对于汽车新技术的探讨

对于汽车新技术的探讨随着社会不断的进步，人们对于代步工具的要求也在不断的变化，汽车作为现在主要的交通工具，传统的汽车已经不能满足人们对环境，能源的需求。特别是现在城市化的加快，越来越多的汽车出现在我们身边，同时越来越多的交通事故使得汽车对人们的生存带来威胁。今天我们就来探讨一下关于汽车新技术。最新安全法规的制定。为了减少汽车事故发生，很多国家已经制定了各种法规，对汽车的安全性作出了具体的要求，如安装ABS、汽车侧翻、轮胎气压监测等。这些新出台的法规对推动汽车安全性产品和技术的市场化往往具有决定性的作用。有些新技术的应用使驾驶员分心。现代电子技术使汽车愈来愈豪华舒适，车子象办公室，人们在车上一面开车一面打电话的情景时时都能看到，有的车内带有传真机和现代导航系统，甚至在车内可以看电影和上网。不可否认，这些条件给人们的日常生活和工作带来不少方便，但好事往往会。自动行驶、碰撞报警和碰撞避免系统均属於汽车主动安全性系统，又称作驾驶员辅助系统。自动行驶系统、碰撞报警和碰撞避免系统的开发应用，主要目的是为了减少车与车之间碰撞而引发的事故。不可否认，这种安全性系统的产生，其另外一大目的也是为了帮助减轻驾驶员的紧张和疲劳，提高驾驶的舒适性。当然，这反过来也有助降低汽车事故的发生。研究表明，装备这些系统的车辆，因碰撞造成的事故可以减少一半以上。如果驾驶员能够得到0.5秒额外的报警时间，60%的前方碰撞可以避免。1.0秒的额外报警时间可以帮助驾驶员避免90%这样的事故。有研究表明，在汽车上装备自动行驶系统有助於改善道路上的车流。自动行驶系统属於一期驾驶员辅助系统，是汽车主动安全系统的一部分。其主要功能是帮助驾驶员保持一定的行车速度和与前面车辆的行车距离。在系统中，汽车前方装有车辆/障碍物探测装置，探测前方车辆/物体的距离和速度。根据与前面车辆间的距离和预先设定的行驶车速，自动行驶系统能使汽车自动加速或减速，从而使汽车保持设定的行驶速度和与前车的行驶距离，并在必要时紧急制动干预。如果前方车辆/物体的速度慢於设定的行驶速度，使距离间隔小於设定值，发动机或制动器就得到信号自动减速，直到与前方车辆保持预先设定的距离。然後，如果前方道路条件允许，车辆就自动加速到先前设定的行驶速度。具有加强功能的ACC系统，能够在紧急情况下制动停车，然後在条件允许时自动起动(如TRW的ACC系统)。一般的减速可以通过控制发动机来实现。但在比较紧急的情况下，汽车的减速必须由自动控制的制动器来达到。根据需要，制动的减速度可达到0.3-0.4g。由此可见，要使这个系统在车上实现，整车在系统上必须具有两个必不可少的条件：1、整车系统必须具有自动制动的能力。如汽车上已经配置了VSC(汽车稳定性控制)系统的液压控制单元及其电控单元；2、系统与发动机控制和制动控制系统之间必须存在网络通讯和信号交流的能力。碰撞报警系统是碰撞避免系统发展的初级阶段。当该系统探测到有可能与其周围的车辆/物体出现碰撞危险时，它就向驾驶员发出警报，从而使驾驶员有时间作出相应的反应，以避免车祸的发生。报警可以通过声音或图像信号来实现，信号强度随紧急程度而变。该系统只会报警，不会自动减目前在市场上或在开发中的碰撞报警系统有多种形式。在有些系统中，汽车前方装有物体探测装置，测量本身车辆与前方车辆/物体的距离。当该汽车与前面车辆的距离处於危险?围，表示碰撞将有可能发生，系统就向驾驶员发出报警。在有些系统汽车两侧面装有传感器，探测本身车辆与两边邻近行车道上车辆/物体的距离，加强驾驶员换道时的安全性，一般称为盲区探测系统。在换道时，如果邻近的行车道上在危险区域内存在其它车辆/物体，系统就以某种方式向驾驶员发出警告。这种盲区探测系统对在停车场倒车也很有辅助作用。显然，盲区探测系统的作用对大卡车和大客车更有效。有些系统在汽车前方和两边都装有传感装置，探测车辆与前面和两边邻近行车道上车辆/物体的距离。所以，在汽车前行和换道时都能够帮助驾驶员。有些系统也装有摄像机，具有实现图象识别的功能。