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篇1
2)速度變量法
該算法是通過對汽車加速度進行積分從而得到加速度變化量，當加速度變化量超過預先設定的閾值時就彈出安全氣囊。
3)加速度坡度法
該方法是對加速度進行求導得到加速度的變化量作為判斷是否點火的指標。
4)移動窗積分算法[2]
對加速度曲線在一定時間內進行積分，當積分值超過預先設置的閾值時，就發出點火信號。
1.1移動窗積分算法
下面具體介紹一下移動窗積分算法，選定以下幾個觀察量作為氣囊點火的條件指標。①汽車碰撞時的水平方向加速度（或減速度）ax。ax是直接反映碰撞激烈程度的信號，而且ax在最佳點火時刻的選取中起關鍵作用。②汽車碰撞時垂直方向的加速度ay，氣囊控制系統加入ay對非碰撞信號能起到很大的抗干擾作用，當汽車發生正向碰撞時，ay與ax有很大的不一致性[3]；而當汽車受到路面干擾，例如汽車與較高的臺階直接相撞時，ay與ax有很大的一致性[3]，可以由此來判別干擾信號。
結合這幾個量，得出一個判斷氣囊點火的最佳指標。
需要采樣一個時間段（從碰撞開始）ax的值，根據這一系列的值才能判斷碰撞的激烈程度.氣囊點火控制算法應在發生碰撞后20～30ms內做出點火判斷，因為氣囊膨脹到最大需要時間大概為30ms[4]，在碰撞初速度為28.4km/h時，人體向前移動5inch到達接觸氣囊的時間大概為70ms，則目標點火時刻為70－30＝40ms，所以氣囊打開應該在碰撞后的40ms時刻，所以算法必須在20～30ms內做出點火決定。這樣可以采樣碰撞后的20個加速度值（頻率是1kHZ）作為算法的輸入值。而對于垂直方向也可以如此采樣。則可得兩組值：ax(1)，ax(2)……ax(20)；ay(1)，ay(2)……ay(20).
移動窗算法中對ax的處理為（1）式：
(1)
圖2移動窗口算法示意圖
其中t為當前時刻，w為時間窗寬度（采樣時間寬度），對ax(t)進行積分，得到指標S(t，w)，當S(t，w)超過預先設定值時，則發出點火信號。
寫成離散形式，如式(2)：
(2)
n為當前時間點，k為采樣點數，f為采樣頻率。
加上垂直加速度之后，可以提高對路面干擾的抗干擾能力[3]，形式如式(3)：
(3)
S(n，k，ρ)為雙向合成積分量，n，f，k如上定義；ρ為合成因數，表征兩個方向加速度在合成算法中的權重。這種算法主要是考慮了汽車碰撞時的加速度因素，當加速度的積分達到一定值的時候，表示汽車的碰撞劇烈程度也到達一定值，會給乘員帶來一定傷害。而且這種算法對于判斷最佳點火時刻也是很有優勢的，經過實驗，利用這種算法得出的點火時刻離汽車碰撞的最佳點火時刻（利用攝像得出）僅差幾毫秒[2]，符合要求的精度。
但是這種算法也有其不足，例如沒有考慮碰撞時的速度以及座位上有沒有人的因素，這樣當汽車低速運行的時候，還是有可能引起誤觸發。如果將速度和座位上是否有人的信號引入，則可以進一步減少誤觸發的機會。
1.2利用數據融合提出的改進算法
由上面的敘述中我們可以知道，移動窗積分算法對于氣囊彈出與否進行判斷主要是根據積分量S，現在我們對積分量進行一些改造，可以克服上述缺點。具體做法如下，加入以下幾個觀察量：
（1）汽車碰撞時的水平方向速度v，v可以反映汽車碰撞時乘客的受傷害程度。v越大，乘客的動能就越大，碰撞時受到的傷害就越大。v是判斷氣囊是否應該打開的最直接的指標。（2）坐位上是否有乘員的信號[5]。坐位上無人時，當發生碰撞則可以不彈出氣囊，這樣做可以減少誤觸發的幾率，同時避免對其他乘員的傷害。
引入函數，這個函數的波形為：
圖3函數波形圖
當v超過30km/h的時候，y的值就大于1；反之就小于1。現在普遍采用的標準是，安全帶配合使用的氣袋引爆車速一般為：低于20km/h正面撞擊固定壁時，不應點爆。而在大于35km/h碰撞時，必須點爆。在20km/h和35km/h之間屬于可爆可不爆的范圍。所以我們取v0＝30km/h為標準點，這樣結合上面的移動窗積分算法，提出新的S1，則S1為：
(4)
這樣當v>v0時，汽車點火引爆的靈敏度就比原來大了；而v<v0時，點火靈敏度就比原來小了。再引入座位是否有人信號c，有人時c＝1，反之c＝0。
(5)
S''''即為加入了v和c的雙加速度合成積分量，其優點是可以減少氣囊誤觸發的幾率，更好的保護乘員的安全。
再考慮到v>v0時引爆氣囊的靈敏度不需要太大，可以適當調整的系數為1/∏，此時y函數圖形如圖4。
由圖4可看到，采用增加了速度函數的算法后，使到v>v0時的靈敏度適當增加，同時也有效的減少了v<v0（低速）時的誤點火幾率。這個參數可以通過大量的碰撞實驗來確定，使得點火效果最優。
1.3利用模式識別的方法提出的控制算法
上述利用數據融合改進的移動窗控制算法是一種利用直觀概念進行設計的方法，采用的是實時計算得出碰撞判決指標，缺點是計算量比較大，控制系統的性能要求較高。如果能夠直接根據輸入進行點火判斷，則計算量會大大減少。
為了減少計算量，使點火控制速度更加迅速，可以采用模式識別的方法。原理如下，在臺車碰撞試驗中采用第二節中提出的加入了速度函數的改進移動窗算法，對不同的輸入（加速度和速度）及其結果進行判斷，并將其記錄下來，得到一個數據庫。再利用模式識別的方法，結合大量的記錄，則可以求出某一車型的氣囊點火判斷的判別函數。然后在實際應用中可以利用判別函數對輸入的加速度和速度直接進行判別，對汽車狀態（氣囊彈出和氣囊不彈出）進行分類，從而大大減少計算量。
圖4函數波形圖
2設計判別函數原理
氣囊的彈出(w1)與不彈出(w2)可歸結為通過對對象（汽車的碰撞）n組特征觀察量（a1，a2....an，v）的判斷（這里取汽車碰撞的加速度和速度為特征觀察量），從而對x＝[a1，a2....an，v]進行歸類。在歸類中，我們總是希望錯誤率最小，所以可以采用基于最小錯誤率的貝葉斯決策[6]。
通過對上述數據庫的統計，我們可以得到氣囊彈出的概率P(w1)，從而P(w2)=1－P(w1)。
要對x進行分類，還需要類條件概率密度。p(x|w1)是氣囊彈出狀態下觀察x的類條件概率密度；p(x|w2)是氣囊不彈出狀態下觀察x的類條件概率密度。這樣我們可以算出w1和w2的后驗概率，如式(6)：
(6)
基于最小錯誤率的貝葉斯決策規則為：如果P(w1|x)>P(w2|x)，則把x歸類于彈出狀態w1，反之P(w1|x)<P(w2|x)，則把x歸類于不彈出狀態。把它設計成分類函數的形式，則可以直接利用分類函數進行判別。如式(7)：
(7)
x是樣本向量，w為權向量，w0是個常數。在實際操作中，可以通過上述數據庫中大量的樣本來計算出w和w0。得出g(x)后，則可以對實際中檢測到的一組特征值進行評估，以決定是否引爆氣囊。
二維的情況下g(x)的示意圖如圖5所示。
圖5分類函數示意圖
如圖5所示，分類函數g(x)可以將兩種狀態（引爆氣囊和不引爆氣囊）很好地區分開來，實現了對汽車碰撞狀態的即時判斷。而這種算法只要求系統進行一個查表的運算，大大減少計算量。
3總結
綜上所述，移動窗算法對于低速的抗干擾方面存在不足；而加入了速度函數的改進算法，能夠適當增加系統在高速時的靈敏度，又能減少低速時的氣囊誤觸發幾率，符合現代安全氣囊的控制要求；模式識別的控制算法是建立在前面正確的控制算法的基礎上，利用大量的歷史數據得出判別函數，從而直接對氣囊是否彈出進行判斷，大大減少計算量。
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篇2
Key words： airbag；crash；restraint system
中圖分類號：U491.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）06-0037-03
1 安全氣囊與約束系統的關系
安全氣囊是美國工程師Jorn W.Hertrick于1953年發明的，由于它在汽車碰撞事故中能夠有效保護乘員，減少傷亡，近20年來在北美、歐洲、日本等發達國家得到迅速發展和普及。我國對安全氣囊技術很重視，現在新車型基本都配置有安全氣囊。
安全氣囊模塊的全名稱應為SRS AIRBAG， SRS是英文Supplemental Restraint System的縮寫，直譯為輔助防護系統或輔助約束系統。SRS氣囊系統的發展過程簡要歸納為：發明于50年代，開發于60年代、應用于70年代、發展于80年代、推廣于90年代[1]。約束系統具體指在與乘員發生二次碰撞過程中，約束乘員并與乘員發生作用的汽車零部件。它主要有座椅、安全帶、儀表板、方向盤、轉向管柱以及安全氣囊[2]。所以，安全氣囊只是SRS的一部分，是輔助防護系統中能夠起緩沖作用的一種裝置。
當汽車發生碰撞時，汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞稱一次碰撞。一次碰撞后，汽車速度急劇變化，駕乘人員就會受到慣性力的作用向前運動，并與車內的方向盤、擋風玻璃或儀表臺等物件發生碰撞，這種碰撞稱為二次碰撞；再之后，是人體軟組織器官和骨骼的撞擊，被稱為三次碰撞（圖1）。汽車的約束系統是在二次碰撞中起到了關鍵性的作用。
2 安全氣囊理解誤區的分析和說明
由于安全氣囊在碰撞過程中被過分的夸大其功能，導致許多消費者對其產生了一些誤解。
誤解一：該爆時不爆，不該爆時卻爆了！
安全氣囊誤爆，許多消費者第一反應就是汽車的質量問題。其實，是主機廠不重視車輛安全性嗎？當然不會。可以說隨著社會的進步，汽車安全已經被提到首位。可為什么還會出現氣囊誤爆的情況呢？這要從以下幾個方面進行闡述。
①安全氣囊匹配試驗的一個重要部分是誤作用試驗，即在非碰撞事故的狀況下不能讓安全氣囊起爆。表1列舉了一部分誤用試驗的路況。作者認為：安全氣囊的誤作用的起爆閥值比高速碰撞更重要，安全氣囊誤爆會傷害乘員和增加維修費用，客戶投訴將嚴重影響企業的聲譽和品牌的形象。而且車輛發生誤作用的機率遠遠高于碰撞事故。所以，大多數主機廠決定下述情況下，安全氣囊是不能起爆的。
表1中所列幾種誤作用試驗形式是對大量行駛路況進行統計后形成的，能夠代表目前道路上的大多數行駛路況，但是不能覆蓋所有的惡劣行駛路況，即某些惡劣路況行駛當中氣囊有可能起爆。因為這些路況使車體感應到的加速度大小和速度速降持續時間與起爆判斷標準類似，ACU（氣囊控制器）誤認為是發生了交通碰撞事故，所以發出指令引爆了氣囊。例如以下交通事故形式：
一、高速行駛在壞路上容易引起安全氣囊誤爆的爛路，由于路面損壞嚴重，如果車輛高速行駛所產生的沖擊加速度以及持續時間符合了安全氣囊起爆條件，ACU給出點火信號讓安全氣囊起爆。
二、碰撞傳感器的布置區域受到了嚴重的沖擊變形，產生的沖擊加速度以及持續時間符合了安全氣囊起爆條件，那么ACU給出點火信號也會讓安全氣囊起爆。
②安全氣囊匹配試驗的另一個重要環節是碰撞試驗，即根據不同車型確定氣囊的起爆與否的速度閥值，并通過一系列的不同速度的碰撞試驗最終匹配合適的安全氣囊。更準確的說，是通過不斷的優化氣囊的保護能力的同時，匹配合適的車輛約束系統。
以上7種碰撞試驗形式是對大量交通事故進行統計歸類后形成的，能夠代表目前道路上的大多數交通事故，但是不能覆蓋所有的交通事故形式，即某些交通事故當中氣囊有可能不起爆。例如：
1）汽車受側面碰撞超過斜前方±30°角時；2）汽車受橫向碰撞時（如果有側面氣囊或氣簾會在側碰中起爆，但不排除個別車輛匹配時會讓側碰時正面氣囊也起爆）；3）汽車受后方碰撞時；4）汽車發生繞縱向軸線側翻時。
