在数据帧接收时，中断将被关断，并且对第一位(起始位)码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉宽小于2ms，将作误帧处理。当间隔位的高电平脉宽大于3ms时，结束接收，然后根据累加器A中的脉冲个数，使相应的输出口(P0.3-P0.6)为低电平，驱动显示及声响电路。公务员之家

四、结论

本文是利用红外线穿透性强、干扰小等特点，将其应用于交通工具中，弥补了红外线很少在交通通信中应用的空白。此系统采用电能驱动、结构简单、成本低廉、噪声小，不妨碍司机的正常驾驶。

参考文献

汽车设计论文范文篇5

早期的汽车业完全是由一些对机械充满激情的工程师们所主宰。但是到了美国工程师亨利·福特率先寻找到大批量制造便宜汽车的方法，同时也引发了对汽车极大的需求以后，情况就有所改变了。

亨利·福特的T型车开遍了天下，使得汽车从富有阶层的玩物变成普通人的代步工具，但也引发了汽车业的巨变。到了20世纪20年代，在汽车业最为发达的美国，人们已经普遍对清一色黑乎乎的福特T型车感到厌倦。正是敏锐地感觉到这一需求变化，通用汽车公司在总裁斯隆的倡导下成立了“艺术与色彩处”，以后又升格成为设计部，让设计师来包装汽车的外形，此举使得1930－1940年代的美国汽车明显变得丰富多彩起来。

技术的发展为设计师的大举登台创造了极佳的条件。首先是用于车壳的快干与多彩油漆的发明及广泛应用使得双色甚至多色的车体开始流行，同时车身僵硬的线条与凸角也开始被弄弯磨圆，用艺术与色彩来概括不仅准确而且生动。与以往只是为汽车底盘配上一个漂亮、合乎买家口味的车体不同，通用的设计师并不只是简单地做造型，而是将流行色与从航空流体力学那里借鉴来的最新研究成果结合起来，让汽车更美观、行驶更快速平稳。正是借助了设计部门的力量，通用汽车超越了福特成为全美以及全球汽车业的霸主，至今没有动摇。

美国汽车设计师的黄金岁月是二次大战以后的1940－1950年代。又是通用率先在凯迪拉克的车尾上装饰了一对漂亮的小尾翼以及亮闪闪的车首，在车尾车身镀铬装饰条，让人们仿佛回到刚刚离开的军舰甲板上、飞机舷梯旁。发展到1950－1960年代，一个个唯美而没有实用的装饰翼“高耸入云”，成为最明显不过的时代烙印。1960年代的美国人突然开始讲究起安全、环保等实际用途而厌倦了华而不实的东西，于是单纯的设计师又开始失势，一批有着工程师背景的新人又借机崛起，其影响至今不绝。

其实，工程师在这近半个世纪的时间里并没有受到太大的冷落。到了他们有机会来把握设计的大局时，1970－1980年代的汽车实用而平板，难以称得上漂亮。

如今的汽车设计师都俨然成为业内的明星，从设计高尔夫的乔治亚罗到法拉利、劳斯莱斯的设计者平尼法利纳都为“真正懂行”的车迷们所津津乐道。

汽车设计论文范文篇6

关键词：中国元素汽车造型颜色线条设计

前言

世界著名汽车造型设计大师乔治亚罗当着很多中外记者的面说过一句话：“中国的汽车设计缺少中国元素。”一语既出，摄人心魄。尽管大部分人都认同乔老的评价，但至今没有原创性体现中国元素的汽车造型设计作品出现（尽管有长安长江鲟、龙腾等概念车面世，但笔者认为仅仅是命名体现中国元素罢了）。本文试图从设计思路和设计元素两方面寻求如何设计体现中国元素的汽车造型。

1.中国元素之思考

“什么才是中国元素？”这是个很难一句话能说清的问题。在张艺谋的创作中，京剧的表现方式是中国元素；在吴冠中的画中，水墨意境就是中国元素；在梁思成的心中，飞檐翘壁就是中国元素……