这种系统不仅能够识别行车道的分隔线，也能识别行驶前方的弯道，从而能够准确判断前倒车辅助系统可以说是最简单并且是最早得到应用的碰撞报警系统。这种系统只在汽车的後面装有传感器，探测汽车尾部与其它物体之间的距离，仅仅在汽车倒车时工作。报警一般是通过声音来实现，而且声音的频率随着距离的靠近变得愈发急促。由于报警系统不具备控制车速的功能，也不会主动帮助驾驶员改正行车方向，所以它不需要与别的系统联网交流，因此不需依赖其它控制系统独立存在，并往往在售後服务站作为附件安装。当然，碰撞报警系统也可以是自动行驶系统功能的扩展。譬如，TRW最新的ACC系统就带有碰撞报警的功能。碰撞避免系统是目前正在开发更高一级的主动安全系统，是基於自动行驶系统和碰撞报警系统发展起来的。在必要时，该系统能够主动地辅助驾驶员，达到避免与其它汽车碰撞或偏离行车道的目的。当系统监测到有可能出现碰撞危险时，它不仅能够象自动行驶系统一样辅助驾驶员控制车速，同时也能够帮助驾驶员改正行车方向，使之避免与前面或两边的汽车/物体发生碰撞。还有，汽车在驾驶员不小心驶离行车道时，该系统也会辅助驾驶员主动防止这种情况的发生。在这种系统，汽车各部都有传感器，如图2所示。具体来说碰撞避免是通过以下方式实现：1、当汽车可能与前方的车辆发生碰撞时，系统就要求本身车辆自动减速，这与自动行驶系统的功能原理一致；但当系统根据计算发现通过紧急制动已经难以避免与前方车辆的碰撞，系统一方面给驾驶员紧急报警，另一方面，如果驾驶员已经?取了通过转向躲避的措施，系统就会辅助驾驶员进行转向助力控制。如果驾驶员还没有?取措施，系统就会实行对方向盘的主动控制，使汽车进入临近的安全行车道；2、在倒车时(如系统装备後视雷达或其它类型的传感器)将发生碰撞前，系统能使汽车停车。这是倒车辅助系统的宽展；3、在公路上正常行驶时，如由於驾驶员打瞌睡或其它不小心的原因使汽车驶离路面或进入临近车道，系统在发出报警的同时协助驾驶员改正行驶方向。当然，要实行这一功能，道路必须有明显的行车道分隔线；更高级的系统，当碰到前方同一条行车道的汽车行驶速度太慢或突然减速时，在道路条件允许的情况下，会使汽车自动实现减速-换道-加速-超车-返回原车道这一系列动作；为了实现碰撞避免这一辅助功能，整车系统必须具备实现ACC系统的两个必要条件。除此之外，汽车还必须具备可以实现电子控制的转向系统，如电动助力转向或电线转向系统各系统之间的联网交流，从而在一定程度上实现对转向的主动控制。电子点火装置（ESA）它是由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。直接喷射发动机（FSI）。传统汽油发动机在进气阀前喷射燃油，而气缸内喷射发动机则对着气缸盖内侧直接喷射时。后者以比传统高出20倍喷射压力往压缩空气中喷射燃油将其化成细小的微粒，并在活塞顶部的凹处集中这些微粒进行点火，从而以较少的燃油实现高效的燃烧。无级变速器（CVT）。无级变速器是可根据行驶状态进行无级变速的自动变速器。由于实现了无级化，变速平稳、传动损失少，有利于提高燃油经济性。停止怠速系统。安装直喷式发动机的汽车实现了停止怠速功能。停止怠速系统不仅缩短了发动机启动时间，还可以在车辆停止时关闭发动机，并在车辆启动前感应到离合器和换档杆的操作，自动启动发动机。尾气再循环系统（EGR）。EGR控制系统的作用是将适量的废气引入气缸内参加燃烧，从而降低气缸内的最高温度，以减少二氧化氮的排放量。为了保证发动机正常工作和性能不受过多影响，必须根据发动机工况的变化控制废气再循环量。汽车制动防抱死系统(ABS)。汽车防抱死制动系统有许多类型，现在常见的是四通道ABS和三通道ABS系统。这些类型的防抱死系统的传感器通过检测车轮的转速以调整制动液压来防止车轮抱死。ABS系统可以使驾驶员能够保持车辆平稳，在较短的距离内将汽车停住。许多汽车都有“ABS+EBD”的装置，改善和提高ABS的功效。汽车安全气囊系统(SRS)。安全气囊是现代汽车上引人注目的新技述装置。