由此可見，氣囊起爆也是有條件的，正是由于不了解這些原因，大家才對汽車碰撞后氣囊的“無作為”大為不滿。由于車輛本身的原因和實驗室目前尚不能完全模擬出所有碰撞類型以及開發費用龐大等等諸多原因，安全氣囊也許關鍵時刻它會成為保衛我們生命安全的最后一道屏障，也許它可能吝嗇的讓人們與其絢麗的綻放失之交臂。
誤解二：安全氣囊“萬能論”。
許多消費者認為，車里安裝了氣囊，安全性大大提高了，過分的依賴了安全氣囊。其實，在一般的前方撞擊意外中，第一保護你的防線就是車頭的預折區域（Crumble Zone）。這個預折區域透過變形來吸納或分散撞擊力，也即常說的吸能結構。當車輛因撞擊而停頓，但突然的減速力仍會使得乘員的上身不自控地向前沖的時候，安全帶便發揮它的功能了——它舒緩你上身的前沖運動。不過，如果撞擊力巨大的話，安全帶亦不能有效的制止這種運動，你的頭部和上身仍然會向前沖，這便是安全氣囊出場的時候了，當它充氣彈出時，便能夠在你的頭部和胸部形成一種護墊的功能，避免了這些部位直接撞擊到轉向盤或儀表板上。保護乘員在撞擊中不受傷害。
所以，安全氣囊只是撞擊時的第三道防線，第一防線是車頭的預折區域，這不是所有車都有的東西，譬如平頭車就欠缺點，但第二防線安全帶。單獨使用安全氣囊可使事故死亡率下降18%左右，它與安全帶配合使用可使事故死亡率下降47%左右。而單獨使用安全帶可使事故死亡率下降42%左右。可見，安全帶對于乘員保護的效果好于氣囊[3]。2011年5月，“長安街英菲尼迪案”肇事者之所以成為唯一幸存者，就是因為佩帶了安全帶的緣故。而且，作者強調，國內乃至歐洲（美國除外）氣囊的開發和匹配都是以駕乘人員佩帶安全帶為依據的。如果沒有使用安全帶時，氣囊的起爆極有可能對人員造成傷害。對于車身來說，提高汽車結構的安全性，即讓汽車碰撞部位的塑性盡量大，吸收較多的碰撞能量，降低汽車減速度峰值，盡量減緩一次碰撞的強度；同時使得汽車乘員艙部分有足夠的強度和剛度，確保汽車乘員的生存空間，并保證發生事故后乘員能順利逃逸，保證碰撞時乘員身體不暴露到車外。對于約束系統來說，座椅的結構必須保證乘員碰撞中不產生下潛運動；安全帶的限力值設計合理；氣囊的展開時間精確等等。可見，合理的車身結構和良好的約束系統的組合才是保護消費者免受傷害的必備條件[4]。
由此可見，安全氣囊在被動安全系統中雖然是最后一道保障，但并不是完全由它來保障人的生命。如果非要按照比例來劃分的話，安全帶的安全性要占到60%，儀表板、座椅等部件的安全性要占到30%，而氣囊的安全性僅占有10%左右。只有在全車的約束系統匹配合理的情況下，安全氣囊能夠做到錦上添花般使保護性更好。并且，作者相信，隨著科技的發展，應用在汽車上的高新技術越來越多，伴隨著許多主動安全功能的開發，車輛會越來越安全，越來越利于駕駛。
參考文獻：
篇3
安全氣囊通常由傳感器、控制器、氣體發生器、氣囊等部分組成[5]。其中以氣體發生器尤為重要，它是安全氣囊氣囊系統的核心部件，在汽車發生碰撞時，它能在50ms內迅速使氣囊充氣膨脹，保證乘員生命安全[6-8]。氣體發生器由氣體發生劑和金屬零部件組成。氣體發生劑是指燃燒后產生氣體的各種物質，屬于固體推進劑的一個種類[9]，把氣體發生劑裝入氣體發生器中，在車輛發生碰撞時引發，產生大量的氣體，充滿氣囊的囊體。汽車安全氣囊氣體發生劑前期主要是疊氮化鈉類型的氣體發生劑配方，具有燃燒穩定、燃溫低、易點火、內壓低、產氣率高、殘渣少等很多優點。但是在生產過程中有許多缺陷，如易與重金屬反應造成燃燒爆炸事故；同時疊氮化鈉是劇毒物質，0.05g以上計量可致人死亡；最后是難于回收、易于泄露等環保問題。這些缺陷導致在后期的氣體發生劑研發過程中，很少或不使用疊氮配方。
目前，世界上各大氣體發生器生產公司和研究機構紛紛在研究無毒型氣體發生劑[10]，無毒型氣體發生劑也稱為非疊氮類氣體發生劑，主要使用的是高能量、低感度、大產氣量、環保、價廉的物質。最常用的是硝酸胍作為可燃物質的配方。硝酸胍因為其本身便宜、感度低、安全性佳、產氣量大、無毒等優點，成為目前國內外主流的氣體發生劑物質。但是其也有缺點：由于硝酸胍本身燃燒速度很慢，這就需要很多金屬硝酸鹽作為氧化劑，并且不同廠家的配方中存在一定的催化劑和工藝添加劑。
本文研究了以硝酸胍為可燃物、堿式硝酸銅為氧化劑作為基礎配方，說明了不同比例分配和堿式硝酸銅粒度對硝酸胍配方性能的影響，制作的氣體發生劑以安全氣囊氣體發生器要求為標準，分析了工藝性能對發生器壓力的影響。
一、實驗
1.配方設計
2.配方制備工藝
按照上述配方稱量完成的物料，需要經過混合、造粒、壓片、烘干、裝配的制造工藝。混合工藝使用的設備為5L多項運動混合機，輔助混合介質為瓷球，加入量為物料重量的40%。造粒工藝為手工造粒工藝。壓片工藝使用的設備為22沖旋轉壓片機。烘干工藝使用設備為電烘箱，裝配工藝為手工裝配。
3.測試儀器及實驗方法
壓力測試采用自制的壓力數據采集系統。測定發生器的壓力時，首先開啟壓力數據采集系統，對傳感器進行標定，然后將標定準確的傳感器連接在60L壓力容器測試罐體上，再將如圖1所示的標準試驗發生器固定在工裝上，安裝于60L壓力容器測試罐內，最后連接點火系統，準備工序完成后，啟動壓力數據采集系統，對發生器進行點火，壓力數據采集系統對60L容器內的壓力進行實時采集，工作完成后形成一條完整的壓力曲線。
二、結果與分析
按照上述實驗方法及內容，實驗過程分析如下。
1.混合的影響
使物料充分混合。在混合過程中，發現A、B、C、D配方存在不同程度的粘壁現象，A配方粘壁最為嚴重，側壁藥粉較厚，而D配方粘壁量較少，這些粘壁效應在一定程度上影響了配方的混合均勻性，E、F、G配方較好，不存在粘壁現象。
由于選用的硝酸胍粒度較小，為20μm以下，分子的靜電吸附力比較強，所以容易吸附在混合桶的側壁上，由于A、B、C、D配方的硝酸胍含量較大，在70%以上，在物料投入混合機后，硝酸胍就吸附在側壁上，同時堿式硝酸銅加入量較少，不足以完全包覆硝酸胍，所以造成配方在混合過程中粘壁現象比較嚴重。但隨著堿式硝酸銅含量的增加，堿式硝酸銅能夠包覆硝酸胍，從而不會出現粘壁現象。
2.造粒的影響
造粒使用的是臥式捏合機，加入一定比例的粘合劑，本文使用的是純凈水，進行粘合預混，然后使用搖擺顆粒機進行造粒。在這個步驟當中，A配方同樣出現了藥劑附著搖擺顆粒機的現象，當進行到G配方時，藥劑能夠順利出粒。
這步可以看出，由于硝酸胍的粘性較大，在硝酸胍比例較大的配方中，容易出現配方附著搖擺顆粒劑現象，但隨著堿式硝酸銅比例的增加，物料可造粒性明顯增強。
3.配方的理化性能
配方造粒完成后，對各個配方進行了DSC和爆熱分析，分析結果見圖2中 圖a、圖b、和圖c。
從圖1、圖2和圖3中可以看出，隨著堿式硝酸銅質量百分含量的遞增，配方的吸熱峰、放熱峰和爆熱值逐漸遞減。堿式硝酸銅分解是吸收熱量的，隨著堿式硝酸銅的增加，降低了配方的分解溫度，同時產生的熱量也逐漸降低。
4.壓片性能的影響
藥片壓制使用的是22沖旋轉式壓片機。
由于藥劑配方中沒有加入第三種物質，硝酸胍的物性又比較黏稠，所以在壓片過程中，都存在不同程度的粘模現象，從設備的運行情況和壓制成型藥片看，各個配方沒有明顯的區別。
同時壓制藥片時壓制的運行壓力都比較偏大，壓制其它類型的藥片時，壓力在15N～25N之間進行波動，而壓制該7種配方時，壓力都在20N以上，而且最高值達到了40N。
所以，硝酸胍和堿式硝酸銅配方的壓藥要求，較其它類型的藥劑對設備的要求比較高，對設備的損耗比較大。
對壓制好的藥片進行了藥片的強度測試，測試結果見圖d。
從測試數據看，隨著堿式硝酸銅的量在配方中逐漸增加，藥片的強度逐漸增加，增加到50%時達到最大值137N，而后又呈現降低趨勢。
5.壓力容器性能
將壓制完成藥片，裝配在標準發生器中。然后在60L容器內測試發生器的壓力。
5.1 最大壓力性能
從表2可以看出，總體趨勢隨著堿式硝酸銅質量百分含量的增加，最大壓力在增大，質量含量為50%的堿式硝酸銅壓力最大，而后減小。堿式硝酸銅的質量百分含量達到50%時壓力最大，這應與配方的氧平衡有關，經過理論計算，硝酸胍和堿式硝酸銅的零氧平衡點在51：49，因此F配方的燃燒速度最快。
5.2 最大壓力時間的影響
從表3可以看出，由于A配方到E配方燃速較慢，如圖d所示，發生器點火后，點火產生的能量點燃了距離點火處最近的產氣藥，形成了一定的內部壓力，在內壓作用下，藥片逐層進行緩慢的穩定燃燒，A、B、C、D、E配方由于氧平衡的關系，負氧太多，燃速太慢，前一層藥片燃速產生的熱量還沒來得及點燃后一層的藥片就熄滅了，所以燃燒了有限的藥量，因此最大壓力表現為小于0.020s。當堿式硝酸銅百分含量達到50%后，達到了氧平衡點，在發生器點火后，點火產生的能量點燃了距離點火處最近的產氣藥，迅速進行了逐層燃燒，全部產氣藥都燃燒完全，形成了最大壓力的時間在1.5s左右，說明堿式硝酸銅的增加，提高了配方的燃燒速度，改善了配方氧平衡，使產氣藥燃速完全。
三、總結
通過對配方的工藝性能試驗和發生器性能測試，可以看出，配方制作過程中，流動性能較差；同時配方中使用堿式硝酸銅不能明顯改善硝酸胍的燃燒性能，最大壓力不高，最大達到140kPa，進而造成最大壓力時間不均一。
從測試性能數據分析，隨著堿式硝酸銅比例的增加，配方的燃速逐漸增加，但是當達到50%以上時，燃速又下降，說明50%的比例是一個臨界點。通過發生器性能測試，使用堿式硝酸銅和硝酸胍的配方可以制作慢燃速的氣體發生器，可以應用于易損部位的充氣裝置。
為了更加有效的使用硝酸胍和堿式硝酸銅配方，下一步工作需要對催化劑和工藝添加劑進行探索，進一步提高配方的燃速，滿足快速充氣環境的使用要求。
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篇4
在車輛發生碰撞時，安全氣囊是否起爆是由ECU通過采集車身加速度響應的曲線與寄存器算法中固化的曲線進行對比來判定的。因此ECU采集到的車身加速度信號的準確性對于氣囊起爆的控制精度起著至關重要的作用。大部分的氣囊ECU都是安裝在車身結構上，如果車身安裝點結構的動剛度不足，對ECU采集加速度信號就會有干擾，影響信號的質量。目前，絕大部分的氣囊ECU廠家對于ECU的安裝點動剛度都有相應的要求和標準。在某微車開發過程中，ECU廠家通過對安裝點進行錘擊法動剛度試驗發現，車身結構的動剛度沒有達到企業的設計標準，因此需要通過改變車身結構以提高ECU安裝點的動剛度。
1 動剛度有限元分析
1.1 有限元模型建模
ECU安裝在駕駛室前地板上，車身后部結構對該點的影響甚微，為了縮短分析計算的時間，因此可以截取B柱以前的車身結構進行分析研究，如圖1。在模型中約束車身前懸架安裝點和截取邊界節點的全部平動自由度，并在ECU安裝的螺栓孔上方20 mm處的節點上施加X、Y、Z三個方向上的單位載荷100 N，激勵的頻率范圍0～1000 Hz，有限元模型前處理采用Hypermesh軟件，車身結構的阻尼比取0.02。
1.2 有限元分析求解
分析計算采用NASTRAN求解器。NASTRAN求解器具有完善的頻率響應分析功能，在分析模型中采用直接頻率響應法進行求解，輸出激勵點的位移、速度和加速度。
1.3 動剛度結果后處理
在NASTRAN的計算結果OP2文件中，可以找出激勵點隨頻率變化的位移值，繪制成頻響位移曲線。加載的單位激勵力為100 N，通過計算激勵力和位移的比值即可得到對應頻率下動剛度。
