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篇1
2)速度变量法
该算法是通过对汽车加速度进行积分从而得到加速度变化量，当加速度变化量超过预先设定的阈值时就弹出安全气囊。
3)加速度坡度法
该方法是对加速度进行求导得到加速度的变化量作为判断是否点火的指标。
4)移动窗积分算法[2]
对加速度曲线在一定时间内进行积分，当积分值超过预先设置的阈值时，就发出点火信号。
1.1移动窗积分算法
下面具体介绍一下移动窗积分算法，选定以下几个观察量作为气囊点火的条件指标。①汽车碰撞时的水平方向加速度（或减速度）ax。ax是直接反映碰撞激烈程度的信号，而且ax在最佳点火时刻的选取中起关键作用。②汽车碰撞时垂直方向的加速度ay，气囊控制系统加入ay对非碰撞信号能起到很大的抗干扰作用，当汽车发生正向碰撞时，ay与ax有很大的不一致性[3]；而当汽车受到路面干扰，例如汽车与较高的台阶直接相撞时，ay与ax有很大的一致性[3]，可以由此来判别干扰信号。
结合这几个量，得出一个判断气囊点火的最佳指标。
需要采样一个时间段（从碰撞开始）ax的值，根据这一系列的值才能判断碰撞的激烈程度.气囊点火控制算法应在发生碰撞后20～30ms内做出点火判断，因为气囊膨胀到最大需要时间大概为30ms[4]，在碰撞初速度为28.4km/h时，人体向前移动5inch到达接触气囊的时间大概为70ms，则目标点火时刻为70－30＝40ms，所以气囊打开应该在碰撞后的40ms时刻，所以算法必须在20～30ms内做出点火决定。这样可以采样碰撞后的20个加速度值（频率是1kHZ）作为算法的输入值。而对于垂直方向也可以如此采样。则可得两组值：ax(1)，ax(2)……ax(20)；ay(1)，ay(2)……ay(20).
移动窗算法中对ax的处理为（1）式：
(1)
图2移动窗口算法示意图
其中t为当前时刻，w为时间窗宽度（采样时间宽度），对ax(t)进行积分，得到指标S(t，w)，当S(t，w)超过预先设定值时，则发出点火信号。
写成离散形式，如式(2)：
(2)
n为当前时间点，k为采样点数，f为采样频率。
加上垂直加速度之后，可以提高对路面干扰的抗干扰能力[3]，形式如式(3)：
(3)
S(n，k，ρ)为双向合成积分量，n，f，k如上定义；ρ为合成因数，表征两个方向加速度在合成算法中的权重。这种算法主要是考虑了汽车碰撞时的加速度因素，当加速度的积分达到一定值的时候，表示汽车的碰撞剧烈程度也到达一定值，会给乘员带来一定伤害。而且这种算法对于判断最佳点火时刻也是很有优势的，经过实验，利用这种算法得出的点火时刻离汽车碰撞的最佳点火时刻（利用摄像得出）仅差几毫秒[2]，符合要求的精度。
但是这种算法也有其不足，例如没有考虑碰撞时的速度以及座位上有没有人的因素，这样当汽车低速运行的时候，还是有可能引起误触发。如果将速度和座位上是否有人的信号引入，则可以进一步减少误触发的机会。
1.2利用数据融合提出的改进算法
由上面的叙述中我们可以知道，移动窗积分算法对于气囊弹出与否进行判断主要是根据积分量S，现在我们对积分量进行一些改造，可以克服上述缺点。具体做法如下，加入以下几个观察量：
（1）汽车碰撞时的水平方向速度v，v可以反映汽车碰撞时乘客的受伤害程度。v越大，乘客的动能就越大，碰撞时受到的伤害就越大。v是判断气囊是否应该打开的最直接的指标。（2）坐位上是否有乘员的信号[5]。坐位上无人时，当发生碰撞则可以不弹出气囊，这样做可以减少误触发的几率，同时避免对其他乘员的伤害。
引入函数，这个函数的波形为：
图3函数波形图
当v超过30km/h的时候，y的值就大于1；反之就小于1。现在普遍采用的标准是，安全带配合使用的气袋引爆车速一般为：低于20km/h正面撞击固定壁时，不应点爆。而在大于35km/h碰撞时，必须点爆。在20km/h和35km/h之间属于可爆可不爆的范围。所以我们取v0＝30km/h为标准点，这样结合上面的移动窗积分算法，提出新的S1，则S1为：
(4)
这样当v>v0时，汽车点火引爆的灵敏度就比原来大了；而v<v0时，点火灵敏度就比原来小了。再引入座位是否有人信号c，有人时c＝1，反之c＝0。
(5)
S''''即为加入了v和c的双加速度合成积分量，其优点是可以减少气囊误触发的几率，更好的保护乘员的安全。
再考虑到v>v0时引爆气囊的灵敏度不需要太大，可以适当调整的系数为1/∏，此时y函数图形如图4。
由图4可看到，采用增加了速度函数的算法后，使到v>v0时的灵敏度适当增加，同时也有效的减少了v<v0（低速）时的误点火几率。这个参数可以通过大量的碰撞实验来确定，使得点火效果最优。
1.3利用模式识别的方法提出的控制算法
上述利用数据融合改进的移动窗控制算法是一种利用直观概念进行设计的方法，采用的是实时计算得出碰撞判决指标，缺点是计算量比较大，控制系统的性能要求较高。如果能够直接根据输入进行点火判断，则计算量会大大减少。
为了减少计算量，使点火控制速度更加迅速，可以采用模式识别的方法。原理如下，在台车碰撞试验中采用第二节中提出的加入了速度函数的改进移动窗算法，对不同的输入（加速度和速度）及其结果进行判断，并将其记录下来，得到一个数据库。再利用模式识别的方法，结合大量的记录，则可以求出某一车型的气囊点火判断的判别函数。然后在实际应用中可以利用判别函数对输入的加速度和速度直接进行判别，对汽车状态（气囊弹出和气囊不弹出）进行分类，从而大大减少计算量。
图4函数波形图
2设计判别函数原理
气囊的弹出(w1)与不弹出(w2)可归结为通过对对象（汽车的碰撞）n组特征观察量（a1，a2....an，v）的判断（这里取汽车碰撞的加速度和速度为特征观察量），从而对x＝[a1，a2....an，v]进行归类。在归类中，我们总是希望错误率最小，所以可以采用基于最小错误率的贝叶斯决策[6]。
通过对上述数据库的统计，我们可以得到气囊弹出的概率P(w1)，从而P(w2)=1－P(w1)。
要对x进行分类，还需要类条件概率密度。p(x|w1)是气囊弹出状态下观察x的类条件概率密度；p(x|w2)是气囊不弹出状态下观察x的类条件概率密度。这样我们可以算出w1和w2的后验概率，如式(6)：
(6)
基于最小错误率的贝叶斯决策规则为：如果P(w1|x)>P(w2|x)，则把x归类于弹出状态w1，反之P(w1|x)<P(w2|x)，则把x归类于不弹出状态。把它设计成分类函数的形式，则可以直接利用分类函数进行判别。如式(7)：
(7)
x是样本向量，w为权向量，w0是个常数。在实际操作中，可以通过上述数据库中大量的样本来计算出w和w0。得出g(x)后，则可以对实际中检测到的一组特征值进行评估，以决定是否引爆气囊。
二维的情况下g(x)的示意图如图5所示。
图5分类函数示意图
如图5所示，分类函数g(x)可以将两种状态（引爆气囊和不引爆气囊）很好地区分开来，实现了对汽车碰撞状态的即时判断。而这种算法只要求系统进行一个查表的运算，大大减少计算量。
3总结
综上所述，移动窗算法对于低速的抗干扰方面存在不足；而加入了速度函数的改进算法，能够适当增加系统在高速时的灵敏度，又能减少低速时的气囊误触发几率，符合现代安全气囊的控制要求；模式识别的控制算法是建立在前面正确的控制算法的基础上，利用大量的历史数据得出判别函数，从而直接对气囊是否弹出进行判断，大大减少计算量。
参考文献
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篇2
Key words： airbag；crash；restraint system
中图分类号：U491.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）06-0037-03
1 安全气囊与约束系统的关系
安全气囊是美国工程师Jorn W.Hertrick于1953年发明的，由于它在汽车碰撞事故中能够有效保护乘员，减少伤亡，近20年来在北美、欧洲、日本等发达国家得到迅速发展和普及。我国对安全气囊技术很重视，现在新车型基本都配置有安全气囊。
安全气囊模块的全名称应为SRS AIRBAG， SRS是英文Supplemental Restraint System的缩写，直译为辅助防护系统或辅助约束系统。SRS气囊系统的发展过程简要归纳为：发明于50年代，开发于60年代、应用于70年代、发展于80年代、推广于90年代[1]。约束系统具体指在与乘员发生二次碰撞过程中，约束乘员并与乘员发生作用的汽车零部件。它主要有座椅、安全带、仪表板、方向盘、转向管柱以及安全气囊[2]。所以，安全气囊只是SRS的一部分，是辅助防护系统中能够起缓冲作用的一种装置。
当汽车发生碰撞时，汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称一次碰撞。一次碰撞后，汽车速度急剧变化，驾乘人员就会受到惯性力的作用向前运动，并与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等物件发生碰撞，这种碰撞称为二次碰撞；再之后，是人体软组织器官和骨骼的撞击，被称为三次碰撞（图1）。汽车的约束系统是在二次碰撞中起到了关键性的作用。
2 安全气囊理解误区的分析和说明
由于安全气囊在碰撞过程中被过分的夸大其功能，导致许多消费者对其产生了一些误解。
误解一：该爆时不爆，不该爆时却爆了！
安全气囊误爆，许多消费者第一反应就是汽车的质量问题。其实，是主机厂不重视车辆安全性吗？当然不会。可以说随着社会的进步，汽车安全已经被提到首位。可为什么还会出现气囊误爆的情况呢？这要从以下几个方面进行阐述。
①安全气囊匹配试验的一个重要部分是误作用试验，即在非碰撞事故的状况下不能让安全气囊起爆。表1列举了一部分误用试验的路况。作者认为：安全气囊的误作用的起爆阀值比高速碰撞更重要，安全气囊误爆会伤害乘员和增加维修费用，客户投诉将严重影响企业的声誉和品牌的形象。而且车辆发生误作用的机率远远高于碰撞事故。所以，大多数主机厂决定下述情况下，安全气囊是不能起爆的。
表1中所列几种误作用试验形式是对大量行驶路况进行统计后形成的，能够代表目前道路上的大多数行驶路况，但是不能覆盖所有的恶劣行驶路况，即某些恶劣路况行驶当中气囊有可能起爆。因为这些路况使车体感应到的加速度大小和速度速降持续时间与起爆判断标准类似，ACU（气囊控制器）误认为是发生了交通碰撞事故，所以发出指令引爆了气囊。例如以下交通事故形式：
一、高速行驶在坏路上容易引起安全气囊误爆的烂路，由于路面损坏严重，如果车辆高速行驶所产生的冲击加速度以及持续时间符合了安全气囊起爆条件，ACU给出点火信号让安全气囊起爆。
二、碰撞传感器的布置区域受到了严重的冲击变形，产生的冲击加速度以及持续时间符合了安全气囊起爆条件，那么ACU给出点火信号也会让安全气囊起爆。
②安全气囊匹配试验的另一个重要环节是碰撞试验，即根据不同车型确定气囊的起爆与否的速度阀值，并通过一系列的不同速度的碰撞试验最终匹配合适的安全气囊。更准确的说，是通过不断的优化气囊的保护能力的同时，匹配合适的车辆约束系统。
以上7种碰撞试验形式是对大量交通事故进行统计归类后形成的，能够代表目前道路上的大多数交通事故，但是不能覆盖所有的交通事故形式，即某些交通事故当中气囊有可能不起爆。例如：