一旦车前端发生了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬时间从方向盘内蹦出来垫在方向盘与驾驶者之间，防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表盘等硬物上。这种奇妙的装置从面市以来已经挽救了许多人的生命。全功能座椅系统(ASS)。这个系统是在座椅中设计十组气囊藏于座椅里面,可依驾驶人的乘坐姿势进行充气调整,可使驾驶人随时都保持着最舒适的驾驶姿势,减少驾车的疲劳,增进行车安全。主动头枕系统（SAHR）。它是一个机械装置，其他过身体重力启用机械装置安装在靠背内，在那里连接保护头枕。汽车导航系统（GPS）。通过卫星的准确定位确定汽车的位置及为汽车指示最佳路线。主动悬挂系统（CATS）。现代汽车中的悬架有两种，一种是传统的从动悬架，另一种是新技术主动悬架。主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置，采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与惯性力相对抗的力，减少车身位置的变化。常速巡行自动控制系统（CCS）。在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调整发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速档或制动时，这种控制系统会自动断开。车辆的辅助控制系统（VSC）。它可以对因猛打方向盘或者路面湿滑而引起的侧滑现象进行控制。电子循迹控制系统（TCS）/电子稳定性系统（ESP）。预报和尽可能防止可能发生的事故，并通过装配在汽车上与道路交通系统相连的沟通设备在事故发生时激活紧急救援系统。轮胎压力监控系统（TMPS）。过连续地监测轮胎的压力、温度和车轮转速，能够自动为驾驶员发出警告，从而保证行车的安全。电控四轮驱动（4WD）。四轮驱动系统主要分两大类：半时四驱和全时四驱。半时四驱在正常的路面，车辆一般会采用后轮驱动的方式。而一旦遇到路面不良或驱动轮打滑的清况，ECU会自动检测并立即将发动机输出扭矩分配给两个前轮，自然切换到四轮驱动状态。汽车减震系统（ADS）。由变化避震器的阻尼减震力，来达到较硬模式的较大减震力，加强激烈操驾的减震力，较软的模式则提供较低的阻尼减震力，提供较柔和的乘坐感。另外，主动安全系统方面是指通过事先防范，避免事故发生的安全系统，这也是新世纪汽车安全性能的重点研究领域。EyeCar概念车采用的新技术可使每位驾驶员的眼睛处于同样的相对高度上，保证提供一个对路面及周围环境的无障碍视野和最好的能见度，提供一个特定的驾驶环境。这些新技术是：眼位传感器，它可以测定驾驶员眼睛的位置，然后电脑椐此确定和调节座椅的位置。在电脑的指令下，电机将座椅自动升降到最佳高度上，为驾驶员提供掌握路面情况的最佳视线。同时电机会自动调整方向盘、踏板、中央控制台甚至地板高度，提供尽可能舒适的驾驶位置。CamCar概念车采用的新技术旨在帮助提高驾驶员的感知能力。它有许多个铅笔大小的摄像机和3个可切换的视频显示屏为驾驶员提供前所未有的前后驾驶视线，既可方便泊车时的操作，又可在拥挤的交通中提高行车的安全性。这些新技术是：安装在汽车两侧的前向摄像系统，使驾驶员能够饶过大型车辆能够看到隐蔽处的汽车或行人，在拥挤路面左转弯时可以更方便知道对面的车辆。按装后视摄像机提供增强的侧面视野。摄像机的覆盖面比传统的后视镜要广，特别是对相邻地车道。安装在车后扇面型布置的四个微型摄像机可以获得车后的全景视野，图像经电子合成，具有变焦和180°广角能力。“夜眼”摄像机可在低照度条件下，在汽车处于倒档工作时，即使在黑暗的情况下也能提供近距离内的细部影像。SensorCar概念车采用的碰撞预警系统技术主要是为了减少追撞和伤害行人的事故，对于今后在事故防范方面取得进展具有重要