如圖2所示，德國BOSCH公司對ECU支架X、Y、Z三個方向上的動剛度要求在50～2 000 Hz頻域內都不能低于2 000 N/mm（目標線）。原方案計算發現，車身ECU安裝點的動剛度（曲線）明顯不滿足要求，與試驗的結論是一致的。
2 車身結構改進
通過有限元分析的結果，發現車身前地板動剛度低的原因主要是：
（1）前地板為0.8 mm的單層鋼板，地板垂直方向的剛度很難提高。
（2）前地板上的加強筋形狀設計不夠合理，在某些頻率下，加強筋沒有起到加強的作用。
（3）前地板與發動機艙連接的拐角的抗彎剛度不足，在ECU安裝點受到X向沖擊時，發動機艙擋板不能提供支撐，增加剛度。
根據發現的問題，設計了五種新的加強結構方案，并進行了對比分析。
2.1 方案一
在地板上部增加1.2 mm厚槽型加強板，這可以增加地板與發動機艙擋板之間的抗彎剛度，見圖3。但是由于ECU上方設計了水杯托架，這個加強方案受其影響不能設計的太大，因此效果不明顯。從分析結果可知，在300 Hz～450 Hz之間，X和Z向的動剛度均低于目標值。
2.2 方案二
在方案一的基礎上將前地板通道的形狀進行優化，以增加前地板的剛度。通過計算發現安裝點Z向的動剛度有了明顯的提高，基本達到了設計要求，但是X向的動剛度仍然不足，該方案不能滿足要求。
2.3 方案三
設計了一個新的支架用于連接地板和圓管梁。前地板下方有一根圓管梁，剛度比地板要大。在地板和圓管梁之間增加連接件可以提高地板的剛度。通過有限元分析發現，前地板動剛度仍然低于目標值。
2.4 方案四
在前地板ECU安裝處增加0.7 mm厚的加強板。但是效果并不理想，動剛度只有略微的改善。
2.5 方案五
基于前四種方案，設計了一個組合型的結構，既連接前地板和圓管梁，也增加前地板局部的料厚，這樣一來可以把前幾種方案的改進效果疊加在一起，通過分析計算，效果非常明顯，前地板ECU安裝點在X、Y、Z三個方向的動剛度都達到了設計要求的目標值。
3 結論
本文通過有限元分析方法，對安全氣囊ECU安裝點動剛度進行了分析計算，并對安裝點的結構進行了改進設計，方案五的結構動剛度有了明顯的提升，達到了設計要求。最后的驗證試驗也表明安裝點結構的改進是有效的。
參考文獻：
篇5
目前，歐盟正在建立E-Call系統。E-Call 系統是在歐洲急救呼叫 112基礎上建立的一個自動緊急呼救系統。一旦在歐洲發生交通事故，即使在車上乘客無力呼救的情況下，車上的緊急呼救系統也將自動使用112 ，將事故地點等基本情況報告給最近的急救站，這將為城市和農村的交通事故營救處理時間分別節省50% 和40% 。論文參考，單片機。據估算，該系統全面實施后，每年將挽救歐洲交通事故中約2500 條生命，在非致命性事故中降低15%的重傷率。自2010年9月起，歐盟緊急呼叫系統E-Call將成為歐盟成員國所有新車的標準配備。歐盟每年新登記的車輛約2,000萬輛。這將是一個龐大的市場。
對于國內市場，據統計，2007年全國共發生各類交通安全事故327209起，死亡81649人，直接經濟損失12億元。因此，給汽車安裝必要的報警系統，讓施救人員第一時間參與行動，通過運用現階段的科學技術把傷害和損失減低到最少。
E-Call 系統只是把事故數據和GPS信息發到緊急呼叫中心，而且現在還在設計階段，我們設計的系統在完成其基礎上，增加了把用戶信息和位置在地圖上顯示出來，并完成報警功能，這將為及時妥當的事故緊急應對奠定基礎，能爭取更多的對車禍受傷人員的救治時間，降低車禍事故死亡率，減少事故對交通影響的時間，所以設計這樣一個系統，非常的有必要。
1系統設計
1.1功能與指標
本系統的各個單元組成部分如圖1所示。
圖1 報警系統各個單元組成部分
其中事故現場信息收集系統完成以下功能：
Ø 用戶信息的設置
Ø 事故發生時車速的檢測
Ø 事故發生時安全氣囊開關的檢測
Ø 事故發生時位置信息的收集
Ø 事故發生時事故信息的發送
其中事故現場遠程接收和顯示系統部分完成以下功能：
Ø 用戶信息的設置
Ø 事故信息的接收
Ø 事故地點在地圖上的顯示
Ø 事故時安全氣囊是否打開的信息
Ø 事故時車速的顯示
1.2實現原理
本系統由事故現場信息收集系統和事故現場遠程接收和顯示系統兩部分組成。事故現場信息收集系統部分采用w77e58雙串口單片機為控制核心，使用12864液晶顯示用戶的設置信息，并通過控制核心把發生事故時實時收集的事故信息通過GSM發送給事故現場遠程接收和顯示系統。事故現場遠程接收和顯示系統部分由一臺計算機和一個GSM模塊部分組成，GSM模塊把接收到的事故信息發送給計算機，計算機把相應的事故信息通過VB和JAVASCRIP在現有的Google Map顯示出來，從而最大的降低了整個系統的成本及利用上Google Map豐富的資源優勢。
Ø 微控制器（MCU）
本系統采用W77E58作為控制核心，我們所需要的MCU不僅僅是負責采集的功能，還要將收集到的數據傳輸出去，所以需要的是雙向串口，分別控制GPS和GSM，因此選用W77E58雙串口單片機，控制簡單，性價比高。
Ø GSM模塊
GSM模塊采用西門子的TC35i，其性價比很高，體積小。論文參考，單片機。TC35i與GSM 2/2+兼容、雙頻(GSM900/GSMl800)、RS232數據口、符合ETSI標準GSM0707和GSM0705，且易于升級為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標準的AT命令接口，為數據、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應用開發及設計。
Ø GPS模塊
GPS模塊選用LEA5H。GPS模塊用來定位，讀取發生事故時的經度、緯度以及時間。 選用LEA5H是因為它具有50個通道的引擎 ，一百多萬個相關器，在捕獲性能上堪稱無與倫比。同時它的抗干擾能力強功耗消耗極低。
Ø 事故現場遠程接收和顯示之間的通訊，可以通過JAVA，VC，VB，我們采用的是用VB編寫串口的通信及數據分析部分，用JAVASCRIP調用Google Map API使用戶信息和位置在地圖上顯示出來。
1.3硬件框圖
本系統的硬件框圖如圖2所示：
圖2 系統的硬件框圖
1.4軟件流程
本系統分為事故現場信息收集系統和事故現場遠程接收和顯示系統兩個部分，用戶使用事故現場信息收集系統，緊急處理中心使用事故現場遠程接收和顯示系統，事故現場信息收集系統部分的軟件流程圖如圖3所示，事故現場遠程接收和顯示系統部分的軟件流程圖如圖4所示。
圖3 事故現場信息收集系統部分的軟件流程圖
圖4 事故現場遠程接收和顯示系統部分的軟件流程圖
2系統測試
2.1測試數據
測試項 測試地點 測試結果 模擬事故發生時系統的穩定性測試 深圳市南山區深圳職業技術學院 Ok
深圳市福田區深圳市民中心 Ok
深圳市羅湖區梧桐山 Ok
廣深高速 Ok 模擬事故發生時系統的準確性測試 深圳市南山區深圳職業技術學院 Ok
深圳市福田區深圳市民中心 Ok
篇6
[3] 陳偉超 國內移動學習研究現狀及發展建議[J].中國電力教育，2009 No.9
篇7
隨著汽車工業日新月異的發展，現代汽車上使用了大量的電子控制裝置，許多中高檔轎車上采用了十幾個甚至二十幾個電控單元，而每一個電控單元都需要與相關的多個傳感器和執行器發生通訊，并且各控制單元間也需要進行信息交換，如果每項信息都通過各自獨立的數據線進行傳輸，這樣會導致電控單元針腳數增加，整個電控系統的線束和插接件也會增加，故障率也會增加等諸多問題。
為了簡化線路，提高各電控單元之間的通信速度，降低故障頻率，一種新型的數據網絡CAN數據總線應運而生。CAN總線具有實時性強、傳輸距離較遠、抗電磁干擾能力強;在自動化電子領域的汽車發動機控制部件、傳感器、抗滑系統等應用中，CAN的位速率可高達1Mbps。同時，它可以廉價地用于交通運載工具電氣系統中。
二、CAN總線簡介
CAN，全稱為“ControllerAreaNetwork”，即控制器局域網，是由ISO定義的串行通訊總線，主要用來實現車載各電控單元之間的信息交換，形成車載網絡系統，CAN數據總線又稱為CAN—BUS總線。它具有信息共享，減少了導線數量，大大減輕配線束的重量，控制單元和控制單元插腳最小化，提高可靠性和可維修性等優點。
CAN被設計作為汽車環境中的微控制器通信，在車載各電子控制裝置ECU之間交換信息，形成汽車電子控制網絡。其工作采用單片機作為直接控制單元，用于對傳感器和執行部件的直接控制。每個單片機都是控制網絡上的一個節點，一輛汽車不管有多少塊電控單元，不管信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條導線共同接在節點上，這兩條導線就稱作數據總線（Bus）。CAN數據總線中數據傳遞就像一個電話會議，一個電話用戶就相當于控制單元，它將數據“講入”網絡中，其他用戶通過網絡“接聽”數據，對這組數據感興趣的用戶就會利用數據，不感興趣的用戶可以忽略該數據。
一個由CAN總線構成的單一網絡中，理論上可以掛接無數個節點，但實際應用中，所掛接的節點數目會受到網絡硬件的電氣特性或延遲時間的限制。使用計算機網絡進行通信的前提是，各電控單元必須使用和解讀相同的“電子語言”，這種語言稱“協議”。汽車電腦網絡常見的傳輸協議有多種，為了并實現與眾多的控制與測試儀器之間的數據交換，就必須制定標準的通信協議。隨著CAN在各種領域的應用和推廣，1991年9月PhilipsSemiconductors制定并了CAN技術規范（Version2.0）。該技術包括A和B兩部分。2.0A給出了CAN報文標準格式，而2.0B給出了標準的和擴展的兩種格式。1993年11月ISO頒布了道路交通運輸工具—數據信息交換—高速通信局域網國際標準ISO11898，為控制局域網的標準化和規范化鋪平了道路。美國的汽車工程學會SAE2000年提出的J1939，成為貨車和客車中控制器局域網的通用標準。
三、CAN-BUS數據總線的組成與結構
CAN-BUS系統主要包括以下部件：CAN控制器、CAN收發器、CAN-BUS數據傳輸線和CAN-BUS終端電阻。：
1．CAN控制器，CAN收發器
CAN-BUS上的每個控制單元中均設有一個CAN控制器和一個CAN收發器。CAN控制器主要用來接收微處理器傳來的信息，對這些信息進行處理并傳給CAN收發器，同時CAN控制器也接收來自CAN收發器傳來的數據，對這些數據進行處理，并傳給控制單元的微處理器。
CAN收發器用來接收CAN控制器送來的數據，并將其發送到CAN數據傳輸總線上，同時CAN收發器也接收CAN數據總線上的數據，并將其傳給CAN控制器。
2．數據總線終端電阻
CAN-BUS數據總線兩端通過終端電阻連接，終端電阻可以防止數據在到達線路終端后象回聲一樣返回，并因此而干擾原始數據，從而保證了數據的正確傳送，終端電阻裝在控制單元內。
3．數據傳輸總線
數據傳輸總線大部分車型用的是兩條雙向數據線，分為高位﹝CAN-H﹞和低位﹝CAN-L﹞數據線。為了防止外界電磁波干擾和向外輻射，兩條數據線纏繞在一起，要求至少每2.5cm就要扭絞一次，兩條線上的電位是相反的，電壓的和總等于常值。
四、車載網絡的應用分類
車載網絡按照應用加以劃分，大致可以分為4個系統：車身系統、動力傳動系統、安全系統、信息系統。
1．動力傳動系統
在動力傳動系統內，動力傳動系統模塊的位置比較集中，可固定在一處，利用網絡將發動機艙內設置的模塊連接起來。在將汽車的主要因素—跑、停止與拐彎這些功能用網絡連接起來時，就需要高速網絡。
