發布時間：2023-03-20 16:15:13
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的汽車電子技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
[論文摘要]汽車是當前重要的交通工具，汽車的發明和汽車相關技術的發展極大地改變了人們的出行方式，加快了商品和人員的流通。
隨著汽車工業與電子工業的不斷發展，在現代汽車上，電子技術的應用越來越廣泛，汽車電子化的程度也越來越高。汽車技術與電子技術相結合催生出汽車電子技術概念。電子技術在現代汽車工業中的廣泛應用加快了電子汽車的發展趨勢，推動了汽車功能的多元化和便捷化。
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（IntelligentCard）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。
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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Keywords:automotiveelectronics,reconfigurablecomputing,reconfigurable-logicdevice,dynamicreconfigurabletechnology.
1引言
汽車歷經百余年的發展，其機械結構已經達到了近乎完美的程度，業界對汽車機械性能的改善已經很難再有更大的提升空間。為了提高汽車的可靠性、功能性和舒適性，電子技術在汽車上被廣泛應用。電子技術與機械結構的結合，被認為是當前汽車技術發展過程中的一次“革命”。
汽車電子技術是汽車設計中的核心技術。汽車電子化的程度是衡量一個國家汽車工業發展水平的重要標志。汽車的設計者利用汽車電子技術開發新的車型，把它作為改善和提高汽車整體水平所采用的最重要的技術方案；汽車制造商則通過加快汽車電子化的進程，把增加汽車電子裝置的數量等措施作為汽車的新賣點和奪取未來汽車市場的最重要手段。目前在國際上的中、高檔轎車的設計中，汽車電子產品平均已經占到了汽車制造成本的27。這個數字還在不斷創造新高。據英飛凌（Infineon）公司預測，到2010年用于轎車上的汽車電子裝置的支出平均將占到整車制造成本的50。而在我國，每輛汽車的平均汽車電子設備應用比例要比國際水平低5.5倍[1>。汽車電子技術的發展與應用是目前我國汽車產業進步所面臨的一大契機和挑戰。
可重構計算技術成形于上個世紀九十年代中期[2>。如圖1所示，其主要思想是利用可重構邏輯器件（如FPGA）的可重構特性，通過不同的器件配置文件來改變器件實現的功能，從而能夠以硬件的性能靈活實現多種應用。可重構計算技術避免了微處理器計算模式因為取指、譯碼等步驟導致的性能損失，同時也消除了專用集成電路（ASIC）計算模式因為前期設計制造的復雜過程帶來的高代價和不可重用等缺陷。可重構計算技術目前已經應用在了很多領域，如目標匹配、大數值運算等等，都取得了非常好的效果。
圖1：微處理器、可重構計算、專用集成電路等三種計算模式的比較
汽車電子產品有著很多特殊的需求，而可重構計算作為一項新興的技術，具有的高性能、高靈活性、低開發周期、低成本等特征非常適合于汽車電子領域的應用。
2汽車電子領域的需求分析
從1950年美國通用公司開創了將半導體技術應用于汽車制造領域的先河—將晶體管收音機安裝在汽車上開始，汽車電子產業歷經50多年的發展，目前已經形成了功能多樣化、技術一體化、系統集成化、通信網絡化、技術標準化等技術特征。當前，汽車電子技術已經進入了優化人-汽車-環境的整體關系的研究階段。汽車在滿足安全、節能、環保的同時，將進一步滿足人們生活的需要，向舒適、便利、高效、數字化、信息化和智能化方向發展。
汽車電子技術主要有兩個大的應用領域：一個是汽車電子控制系統，另一個是車載汽車電子裝置[3>。其中，汽車電子控制系統是機械和電子相結合的汽車電子產品，它的工作狀況會直接影響到汽車的性能。而車載汽車電子裝置則是可以在汽車環境下獨立使用的電子裝置，它的性能好壞并不影響汽車的性能。相比之下，汽車電子控制系統的設計與開發涉及到了機械和電子兩個學科領域，這兩部分的研發要協同進行，所以整個過程比較復雜。車載電子裝置是IT行業中的應用在汽車領域的擴展，種類較多，例如遙控中央門鎖、車載電話、后座娛樂系統、GPS導航系統、車載計算機等等。這些產品因和整車的性能無關，可以獨立地進行開發，所以和汽車電子控制系統相比，在開發的環節上比較簡單。
汽車電子領域對電子技術發展的主要需求有如下幾個方面：
·性能高。目前在汽車電子產品中對性能要求最高的部分是車內的信息娛樂系統。一個信息娛樂系統可能包括多通道音頻系統、DVD播放器、GPS導航系統以及免提移動電話等等。這些子系統中涉及到的功能（如視頻處理等操作）需要強大的信號處理能力，對性能要求極高。另外，隨著汽車主動安全理念的深入人心，新的汽車安全系統開始采用圖像、視頻和雷達處理，同時引擎和剎車控制系統也將采用更復雜的計算控制策略，計算量龐大的實時運算將在應付突發事件的時候發揮重要作用。這也給相關的汽車電子產品的處理能力提出了挑戰。
·靈活性強。汽車的設計者和制造商都面臨的一個嚴峻問題是必須保證汽車電子設備的壽命與汽車的壽命相匹配。汽車電子設備的生命周期很短，不斷出現的新興的汽車標準以及標準本身的不斷變化進一步導致選擇標準時必須考慮到其壽命、靈活性以及被接受的廣泛程度。為了保證汽車電子產品能夠緊跟汽車產業的發展，就要求汽車電子產品具有相當的靈活性使其能夠根據需求做適時的改動。在當前各種新的技術標準層出不窮，而業界又缺乏占據有絕對優勢的標準的時候，對汽車電子技術的這一需求顯得尤其重要。
·可靠性高。汽車作為一類特殊的產品，經常會工作在惡劣的環境下，這對應用在其中的電子產品的可靠性提出了嚴格要求。電子產品的精密性使它成為影響整車可靠性、安全性的重要因素。特別是在汽車電子控制系統中，高溫的工作環境往往會給電子產品帶來損傷，這極大地增加了整車的危險性。這就要求電子產品能夠抵御住惡劣工作環境的干擾，同時具有適當的容錯能力，能夠在受到部分損傷的時候將其造成的影響降到最低。
·開發時間短。盡量縮短新車型新產品的研發時間是汽車設計者和制造商追求的目標之一。圖2顯示出在汽車電子產品方面的新技術研發周期是非常短的。這就要求汽車電子技術的研發需要有方便快捷的開發平臺，并且在技術研發上有延續性和可復用性，盡量縮短開發時間。特別是在車載汽車電子裝置的研發中，因為它們與汽車本身的性能無關，所以更可以不受到整車其它部分研發進展的約束，需要在盡量短的時間內開發出適合需要的產品。
·成本低。汽車產業對價格的影響十分敏感。價格是決定汽車產品競爭力的重要因素之一。選用合適的技術、材料和器件對汽車工業的發展起著舉足輕重的作用。隨著汽車電子產品在整車成本中所占份額的增加，盡量降低這部分電子產品的成本是一個極為關鍵的問題。
圖2：汽車領域項目創新周期和開發時間示意圖[4>
以上我們討論了在汽車電子領域對電子產品技術的一些基本需求。除此之外汽車電子產品還需要盡量降低能耗以及減少占據的空間等。
3可重構計算技術在汽車電子領域的應用前景
在當前的汽車電子產品中，大量使用了微處理器和專用集成電路實現關鍵功能。可重構計算技術的出現為汽車電子產品提供了另一個高效靈活的選擇。
可重構計算技術的發展主要依賴于可重構邏輯器件技術和動態重構技術的發展。隨著半導體技術的進步，目前商用的可重構邏輯器件在單片上已經可以集成數以百萬計的基本邏輯門單元和其它各種復雜的計算邏輯，甚至有的高端器件上已經集成了多個微處理器核進一步加強器件的計算能力[5>。這為原來只是用于實現簡單的膠合邏輯和原形系統設計的可重構邏輯器件能夠逐步占領計算系統的核心地位提供了基本支持。動態重構是當前可重構計算技術的研究熱點之一，它是指在不影響當前系統正常運行的前提下，將可重構邏輯器件上的部分資源配置為新的功能，從而提高資源利用率和增加系統性能。動態重構是可重構技術的發展方向，目前主要集中在如何減少器件重構開銷、優化資源調度等方面的研究上。
與傳統的采用微處理器和專用集成電路的汽車電子產品相比較，利用可重構計算技術的汽車電子產品具有以下優點：
·可重構計算技術能夠高效實現特定功能。可重構邏輯器件上都是硬連線邏輯，它是通過改變器件的配置來改變功能的。器件的配置信息一旦被加載，整個系統就可以以硬件的性能大大加快功能的實現。汽車電子產品中那些計算量龐大的功能，典型的例子如視頻處理，其核心算法是定點數據上的算術密集型信號處理操作。經過研究發現，這些操作是適合在可重構邏輯器件上高效實現的。將可重構邏輯器件用于加速核心算法的執行，再補充另外的微處理器與之耦合用于執行輔助功能，如輸入、輸出等操作，是很好的可重構計算系統的構建方式。目前已經有多個利用可重構計算技術的高效的視頻處理系統，并已經在汽車電子領域廣泛使用[6>。
·可重構計算技術能夠通過動態改變器件配置來靈活滿足多種功能需求。動態可重構特性使得同一可重構邏輯器件能夠滿足不同的設計需求，這一點是傳統的專用集成電路計算模式不能夠達到的。汽車電子產品不同于一般的電子產品，它受到了很多因素的束縛。例如車型的限制，采用相同基本設計的同一款汽車會有經濟型、標準型和豪華型等不同型號。這就要求針對不同的型號都要有相應的電子產品支持。為每個型號的汽車都分別設計專門的計算核心單元和電路的代價是高昂的，可重構計算技術就可以消除這個障礙。汽車設計者可以僅開發出一款運用了可重構邏輯器件的原型系統，然后根據不同的車型要求靈活地將可重構邏輯器件配置為相應的功能。另外，由于在業界缺少占有絕對優勢的標準，采用何種技術標準也是設計者必須解決的難題。例如，當前車上總線就有LIN、CAN、MOST等多種標準共存，不同標準的技術參數都有很大差異，為了使這些總線標準間不發生沖突，就可以考慮利用可重構邏輯器件作為各標準間的橋接邏輯。
