汽车智能化十篇

时间:2023-04-06 04:37:01

汽车智能化

汽车智能化篇1

多数交通事故都是由于人为操作不当而导致的,如果汽车足够聪明,就能够做出有效的警示,甚至主动参与驾驶活动。获奖作品“Speed Guard”的概念是在全球定位和卫星通信系统的支持下,实时接收卫星发送的路段限速信息,并通过独特设计的仪表盘给予提示信息。当驾驶员按规定时速行驶时,仪表盘数值外圈由蓝光标示,而超速行驶后的数值则变为红光标示,以达到警示驾驶员的目的。

其实类似的概念早已被汽车厂商所关注,他们正在为消费者打造拥有“拥有会思考伙伴的智能汽车”。例如奔驰公司率先在E级轿车上应用的“限速识别系统”。它可以监测并筛选路边的交通标志牌,并把提取的限速数值在仪表盘上显示出来。即使在没有限速标志的路段行驶,该系统也可以根据导航系统的电子地图,自动显示出行驶区域允许的车速。

人们探索已久的自动驾驶梦想也走进了现实。“自适应巡航系统”可以自动保持与前车间的安全距离,它通过位于车头的两个雷达传感器、一个摄像头和多个超声波传感器采集信息,确保车辆在驾驶员设定好的速度内进行安全巡航。该系统可依据预先设定的巡航速度跟随前车加减速或停止。而“主动式车道保持系统”则通过安装在车内后视镜前的摄像头识别车道标线,判断车辆是否保持在当前车道内行驶。如果车辆在没有打转向灯的情况下偏向某一侧车道标记线时,系统将通过对电子机械式转向系统进行微小而有效的干预,帮助汽车驶回原有车道。

“并线辅助系统“可以提醒驾驶员注意并线时潜在的危险。位于后保险杠上的两个雷达传感器不停扫描车辆身后和侧面的区域,收集到的信号会通过计算机进行分析。如果后方有车快速驶来,位于外后视镜框上的LED灯会闪烁以警示驾驶员。最神奇的是“注意力辅助系统”,它可以捕捉、分析驾驶员的神情状态,当判断驾驶员非常疲劳时,就会在仪表盘上出现一个咖啡杯形的符号和“休息一下”的文字,提示驾驶员停车休息。各类层出不穷的新型驾驶辅助系统不仅提供了全面的安全保障,还能使驾乘体验变得更加轻松。这些“会思考的伙伴”无疑改变了人们的驾驶方式,与他们默契合作将越发重要。

车联网信息化

汽车的智能化发展离不开网络信息技术的支持,以车联网概念为代表的人、车、路间的交互将彻底改变人们的出行方式。车联网实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和动、静态信息,进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。车联网将继互联网、物联网之后,成为未来智能城市的另一个标志。

早在1995年由通用汽车、EDS和休斯电气共同开发了安吉星Onstar系统。当时没有数字移动网络,只能基于美国国内的模拟移动信号网络运行。随后在1996年正式推出搭载OnStar系统的三款凯迪拉克车型,开创了车载信息服务的先河。

车联网系统利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术,对道路和交通进行全面感知,实现多个系统间大范围、大容量数据的交互,对每一辆汽车进行交通全程控制,对每一条道路进行交通全时空控制。同时也提供综合服务,让车与车以及车与城市网络能互相联结,以提供交通效率和交通安全为主的网络与应用。从而实现更智能、更安全的驾驶。

丰田汽车的G-Book智能副驾系统和日产汽车的CARWINGS智行+车载信息服务系统在2002年开始商业应用。它们由无线网络、数据中心以及车载智能通信技术组成,其最基本的功能可以看作是导航系统功能的延伸和扩展。在功能逐渐扩展后,可为车主提供资讯、救援以及话务员直接服务等多种功能。在车联网技术蓬勃发展的背景下,自主品牌企业也相继推出了自己的产品,例如上海汽车的inkaNet和长安汽车的in Call智能行车服务系统。

净化出行方式

为了追求更安全、更轻松、更科技的驾驶体验,面对全球日益凸显的能源与环境问题,人们还需要更加高效清洁的交通工具。首先我们要清醒地认识到内燃机汽车在未来数十年中仍将扮演至关重要的角色,还要不断对其进行改进和提升。与此同时人们必须前瞻性地考虑从根本上解决上述问题的途径,生产出真正达到零排放的汽车,而不仅仅是降低污染物的排放量。

在经历纯电动、混合动力、生物燃料、燃料电池动力、氢动力等多种新能源汽车的探索后,发展电动汽车成为创建零排放时代的关键一步。电动汽车以其零排放、使用可再生能源、性能满足日常使用要求、成本可控等优势,逐渐引领起个人交通方式的革命性转变,并带来全新的应用体验。电动汽车没有排气管,不会排放二氧化碳或其他温室气体。除了减少大气污染以外,在降低噪音方面也实现了革命性的突破。

2010年日产汽车公司率先推出量产型纯电动汽车――日产聆风(NISSAN LEAF)。该车先后在日本、美国和欧洲主要国家上市,拉开了电动汽车产业化和商业化的大幕。与以往电动汽车多由内燃机汽车改装而来不同,聆风是一款专属设计的纯电动汽车,从各个方面均突显了电动汽车的特性。日产聆风装备层叠式紧凑型锂离子电池组,巡航里程约160公里,基本满足消费者在实际生活中的驾驶需求。聆风的环保特性不仅体现在动力系统上,其车身大量采用回收材料,进一步降低对资源的消耗。