中国元素是中国文化的精髓,并延续到我们现代生活中来，更起到传承民族文化的作用，是中华民族的独有的内在和外在的特质，既有形而下的具体物质，也有形而上的意识形态。比如建筑风格元素，紫禁城、长城、敦煌、布达拉宫、苏州园林等；服饰风格元素，丝绸面料、唐装、旗袍、中山装等；文化风格元素，国画、脸谱、京剧、印章等；自然风格元素，长江、黄河、黄山、珠穆朗玛峰等；动物风格元素，熊猫、白鳍豚等；宗教神话风格元素，观音、如来佛、龙、麒麟等。这些丰富多彩的元素，是中华文化在外国人心中的标志。不仅如上所述，讲究对立统一、中庸和谐和一分为三的儒家思想、讲究无为而为的道家思想等都是中国文化区别其它文化的地方，当然也属于中国元素范畴。

2.中国元素在汽车造型设计中的应用

具体到设计对中国元素的应用，首先设计思想应该以中国元素形而上方面的思想精髓为指导思路，然后借鉴中国元素中形而下方面的元素开展具体设计。

2.1形而上的设计思想

纵观世界知名汽车品牌，无不具有明显的差异化特征：德国车的规矩严谨，日本车的经济细致，美国车的豪华风格，法国车的浪漫情调，无不蕴含着深厚的民族精神。中国车应该突出什么特点来体现中国元素呢？中国元素不仅仅是简单的中国文化堆积，而是自然生发于中国民族性之中。把京剧脸谱、宫灯、中国特有动物等的特点搬到汽车造型上当然可以，但一旦弄巧成拙，就会如同北京大街上同样为了体现中国元素而在标准的西式钢筋混领土高层建筑上硬生生加出来的飞檐翘壁一样恶俗，显得不伦不类。所以笔者认为，在汽车设计中，中国元素应该体现在中庸和谐，大气周到上来。当然不仅仅体现在造型设计上，包括性能设计上。

当前中国现状是人口众多、地域辽阔、经济高速发展、地区差异大、平均收入低、贫富差距大、石油资源较贫乏等，包括我们的民族特性是亚洲人种，勤奋、聪明、个人奋斗、爱随大流、讲排场、注重家庭等其实都是中国元素的体现。从以上基本元素中剔除任何文化对汽车都要求的物美价廉、安全可靠等共通的性能价格要求外，在诉求上中庸和谐，大气周到应该是设计目标。

中庸曾经是中国人最信仰的生活哲理，其实现在也是如此，不过现在使用更多的一个词是和谐。和谐是为了达到一种平衡，在汽车造型的设计中达到一种夸张与内敛的统一也是一种艺术。凡造型夸张的汽车和造型老旧的汽车在中国都不是很受欢迎即是很好的证明（当然有的地方要排除经济因素）。

从文化发展的角度看，汽车文化在中国文化中刚刚占有一席之地，是对西方汽车文化的延续。当然也还没有能谈得上是完全自主的汽车设计，包括第一代红旗等代表车型，这些都是正常的。但在中国汽车工业走过50多年历史之后，这就显得很不正常。中国汽车企业的汽车设计一直由外国人主刀，中国人打下手的结果当然是不会有能体现中国元素的车诞生。从这个层面上讲，中国汽车设计的落后既是汽车设计师们的失败，更是汽车业管理者与汽车企业老总们的失败，是他们主导了中国现在的汽车设计之路。

体现中国元素的汽车必须由中国人来主导设计，而不仅仅是拥有完全自主知识产权。老乔和他的意大利同乡们为中国设计的中意面包车、中华轿车等，巧妙得地抓住了中国特点，丹凤眼车灯、和谐大气的整体造型风格当然深受国人喜爱。乔治亚罗们作为外国人，对中国元素的理解和应用让我们佩服，但他们的理解只是表面上的符号化的中国元素。能真正把中国文化元素融合到设计中的，还是引用老乔的话“最好的体现中国元素的汽车只能是由中国设计师来完成”。