·可重構計算技術適合惡劣工作環境下的應用。當前的可重構計算技術已經經受住了很多極端工作環境的考驗，例如NASA的“勇氣”號和“機遇”號火星車上就使用了大量可重構邏輯器件。在汽車應用領域，溫度會給汽車電子產品帶來最大的損傷。業界最高的節點溫度是150攝氏度，而用于惡劣環境下的可重構邏輯器件的特殊封裝足夠保證系統在此情況下的正常運行。利用可重構邏輯器件的另一個優勢是不需要微處理器必需的散熱系統，大大減少了電子產品占據的空間。另外可重構邏輯器件具有的大量的冗余可重構邏輯資源，使得當器件的某些區域被破壞的時候，系統可以使用動態重構技術自動避開這些區域同時利用周邊的其它邏輯資源組合替代該區域被破壞的功能。
·可重構計算技術具有強大的技術支持來加速產品開發。不同于專用集成電路的設計，可重構計算技術不需要大量的NRE（Non-RecurringEngineering）工作。器件廠商會配合不同的可重構邏輯器件提供相應的開發工具和流程，同時還會提供大量參考設計和IP核以減少設計者的重復勞動并提高設計的可靠性。還有很多技術已經成熟的仿真工具和驗證工具可以在設計的各個階段用于保證設計的正確性，減少了出錯返工導致的時間浪費。
·可重構計算技術的使用能夠大大降低系統成本。系統成本的降低主要體現在兩個部分：一個是在設計過程中，另一個是在運行過程中。目前的車用可重構邏輯器件的單價最低已經降至1.5美元，而且利用它實現應用的開發成本又遠遠低于專用集成電路。可重構邏輯器件的靈活性使得它不必像專用集成電路一樣，一個細微的修改就會導致整個電路的重新設計與制作。同時，在系統運行的時候經過分析可以確定有的功能不會同時被使用，那么設計者就可以考慮利用動態重構技術在不同的需求時段里分別實現這兩個功能，做到“一片多用”，節省了資源、空間和成本。
從上面的討論可以看出，將可重構計算技術應用于汽車電子領域有著很大的優勢，是切實可行的技術方案。當前，業界也已經注意到了可重構計算技術的應用前景。
4可重構計算技術在汽車電子領域面臨的問題
雖然可重構計算技術當前已經在多個領域取得了長足進展，但是在汽車電子領域具體應用的時候，還會面臨很多問題。下面列舉幾個最典型的問題：
·可重構邏輯器件的選型。目前生產商用可重構邏輯器件的幾大廠商：Xilinx，Actel，Altera和Lattice等都已經開始關注汽車電子領域并陸續有產品推出。這些產品的硬件結構、處理能力和市場價格等都各不相同。如何針對應用進行合適的器件選型是一個非常重要的問題。當前的可重構邏輯器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔絲技術。這三種技術各有千秋，其中主流的基于SRAM的器件目前已經具有非常強大的處理能力；基于Flash的器件較少但是性價比較高；基于反熔絲技術的器件不具有多次重構的能力但是可靠性較好。所以針對不同的應用場合進行器件選型需要在對應用和器件信息都非常熟悉的基礎上進行。
·可重構邏輯器件上應用的實現。雖然目前已經有多種方法簡化了利用可重構計算技術實現應用的開發過程。但是用硬件描述語言或者硬件原理圖來設計由可重構邏輯器件執行的應用程序對于大部分應用開發者來說還是陌生和困難的。為了排除軟件設計者在軟件算法的硬件化實現中碰到的困難，已經有多種類高級語言的硬件描述語言被開發出來，但是這些技術還并不成熟。由EDA軟件廠商推出的各種硬件應用設計軟件，也還存在著一些局限和缺陷，而且不能夠完全發揮出可重構計算技術的威力。這就要求汽車電子產品的設計者務必掌握利用可重構計算技術的設計思想并將其滲透到產品的設計中去。
·可重構邏輯器件的可靠性保證。不同于傳統的微處理器和專用集成電路計算模式，可重構邏輯器件是通過改變器件配置來改變功能的。特別是基于SRAM的器件，是由存儲在器件上的配置信息來控制器件中各邏輯單元間的硬連線的。因此通過配置端口輸入其它的配置信息就可能改變甚至損壞器件的功能，而在以前則不會出現類似情況。為了防范這些問題，就需要在關鍵電子設備上采用基于反熔絲技術的只能一次重構的可重構邏輯器件或者使用對配置信息加密等方法。
·動態重構技術的研發與使用。雖然動態重構技術在理論上已經有了很大發展，并且有很多原型系統已經被開發。但是由于技術條件限制，目前缺乏具有普適性的研發方法，真正使用在產品上的技術也還有一些不足。這需要業界和學術界協作，針對汽車電子領域的關鍵應用進行攻關，盡量多地將當前已經成熟的動態重構技術應用在汽車電子產品上，帶來高效率、高資源利用率等優勢。同時開展對動態重構技術的方法學的研究，為將動態重構技術更廣泛地應用在電子產品領域提供技術保障。
論文關鍵詞：汽車電子技術，同步開發，節能環保，安全舒適
1．引言
汽車電子是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱。車體汽車電子控制裝置要和車上機械系統進行配合使用，即所謂“機電結合”的汽車電子裝置，包括發動機、底盤、車身電子控制。例如電子燃油噴射系統、制動防抱死控制、防滑控制、牽引力控制電子控制自動變速器、電子動力轉向等；車載汽車電子裝置是在汽車環境下能夠獨立使用的電子裝置，它和汽車本身的性能并無直接關系，包括汽車信息系統、導航系統、汽車音響及電視娛樂系統、車載通信系統、上網設備等【1】。
汽車電子化被認為是汽車技術發展進程中的一次革命，汽車電子化的程度被看作是現代汽車水平的重要標志，是用來開發新車型，改進汽車性能最重要的技術措施。汽車制造商增加汽車電子設備的數量、促進汽車電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。汽車電子產品市場將在汽車產業發展的保障下穩步發展，各類汽車電子產品在汽車中的普及率將持續提高，隨著未來汽車市場的快速發展和汽車電子的價值含量迅速提高，汽車電子產業將形成巨大的經濟規模效應，汽車電子產品占汽車的成本將進一步提高。汽車電子系統的發展趨勢主要來自三個方面的驅動因素：一是綠色性，也是環保的要求；二是生產更安全的汽車，即安全性的要求；三是滿足駕乘人員更舒適的連通性和對信息娛樂的要求。
2．汽車電子系統發展的重要技術趨勢
汽車電子在汽車中占據了越來越重要的地位，汽車已經進入電子控制時代，汽車將由單純的機械產品向高級的機電一體化產品發展，成為所謂的“電子汽車”。
2.1綠色環保成為汽車電子領域的熱點
最終改變汽車行業的不是豪華氣派的車身和時尚潮流的色彩，而是用于車輪、底盤以及儀表板那些微小的電子測量、控制和驅動元件。電子技術實現綠色環保的關鍵領域分為三個部分，無論哪一部分，傳感器都是功不可沒的【2】。
第一部分是胎壓。駕駛時輪胎適當充氣不僅具有重要的安全意義，而且還可以節約燃料。由于胎壓不足，每天有四百萬加侖的燃料白白浪費掉。胎壓監測傳感器正日益成為新型汽車的標準配置。
第二部分是車載網絡。一輛典型的新型汽車有多達一百個電子控制模塊（如ABS、ESP、自動車窗、為兒童設計的后座娛樂系統等），所有模塊都通過銅線實現相互通信。用于寶馬新款的FlexRay網絡及類似技術通過單個總線系統來運行，完全摒棄了銅線，從而使車體重量大幅減輕，并將每箱燃料的行駛里程增加五英里，如果將此技術應用于全球所有車輛，每年可減少向大氣排放1500萬噸的二氧化碳。
第三部分是引擎。油箱中燃料所生成的百分之七十五的能量會因引擎和動力傳動系統的低效及空轉而損失掉。當今汽車的電子控制單元可實現控制和提供實時信息，以便計算機操控引擎的排量狀態。汽車的電子控制單元可讀取位于引擎曲軸和凸輪軸處的傳感器，從而調節燃料流量和相應進氣量，甚至可調整各種轉速和引擎負荷情況下的打火時間。在引擎內部的惡劣條件下，對耐高溫精密測量系統的設計是極為復雜的，不過一旦應用此系統即可顯著節約燃料。
2.2汽車電子系統智能安全的新科技
近年來世界各國政府都加大制定安全法規的力度，我國也相繼出臺多項有關汽車安全的強制性國家標準，對汽車的安全性提出了越來越嚴格的要求，促使各汽車制造商采取各種措施滿足法規要求。為貫徹執行這些法規使汽車更加安全可靠，同時也為提高自己產品的市場競爭能力，汽車廠商和零部件供應商開發出先進的汽車電子技術，不斷推出新的汽車電子裝置來提高汽車的主動、被動安全性能，生產更安全的車輛【3】。
1.全力自動剎車功能的碰撞警示系統。這套系統采用的是一種極為精確的警示系統，即平視顯示視覺警告。當與前車距離過近或路中間有行人時，會通過類似于剎車燈的警示燈亮起，提醒駕駛者注意。如果駕駛者未能對警告作出反應，該系統判定即將發生碰撞時，汽車會自動激活全力自動剎車。該系統可以使駕駛者在車速與行人的相對速度小于20公里/小時，以及與汽車的相對速度小于25公里/小時，完全避免碰撞。如果相對速度高于25公里/小時，碰撞速度將會被減小20公里/小時，盡可能減小碰撞時的車速，降低碰撞造成的損害。
2.駕駛員警示控制系統。該系統由一個攝像頭、若干傳感器和一個控制單元組成。攝像頭裝在風擋和車內后視鏡之間，不斷測量汽車與車道標志之間的距離；傳感器記錄汽車的運動；控制單元儲存該信息并計算是否有失去對汽車控制的危險。如果評估的結果是高風險，即通過聲音信號向司機發出警示。在儀表盤上還顯示一段文字信息，用一個咖啡杯的符號提示司機休息一會兒。在車速超過60公里/小時，該系統激活；當車速超過65公里/小時，系統便開始進行干預。通過中控臺上的一個按鈕可以激活車道偏離警示系統，如果駕駛員在行車過程中跨越其他車道，但沒有轉向操作（如打轉向燈），該系統會發出輕微的警示音。該系統也是通過一臺攝像機監測車輛在車道線之間的位置，當車速超過60公里/小時，該系統激活；當車速超過65公里/小時，系統便開始進行干預。