1）汽车受侧面碰撞超过斜前方±30°角时；2）汽车受横向碰撞时（如果有侧面气囊或气帘会在侧碰中起爆，但不排除个别车辆匹配时会让侧碰时正面气囊也起爆）；3）汽车受后方碰撞时；4）汽车发生绕纵向轴线侧翻时。
由此可见，气囊起爆也是有条件的，正是由于不了解这些原因，大家才对汽车碰撞后气囊的“无作为”大为不满。由于车辆本身的原因和实验室目前尚不能完全模拟出所有碰撞类型以及开发费用庞大等等诸多原因，安全气囊也许关键时刻它会成为保卫我们生命安全的最后一道屏障，也许它可能吝啬的让人们与其绚丽的绽放失之交臂。
误解二：安全气囊“万能论”。
许多消费者认为，车里安装了气囊，安全性大大提高了，过分的依赖了安全气囊。其实，在一般的前方撞击意外中，第一保护你的防线就是车头的预折区域（Crumble Zone）。这个预折区域透过变形来吸纳或分散撞击力，也即常说的吸能结构。当车辆因撞击而停顿，但突然的减速力仍会使得乘员的上身不自控地向前冲的时候，安全带便发挥它的功能了——它舒缓你上身的前冲运动。不过，如果撞击力巨大的话，安全带亦不能有效的制止这种运动，你的头部和上身仍然会向前冲，这便是安全气囊出场的时候了，当它充气弹出时，便能够在你的头部和胸部形成一种护垫的功能，避免了这些部位直接撞击到转向盘或仪表板上。保护乘员在撞击中不受伤害。
所以，安全气囊只是撞击时的第三道防线，第一防线是车头的预折区域，这不是所有车都有的东西，譬如平头车就欠缺点，但第二防线安全带。单独使用安全气囊可使事故死亡率下降18%左右，它与安全带配合使用可使事故死亡率下降47%左右。而单独使用安全带可使事故死亡率下降42%左右。可见，安全带对于乘员保护的效果好于气囊[3]。2011年5月，“长安街英菲尼迪案”肇事者之所以成为唯一幸存者，就是因为佩带了安全带的缘故。而且，作者强调，国内乃至欧洲（美国除外）气囊的开发和匹配都是以驾乘人员佩带安全带为依据的。如果没有使用安全带时，气囊的起爆极有可能对人员造成伤害。对于车身来说，提高汽车结构的安全性，即让汽车碰撞部位的塑性尽量大，吸收较多的碰撞能量，降低汽车减速度峰值，尽量减缓一次碰撞的强度；同时使得汽车乘员舱部分有足够的强度和刚度，确保汽车乘员的生存空间，并保证发生事故后乘员能顺利逃逸，保证碰撞时乘员身体不暴露到车外。对于约束系统来说，座椅的结构必须保证乘员碰撞中不产生下潜运动；安全带的限力值设计合理；气囊的展开时间精确等等。可见，合理的车身结构和良好的约束系统的组合才是保护消费者免受伤害的必备条件[4]。
由此可见，安全气囊在被动安全系统中虽然是最后一道保障，但并不是完全由它来保障人的生命。如果非要按照比例来划分的话，安全带的安全性要占到60%，仪表板、座椅等部件的安全性要占到30%，而气囊的安全性仅占有10%左右。只有在全车的约束系统匹配合理的情况下，安全气囊能够做到锦上添花般使保护性更好。并且，作者相信，随着科技的发展，应用在汽车上的高新技术越来越多，伴随着许多主动安全功能的开发，车辆会越来越安全，越来越利于驾驶。
参考文献：
篇3
安全气囊通常由传感器、控制器、气体发生器、气囊等部分组成[5]。其中以气体发生器尤为重要，它是安全气囊气囊系统的核心部件，在汽车发生碰撞时，它能在50ms内迅速使气囊充气膨胀，保证乘员生命安全[6-8]。气体发生器由气体发生剂和金属零部件组成。气体发生剂是指燃烧后产生气体的各种物质，属于固体推进剂的一个种类[9]，把气体发生剂装入气体发生器中，在车辆发生碰撞时引发，产生大量的气体，充满气囊的囊体。汽车安全气囊气体发生剂前期主要是叠氮化钠类型的气体发生剂配方，具有燃烧稳定、燃温低、易点火、内压低、产气率高、残渣少等很多优点。但是在生产过程中有许多缺陷，如易与重金属反应造成燃烧爆炸事故；同时叠氮化钠是剧毒物质，0.05g以上计量可致人死亡；最后是难于回收、易于泄露等环保问题。这些缺陷导致在后期的气体发生剂研发过程中，很少或不使用叠氮配方。
目前，世界上各大气体发生器生产公司和研究机构纷纷在研究无毒型气体发生剂[10]，无毒型气体发生剂也称为非叠氮类气体发生剂，主要使用的是高能量、低感度、大产气量、环保、价廉的物质。最常用的是硝酸胍作为可燃物质的配方。硝酸胍因为其本身便宜、感度低、安全性佳、产气量大、无毒等优点，成为目前国内外主流的气体发生剂物质。但是其也有缺点：由于硝酸胍本身燃烧速度很慢，这就需要很多金属硝酸盐作为氧化剂，并且不同厂家的配方中存在一定的催化剂和工艺添加剂。
本文研究了以硝酸胍为可燃物、碱式硝酸铜为氧化剂作为基础配方，说明了不同比例分配和碱式硝酸铜粒度对硝酸胍配方性能的影响，制作的气体发生剂以安全气囊气体发生器要求为标准，分析了工艺性能对发生器压力的影响。
一、实验
1.配方设计
2.配方制备工艺
按照上述配方称量完成的物料，需要经过混合、造粒、压片、烘干、装配的制造工艺。混合工艺使用的设备为5L多项运动混合机，辅助混合介质为瓷球，加入量为物料重量的40%。造粒工艺为手工造粒工艺。压片工艺使用的设备为22冲旋转压片机。烘干工艺使用设备为电烘箱，装配工艺为手工装配。
3.测试仪器及实验方法
压力测试采用自制的压力数据采集系统。测定发生器的压力时，首先开启压力数据采集系统，对传感器进行标定，然后将标定准确的传感器连接在60L压力容器测试罐体上，再将如图1所示的标准试验发生器固定在工装上，安装于60L压力容器测试罐内，最后连接点火系统，准备工序完成后，启动压力数据采集系统，对发生器进行点火，压力数据采集系统对60L容器内的压力进行实时采集，工作完成后形成一条完整的压力曲线。
二、结果与分析
按照上述实验方法及内容，实验过程分析如下。
1.混合的影响
使物料充分混合。在混合过程中，发现A、B、C、D配方存在不同程度的粘壁现象，A配方粘壁最为严重，侧壁药粉较厚，而D配方粘壁量较少，这些粘壁效应在一定程度上影响了配方的混合均匀性，E、F、G配方较好，不存在粘壁现象。
由于选用的硝酸胍粒度较小，为20μm以下，分子的静电吸附力比较强，所以容易吸附在混合桶的侧壁上，由于A、B、C、D配方的硝酸胍含量较大，在70%以上，在物料投入混合机后，硝酸胍就吸附在侧壁上，同时碱式硝酸铜加入量较少，不足以完全包覆硝酸胍，所以造成配方在混合过程中粘壁现象比较严重。但随着碱式硝酸铜含量的增加，碱式硝酸铜能够包覆硝酸胍，从而不会出现粘壁现象。
2.造粒的影响
造粒使用的是卧式捏合机，加入一定比例的粘合剂，本文使用的是纯净水，进行粘合预混，然后使用摇摆颗粒机进行造粒。在这个步骤当中，A配方同样出现了药剂附着摇摆颗粒机的现象，当进行到G配方时，药剂能够顺利出粒。
这步可以看出，由于硝酸胍的粘性较大，在硝酸胍比例较大的配方中，容易出现配方附着摇摆颗粒剂现象，但随着碱式硝酸铜比例的增加，物料可造粒性明显增强。
3.配方的理化性能
配方造粒完成后，对各个配方进行了DSC和爆热分析，分析结果见图2中 图a、图b、和图c。
从图1、图2和图3中可以看出，随着碱式硝酸铜质量百分含量的递增，配方的吸热峰、放热峰和爆热值逐渐递减。碱式硝酸铜分解是吸收热量的，随着碱式硝酸铜的增加，降低了配方的分解温度，同时产生的热量也逐渐降低。
4.压片性能的影响
药片压制使用的是22冲旋转式压片机。
由于药剂配方中没有加入第三种物质，硝酸胍的物性又比较黏稠，所以在压片过程中，都存在不同程度的粘模现象，从设备的运行情况和压制成型药片看，各个配方没有明显的区别。
同时压制药片时压制的运行压力都比较偏大，压制其它类型的药片时，压力在15N～25N之间进行波动，而压制该7种配方时，压力都在20N以上，而且最高值达到了40N。
所以，硝酸胍和碱式硝酸铜配方的压药要求，较其它类型的药剂对设备的要求比较高，对设备的损耗比较大。
对压制好的药片进行了药片的强度测试，测试结果见图d。
从测试数据看，随着碱式硝酸铜的量在配方中逐渐增加，药片的强度逐渐增加，增加到50%时达到最大值137N，而后又呈现降低趋势。
5.压力容器性能
将压制完成药片，装配在标准发生器中。然后在60L容器内测试发生器的压力。
5.1 最大压力性能
从表2可以看出，总体趋势随着碱式硝酸铜质量百分含量的增加，最大压力在增大，质量含量为50%的碱式硝酸铜压力最大，而后减小。碱式硝酸铜的质量百分含量达到50%时压力最大，这应与配方的氧平衡有关，经过理论计算，硝酸胍和碱式硝酸铜的零氧平衡点在51：49，因此F配方的燃烧速度最快。
5.2 最大压力时间的影响
从表3可以看出，由于A配方到E配方燃速较慢，如图d所示，发生器点火后，点火产生的能量点燃了距离点火处最近的产气药，形成了一定的内部压力，在内压作用下，药片逐层进行缓慢的稳定燃烧，A、B、C、D、E配方由于氧平衡的关系，负氧太多，燃速太慢，前一层药片燃速产生的热量还没来得及点燃后一层的药片就熄灭了，所以燃烧了有限的药量，因此最大压力表现为小于0.020s。当碱式硝酸铜百分含量达到50%后，达到了氧平衡点，在发生器点火后，点火产生的能量点燃了距离点火处最近的产气药，迅速进行了逐层燃烧，全部产气药都燃烧完全，形成了最大压力的时间在1.5s左右，说明碱式硝酸铜的增加，提高了配方的燃烧速度，改善了配方氧平衡，使产气药燃速完全。
三、总结
通过对配方的工艺性能试验和发生器性能测试，可以看出，配方制作过程中，流动性能较差；同时配方中使用碱式硝酸铜不能明显改善硝酸胍的燃烧性能，最大压力不高，最大达到140kPa，进而造成最大压力时间不均一。
从测试性能数据分析，随着碱式硝酸铜比例的增加，配方的燃速逐渐增加，但是当达到50%以上时，燃速又下降，说明50%的比例是一个临界点。通过发生器性能测试，使用碱式硝酸铜和硝酸胍的配方可以制作慢燃速的气体发生器，可以应用于易损部位的充气装置。
为了更加有效的使用硝酸胍和碱式硝酸铜配方，下一步工作需要对催化剂和工艺添加剂进行探索，进一步提高配方的燃速，满足快速充气环境的使用要求。
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篇4
在车辆发生碰撞时，安全气囊是否起爆是由ECU通过采集车身加速度响应的曲线与寄存器算法中固化的曲线进行对比来判定的。因此ECU采集到的车身加速度信号的准确性对于气囊起爆的控制精度起着至关重要的作用。大部分的气囊ECU都是安装在车身结构上，如果车身安装点结构的动刚度不足，对ECU采集加速度信号就会有干扰，影响信号的质量。目前，绝大部分的气囊ECU厂家对于ECU的安装点动刚度都有相应的要求和标准。在某微车开发过程中，ECU厂家通过对安装点进行锤击法动刚度试验发现，车身结构的动刚度没有达到企业的设计标准，因此需要通过改变车身结构以提高ECU安装点的动刚度。
1 动刚度有限元分析
1.1 有限元模型建模
ECU安装在驾驶室前地板上，车身后部结构对该点的影响甚微，为了缩短分析计算的时间，因此可以截取B柱以前的车身结构进行分析研究，如图1。在模型中约束车身前悬架安装点和截取边界节点的全部平动自由度，并在ECU安装的螺栓孔上方20 mm处的节点上施加X、Y、Z三个方向上的单位载荷100 N，激励的频率范围0～1000 Hz，有限元模型前处理采用Hypermesh软件，车身结构的阻尼比取0.02。
1.2 有限元分析求解
分析计算采用NASTRAN求解器。NASTRAN求解器具有完善的频率响应分析功能，在分析模型中采用直接频率响应法进行求解，输出激励点的位移、速度和加速度。
1.3 动刚度结果后处理