从这个方面来讲，中国设计师首先必须深刻学习中国文化，并能抓住中国文化精髓，完全接受西式教育成长起来的、对中国文化知之甚少的设计师难当此重任。中国现在开设设计系的大专院校很多，但注重培养中国文化的还是很少。

2.2形而下的设计元素

作为造型设计师，如何古为今用，推陈出新，将中国颜色、中国线条完美的融入进汽车造型设计当中是一个重大课题。

首先从颜色说起。每一个民族在心理上对颜色的感觉有显著的不同。人民对于莫种颜色的喜恶往往源自本民族的神话故事和宗教信仰。因此，颜色也具备符号性，尽管它必须依附于具体的载体（历史、传说、物件）。

有没有中国独有的中国色呢？看了张艺谋的电影，很多外国人认为大红大绿等就是中国色。其实大红大绿只能算中国的民间色，不能代表中国色。认真参观故宫和中国寺院的人都能发现真正的中国色。中国有自己的三原色，虽然也是红、绿、蓝，但和西方的红绿蓝还是有明显的区别。中国的红是珊瑚红，绿是绿松石的绿，蓝是青金石的蓝，这三种色是国画颜料的根本色，也是中国文化中的珍贵色。比如蓝色，西方人最喜爱的是宝石蓝，但中国人是青金石蓝，所以中国所有寺庙里菩萨和如来头顶色是青金石蓝，无比庄重；西方基督教堂的穹顶都是蓝宝石的蓝。

王大珩等在《中国颜色体系研究》中早就明确指出：对中国颜色体系色空间的明度、色调和彩度的均匀分级，应进行中国人眼的心理物理验证实验，提出基础色度分级。因此，研究和开发中国颜色漆料，不论在车身喷涂，还是在内饰上应用，都会传达中国元素，给人耳目一新的感觉，也更受中国人民欢迎。

第二个方面是中国线条。

线条是客观事物存在的一种外在形式，它制约着物体的表面形状，每一个存在着的物体都有自己的外沿轮廓形状，都呈现出一定线条组合。比如方形的桌子，长主形的柜子，它们有棱有角，有面有分界线，圆的球、圆形的柱子等有孤形的线条，树木有垂直线，河岩有曲线，车船、树、瓜果等生活中任何一样东西都有自己的形状和轮廓线条，物体的不同运动，也呈现出不同的线条组合，站立着的人和跑着的人线条结构都不同，由于人们在长期的生活中对各种物体的外沿线条轮廊及运动物体的线条变化有了深刻的印象和经验，所以反过来，通过一定线条的组合，人们就能联想到某种物体的形态和运动。因此，所有造型艺术都应非常重视线条的概括力和表现力，它是造型艺术的重要语言。

综观中国立体造型史，从夏商周以前红山文化中的古陶器制作用线条和图案，到夏商周的青铜器，再到汉代的漆器，乃至汉后历朝历代的瓷器等，始终有一些传承的造型元素。中国自古以来的造型设计，都从古陶造型、青铜器造型和漆器造型中汲取了丰厚的养分。汽车造型也应从中学习，但不是简单的生搬硬套，而是提取精华元素——线条。

中国是世界上用线条作为艺术表现手段的最早民族之一，这可以追溯到七千五百年前的新石器时代，那时就已有用线条勾绘出来的形形色色的彩陶纹饰，在殷商时期就有古朴爽直的甲骨文和圆润敦厚的象形文字，这说明很早以前中华民族就发现和运用了线条的艺术。