3.車內智能安全網絡。該網絡最大特點能及時提醒并消除駕駛者的各種失誤，如當駕駛者昏昏欲睡或與前行車未保持足夠的安全距離時，該系統的就會自動發出預警信號，提醒司機。如未有反應，會主動降低車速；通過方向盤監測駕駛者脈搏，發現駕駛員疲勞駕駛時，便啟動警告系統；最初，它只是搖晃駕駛座位，當駕駛者仍無反應時，系統就會自動熄滅而強行停車。
4.汽車會“說話”。豐田、日產、寶馬、奔馳等絕大多數車廠都意識到，下一個能為改善交通安全帶來重要推動力的就是汽車與汽車間的“交流”。這一功能的原理雖然簡單，但卻非常有效：如果汽車能互相進行信息的溝通，即使危險尚處在下一個彎道甚至遠在地平線的另一端，汽車駕駛員也能提前識別到即將發生的危險。支持這項技術的硬件條件，如發射與接收裝置等已不是問題，汽車完全可以向500米范圍內的所有車輛發送必要的警告信息。但如何打破廠與廠之間的隔閡，建立統一的標準這才是最大挑戰。實際上，幾乎所有車廠都建立了類似的系統，旗下車型能夠互相對話，但不同車廠的車型之間卻是“語言不通”。只有所有汽車生產廠商和主管機構共同合作，才能建立一個專為所有交通參與者架設的無線局域網絡（WLAN）。只有足夠多的車輛裝備了這項技術，才可能實現有效的自發無線網絡。
5.帶排隊輔助功能的自適應巡航控制系統。這是一種經過升級的自適應巡航控制系統，在0~200公里/小時之間的車速范圍內激活，可以通過隔柵中的雷達傳感器監測到前面的車輛并測量與它的距離，系統會自動調整車速以保持與前車的距離。
2.3汽車電子系統將提供更加舒適的配置
現代的汽車設計是要追求人與車協調，要以人為本，圍繞人的需求而生產。要使人乘駕汽車感到舒適、方便和不容易疲勞，汽車設計就要符合汽車人體工程學的要求。而且對車內的配置，還要求具備信息、通信電子裝置和工作條件，成為流動辦公室；還要求具備視聽娛樂電子裝置，成為舒適休閑娛樂的場所【4】。
1.智能交通系統。汽車智能化相關的技術問題已受到汽車制造商高度重視，其主要技術中“自動駕駛儀”的構想必將依賴于電子技術實現。智能交通系統的開發將與電子、衛星定位等多個交叉學科相結合，它能根據駕駛員提供的目標資料，向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對集中處的最佳行駛路線。它裝有電子地圖，可以顯示出前方道路、并采用衛星導航。從全球定位衛星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況，自動篩選出最佳行車路線。未來的某天，路上行駛的都會是由計算機控制的智能汽車。
2.自動可調式電子避震系統。采用電子無段可調避震系統，可根據不同的路況，行車速度以及負重等駕駛條件主動、自動地調整最適合的避震阻尼力，使車內人員始終享受最舒適的行車過程。另外，電子遙控和預設定技術的使用，使汽車發動機啟動、汽車空調啟動、座椅預熱、位置預調整等人性化功能得以在人坐進汽車前即可實現，從而增加了人們用車的舒適度。這些功能必將在未來廣泛使用于各種汽車中。
3.由無線通信、車載電腦、互聯網和全球定位GPS技術整合而成的車載無線通信網絡系統技術的發展，使汽車的通訊功能已不只限于收聽廣播和用車載電話通話，汽車已能讓你閱讀或發送電子郵件和傳真，收看天氣預報和股市行情，訪問互聯網，甚至訂機票或一束鮮花。在車內能使用辦公室的一切，例如數據庫、電話號碼、通訊錄、約會記錄、筆記本、參考資料、尋呼機、計算器以及銀行業務等，使得汽車不僅成為人們可靠的交通工具，還將成為人際間交往的流動辦公室，成為人們舒適的休閑娛樂室，成為人類社會活動中的重要場所。
3．圍繞汽車電子發展的三大趨勢做同步開發
當前汽車市場的潮流所向是綠色環保、安全和舒適，尤其在舒適性的需求上，汽車已經越來越演化成消費品，具有了和家電等消費電子產品的相似性【5】。
與電子行業的整機、IC同步開發相似，隨著汽車產品市場需求的多元化和車型市場生命周期越來越短，整車設計越來越需要在第一時間推出不斷調整的市場所需要的車型和產品，這就越來越需要汽車的整體系統設計與整體解決方案。同步開發成為汽車產品開發的主流模式。一方面要求汽車電子零部件供應商融入整車配套體系，理解整車設計的需求，能夠完全根據整車廠的時間計劃節點配合整車的開發進度，并在第一時間同步推出對應設計和產品。另一方面也是對整車設計的挑戰，整車廠商要適應消費市場快速調整的需求，就必須與汽車電子零部件供應商密切合作、同步開發。
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關鍵詞：電子節氣門，執行器
汽車電子節氣門技術(Electronic Throttle Control，ETC)是伴隨汽車電子驅動理念(Drive-by-Wire)而誕生的。論文格式。它摒棄了傳統節氣門踏板采用鋼絲繩或杠桿機構與發動機節氣門間的直接的機械連接，通過增加相應的傳感器和電控單元，實時精確控制節氣門開度。ETC可實現發動機扭矩控制和精確空燃比控制，有助于提高汽車行駛的動力性、平穩性、經濟性以及降低排放污染，備受業內人士重視。目前，ETC被廣泛地運用于汽車的驅動防滑控制(ASR)、巡航控制(CCS)、車輛穩定性控制(VSC)及自動變速控制(AMT)等汽車動力控制系統中，并逐漸成為高檔轎車的標準配置。
一、發展的制約因素
1)控制系統復雜，精確控制困難。ETC系統與ASR、CCS及VSC等多種系統相連，需要控制的參數多，控制邏輯復雜。論文格式。ETC系統本身存在非線性阻尼特性，進氣擾流阻力矩不穩定等因素，傳感器等工作部件在使用過程中存在機械磨損和可靠性變差等問題。
2)在進行多種控制功能集成時，各控制系統之間需采用信息融合技術，即將ASR、CCS及VSC系統所需要的各傳感器信號有機地融合起來，實現資源共享，各個系統間的相互關系，提高控制系統的穩定性和可靠性。
3)ETC設計需要充分考慮不同駕駛員的駕駛個性和車輛的行駛環境。目前對汽車的減速、怠速、定速和加速控制還存在一定難度，這個問題的解決還需依靠駕駛行為學理論、神經網絡控制理論(人工智能)和汽車電子技術的進一步發展來共同解決。
4)駕駛員主觀偏見與成本居高不下也是阻礙ETC廣泛應用的瓶頸。駕駛員習慣于人工操縱節氣門，有的誤認為機械連接操縱節氣門更為理想，安全可靠。ETC采用了傳感器、控制單元、驅動器以及冗余設計，使之成本較高，使得ETC目前只裝配在高檔轎車上。所以降低ETC產品的價格是當前研究的重要任務之一。
二、發展的關鍵技術
1)由單一功能向多種功能的集成發展集成化不僅是ETC系統的發展方向，也是各種汽車電子控制系統的發展方向。它有助于降低成本，增強各系統間的內在聯系，充分利用車輛各種信息，從而進一步提高系統的穩定性和可靠性。最初的ETC設計是為了發動機扭矩控制和空燃比控制，現代的ETC系統已經向多功能集成化方向發展，如集成了怠速控制、牽引力控制、減少換檔沖擊控制、節氣門回位控制、巡航控制及車輛穩定性控制等多種功能。
2)綜合多種控制策略，為提高節氣門的控制精度及反應速度，采取多種控制方法進行綜合控制。目前的發展方向是從經典的PID控制發展到采用PID與現代控制方法相結合的控制算法，從線性控制發展到非線性控制，從單一模式控制發展到多模式控制。有些學者將多模態控制、模糊神經網絡控制及滑模變結構控制等方法引入到ETC控制中，但是這些理論本身還有待完善和發展。
3)系統設計注重安全可靠性，具有自診斷和失效保護功能節氣門是發動機控制的關鍵部件，因此在提高控制精度和進行集中控制的同時，必須注重ETC系統的安全可靠性，提高系統的故障自診斷和容錯能力。如采取冗余設計的軟／硬件控制器，能在系統出現故障時自動啟用故障安全保護模式，使汽車在安全模式下能正常工作。因此，采用冗余設計，提供及時的故障隔離及系統重構功能，將是今后ETC系統發展的必然趨勢。
4)控制器局域網CAN的應用，隨著ETC等電控系統在汽車上的廣泛應用，車載ECU與傳感器數量越來越多，導致整車電路繁瑣復雜、線束多、重量大及成本高。汽車局域網CAN總線，只用兩根信號線就可與其它帶有CAN的電子設備相連接，能以共享方式傳送多種控制信息，實現真正意義上的數據共享。論文格式。因此，將CAN總線應用于ETC系統設計也是今后的發展方向。
三、電機式汽車節氣門執行器的工作原理
電子節氣門一方面執行來自電控單元的指令調節節氣門開度以控制進氣量，同時還可以輸出反映節氣門位置的信號，供系統監控節氣門的實際開度。
電子節氣門有兩個電位器作為位置傳感器，其電阻值隨節氣門位置的改變而變化。當加入+5V電壓后，轉化為與電阻值相應變化的電壓輸出。這兩個電位器連同加速踏板上監控踏板運動行程的兩個電位器，構成了整個電子節氣門監控功能的一部分，能提供系統控制所期望的冗余度。
與拉線式節氣門總成相比較，電子節氣門開啟角度不再由節氣門踏板拉索控制。節氣門踏板通過拉索控制節氣門踏板位置傳感器，該傳感器只是以電壓信號反映車主的力矩指令，而不是節氣門的實際開度。電子節氣門軸上的雙軌道節氣門電位計用來檢測節氣門的準確開度，此開度與車主的意圖（加速、減速）并不完全一致。此外，怠速調節閥也被取消，由電子節氣門直接進行怠速調節。