在NASTRAN的计算结果OP2文件中，可以找出激励点随频率变化的位移值，绘制成频响位移曲线。加载的单位激励力为100 N，通过计算激励力和位移的比值即可得到对应频率下动刚度。
如图2所示，德国BOSCH公司对ECU支架X、Y、Z三个方向上的动刚度要求在50～2 000 Hz频域内都不能低于2 000 N/mm（目标线）。原方案计算发现，车身ECU安装点的动刚度（曲线）明显不满足要求，与试验的结论是一致的。
2 车身结构改进
通过有限元分析的结果，发现车身前地板动刚度低的原因主要是：
（1）前地板为0.8 mm的单层钢板，地板垂直方向的刚度很难提高。
（2）前地板上的加强筋形状设计不够合理，在某些频率下，加强筋没有起到加强的作用。
（3）前地板与发动机舱连接的拐角的抗弯刚度不足，在ECU安装点受到X向冲击时，发动机舱挡板不能提供支撑，增加刚度。
根据发现的问题，设计了五种新的加强结构方案，并进行了对比分析。
2.1 方案一
在地板上部增加1.2 mm厚槽型加强板，这可以增加地板与发动机舱挡板之间的抗弯刚度，见图3。但是由于ECU上方设计了水杯托架，这个加强方案受其影响不能设计的太大，因此效果不明显。从分析结果可知，在300 Hz～450 Hz之间，X和Z向的动刚度均低于目标值。
2.2 方案二
在方案一的基础上将前地板通道的形状进行优化，以增加前地板的刚度。通过计算发现安装点Z向的动刚度有了明显的提高，基本达到了设计要求，但是X向的动刚度仍然不足，该方案不能满足要求。
2.3 方案三
设计了一个新的支架用于连接地板和圆管梁。前地板下方有一根圆管梁，刚度比地板要大。在地板和圆管梁之间增加连接件可以提高地板的刚度。通过有限元分析发现，前地板动刚度仍然低于目标值。
2.4 方案四
在前地板ECU安装处增加0.7 mm厚的加强板。但是效果并不理想，动刚度只有略微的改善。
2.5 方案五
基于前四种方案，设计了一个组合型的结构，既连接前地板和圆管梁，也增加前地板局部的料厚，这样一来可以把前几种方案的改进效果叠加在一起，通过分析计算，效果非常明显，前地板ECU安装点在X、Y、Z三个方向的动刚度都达到了设计要求的目标值。
3 结论
本文通过有限元分析方法，对安全气囊ECU安装点动刚度进行了分析计算，并对安装点的结构进行了改进设计，方案五的结构动刚度有了明显的提升，达到了设计要求。最后的验证试验也表明安装点结构的改进是有效的。
参考文献：
篇5
目前，欧盟正在建立E-Call系统。E-Call 系统是在欧洲急救呼叫 112基础上建立的一个自动紧急呼救系统。一旦在欧洲发生交通事故，即使在车上乘客无力呼救的情况下，车上的紧急呼救系统也将自动使用112 ，将事故地点等基本情况报告给最近的急救站，这将为城市和农村的交通事故营救处理时间分别节省50% 和40% 。论文参考，单片机。据估算，该系统全面实施后，每年将挽救欧洲交通事故中约2500 条生命，在非致命性事故中降低15%的重伤率。自2010年9月起，欧盟紧急呼叫系统E-Call将成为欧盟成员国所有新车的标准配备。欧盟每年新登记的车辆约2,000万辆。这将是一个庞大的市场。
对于国内市场，据统计，2007年全国共发生各类交通安全事故327209起，死亡81649人，直接经济损失12亿元。因此，给汽车安装必要的报警系统，让施救人员第一时间参与行动，通过运用现阶段的科学技术把伤害和损失减低到最少。
E-Call 系统只是把事故数据和GPS信息发到紧急呼叫中心，而且现在还在设计阶段，我们设计的系统在完成其基础上，增加了把用户信息和位置在地图上显示出来，并完成报警功能，这将为及时妥当的事故紧急应对奠定基础，能争取更多的对车祸受伤人员的救治时间，降低车祸事故死亡率，减少事故对交通影响的时间，所以设计这样一个系统，非常的有必要。
1系统设计
1.1功能与指标
本系统的各个单元组成部分如图1所示。
图1 报警系统各个单元组成部分
其中事故现场信息收集系统完成以下功能：
Ø 用户信息的设置
Ø 事故发生时车速的检测
Ø 事故发生时安全气囊开关的检测
Ø 事故发生时位置信息的收集
Ø 事故发生时事故信息的发送
其中事故现场远程接收和显示系统部分完成以下功能：
Ø 用户信息的设置
Ø 事故信息的接收
Ø 事故地点在地图上的显示
Ø 事故时安全气囊是否打开的信息
Ø 事故时车速的显示
1.2实现原理
本系统由事故现场信息收集系统和事故现场远程接收和显示系统两部分组成。事故现场信息收集系统部分采用w77e58双串口单片机为控制核心，使用12864液晶显示用户的设置信息，并通过控制核心把发生事故时实时收集的事故信息通过GSM发送给事故现场远程接收和显示系统。事故现场远程接收和显示系统部分由一台计算机和一个GSM模块部分组成，GSM模块把接收到的事故信息发送给计算机，计算机把相应的事故信息通过VB和JAVASCRIP在现有的Google Map显示出来，从而最大的降低了整个系统的成本及利用上Google Map丰富的资源优势。
Ø 微控制器（MCU）
本系统采用W77E58作为控制核心，我们所需要的MCU不仅仅是负责采集的功能，还要将收集到的数据传输出去，所以需要的是双向串口，分别控制GPS和GSM，因此选用W77E58双串口单片机，控制简单，性价比高。
Ø GSM模块
GSM模块采用西门子的TC35i，其性价比很高，体积小。论文参考，单片机。TC35i与GSM 2/2+兼容、双频(GSM900/GSMl800)、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，且易于升级为GPRS模块。该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输，方便用户的应用开发及设计。
Ø GPS模块
GPS模块选用LEA5H。GPS模块用来定位，读取发生事故时的经度、纬度以及时间。 选用LEA5H是因为它具有50个通道的引擎 ，一百多万个相关器，在捕获性能上堪称无与伦比。同时它的抗干扰能力强功耗消耗极低。
Ø 事故现场远程接收和显示之间的通讯，可以通过JAVA，VC，VB，我们采用的是用VB编写串口的通信及数据分析部分，用JAVASCRIP调用Google Map API使用户信息和位置在地图上显示出来。
1.3硬件框图
本系统的硬件框图如图2所示：
图2 系统的硬件框图
1.4软件流程
本系统分为事故现场信息收集系统和事故现场远程接收和显示系统两个部分，用户使用事故现场信息收集系统，紧急处理中心使用事故现场远程接收和显示系统，事故现场信息收集系统部分的软件流程图如图3所示，事故现场远程接收和显示系统部分的软件流程图如图4所示。
图3 事故现场信息收集系统部分的软件流程图
图4 事故现场远程接收和显示系统部分的软件流程图
2系统测试
2.1测试数据
测试项 测试地点 测试结果 模拟事故发生时系统的稳定性测试 深圳市南山区深圳职业技术学院 Ok
深圳市福田区深圳市民中心 Ok
深圳市罗湖区梧桐山 Ok
广深高速 Ok 模拟事故发生时系统的准确性测试 深圳市南山区深圳职业技术学院 Ok
深圳市福田区深圳市民中心 Ok
篇6
[3] 陈伟超 国内移动学习研究现状及发展建议[J].中国电力教育，2009 No.9
篇7
随着汽车工业日新月异的发展，现代汽车上使用了大量的电子控制装置，许多中高档轿车上采用了十几个甚至二十几个电控单元，而每一个电控单元都需要与相关的多个传感器和执行器发生通讯，并且各控制单元间也需要进行信息交换，如果每项信息都通过各自独立的数据线进行传输，这样会导致电控单元针脚数增加，整个电控系统的线束和插接件也会增加，故障率也会增加等诸多问题。
为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，降低故障频率，一种新型的数据网络CAN数据总线应运而生。CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强;在自动化电子领域的汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，CAN的位速率可高达1Mbps。同时，它可以廉价地用于交通运载工具电气系统中。
二、CAN总线简介
CAN，全称为“ControllerAreaNetwork”，即控制器局域网，是由ISO定义的串行通讯总线，主要用来实现车载各电控单元之间的信息交换，形成车载网络系统，CAN数据总线又称为CAN—BUS总线。它具有信息共享，减少了导线数量，大大减轻配线束的重量，控制单元和控制单元插脚最小化，提高可靠性和可维修性等优点。
CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。其工作采用单片机作为直接控制单元，用于对传感器和执行部件的直接控制。每个单片机都是控制网络上的一个节点，一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条导线共同接在节点上，这两条导线就称作数据总线（Bus）。CAN数据总线中数据传递就像一个电话会议，一个电话用户就相当于控制单元，它将数据“讲入”网络中，其他用户通过网络“接听”数据，对这组数据感兴趣的用户就会利用数据，不感兴趣的用户可以忽略该数据。
一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点，但实际应用中，所挂接的节点数目会受到网络硬件的电气特性或延迟时间的限制。使用计算机网络进行通信的前提是，各电控单元必须使用和解读相同的“电子语言”，这种语言称“协议”。汽车电脑网络常见的传输协议有多种，为了并实现与众多的控制与测试仪器之间的数据交换，就必须制定标准的通信协议。随着CAN在各种领域的应用和推广，1991年9月PhilipsSemiconductors制定并了CAN技术规范（Version2.0）。该技术包括A和B两部分。2.0A给出了CAN报文标准格式，而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。1993年11月ISO颁布了道路交通运输工具—数据信息交换—高速通信局域网国际标准ISO11898，为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。美国的汽车工程学会SAE2000年提出的J1939，成为货车和客车中控制器局域网的通用标准。
三、CAN-BUS数据总线的组成与结构
CAN-BUS系统主要包括以下部件：CAN控制器、CAN收发器、CAN-BUS数据传输线和CAN-BUS终端电阻。：
1．CAN控制器，CAN收发器
CAN-BUS上的每个控制单元中均设有一个CAN控制器和一个CAN收发器。CAN控制器主要用来接收微处理器传来的信息，对这些信息进行处理并传给CAN收发器，同时CAN控制器也接收来自CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处理，并传给控制单元的微处理器。
CAN收发器用来接收CAN控制器送来的数据，并将其发送到CAN数据传输总线上，同时CAN收发器也接收CAN数据总线上的数据，并将其传给CAN控制器。
2．数据总线终端电阻
