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2017-12-08 02:22
汽车工程师 2017年6期
关键词:自动汽车系统

IBM获得管理自动驾驶车辆认知系统专利

IBM在管理自动驾驶车辆方面获得了一项专利,称之为管理自动驾驶车辆的“认知系统”。IBM旗下科学家设计了一个使用传感器和AI来动态地确定潜在安全问题的模型,能处理自动驾驶汽车操作异常的情况,判断车载处理器和人类谁更适合处理这种情况,在判断出人类更适合控制的情况下,让车载处理器放弃对汽车的控制。

该公司表示,这项专利有自我学习能力,以认知能力为导向,根据驾驶员、乘客和其他车辆的行为不断学习并提供咨询;具有自我社会化能力,与其他车辆及其周边的世界相连接;具有完全自动化驾驶车辆的能力;具有自适应能力,自动适应乘客和驾驶者的个人喜好;具有自动整合功能,集成到物联网中,将交通、天气和交通事件与不断变化的位置联系起来。

英国公司展示无凸轮轴发动机

英国科技公司Camcon Automotive展示了其无凸轮轴发动机技术(IVA,智能气门驱动)。IVA没有使用液压来驱动气门,而是采用了电机驱动小凸轮轴带动摇臂推动气门,该结构与传统发动机气门结构类似。严格来说,IVA还是有凸轮轴的,但并不是传统的一整条贯穿所有缸的凸轮轴,而是每一个气门对应一根小凸轮轴,相当于把以前的凸轮轴配气机构切割,分成独立的气门配气机构,带动凸轮轴的不再是来自曲轴的动力,而是电机。

IVA的大脑则是发动机最上方的电气控制机构。IVA的好处是每一个气门都可以独立控制,其开启时间及升程大小都可以任意控制,这样就可以根据发动机实时状态对气门进行精确的控制,实现发动机更高效的运行。并且IVA还在小凸轮轴上设置了大、小角度2个凸轮,在低速时使用小角度的凸轮轴,在高速时则启用大角度凸轮增加气门升程,提升进气效率。

Camcon公司表示,使用IVA技术,油耗能够下降8%,并且能够获得更多的低转速扭矩以及更高的功率,另外对排放也会有优化。

特斯拉打造自动充电方案外部冷却/高速充电

根据特斯拉最新获得的一项专利,特斯拉提出了一种自动充电的创新型解决方案。专利写道,通过一种地面装载的系统,汽车电池组能够实现自动充电,而且通过一种外部的冷却系统,可以使电池组的充电速率更高。

在第3代特斯拉Supercharger充电站中,充电效率甚至可以超过350 kW。不过,新专利的缺点则是,系统被安装在地面,这在某种程度上增添了系统的复杂性。

日本企业用生物塑料制造汽车零部件

汽车零部件供应商DensoCorp正在其产品中使用生物塑料,其中包括蓖麻油制成的聚氨酯和淀粉制成的聚碳酸酯(PC),目的是减少石油使用量和CO2在产品使用中的排放量。

Denso表示,用淀粉制成的PC不仅其表面具有较高的硬度,而且与传统材料相比,其光学特性和水稳定性也更加优越。生物材料制成的PC折射率较低,并且更易成色,这意味着不用另外上颜色。丰田汽车公司也在其导航系统的斜垫面中使用Denso的材料。

用蓖麻油制成的耐热聚氨酯树脂能够作为汽车废气传感器中连接器的保护装置。这些传感器必须拥有很高的耐热性才能测量特定气体的浓度,一般都用硅树脂制造而成。

公司称,新的聚氨酯树脂更加便宜,而且能够承受的温度高达150℃,能够显著减少融化或者成型时产生的气体量。

日产e-Power混动系统将在全球推广

日产于2016年11月在日本市场推出了远程e-Power混合动力系统,计划在全球市场推广。

该系统与雪佛兰Volt所采用的系统较为类似。日产Note微型掀背车中使用e-Power的混动车型当中,1.2 L 3缸发动机担任的是发电机的角色并负责为锂电池充电。锂电池获取电力之后便驱动电动机,然后再由电动机驱动车轮。但与Volt不同的是,日产的e-Power无法通过外部充电的方式获取电力。因发动机持续不断地以最有效的方式来产生电力,而不是通过加快转速来驱动车轮,所以该系统能够达到非常节能的效果。