計算機精確控制電子節氣門的開啟以便滿足空調、自動變速箱、平穩性動態控制、車速調節、發動機冷卻等功能的需要。這是一種新的發動機負荷管理系統，可以最好地管理發動機的力矩。節氣門位置由發動機各項功能的需求來確定，當各項功能需求同時出現時，計算機按照內部的各種優先級別決定，并由計算機來控制打開到某一開度，以滿足優先級別最高的這項功能的需求。
四、電機式節氣門執行器的優點
在傳統汽車發動機節氣門系統中，節氣門踏板和節氣門之間是剛性連接，操縱機構是通過拉索(軟鋼絲)或者拉桿，一端連接加速踏板．另一端連接節氣門連動板而工作。這種傳統機械式節氣門開度完全受控于加速踏板開度，即取決于駕駛員的操作，所以并不總是在最佳運行狀態，它的應用也受到了很多限制，并且缺乏精確性。在汽車電子技術和計算機技術飛速發展的情況下，電子節氣門應運而生。與傳統節氣門相比，電子節氣門明顯的優點是可以用線束來代替拉索或者拉桿，在節氣門旁邊安裝一只微型直流電動機，用電動機來驅動節氣門開度，即所謂的“導線駕駛”．用導線代替了原來的機械傳動機構，可以根據加速踏板移動量及其變化率解析駕駛意圖，獲取節氣門轉角的基本期望值，并且通過采集各種傳感器信號，得到當前發動機工況參數信息，經過控制器的運算和處理，發出指令，驅動電子節氣門，使節氣門開度在各種工況下處于最佳狀態．由此獲得優良的發動機性能。
電機式節氣門執行器的優點在于克服了原先在機械節氣門時，發動機控制系統只能對怠速和定速巡航進行控制的局限性，轉而成為對發動機全工況進行控制，也就是說原先由于駕駛員踩住了節氣門踏板，控制系統無法按照所接收到的扭矩信號控制節氣門進行動力匹配，在使用了電子節氣門后這種情況得到了改變，由于節氣門僅靠一電機帶動，駕駛員踩節氣門踏板只是為控制系統提供踏板位置的信息，控制系統參考這個信號，并根據各種工況的需求包括燃油經濟性，排放等等進行運算后，來確定節氣門的開度位置。這樣使動力匹配得以精確。所以電子節氣門與原來的機械節氣門是完全不同兩個概念，在打開點火開關踩節氣門踏板和發動機運轉時踩節氣門踏板所看到的節氣門開度情況是不同的。在打開點火開關踩節氣門時，節氣門會隨著踏板的逐漸踩下而開大；在運轉時，節氣門開度并不隨節氣門踏板的踩下而改變，而是受控制系統來控制，有可能你節氣門踏板踩得不大，但因為動力匹配需求節氣門是全開的，這和開頭所介紹的是一致的，所以不要以為是故障。發動機控制系統主要是根據改變節氣門位置，噴油時間，點火提前角來匹配因三元催化預熱、怠速、排放控制，速度限制、動力限制、自動變速箱換擋點、制動系統（牽引力控制，發動機制動）、空調，巡航控制等帶來的扭矩的變化。
綜上所述，機電一體化結構逐步取代組合式結構，智能化控制技術逐步取代純電子控制技術，帶通信技術功能的逐步取代不帶通信技術的，數字控制方式逐步取代傳統的模擬控制方式，運用紅外遙控的非接觸式調試技術逐步取代接觸式手動調試技術，等等。我國目前新一代符合現場總線的智能電動執行器產品，是執行機構今后發展的必然趨勢，它的成功研究與應用給電動執行器的進一步發展打下了良好的基礎，并將給智能電動執行器帶來廣闊的市場發展前景。
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西南交通大學 交通工程系 05交運2班 于鴻澤 周琳
【關鍵詞】智能駕駛 智能汽車 發展現狀 智能技術
【引 言】
隨著更加先進的靈巧型傳感器、快速響應的執行器、高性能ECU、先進的控制策略、計算機網絡技術、雷達技術、第三代移動通訊技術在汽車上的廣泛應用，現代汽車正朝著更加智能化、自動化和信息化的機電一體化產品方向發展，以達到“人—汽車—環境”的完美協調。
【正 文】
一、智能駕駛過程的實現
智能駕駛的實現需要大量的電子電路元件支持，主要有：傳感器、電控單元（ECU）、執行器、控制策略、總線、電源、智能通信系統。
隨著傳感器技術、信息處理技術、測量技術與計算機技術的發展，智能駕駛系統也得到了飛速的發展。
現在的智能駕駛技術大多是通過多傳感器實現的。多傳感器信息融合實際上是人對人腦綜合處理復雜問題的一種功能模擬。多傳感器信息融合就像人腦綜合處理信息的過程一樣，它充分利用多個傳感器資源，通過對各種傳感器及其觀測信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時間上的互補與冗余信息依據某種優化準則結合起來，產生對觀測環境的一致性解釋或描述。信息融合的目標是基于各種傳感器分離觀測信息，通過對信息的優化組合導出更多的有效信息。這是最佳協同作用的效果，它的最終目的是利用多個傳感器共同或聯合操作的優勢來提高整個系統的有效性。
目前經常使用一個雷達傳感器探測前方的車輛或障礙。雷達雖然在直路上的性能良好，但當道路彎曲時，探測的信號將不完全可靠，有時還會有探測的盲點或產生錯誤報警。為了防止錯誤報警，常對雷達的輸出進行標準卡爾曼濾波，但這并不能有效解決探測盲點問題。為了更可靠地解決這類問題，可以使用掃描雷達或多波束雷達，但其價格昂貴。這里選用低價的視覺傳感器作為附加信息，視覺傳感器經常能提供掃描雷達和多波束雷達所不能提供的信息。
雷達傳感器和視覺傳感器配合作用實現對復雜道路狀況的探測、識別，然后將信息通過總線電路發送給ECU，ECU處理后將命令發送給執行器，執行器將作用于汽車的油門、動力、轉向、剎車等系統，實現汽車的只能行駛。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］
二、智能汽車發展現狀
回想過去，汽車都是由驅動裝置驅動幾乎所有的機械和液壓系統，現在則由電子元件和系統的組合來完成。電子感應器增強或甚至已經取代了各種機械系統。一些高檔汽車具有多達70個ECU。一般汽車的感應器數量已經達到35個，而一個高檔汽車的感應器數量達到了60個。通常汽車還附帶6個左右的氣囊。這意味著現在的汽車更復雜、更安全，并且駕駛起來更簡單。和以前的汽車相比，它們也更具智能化，并將繼續獲得更高的智能。
1、 智能泊車的Lexus LS460
Toyota公司2006年推出（最近才進入中國市場）的Lexus LS460最大的賣點就是智能泊車系統，該車型的電視廣告就是在展示智能泊車系統其精準的泊車路線。Lexus LS460的智能泊車輔助系統可對后座和前座攝像頭的圖像進行處理，利用該結果去控制電子動力方向盤和一個電子油門。只需輕觸一個按鈕和駕駛者的少許制動，系統就可以把車剎住。同樣地，LS460的VDIM(Vehicle Dynamic Integrated Management)系統從各種感應器中搜尋數據以預知剎車。利用這一數據，加上駕駛者的輸入信息來幫助駕駛者恢復對汽車的控制。它通過啟動電控剎車、電子動力轉向、防抱死制動、車輛穩定性控制、剎車輔助、電子剎車力分配和引擎扭矩等功能來恢復控制。
2、 雷達和攝像頭加強了駕駛技術
在像Mercedes-Benz S-class這樣的車上，24/77 GHz雷達導航系統在提高安全性方面起到很重要的作用。Brake Assist(剎車輔助)、Parking Assist(泊車輔助)、Pre-Safe(預警安全)、Distronic Plus(巡航控制)以及Adaptive Brake(自適應制動)功能采用七個雷達感應器(五個在前緩沖器、兩個在后緩沖器)來加強安全水平。擁有這些功能，汽車就可以感應到即將發生的碰撞，使駕駛者可以采取躲避措施。雷達系統允許自動制動應用。另外，如果探測到潛在的碰撞，它就會關閉天窗和加固安全帶。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］
現在基于雷達和自適應巡航控制的系統正蓬勃發展，在很多Mercedes-Benz和Toyota模型中都可以發現他們的身影。Volkswagen Passat和BMW的3系列也同樣具有這樣的雷達。為了改善交通安全，NISSAN公司開發了車距控制輔助系統(Distance Control Assist System)以幫助駕駛者控制他們自身與面前車輛之間的距離。這個系統采用一個在前緩沖器的雷達感應器，來確定定駕駛者的尾隨距離和雙方車輛的相對速度。如果駕駛者松開加速踏板，或者沒有踩住加速踏板，系統就會自動啟動制動。如果系統確定需要制動，那么在儀表板和蜂鳴器上就會出現一個指示器，然后加速踏板會自動上移以幫助駕駛者轉換到制動。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］
另一個關鍵功能，即攝像頭，給駕駛者返回狹窄停車位并執行能見度受限操作時提供了更佳的視野。研究表明，很多兒童是因為駕駛者在返回停車位的時候看不見他們而致死的。復雜的全輪驅動一度只是高檔汽車的安全堡壘。而如今，它是很多車輛的標準配置。這些系統通過瞬間提供車軸最需要的動力，可在惡劣的駕駛條件下提供最佳動力。
3、 智能化車燈
對安全性的關注也延伸到前燈。由Gentex公司開發的Chrysler 300C具有Smart Beam系統。它根據公路情況自動開啟和關閉前燈。在后視鏡里裝了一個前向CMOS圖象感應器，它讓車燈一直維持開啟狀態，直到在公路上探測到其它車的前燈或尾燈，它才轉換到近光燈。為了避免分散相向行駛駕駛者的注意力，該系統可使遠光燈漸開和漸關。
Mercedes-Benz S-class汽車有兩個照射公路的紅外線前燈。當汽車的近光燈打開，它們將駕駛者的視野范圍擴展到150多米，使其能更快看見行人、停泊的汽車和其他障礙物。同時也減少了黑暗中駕駛發生碰撞的危險。
4、 智能駕駛環境——無線基礎設施
到目前為止，汽車中的無線技術仍限制在車載蜂窩電話。但是當這些研究者針對路邊站的安全架構而進一步調查Wi-Fi通信使用狀況的時候，這可能會有所改變。