那么什么是中国线条呢？中国线条和西方线条有什么分别呢？中国和西方在线条理论上的差异，与中国与西方在一些基本的哲学和美学观点差异有着密切的关系。达芬奇说过“不是数学家请不要读我的基本著作”。一根线条在达芬奇眼中被理解成一个点在平面或空间中的运动轨迹，乃至解析几何中的一个方程式所界定的点的集合，线条无宽度也无厚度。因此对于生活在文艺复兴以后或接受过文艺复兴思想的西方人，对于线条的理解是基于几何学和数学。而对于中国传统而言，线条不仅有宽度，有厚度，还有方向，甚至能表现出速度和力量，对于线条的理解完全基于主观感受。所以这也是中国线条的魅力所在，正所谓“求其神韵、见其生气”。

在汽车造型设计中，如何通过合理的设计充分表达出中国线条的宽度，厚度乃至速度和力量，是设计富含中国元素汽车的关键。这需要我们深入寻找中国线条，从中国绘画中，传统生活用品、工艺品设计中，乃至建筑设计等所有造型设计中汲取养分。

3.结言

诚然，不管是本文提出的形而上的设计思想，还是形而下的设计元素，都是中国文化精髓中的沧海一粟。对于设计而言，也远不止色彩和线条这么简单，还需要结合我国的汽车制造技术发展水平和社会大众的接受心理，但最根本的元素确是这两个方面。正如意大利的汽车造型设计引领世界风骚是建立在意大利自文艺复兴以来形成的深厚艺术文化底蕴一样，继承、重视和发展中国艺术底蕴，中国的汽车设计也必将会辉煌于世界。

中国汽车造型设计之路刚开始不久，还有很多工作需要做，还有很多元素需要挖掘，中国汽车造型设计师任重而道远！

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汽车设计论文范文篇7

汽车电子设计已成为汽车系统设计中的重点和难点。传统方式下的汽车设计者不得不借助各种机械的、液压的、电子的汽车零部件以验证汽车各子系统的功能，开发周期长，成本居高不下。为了缩短开发周期、降低开发成本，人们引入了SABER仿真技术进行汽车系统技术的验证和开发。SABER仿真技术通过对整个汽车系统进行有效的建模和分析，能够节约大量的试验设备和试验时间。国际上几大跨国汽车公司都已使用SABER仿真技术进行设计，如美国通用、大众、克莱斯勒等。目前，国内有泛亚技术中心能够运用此项技术与通用（北美）进行同步开发。

1SABER软件仿真技术

SABER软件是一个在数学模拟及硬件设计方面功能卓著的仿真工具。对于复杂的混合信号设计和验证问题，SABER软件为设计工程师提供了一种功能强大的混合信号行为仿真器。由于混合信号硬件描述语言——MAST的支持，SABER软件实现了单一内核混合信号及混合技术的仿真，完全改变了模拟电路仿真的现状。SABER软件在混合技术领域具有多个仿真引擎，可以分别处理不同领域的设计单元，且遵循相应的守恒定律，支持电力系统、机电一体化、机械系统、电子系统、光电控制系统、液压系统等系统单元。现在，SABER软件在汽车和飞机制造领域已得到广泛的应用。尤其是在汽车制造领域，许多欧美公司已将它定为行业标准，并投资SABER软件的发展以不断满足新的设计需要。

SABER软件具有明显的优势：分析从SOC到大型系统之间的设计，包括模拟电路、数字电路及混合电路；通过单一的混合信号仿真内核就可以提供精确有效的仿真结果；通过对稳态、时域、频域、统计、可靠性及控制等方面的分析来检验系统性能。

SABER仿真器能够让设计人员对从汽车的最初设计方案（方框图）到由实际电路和机械实现的完整系统进行仿真。这种能力对于复杂运动控制系统的设计（如ABS系统、安全气囊系统、发动机控制系统、车身控制系统等）尤为重要。

2汽车电子仿真技术的应用

汽车在投产之前要经过大量的测试试验，对原设计不断地进行修正往往会耗费大量的物力和时间。在设计阶段，对各种状况进行模拟仿真、修正、完善设计，能够提高效率、缩短开发周期。使用SABER软件进行仿真，主要分为3个阶段：建立数学模型、对系统原理进行仿真和对仿真模型进行修改检验。

