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2017-12-08 02:22:33
汽車工程師 2017年6期
關鍵詞:汽車系統

IBM獲得管理自動駕駛車輛認知系統專利

IBM在管理自動駕駛車輛方面獲得了一項專利,稱之為管理自動駕駛車輛的“認知系統”。IBM旗下科學家設計了一個使用傳感器和AI來動態地確定潛在安全問題的模型,能處理自動駕駛汽車操作異常的情況,判斷車載處理器和人類誰更適合處理這種情況,在判斷出人類更適合控制的情況下,讓車載處理器放棄對汽車的控制。

該公司表示,這項專利有自我學習能力,以認知能力為導向,根據駕駛員、乘客和其他車輛的行為不斷學習并提供咨詢;具有自我社會化能力,與其他車輛及其周邊的世界相連接;具有完全自動化駕駛車輛的能力;具有自適應能力,自動適應乘客和駕駛者的個人喜好;具有自動整合功能,集成到物聯網中,將交通、天氣和交通事件與不斷變化的位置聯系起來。

英國公司展示無凸輪軸發動機

英國科技公司Camcon Automotive展示了其無凸輪軸發動機技術(IVA,智能氣門驅動)。IVA沒有使用液壓來驅動氣門,而是采用了電機驅動小凸輪軸帶動搖臂推動氣門,該結構與傳統發動機氣門結構類似。嚴格來說,IVA還是有凸輪軸的,但并不是傳統的一整條貫穿所有缸的凸輪軸,而是每一個氣門對應一根小凸輪軸,相當于把以前的凸輪軸配氣機構切割,分成獨立的氣門配氣機構,帶動凸輪軸的不再是來自曲軸的動力,而是電機。

IVA的大腦則是發動機最上方的電氣控制機構。IVA的好處是每一個氣門都可以獨立控制,其開啟時間及升程大小都可以任意控制,這樣就可以根據發動機實時狀態對氣門進行精確的控制,實現發動機更高效的運行。并且IVA還在小凸輪軸上設置了大、小角度2個凸輪,在低速時使用小角度的凸輪軸,在高速時則啟用大角度凸輪增加氣門升程,提升進氣效率。

Camcon公司表示,使用IVA技術,油耗能夠下降8%,并且能夠獲得更多的低轉速扭矩以及更高的功率,另外對排放也會有優化。

特斯拉打造自動充電方案外部冷卻/高速充電

根據特斯拉最新獲得的一項專利,特斯拉提出了一種自動充電的創新型解決方案。專利寫道,通過一種地面裝載的系統,汽車電池組能夠實現自動充電,而且通過一種外部的冷卻系統,可以使電池組的充電速率更高。

在第3代特斯拉Supercharger充電站中,充電效率甚至可以超過350 kW。不過,新專利的缺點則是,系統被安裝在地面,這在某種程度上增添了系統的復雜性。

日本企業用生物塑料制造汽車零部件

汽車零部件供應商DensoCorp正在其產品中使用生物塑料,其中包括蓖麻油制成的聚氨酯和淀粉制成的聚碳酸酯(PC),目的是減少石油使用量和CO2在產品使用中的排放量。

Denso表示,用淀粉制成的PC不僅其表面具有較高的硬度,而且與傳統材料相比,其光學特性和水穩定性也更加優越。生物材料制成的PC折射率較低,并且更易成色,這意味著不用另外上顏色。豐田汽車公司也在其導航系統的斜墊面中使用Denso的材料。

用蓖麻油制成的耐熱聚氨酯樹脂能夠作為汽車廢氣傳感器中連接器的保護裝置。這些傳感器必須擁有很高的耐熱性才能測量特定氣體的濃度,一般都用硅樹脂制造而成。

公司稱,新的聚氨酯樹脂更加便宜,而且能夠承受的溫度高達150℃,能夠顯著減少融化或者成型時產生的氣體量。

日產e-Power混動系統將在全球推廣

日產于2016年11月在日本市場推出了遠程e-Power混合動力系統,計劃在全球市場推廣。

該系統與雪佛蘭Volt所采用的系統較為類似。日產Note微型掀背車中使用e-Power的混動車型當中,1.2 L 3缸發動機擔任的是發電機的角色并負責為鋰電池充電。鋰電池獲取電力之后便驅動電動機,然后再由電動機驅動車輪。但與Volt不同的是,日產的e-Power無法通過外部充電的方式獲取電力。因發動機持續不斷地以最有效的方式來產生電力,而不是通過加快轉速來驅動車輪,所以該系統能夠達到非常節能的效果。