交通部(DOT)的VII計劃試圖使用無線連接來避免碰撞。有車輛接近十字路口或死角的時候，基站將通知和提醒其它基站和駕駛者。該系統也會提供交通速度和密度的數據，使路標可以通知駕駛者在進入高速公路前倒車。
該計劃還將開發可以在不同情況下警告駕駛者的集成先進技術，這些情況包括：當駕駛者將要離開公路的時候，當駕駛者和另一企圖改車道的車輛有碰撞危險時候，以及和前方車輛有碰撞危險的時候。
5、 動力傳動電子控制系統
主要包括發動機電子控制（包括汽油機和柴油機）、自動變速器控制（ECT、CVT/ECVT等）以及動力傳動總成的綜合電子控制等。控制系統主要由各種傳感器、執行機構和電控單元（ECU）組成。其主要是保證汽車在不同的工況下均能處在最佳狀態下運行，并簡化駕駛員的有關操作，從而降低油耗和排放，減少動力傳動系統的沖擊，減輕駕駛人員的勞動強度，提高汽車的動力性、經濟性和舒適性。
6、底盤電子控制系統
包括制動防滑與動態車身控制系統（ABS/ASR、ESP/VDC）,牽引力控制系統、懸架及車高控制系統、輪胎監測系統(TPMS)、巡航控制系統（CCS）、轉向控制系統(如4WS)、驅動控制系統（如4WD）等。其主要用于提高汽車的安全性、舒適性和動力性等。近些年來，這類控制系統開始在普通轎車上廣泛采用。
7、 車身電子控制系統
主要包括安全氣囊（SRS）、自動座椅、自動空調控制、車內噪音控制、中央防盜門鎖、視野照明控制、自動刮水器、自動門窗、自動防撞系統以及滿足不同用電設備的電源管理系統。主要是用來增強汽車的安全性、舒適性和方便性。
8、 多媒體娛樂、通訊系統
主要包括車載多媒體系統、駕駛員信息系統、語音系統、智能交通系統(ITS)、車輛導航系統(GPS/DGPS等)、計算機網絡系統、狀態監側與故障診斷系統等。用于聯結“人—車—路—環境信息”，以及協調整車各部分的電子控制功能。
關鍵詞:柴油機 共軌技術 優點 生力軍
一.問題背景
能源短缺尤其是石油短缺是全球性的問題,而作為經濟增長的中國在能源方面保持著強勁的需求。當前,中國資源的“紅燈”已經亮起,其中石油資源的短缺十分突出,據專家估計,中國已探明的石油可采儲量約我23億t,2004年中國累計進口原油1.2億t,石油對我依存度已達到40%。目前我國汽車消耗燃油約占全國總石油消費的三分之一。預計2010年,汽車燃油需求我1.38億t,占總消費43%;2020年燃油需求我2.56億t,比例將達到75%;而到了2030年,這一比例將有可能達到77%。
笨重、噪聲大、噴黑煙,令許多人對柴油機的直觀印象不佳,加之柴油機的構造比較復雜,不少人對柴油機缺乏了解,尤其對現代先進的柴油機缺乏了解,因此柴油機汽車在一些城市成了“被限制的對象”、受到種種歧視。其實,經過多年的研究和新技術應用,現代柴油機已與傳統柴油機有了很大差別,在減少質量、噪聲、廢氣煙度等方面取得了重大突破。其中,共軌技術就是現代柴油機采用的新技術之一。
二.柴油機的發展淺析
自1897年柴油機問世至今,在一百多年的發展過程中,自20世紀20年代中期以德國BOSCH公司我代表推出的機械式噴油系統取代蓄壓式供油系統,是柴油機在汽車上的應用成為可能,從而在許多地方取代了汽油機,并發展壯大。
柴油機發展經歷了五個階段:
1.電控直列式噴右泵
電控直列式噴右泵在直列泵基礎上發展起來的電子控制燃油噴射裝置,他具有噴油量與噴油定時控制功能或只具備其中一種功能,有些噴油壓力和噴油速率等控制功能。(如日本DKK公司的RED-型電子調速器。德國Heinzmann公司的E型電子調速器及美國Barber Colmann
公司的電子調速器等)
2.電控單體泵系統
德國Bosch公司的電控單體泵(EUP)系統,采用較短的高壓油管,可實現較高的噴油壓力,最高噴油壓力可達160MPa,該系統采用高速電磁閥控制噴油定時及噴油量。
3.電控分配泵
柴油機電控分配泵的噴油量及噴油定時的控制一般采用高速電磁閥,電磁閥的閉合時刻對應著噴油定時,電磁閥從閉合到開啟的時間確定了噴油量,如日本豐田公司的ECD-2型電控VE泵。
4.電控泵噴嘴系統
電子控制泵噴嘴系統可分為機械驅動式和蓄壓式兩種,如美國底特律柴油機的DDEC型電控泵噴嘴,英國LucasCAV公司的EUI型電控泵噴嘴。
電控蓄壓十系統的特點是:將電控和液壓技術相結合,按時控制噴射過程和噴射壓力。如日本小松公司的KOMPICS電子液壓泵噴嘴系統。
5.電控共軌燃油系統
20世紀90年代研制出了一種全新的燃油噴射系統----電控共軌燃油系統,該系統雖然正式問世不久,但已顯示出它的巨大的優越性。如日本的電裝公司的共軌系統ECD-2及德國Bosch公司的柴油機共軌電控蓄壓式噴射系統。
三、現代共軌柴油噴射系統淺析
現代先進的汽車柴油機一般采用電控噴射、共軌、渦輪增壓中冷等技術,在重量、噪音、煙度等方面已取得重大突破,達到了汽油機的水平,而且相比汽油機更環保。目前國外輕型汽車用柴油機日益普遍,奔馳、大眾、寶馬、雷諾、沃爾沃等歐洲名牌車都有采用柴油發動機的車型。
在電控噴射方面柴油機與汽油機的主要差別是,汽油機的電控噴射系統只是控制空燃比,柴油機的電控噴射系統則是通過控制噴油時間來調節輸出的大小,而柴油機噴油控制是由發動機的轉速和加速踏板位置(油門拉桿位置)來決定的。因此,基本工作原理是計算機根據轉速傳感器和油門位置傳感器的輸入信號,首先計算出基本噴油量,然后根據水溫、進氣溫度、進氣壓力等傳感器的信號進行修正,再與來自控制套位置傳感器的信號進行反饋修正,確定最佳噴油量的。
電控柴油噴射系統由傳感器、ECU(計算機)和執行機構三部分組成。其任務是對噴油系統進行電子控制,實現對噴油量以及噴油定時隨運行工況的實時控制。采用轉速、溫度、壓力等傳感器,將實時檢測的參數同步輸入計算機,與巳儲存的參數值進行比較,經過處理計算按照最佳值對噴油泵、廢氣再循環閥、預熱塞等執行機構進行控制,驅動噴油系統,使柴油機運作狀態達到最佳。這類電控系統可分為:蓄壓式電控燃油噴射系統、液力增壓式電控燃油噴射系統和高壓共軌式電控燃油噴射系統。以下就介紹一下高壓共軌電控柴油噴射系統:
(一)共軌技術
在汽車柴油機中,高速運轉使柴油噴射過程的時間只有千分之幾秒,實驗證明,在噴射過程中高壓油管各處的壓力是隨時間和位置的不同而變化的。由于柴油的可壓縮性和高壓油管中柴油的壓力波動,使實際的噴油狀態與噴油泵所規定的柱塞供油規律有較大的差異。油管內的壓力波動有時還會在主噴射之后,使高壓油管內的壓力再次上升,達到令噴油器的針閥開啟的壓力,將已經關閉的針閥又重新打開產生二次噴油現象,由于二次噴油不可能完全燃燒,于是增加了煙度和碳氫化合物(HC)的排放量,油耗增加。此外,每次噴射循環后高壓油管內的殘壓都會發生變化,隨之引起不穩定的噴射,尤其在低轉速區域容易產生上述現象,嚴重時不僅噴油不均勻,而且會發生間歇性不噴射現象。為了解決柴油機這個燃油壓力變化的缺陷,現代柴油機采用了一種稱為"共軌"的技術。
1、原理。
共軌電噴技術是指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制裝置(ECU)組成的閉環系統中,將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管,通過公共供油管內的油壓實現精確控制,使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關,可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速變化的程度,因此,也就減少了傳統柴油機的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量,其大小取決于燃油軌道(公共供油管)壓力和電磁閥開啟時間的長短。該技術不再采用傳統的柱塞泵脈動供油的原理,而是通過供軌直接或間接的形成恒定的高壓燃油,分送到每個噴油器,并借助于集成在每個噴油器上的高速電磁開關閥的啟閉,定時定量的控制噴油器噴射至柴油機燃燒室的油量,從而保證柴油機達到最佳的燃燒比和良好的霧化,以及最佳的發火時間、足夠的能量和最少的污染排放。柴油機供軌式電控燃油系統的原理如附圖所示。
2、分類
按照噴油高壓形成的不同,共軌式電控燃油噴射系統有兩種基本型式,即高壓共軌式和中壓共軌式。
(1)高壓共軌系統。高壓輸油泵(壓力在120MPa以上)直接產生高壓燃油后,輸送至共軌中消除壓力的脈動,再分送到各噴油器;當電子控制裝置按需要發出指令信號后,高速電磁閥(響應在200s左右)迅速打開或關閉,進而控制噴油器工作,即按設定的要求噴出或停噴高壓燃油。
(2)中壓共軌系統。中壓輸油泵(壓力為10-13MPa)將中壓燃油輸送到共軌中消除壓力的脈動,再分送至帶有增壓柱塞的噴油器中;當高速電磁閥開關閥接收到電子控制裝置發送的指令信號后,就迅速開啟或關閉,從而控制燃油器工作,迅即通過高壓柱塞的增壓作用,將從共軌中來的中壓燃油加壓至高壓(120-150MPa)后噴出或停噴。
高壓共軌系統與中壓共軌系統的主要判別在于,高壓燃油的獲得方式不同;前者由高壓燃油泵直接提供,而后者則借助于增壓柱塞增壓后獲得。
3、特點
柴油機共軌式電控燃油噴射技術集計算機控制技術、現代傳感檢測技術以及先進的噴油器結構于一身。它不僅能達到較高的噴射壓力、實現噴射壓力和噴油量的控制,而且還能實現預噴射和后噴,從而優化噴油特性、減低柴油機噪聲和大大減少廢氣的排放量,其特點為:
(1)采用先進的電子控制裝置及配有高速電磁開關閥,使得噴油過程的控制十分方便,并且可控參數多,利于柴油機燃燒過程的全程優化。
(2)采用共軌方式供油,噴油系統壓力波動小,各噴油器間相互影響小,噴射壓力控制精度較高,噴油量控制較準確。