2.1建立数学模型

所谓计算机仿真就是将实际系统的运行规律用数学形式表达出来，它们通常是一组微分方程或差分方程，然后通过计算机采用数值求解法求解这些方程。

在仿真之前，首先对系统原理图中的所有零部件进行抽象化，建立数学模型，绘制系统的数学模型。为了对电路或系统进行计算机仿真，经常需要开发一个或一组模型。要研究电路的详细特性，可能要求对物理器件建模，有时还需要对大型电路或系统建模。系统模型可能无需和器件模型一样详尽，但作为大系统仿真的一部分，系统模型仍然非常有用。零部件数学模型的质量直接关系到仿真结果的准确性。通过对数学模型各种参数属性的设置来模拟零部件的功能，同时，经过大量计算和试验，不断修正、完善数模。对于同一类零部件可以共用一个（或一类）模型，通过调整数模参数值来实现零部件的更迭。这对于缩短开发周期、节省开发成本，起着至关重要的作用。

在一定外界条件（即输人或激励，包括外加控制与外加干扰）的作用下，从系统的一定初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特性）决定了整个动态过程。研究系统及其输人、输出三者之间的动态关系，即可确定其性能的属性。图1是汽车音响系统中扬声器的物理模型，其中In_pfUIn_m作为输人信号、由电磁学可知，可以进一步将其简化为力f（t）输人。

于是可将其进一步简化为质量-阻尼-弹簧系统，如图2所示，图2中m、c、k分别表示质量、粘性阻尼系数、弹簧刚度。对系统而言，质量受外力f（t）的作用，质量位移为y（t）（实际扬声器衔铁的振幅），系统的动力学方程为my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。

其中，y（0）与y''''''''（0）分别为质量的初位移与初速度，这就是在输人作用于系统之前系统的初始状态。显然，此系统在任何瞬间的状态完全可以由质量的,y（t）与y''''''''（t）这两个变动着的状态（即状态变量）在此瞬间的取值来刻画。因为y（t）在此瞬间的取值代表了位移的情况，y''''''''（t）在此瞬间的取值代表了y（t）在此瞬间的变化趋势（速度）的情况。

还有一种更直接的建立数学模型的方法，就是模拟硬件描述语言（AHDL）的含义。MAST就是一种AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的网表。

零部件的模型是建立在大量计算和试验基础上的，SABER软件提供了大量的零部件库文件，对于类似的零件只需修改其属性参数值即可。

2.2对系统原理进行仿真

在仿真过程中，将数学模型转变成为计算机上运行的仿真模型，是由SABER软件系统来完成的，并同时根据仿真模型编制出仿真程序。通过对系统的仿真，可以随时得出各个子系统或零部件的瞬时工作状态及性能参数变化，如电压、电流、功率、转矩等各参数的波形。通过对这些波形与实际试验的结果进行对比分析，找出两者的差别，从而修正原设计。

如先前所提及的，安全性和舒适性的需求导致了新的、高能耗的负载。这些负载可能随着汽车产品的进一步电子化，汽车电子控制装置得到更多的应用，所消耗的电能也将大幅度地增加。现有的12V动力电源已满足不了汽车上所有电气系统的需要，今后将采用集成的42V起动机-发电机供电系统，发电机最大输出功率将由目前的1.4kW提高到8kw左右，发电效率将会达到80以上。伺时，电压等级的提升还将同时带来许多新的问题。12V/42V汽车双电压系统原理图如图3所示。

