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2015-12-12 09:21:48
汽车工程师 2015年8期
关键词:摄像头发动机系统

博世开发用于小型发动机的停缸技术

博世集团正在开发一种发动机管理系统,可以让小型发动机运用停缸技术也成为可能。单独将停缸技术应用于发动机后,能提升4%~5%的燃油经济性。

对于V6和V8发动机来说,当汽车处于定速巡航状态时,其往往选择关闭半个气缸来实现停缸,从而达到省油的目的。不过3缸和4缸发动机更为复杂。为了避免燃油泵气损失,其需要彻底关闭1个或2个气缸,另外,确保关闭气缸的状态不被驾驶者察觉也是需要解决的一大问题。而当驾驶者想要超速时,气缸往往会重新激活。博世工程师表示,想要实现上述效果,就必须对控制单元软件进行重新编程。尽管整个程序较为复杂,但该技术是可行的。

目前大多数厂商已开始利用直喷、减阻以及在废气再循环装置中使用热交换技术,博世公司指出,将上述技术和停缸技术相结合,可以使燃油经济性提升20%。

海拉开发下一代充电器充电效率或达97%

海拉与凯特林大学达成合作,双方将共同开发下一代电动车充电技术——Level-2充电器。

目前市面上的Level-2充电器大多采用3阶段充电设计,即第1阶段“恒流”,交流电电压转换为400 V直流电;第2阶段“恒压”,反过来再将直流电转换为高频交流电并传至变压器;第3阶段“浮充”,交流电转换为直流电对电池进行充电。凯特林大学研究人员做出假设:上述3个阶段中,每个阶段能造成2%的电量损耗,那么整个过程中的充电效率大约为94%。而同海拉合作开发的下一代充电器将采用2阶段充电设计,可以让充电效率进一步提升至97%。

新一代充电技术将采用氮化镓器件,从而使充电器转换频率较普通充电器提升近1倍。此外,其体积更小、质量更轻,是电动车充电的理想选择。新型充电器原型项目预计2015年10月完成,目前已向美国专利商标局申请与之相关的部分专利。

E10K无线充电系统具有超低辐射

ELIXWireless公司推出了E10K无线充电系统,该系统是基于ELIXWireless的动态磁电耦合(MDC)专利技术开发出来的。MDC主要利用发射器和接收器中的2个旋转永磁体,而不是谐振感应技术。

目前市面上的无线充电解决方案大多基于电磁感应技术,输出功率为7.7 kW。而基于MDC技术的E10K无线充电系统不仅可以在极端环境条件下正常运行,而且充电速度更快、效率更高。此外,其还可以如同“积木”一样,实现更高功率(输出功率达10 kW)的无线电力传输。E10K无线充电系统工作频率极低,仅为120~140 Hz,相比一般的电磁感应系统低1 000倍,极低的电磁辐射也带来了其更高的安全性能。

2016款克尔维特采用CSP低密度材料

美国轻量化复合材料解决方案供应商CSP将为通用汽车旗下的2016款雪佛兰克尔维特供应其“韧性A级”(TCA)低密度材料,从而使该车质量减轻9 kg。CSP在其TCA低密度材料生产工艺中,通过采用经过处理的玻璃泡替代碳酸钙填充物,使合成树脂粘附在基质上并提升玻璃泡和合成树脂间的界面结合强度。

研究人员发现,形态更加稳健的树脂混合物可以使车身模制部件更耐磨,并防止可能造成油漆爆开、形成凹坑或者起泡的微裂纹。此外,经处理后的玻璃泡还有助于加强油漆附着力和粘结性能。根据开发的车身部件,设计研究表明,CSP的低密度片状模塑料比其TCA中密度材料质量减轻了21%,比行业标准TCA材料更是减轻了35%。

得益于CSP真空和粘结生产工艺,TCA低密度材料提供了出色的A级油漆光洁度,还能经受E涂层处理并通过了所有OEM油漆测试,而生产成本却比冲压钢/铝降低了50%~70%。

奔驰发布用于紧凑车的适时动态控制系统

奔驰称将为旗下B级、CLA和GLA等紧凑级车型配备适时动态控制系统以及带自适应阻尼调整的悬挂系统。适时动态控制系统可以根据车主的要求在几秒钟内对发动机、变速箱、悬挂、转向和空调等进行调节。其分为舒适、运动、节能和个性4种驾驶模式(GLA则新增一种越野模式),车主只需按下中控台上方的按钮便可选择自己想要的模式。