采埃孚集成化安全技术助力满足新NCAP要求

从2018年起,C-NCAP碰撞测试增加了行人保护和主动安全等附加标准。对此,采埃孚提供的安全技术产品组合,将助力中国汽车制造商为新C-NCAP做足准备。

采埃孚能够提供多个智能机械系统,包括集成式制动控制系统(IBC)、综合安全气囊保护、主动安全带系统和电动转向。此外,采埃孚还能提供360°全角度环境监测的摄像头和雷达设备。这些基于模块化组件的解决方案是采埃孚集成化的驾驶员辅助功能的基础,其中包括了电子稳定控制系统(ESC)、将被C-NCAP提上议程的自动紧急制动系统(AEB)、紧急转向辅助系统(ESA)及诸如X2Safe算法的互联解决方案。这些系统的组合使汽车能够实现自主观察、思考和行动,这是实现高度集成的安全性和自动驾驶的基础。

大陆48 V轻度混动系统NOx减排量达60%

48 V轻度混动系统不仅能减少油耗(进而降低CO2的排放量),还能大幅降低柴油发动机的污染物排放,已经过测试验证。大陆在2017年维也纳国际汽车研讨会上公布了该项技术。

48 V混动系统基于皮带驱动的起动发电机。该款电机的额定输出约为15 kW,不仅能回收制动能量并将其转化为锂电池的电能,还能在时间较短的爆发式加速过程中为内燃机提供辅助支持,降低NOx的排放量峰值。该系统能将NOx的排放量再度降低3百分点,远远超过后喷射技术的减排效果。同时,CO2的排放量也将再度降低近3百分点。

上述技术方案相较于搭载欧6柴油机的车辆而言,NOx的总减排量将高达60%,油耗则出现小幅下降(降幅为2%)。

耐世特推出动力传动新技术满足不同汽车配置的需求

耐世特推出多种动力传动创新技术:在半轴产品中,推出更轻量化、强度更佳、更安全可靠的旋锻轴杆半轴;全新滚珠花键轴杆提升了半轴的NVH性能,这种可伸缩式的轴杆适用于对传动系统有着极高工作角度和行程要求的车辆,也适用于对轴向派生力非常敏感的车辆,并能兼容所有类型的驱动、变速器和轮毂,自始至终地实现高效运行,为车辆带来高灵敏度和高耐用性的解决方案。

在万向节产品中,改进型无抖动三销节可在各种工作角度内减少驱动轴系统的抖动与摩擦,为客户提供具有灵活设计、紧凑耐久的外包络空间,同时大大降低噪声和振动。其较大的行程与摆角能力,可包容各种悬架和发动机悬置系统的设计。紧凑型三销节方便整车的布置,也具备轻量化的优势。选用这种紧凑型三销节的车辆,可以同时获得三销式设计和紧凑型设计的双重效果。

SeeCam_30摄像头助力面部识别及车内监控等功能

L2Tek推出双主板待产超微光摄像头SeeCam_30,在设计时对SeeCam_30进行了优化,夜晚和白天均能使用,为车辆的监视、面部识别、车载设备安全及近红外区(NIR)成像应用提供技术支持。SeeCAM_30采用3.4 MP自动对焦USB视频类(UVC)兼容款摄像头,配有变动光学液态镜头,该款产品是彩色摄像头,配有S-mount镜头座,只需采用通用型摄像头软件驱动程序就能使用,无需在主机上安装指定款驱动程序(同时支持微软Windows和Linux2款操作系统)。

SeeCAM_30颜色液态镜头的耗电量较少,降低了运行时的散热需求。在使用中不存在机械运动,其配有一个音圈电机,用于自动对焦,进而延长了镜头的使用寿命。

日本NIMS成功开发锂空气电池能量密度提升15倍

日本国家材料科学研究院(NIMS)宣布已经开发出一种能量密度非常高的新型锂电池。NIMS将这种电池称为“锂空气电池”,其单位体积下的能量密度接近极限,同时成本也能够得到很好的控制。NIMS介绍,“锂空气电池”使用碳纳米管作为空气电极材料,通过电极结构的优化,可以实现很高的能量密度,是普通锂电池的15倍。NIMS表示,目前的“锂空气电池”只是试验产品,今后会继续优化设计,进一步提高能量密度。