CAN-BUS数据总线两端通过终端电阻连接，终端电阻可以防止数据在到达线路终端后象回声一样返回，并因此而干扰原始数据，从而保证了数据的正确传送，终端电阻装在控制单元内。
3．数据传输总线
数据传输总线大部分车型用的是两条双向数据线，分为高位﹝CAN-H﹞和低位﹝CAN-L﹞数据线。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，两条数据线缠绕在一起，要求至少每2.5cm就要扭绞一次，两条线上的电位是相反的，电压的和总等于常值。
四、车载网络的应用分类
车载网络按照应用加以划分，大致可以分为4个系统：车身系统、动力传动系统、安全系统、信息系统。
1．动力传动系统
在动力传动系统内，动力传动系统模块的位置比较集中，可固定在一处，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素—跑、停止与拐弯这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。
动力CAN数据总线一般连接3块电脑，它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑（动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑）。总线可以同时传递10组数据，发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速率传递数据，每一数据组传递大约需要0.25ms，每一电控单元7~20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元发动机电控单元自动变速器电控单元。在动力传动系统中，数据传递应尽可能快速，以便及时利用数据，所以需要一个高性能的发送器，高速发送器会加快点火系统间的数据传递，这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中，在特殊情况下，连接点也可能设在发动机电控单元内部。
2．车身系统
与动力传动系统相比，汽车上的各处都配置有车身系统的部件。因此，线束变长，容易受到干扰的影响。为了防干扰应尽量降低通信速度。在车身系统中，因为人机接口的模块、节点的数量增加，通信速度控制将不是问题，但成本相对增加，对此，人们正在摸索更廉价的解决方案，目前常常采用直连总线及辅助总线。
舒适CAN数据总线连接一般连接七个控制单元，包括中央控制单元、车前车后各一个受控单元及四个车门的控制单元。舒适CAN数据传递有七大功能：中控门锁、电动窗、照明开关、空调、组合仪表、后视境加热及自诊断功能。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点。这样做的好处是：如果一个控制单元发生故障，其他控制单元仍可发送各自的数据。该系统使经过车门的导线数量减少，线路变得简单。如果线路中某处出现对地短路，对正极短路或线路间短路，CAN系统会立即转为应急模式运行或转为单线模式运行。
数据总线以62.5Kbit/s速率传递数据，每一组数据传递大约需要1ms，每个电控单元20ms发送一次数据。优先权顺序为：中央控制单元驾驶员侧车门控制单元前排乘客侧车门控制单元左后车门控制单元右后车门控制单元。由于舒适系统中的数据可以用较低的速率传递，所以发送器性能比动力传动系统发送器的性能低。
整个汽车车身系统电路主要有三大块：主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路。
主控单元按收开关信号之后，先进行分析处理，然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端，各受控端响应后作出相应的动作。车前、车后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求执行，并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令，还接收车门上的开关信号输入。根据指令和开关信号，门控单元会做出相应动作，然后把执行结果发往主控单元。
（1）安全系统
这是指根据多个传感器的信息使安全气囊启动的系统，由于安全系统涉及到人的生命安全，加之在汽车中气囊数目很多，碰撞传感器多等原因，要求安全系统必须具备通信速度快、通信可靠性高等特点。
（2）信息系统
信息系统在车上的应用很广泛，例如车载电话、音响等系统的应用。对信息系统通信总线的要求是：容量大、通信速度非常高。通信媒体一般采用光纤或铜线，因为此两种介质传输的速度非常快，能满足信息系统的高速化需求。
五、CAN总线技术在汽车中应用的关键技术
利用CAN总线构建一个车内网络，需要解决的关键技术问题有：
（1）总线传输信息的速率、容量、优先等级、节点容量等技术问题
（2）高电磁干扰环境下的可靠数据传输
（3）确定最大传输时的延时大小
（4）网络的容错技术
（5）网络的监控和故障诊断功能
（6）实时控制网络的时间特性
（7）安装与维护中的布线
（8）网络节点的增加与软硬件更新(可扩展性)
六、结束语
CAN总线作为一种可靠的汽车计算机网络总线，现已开始在先进的汽车上得到应用，从而使得各汽车计算机控制单元能够通过CAN总线共享所有的信息和资源，以达到简化布线、减少传感器数量、避免控制功能重复、提高系统可靠性和可维护性、降低成本、更好地匹配和协调各个控制系统之目的，随着汽车电子技术的发展，具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和纠错能力的CAN总线通信协议必将在汽车电控系统中得到更广泛的应用。
参考文献
[1]王箴．CAN总线在汽车中应用[N]．中国汽车报．2004．
[2]邬宽明．CAN总线原理和应用系统设计．航空航天大学出版社．1996．
[3]周震．基于CAN总线的车身控制模块．南京航空航天大学．2005．
篇8
2.1.1企业用地规模根据企业空间规模划分地块是进行工业园区控制性详细规划的基本内容，当前普遍采取的方法为首先确定道路等级，然后根据道路的间距来确定地块面积。这种地块划分方式没有考虑产业的空间规模特性，往往会与产业实际的用地需求不符合，容易造成土地资源的浪费。图1不同规模企业比例本文利用互联网搜集了113个汽车零配件产业企业的数据，包括:产值、占地面积、所在城市、职工人数、产量、地均产值、工作岗位密度、人均产值等。根据用地规模将其分为中小型企业、大型企业和特大型企业三种类型，中小型企业的用地面积在20hm2以下，大型企业的用地面积为20～30hm2，特大型企业的用地面积为40hm2左右。数据统计分析显示，中小型企业占的数量最多，为71.3%，这和我国中小企业在工业企业中的比例是相符的。大型企业占总量的23.4%;而特大型企业所占数量最少，仅为5.3%。图3各种土地单元所占比例中小型企业、大型企业和特大型企业的用地规模分布情况分析显示，中小型企业和大型企业总面积基本相似，特大型企业占地面积稍小些。中小型企业和大型企业在空间上所占比例都在4成左右;而大型企业空间比例约占全部的2成左右。三类企业面积的比例为4∶4∶2。这说明中小型企业虽然数量众多，但总的用地量与大型企业相当。虽然特大型企业在数量上仅占全部的5%，但在用地空间上却占到20%，这表明特大型企业在汽车零配件产业中占有重要地位。
2.1.2企业用地规模与产业类型的关系分析显示，企业用地规模和产业类型存在直接关系。总体用地上，企业的用地规模与行业类型有关:中小型企业主要集中在汽车电子行业、机械冲压件制造行业，这些行业的企业占地面积在10hm2以下，多为5hm2左右;大型企业主要集中在汽车安全气囊、齿轮、轮胎行业，这些行业的平均用地都在10～15hm2;特大型企业主要集中在轮胎和汽车安全玻璃等行业，这些行业的平均用地都在20hm2以上。企业用地规模的统计结果显示，轮毂、后视镜、滤油器、汽车灯、汽车门，汽车仪表等行业的企业标准差较小，这表明这些行业空间需求的差异不大，这些企业多为用地小于20hm2的中小企业。玻璃、汽车综合部件和机械加工类型企业的标准差比较大，这说明这几个行业空间需求弹性较大，企业类型既有特大型企业，也有中小型企业。滤油器、轮毂、汽车灯、汽车门和汽车仪表等企业空间需求的差异较小，均为小型企业，这说明上述产品生产的门槛较低，需要资金投入较少。
2.2土地产出效能分析大部分汽车零配件生产企业的地均产出低于2000万元/hm2，这部分企业占总量的41%;其中地均产值在1000万元以下的企业占总量的27.5%，这说明汽车零部件产业总体土地产出能力不高。图5土地产出效能分析(100万元/hm2)根据对收集到的汽车零部件生产企业的土地产出效能分析发现，行业的土地产出能力差异比较大，小型零部件等电子零配件和加工行业地均产值显著高于其他产业。数据统计分析显示汽车电子、加工行业和橡胶制品的土地产出值较高。其中，汽车电子(汽车喇叭)、加工行业(汽车后视镜)标准差较大，这表明这两个行业的地均产值差异较大;综合人均产出情况可以看出，加工行业(汽车后视镜)的人均产出差异也较大，这说明，加工行业的用地产出差异主要来
2.4分析小结研究结果显示，当前汽车零配件企业主要为中小型企业，占地面积5hm2左右的小型企业最多。用地面积在10hm2以下的企业所占比率达到全部的40%左右，进入门槛较低，大量企业规模较小。我国自企业生产效率。而汽车电子(汽车喇叭)的人均产出差异较小，这表明汽车电子作为劳动密集型产业，其用地差异主要来自企业的规模。此外，橡胶制品行业与汽车电子行业相反，土地产出的标准差、方差均比较小，这说明轮胎行业土地产出效能对资金投入的依赖性较大。以上分析表明，不同类型的企业对于用地的需求弹性是不同的。数据同时显示，靠近中心城市汽车产业的土地利用效率要高于远离中心城市的土地利用效能。因此在用地规划中高产出效能行业应位于工业园区相对的核心区位，产出效能相对较低的行业门类则应该相对位于工业园区的边缘区位。
2.3工作岗位密度分析工作岗位密度是产业园区配套设施布局的重要依据。汽车零部件生产企业的工作岗位密度分析显示，行业的工作岗位密度差异比土地效能差异小，汽车零部件产业的平均岗位密度为92.7个/hm2。汽车综合制造和电子产品制造行业(如汽车仪表、安全气囊、汽车喇叭、后视镜、汽车灯制造)为劳动密集型企业，用工密度较高，其工作岗位密度平均达到135个/hm2。汽车机械加工和玻璃加工行业(如汽车齿轮、轮胎、轮框、安全玻璃制造)用工密度相对较低，其工作岗位密度平均为57个/hm2。工业园区配套服务系统的建立需要根据园区人口的分布情况来制定，为了方便被服务人群，产业园区生活设施的配套建设应尽可能靠近工作岗位密集地区。现阶段处于汽车产业的发展初期，行业之间的整合还没有充分进行，但随着企业之间的竞争加剧，大企业技术和规模优势的突显，大企业的规模优势将逐渐形成。因此在用地的划分中应充分考虑小企业的发展趋势，用地尽量集中布置，以便为中小企业的规模扩展、企业的整合提供空间。大型企业和特大型企业将是空间需求力量的主导，随着产业竞争和整合的升级，大型和特大型企业将在空间规模上进行扩展。因此在用地布局中建议按照不同规模类型的企业在园区内依次布局，同时保留各种规模企业的空间拓展弹性，以利于企业间的相互合作和空间整合。研究显示，企业用地规模和产业类型存在显著联系。部分行业，如玻璃、汽车综合部件和机械加工类企业的空间需求弹性较大。工业园区的发展过程也是产业整合和升级的过程，随着产业种类的完善和层次的升级，产业园区的发展在空间上也存在不确定性，因此有必要为企业在空间上扩张成长预留发展空间，一方面满足不同行业的空间需求弹性需要，另一方面满足企业未来进行产业整合的需要。