動力CAN數據總線一般連接3塊電腦，它們是發動機、ABS/EDL及自動變速器電腦（動力CAN數據總線實際可以連接安全氣囊、四輪驅動與組合儀表等電腦）。總線可以同時傳遞10組數據，發動機電腦5組、ABS/EDL電腦3組和自動變速器電腦2組。數據總線以500Kbit/s速率傳遞數據，每一數據組傳遞大約需要0.25ms，每一電控單元7~20ms發送一次數據。優先權順序為ABS/EDL電控單元發動機電控單元自動變速器電控單元。在動力傳動系統中，數據傳遞應盡可能快速，以便及時利用數據，所以需要一個高性能的發送器，高速發送器會加快點火系統間的數據傳遞，這樣使接收到的數據立即應用到下一個點火脈沖中去。CAN數據總線連接點通常置于控制單元外部的線束中，在特殊情況下，連接點也可能設在發動機電控單元內部。
2．車身系統
與動力傳動系統相比，汽車上的各處都配置有車身系統的部件。因此，線束變長，容易受到干擾的影響。為了防干擾應盡量降低通信速度。在車身系統中，因為人機接口的模塊、節點的數量增加，通信速度控制將不是問題，但成本相對增加，對此，人們正在摸索更廉價的解決方案，目前常常采用直連總線及輔助總線。
舒適CAN數據總線連接一般連接七個控制單元，包括中央控制單元、車前車后各一個受控單元及四個車門的控制單元。舒適CAN數據傳遞有七大功能：中控門鎖、電動窗、照明開關、空調、組合儀表、后視境加熱及自診斷功能。控制單元的各條傳輸線以星狀形式匯聚一點。這樣做的好處是：如果一個控制單元發生故障，其他控制單元仍可發送各自的數據。該系統使經過車門的導線數量減少，線路變得簡單。如果線路中某處出現對地短路，對正極短路或線路間短路，CAN系統會立即轉為應急模式運行或轉為單線模式運行。
數據總線以62.5Kbit/s速率傳遞數據，每一組數據傳遞大約需要1ms，每個電控單元20ms發送一次數據。優先權順序為：中央控制單元駕駛員側車門控制單元前排乘客側車門控制單元左后車門控制單元右后車門控制單元。由于舒適系統中的數據可以用較低的速率傳遞，所以發送器性能比動力傳動系統發送器的性能低。
整個汽車車身系統電路主要有三大塊：主控單元電路、受控單元電路、門控單元電路。
主控單元按收開關信號之后，先進行分析處理，然后通過CAN總線把控制指令發送給各受控端，各受控端響應后作出相應的動作。車前、車后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求執行，并把執行的結果反饋給主控端。門控單元不但通過CAN總接收主控端的指令，還接收車門上的開關信號輸入。根據指令和開關信號，門控單元會做出相應動作，然后把執行結果發往主控單元。
（1）安全系統
這是指根據多個傳感器的信息使安全氣囊啟動的系統，由于安全系統涉及到人的生命安全，加之在汽車中氣囊數目很多，碰撞傳感器多等原因，要求安全系統必須具備通信速度快、通信可靠性高等特點。
（2）信息系統
信息系統在車上的應用很廣泛，例如車載電話、音響等系統的應用。對信息系統通信總線的要求是：容量大、通信速度非常高。通信媒體一般采用光纖或銅線，因為此兩種介質傳輸的速度非常快，能滿足信息系統的高速化需求。
五、CAN總線技術在汽車中應用的關鍵技術
利用CAN總線構建一個車內網絡，需要解決的關鍵技術問題有：
（1）總線傳輸信息的速率、容量、優先等級、節點容量等技術問題
（2）高電磁干擾環境下的可靠數據傳輸
（3）確定最大傳輸時的延時大小
（4）網絡的容錯技術
（5）網絡的監控和故障診斷功能
（6）實時控制網絡的時間特性
（7）安裝與維護中的布線
（8）網絡節點的增加與軟硬件更新(可擴展性)
六、結束語
CAN總線作為一種可靠的汽車計算機網絡總線，現已開始在先進的汽車上得到應用，從而使得各汽車計算機控制單元能夠通過CAN總線共享所有的信息和資源，以達到簡化布線、減少傳感器數量、避免控制功能重復、提高系統可靠性和可維護性、降低成本、更好地匹配和協調各個控制系統之目的，隨著汽車電子技術的發展，具有高度靈活性、簡單的擴展性、優良的抗干擾性和糾錯能力的CAN總線通信協議必將在汽車電控系統中得到更廣泛的應用。
參考文獻
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[2]鄔寬明．CAN總線原理和應用系統設計．航空航天大學出版社．1996．
[3]周震．基于CAN總線的車身控制模塊．南京航空航天大學．2005．
篇8
2.1.1企業用地規模根據企業空間規模劃分地塊是進行工業園區控制性詳細規劃的基本內容，當前普遍采取的方法為首先確定道路等級，然后根據道路的間距來確定地塊面積。這種地塊劃分方式沒有考慮產業的空間規模特性，往往會與產業實際的用地需求不符合，容易造成土地資源的浪費。圖1不同規模企業比例本文利用互聯網搜集了113個汽車零配件產業企業的數據，包括:產值、占地面積、所在城市、職工人數、產量、地均產值、工作崗位密度、人均產值等。根據用地規模將其分為中小型企業、大型企業和特大型企業三種類型，中小型企業的用地面積在20hm2以下，大型企業的用地面積為20～30hm2，特大型企業的用地面積為40hm2左右。數據統計分析顯示，中小型企業占的數量最多，為71.3%，這和我國中小企業在工業企業中的比例是相符的。大型企業占總量的23.4%;而特大型企業所占數量最少，僅為5.3%。圖3各種土地單元所占比例中小型企業、大型企業和特大型企業的用地規模分布情況分析顯示，中小型企業和大型企業總面積基本相似，特大型企業占地面積稍小些。中小型企業和大型企業在空間上所占比例都在4成左右;而大型企業空間比例約占全部的2成左右。三類企業面積的比例為4∶4∶2。這說明中小型企業雖然數量眾多，但總的用地量與大型企業相當。雖然特大型企業在數量上僅占全部的5%，但在用地空間上卻占到20%，這表明特大型企業在汽車零配件產業中占有重要地位。
2.1.2企業用地規模與產業類型的關系分析顯示，企業用地規模和產業類型存在直接關系。總體用地上，企業的用地規模與行業類型有關:中小型企業主要集中在汽車電子行業、機械沖壓件制造行業，這些行業的企業占地面積在10hm2以下，多為5hm2左右;大型企業主要集中在汽車安全氣囊、齒輪、輪胎行業，這些行業的平均用地都在10～15hm2;特大型企業主要集中在輪胎和汽車安全玻璃等行業，這些行業的平均用地都在20hm2以上。企業用地規模的統計結果顯示，輪轂、后視鏡、濾油器、汽車燈、汽車門，汽車儀表等行業的企業標準差較小，這表明這些行業空間需求的差異不大，這些企業多為用地小于20hm2的中小企業。玻璃、汽車綜合部件和機械加工類型企業的標準差比較大，這說明這幾個行業空間需求彈性較大，企業類型既有特大型企業，也有中小型企業。濾油器、輪轂、汽車燈、汽車門和汽車儀表等企業空間需求的差異較小，均為小型企業，這說明上述產品生產的門檻較低，需要資金投入較少。
2.2土地產出效能分析大部分汽車零配件生產企業的地均產出低于2000萬元/hm2，這部分企業占總量的41%;其中地均產值在1000萬元以下的企業占總量的27.5%，這說明汽車零部件產業總體土地產出能力不高。圖5土地產出效能分析(100萬元/hm2)根據對收集到的汽車零部件生產企業的土地產出效能分析發現，行業的土地產出能力差異比較大，小型零部件等電子零配件和加工行業地均產值顯著高于其他產業。數據統計分析顯示汽車電子、加工行業和橡膠制品的土地產出值較高。其中，汽車電子(汽車喇叭)、加工行業(汽車后視鏡)標準差較大，這表明這兩個行業的地均產值差異較大;綜合人均產出情況可以看出，加工行業(汽車后視鏡)的人均產出差異也較大，這說明，加工行業的用地產出差異主要來
2.4分析小結研究結果顯示，當前汽車零配件企業主要為中小型企業，占地面積5hm2左右的小型企業最多。用地面積在10hm2以下的企業所占比率達到全部的40%左右，進入門檻較低，大量企業規模較小。我國自企業生產效率。而汽車電子(汽車喇叭)的人均產出差異較小，這表明汽車電子作為勞動密集型產業，其用地差異主要來自企業的規模。此外，橡膠制品行業與汽車電子行業相反，土地產出的標準差、方差均比較小，這說明輪胎行業土地產出效能對資金投入的依賴性較大。以上分析表明，不同類型的企業對于用地的需求彈性是不同的。數據同時顯示，靠近中心城市汽車產業的土地利用效率要高于遠離中心城市的土地利用效能。因此在用地規劃中高產出效能行業應位于工業園區相對的核心區位，產出效能相對較低的行業門類則應該相對位于工業園區的邊緣區位。
2.3工作崗位密度分析工作崗位密度是產業園區配套設施布局的重要依據。汽車零部件生產企業的工作崗位密度分析顯示，行業的工作崗位密度差異比土地效能差異小，汽車零部件產業的平均崗位密度為92.7個/hm2。汽車綜合制造和電子產品制造行業(如汽車儀表、安全氣囊、汽車喇叭、后視鏡、汽車燈制造)為勞動密集型企業，用工密度較高，其工作崗位密度平均達到135個/hm2。汽車機械加工和玻璃加工行業(如汽車齒輪、輪胎、輪框、安全玻璃制造)用工密度相對較低，其工作崗位密度平均為57個/hm2。工業園區配套服務系統的建立需要根據園區人口的分布情況來制定，為了方便被服務人群，產業園區生活設施的配套建設應盡可能靠近工作崗位密集地區。現階段處于汽車產業的發展初期，行業之間的整合還沒有充分進行，但隨著企業之間的競爭加劇，大企業技術和規模優勢的突顯，大企業的規模優勢將逐漸形成。因此在用地的劃分中應充分考慮小企業的發展趨勢，用地盡量集中布置，以便為中小企業的規模擴展、企業的整合提供空間。大型企業和特大型企業將是空間需求力量的主導，隨著產業競爭和整合的升級，大型和特大型企業將在空間規模上進行擴展。因此在用地布局中建議按照不同規模類型的企業在園區內依次布局，同時保留各種規模企業的空間拓展彈性，以利于企業間的相互合作和空間整合。研究顯示，企業用地規模和產業類型存在顯著聯系。部分行業，如玻璃、汽車綜合部件和機械加工類企業的空間需求彈性較大。工業園區的發展過程也是產業整合和升級的過程，隨著產業種類的完善和層次的升級，產業園區的發展在空間上也存在不確定性，因此有必要為企業在空間上擴張成長預留發展空間，一方面滿足不同行業的空間需求彈性需要，另一方面滿足企業未來進行產業整合的需要。
3案例分析唐山市現代裝備制造工業區位于唐山市開平區，其用地約20km2，按照“一區多園”模式，規劃了裝備制造產業園，光伏產業園，汽車配件工業園。其宗旨是“生態、活力、高效、可持續”。并以北部的石榴河生態長廊為依托，規劃建設成為融生產、生活、休閑、娛樂為一體的現代裝備制造業基地。
篇9
一、汽車電子技術
現代電子技術與汽車工業的結合促成了電子汽車概念的誕生和實現，概括地來說當前的汽車電子技術主要包括：智能化集成傳感器：提供用于模擬和處理的信號，而且還能對信號作坊大處理。同時，他還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自動校正，具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號的質量不受影響；嵌入式微處理機已廣泛地應用與安全、環保、發動機、傳動系、速度控制和故障診斷中。軟件技術：隨著汽車電子技術應用的增加，對有關控制軟件的需求也相應增加，并可能要求進一步計算機聯網。因此，要求使用多種語言，并開發出通用的高水平軟件，以滿足多種硬件的要求。轎車上多通道傳輸網絡將大大地依賴于軟件；多通道傳輸技術，多通道傳輸技術的采用，對電子控制集成化的實現是十分必要和有效的。采用這種技術后，使各個數據線成為一個網絡，以便分享汽車中心計算機的信息。汽車車載電子網絡：汽車電子設備發展的一個重要趨勢是大量使用微處理機來改善汽車的性能。隨著電控器件在汽車上越來越多的應用，車載電子設備間的數據通信變得越來越重要。為了進一步提高行使的經濟性，溫度及車速等信息必須在不同控制單元間交換。由此，以分布式控制系統為基礎構造汽車車載電子網絡系統是很有必要的。集成化技術：汽車電子技術的一個發展趨向是功能集成化，從而實現更經濟、更有效以及可診斷的數據中心。光導纖維：汽車電子技術的進步，已使各系統控制走向集中，形成整車控制系統。這一系統除了中心電腦外，甚至包括多達23個微處理器及大量傳感器和執行部件，組成一個龐大而復雜的信息交換與控制系統等。