霍尼韦尔携新汽柴油技术亮相维也纳

霍尼韦尔在维也纳国际汽车研讨会上推出汽油机可变式喷嘴涡轮增压器,该产品采用可变集合涡轮级,替代了传统的废气旁通阀,有助于实现提升其燃油经济性。在设计时考虑到与米勒循环这一燃烧相位技术相协作,该涡轮将担负更多的任务,提升发动机的热效率。

霍尼韦尔采用了性能强化版的可变式喷嘴涡轮增压器(VNT)技术,并将其首次应用到温度较高的汽油发动机运行环境下。该产品适用于量产型乘用车,且无需使用价格昂贵的特殊材质。据研究,若车体质量为1 250 kg的车辆采用了霍尼韦尔技术后,其CO2的排放量为108 g/km。

霍尼韦尔还展出了最新款二级柴油机涡轮系统,其结合使用了第5代VNT技术、电动驱动器与带废气旁通阀的涡轮,整体上采用紧凑封装。该技术定位于乘用车内的中型柴油发动机,有助于将其能量密度提升17%,将低速扭转力提升10%,进一步优化加速性能,改善汽车的可驾驶性。该款涡轮产品还有助于提升发动机的排放量,将NOx的排放量降低10%~20%,CO2的排放量降低10%,上述数据源于路面实测。

日本精工研发出带变速箱的轮毂电机

轮毂电机主要的技术挑战在于如何实现加速及爬坡所必需的传动扭矩及最大车速。考虑到这一点,日本精工研发出配备了变速箱的轮毂电机,该产品由2个独立的电机和1个特制的变速箱构成,变速箱则包含2个行星齿轮机构,由其向2个车轮输出较高的驱动扭矩,并达到最大车速,该产品所采用的电机能被安装到16英寸(40.64 cm)的车轮内。

该变速箱的换挡操作十分顺畅,汽车在加速状态下也依然如此,这主要得益于2个电机的转速及扭矩控制。调高挡位时,电机同向转动;调低挡位时,电机转动方向相反。

UPS发布首款增程版燃料电池原型车

UPS公司宣布将为其旗下Rolling Laboratory车队配置一款增程版燃料电池车。该车已实现零尾气排放,属于6级中型送货卡车,其续航里程要求与UPS旗下现有车辆相符。

UPS卡车配备了32 kW的燃料电池、45 kW·h的蓄电池和10 kg的氢燃料,其传动系统在运行时由电池供电。不同于燃料电池辅助动力装置,该款车将采用车载燃料电池,利用产生的电能为汽车提供全程推进力,包括在高速公路上行驶时。

该项目证明零尾气排放卡车能为车队运营商们提供商机,也论证了燃料电池车供应链研发在商业上的可行性。

5G网络将助力无人驾驶未来正式应用于汽车

现代汽车高管称,超高速5G蜂窝网络将为无人驾驶汽车的发展铺平道路,但还需10年左右才会真正应用到汽车上。

4G网络发送或接收信号需要几十毫秒,而5G网络所需时间不到1 ms,这样的低时延对于高速行驶的汽车来说至关重要。一辆以约96.56 km/h的速度行驶的汽车,在通过5G网络获得信息反馈的这段时间里,其行驶距离仅几厘米,因此有足够的时间在紧急状况发生时进行刹车或转向。4G网络就做不到这一点。5G网络的覆盖范围会在4G网络的基础上继续扩大,能连接蜂窝网络范围内的任何地方及任何物体。

麦格纳ClearView视觉系统提供汽车周边实时影像

麦格纳国际研发了一套ClearView视觉系统,旨在变换车道、倒车或汽车满载时拓宽驾驶员的视野。

外后视镜具有自动清洁功能(清洁摄像头),其摄像头与传统的外后视镜相结合,为车辆提供清晰的视频影像。该摄像头安装在车侧的外视镜上(外侧),使侧视镜的整体长度远超常规尺寸,最大化地拓宽其视野,有助于增强驾驶员的安全意识,提升安全性。新款混合型侧面后视镜还配备了转向灯、地面照明及环视摄像头等设备。

内后视镜既能够充当安装于风挡上的传统后视镜,又可作为车载娱乐信息系统全尺寸显示屏使用,可在2种功能间随意切换。内后视镜显示的实时视频影像则由安装于汽车后方的摄像头获取并提供,在车内人员或货物阻挡驾驶员视线时,内后视镜为驾驶员提供辅助,查看汽车后方的情况。