采埃孚集成化安全技術助力滿足新NCAP要求

從2018年起,C-NCAP碰撞測試增加了行人保護和主動安全等附加標準。對此,采埃孚提供的安全技術產品組合,將助力中國汽車制造商為新C-NCAP做足準備。

采埃孚能夠提供多個智能機械系統,包括集成式制動控制系統(IBC)、綜合安全氣囊保護、主動安全帶系統和電動轉向。此外,采埃孚還能提供360°全角度環境監測的攝像頭和雷達設備。這些基于模塊化組件的解決方案是采埃孚集成化的駕駛員輔助功能的基礎,其中包括了電子穩定控制系統(ESC)、將被C-NCAP提上議程的自動緊急制動系統(AEB)、緊急轉向輔助系統(ESA)及諸如X2Safe算法的互聯解決方案。這些系統的組合使汽車能夠實現自主觀察、思考和行動,這是實現高度集成的安全性和自動駕駛的基礎。

大陸48 V輕度混動系統NOx減排量達60%

48 V輕度混動系統不僅能減少油耗(進而降低CO2的排放量),還能大幅降低柴油發動機的污染物排放,已經過測試驗證。大陸在2017年維也納國際汽車研討會上公布了該項技術。

48 V混動系統基于皮帶驅動的起動發電機。該款電機的額定輸出約為15 kW,不僅能回收制動能量并將其轉化為鋰電池的電能,還能在時間較短的爆發式加速過程中為內燃機提供輔助支持,降低NOx的排放量峰值。該系統能將NOx的排放量再度降低3百分點,遠遠超過后噴射技術的減排效果。同時,CO2的排放量也將再度降低近3百分點。

上述技術方案相較于搭載歐6柴油機的車輛而言,NOx的總減排量將高達60%,油耗則出現小幅下降(降幅為2%)。

耐世特推出動力傳動新技術滿足不同汽車配置的需求

耐世特推出多種動力傳動創新技術:在半軸產品中,推出更輕量化、強度更佳、更安全可靠的旋鍛軸桿半軸;全新滾珠花鍵軸桿提升了半軸的NVH性能,這種可伸縮式的軸桿適用于對傳動系統有著極高工作角度和行程要求的車輛,也適用于對軸向派生力非常敏感的車輛,并能兼容所有類型的驅動、變速器和輪轂,自始至終地實現高效運行,為車輛帶來高靈敏度和高耐用性的解決方案。

在萬向節產品中,改進型無抖動三銷節可在各種工作角度內減少驅動軸系統的抖動與摩擦,為客戶提供具有靈活設計、緊湊耐久的外包絡空間,同時大大降低噪聲和振動。其較大的行程與擺角能力,可包容各種懸架和發動機懸置系統的設計。緊湊型三銷節方便整車的布置,也具備輕量化的優勢。選用這種緊湊型三銷節的車輛,可以同時獲得三銷式設計和緊湊型設計的雙重效果。

SeeCam_30攝像頭助力面部識別及車內監控等功能

L2Tek推出雙主板待產超微光攝像頭SeeCam_30,在設計時對SeeCam_30進行了優化,夜晚和白天均能使用,為車輛的監視、面部識別、車載設備安全及近紅外區(NIR)成像應用提供技術支持。SeeCAM_30采用3.4 MP自動對焦USB視頻類(UVC)兼容款攝像頭,配有變動光學液態鏡頭,該款產品是彩色攝像頭,配有S-mount鏡頭座,只需采用通用型攝像頭軟件驅動程序就能使用,無需在主機上安裝指定款驅動程序(同時支持微軟Windows和Linux2款操作系統)。

SeeCAM_30顏色液態鏡頭的耗電量較少,降低了運行時的散熱需求。在使用中不存在機械運動,其配有一個音圈電機,用于自動對焦,進而延長了鏡頭的使用壽命。

日本NIMS成功開發鋰空氣電池能量密度提升15倍

日本國家材料科學研究院(NIMS)宣布已經開發出一種能量密度非常高的新型鋰電池。NIMS將這種電池稱為“鋰空氣電池”,其單位體積下的能量密度接近極限,同時成本也能夠得到很好的控制。NIMS介紹,“鋰空氣電池”使用碳納米管作為空氣電極材料,通過電極結構的優化,可以實現很高的能量密度,是普通鋰電池的15倍。NIMS表示,目前的“鋰空氣電池”只是試驗產品,今后會繼續優化設計,進一步提高能量密度。