二、國內汽車電子技術發展
電子技術在汽車工業中的應用加快了汽車技術的升級和突破，自20世紀80年代以來，汽車工業的長足發展，也是以電子技術（特別是計算機、集成電路技術）為動力而實現的。采用電子技術是解決汽車所面臨的諸多技術問題的最佳方案。因此一國電子產業的發展水平及其在汽車工業領域的應用情況決定了其在未來軌跡汽車行業競爭中的地位和影響力。目前，國產汽車的電子技術應用多數還處于初級階段。只有少數廠家，主要集中在一些中外合資和國內較為先進的汽車生產廠家，開始將電子控制裝置應用在汽車工業中。國內現在采用的電子裝置主要包括發動機的燃油噴射、電子點火控制、汽車安全性方面的安全氣囊，ABS等領域，而且多數為直接引進國外產品組裝，國內科研院所目前有關汽車電子技術應用的研究也主要集中在發動機控制、電控懸架、ABS系統等幾個方面，在汽車的電子網絡化技術、GPRS導航及智能交通系統的研究等方面與國外還有一定差距。
三、現代電子技術促進汽車智能管理的發展
隨著經濟的快速發展和人民群眾對汽車工業要求的逐步提高，當前的電子技術在汽車工業領域里得到了很好較快較好的應用。汽車智能管理系統就是這一應用的重要體現。車輛智能管理儀（以下簡稱管理儀）硬件構成主要由CPU，數據存儲器擴展電路、IC卡接口電路、GPS接收電路、光電隔離的輸入、輸出電路、數碼相機控制電路、指示燈、蜂鳴器及電源部分組成。采用GPS接收機接收衛星的信號，經過計算后可得出車輛所處的經緯度、行駛速度、行駛方向等參數。管理儀還能夠采集與司機操作有關的數據，如剎車、遠光燈、近光燈、左右轉向燈、喇叭、霧燈、制動氣壓、車門開關等參數。管理儀根據預先設定的時間間隔和特殊事件的觸發，將有關數據保存入IC（Intelligent Card）卡中。根據這些數據，車輛管理部門就可以對車輛的歷史運行狀況進行檢查、管理，以確定車輛是否按照規定的要求運行。管理儀還能夠對最近15次停車前，每次停車前50秒的所有信息進行詳細記錄，GPS數據的采集速度受GPS系統的限制，每秒鐘記錄1次，其他參數每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數碼照相機的控制接口，可以根據外部觸發信號，對車內的情景拍照。 轉貼于
汽車工業是高科技工業，汽車性能的每一步提升都伴隨著新技術、新工藝的運用。電子技術是21世紀推動經濟發展和社會變革的重要技術之一，電子技術的發展及其在汽車工業領域的廣泛應用將有效提升汽車工業的發展水平。
參考文獻
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[2]張慶湘：《淺析電子技術在現代汽車工業中的發展與應用》，載《企業技術開發》2007，6.
[3]李衛東：《淺談電子技術在現代汽車工業領域中的應用》，載《中國職工教育》2005，9.
篇10
Keywords: spatial integration ,land use， Auto parts industry
中圖分類號： P415.1+3 文獻標識碼： A 文章編號：
1.研究背景
產業園區是區域經濟發展的增長極，產業園區的合理布局與開發建設，能對區域經濟發展起到有效的拉動作用，同時也對我國產業的培育和發展起到引導作用。實踐證明開發合理、功能完備的產業園區對于促進主導產業的形成，能有效帶動整個產業集群的發展起到重要的推動作用，通過產業分布優化與產業積聚效益相結合，形成極具區域競爭力的產業群落[1]，并引導產業鏈上下游企業向城市周圍集聚。
土地利用是產業園區的健康、可持續發展重要前提，也是產業園區得以成功運行的有力保障。但當前，產業園區在建設過程中大量存在用地規模大，用地效率低的問題[2]。以往的研究[3]主要從宏觀角度對土地利用政策進行研究，提出土地利用政策建議。但缺乏對不同產業由于產品工藝和生產流程的差異而導致的用地差異的研究，因此在實踐過程中，如控制性詳細規劃過程中，往往出現地塊劃分、土地布局和基礎設施與產業自身特征相違背的現象，導致土地布局的不合理和土地的使用效率的下降，進而影響了開發區整體效益的提高。
本文將對如下方面進行分析：
首先，本文將分析汽車零配件產業不同行業的土地劃分規模的問題。地塊劃分方式，當前普遍采取的方法為根據道路網格來劃分地塊密度。由于用地是利用根據道路網間距確定的沒有考慮產業的空間需求問題就造成了用地劃分和土地使用之間的矛盾，同時也造成了用地規模單一，缺乏土地配置的靈活性。
其次，本文將對汽車零部件不同行業的土地效用差異進行分析。本文將采用數據統計分析的方法，分析不同行業的土地產出的差異和行業空間布局的問題。分析產業土地產出效應的差異，有利于在土地出讓過程中充分評估土地價值。為政府在出讓土地時定價提供依據。
最后，本文將對不同產業的崗位密度情況進行分析。在以往的研究中很少對不同行業的工作崗位密度進行研究。了解不同產業的工作崗位密度，將為基礎設施的布局和建筑密度提供依據，并將有效的提高基礎設施對企業的服務效率。
2.研究路線
本文以汽車零配件產業為分析對象。汽車零配件產業涉及到上游的冶金、鋼鐵、機械、電子、橡膠、石化、塑料、玻璃、化學、紡織等工業領域，并延伸到商業、維修服務業、保險業、運輸業和公路建筑等諸多行業。汽車零配件產業具有投資少、利潤高、產業鏈長，對周邊產業帶動能力強的等特點。
汽車零配件產業鏈核心產業按照加工主要工藝可分為5大行業，這5大行業包括：沖壓機械加工（以輪轂、濾油器和齒輪制造為代表）；汽車電子設備（以汽車儀表和喇叭制造行業為代表）；汽車玻璃綜合（以汽車安全玻璃和反光鏡行業為代表）；汽車綜合部件（以汽車門和安全氣囊制造行業為代表）；汽車輪胎綜合加工（以汽車輪胎制造行業為代表）。數據通過互聯網獲取，收集互聯網上企業的公開信息，利用互聯網搜索，搜集了113個汽車零配件產業的企業的數據，收集的信息包括：產值、占地面積、所在城市、職工人數、產量、地均產值、工作崗位密度、人均產值方面。
本文使用SPSS和EXCEL等分析軟件，分別對企業用地規模、土地產出效能、工作崗位密度等進行了數量統計分析。得出不同產業在規模、行業用地特征方面的規律，并據此提出各個行業企業用地規模的建議值。并將分析結果應用于唐山現代裝備制造業產業園區的控制性詳細規劃中。
3汽車零配件產業空間需求分析
3.1產業用地規模
3.1.1企業用地規模
根據企業空間規模劃分地塊是進行工業園區控制性詳細規劃中的基本內容，當前普遍采取的方法為首先確定道路等級，然后根據道路的間距來確定地塊面積。但是這種地塊劃分方式沒有考慮到產業的空間規模特性，往往會與產業實際的用地需求不符合。例如數據分析顯示大量汽車零配件產業的用地面積都在20公頃以內，如果地塊劃分為25公頃，會造成土地的浪費。
在開發區建設初期，為了形成開發區規模，主要任務為招商引資，吸引企業入駐。在這個時期土地使用效率并不是開發區需要重點解決的問題。但隨著開發區后期的發展，開發區的主導產業逐漸形成，其規模效應促使更多的關聯企業入駐，此時土地資源逐漸成為制約發展的瓶頸，有必要進一步提高提高土地利用效率。
本文將用地規模分為中小型企業、大型企業和特大型企業三種類型，中小型企業的用地面積在20公頃以下，大型企業的用地面積為20-30公頃，特大型企業的用地面積為40公頃左右。數據統計分析顯示，中小型企業占的數量最多為71.3%，這和我國當前工業企業的現狀是相符的，表明中小企業在我國所占比例很大。大型企業占總量的23.4%；而特大型企業所占數量最少，僅為5.3%。分析顯示，企業規模越大，數量隨之減少。
為了進一步了解中小型企業、大型企業和特大型企業的用地規模的分布情況，下文將對三種企業用地規模的分布情況進行分析。這三類企業的用地規模比較發現，用地面積20公頃以下的中小型企業和用地規模在20-30的大型企業占地面積基本相似，特大型企業占地面積稍小些。中小型企業和大型企業在空間上所占比例都在4成左右；而大型企業空間比例約占全部的2成左右。三類企業占地面積的比例為4：4：2。這說明中小型企業雖然數量眾多，但總的用地量和與大型企業相當。雖然而特大型企業在數量上僅占全部的5%，但在用地空間上卻占到20%，這表明特大型企業在汽車零配件產業中占有重要地位。
3.1.2企業用地規模與產業類型的關系
通過對企業用地規模和產業類型關系的分析顯示，企業用地規模與產業類型存在直接關系。總體用地上：大、中、小型企業的占地規模與行業類型有關：中小型企業主要集中在汽車電子行業機械沖壓件制造行業，這些產業的企業占地面積多數在10公頃以下，多為5公頃左右；大型企業主要集中在汽車安全氣囊、齒輪、輪胎行業，這些行業的平均用地都在10公頃以上，15公頃左右；特大型企業主要集中在輪胎和汽車安全玻璃等行業，這些行業的平均用地都在20公頃以上。
上表為不同行業企業用地規模的統計，統計結果顯示輪轂、后視鏡、濾油器、汽車燈、汽車門，汽車儀表這些類型的企業標準差較小，這表明這些行業空間需求的差異不大，而且這些企業都是用地小于20公頃的中小企業。
玻璃、汽車綜合部件和機械加工類型企業的標準差比較大，這表明這幾個行業空間需求彈性較大。汽車安全玻璃企業的規模分別由3-38公頃，從特大型、到中小型規模都有分布；汽車齒輪企業也從1-35公頃從特大型、到中小型規模都有分布；汽車氣囊企業也從4-29公頃從特大型、到中小型規模都有分布。
與之相比，濾油器、輪轂、汽車燈、汽車門和汽車儀表等企業的空間需求的差異較小，而且這些企業都是小型企業，說明上述產品生產的門檻較低，需要資金投入較少。
分析結果顯示，當前汽車零配件企業主要為中小型企業，其中，占地面積5公頃左右的小型企業最多。用地面積在10公頃以下的企業所占比率達到全部的40%左右。這表明對于汽車零配件產業而言，大部分企業規模偏小。這是由于汽車零配件產業部分行業進入門檻較低，大量企業規模較小。這也說明了我國現階段處于汽車產業的發展初期，行業之間的整合還沒有充分進行，現階段的企業還是以小規模的為主，但隨著國企業之間的競爭加劇，大企業技術和規模優勢的突顯，大企業的壟斷地位將逐漸形成。因此在用地的劃分中應充分考慮小企業未來的發展趨勢，小企業的用地盡量集中布置，以便為小企業的規模擴展，企業的整合提供空間。
此外從企業用地空間分布來看，中小型企業、大型企業和特大型企業的用地比例為4：4：2。這為工業園區確定不同規模企業的用地單元劃分提供了依據。另外結合前面的分析顯示，中小企業并不是空間需求的主導因素，無論是現在還是未來，大型企業和特大型企業將是空間需求力量的主導，隨著產業競爭和整合的升級，中小型企業在數量、力量方面將進一步削弱，大型和特大型企業將在空間規模上進行擴展。因此在用地布局中建議按照不同規模類型的企業在園區內依次布局，同時保留各種規模企業的空間拓展彈性，以利于企業間的相互合作和空間整合。