此前,GLE配备的适时动态控制系统提供了6种驾驶模式,该系统配合空气悬架和主动弯道控制系统,为GLE带来了更稳健的操控表现。

马勒整合GPS/地形数据控制电动车能耗

马勒公司开发出一款可以管理增程型电动车(REEV)电池能量损耗的控制软件,该软件整合了GPS和地形数据,主要用于REEV测试车研究,该公司目前正通过使用增程式发动机和一辆原型车来对其动力总成技术进行内部测试。

用于测试的REEV原型车基于常规B级汽车打造,其采用了一台直列2缸发动机和一台发电机,发动机体积相比普通1.2 L直列4缸发动机明显更小。马勒对增程式发动机进行了优化,使得油耗降到最低,同时噪声和振动等方面的表现也有显著改善。基于当前欧洲排放法规,工程师称,为了使增程式电动车CO2排放降到最低,必须更多地依靠纯电力行驶,同时也须避免增程式发电机对电池过度充电。

福特大力推进摄像头技术研发

福特汽车公司正不断增加摄像头的使用率,并强化其在车辆运行中的作用。分屏视角摄像头可以呈现180°的视野,同时配备了清洗装置,目前已经应用到了2015款Edge和2016款探险者上。前视和后视摄像头添加了侧面成像功能,帮助驾驶者及时发现视觉盲区内正在接近的其他车辆。侧面成像警示系统只有在车辆低速下才能发挥作用,特别适合驶入或驶出停车位的工况。

福特汽车公司还在研发摄像头的附加应用,2016款F-150皮卡在后视摄像头中添加了专业的拖车监控辅助功能。通过有格子的贴纸识别拖车与皮卡连接之后,摄像头把拖车的信息数据实时反馈给行车系统,方便驾驶者利用控制杆实现拖车的转向;当驾驶者控制拖车位置时,车辆本身也会相应转向。另一套系统利用倒车摄像头帮助驾驶者操控车辆,简化车辆与拖车之间的连接问题。

德尔福/Tula联研停缸技术提升17%燃效

德尔福与Tula Technology公司将利用整合了数字信号处理与动力总成控制的先进技术“动态跳转点火技术(DSF)”来打造一种可变排量发动机。

该技术允许发动机气缸在连续可变的基础上完成点火或跳转(停缸)操作。以8缸发动机为例,相比没有采用停缸技术的发动机,采用DSF发动机技术的汽车可以提升17%的燃油经济性。

Tula Technology公司表示,DSF技术并不会依赖于固定的停缸技术或仅仅以固定形式切换。相反,其可以在任意时间连续不断地针对每个气缸做出动态点火决定,并通过调节气缸点火次数及气缸载荷为汽车提供最合理的扭力。其优势为:1)通过消除泵气损失和优化燃烧来提升燃油经济性;2)有效控制振动和噪声。

福特野马新型HUD加入炫酷换挡指示灯

福特汽车公司表示,将在其全新野马ShelbyGT350和ShelbyGT350R车型上标配换挡指示灯技术。应用该技术可以确保驾驶员在一些重要的转弯路口时能够将精力集中在行驶道路上而无需低头观察转速表,从而避免因低头观察转速表而产生的危险,最终提升车辆的驾驶安全。

换挡指示灯的安装位置集成在ShelbyGT350的抬头显示上面,用户可以通过仪表板的信息中心进行控制,自行设置换挡点并调整指示灯亮度,还可以通过预先设定的3种模式(加速模式、转速模式及减速模式)选择指示灯的显示次序:在转速Tach模式下,当发动机达到某一转速后琥珀色的LED灯就会从左到右依次亮起;在加速模式下,LED灯亮的顺序就与转速模式完全不同,当发动机的转速不断升高,LED换挡指示灯会从外向内逐渐点亮,直到换挡完成后整个LED灯才会开始闪烁;在减速模式下,驾驶员可以预先设定换挡点,在未达到换挡点的整个过程中整个LED灯组都不会点亮,当发动机达到设定的换挡转速时LED灯才会重复闪烁。