3案例分析唐山市现代装备制造工业区位于唐山市开平区，其用地约20km2，按照“一区多园”模式，规划了装备制造产业园，光伏产业园，汽车配件工业园。其宗旨是“生态、活力、高效、可持续”。并以北部的石榴河生态长廊为依托，规划建设成为融生产、生活、休闲、娱乐为一体的现代装备制造业基地。
篇9
一、汽车电子技术
现代电子技术与汽车工业的结合促成了电子汽车概念的诞生和实现，概括地来说当前的汽车电子技术主要包括：智能化集成传感器：提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作坊大处理。同时，他还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响；嵌入式微处理机已广泛地应用与安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术：随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也相应增加，并可能要求进一步计算机联网。因此，要求使用多种语言，并开发出通用的高水平软件，以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件；多通道传输技术，多通道传输技术的采用，对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。采用这种技术后，使各个数据线成为一个网络，以便分享汽车中心计算机的信息。汽车车载电子网络：汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。为了进一步提高行使的经济性，温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此，以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。集成化技术：汽车电子技术的一个发展趋向是功能集成化，从而实现更经济、更有效以及可诊断的数据中心。光导纤维：汽车电子技术的进步，已使各系统控制走向集中，形成整车控制系统。这一系统除了中心电脑外，甚至包括多达23个微处理器及大量传感器和执行部件，组成一个庞大而复杂的信息交换与控制系统等。
二、国内汽车电子技术发展
电子技术在汽车工业中的应用加快了汽车技术的升级和突破，自20世纪80年代以来，汽车工业的长足发展，也是以电子技术（特别是计算机、集成电路技术）为动力而实现的。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。因此一国电子产业的发展水平及其在汽车工业领域的应用情况决定了其在未来轨迹汽车行业竞争中的地位和影响力。目前，国产汽车的电子技术应用多数还处于初级阶段。只有少数厂家，主要集中在一些中外合资和国内较为先进的汽车生产厂家，开始将电子控制装置应用在汽车工业中。国内现在采用的电子装置主要包括发动机的燃油喷射、电子点火控制、汽车安全性方面的安全气囊，ABS等领域，而且多数为直接引进国外产品组装，国内科研院所目前有关汽车电子技术应用的研究也主要集中在发动机控制、电控悬架、ABS系统等几个方面，在汽车的电子网络化技术、GPRS导航及智能交通系统的研究等方面与国外还有一定差距。
三、现代电子技术促进汽车智能管理的发展
随着经济的快速发展和人民群众对汽车工业要求的逐步提高，当前的电子技术在汽车工业领域里得到了很好较快较好的应用。汽车智能管理系统就是这一应用的重要体现。车辆智能管理仪（以下简称管理仪）硬件构成主要由CPU，数据存储器扩展电路、IC卡接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。采用GPS接收机接收卫星的信号，经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据，如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发，将有关数据保存入IC（Intelligent Card）卡中。根据这些数据，车辆管理部门就可以对车辆的历史运行状况进行检查、管理，以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前，每次停车前50秒的所有信息进行详细记录，GPS数据的采集速度受GPS系统的限制，每秒钟记录1次，其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口，可以根据外部触发信号，对车内的情景拍照。 转贴于
汽车工业是高科技工业，汽车性能的每一步提升都伴随着新技术、新工艺的运用。电子技术是21世纪推动经济发展和社会变革的重要技术之一，电子技术的发展及其在汽车工业领域的广泛应用将有效提升汽车工业的发展水平。
参考文献
[1]高艳青：《现代电力电子及电源技术的发展趋势》，载《电脑与电信》2007，1.
[2]张庆湘：《浅析电子技术在现代汽车工业中的发展与应用》，载《企业技术开发》2007，6.
[3]李卫东：《浅谈电子技术在现代汽车工业领域中的应用》，载《中国职工教育》2005，9.
篇10
Keywords: spatial integration ,land use， Auto parts industry
中图分类号： P415.1+3 文献标识码： A 文章编号：
1.研究背景
产业园区是区域经济发展的增长极，产业园区的合理布局与开发建设，能对区域经济发展起到有效的拉动作用，同时也对我国产业的培育和发展起到引导作用。实践证明开发合理、功能完备的产业园区对于促进主导产业的形成，能有效带动整个产业集群的发展起到重要的推动作用，通过产业分布优化与产业积聚效益相结合，形成极具区域竞争力的产业群落[1]，并引导产业链上下游企业向城市周围集聚。
土地利用是产业园区的健康、可持续发展重要前提，也是产业园区得以成功运行的有力保障。但当前，产业园区在建设过程中大量存在用地规模大，用地效率低的问题[2]。以往的研究[3]主要从宏观角度对土地利用政策进行研究，提出土地利用政策建议。但缺乏对不同产业由于产品工艺和生产流程的差异而导致的用地差异的研究，因此在实践过程中，如控制性详细规划过程中，往往出现地块划分、土地布局和基础设施与产业自身特征相违背的现象，导致土地布局的不合理和土地的使用效率的下降，进而影响了开发区整体效益的提高。
本文将对如下方面进行分析：
首先，本文将分析汽车零配件产业不同行业的土地划分规模的问题。地块划分方式，当前普遍采取的方法为根据道路网格来划分地块密度。由于用地是利用根据道路网间距确定的没有考虑产业的空间需求问题就造成了用地划分和土地使用之间的矛盾，同时也造成了用地规模单一，缺乏土地配置的灵活性。
其次，本文将对汽车零部件不同行业的土地效用差异进行分析。本文将采用数据统计分析的方法，分析不同行业的土地产出的差异和行业空间布局的问题。分析产业土地产出效应的差异，有利于在土地出让过程中充分评估土地价值。为政府在出让土地时定价提供依据。
最后，本文将对不同产业的岗位密度情况进行分析。在以往的研究中很少对不同行业的工作岗位密度进行研究。了解不同产业的工作岗位密度，将为基础设施的布局和建筑密度提供依据，并将有效的提高基础设施对企业的服务效率。
2.研究路线
本文以汽车零配件产业为分析对象。汽车零配件产业涉及到上游的冶金、钢铁、机械、电子、橡胶、石化、塑料、玻璃、化学、纺织等工业领域，并延伸到商业、维修服务业、保险业、运输业和公路建筑等诸多行业。汽车零配件产业具有投资少、利润高、产业链长，对周边产业带动能力强的等特点。
汽车零配件产业链核心产业按照加工主要工艺可分为5大行业，这5大行业包括：冲压机械加工（以轮毂、滤油器和齿轮制造为代表）；汽车电子设备（以汽车仪表和喇叭制造行业为代表）；汽车玻璃综合（以汽车安全玻璃和反光镜行业为代表）；汽车综合部件（以汽车门和安全气囊制造行业为代表）；汽车轮胎综合加工（以汽车轮胎制造行业为代表）。数据通过互联网获取，收集互联网上企业的公开信息，利用互联网搜索，搜集了113个汽车零配件产业的企业的数据，收集的信息包括：产值、占地面积、所在城市、职工人数、产量、地均产值、工作岗位密度、人均产值方面。
本文使用SPSS和EXCEL等分析软件，分别对企业用地规模、土地产出效能、工作岗位密度等进行了数量统计分析。得出不同产业在规模、行业用地特征方面的规律，并据此提出各个行业企业用地规模的建议值。并将分析结果应用于唐山现代装备制造业产业园区的控制性详细规划中。
3汽车零配件产业空间需求分析
3.1产业用地规模
3.1.1企业用地规模
根据企业空间规模划分地块是进行工业园区控制性详细规划中的基本内容，当前普遍采取的方法为首先确定道路等级，然后根据道路的间距来确定地块面积。但是这种地块划分方式没有考虑到产业的空间规模特性，往往会与产业实际的用地需求不符合。例如数据分析显示大量汽车零配件产业的用地面积都在20公顷以内，如果地块划分为25公顷，会造成土地的浪费。
在开发区建设初期，为了形成开发区规模，主要任务为招商引资，吸引企业入驻。在这个时期土地使用效率并不是开发区需要重点解决的问题。但随着开发区后期的发展，开发区的主导产业逐渐形成，其规模效应促使更多的关联企业入驻，此时土地资源逐渐成为制约发展的瓶颈，有必要进一步提高提高土地利用效率。
本文将用地规模分为中小型企业、大型企业和特大型企业三种类型，中小型企业的用地面积在20公顷以下，大型企业的用地面积为20-30公顷，特大型企业的用地面积为40公顷左右。数据统计分析显示，中小型企业占的数量最多为71.3%，这和我国当前工业企业的现状是相符的，表明中小企业在我国所占比例很大。大型企业占总量的23.4%；而特大型企业所占数量最少，仅为5.3%。分析显示，企业规模越大，数量随之减少。
为了进一步了解中小型企业、大型企业和特大型企业的用地规模的分布情况，下文将对三种企业用地规模的分布情况进行分析。这三类企业的用地规模比较发现，用地面积20公顷以下的中小型企业和用地规模在20-30的大型企业占地面积基本相似，特大型企业占地面积稍小些。中小型企业和大型企业在空间上所占比例都在4成左右；而大型企业空间比例约占全部的2成左右。三类企业占地面积的比例为4：4：2。这说明中小型企业虽然数量众多，但总的用地量和与大型企业相当。虽然而特大型企业在数量上仅占全部的5%，但在用地空间上却占到20%，这表明特大型企业在汽车零配件产业中占有重要地位。
3.1.2企业用地规模与产业类型的关系
通过对企业用地规模和产业类型关系的分析显示，企业用地规模与产业类型存在直接关系。总体用地上：大、中、小型企业的占地规模与行业类型有关：中小型企业主要集中在汽车电子行业机械冲压件制造行业，这些产业的企业占地面积多数在10公顷以下，多为5公顷左右；大型企业主要集中在汽车安全气囊、齿轮、轮胎行业，这些行业的平均用地都在10公顷以上，15公顷左右；特大型企业主要集中在轮胎和汽车安全玻璃等行业，这些行业的平均用地都在20公顷以上。