(3)高速電測開關閥頻率高,控制靈活,使得噴油系統的噴射壓力可調范圍大,并且能方便的實現預噴射、后噴等功能,為優化柴油機噴油規律、改善其性能和降低廢氣排放提供了有效手段。
(4)系結構移植方便,適應范圍廣,不像其他的擊中電噴油系統,對柴油機的結構形式有專門要求;尤其是高壓共軌系統,與目前的小、中型及重性柴油機均能很好匹配,因而市場前景看好。
(二)高壓共軌電控燃油噴射系統及基本單元
高壓共軌電控燃油噴射系統主要由電控單元、高壓油泵、蓄壓器(共軌管)、電控噴油器以及各種傳感器等組成。低壓燃油泵將燃油輸入高壓油泵,高壓油泵將燃油加壓送入高壓油軌(蓄壓器),高壓油軌中的壓力由電控單元根據油軌壓力傳感器測量的油軌壓力以及需要進行調節,高壓油軌內的燃油經過高壓油管,根據機器的運行狀態,由電控單元從預設的 map 圖中確定合適的噴油定時、噴油持續期由電液控制的電子噴油器將燃油噴入氣缸。
1、高壓油泵
高壓油泵的供油量的設計準則是必須保證在任何情況下的柴油機的噴油量與控制油量之和的需求以及起動和加速時的油量變化的需求。由于共軌系統中噴油壓力的產生于燃油噴射過程無關,且噴油正時也不由高壓油泵的凸輪來保證,因此高壓油泵的壓油凸輪可以按照峰值扭矩最低、接觸應力最小和最耐磨的設計原則來設計凸輪。
2、高壓油軌(共軌管)
共軌管將供油泵提供的高壓燃油分配到各噴油器中,起蓄壓器的作用, ECD-U2 系統的共軌管如圖 4 所示。它的容積應削減高壓油泵的供油壓力波動和每個噴油器由噴油過程引起的壓力震蕩,使高壓油軌中的壓力波動控制在 5Mpa 之下。但其容積又不能太大,以保證共軌有足夠的壓力響應速度以快速跟蹤柴油機工況的變化。 ECD-U2 系統的高壓泵的最大循環供油量為 600毫升,共軌管容積為 94000毫升。
高壓共軌管上還安裝了壓力傳感器、液流緩沖器(限流器)和壓力限制器。壓力傳感器向 ECU 提供高壓油軌的壓力信號;液流緩沖器(限流器)保證在噴油器出現燃油漏泄故障時切斷向噴油器的供油,并可減小共軌和高壓油管中的壓力波動;壓力限制器保證高壓油軌在出現壓力異常時,迅速將高壓油軌中的壓力進行放泄。
3、電控噴油器
電控噴油器是共軌式燃油系統中最關鍵和最復雜的部件,它的作用根據 ECU 發出的控制信號,通過控制電磁閥的開啟和關閉,將高壓油軌中的燃油以最佳的噴油定時、噴油量和噴油率噴入柴油機的燃燒室。
BOSCH 和 ECD-U2 的電控噴油器的結構基本相似,都是由于傳統噴油器相似的噴油嘴、控制活塞、控制量孔、控制電磁閥組成,圖 5 為 BOSCH 的電控噴油器結構圖。在電磁閥不通電時,電磁閥關閉控制活塞頂部的量孔 A ,高壓油軌的燃油壓力通過量孔 Z 作用在控制活塞上,將噴嘴關閉;當電磁閥通電時,量孔 A 被打開,控制室的壓力迅速降低,控制活塞升起,噴油器開始噴油;當電磁閥關閉時,控制室的壓力上升,控制活塞下行關閉噴油器完成噴油過程。
為了實現預定的噴油形狀,需對噴油器進行合理的優化設計。控制室的容積的大小決定了針閥開啟時的靈敏度,控制室的容積太大,針閥在噴油結束時不能實現快速的斷油,使后期的燃油霧化不良;控制室容積太小,不能給針閥提供足夠的有效行程,使噴射過程的流動阻力加大,因此對控制室的容積也應根據機型的最大噴油量合理選擇。
控制量孔 A 、 Z 的大小對噴油嘴的開啟和關閉速度及噴油過程起著決定性的影響。雙量孔閥體的三個關鍵性結構是進油量孔、回油量孔和控制室,它們的結構尺寸對噴油器的噴油性能影響巨大。回油量孔與進油量孔的流量率之差及控制室的容積決定了噴油嘴針閥的開啟速度,而噴油嘴針閥的關閉速度由進油量孔的流量率和控制室的容積決定。進油量孔的設計應使噴油嘴針閥有足夠的關閉速度,以減少噴油嘴噴射后期霧化不良的部分。
此外噴油嘴的最小噴油壓力取決于回油量孔和進油量孔的流量率及控制活塞的端面面積。這樣在確定了進油量孔、回油量孔和控制室的結構尺寸后,就確定了噴油嘴針閥完全開啟的穩定、最短噴油過程,同時就確定了噴油嘴的穩定最小噴油量。控制室容積的減少可以使針閥的響應速度更快,使燃油溫度對噴嘴噴油量的影響更小。
但控制室的容積不可能無限制減少,它應能保證噴油嘴針閥的升程以使針閥完全開啟。兩個控制量孔決定了控制室中的動態壓力,從而決定了針閥的運動規律,通過仔細調節這兩個量孔的流量系數,可以產生理想的噴油規律。
由于高壓共軌噴射系統的噴射壓力非常高,因此其噴油嘴的噴孔截面積很小,如 BOSCH 公司的噴油嘴的噴孔直徑為 0.169mm × 6 ,在如此小的噴孔直徑和如此高的噴射壓力下,燃油流動處于極端不穩定狀態,油束的噴霧錐角變大,燃油霧化更好,但貫穿距離變小,因此應改變原柴油機進氣的渦流強度、燃燒室結構形狀以確保最佳的燃燒過程。
對于噴油器電磁閥,由于共軌系統要求它有足夠的開啟速度,考慮到預噴射是改善柴油機性能的重要噴射方式,控制電磁閥的響應時間更應縮短。
4、高壓油管
高壓油管是連接共軌管和電控噴油器的通道,它應有足夠的燃油流量減小燃油流動時的壓降,并使高壓管路系統中的壓力波動較小,能承受高壓燃油的沖擊作用,且起動時共軌中的壓力能很快建立。各缸高壓油管的長度應盡量相等,使柴油機每一個噴油器有相同的噴油壓力,從而減少發動機各缸之間噴油量的偏差。各高壓油管應盡可能短,使從共軌到噴油嘴的壓力損失最小。
四.共軌柴油機的未來前景和展望
在汽車工業發達的歐洲國家,柴油轎車已經被廣泛接受和認可。2004年國內工消失了柴油轎車12654輛。20世紀90年代初,轎車總大約有20%為柴油車。1998年至2004年,柴油轎車在歐洲的銷售所占分額已每年4個百分點的速度增長,從24.8%躍升至40.3%,2004年柴油轎車在新車銷售中的比例已超過45%。法國,西班牙,奧地利,比利時及盧森堡,柴油轎車的銷售量超過汽油車了。美國也達到30.1萬輛,日本近1%轎車是柴油轎車,而且這趨勢有在迅速上升趨勢。
發動機歷來是汽車企業欲雄起于諸子紛爭中的必奪之物,而發動機的科技含量很大程度上決定了一款車型的品質和性能,一家企業在發動機領域的自主研發能力,同樣很大程度上也決定了其在國際汽車產業鏈中的話語權和影響力。隨著油價上漲等因素的制約和影響,汽車向經濟性邁進步伐不斷加大,共軌技術的優勢已經使現代柴油技術在近幾年取得了巨大成功 ,我相信這些優勢很快能在中國或國際上體現因為這是當代經濟市場走勢,并向更為理想的方向——柴油動力進軍。柴油汽車的發展將無可限量。
致謝語
值止畢業論文完成之際,感謝我的知道 老師老師對本人畢業論文耐心而又詳盡的指導.雖然教務繁忙,卻時刻惦記著學生的論文寫作進度.朱老師以其淵博的知識,嚴謹的治學態度以及悔人不倦的指導,使我的論文不斷完善和提高.在此,向朱老師表示最衷心的感謝.
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北京理工大學國家大學科技園位于中關村科技園區中心地帶，地處三環路西北角，緊鄰中關村科技園區中軸線，交通便利，信息暢通。科技園以場地、設施、物業服務為基礎，在1992年起步建設的學校周邊產業開發區的硬件設施基礎上，針對大學科技園的功能定位，重點開展了通過資源整合提供增值服務。通過體制與機制的創新搭建創新創業平臺。形成了比較完善的創業服務體系和創新支撐體系，促進了校內創新資源與科技園基礎設施、風險投資等要素以及社會入園創業企業的結合，在企業與技術的孵化以及向社會輸出成熟的高技術企業進程中發揮了重要作用，探索出了一條通過大學科技園建設實現創新要素合理流動的新路。
建基礎，多支撐
目前，北京理工大學科技園已經建有一個核心園區和5個校外輻射基地。核心園區圍繞學校周邊建設。占地約140畝，已經建成近10萬平方米建筑物。5個校外輻射基地分別是密云工業園、房山石樓醫藥化工孵化基地、昆明分園、寧波分園和赤峰分園。
針對科技園的功能定位，圍繞著科技園的創新創業能力建設，重點建設了基礎、融資、孵化、服務、產業五個支撐平臺。五大平臺以孵化平臺為中心，互相銜接，互相促進，構成了園區的創新創業服務支撐體系，實現了從基礎設施保障風險投資創業服務企業孵化產業化的流程。
基礎平臺由科技園組織學校企業、社會企業共同參與，合作建設。近年來，先后吸引了三億多元資金，建設了三座大廈。園區成立了物業管理中心，對現有物業設施進行管理，保障物業正常、高效運轉，為入園企業提供良好的物業環境和高質量服務。
園區內由留學人員創業園、綜合孵化器、專業孵化器、技術轉移中心、創業服務中心、重大項目服務中心、生產基地管理中心等機構形成的孵化平臺，在不同階段從不同的角度對項目和企業開展孵化及創業服務。
科技園開辟了多元化的投融資渠道。搭建了具有自身特色的投融資平臺。主要包括：引入社會資金、建立自有融資體系、引入社會風險投資、與金融機構合作、協助企業申報國家和地方政府的項目資助等。
為吸引更多的海外留學人員回國創業，加快中關村科技園區建設，北京理工大學和中關村科技園區管委會共建了“北京理工留學人員創業園”。創業園以服務為宗旨，追求高效務實的工作作風，致力于為留學人員搭建創業平臺，落實政府專項政策，創造和諧創業環境；對于留學人員入園企業，創業園為他們提供了各種創業服務以及實驗室設備條件、圖書閱覽、體育休閑等方面的便利，支持和促進留學人員企業健康快速發展。目前已吸引100多家留學人員企業入駐。
北京理工大學與北京市科委共同建立的北京理工創新高科技孵化器公司，是北京市正式批準的孵化基地，是科技園開展項目孵化、企業孵化的主要機構。現有70多家企業進駐孵化器公司。他們在光機電一體化、軟件開發與應用、自動控制系統、信息安全技術、環保與現代高效農業等領域，已經開展了一系列孵化活動。