霍尼韋爾攜新汽柴油技術亮相維也納

霍尼韋爾在維也納國際汽車研討會上推出汽油機可變式噴嘴渦輪增壓器,該產品采用可變集合渦輪級,替代了傳統的廢氣旁通閥,有助于實現提升其燃油經濟性。在設計時考慮到與米勒循環這一燃燒相位技術相協作,該渦輪將擔負更多的任務,提升發動機的熱效率。

霍尼韋爾采用了性能強化版的可變式噴嘴渦輪增壓器(VNT)技術,并將其首次應用到溫度較高的汽油發動機運行環境下。該產品適用于量產型乘用車,且無需使用價格昂貴的特殊材質。據研究,若車體質量為1 250 kg的車輛采用了霍尼韋爾技術后,其CO2的排放量為108 g/km。

霍尼韋爾還展出了最新款二級柴油機渦輪系統,其結合使用了第5代VNT技術、電動驅動器與帶廢氣旁通閥的渦輪,整體上采用緊湊封裝。該技術定位于乘用車內的中型柴油發動機,有助于將其能量密度提升17%,將低速扭轉力提升10%,進一步優化加速性能,改善汽車的可駕駛性。該款渦輪產品還有助于提升發動機的排放量,將NOx的排放量降低10%~20%,CO2的排放量降低10%,上述數據源于路面實測。

日本精工研發出帶變速箱的輪轂電機

輪轂電機主要的技術挑戰在于如何實現加速及爬坡所必需的傳動扭矩及最大車速。考慮到這一點,日本精工研發出配備了變速箱的輪轂電機,該產品由2個獨立的電機和1個特制的變速箱構成,變速箱則包含2個行星齒輪機構,由其向2個車輪輸出較高的驅動扭矩,并達到最大車速,該產品所采用的電機能被安裝到16英寸(40.64 cm)的車輪內。

該變速箱的換擋操作十分順暢,汽車在加速狀態下也依然如此,這主要得益于2個電機的轉速及扭矩控制。調高擋位時,電機同向轉動;調低擋位時,電機轉動方向相反。

UPS發布首款增程版燃料電池原型車

UPS公司宣布將為其旗下Rolling Laboratory車隊配置一款增程版燃料電池車。該車已實現零尾氣排放,屬于6級中型送貨卡車,其續航里程要求與UPS旗下現有車輛相符。

UPS卡車配備了32 kW的燃料電池、45 kW·h的蓄電池和10 kg的氫燃料,其傳動系統在運行時由電池供電。不同于燃料電池輔助動力裝置,該款車將采用車載燃料電池,利用產生的電能為汽車提供全程推進力,包括在高速公路上行駛時。

該項目證明零尾氣排放卡車能為車隊運營商們提供商機,也論證了燃料電池車供應鏈研發在商業上的可行性。

5G網絡將助力無人駕駛未來正式應用于汽車

現代汽車高管稱,超高速5G蜂窩網絡將為無人駕駛汽車的發展鋪平道路,但還需10年左右才會真正應用到汽車上。

4G網絡發送或接收信號需要幾十毫秒,而5G網絡所需時間不到1 ms,這樣的低時延對于高速行駛的汽車來說至關重要。一輛以約96.56 km/h的速度行駛的汽車,在通過5G網絡獲得信息反饋的這段時間里,其行駛距離僅幾厘米,因此有足夠的時間在緊急狀況發生時進行剎車或轉向。4G網絡就做不到這一點。5G網絡的覆蓋范圍會在4G網絡的基礎上繼續擴大,能連接蜂窩網絡范圍內的任何地方及任何物體。

麥格納ClearView視覺系統提供汽車周邊實時影像

麥格納國際研發了一套ClearView視覺系統,旨在變換車道、倒車或汽車滿載時拓寬駕駛員的視野。

外后視鏡具有自動清潔功能(清潔攝像頭),其攝像頭與傳統的外后視鏡相結合,為車輛提供清晰的視頻影像。該攝像頭安裝在車側的外視鏡上(外側),使側視鏡的整體長度遠超常規尺寸,最大化地拓寬其視野,有助于增強駕駛員的安全意識,提升安全性。新款混合型側面后視鏡還配備了轉向燈、地面照明及環視攝像頭等設備。

內后視鏡既能夠充當安裝于風擋上的傳統后視鏡,又可作為車載娛樂信息系統全尺寸顯示屏使用,可在2種功能間隨意切換。內后視鏡顯示的實時視頻影像則由安裝于汽車后方的攝像頭獲取并提供,在車內人員或貨物阻擋駕駛員視線時,內后視鏡為駕駛員提供輔助,查看汽車后方的情況。