全碳纤维轮毂套件可降低50%簧下质量

美国Vitesse AuDessus公司推出一款中空一片式全碳纤维轮毂,其由碳纤维织物材料制成,并经过数控铣削铝合金模具中的高压固化处理。

公司称,采用该轮毂可以降低50%的簧下质量,这也直接带来加速度的提升以及制动距离的缩短,同时有利于改善转向力和操控性、提高抓地力、降低路噪和振动以及提升燃油经济性。还可以针对客户的不同需求,对该款轮毂进行定制,目前其轮毂套件几乎适用于所有跑车。

smart fortwo顶篷采用聚氨酯泡沫塑料质量减轻30%

新款奔驰smart fortwo在蜂窝夹层结构顶篷中使用了巴斯夫自主研发的ElastoflexE聚氨酯泡沫塑料,其顶篷模块由蜂窝夹层和玻璃纤维衬垫组成。巴斯夫通过改变该塑料的粘度和反应性,优化了粘接性能,从而使其与玻璃纤维衬垫完美搭配。

巴斯夫Elastoflex E聚氨酯泡沫塑料具有密度低及可被热活化等特点,通过浸渍工艺完成水沫,然后和A类薄层材料一起被压铸成型。随后聚氨酯开始在夹层边缘发泡并在薄层、增强型衬垫和蜂窝芯材之间形成一种固体符合材料。

得益于新型材料的使用,新款奔驰smartfortwo的顶篷质量较普通顶篷减轻了30%左右,但依然保持较好的强度和抗弯刚度。

德尔福手势控制技术采用红外摄像头提升精确度

德尔福将在2015年9月的法兰克福车展上推出其最新的手势控制技术。通过该技术,驾驶员可以不必查看或触摸中控台显示屏,便能完成对保存好的音乐播放列表进行筛选、放大/缩小导航地图或接听电话等操作。通过一些简单的手势(手部或手臂动作)也能控制信息娱乐系统,这些日常的手势并不会分散驾驶员注意力,驾驶员可以专注于驾驶以提升行车安全。

该技术在现有手势控制的基础上做了多项改进,其将语音识别、眼神控制、手势控制和触摸等多种模式整合在一起,为驾驶员提供了一整套多功能交互解决方案。它利用了一颗红外摄像头,该摄像头被置于顶置控制台中的风帽衬垫上。红外摄像头可检测出发生在变速箱上方的几乎所有手势,从中控台显示屏到扶手箱,从座椅腰部位置到肩部位置均被纳入覆盖范围内。这也意味着驾驶员可以将肘部搁于扶手箱处,然后便可通过旋转前臂和上下挥动等动作控制信息娱乐系统。

大众研发自动快速充电系统可自行充电

大众汽车正在研发一款名为E-SmartConnect的自动快速充电系统,旨在简化繁琐的充电过程。该系统由7轴KUKALBR iiwa库卡机器人和一系列感应设备构成。感应装置能够精确找到车辆及充电口的位置,自动将充电电缆接入汽车进行充电。搭载该款充电系统的汽车需在专门的停车库进行充电,该停车库配备有目标范围在20 cm×20 cm内的电动汽车充电端口。感应摄像头可以确定充电口的具体位置,随后库卡机器人自动将充电电缆接至汽车。当充电完成后,机器人会自动断开连接并收回电缆。

奥迪将公开有机EL车灯均质性出色

奥迪公司将在2015年9月的法兰克福车展上公开采用有机EL的汽车车灯。该车灯将首先用于概念车的尾灯。有机EL照明是在2个透明电极间嵌入多层薄膜层,各层的厚度不足1 μm,通过施加3~4 V的直流电压来发光。与LED的点光源不同,有机EL是面发光,因此是均质性出色的光源。而且无需使用反射板及导光板等光学部件,因此可使车灯实现轻量化,并且基本不需要冷却。

奥迪表示,将来有机EL的亮度会进一步提高,有望用于转向灯及刹车灯。如果将保护有机EL材料的玻璃薄片换成树脂薄膜,还可立体成型,增加设计的灵活度。此外,还能分割成多个小块,控制各块以不同的亮度发光,因此还能实现以多种颜色发光的有机EL单元。

安森美新型图像协处理器或用于下代摄像头

美国安森美半导体公司推出了AP020x系列新型图像协处理器,从而使高动态范围图像(HDR)1 080 p汽车摄像头系统成为可能,为汽车后视和全景摄像头提供了一整套解决方案。

该系列图像协处理器将HDR显像管和自适应局部色调映射(ALTM)整合在一起,其中 AP0200,AP0201,AP0202 图像协处理器可支持高达200万像素1 080 p图像传感器,AP0102AT可支持120万像素720 p图像传感器。

安森美对AP0200AT图像协处理器进行了优化,使其适用后视摄像头并提供以太网输出。AP0200AT中还包括一个支持透镜畸变校正和鱼眼矫正功能的立体转换引擎(STE)和一个精密的叠加图形引擎。而AP0201AT则支持以太网输出及基于以太网的全景摄像头;AP0202AT支持数字全景摄像头并采用24位并行输出;AP0102AT则针对后视摄像头,带立体转换引擎和叠加图形引擎。