最后，企業用地規模和產業類型也有著顯著的聯系。部分行業如玻璃、汽車綜合部件和機械加工類型企業的空間需求彈性較大，而部分企業的空間需求彈性較小。一方面由于汽車零配件行業需要投入資金較少，門檻較低，這就形成了進入的企業的規模和技術水平差異較大。但是工業園區的發展過程也是產業整合和升級的過程，隨著產業種類的完善和層次的升級，產業園區的發展在空間上也存在不確定性，因此有必要為企業在空間上擴張成長預留發展空間，一方面滿足不同行業的空間需求彈性需要，另一方面滿足的企業未來進行產業整合的需要。
3.2土地產出效能分析
根據工業區位理論，在不同的區位條件下的由于土地在交通運輸、等方面的差異，不同區位提條件下的土地產出效能存在顯著差異。本部分將對汽車零配件行業生產企業的土地產出效能進行研究，為產業布局提供依據。
圖5土地產出效能分析（100萬元/公頃）
對汽車零配件生產企業的土地產出效能分析顯示，大部分企業的地均產出低于2000萬元/公頃，這部分企業占總量的41%；其中地均產值在1000萬元以下的企業占所占的比例最多,占總量的27.5%，汽車零部件產業總體土地產出能力不高，位于中心城市的汽車產業土地產出效率較高。
根據對收集到的汽車零部件生產企業的土地產出效能分析發現，行業的土地產出能力差異比較大，小型零部件等電子零配件和加工行業地均產值顯著地高于其他產業。
數據統計分析顯示汽車電子、加工行業和橡膠制品的土地產出值較高。在這其中，汽車電子（汽車喇叭）、加工行業（汽車后視鏡）標準差較大，這表明這兩個行業的地均產值的差異較大，究其原因，從人均產出表中可以看出，加工行業（汽車后視鏡）的人均產出差異也較大，結合這兩個數據可以發現，加工行業的用地產出差異主要來自企業生產效率。而汽車電子（汽車喇叭）的人均產出差異較小，這表明汽車電子作為勞動密集型產業，其用地差異主要來自企業的規模。此外，橡膠制品行業與汽車電子行業相反，土地產出的標準差較小，方差較小，這說明輪胎行業土地產出效能對資金投入的依賴性較大。以上分析表明，不同類型的企業對于用地的需求彈性是不同的。
另外，不同的土地利用效率與土地區位的選擇直接相關。數據顯示，靠近中心城市汽車產業的土地利用效率要高于遠離中心城市的土地利用效能。因此在用地規劃中產出效能高行業應位于工業園區相對的核心區位，產出效能相對較低的行業門類則應該相對位于工業園區的邊緣區位。
3.3工作崗位密度分析
工業崗位密度是產業園區配套設施的布局的依據重要依據。根據對收集到的汽車零部件生產企業的工作崗位密度分析可以看出，行業的工作崗位密度差異比土地效能差異小，汽車零部件產業的平均崗位密度為92.7個/公頃。勞動密集型的汽車儀表、安全氣囊、汽車喇叭、后視鏡、汽車燈制造為代表的汽車綜合制造和電子產品制造行業用工密度較高。其工作崗位密度平均達到135個/公頃。以汽車齒輪、輪胎、輪框、安全玻璃制造為代表的汽車機械加工和玻璃加工行業用工密度相對較低。其工作崗位密度平均為57個/公頃。
工業園區的配套服務系統的建立需要根據園區人口的分布情況來制定，而工作崗位密度為工業園區配套服務系統的建立提供了基本依據。為了方便被服務人群，產業園區生活設施的配套建設應盡可能靠近工作崗位密集地區。
4 案例分析：唐山現代裝備制造工業區
唐山市現代裝備制造工業區是唐山市開平區，重點規劃的“四大區域”之一。其用地約20平方公里，按照“一區多園”模式，規劃了裝備制造產業園，光伏產業園，汽車配件工業園。其宗旨是“生態、活力、高效、可持續”。并以北部的石榴河生態長廊為依托，規劃建設成為融生產、生活、休閑、娛樂為一體現代裝備制造基地。
4.1用地規模和用地單元劃分
根據前面對于企業規模的分析，對于產業園區的單位土地規模按照中小企業、大型企業和特大型企業用地規模按照4：4：2的比例劃分。
對開發區汽車零配件企業園區分為按照規模分為三類：
1、中小企業汽配園，中小企業在汽車零配件產業中所占的比例較高，用地單元按照4-8公頃劃分，因此道路網間距為150-250米。在此基礎上用地規模可以通過支路進一步分割，以滿足不同層面小企業的用地需要。
2、大型企業汽配園，大型企業在汽車零配件企業中在數量上占全部企業的24%左右。但在用地的規模上達到40%，對于此類企業用地單元按照10-20公頃劃分，道路網間距在300-500米之間。前面分析顯示，此類企業的用地需求彈性較大，需要為其提供充足的發展空間。
3、特大型企業汽配園，特大型企業在汽車零配件企業中在數量上僅占全部的企業的5%，但是用地規模上達到20%，這類企業將是汽車配件園的未來發展的主導力量。對于此類企業用地單元按照30-40公頃劃分，道路網間距采用500-700米。企業的交通主要通過較高等級的次干路與連接，并為企業提供充足的空間預留。
4.2企業空間布局
根據上文對于土地產出效能的分析，在汽車零配件產業園的規劃中，高土地產出的行業盡可能靠近中心城區。同時根據企業的規模不同也提出不同的空間布局要求：
對于中小企業汽配園
為了提高土地產出價值，在規劃中盡量靠近城市中心區布置。在交通方面，加強與城市中心區連接，并增加道路網密度，以滿足小企業的貨物疏散的需求。同時，企業地塊主要通過支路劃分，在遠期為了滿足未來企業整合和發展的需要，用地單元可以通過合并地塊向大型企業轉換。
對于大型企業汽配園
特大型企業在產業鏈中將占主導地位，空間布局中大型企業靠近特大型企業園區布置，以方便大型企業為特大型企業提業鏈配套服務。同時為了減少道路切割對大型企業的影響，將大型企業汽配園布置在與中心區距離適中的位置。由于企業規模較大，用地單元通過次干路劃分，并且預留城市支路用地，在必要情況下還可以進一步將用地進行劃分。
對于特大企業汽配園
為了滿足特大型企業大量物流的需要，將特大型企業靠近物流中心布置，以減少貨物運輸距離。同時遠離城市中心區布置，以避免道路切割對于企業的影響。地塊通過主干道劃分，同時預留城市次干道用地，用地單元靈活布置，在必要的時候可以在進行劃分。
總之，在企業空間布局方面，按照土地產出效用，對企業進行布置。土地產出高的企業盡量靠近中心城區，通過空間布局為產業鏈完善提供條件。
4.3配套設施布局
生活配套設施是工業園區可持續發展的重要保證。根據工作崗位密度分布情況，高工作崗位密度行業盡可能靠近中心城區和居住用地布置，同時生活配套設施開發和建設應靠近如娛樂、購物等，應盡量靠近高工作崗位密度的企業布置。
5結論
論文主要目的為通過數據分析得到產業空間需求方面一般性的規律，并對唐山裝備制造工業園區中的汽車零配件產業園空間發展提供依據，根據分析結論提出了汽車零配件產業園的用地布局和規模。本文從實證研究對產業發展和空間導向整合做了一次有益的嘗試。本文的引用企業數據來自企業在互聯網的公開信息，為非官方的數據，企業在數據時較大的隨意性，數據的精度較低。這在以后的深入研究中需要進一步改進。
參考文獻：
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篇11
在傳統汽車中，開關、繼電器、電磁儀表等與電子相關的零部件構成了汽車電器，它們之間信息交互是建立在點對點電氣信號連接基礎上的。電氣信號的種類也局限于模擬信號和開關信號。實施信號連接的電線束，通常稱為線束。
汽車中電器的技術含量和數量是衡量汽車性能的一個重要標志。汽車電器技術含量和數量的增加，意味著汽車性能的提高。但汽車電器的增加，同樣使汽車電器之間的信息交互橋梁—線束和與其配套的電器接插件數量成倍上升。在1955年平均一輛汽車所用線束總長度為45米；而到了2002年，一輛汽車所用的平均線束總長度達到了4000米。線束的增加不但占據了車內的有效空間，增加了裝配和維修的難度，提高了整車成本，而且妨礙了整車可靠性的提高。
為了在提高性能與控制線束數量之間尋求一種有效的解決途徑，在20世紀80年代初，出現了一種基于數據網絡的車內信息交互方式—車載網絡。
汽車制造商根據各個地方不同速度的要求，將會制定出幾個不同標準的車載網絡。“對于所有的汽車制造商來說，車載網絡中的很多運行都涉及到工業標準，” 通用汽車公司的一位研究電子動力傳輸的專家Dennis Bogden說。“如果你獲得高速的數據是通過鏈接一個網絡，而低速的數據又是鏈接另一個網絡的話，我們就早已經停止了各種各樣的技術嘗試，因為我們需要的僅僅是一個車載網絡。”
2.車載網絡的應用
車載網絡按照應用加以劃分，大致可以分為4個系統：車身系統、動力傳動系統、安全系統、信息系統。
在動力傳動系統內，動力傳動系統模塊的位置比較集中，可固定在一處，利用網絡將發動機艙內設置的模塊連接起來。在將汽車的主要因素—行駛、停車與轉向這些功能用網絡連接起來時，就需要高速網絡。
動力CAN數據總線一般連接3塊電腦，它們是發動機、ABS/EDL及自動變速器電腦（動力CAN數據總線實際可以連接安全氣囊、四輪驅動與組合儀表等電腦）。總線可以同時傳遞10組數據，發動機電腦5組、ABS/EDL電腦3組和自動變速器電腦2組。數據總線以500Kbit/s速率傳遞數據，每一數據組傳遞大約需要0.25ms，每一電控單元7-20ms發送一次數據。優先權順序為ABS/EDL電控單元發動機電控單元自動變速器電控單元。
與動力傳動系統相比，汽車上的各處都配置有車身系統的部件。因此，線束變長，容易受到干擾的影響。為了防干擾應盡量降低通信速度。在車身系統中，因為人機接口的模塊、節點的數量增加，通信速度控制將不是問題，但成本相對增加，對此，人們正在摸索更廉價的解決方案，目前常常采用直連總線及輔助總線。
整個汽車車身系統電路主要有三大塊：主控單元電路、受控單元電路、門控單元電路。
主控單元按收開關信號之后，先進行分析處理，然后通過CAN總線把控制指令發送給各受控端，各受控端響應后作出相應的動作。車前、車后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求執行，并把執行的結果反饋給主控端。門控單元不但通過CAN總接收主控端的指令，還接收車門上的開關信號輸入。根據指令和開關信號，門控單元會做出相應動作，然后把執行結果發往主控單元。
網絡技術在汽車上的應用，不但增強了汽車的性能，而且減少了線束的用量。2003年6月在南京菲亞特下線的“派力奧·周末風”，由于采用了汽車整體車載網絡技術，從而減少了23%的線束，降低元件重量2.8千克。在“派力奧?周末風”中，車載網絡將前照燈照明、前/后窗自動玻璃清洗控制、轉向燈控制、后風窗雨刮器、內部照明系統、單點觸電動窗自動升降、電子防盜系統通過網絡連為一體。
3.汽車網絡的發展
近兩年在中國生產，價格在8萬元～20萬元之間，采用車載網絡的轎車、SUV情況。價格在20萬元以下的轎車屬于普及型轎車，但車載網絡卻在近兩年在中國生產的普及型轎車中占據了相當大的比重，說明車載網絡已在轎車中進入產業化階段，它不再是高檔轎車獨享的專用高級技術。說明CAN總線已成為普及型轎車車載網絡的主流。
在車載網絡的發展過程中，通信介質已日益引起關注，目前POF已得到大量應用。此前德國寶馬汽車公司宣布在2002年3月上市的最高級新款轎車“BMW7”系列中采用了50米POF。它表明大量采用POF車載網絡的汽車已經開始進入實用階段。
數據通信對速度的要求是永無止境的。在車載網絡的發展過程中，介質的通信速度是制約車載網絡應用和發展的一個重要因素。POF在汽車上的成功應用，不但推動了以Byteflight、FlexRay和MOST等現有的以POF為介質的高速車載網絡的產業化應用，而且為下一代車載網絡的發展創造了條件。隨著人類生活空間的拓展，IT融合于汽車之中是未來發展的必然趨勢，而作為IT裝置之間實施信息交互媒介的網絡，將會有更多類似于IEEE 1394、Bluetooth等IT領域應用的網絡向汽車滲透。