在双电压系统中，把用电设备分成两部分：中小功率负载由14V电压供电，如室内灯、中控锁、收音机、仪表、车载导航系统等主要为车身电子设备；大功率负载，如电控机械制动装置、电控机械气门正时装置、三元催化转换加热器、电控悬架等，主要为发动机、底盘系统电子设备，由42V电压供电。此双电压供电系统有两个关键器件，一个是DC/DC变换器，它能把交流发电机输出的42V高电压转变为14V的电压。另一个，是装在发动机和变速器之间的起动-发电机，借助一个半导体整流-逆变功率变换器，它不仅充当交流发电机，发出42V的高电压，而且在发动机起动时还作为起动机用。由于它是直接起动发动机，起动时间仅为0.5s，所以噪声很小。

2.2.2起动机／发电机系统

大功率起动机与发电机（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的转矩特性一致，因此，集成两种设备于一体在技术上是可行的，在经济上的效益也显而易见。如图4所示的输出功率与内燃机曲轴转速的关系曲线，ISA让内燃机的速度达到600v/min的起动速度，然后切换到发电模式。由于42V系统能够提供足够的电能，发动机在极短的时间内起动且在点火前达到更高的转速，这样可以降低低转速下的排放，换句话说，使得汽车重起动变得更加容易。

2.2.3双电压系统中42V供电系统

在运行中，双电压系统的电压随着转速变化而变化，电压峰值对电器元件的影响是非常明显的。图5所示的是双电庄系统中42V供电系统的变化曲线，非常清晰地显示了在转速急剧变化时电压的瞬时值，此脉冲电压峰值在电气系统设计和选择电子电器元件时有着非常重要的参考价值。

在仿真过程中，主要分两种类型进行。为了描述简单，这里将42V与14V分开进行讨论。第一种方法，全部打开所有的电子设备，可以观察到整个系统及各个电子器件的电压、电流波形，以及各个电子电器设备互相切换或同时打开时的电压、电流波形。同时，很方便地观察到在抛载状况时的峰值电压波形，局部抛载或全部抛载对系统的影响。

2.2.414V供电系统

14V电压系统主要用于各控制单元，对波形要求甚高。若峰值电压及电流产生严重的脉动，使蓄电池两端电压产生脉动干扰，控制单元搭铁（蓄电池负极）电位也将随之产生脉动干扰。如果这个干扰脉冲幅值过大，就会造成原有信号的丢失，引起控制失灵。观察峰值电压的波形，判定是否符合系统要求。14V线路上的电压波形如图6所示。

2.3对仿真模型进行修改、检验

通过对系统的仿真，得出的初步结果往往不能与理想的目标相一致，还需要通过分析研究，以及与试验进行对比，对系统原理或数学模型进行修改。SABER提供多种仿真分析，如：直流工作点分析、交流小信号分析、顺态分析、蒙特卡罗分析（在模型参数值浮动范围内随机取样，对所取的参数进行分析，检验器件参数在一定范围内浮动对输出的影响）、零极点分析等。结合多种分析，加以对仿真模型的完善。

汽车设计论文范文篇8

1.1工艺设计的主要原则

（1）遵循工艺规程原则。汽车工厂冲压车间的布局设计必须按照工艺的要求进行合理配置，从而满足汽车加工的需要。（2）最小距离移动原则。汽车工厂冲压车间设计要充分考虑到成本与效率因素，搬运线上的各项操作程序之间要保证短距离，物流和人员的流动也要保持经济距离，从而可以大大节省物流时间和成本。在汽车零部件加工过程中，通过不断优化加工流程，保证整个加工过程合理有序，不会发生混乱。（3）直线前进原则。汽车工厂冲压车间要求机器上安排操作的流程按照材料加工或装配过程的顺序进行，避免迂回和倒流，尽量按直线型流水布置。（4）充分利用空间和场地原则。冲压车间内场地有限，人员、设备和物料较多，在加工过程中要尽可能物尽其用、节约用地。（5）生产均衡原则。维持各种设备和工位生产的均匀进行，必要时设置缓冲区以协调各个工位。（6）尽量简化搬运作业，减少搬运环节原则。在汽车工厂冲压车间内，汽车加工生产用的物料搬运要使用专门的设备和容器，按照科学的操作方法进行作业，让整个物料运输过程尽量简化和高效，提高系统的物流可靠性。