車輛北京市技術轉移中心是在北京市教育委員會、北京市工業促進局的指導和支持下成立的，是依托北京理工大學，與北京工業大學、北汽福田汽車股份有限公司、北京汽車制造廠共同合作建立的，旨在將北京理工大學等北京地區高校在車輛工程領域內多年研究積累的高新技術成果轉移到北京市的有關企業。提升北京市企業和大學在車輛工程領域的綜合實力。
北京理工大學科技園依托北京理工大學實驗設備條件優勢，已經與學校有關學院共同建設了車輛、民產品、網絡安全、生物醫藥等孵化平臺，以及學生創新基地。科技園還在密云、房山、寧波、昆明、赤峰等地建設了為企業產業化發展的環境。
科技園優越的地理環境，使得各類創業服務機構薈萃于此，繼而提升了園區創業服務綜合能力。地處園區內的海淀人才交流中心、中海源產權經紀公司等中介機構，以及各類咨詢公司、策劃公司、產品設計公司、會計師事務所、律師事務所、證券公司、資產評估所、測試中心、人才培訓中心、信息網絡中心等服務機構，可為園區企業提供多方位的綜合創新服務。
重服務，推特色
北京理工大學科技園針對其功能定位，圍繞著科技園的創新創業能力建設，進一步建設北理工創業公共服務平臺，在繼續加強已有平臺建設的同時，建設幾個新的具有專業特色的服務平臺。北理工創業公共服務平臺主要包括基礎服務、信息服務、創業咨詢服務、人才服務、企業診斷服務、技術平臺服務、教育培訓服務等以下服務平臺內容。
基礎服務平臺
北京理工大學科技園對進駐的企業提供基本辦公環境，協助辦理工商注冊、稅務登記、法律咨詢、高新技術企業認定、項目推介等服務，還按照北京市政府提供的有關優惠政策，協助入駐留學人員辦理身份認定、政府支持資金落實等方面的具體事務。
北京理工大學科技園根據入駐企業創業中遇到的問題和實際需求，定期和不定期地舉辦論壇、項目交流推介會、聯誼等各種活動，為入駐企業提供更為全面和有效的服務，為企業人員交流和了解國際科技發展趨勢、國內經濟情況、國家各項政策等提供機會。
北京理工大學科技園還為企業提供國家有關創辦企業的支持政策方面的信息，協助企業申請各類科技計劃項目和各類基金項目等。
通過不定期邀請北京理工大學和中關村地區創業園領域內的知名院士、專家、成功企業家作為創業園顧問和創業導師，為企業提供管理、研發、市場、人才等方面的指導和咨詢服務，并與園區內的企業進行交流和合作，為園區內企業提供技術支持服務。通過這些中介機構的服務。使入駐企業提高辦事效率，健康發展，增加孵化成功率。
北京理工大學科技園為入駐企業聯系北京理工大學的校內開放資源，可以提供實驗條件、資料查詢、圖書閱覽、技術交流、會務、培訓、就餐、運動休閑等方面的便利；同時，科技園還充分利用并發揮了北京理工大學專家、實驗室、設備條件、科研等方面的優勢，以支持企業的項目研發，促進企業健康發展。同時也解決了企業在實驗設備、經費、人力、經驗等方面的難題，改善了企業的研發環境。
通過多媒體培訓以及專業培訓等方式，為園區內企業提供多層次的教育培訓，組織企業參加各種展覽會、投融資推介會，聯合多家金融、法律機構開展各種投融資講座。
人力資源服務平臺
北京理工大學科技園建立了人力資源服務平臺。科技園與前程無憂和中華英才網建立了良好的合作關系，企業通過科技園在網站上刊登對人才招聘的需求信息，科技園安排專門的工作人員聯系人才中介機構企業招聘信息，并每日刷新企業招聘信息、將收到的簡歷即時發送給企業。科技園每天為企業接收轉發簡歷1000多份。
北京理工大學科技園與園內企業北京時代金鷹科技發展有限公司合作，為企業提供人才甄選服務系統，幫助企業找到高素質的人才，以加快企業的成長和發展。時代金鷹公司
開發了一系列人才甄選系統，他們借鑒國內外的先進技術和行業內的成熟做法，綜合運用心理學、組織行為學、計量學、網絡與數據庫技術，通過心理測驗、結構化面試、情境模擬等技術手段對人員進行客觀地測量，從而對其素質狀況、發展潛力、個性特點等心理特征做出科學地評價，進而從大量的求職者中間甄選出適合相關崗位的人才，尤其是管理崗位和銷售崗位人才。這一平臺把現代企業人才甄選和人力資源管理的方法相結合。采用數據挖掘技術，動態優化素質模型，創建適合不同行業、不同企業規模、不同崗位的通用崗位勝任素質模型，在一定程度上加快了企業招聘人才的速度，降低人員招聘與培訓的成本，為園區內的企業改善其人力資源管理提供了很好的支持。
信息咨詢服務平臺
北京理工大學科技園正在建立經濟、政策、科技、市場咨詢服務等信息服務平臺。通過平臺可以為入駐園區的企業提供有關國家經濟政策、科技發展及潛在市場需求等方面的信息咨詢服務。根據企業產業領域的不同，每日為企業發送不同內容的《中小企業快訊簡報》，從而為企業的創辦提供有效的市場信息，幫助企業做好市場定位。
科技型中小企業通常擁有技術優勢，卻往往缺乏把握市場、將技術優勢轉換為市場優勢的能力。而這種市場能力的缺失，正是許多科技型中小企業走向末路的真正原因。針對這種現象與危機，為了幫助企業解決市場方面的部分難題，北京理工大學科技園將提供信息服務與咨詢。
北京理工大學科技園將針對園區內現有企業所在行業，將行業進行分類，收集各行業、子行業的信息，然后與各行業內的權威的信息、市場調研機構建立合作關系，通過這些機構的可靠的市場數據和信息，再經過平臺工作人員的整理、加工和統計分析，為企業提供準確的行業信息。行業分析報告將覆蓋園區內所有企業所在的行業。如汽車電子行業、生物醫藥行業、精細化工行業以及信息技術行業，同時還要兼顧分析報告的時效性以及全面性。
在時效性方面，科技園與園區內的企業合作，了解企業的具體需求，在此基礎上，購買企業所需的行業分析報告。通過為園區企業提供其所處行業的市場規模、市場潛力、投資回報、競爭狀況、客戶購買習慣等方面的信息，可以使企業了解本行業、公司技術等方面的發展現狀與發展前景，為企業做出正確決策，確定明確的發展目標，提供專業的理論依據，從而避免企業盲目投資，在不了解市場的。情況下就把新產品投向市場。北京理工大學科技園所提供的行業分析報告，具有量大面寬的優點。期望通過提供專業化的市場咨詢服務，提高園區科技型中小企業的市場競爭力、提高園區企業的創業成功率。
企業診斷服務平臺
北京理工大學科技園在對自身服務體系清楚認識的基礎上，借鑒國內科技園區的建設經驗，提出以建立“科技型中小企業評估系統”為突破點，從企業診斷入手，建立以人力資源服務體系、市場服務體系、技術服務體系、企業管理服務體系、投融資服務體系為核心的創業園創業公共服務平臺。
北京理工大學科技園組織有關專家建立了科技型中小企業評估系統。目前正在使用與修改過程中。通過科技型中小企業評估系統，可以為高科技中小企業及時診斷企業弊病，促使提高企業運營素質，使企業能夠健康發展。同時，也可以為外部投資者投資、金融機構資信評估提供依據；為北京理工大學科技園建立企業信息庫提供原始數據。為深入了解和分析企業提供基本依據，從而提高自身服務水平。增強創業服務能力。
創業培訓服務平臺
科技園將根據企業的需求加強培訓方面的服務，建立創業培訓服務平臺。企業在成長和發展過程中會遇到各種各樣的困難和問題。舉辦有針對性的講座和培訓活動對他們的發展將起到一定的促進和指導作用。科技園采用視頻教授與現場互動的方式進行培訓活動。一方面收集、整理有關知名專家關于創業培訓方面的視頻教材，組織企業統一學習；另一方面與專業培訓機構進行合作，邀請專業的創業導師進行現場互動及答疑。針對初創的科技型中小企業在人力資源、財務管理、技術管理、市場開拓等方面遇到的困難和問題。通過培訓過程中的學習、互動、交流，將會有效提高企業創業者和管理者的整體素質。通過多媒體手段的培訓。將吸引更多的企業來參與到培訓的過程中，從而擴大培訓的受益面。
生物醫藥共享實驗室平臺
科技園依托北京理工大學的學科、人才、實驗室設備等優勢，與學校的生命科學與技術學院共同建設了生物醫藥共享實驗室服務平臺。建立了一套通過實驗室管理公司對平臺進行企業化和專業化運作的管理模式，進而形成一套規范化、標準化的實驗室服務平臺創新體系。
通過該平臺，企業與學校的教授、學者、學生進行了實實在在的溝通與合作。因此借助該平臺，更多的企業受益于學校的科研力量。也更加了解北京理工大學以及生命科學技術學院，他們也更為關注學校的發展與建設；學校與企業接觸得更多，很好地宣傳了自己。同時也了解到企業對技術、人才的關注點，并且這些意見納入到教學與科研中。雙方的交流與合作明顯增多，解決了企業在實驗設備、經費、人力、經驗等方面的難題，改善了企業的研發環境。
汽車電子技術測試平臺
汽車電子技術測試平臺主要是通過借助學校現有的技術和設備，發揮北京理工大學在車輛及電子技術方面的技術和實驗室設備優勢，聚集中關村地區已有的汽車電子領域的企業與試驗設備資源，逐漸建設一個網絡化的區域的汽車電子技術測試平臺。提高這一測試平臺吸引汽車電子技術企業入駐理工留學人員創業園，形成創業園的專業特色。
繁綠葉，襯紅花
科技園以服務為宗旨，追求高效務實的工作作風，致力于為入駐企業搭建創業平臺，落實政府專項政策，創造和諧創業環境；為企業提供了各種創業服務，支持和促進企業健康快速發展。優越的地理環境，使得各類創業服務機構薈萃于此，繼而提升了園區創業服務綜合能力。地處園區內的海淀人才交流中心、中海源產權經紀公司等中介機構，以及各類咨詢公司、策劃公司、產品設計公司、會計師事務所、律師事務所、證券公司、資產評估所、測試中心、人才培訓中心、信息網絡中心等服務機構，為園區企業提供多方位的綜合創新服務。
良好的創業環境吸引了大批優秀的高新技術企業入駐。國內良好的創業環境也吸引了越來越多的海外學子回國創業。面對眾多的創業人員，理工創業園一方面認真幫助他們解讀政府專項政策，解決他們遇到的各種創業難題；另一方面，科技園認真篩選。慧眼識英才，優先吸引市場潛力大的企業入駐，并為這些“好苗”提供更為良好的創業環境，重點關注他們的發展。企業在發揮各種自有優勢的同時，理工科技園也利用各種機會加大對他們的宣傳力度。推動企業的壯大發展。