哈曼与百度合作开发人工智能方案定位中国汽车市场

三星旗下全资子公司哈曼国际与中国互联网公司百度扩展合作,双方将携手开发新款基于云端的人工智能方案,该产品定位于中国汽车市场。

2家公司将百度旗下基于DuerOS的个人数字助理级声音识别引擎技术与互联车辆及云平台进行整合。DuerOS是一款开发式的操作系统,能够支持通过手机、电视、音箱和其他设备接入语音操控数字助手,同时支持第三方开发者的能力接入。2家公司将合力创建汽车的智能特色功能,包括中英双语版语言自动识别(ASR)、自然语言处理及语音合成。

特斯拉自动驾驶系统大幅提升安全性

特斯拉Autopilot 2.0自动驾驶系统将增加自动紧急制动功能(AEB),新增功能可使特斯拉旗下车型的安全性大幅提升。

Autopilot 2.0系统对12个超声波传感器进行了视觉系统的完善,探测和传感硬、软物体的距离接近上一代系统的2倍。同时,增强版前置雷达通过冗余波长可提供周围更丰富的数据,雷达波可以穿越大雨、雾、灰尘,甚至前方车辆。为了更好地使用这些数据,汽车搭载了比上一代运算能力快40倍的处理器,运行特斯拉基于深度神经网络研发的视觉系统、声纳与雷达系统软件。Autopilot 2.0系统可使汽车进行半自动驾驶,并且将不断升级,为特斯拉车辆最终实现完全自动驾驶提供助力。

意法半导体推出下一代车门区控制器

意法半导体宣布进一步提高车门区控制器的技术水平,推出单片集成电源管理和应急故障保护电路的车门区控制器产品家族。而在过去,实现这2项功能需要使用外部元器件。

新产品L99DZ100G/GP前门区控制器和L99DZ120后门区控制器能够节省空间,同时提升可靠性和能效。另外,控制器软件全系兼容,有助于简化产品研发,缩短上市时间。

基于意法半导体独有的BCD8S汽车半导体制造技术,该单片解决方案功能特性包括内置7.5 A最大额定电流的半桥和上桥臂驱动器,以及高速 CAN(HS-CAN)和 LIN 2.2a(SAE J 2602)接口、控制模块和保护电路。L99DZ100GP增加了对ISO11898-6 HS-CAN选择性唤醒的支持,在连接CAN总线的同时,让不常用的电控单元(ECU)保持在关断省电状态,从而最大限度提升节能效果。

其他的实用功能包括LED占空比自动补偿,保证在汽车电源电压不稳定时灯光亮度稳定。此外,如果发生短路等意外事故,创新的热集群管理功能可以单独关闭相关的故障输出,让不受故障影响的输出继续正常工作,为终端用户带来非凡的驾乘体验。

大众携新微油混合动力系统及天然气发动机亮相维也纳

在第38届维也纳国际汽车研讨会上,大众介绍了旗下新款“Coasting-Engine off”微油混合动力系统,该系统节能性更强,会在滑行时辅助供应全车的电力系统,让发动机熄火,系统包括了一个1.5 LTSI Evo1发动机、一个DQ200 DSG变速箱以及一组锂离子电池。

同时,该公司还推出一款紧凑型涡轮增压3缸天然气发动机,其可以使用汽油或压缩天然气,立体容量为1 L,功率高达66 kW,在汽油驱动模式下,其排放量极低,CO2及NOx颗粒的排放量都很低。

实现低排放量的核心要素在于最大限度地转换了废气中的甲烷。为使触媒转化器更快地达到并维持操作温度,大众还研发了一款Lambda分裂处理器。在发动机预热及低载荷下,采用富油混合物及稀混合气使2个气缸燃烧。该技术的重要部件在于被称为Lambda的探头,其不含露点端。即使尾气及尾气排放系统仍处于一定程度的凝结状态,其在不到10 s就能通过冷启动协调好发动机的功能运转,这主要得益于电加热功能。

沃尔沃车型采用汉高横向叶片弹簧

沃尔沃旗下的3款车型正采用高性能、轻量化复合材质的横向叶片弹簧。在3款车型中,后悬架内的横向叶片弹簧比汽车内常用的钢制螺形弹簧要轻4.5 kg,从而提高了燃油效率,减少CO2排放。该产品也有助于提供更平稳的驾驶体感,进一步改善NVH性能。此外,横向叶片弹簧取代了突入到汽车主干位置的螺形弹簧,留出了更多的空间存放行李。

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