上表为不同行业企业用地规模的统计，统计结果显示轮毂、后视镜、滤油器、汽车灯、汽车门，汽车仪表这些类型的企业标准差较小，这表明这些行业空间需求的差异不大，而且这些企业都是用地小于20公顷的中小企业。
玻璃、汽车综合部件和机械加工类型企业的标准差比较大，这表明这几个行业空间需求弹性较大。汽车安全玻璃企业的规模分别由3-38公顷，从特大型、到中小型规模都有分布；汽车齿轮企业也从1-35公顷从特大型、到中小型规模都有分布；汽车气囊企业也从4-29公顷从特大型、到中小型规模都有分布。
与之相比，滤油器、轮毂、汽车灯、汽车门和汽车仪表等企业的空间需求的差异较小，而且这些企业都是小型企业，说明上述产品生产的门槛较低，需要资金投入较少。
分析结果显示，当前汽车零配件企业主要为中小型企业，其中，占地面积5公顷左右的小型企业最多。用地面积在10公顷以下的企业所占比率达到全部的40%左右。这表明对于汽车零配件产业而言，大部分企业规模偏小。这是由于汽车零配件产业部分行业进入门槛较低，大量企业规模较小。这也说明了我国现阶段处于汽车产业的发展初期，行业之间的整合还没有充分进行，现阶段的企业还是以小规模的为主，但随着国企业之间的竞争加剧，大企业技术和规模优势的突显，大企业的垄断地位将逐渐形成。因此在用地的划分中应充分考虑小企业未来的发展趋势，小企业的用地尽量集中布置，以便为小企业的规模扩展，企业的整合提供空间。
此外从企业用地空间分布来看，中小型企业、大型企业和特大型企业的用地比例为4：4：2。这为工业园区确定不同规模企业的用地单元划分提供了依据。另外结合前面的分析显示，中小企业并不是空间需求的主导因素，无论是现在还是未来，大型企业和特大型企业将是空间需求力量的主导，随着产业竞争和整合的升级，中小型企业在数量、力量方面将进一步削弱，大型和特大型企业将在空间规模上进行扩展。因此在用地布局中建议按照不同规模类型的企业在园区内依次布局，同时保留各种规模企业的空间拓展弹性，以利于企业间的相互合作和空间整合。
最后，企业用地规模和产业类型也有着显著的联系。部分行业如玻璃、汽车综合部件和机械加工类型企业的空间需求弹性较大，而部分企业的空间需求弹性较小。一方面由于汽车零配件行业需要投入资金较少，门槛较低，这就形成了进入的企业的规模和技术水平差异较大。但是工业园区的发展过程也是产业整合和升级的过程，随着产业种类的完善和层次的升级，产业园区的发展在空间上也存在不确定性，因此有必要为企业在空间上扩张成长预留发展空间，一方面满足不同行业的空间需求弹性需要，另一方面满足的企业未来进行产业整合的需要。
3.2土地产出效能分析
根据工业区位理论，在不同的区位条件下的由于土地在交通运输、等方面的差异，不同区位提条件下的土地产出效能存在显著差异。本部分将对汽车零配件行业生产企业的土地产出效能进行研究，为产业布局提供依据。
图5土地产出效能分析（100万元/公顷）
对汽车零配件生产企业的土地产出效能分析显示，大部分企业的地均产出低于2000万元/公顷，这部分企业占总量的41%；其中地均产值在1000万元以下的企业占所占的比例最多,占总量的27.5%，汽车零部件产业总体土地产出能力不高，位于中心城市的汽车产业土地产出效率较高。
根据对收集到的汽车零部件生产企业的土地产出效能分析发现，行业的土地产出能力差异比较大，小型零部件等电子零配件和加工行业地均产值显著地高于其他产业。
数据统计分析显示汽车电子、加工行业和橡胶制品的土地产出值较高。在这其中，汽车电子（汽车喇叭）、加工行业（汽车后视镜）标准差较大，这表明这两个行业的地均产值的差异较大，究其原因，从人均产出表中可以看出，加工行业（汽车后视镜）的人均产出差异也较大，结合这两个数据可以发现，加工行业的用地产出差异主要来自企业生产效率。而汽车电子（汽车喇叭）的人均产出差异较小，这表明汽车电子作为劳动密集型产业，其用地差异主要来自企业的规模。此外，橡胶制品行业与汽车电子行业相反，土地产出的标准差较小，方差较小，这说明轮胎行业土地产出效能对资金投入的依赖性较大。以上分析表明，不同类型的企业对于用地的需求弹性是不同的。
另外，不同的土地利用效率与土地区位的选择直接相关。数据显示，靠近中心城市汽车产业的土地利用效率要高于远离中心城市的土地利用效能。因此在用地规划中产出效能高行业应位于工业园区相对的核心区位，产出效能相对较低的行业门类则应该相对位于工业园区的边缘区位。
3.3工作岗位密度分析
工业岗位密度是产业园区配套设施的布局的依据重要依据。根据对收集到的汽车零部件生产企业的工作岗位密度分析可以看出，行业的工作岗位密度差异比土地效能差异小，汽车零部件产业的平均岗位密度为92.7个/公顷。劳动密集型的汽车仪表、安全气囊、汽车喇叭、后视镜、汽车灯制造为代表的汽车综合制造和电子产品制造行业用工密度较高。其工作岗位密度平均达到135个/公顷。以汽车齿轮、轮胎、轮框、安全玻璃制造为代表的汽车机械加工和玻璃加工行业用工密度相对较低。其工作岗位密度平均为57个/公顷。
工业园区的配套服务系统的建立需要根据园区人口的分布情况来制定，而工作岗位密度为工业园区配套服务系统的建立提供了基本依据。为了方便被服务人群，产业园区生活设施的配套建设应尽可能靠近工作岗位密集地区。
4 案例分析：唐山现代装备制造工业区
唐山市现代装备制造工业区是唐山市开平区，重点规划的“四大区域”之一。其用地约20平方公里，按照“一区多园”模式，规划了装备制造产业园，光伏产业园，汽车配件工业园。其宗旨是“生态、活力、高效、可持续”。并以北部的石榴河生态长廊为依托，规划建设成为融生产、生活、休闲、娱乐为一体现代装备制造基地。
4.1用地规模和用地单元划分
根据前面对于企业规模的分析，对于产业园区的单位土地规模按照中小企业、大型企业和特大型企业用地规模按照4：4：2的比例划分。
对开发区汽车零配件企业园区分为按照规模分为三类：
1、中小企业汽配园，中小企业在汽车零配件产业中所占的比例较高，用地单元按照4-8公顷划分，因此道路网间距为150-250米。在此基础上用地规模可以通过支路进一步分割，以满足不同层面小企业的用地需要。
2、大型企业汽配园，大型企业在汽车零配件企业中在数量上占全部企业的24%左右。但在用地的规模上达到40%，对于此类企业用地单元按照10-20公顷划分，道路网间距在300-500米之间。前面分析显示，此类企业的用地需求弹性较大，需要为其提供充足的发展空间。
3、特大型企业汽配园，特大型企业在汽车零配件企业中在数量上仅占全部的企业的5%，但是用地规模上达到20%，这类企业将是汽车配件园的未来发展的主导力量。对于此类企业用地单元按照30-40公顷划分，道路网间距采用500-700米。企业的交通主要通过较高等级的次干路与连接，并为企业提供充足的空间预留。
4.2企业空间布局
根据上文对于土地产出效能的分析，在汽车零配件产业园的规划中，高土地产出的行业尽可能靠近中心城区。同时根据企业的规模不同也提出不同的空间布局要求：
对于中小企业汽配园
为了提高土地产出价值，在规划中尽量靠近城市中心区布置。在交通方面，加强与城市中心区连接，并增加道路网密度，以满足小企业的货物疏散的需求。同时，企业地块主要通过支路划分，在远期为了满足未来企业整合和发展的需要，用地单元可以通过合并地块向大型企业转换。
对于大型企业汽配园
特大型企业在产业链中将占主导地位，空间布局中大型企业靠近特大型企业园区布置，以方便大型企业为特大型企业提业链配套服务。同时为了减少道路切割对大型企业的影响，将大型企业汽配园布置在与中心区距离适中的位置。由于企业规模较大，用地单元通过次干路划分，并且预留城市支路用地，在必要情况下还可以进一步将用地进行划分。
对于特大企业汽配园
为了满足特大型企业大量物流的需要，将特大型企业靠近物流中心布置，以减少货物运输距离。同时远离城市中心区布置，以避免道路切割对于企业的影响。地块通过主干道划分，同时预留城市次干道用地，用地单元灵活布置，在必要的时候可以在进行划分。
总之，在企业空间布局方面，按照土地产出效用，对企业进行布置。土地产出高的企业尽量靠近中心城区，通过空间布局为产业链完善提供条件。
4.3配套设施布局
生活配套设施是工业园区可持续发展的重要保证。根据工作岗位密度分布情况，高工作岗位密度行业尽可能靠近中心城区和居住用地布置，同时生活配套设施开发和建设应靠近如娱乐、购物等，应尽量靠近高工作岗位密度的企业布置。
5结论
论文主要目的为通过数据分析得到产业空间需求方面一般性的规律，并对唐山装备制造工业园区中的汽车零配件产业园空间发展提供依据，根据分析结论提出了汽车零配件产业园的用地布局和规模。本文从实证研究对产业发展和空间导向整合做了一次有益的尝试。本文的引用企业数据来自企业在互联网的公开信息，为非官方的数据，企业在数据时较大的随意性，数据的精度较低。这在以后的深入研究中需要进一步改进。
参考文献：
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[2]王兴平、崔功豪，中国城市开发区的空间规模与效益研究，城市规划，2003年 27卷 9期。
篇11
在传统汽车中，开关、继电器、电磁仪表等与电子相关的零部件构成了汽车电器，它们之间信息交互是建立在点对点电气信号连接基础上的。电气信号的种类也局限于模拟信号和开关信号。实施信号连接的电线束，通常称为线束。
汽车中电器的技术含量和数量是衡量汽车性能的一个重要标志。汽车电器技术含量和数量的增加，意味着汽车性能的提高。但汽车电器的增加，同样使汽车电器之间的信息交互桥梁—线束和与其配套的电器接插件数量成倍上升。在1955年平均一辆汽车所用线束总长度为45米；而到了2002年，一辆汽车所用的平均线束总长度达到了4000米。线束的增加不但占据了车内的有效空间，增加了装配和维修的难度，提高了整车成本，而且妨碍了整车可靠性的提高。
为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径，在20世纪80年代初，出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式—车载网络。
汽车制造商根据各个地方不同速度的要求，将会制定出几个不同标准的车载网络。“对于所有的汽车制造商来说，车载网络中的很多运行都涉及到工业标准，” 通用汽车公司的一位研究电子动力传输的专家Dennis Bogden说。“如果你获得高速的数据是通过链接一个网络，而低速的数据又是链接另一个网络的话，我们就早已经停止了各种各样的技术尝试，因为我们需要的仅仅是一个车载网络。”
2.车载网络的应用
车载网络按照应用加以划分，大致可以分为4个系统：车身系统、动力传动系统、安全系统、信息系统。
在动力传动系统内，动力传动系统模块的位置比较集中，可固定在一处，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素—行驶、停车与转向这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。