北京尤邁克流體工程技術有限公司是由旅居比利時的流體力學專家康順博士創立的外商獨資高科技企業。企業法人
代表康順博士在國內流體工程技術領域是知名專家。曾入選中國科學院《百人計劃》，在國內多所高校擔任兼職教授。公司擁有的核心技術――計算流體動力學方法及其軟件，屬于國際一流水平，其中公司研發、應用和推廣的Fine系列CFD軟件是國際葉輪機械領域內，用于流場分析和部件設計最先進可靠的軟件。利用理工科技園所擁有的服務平臺與條件平臺優勢和便利條件，使得公司的創業團隊一直都致力于研發和應用國際上最先進的計算流體動力學技術，促進流體動力學技術在中國流體工程推廣應用，并努力為中國流體工程領域的產業研發具有自主知識產權的產品。目前該公司已經在航空、航天、兵器等部門完成了多個項目，獲得了好評，企業正在穩步發展。
北京聯星科通微電子技術有限公司2004年10月成立。由從事衛星導航技術、集成電路設計和應用研究多年的高級專家組成，研發和制造擁有自主知識產權的多系統衛星定位導航終端芯片和嵌入式軟件。聯星科通制造的GPS/GLONASS雙系統衛星定位導航接收器芯片和主機板為國內首創，填補了該領域無國產芯片的空白，并突破了國外產品性能上的限制，現已形成批量生產能力和系列化產品線，應用于我國測繪、航天、航空等專業領域，高動態性能是其突出特點。聯星科通自2004年以來，先后三次承擔了國家“863”計劃超大規模集成電路專項“多系統衛星定位導航終端芯片”的課題，并通過了專家組的鑒定審查。同時也承擔了北京市工業發展資金技術開發項目等多項課題和任務。SR8824芯片作為國家重大科技成果，參加了2005年底在北京舉辦的“國家‘十五’重大科技成就展”。2007年5月成功舉辦了2007導航產品會，多家媒體競相報道。
游戲風雷(北京)科技有限公司是由留學歸國人員葉展、葉丁兄弟共同創辦的高新技術企業，致力于開發“基于視頻識別的手機游戲動態監測引擎”，是具有國際先進水平的專用軟件開發項目，產品面向特定應用領域的軟件生成環境與工具套件，是國家科技部2007年重點支持的軟件產品中的支撐軟件類。葉展先生是美國留學歸國的留學人員，從1995年開始進入中國游戲業從事開發和游戲媒體工作，曾發表過多篇論文，2003年與他人合作撰寫中文游戲創作《游戲設計與開發：理論與實踐》一書。2004年創建了中國唯一的游戲開發者雜志《游戲創造》。葉展、葉丁兄弟二人在眾多國際展會(Game Developers Conference、CHI、SIGGRAPH等)上多次發言并獲獎。葉氏兄弟的作品《條碼戰爭》(Barcode War)成為2007年全球“游戲開發者大會”十四款最終入圍作品之一，也是唯一一款來自中國的手機游戲。
“其實不但是民用產品，在軍用產品中，電子陶瓷的使用也很多。我們現在主要研究的介電材料和壓鐵電材料都屬于它的范疇。”侯育冬說。從博士時期起，他就一直沉醉于電子陶瓷的研究，對他來說，研究這種神奇的材料既是工作，也是樂趣。
打開壓電材料發電之門
“我本科和碩士階段學習的是化學專業，后來考進西北工業大學材料科學與工程系攻讀博士。”當時國家非常重視電子陶瓷行業的發展，而侯育冬的導師田長生教授恰好就在上世紀90年代轉入這方面的研究。在他的引領下，侯育冬入了門。“我很感謝我的博士導師，是他帶我發現了電子陶瓷的魅力，讓我愛上了這個研究領域。同時，我的老師還很重視研產結合，這對我的影響很大。”
2003年，侯育冬來到北京工業大學材料科學與工程學院工作，利用自身學術背景，著手組建先進電子陶瓷材料與器件研究室。經過十余年的發展，在國家和北京市政府的大力支持下，研究室建設取得了長足的進步，已擁有國際一流的電子陶瓷制備與測試裝備。至今為止，侯育冬已經主持了數十項國家和北京市各類科研項目，其中壓電陶瓷的研究是一大亮點。
當今世界化石能源日益短缺，尋找和發展可持續性的新型能源，并進行高效采集成為各國政府所面臨的緊迫任務之一。“機械振動能在環境中普遍存在，例如機器的噪聲、人在地板上的行走、汽車的行駛等日常現象，其實都可以造成振動，而這種振動是可以作為清潔能源加以利用的”，侯育冬介紹說，以壓電陶瓷為核心的壓電能量收集器能夠捕獲環境中的振動能，經處理后可實現供電的目標。
可新技術的實現并不容易。壓電陶瓷一般為高阻電介質，利用其轉換得到的電能具有高電壓、低電流的特性，功率較小，因而長時間以來利用其發電并未引起人們關注，但是隨著近年來物聯網技術的迅猛發展掀起新一輪工業技術革新，轉折點出現了。侯育冬告訴記者：“與物聯網相關的低功耗微電子器件設計技術的進步在一定程度上解決了這一問題，使利用壓電能量收集技術供電成為可能。”
在我國，與光伏發電、風能發電和熱電發電等新能源技術相比，壓電發電的關注度低，研究極為薄弱。為了提升我國在壓電發電領域的技術水準，侯育冬帶領團隊圍繞高換能系數壓電陶瓷開展一系列創新研究。他通過歸納總結壓電陶瓷材料性能調控方面的主要研究成果；比較能量收集用鉛基、無鉛壓電陶瓷材料的機電轉換性能；討論具有高機電轉換性能壓電陶瓷材料設計方法等工作，指出了能量收集用壓電陶瓷材料研究發展中的主要問題，并為進一步開展研究提供了新思路！
“在材料設計方面，現有的用壓電陶瓷進行能量收集的研究，主要通過大范圍的組分調控獲得機電轉Q性能優異的材料體系，但由于缺乏普適的預測模型與理論支撐，性能提升起來非常有限，工作量還極大。”而在制備工藝方面，侯育冬認為在未來的研究中，可采用化學法制備納米尺寸的前驅陶瓷粉體，結合熱壓燒結或是放電等離子燒結等特種燒結工藝，實現晶粒尺寸梯度化精確調控，在提升材料力學性能的同時，基于“尺寸效應”遷移準同型相界位置，從而獲得力電性能均衡的能量收集細晶陶瓷材料。同時，他還指出將不同介電與壓電活性的組元進行拼接組合，設計復相結構也是提升材料壓電收集特性的重要途徑。“目前，能量收集用壓電陶瓷的研究仍以鉛基PZT材料為主，其在軍事和航空航天領域的應用短時間內無法替代，但性能尚需進一步優化。而民用領域，特別是家用和醫療領域，對于壓電材料無鉛化的要求日益迫切。可是和鉛基材料相比，無鉛材料的機電轉換性能較低，退極化嚴重，機械力學性能尚不明確，還需要進一步研究。”
壓鐵電陶瓷的設計，微結構控制與力電行為物理機制研究，是侯育冬的另一個貢獻點。他發現了金紅石與鈣鈦礦類先兆性鐵電體中極性納米簇的誘導生成機制、動力學響應規律，并對寬頻介電弛豫譜進行了解析研究；對多組元細晶壓電陶瓷體系晶粒進行了多尺度生長調控，總結了晶界與相結構演化及相關力學與電學行為變化規律；研究了復雜體系壓電陶瓷過渡系摻雜元素的價態分布與缺陷結構演變，提出新穎的等價摻雜誘導第二相生成機制，并明確了液相燒結行為及電學參數定向調控的關聯性。此外，侯育冬利用其深厚的化學功底，發展了熔鹽拓撲化學、膠體水熱化學和水基溶膠凝膠化學等新方法成功構建出十余種不同尺度與取向結構的壓鐵電納米材料，有力推動了納米電子陶瓷器件的應用化研究。“這就是學科交叉的優勢，因為我有化學、電子學和材料物理等多個學科的科研背景。”侯育冬說。苦心鉆研帶來的收獲是一百余篇高質量的學術論文，這些發表在Acta Mater、J AmCeram Soc和Appl Phys Lett等頂尖學術期刊上的科研成果大大提升了我國在相關壓鐵電材料研究領域的國際影響力。研產結合者
在侯育冬的心中，理論研究很重要，實際應用亦是關鍵，把這兩者有效地融合起來，是他一直在追求的目標。“目前，中國的科研還存在一個問題，就是學術研究與成果的實際應用之間還是有割裂的，在科研成果應用及產業化上，我們與國外有不小的距離。”侯育冬認為，做科研可以多嘗試與企業合作，“這會使你更重視實際問題，合作的過程還可能讓你的研究目的更明確”。
在這種思想的指引下，侯育冬帶領課題組深入開展了電子陶瓷材料性能調控與器件應用的關聯性研究。目前，已成功試制出多種重要的電子陶瓷元器件，例如超高溫大容量多層陶瓷電容器、多層壓電陶瓷變壓器和高頻高穩定壓電陶瓷濾波器等，并以第一發明人獲授權十余項國家發明專利。
侯育冬坦言，將成果應用到工業生產并不容易，“這個過程實際上需要花費非常大的精力，一方面需要做調研；另一方面還要派人到企業工作，開銷會增加不少，但是為了得到理想的結果，這么做還是值得的。”
“現在，我們重點關注新能源領域壓電能量收集器研究。”在北京工業大學國際交流項目的支持下，侯育冬團隊與歐洲丹麥的高校和企業聯合開展“中丹高性能壓電能量收集器技術創新平臺建設”。經過技術攻關，侯育冬課題組已經設計并組裝可用于評價懸臂梁和疊堆模式壓電能量收集器發電特性的動態測試樣機，該項成果可為制備高換能系數能量收集材料的器件化測試提供有力支撐，他也期望能夠將其盡快應用到產業中。
以己度人，侯育冬熱心于將科研路上的經驗傳授給學生，希望他們也成長為熱愛科研專業，具有產業視野的復合型人才。對于學生的課題研究，侯育冬只抓大方向，給學生們一個較寬松的平臺，這么做是因為他想培養學生的獨立思考能力，而不想讓其變成一個實驗“操作工”。但他的“寬松”是以“計劃”為前提的，他每個學期都會給學生制定學習與工作計劃，要求學生每個月完成一些任務，以督促他們進步。同時，侯育冬還鼓勵學生去參加國際相關會議和企業實踐，從而讓他們開闊視野并提升實踐能力。
作為北京工業大學創新創業實訓基地――“先進電子陶瓷材料與器件”基地負責人，他將學生培養與基地建設融在一處。通過北京高等學校高水平人才交叉培養“實培計劃”項目――“耐高溫大容量多層陶瓷電容器瓷料的設計與合成”，侯育冬課題組與國內最大的軍工陶瓷電容器生產商――北京元六鴻遠電子技術有限公司合作組建“電子陶瓷材料”企業校外實訓基地，他把學生真正推到科研與產業一線上去。