隨著中國經濟的高速發展，面對中國巨大的轎車市場，世界上各大汽車制造商紛紛與國內汽車制造廠合作生產轎車，并且所生產轎車的技術含量正逐漸與世界同步。據相關資料報道，近年來在國內生產的轎車中，汽車電子在汽車中所占的比例及其汽車電子的技術含量已超過世界轎車的平均水平。
目前國際汽車工業廣泛采用系統開發、項目平臺、全球采購、模塊化供貨等運作方式。最近上海、浙江、廣東已在不同程度上起動了汽車電子產業。政府的支持、市場的需求為中國汽車電子的發展提供了良好平臺。車載網絡是典型的實時嵌入式網絡系統，而中國擁有較多的嵌入式系統開發人員，提供了大量的人才儲備。這是中國汽車電子的發展機遇，也是具有自主知識產權車載網絡在中國的發展機遇。
車載網絡作為連接車內機械、電器和電子信息的紐帶，是整車的核心技術，而國內汽車工業的現狀將注定具有自主知識產權的車載網絡的大量運用還需要汽車企業和相關技術開發商付出大量的努力。
【參考文獻】
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大學教育的目標是培養新世紀創新型人才，其關鍵是如何實施研究型教學與研究型學習。為此，我國各高校紛紛提出采用研究型教學的方式來培養、提高學生的創新能力，加強創新型人才培養。何謂研究型教學？研究型教學是指教師以課程內容和學生的學識積累為基礎，在教學過程中通過優化課程結構，建立一種基于研究探索的學習模式。只有在“發現問題分析問題解決問題”的“研究型”教學過程中，學生才可能學會“研究型”學習的能力，經過這樣反反復復的教學和學習實踐，學生的“創新能力”才能培養和提高。因此，研究型教育是創新型教育的前提，二者實質上是辯證統一的。
一、《車輛電子控制技術》課程的特點與存在的問題
《車輛電子控制技術》是車輛工程專業的專業必修課，也是其他工科專業的一門專業選修課。該課程重點介紹發動機、底盤、車身的電子控制設備的基本理論、基本組成、工作過程和控制原理。隨著汽車、拖拉機技術和電子技術的迅速發展，現代車輛為提高動力性、經濟性、安全性、舒適性，以及減少尾氣排放污染而廣泛采用了電子控制技術。電子控制技術是現代車輛技術發展的重要趨勢與標志，從發動機的燃油噴射、點火控制、進氣控制、排放控制、故障自診斷到底盤的傳動系統、轉向與制動系統，以及車身、輔助裝置等都普遍采用了電子控制技術。所以，該課程的重要性在不斷提高，為此，國內許多院校將該課程列為車輛工程專業的必修課。該課程涉及的電子控制技術是很抽象，尤其是工科機械專業而言，學生對該課程充滿了向往，但學習卻很困難，其主要問題：重結構原理，輕控制原理；重理論講解，輕實驗制作。該課程的主要難點是在車輛各電子控制系統的信號采集、各執行器的驅動電路的原理、各控制系統的控制策略等。由于涉及到電子控制、機械、液壓等部分的知識，所以要求學生有較全面扎實的基礎知識。為此，該課程在教學上應突出各模塊的重點、難點內容，有些內容通過現場教學，多媒體中的動畫、影視、教學模型講解，使難點內容通俗化，可視化，形象化。注重理論聯系實際，大量加強實踐教學，以提高實驗課教學的效果，保證該課程的教學質量。通過開展了研究性學習，使自己選擇感興趣的車輛電子控制相關的題目，開展小課題的研究工作，這樣不但增加了學生學習的興趣，也增強了學生分析問題和解決問題的能力。
二、《車輛電子控制技術》課程研究型教學的具體方法
1.課程教學改革目標。以任務模塊為基礎、以學生為主體、以教師為主導，圍繞設定的學習任務模塊進行研究，以提高學生自主性學習和研究性學習，掌握該課程的基本理論、基本方法和基本技能。
2.課程教學改革方案。①制定學習任務模塊。《車輛電子控制技術》的研究型教學內容共制定了18個學習模塊（專題），每個模塊共1學時講授，共18學時，學習任務模塊主要有：發動機供油控制、發動機點火控制、發動機爆震控制、發動機稀薄燃燒技術、防抱死控制系統（ABS）、線控制動、驅動防滑控制系統（ASR）、汽車穩定性控制系統（ESP）、自動變速系統控制、無級變速控制、電控懸架系統、巡航控制系統、安全氣囊（SRS）、倒車防撞控制系統、防盜控制系統、電控轉向系統、自動空調、電動座椅、智能前照燈控制系統、電控雨刮系統等。②劃分學習小組《車輛電子控制技術》共有34個學生選了此課程，共劃分6個學習小組，每個小組5～6人不等。③教學安排主要要點是：開學2周內負責分配完各專題，并提出各專題的要求，列出主要參考文獻；每個小組分配3～4個專題，使每個專題有3個小組負責；各小組分別在課余時間查找資料，按要求歸納整理讀書報告，制作PPT；每2節課由3個小組分別用自制的PPT講授15分鐘，其他同學提問5分鐘，總體時間控制在60分鐘；最后主講老師點評每個小組的講授內容，并現場給予各小組的得分，時間為30分鐘；每個小組的每一位成員至少主講一次。
3.輔導答疑措施。①組建一個課程輔導答疑小組。本學期初，組建了該課程的輔導答疑小組，該小組的成員主要由主講老師、實驗老師、碩士研究生、博士研究生等構成。輔導答疑小組成員名單：魯植雄、劉奕貫、白學峰、李曉勤、常江雪、郭兵、金月、姜春霞、周偉偉等。②籌建了該課程的QQ群。本學期初，籌建了一個《車輛電子控制技術》課程答疑QQ群，在網上隨時回答與指導學生。QQ群名稱：車輛電子控制技術論壇；QQ群號：118062691；群成員人數：44人。
4.成績評定方法。該課程成績由以下三部分構成：①每個小組的3次PPT報告與回答問題情況，占40%；②每人的3篇專題讀書報告，占40%；③每人在課程QQ群的活動情況、平時出勤、作業等，占20%。
三、實施過程
該課程的教學改革得到車輛工程91～93班學生的大力支持和參加，每個小組從第2周起獲得3個任務模塊后，各小組成員根據各模塊設定的學習目標、內容和考核要求，自主查找相關的中文與外文資料。進行整理與歸納，研討模塊的主題，撰寫讀書報告和模塊論文報告。根據歸納總結的模塊內容，學會PPT，以小組為單位宣講制作的PPT，并集體回答問題，每位同學均上臺主講1～2次。積極上網參加《車輛電子控制技術論壇》，能主動發貼子，老師回答問題時能進行相互互動，對課程內容進一步深入學習。
四、實施效果
1.培養了學生自主獲取知識的方法技巧。各小組成員根據各模塊設定的學習目標、內容和考核要求，學會自主查找相關的中文與外文參考資料。98%的學生在調查問卷中回答：學生的自主學習和研究能力明顯提高。
2.培養了學生進行研究型學習方法。在老師的指導下，每個小組根據搜集到的資料，進行整理與歸納，研討模塊的主題，撰寫讀書報告和模塊論文報告，或者實驗設計與方案。100%的學生在調查問卷中回答：認同該課程采用的教學模式。
3.訓練了制作PPT能力。根據歸納總結的模塊內容，學會制作界面友好的PPT。
4.培養了學生講解與回答問題能力。每一個專題均由2名學生主講15～20分鐘，既掌握了本專題的主要內容，又培養了演講技巧。另外，講授后，其他同學提出一些對本專題相關問題，小組全體成員集體回答問題，進一步提高了對本專題內容的掌握，也鍛煉了回答問題能力。
五、對研究型教學的認識與體會
1.增加了教師的工作量。要想使一個學習模塊（專題）在1學時內講授完，并能活躍課堂氣氛，使學生能主動學習，教師需要花更多的時間，主要體現在：①要花更多的時間去掌握每個專題內容，否則很難回答學生的提問；②要花時間查看學生制作的PPT，查看PPT內容是否包涵了本專題需要講授的內容？PPT界面是否友好？③要花時間在QQ群上回答學生的問題；④要花時間輔導、批改學生的讀書報告。
2.增加了學生的學習時間。①需要花時間閱讀教材及參考資料，自學、討論、理解講授的內容；②需要花時間制作PPT，對有的學生來說，是很難的一件事情；③需要花時間撰寫3篇課程；④需要在QQ群上發帖子
3.教師點評是關鍵。一個專題能否使全體學生掌握、課程氣氛是否活躍，教師的最后點評是關鍵。點評的內容既要包涵本專題的核心內容，又要調動學生的積極性，所以，點評要精練、精彩。
六、繼續實施研究型教學有待改進的地方
1.完善各專題教學要求。進一步完善每個專題的教學要求及相關參考文獻，列舉一些思考問題，使學生能小組進行討論，以掌握各專題的內容。
2.加強小組學習。每個專題應以在小組共同討論的基礎上完成學習要求，但有一些專題只有某一小組成員完成，其他人員未參加的現象，需要進一步探討小組學習模式。
3.加強課程論文撰寫質量。撰寫課程論文需要花很多時間。為此，今后將列舉相關參考文獻，指定主要參考文獻，要求學生根據指定的參考文獻閱讀后撰寫課程論文。
《車輛電子控制技術》進行研究型教學改革，受到大部分學生和教師的肯定和好評，全面提升了車輛工程專業學生的專業知識水平和綜合素質，增加了畢業生的就業競爭力。改革實施以來，學生的創新實踐能力普遍得到加強。學生通過實踐平臺和實踐科研項目完成了包括汽車電控液壓動力轉向系統、智能倒車、自動泊車、巡航控制等項目。先后在“全國大學生F1賽車大賽”、“全國節能賽車比賽”等競賽中獲得了多項獎勵，激發學生科學研究的熱情與學習興趣。但也不能過度夸大一種教學模式的作用，每一種教學方式均有適應性。研究型教學一定要有研究課題基礎，所以，研究型教學優適于高等院校的專業課教學，以培養學生的元典精神、質疑精神和創新精神。
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篇13
Abstract： With the improvement of people's living standards，consumers will replace their vehicles due to their pursuit of comfort and power performance. It must result in a sharp increase in the car ownership. Thus， in future we will have a lot of scrapped cars. When a car is scrapped， the only materials that can be recycled from it are the metals， tires and other thermoplastics while others， such as coatings， adhesives， thermosetting plastics and glass， will be discarded as wastes. So the comprehensive utilization rate of these vehicles is still quite low. So how to reduce the pollution of these materials to the environment， and how to make the automotive industries improve the recycling rate of these scrapped vehicles are very important issues for the automotive industries to jump to. Therefore， coming up with the responding countermeasures are so imperative at present.