大陆集团发布全新数字化后视镜系统

德国大陆集团发布了全新的数字化后视镜系统。该系统采用了2个摄像头,分别安装在传统汽车侧面外后视镜应该出现的位置,附加的第3个摄像头整合到了汽车顶部的全球定位系统(GPS)天线中。摄像头的视野宽度相对狭小,但是影像采集距离(198.12 m)相对较远,这一点优于当前常见的倒车摄像头。在汽车内部,摄像头获取的影像呈现在左右2个A柱的屏幕上,中央控制台显示器播放3个摄像头采集数据的拼接合成影像。

数字化后视镜系统的优势包括:消除视觉盲区;过滤掉太阳或其他汽车大灯的耀眼光芒;增强驾驶者的夜间视野;相比于传统后视镜,更不容易受到污垢的干扰;提高燃油经济性,因为不采用外后视镜,汽车的空气动力学特性更加出色。

林肯Continental配30向调节座椅提升舒适性

林肯Continental Concept量产版车型配备了30向调节座椅。工程师在座椅内部采用了一种由塑料和泡沫支撑的悬架系统,通过调节可以使座椅与身体更加契合,从而有效地缓解了肩部和颈部的压力。对于下半身和腿部支撑,林肯则设置了2个可扩展和独立可调的软垫,并可以根据驾驶员或乘客的意愿上下移动。同时,其还可以对腰部和腿部进行按摩,通过血液循环来消除肌肉疲劳和酸痛。

除了30向调节功能外,该座椅还具有电加热/冷却及通风等常用功能。据海外媒体报道,林肯Continental新车预计2016年量产,并有望率先进入北美和中国市场。

3D打印车将能真正用来驾驶

Local Motors公司将在2017年正式推出3D打印汽车(Strati)。该车将采用电力驱动的方式,其电力驱动齿轮、悬挂系统及电子部件将借鉴雷诺汽车一款名为Twizy的车型。其他主要部件如底盘及车身等,都将直接采用3D打印技术打印得到,打印的材料主要是碳纤维复合材料及ABS塑料等。

LocalMotors公司宣布该车零售指导价格将在1.8万~3万美元,具体的价格将根据不同的选配方案而有所不同。通过3D打印技术来制造汽车具有一般加工工艺所不具有的灵活性,用户可以根据自己的喜好来选择汽车的外观造型。公司还表示,在主要结构件打印完成后只需约90min就可以将汽车组装完整。

通过整体打印得到的零部件具有一般零件所不具备的安全性,但是经过3D打印得到的一体性零部件在可维修性方面具有一定的劣势。目前关于该车的安全认证正在进行中。

博格华纳新型湿式离合器摩擦片耐热性增强

博格华纳研发出最新湿式离合器摩擦技术,并将用于采埃孚的8速/9速自动变速箱。

采埃孚8速自动变速箱使用的博格华纳多片式摩擦离合器采用了复杂的凹槽设计,该设计有利于增加油流量、加快散热并延长离合器寿命,同时也能减少换挡迟滞,提升换挡体验。采埃孚9速自动变速箱液力变矩器则利用了博格华纳特殊摩擦材料制成的活塞式摩擦片。该材料不仅使得离合器摩擦因数更稳定,耐热性更出色,而且带来了起步控制所需较高功率密度及热容,此外,相比传统生产工艺,其在整个生产过程中也减少了材料浪费。

该技术进一步推动了低排放低油耗变速箱技术的发展,同时也提升了驾驶舒适性,减少了噪声、振动与声振粗糙度。

2016款沃蓝达纯电动汽车续驶里程提升40%

2015年年初,通用汽车推出了第2代雪佛兰沃蓝达(2016款),该车在续驶里程方面相比前代提升了近40%。其采用了LG化学公司提供的全新电池组合,其中电池组容量达到18.4 kW·h,较之前提升了20%。根据美国环保署的测试资料,在纯电动模式下其续驶里程可达85 km。此外,当电池电量处于较低水平时,第2代沃蓝达还可依靠汽油发动机继续行驶,预计加满一箱油,其续驶里程可达676 km。

第2代沃蓝达搭载的是一台1.5 L增程发动机,并采用常规无铅汽油,该车在燃油经济性方面表现依然出色,油耗达到5.6 L/100 km。

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