动力CAN数据总线一般连接3块电脑，它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑（动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑）。总线可以同时传递10组数据，发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速率传递数据，每一数据组传递大约需要0.25ms，每一电控单元7-20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元发动机电控单元自动变速器电控单元。
与动力传动系统相比，汽车上的各处都配置有车身系统的部件。因此，线束变长，容易受到干扰的影响。为了防干扰应尽量降低通信速度。在车身系统中，因为人机接口的模块、节点的数量增加，通信速度控制将不是问题，但成本相对增加，对此，人们正在摸索更廉价的解决方案，目前常常采用直连总线及辅助总线。
整个汽车车身系统电路主要有三大块：主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路。
主控单元按收开关信号之后，先进行分析处理，然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端，各受控端响应后作出相应的动作。车前、车后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求执行，并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令，还接收车门上的开关信号输入。根据指令和开关信号，门控单元会做出相应动作，然后把执行结果发往主控单元。
网络技术在汽车上的应用，不但增强了汽车的性能，而且减少了线束的用量。2003年6月在南京菲亚特下线的“派力奥·周末风”，由于采用了汽车整体车载网络技术，从而减少了23%的线束，降低元件重量2.8千克。在“派力奥?周末风”中，车载网络将前照灯照明、前/后窗自动玻璃清洗控制、转向灯控制、后风窗雨刮器、内部照明系统、单点触电动窗自动升降、电子防盗系统通过网络连为一体。
3.汽车网络的发展
近两年在中国生产，价格在8万元～20万元之间，采用车载网络的轿车、SUV情况。价格在20万元以下的轿车属于普及型轿车，但车载网络却在近两年在中国生产的普及型轿车中占据了相当大的比重，说明车载网络已在轿车中进入产业化阶段，它不再是高档轿车独享的专用高级技术。说明CAN总线已成为普及型轿车车载网络的主流。
在车载网络的发展过程中，通信介质已日益引起关注，目前POF已得到大量应用。此前德国宝马汽车公司宣布在2002年3月上市的最高级新款轿车“BMW7”系列中采用了50米POF。它表明大量采用POF车载网络的汽车已经开始进入实用阶段。
数据通信对速度的要求是永无止境的。在车载网络的发展过程中，介质的通信速度是制约车载网络应用和发展的一个重要因素。POF在汽车上的成功应用，不但推动了以Byteflight、FlexRay和MOST等现有的以POF为介质的高速车载网络的产业化应用，而且为下一代车载网络的发展创造了条件。随着人类生活空间的拓展，IT融合于汽车之中是未来发展的必然趋势，而作为IT装置之间实施信息交互媒介的网络，将会有更多类似于IEEE 1394、Bluetooth等IT领域应用的网络向汽车渗透。
随着中国经济的高速发展，面对中国巨大的轿车市场，世界上各大汽车制造商纷纷与国内汽车制造厂合作生产轿车，并且所生产轿车的技术含量正逐渐与世界同步。据相关资料报道，近年来在国内生产的轿车中，汽车电子在汽车中所占的比例及其汽车电子的技术含量已超过世界轿车的平均水平。
目前国际汽车工业广泛采用系统开发、项目平台、全球采购、模块化供货等运作方式。最近上海、浙江、广东已在不同程度上起动了汽车电子产业。政府的支持、市场的需求为中国汽车电子的发展提供了良好平台。车载网络是典型的实时嵌入式网络系统，而中国拥有较多的嵌入式系统开发人员，提供了大量的人才储备。这是中国汽车电子的发展机遇，也是具有自主知识产权车载网络在中国的发展机遇。
车载网络作为连接车内机械、电器和电子信息的纽带，是整车的核心技术，而国内汽车工业的现状将注定具有自主知识产权的车载网络的大量运用还需要汽车企业和相关技术开发商付出大量的努力。
【参考文献】
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大学教育的目标是培养新世纪创新型人才，其关键是如何实施研究型教学与研究型学习。为此，我国各高校纷纷提出采用研究型教学的方式来培养、提高学生的创新能力，加强创新型人才培养。何谓研究型教学？研究型教学是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础，在教学过程中通过优化课程结构，建立一种基于研究探索的学习模式。只有在“发现问题分析问题解决问题”的“研究型”教学过程中，学生才可能学会“研究型”学习的能力，经过这样反反复复的教学和学习实践，学生的“创新能力”才能培养和提高。因此，研究型教育是创新型教育的前提，二者实质上是辩证统一的。
一、《车辆电子控制技术》课程的特点与存在的问题
《车辆电子控制技术》是车辆工程专业的专业必修课，也是其他工科专业的一门专业选修课。该课程重点介绍发动机、底盘、车身的电子控制设备的基本理论、基本组成、工作过程和控制原理。随着汽车、拖拉机技术和电子技术的迅速发展，现代车辆为提高动力性、经济性、安全性、舒适性，以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术。电子控制技术是现代车辆技术发展的重要趋势与标志，从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统，以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。所以，该课程的重要性在不断提高，为此，国内许多院校将该课程列为车辆工程专业的必修课。该课程涉及的电子控制技术是很抽象，尤其是工科机械专业而言，学生对该课程充满了向往，但学习却很困难，其主要问题：重结构原理，轻控制原理；重理论讲解，轻实验制作。该课程的主要难点是在车辆各电子控制系统的信号采集、各执行器的驱动电路的原理、各控制系统的控制策略等。由于涉及到电子控制、机械、液压等部分的知识，所以要求学生有较全面扎实的基础知识。为此，该课程在教学上应突出各模块的重点、难点内容，有些内容通过现场教学，多媒体中的动画、影视、教学模型讲解，使难点内容通俗化，可视化，形象化。注重理论联系实际，大量加强实践教学，以提高实验课教学的效果，保证该课程的教学质量。通过开展了研究性学习，使自己选择感兴趣的车辆电子控制相关的题目，开展小课题的研究工作，这样不但增加了学生学习的兴趣，也增强了学生分析问题和解决问题的能力。
二、《车辆电子控制技术》课程研究型教学的具体方法
1.课程教学改革目标。以任务模块为基础、以学生为主体、以教师为主导，围绕设定的学习任务模块进行研究，以提高学生自主性学习和研究性学习，掌握该课程的基本理论、基本方法和基本技能。
2.课程教学改革方案。①制定学习任务模块。《车辆电子控制技术》的研究型教学内容共制定了18个学习模块（专题），每个模块共1学时讲授，共18学时，学习任务模块主要有：发动机供油控制、发动机点火控制、发动机爆震控制、发动机稀薄燃烧技术、防抱死控制系统（ABS）、线控制动、驱动防滑控制系统（ASR）、汽车稳定性控制系统（ESP）、自动变速系统控制、无级变速控制、电控悬架系统、巡航控制系统、安全气囊（SRS）、倒车防撞控制系统、防盗控制系统、电控转向系统、自动空调、电动座椅、智能前照灯控制系统、电控雨刮系统等。②划分学习小组《车辆电子控制技术》共有34个学生选了此课程，共划分6个学习小组，每个小组5～6人不等。③教学安排主要要点是：开学2周内负责分配完各专题，并提出各专题的要求，列出主要参考文献；每个小组分配3～4个专题，使每个专题有3个小组负责；各小组分别在课余时间查找资料，按要求归纳整理读书报告，制作PPT；每2节课由3个小组分别用自制的PPT讲授15分钟，其他同学提问5分钟，总体时间控制在60分钟；最后主讲老师点评每个小组的讲授内容，并现场给予各小组的得分，时间为30分钟；每个小组的每一位成员至少主讲一次。
3.辅导答疑措施。①组建一个课程辅导答疑小组。本学期初，组建了该课程的辅导答疑小组，该小组的成员主要由主讲老师、实验老师、硕士研究生、博士研究生等构成。辅导答疑小组成员名单：鲁植雄、刘奕贯、白学峰、李晓勤、常江雪、郭兵、金月、姜春霞、周伟伟等。②筹建了该课程的QQ群。本学期初，筹建了一个《车辆电子控制技术》课程答疑QQ群，在网上随时回答与指导学生。QQ群名称：车辆电子控制技术论坛；QQ群号：118062691；群成员人数：44人。
4.成绩评定方法。该课程成绩由以下三部分构成：①每个小组的3次PPT报告与回答问题情况，占40%；②每人的3篇专题读书报告，占40%；③每人在课程QQ群的活动情况、平时出勤、作业等，占20%。
三、实施过程
该课程的教学改革得到车辆工程91～93班学生的大力支持和参加，每个小组从第2周起获得3个任务模块后，各小组成员根据各模块设定的学习目标、内容和考核要求，自主查找相关的中文与外文资料。进行整理与归纳，研讨模块的主题，撰写读书报告和模块论文报告。根据归纳总结的模块内容，学会PPT，以小组为单位宣讲制作的PPT，并集体回答问题，每位同学均上台主讲1～2次。积极上网参加《车辆电子控制技术论坛》，能主动发贴子，老师回答问题时能进行相互互动，对课程内容进一步深入学习。
四、实施效果
1.培养了学生自主获取知识的方法技巧。各小组成员根据各模块设定的学习目标、内容和考核要求，学会自主查找相关的中文与外文参考资料。98%的学生在调查问卷中回答：学生的自主学习和研究能力明显提高。
2.培养了学生进行研究型学习方法。在老师的指导下，每个小组根据搜集到的资料，进行整理与归纳，研讨模块的主题，撰写读书报告和模块论文报告，或者实验设计与方案。100%的学生在调查问卷中回答：认同该课程采用的教学模式。
3.训练了制作PPT能力。根据归纳总结的模块内容，学会制作界面友好的PPT。
4.培养了学生讲解与回答问题能力。每一个专题均由2名学生主讲15～20分钟，既掌握了本专题的主要内容，又培养了演讲技巧。另外，讲授后，其他同学提出一些对本专题相关问题，小组全体成员集体回答问题，进一步提高了对本专题内容的掌握，也锻炼了回答问题能力。
五、对研究型教学的认识与体会
1.增加了教师的工作量。要想使一个学习模块（专题）在1学时内讲授完，并能活跃课堂气氛，使学生能主动学习，教师需要花更多的时间，主要体现在：①要花更多的时间去掌握每个专题内容，否则很难回答学生的提问；②要花时间查看学生制作的PPT，查看PPT内容是否包涵了本专题需要讲授的内容？PPT界面是否友好？③要花时间在QQ群上回答学生的问题；④要花时间辅导、批改学生的读书报告。
2.增加了学生的学习时间。①需要花时间阅读教材及参考资料，自学、讨论、理解讲授的内容；②需要花时间制作PPT，对有的学生来说，是很难的一件事情；③需要花时间撰写3篇课程；④需要在QQ群上发帖子
3.教师点评是关键。一个专题能否使全体学生掌握、课程气氛是否活跃，教师的最后点评是关键。点评的内容既要包涵本专题的核心内容，又要调动学生的积极性，所以，点评要精练、精彩。