1.2主要生产设备的选型

在选择车身冲压车间设备时应遵循以下原则：(1)在汽车工厂冲压车间内使用的设备要符合国家环保和节能要求，要有正规的进货渠道。防止劣质设备进入车间导致加工过程出现差错。(2)所选用的设备应结构合理，操作起来也比较方便，技术工艺上比较成熟和合理，尤其是安全性能要达标，避免给汽车零部件或者操作人员带来伤害。(3)在设备选型上要符合企业实际情况，并充分考虑企业的长远发展状况，不能过于超前选择那些十分先进却并不实用的设备，也不能选用那些目前可以满足使用，但很快就会淘汰的设备，看似节省了成本，实则给企业带来巨大经济负担。目前，汽车工厂冲压车间中主要的设备主要有：(1)开卷落料设备。开卷落料线是一种常用于汽车行业表面覆盖件卷板的开卷、清洗涂油、校平、落料和码垛的板材加工设备，其功能是向冲压线提供料片，目前在发达国家的汽车制造厂中已普遍采用。（2）冲压线设备。1）板料拆垛系统是完成板料自动上线中的重要部分，一套完整的冲压自动化拆垛系统主要由两个部分组成：一是垛料机，垛料机有两台，两台之间形成联动设计，当其中一台没有料时，系统可以自动的切换到另一台继续工作，保证了工作效率。二是移载机。移载机的主要功能是物料的运输，垛料机作业完毕后系统将物料送到输送带上，然后穿过清洗机、涂油机送到达对中台。2）清洗、涂油系统，板料运输至清洗机，要经过多道清洗工序，将板料表面上的杂质清除干净。然后进行涂油处理，形成表面一层油膜，油膜对于防止板料被腐蚀具有重要作用，而且也可以大大延长材料的使用寿命。3）压力机设备。压力器是汽车工厂冲压车间最关键的设备，在节能降耗的大环境下，汽车工厂冲压车间大多使用机械压力机。尽管与油压机相比，机械压力机的制造成本要高不少，但同时其生产节拍也是油压机的两倍左右。而且从长远看，机械压力机的生产能耗和后期的维修养护成本都比较低，因此是车身冲压车间不错的选择。

1.3土建设计

汽车冲压车间荷载较大，因此对土建的设计要求比较高。（1）车间规模设计。汽车冲压车间的规模根据压机的形式来具体设计，一般而言，冲压车间压机有三种三模形式，分别是左右、前面以及侧面上模，这三种形式比较起来，前面上模对车间面积要求最小，一些跨度在15m或以上的厂房都满足生产要求。侧上模比前面上模所需要的车间面积稍大，一般21m或以上的厂房也都满足要求。左右上模所需要车间面积最大，而且这种压机形式也是目前汽车冲压车间最常见的形式，一般要求车间跨度在24m以上，不然铲车运输起来就不方便。车间的长度也是根据压机形式进行设计，一般全自动冲压生产区域所需长度为60m。车间的高度设计中，除了考虑压机的形式外，还要充分考虑行车高度。（2）压机基础。冲压车间内自动化压机线的基础是一项非常重要的土建内容，其形式有独立基础、条形基础、地下室基础三种形式。独立基础为压机线上的每台压机均独立设基础，压机之间不连通，因此每台压机的废料都是独自运输处理，尽管这种形式成本较低，但对物流带来不利的影响，最终也会增加成本支出，因此逐渐被淘汰掉；条形基础是将每台压机基础贯通布置，并在基础内设废料输送和收集废料，由于这一形式使废料物流与生产物流完全分开，故目前较常用；地下室基础使压机基础成为一个大空间，除布置压机设备、废料输送线外还可布置公配设施及部分维修区域，使车间使用面积大大增加，但由于造价过高，目前使用也不多。