哈曼與百度合作開發人工智能方案定位中國汽車市場

三星旗下全資子公司哈曼國際與中國互聯網公司百度擴展合作,雙方將攜手開發新款基于云端的人工智能方案,該產品定位于中國汽車市場。

2家公司將百度旗下基于DuerOS的個人數字助理級聲音識別引擎技術與互聯車輛及云平臺進行整合。DuerOS是一款開發式的操作系統,能夠支持通過手機、電視、音箱和其他設備接入語音操控數字助手,同時支持第三方開發者的能力接入。2家公司將合力創建汽車的智能特色功能,包括中英雙語版語言自動識別(ASR)、自然語言處理及語音合成。

特斯拉自動駕駛系統大幅提升安全性

特斯拉Autopilot 2.0自動駕駛系統將增加自動緊急制動功能(AEB),新增功能可使特斯拉旗下車型的安全性大幅提升。

Autopilot 2.0系統對12個超聲波傳感器進行了視覺系統的完善,探測和傳感硬、軟物體的距離接近上一代系統的2倍。同時,增強版前置雷達通過冗余波長可提供周圍更豐富的數據,雷達波可以穿越大雨、霧、灰塵,甚至前方車輛。為了更好地使用這些數據,汽車搭載了比上一代運算能力快40倍的處理器,運行特斯拉基于深度神經網絡研發的視覺系統、聲納與雷達系統軟件。Autopilot 2.0系統可使汽車進行半自動駕駛,并且將不斷升級,為特斯拉車輛最終實現完全自動駕駛提供助力。

意法半導體推出下一代車門區控制器

意法半導體宣布進一步提高車門區控制器的技術水平,推出單片集成電源管理和應急故障保護電路的車門區控制器產品家族。而在過去,實現這2項功能需要使用外部元器件。

新產品L99DZ100G/GP前門區控制器和L99DZ120后門區控制器能夠節省空間,同時提升可靠性和能效。另外,控制器軟件全系兼容,有助于簡化產品研發,縮短上市時間。

基于意法半導體獨有的BCD8S汽車半導體制造技術,該單片解決方案功能特性包括內置7.5 A最大額定電流的半橋和上橋臂驅動器,以及高速 CAN(HS-CAN)和 LIN 2.2a(SAE J 2602)接口、控制模塊和保護電路。L99DZ100GP增加了對ISO11898-6 HS-CAN選擇性喚醒的支持,在連接CAN總線的同時,讓不常用的電控單元(ECU)保持在關斷省電狀態,從而最大限度提升節能效果。

其他的實用功能包括LED占空比自動補償,保證在汽車電源電壓不穩定時燈光亮度穩定。此外,如果發生短路等意外事故,創新的熱集群管理功能可以單獨關閉相關的故障輸出,讓不受故障影響的輸出繼續正常工作,為終端用戶帶來非凡的駕乘體驗。

大眾攜新微油混合動力系統及天然氣發動機亮相維也納

在第38屆維也納國際汽車研討會上,大眾介紹了旗下新款“Coasting-Engine off”微油混合動力系統,該系統節能性更強,會在滑行時輔助供應全車的電力系統,讓發動機熄火,系統包括了一個1.5 LTSI Evo1發動機、一個DQ200 DSG變速箱以及一組鋰離子電池。

同時,該公司還推出一款緊湊型渦輪增壓3缸天然氣發動機,其可以使用汽油或壓縮天然氣,立體容量為1 L,功率高達66 kW,在汽油驅動模式下,其排放量極低,CO2及NOx顆粒的排放量都很低。

實現低排放量的核心要素在于最大限度地轉換了廢氣中的甲烷。為使觸媒轉化器更快地達到并維持操作溫度,大眾還研發了一款Lambda分裂處理器。在發動機預熱及低載荷下,采用富油混合物及稀混合氣使2個氣缸燃燒。該技術的重要部件在于被稱為Lambda的探頭,其不含露點端。即使尾氣及尾氣排放系統仍處于一定程度的凝結狀態,其在不到10 s就能通過冷啟動協調好發動機的功能運轉,這主要得益于電加熱功能。

沃爾沃車型采用漢高橫向葉片彈簧

沃爾沃旗下的3款車型正采用高性能、輕量化復合材質的橫向葉片彈簧。在3款車型中,后懸架內的橫向葉片彈簧比汽車內常用的鋼制螺形彈簧要輕4.5 kg,從而提高了燃油效率,減少CO2排放。該產品也有助于提供更平穩的駕駛體感,進一步改善NVH性能。此外,橫向葉片彈簧取代了突入到汽車主干位置的螺形彈簧,留出了更多的空間存放行李。

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