六、继续实施研究型教学有待改进的地方
1.完善各专题教学要求。进一步完善每个专题的教学要求及相关参考文献，列举一些思考问题，使学生能小组进行讨论，以掌握各专题的内容。
2.加强小组学习。每个专题应以在小组共同讨论的基础上完成学习要求，但有一些专题只有某一小组成员完成，其他人员未参加的现象，需要进一步探讨小组学习模式。
3.加强课程论文撰写质量。撰写课程论文需要花很多时间。为此，今后将列举相关参考文献，指定主要参考文献，要求学生根据指定的参考文献阅读后撰写课程论文。
《车辆电子控制技术》进行研究型教学改革，受到大部分学生和教师的肯定和好评，全面提升了车辆工程专业学生的专业知识水平和综合素质，增加了毕业生的就业竞争力。改革实施以来，学生的创新实践能力普遍得到加强。学生通过实践平台和实践科研项目完成了包括汽车电控液压动力转向系统、智能倒车、自动泊车、巡航控制等项目。先后在“全国大学生F1赛车大赛”、“全国节能赛车比赛”等竞赛中获得了多项奖励，激发学生科学研究的热情与学习兴趣。但也不能过度夸大一种教学模式的作用，每一种教学方式均有适应性。研究型教学一定要有研究课题基础，所以，研究型教学优适于高等院校的专业课教学，以培养学生的元典精神、质疑精神和创新精神。
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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
汽车逆向物流是指以保护环境和客户满意度为宗旨，使返回的汽车产品、资源和相关信息反向供给流回汽车制造企业。汽车逆向物流包括两类：一类是汽车产品因质量缺陷而召回的逆向物流;一类是因寿命到期、置换车辆或意外损害形成的逆向物流。这个流回环节中的残次件和车主因更高生活质量追求而淘汰的整车和配件，若没有合理处置，必然造成极大的资源浪费、安全隐患和对环境的危害。完善优化汽车逆向物流事业，将最大限度地利用废旧汽车为我国汽车工业的发展做贡献，可缓解资源短缺与资源浪费的矛盾，同时报废汽车回收本身也是一个前景大好的事业，合理发展必然产生显著的经济效益和社会效益。
下面就汽车逆向物流在我国的发展现状进行分析，并对良性发展汽车逆向物流提出几条建议，旨在尽可能地提高报废汽车的再利用率，降低废弃物对环境的污染。
1 我国报废车辆逆向物流发展的现状
1.1 我国报废汽车回收业现状
在我国，汽车产业经过多年的发展，产销量已经达到世界第一，报废汽车的数量也在剧增，2015年报废汽车将增至831万辆，但是汽车逆向物流的发展却一直显得十分落后，也还未构建起较为完善和科学的汽车逆向物流体系。
废旧汽车的回收在我国虽已有30多年的历史，由于没有规范的报废汽车管理制度及高效管制的汽车二手市场，导致我国报废汽车实际回收量非常低，同时还存在着违法的回收黑市。国家通过立法规定自2017年起，汽车回收利用率必须达到95%，其中材料的再利用率不得低于85%。伴随着再制造行业的发展，我国一直在不断探索、完善和更新法规的可执行性、规范性和标准性，加大了针对汽车回收市场的监管力度，出台了一些政策及财税支持对回收企业、单位等加以鼓励，使得汽车回收行业虽已初具规模，但受技术规范、技术手段等方面的限制，造成零部件利用率和生产效率低下，回收利用率不高，同时带来了环境污染问题。
1.2 报废汽车材料再生技术现状
汽车总重量的80%左右是金属材料，最理想的车用金属材料回收方式是直接对含该金属的报废车辆零部件进行再使用（这些零部件被再制造后用到其他车辆上），不能再使用的零部件则以材料形式进行回收。
废钢铁的主要用途是回炉炼钢，它是电弧炉炼钢的基本原料，用量约占钢铁料的70%～90%;对氧气转炉而言，废钢既是金属料又是冷却剂;废旧铝再生主要熔炼成再生铝合金锭、熔炼成加工铝材用的锭坯或直接熔炼与铸造铸件;废镁料回收则主要通过蒸馏法和熔解法来回收纯镁、镁合金;汽车用废塑料可以再次加热成型制备性能要求相对较差的塑料制品或粉碎作为填料、填埋;汽车用废橡胶回收则主要用于轮胎翻新、生产再生胶和胶粉以及热分解;报废汽车玻璃则直接拆解下来经过质检、合格后作为配件投入使用或直接加工，转为原料投入生产（对于夹层玻璃，回收后需将玻璃和玻璃间的高聚物进行分离，再分别进行回收，但因回收价值低，在我国该玻璃基本作为废弃物进行填埋处理）。
1.3 现有的回收企业规模较小，技术落后，缺少处理回收汽车的物流企业
汽车产品对逆向物流服务商的年处理能力、技术服务水平和物流网络的覆盖程度等都要求很高，特别是零配件的运输等，需要相关物流企业具备先进的技术达到高效的资源协调能力，能快速提供解决方案。而我国汽车逆向物流市场又正处于起步阶段，存在差错率高，信息失真率高，信息传输慢，管理效率低等现象，缺少一系列能承担汽车逆向物流的企业组织。
国外报废汽车处置流程包括大规模机械化拆解、破碎、分选和ASR（汽车粉碎残余物）回收利用，围绕环保减少ASR填埋量和回收利用率要求，以金属材料的回收利用为主开展，以减少劳动力成本提高劳动生产率为目标发展，采用的工艺路线为：环保预处理（拆解报废汽车中的废油废液、安全气囊、动力电池等）、零部件拆解（拆除可再制造和可再利用零件，比如发动机、转向器、变速器等）、机械化破碎（对经过拆解的报废汽车进行破碎）、机械化分选（对碎片进行分选，分选出有色金属，黑色金属，非金属等）、ASR回收利用（对分选得到的ASR以能量的形式进行回收，减少ASR的填埋量）等。
我国报废汽车回收企业受规模和技术的限制，企业无法提供处理报废品所需要的先进的技术、设备、工艺，而且该行业初期投入较大，资本回收时间长。作为汽车回收环节的执行者拆解企业，主要以手工拆解为主，露天作业、人工切割，拆解工艺粗糙，未达到完全拆解和完全深度处理，现阶段的标准处理流程为：进场验车、车辆暂存、车辆清洗、电瓶拆除、氟利昂抽取、废油液抽取、车门拆除、汽车翻转、发动机拆除、零部件检验、再生资源分类、可利用部件入库，车辆拆解后回收利用的主要用途是金属材料的再利用。
1.4 规章制度、回收体系尚不健全
我国报废汽车回收行业正处于起步阶段，存在许多问题尤其是拆解处理中存在的有害物质处置不当。
2001年，国务院颁布的第307号令《报废汽车回收管理办法》规范了汽车回收活动。2006年国家发改委、科技部和环保总局联合颁布了《汽车产品回收利用技术政策》，明确了汽车制造方对报废汽车回收利用的责任，宏观提出了汽车回收利用产业的管理思路和发展方向，但无具体操作实施规定，仅限定了一些控制指标。2009年实施的《循环经济促进法》引导着我国汽车产业可持续方向发展。
近年来，国家虽补充制定了一系列针对报废车辆的法规条例，但废弃车辆的管理涉及多个部门，存在职能交叉、职责不清等问题，还存在汽车回收黑市，扰乱着中国回收市场秩序，带来了巨大的安全、环保隐患，另外因制造商、政府机构和消费者之间未能达成一致，回收处理的立法工作陷入了困境，使得废弃车辆及配件回收无章可循进而导致混乱局面。
2 具体实施建议
2.1 完善专业的汽车逆向物流管理系统
因为回收的汽车个体庞大、复杂、分散，加上我国整体物流条件不成熟，给回收物流管理造成了许多困难，因此建立一个汽车逆向物流管理系统迫在眉睫。通过该系统可收集报废汽车的流向信息，利用信息技术对回收的汽车零部件分类仓储，并将拆解得到的数据如在回收分解环节就将类别、型号和使用年限信息等录入系统，从而建立起汽车回收信息监测系统，方便相关监管机构能够有效监测回收绩效及回收实施效果，降低劳资和劳力的消耗。目前运作该系统管理成本相对较高，经济回报缓慢。但具有长远发展的意义，如对汽车逆向物流发展中出现的问题和回收汽车处理方式提供研究资料的意义，同时也是比较理想的方案。
通过专业的汽车回收利用的物流信息管理系统，不仅可以有效控制仓储、运输、加工、配送等的管理，也可对回收汽车的损坏原因、使用程度等方面量化管理，另外汽车逆向物流管理系统还可以提供具有研发价值的信息给汽车制造方，为汽车的研究和创新提供可靠的依据，并可方便调动全国各地的物流条件，从而使制造商、销售商及一切相关回收组织可以做到利益共享、信息共享、风险共担的科学发展目标。
2.2 通过法律、法规、政策激励企业开展汽车回收
在汽车回收方面，我国法律需要不断完善和更新，确保法规的标准性、规范性和可执行性，加大汽车再生市场的监管力度，让全社会担起汽车回收利用的责任，政策中还要在责任和利益的分配之间做一些补充规定，根据成本和收益的比值划分回收利用的责任，尤其是不能把它完全推给回收拆解企业，而汽车生产商则要在一开始承担起相关责任来。
如在可回收再利用率上，规范化生产企业和进口企业，具体要求企业在制造汽车过程中不能使用重金属，通过减免税收和绿色贷款等方式鼓励并支持环保汽车的生产和销售，要求企业应该进行自我评估，将信息进行公开，担起产品回收的责任，确定他们生产的车辆必须达到的可再利用率的目标，同样还要提供拆解的信息，建立起完整的分类、回收、复原及再生使用系统，以便于管理者和相关合作方可以更为有效地收集和回收汽车产品，最后再针对回收企业、生产企业、进口企业等在责任和利益的分配之间做一些规定，加强我国的相关立法与执法，增强汽车回收合作企业的结构，使汽车回收合作企业在这个过程中盈利并负责。
2.3 促进汽车回收各环节积极参与回收
通过各种方式多角度宣传，增加各方的环保意识与参与性，作为汽车生产商应提高废旧车辆的补偿，鼓励消费者在一些二手市场网站和社区进行置换，使消费者能通过合法途径报废车辆，制造方还可以在汽车出厂时的说明书或者维修单等印刷与回收相关的提醒，建立以汽车制造方为核心的汽车回收体系，通过发挥汽车回收产业技术创新战略联盟的作用，进行研发报废汽车回收利用技术，并充分改善汽车回收拆解业的市场环境，以期达到高效回收的目的，致力于实现汽车的科学化、环保化生产销售及使用。在欧美一些国家，报废汽车的回收问题也是由汽车生产厂家、国家相关单位、一些环保志愿组织等协同努力进行处理的，其运作效果良好，值得借鉴。
2.4 对回收的废旧汽车及配件应有专业的企业进行处理
受到经济利益的影响，生产厂家往往忽视报废汽车再利用这一市场发展机会。对于废旧汽车及配件回收再处理的规模企业，生产厂家和国家相关部门应对其回收额的大小给予经济上的补偿，而对于废旧汽车仓储管理等方面，可以借助周边附近销售企业，对回收到的旧汽车及配件，由专业技术人员对回收配件进行一般鉴定和评估，对废旧汽车相关零件进行分类回收处理，一部分可再制造的在完成制造后以正规的渠道投入使用，实现资源的循环利用，另一部分则定期定量送回回收终端，由此科学地完成废旧汽车回收物流处理。
3 结束语
尽管目前建立和发展一个完善的废旧汽车逆向物流系统面临着众多困难，如何实现报废车辆及配件的有效回收仍是循环经济视角下的重要课题，如果有意识地加强汽车逆向物流方面的管理，随着执法力度的不断增强以及汽车生产商、销售商的大力支持，并从经济鼓励等方面深入至环保生产、销售和使用等环节，必将推动着我国建立一个标准的汽车逆向物流体系，实现高效率、循环经济的发展，当然汽车逆行物流系统还需要工信部、国家环保总局等政府相关部门及广大汽车消费者的大力支持，进而加强我国国情下逆向物流运作模式的治理与优化，有效提高汽车逆向物流运作效率，在环保与经济、社会效益上获得“双赢”。
参考文献：
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