2结语

汽车设计论文范文篇9

究竟是谁动了谁的奶酪暂且不论，但汽车外观对于国人消费心理的影响也许由此可见一斑。记者在北京亚运村汽车交易市场调查时发现，很多市民往往被一些外观新颖、颜色亮丽的汽车所吸引。“他（她）们对于汽车专业知识一般都知之甚少，在挑选时除了参考性价比和朋友的建议之外，汽车外观是否贴合心意成为选择要素之一。”北京中瑞辰汽车销售公司负责人告诉记者。

记者在市场中随机采访了一个正在办理购车手续的中年男士，他对汽车外观的选择很重视颜色，乳白色车身、造型简洁的“东风锐达起亚”由此入了他的“法眼”。记者发现，中年人一般青睐银灰色、白色等比较稳重中性的颜色，而造型偏酷色彩靓丽的汽车更容易抢到年轻人的眼球。

买辆汽车长个“面子”，国人的消费心理无疑也让本土汽车企业对汽车外观设计投入不敢小视。

中国一汽集团技术中心外观设计科科长张长林在接受中国经济时报记者电话采访时表示，“好的汽车外观能够吸引客户青睐这辆汽车，好的内饰能够让客户决定买这辆车，好的底盘则能让客户想买第二辆车。好的汽车外观自己就会说话。”由此可见，如果不能吸引住汽车买主的眼球，再好的内室、再好的底盘也可能无法让客户接触认知，这也是诸多汽车公司竞相重视汽车外观设计研发的关键。

素有“鲇鱼”之称的吉利汽车品牌虽然“土生土长”，但在外观设计上已经开始走出去，和国际顶级的专业设计公司合作，今年上海车展上亮相的概念车——吉利“城堡”已经博得掌声，另一款外观上采用欧式设计风格的量产车“自由舰”也引起了不少消费者的关注。

汽车设计论文范文篇10

也许最初日本建筑设计师坂茂在与平面设计师原研哉构思这样一个展览时，只是为了透过日本在汽车设计方面的领悟和创新来展示蕴藏于日本设计中的“soilandspirit”概念，但令他们没想到的是，这个展览在汽车行业所引发的关注、对未来汽车发展趋势以及有关工业与文化、环境关系的探讨甚至吸引来了联合国秘书长潘基文。

在刚刚过去的2008年，两位日本设计大师在伦敦科技博物馆举办的以“为拥挤的地球设计汽车”（DesignsforaCrowdedGlobe）为主题的展览，展示了包括丰田、日产等在内的七家日本汽车制造商在“移动的个人空间”（mobilecell）概念探索中的最新设计成果。

事实上，无论是平面装帧设计还是工业产品设计，日本显然已是全球范围内公认的佼佼者，因此要挑选能够代表日本设计精神和水准的选择并不算少，令坂茂与原研哉最终将目光定格在汽车上的重要原因是——日本汽车已然成为可以反映本国文化和思考的象征物。

在坂茂看来，展览并不为单纯展示汽车，而是要揭示出其背后隐含的各种文化的、心理的、地域的、环境伦理的等在内的意义。“汽车不单纯是为了运输，不单纯是一种工具，对于日本人来说，这是一个生活空间，所有与生活有关的都蕴含在里面。”他说。

在这次展览中，“尺寸”、“环境”和“移动的个人空间”是在未来城市流动生活的基础上所探讨的三个主题。与技术创新同样出名的是日本的人口密度，这使得较早地迈入小型城市用车（日本称为KeiCar）及燃料汽车的研发领域、并有着丰富阅历和经验的日本汽车制造商所提供的各种城市运输解决方案颇具借鉴意义。

不论是日产的Cube、丰田的iQ还是大发的Tanto及Hijet概念卡车，每辆展车都强调在尽可能紧凑的前提下创造出宽敞的空间，丰田“i-Real”的设计更有意思，除了可以在公共汽车道上行走之外，还能在人行道以及室内运行，显得别具一格，而大发舍弃B柱的设计也尽可能地使汽车空间达到最大化。