Key words： scrapped cars; reverse logistics; countermeasure
汽車逆向物流是指以保護環境和客戶滿意度為宗旨，使返回的汽車產品、資源和相關信息反向供給流回汽車制造企業。汽車逆向物流包括兩類：一類是汽車產品因質量缺陷而召回的逆向物流;一類是因壽命到期、置換車輛或意外損害形成的逆向物流。這個流回環節中的殘次件和車主因更高生活質量追求而淘汰的整車和配件，若沒有合理處置，必然造成極大的資源浪費、安全隱患和對環境的危害。完善優化汽車逆向物流事業，將最大限度地利用廢舊汽車為我國汽車工業的發展做貢獻，可緩解資源短缺與資源浪費的矛盾，同時報廢汽車回收本身也是一個前景大好的事業，合理發展必然產生顯著的經濟效益和社會效益。
下面就汽車逆向物流在我國的發展現狀進行分析，并對良性發展汽車逆向物流提出幾條建議，旨在盡可能地提高報廢汽車的再利用率，降低廢棄物對環境的污染。
1 我國報廢車輛逆向物流發展的現狀
1.1 我國報廢汽車回收業現狀
在我國，汽車產業經過多年的發展，產銷量已經達到世界第一，報廢汽車的數量也在劇增，2015年報廢汽車將增至831萬輛，但是汽車逆向物流的發展卻一直顯得十分落后，也還未構建起較為完善和科學的汽車逆向物流體系。
廢舊汽車的回收在我國雖已有30多年的歷史，由于沒有規范的報廢汽車管理制度及高效管制的汽車二手市場，導致我國報廢汽車實際回收量非常低，同時還存在著違法的回收黑市。國家通過立法規定自2017年起，汽車回收利用率必須達到95%，其中材料的再利用率不得低于85%。伴隨著再制造行業的發展，我國一直在不斷探索、完善和更新法規的可執行性、規范性和標準性，加大了針對汽車回收市場的監管力度，出臺了一些政策及財稅支持對回收企業、單位等加以鼓勵，使得汽車回收行業雖已初具規模，但受技術規范、技術手段等方面的限制，造成零部件利用率和生產效率低下，回收利用率不高，同時帶來了環境污染問題。
1.2 報廢汽車材料再生技術現狀
汽車總重量的80%左右是金屬材料，最理想的車用金屬材料回收方式是直接對含該金屬的報廢車輛零部件進行再使用（這些零部件被再制造后用到其他車輛上），不能再使用的零部件則以材料形式進行回收。
廢鋼鐵的主要用途是回爐煉鋼，它是電弧爐煉鋼的基本原料，用量約占鋼鐵料的70%～90%;對氧氣轉爐而言，廢鋼既是金屬料又是冷卻劑;廢舊鋁再生主要熔煉成再生鋁合金錠、熔煉成加工鋁材用的錠坯或直接熔煉與鑄造鑄件;廢鎂料回收則主要通過蒸餾法和熔解法來回收純鎂、鎂合金;汽車用廢塑料可以再次加熱成型制備性能要求相對較差的塑料制品或粉碎作為填料、填埋;汽車用廢橡膠回收則主要用于輪胎翻新、生產再生膠和膠粉以及熱分解;報廢汽車玻璃則直接拆解下來經過質檢、合格后作為配件投入使用或直接加工，轉為原料投入生產（對于夾層玻璃，回收后需將玻璃和玻璃間的高聚物進行分離，再分別進行回收，但因回收價值低，在我國該玻璃基本作為廢棄物進行填埋處理）。
1.3 現有的回收企業規模較小，技術落后，缺少處理回收汽車的物流企業
汽車產品對逆向物流服務商的年處理能力、技術服務水平和物流網絡的覆蓋程度等都要求很高，特別是零配件的運輸等，需要相關物流企業具備先進的技術達到高效的資源協調能力，能快速提供解決方案。而我國汽車逆向物流市場又正處于起步階段，存在差錯率高，信息失真率高，信息傳輸慢，管理效率低等現象，缺少一系列能承擔汽車逆向物流的企業組織。
國外報廢汽車處置流程包括大規模機械化拆解、破碎、分選和ASR（汽車粉碎殘余物）回收利用，圍繞環保減少ASR填埋量和回收利用率要求，以金屬材料的回收利用為主開展，以減少勞動力成本提高勞動生產率為目標發展，采用的工藝路線為：環保預處理（拆解報廢汽車中的廢油廢液、安全氣囊、動力電池等）、零部件拆解（拆除可再制造和可再利用零件，比如發動機、轉向器、變速器等）、機械化破碎（對經過拆解的報廢汽車進行破碎）、機械化分選（對碎片進行分選，分選出有色金屬，黑色金屬，非金屬等）、ASR回收利用（對分選得到的ASR以能量的形式進行回收，減少ASR的填埋量）等。
我國報廢汽車回收企業受規模和技術的限制，企業無法提供處理報廢品所需要的先進的技術、設備、工藝，而且該行業初期投入較大，資本回收時間長。作為汽車回收環節的執行者拆解企業，主要以手工拆解為主，露天作業、人工切割，拆解工藝粗糙，未達到完全拆解和完全深度處理，現階段的標準處理流程為：進場驗車、車輛暫存、車輛清洗、電瓶拆除、氟利昂抽取、廢油液抽取、車門拆除、汽車翻轉、發動機拆除、零部件檢驗、再生資源分類、可利用部件入庫，車輛拆解后回收利用的主要用途是金屬材料的再利用。
1.4 規章制度、回收體系尚不健全
我國報廢汽車回收行業正處于起步階段，存在許多問題尤其是拆解處理中存在的有害物質處置不當。
2001年，國務院頒布的第307號令《報廢汽車回收管理辦法》規范了汽車回收活動。2006年國家發改委、科技部和環保總局聯合頒布了《汽車產品回收利用技術政策》，明確了汽車制造方對報廢汽車回收利用的責任，宏觀提出了汽車回收利用產業的管理思路和發展方向，但無具體操作實施規定，僅限定了一些控制指標。2009年實施的《循環經濟促進法》引導著我國汽車產業可持續方向發展。
近年來，國家雖補充制定了一系列針對報廢車輛的法規條例，但廢棄車輛的管理涉及多個部門，存在職能交叉、職責不清等問題，還存在汽車回收黑市，擾亂著中國回收市場秩序，帶來了巨大的安全、環保隱患，另外因制造商、政府機構和消費者之間未能達成一致，回收處理的立法工作陷入了困境，使得廢棄車輛及配件回收無章可循進而導致混亂局面。
2 具體實施建議
2.1 完善專業的汽車逆向物流管理系統
因為回收的汽車個體龐大、復雜、分散，加上我國整體物流條件不成熟，給回收物流管理造成了許多困難，因此建立一個汽車逆向物流管理系統迫在眉睫。通過該系統可收集報廢汽車的流向信息，利用信息技術對回收的汽車零部件分類倉儲，并將拆解得到的數據如在回收分解環節就將類別、型號和使用年限信息等錄入系統，從而建立起汽車回收信息監測系統，方便相關監管機構能夠有效監測回收績效及回收實施效果，降低勞資和勞力的消耗。目前運作該系統管理成本相對較高，經濟回報緩慢。但具有長遠發展的意義，如對汽車逆向物流發展中出現的問題和回收汽車處理方式提供研究資料的意義，同時也是比較理想的方案。
通過專業的汽車回收利用的物流信息管理系統，不僅可以有效控制倉儲、運輸、加工、配送等的管理，也可對回收汽車的損壞原因、使用程度等方面量化管理，另外汽車逆向物流管理系統還可以提供具有研發價值的信息給汽車制造方，為汽車的研究和創新提供可靠的依據，并可方便調動全國各地的物流條件，從而使制造商、銷售商及一切相關回收組織可以做到利益共享、信息共享、風險共擔的科學發展目標。
2.2 通過法律、法規、政策激勵企業開展汽車回收
在汽車回收方面，我國法律需要不斷完善和更新，確保法規的標準性、規范性和可執行性，加大汽車再生市場的監管力度，讓全社會擔起汽車回收利用的責任，政策中還要在責任和利益的分配之間做一些補充規定，根據成本和收益的比值劃分回收利用的責任，尤其是不能把它完全推給回收拆解企業，而汽車生產商則要在一開始承擔起相關責任來。
如在可回收再利用率上，規范化生產企業和進口企業，具體要求企業在制造汽車過程中不能使用重金屬，通過減免稅收和綠色貸款等方式鼓勵并支持環保汽車的生產和銷售，要求企業應該進行自我評估，將信息進行公開，擔起產品回收的責任，確定他們生產的車輛必須達到的可再利用率的目標，同樣還要提供拆解的信息，建立起完整的分類、回收、復原及再生使用系統，以便于管理者和相關合作方可以更為有效地收集和回收汽車產品，最后再針對回收企業、生產企業、進口企業等在責任和利益的分配之間做一些規定，加強我國的相關立法與執法，增強汽車回收合作企業的結構，使汽車回收合作企業在這個過程中盈利并負責。
2.3 促進汽車回收各環節積極參與回收
通過各種方式多角度宣傳，增加各方的環保意識與參與性，作為汽車生產商應提高廢舊車輛的補償，鼓勵消費者在一些二手市場網站和社區進行置換，使消費者能通過合法途徑報廢車輛，制造方還可以在汽車出廠時的說明書或者維修單等印刷與回收相關的提醒，建立以汽車制造方為核心的汽車回收體系，通過發揮汽車回收產業技術創新戰略聯盟的作用，進行研發報廢汽車回收利用技術，并充分改善汽車回收拆解業的市場環境，以期達到高效回收的目的，致力于實現汽車的科學化、環保化生產銷售及使用。在歐美一些國家，報廢汽車的回收問題也是由汽車生產廠家、國家相關單位、一些環保志愿組織等協同努力進行處理的，其運作效果良好，值得借鑒。
2.4 對回收的廢舊汽車及配件應有專業的企業進行處理
受到經濟利益的影響，生產廠家往往忽視報廢汽車再利用這一市場發展機會。對于廢舊汽車及配件回收再處理的規模企業，生產廠家和國家相關部門應對其回收額的大小給予經濟上的補償，而對于廢舊汽車倉儲管理等方面，可以借助周邊附近銷售企業，對回收到的舊汽車及配件，由專業技術人員對回收配件進行一般鑒定和評估，對廢舊汽車相關零件進行分類回收處理，一部分可再制造的在完成制造后以正規的渠道投入使用，實現資源的循環利用，另一部分則定期定量送回回收終端，由此科學地完成廢舊汽車回收物流處理。
3 結束語
盡管目前建立和發展一個完善的廢舊汽車逆向物流系統面臨著眾多困難，如何實現報廢車輛及配件的有效回收仍是循環經濟視角下的重要課題，如果有意識地加強汽車逆向物流方面的管理，隨著執法力度的不斷增強以及汽車生產商、銷售商的大力支持，并從經濟鼓勵等方面深入至環保生產、銷售和使用等環節，必將推動著我國建立一個標準的汽車逆向物流體系，實現高效率、循環經濟的發展，當然汽車逆行物流系統還需要工信部、國家環保總局等政府相關部門及廣大汽車消費者的大力支持，進而加強我國國情下逆向物流運作模式的治理與優化，有效提高汽車逆向物流運作效率，在環保與經濟、社會效益上獲得“雙贏”。
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