汽车智能化篇2

关键词:汽车;车联网;智能化

随着汽车工业的不断发展,人们对汽车的要求早已不再仅仅局限于汽车的驾驶性能,而是对汽车的驾驶体验、安全性、人车交互提出了更高的要求,因此而产生的汽车智能化得到了快速的发展。车联网的逐渐成熟,为汽车向智能化发展提供了一个广阔的平台。

1 车联网的概念

车联网是物联网的一个重要分支。物联网是在互联网的概念上发展而来的“物物相连的互联网络”。物联网已经逐步深入到我们的日常生活中,可以将日常生活中的各种电器、通信设备、汽车、智能楼宇、安防等通过网络互相连接,实现物品和物品之间的信息交互。它是继计算机、互联网之后,信息产业的第三次浪潮,并于2010年正式将物联网写入政府工作报告。

车联网作为物联网重要分支领域,是五大新兴产略产业之一,是信息化与工业化深度融合的典型应用,也是提高道路交通安全的重要手段。车联网通过安装在车辆上的各种控制单元、传感器、车载终端设备、电子标签等来提供车辆信息,利用各种通信手段实现“车与人”、“车与车”、“车与路”互通,实现信息共享、远程控制和各种综合服务。

2 汽车智能化发展现状

随着电子信息技术的爆炸式发展,汽车的智能化程度也在不断加深。在中国的汽车市场,购买者对汽车观念也在悄然发生转变,其中最主要的就是智能化需求。例如,汽车与互联网的连接、主动安全系统、辅助驾驶功能、车载导航定位、智能办公、移动通信、远程故障诊断等。汽车已经不仅是一个代步的交通工具,也是一个信息化综合平台和娱乐平台。目前很多汽车厂商都推出了自己的汽车智能化系统,进入国内的智能化系统主要有Onstar、G-BOOK、inkanet3G、Sync、CARWINGS、G-NetLink等系统。这些系统大同小异,基本都包括了人工导航、车辆动态信息实时监控、危险情况报警等服务。

以CARWINGS系统为例,该系统是东风日产为旗下“新天籁”所搭配的车载信息服务系统,天籁的“云安全系列”更是强调出“云安全”的概念。该系统由基于蓝牙技术的信息系统和装载在汽车上的油耗显示仪这两部分组成。CARWINGS智能系统可以访问即时的交通信息,并结合数据库内统计的历史信息,以及预估的交通条件,通过专用软件计算出用时最短的路线。因此可以减少汽车等待时间,并提高平均车速,进而达到更高的燃料使用效率。这套系统通过导航系统或日产呼叫中心向CARWINGS用户提供服务。车上的仪表盘有瞬间油耗和平均油耗的显示,使驾驶员就能够确认实时油耗的变化情况,这样就可以根据最省油的状态来开车,并降低驾驶过程中的二氧化碳排放量。同时凭借服务中心的支持,该系统还有遇险自动救助、非法入侵警报、车辆定位追踪等功能。

Onstar则是通用汽车公司推出的智能系统,具备碰撞自动求助、安全气囊爆开自动求助、紧急救援协助、爱心援助路人、车门远程应急开启、车停位置提示、路边救援协助、被盗车辆定位、全程音控领航、目的地设置协助、车况监测、全音控免提电话等功能。简单来说,装载了OnStar的通用汽车,在前后防撞杆、车门、安全气囊和车顶上,都分别装有碰撞感应仪器,一旦车辆的碰撞突破了感应器的临界点,车辆的信号发射器就会第一时间将给OnStar拨通电话。在这个过程中车辆已经被卫星准确定位,处在中国内地的车辆,电话会直接连线上海的呼叫中心,驾驶员可以立即与安吉星OnStar的工作人员进行必要的通话。而一旦出现最紧急的情况,如驾驶员在事故中不能亲自与工作人员通话的话,信息数据处理就会反馈给呼叫中心的工作人员,告知该驾驶员可能出现了紧急的情况,应该马上采取行动,联系警务人员以及医护人员前往事故的发生地点,而通过卫星定位,可以使人们更容易找到事故地点。

3 车联网与汽车智能化系统的发展方向

随着电子信息产业的发展,车联网、汽车电子与IT系统正逐步成为汽车的核心竞争力之一。目前车联网可以依托的通信网络更加多样化,移动通信4G技术已经成熟并成功发放牌照,将满足车联网的大数据通信需求。因此4G通信技术和云技术的普及将使移动通信运营商与汽车制造商、服务商共同成为推动车联网发展的主力。同时随着智能化城市的发展、WIFI和蓝牙等传统通信手段的普及和其他新兴通信技术的发展,必将继续大力推动车联网的发展。

依托车联网,汽车的智能化也将飞速发展,不仅能够通过“云服务平台”连接互联网,还能使车与车之间实现多种方式的信息交互与共享。通过车与车的互通,可以提前得知前方路况信息、也可以提供主动安全预警,例如车速报警、车距报警、超车报警等安全提示。例如有大型车辆遮挡住前方视线的情况下,车与车实现信息共享,则可以实时了解到前方道路与车辆信息,并做出安全预警。车与路面等固定设施实现信息互通则可以在卫星定位的配合下,得到路况信息、加油站位置和排队时间信息、停车场车位信息等,并实现收费站、停车场不停车式收费和智能无人驾驶功能。车载电脑搭配的智能触控式操作系统、语音控制系统、自动识别系统等,可以提供多种与驾驶员和乘客的交互方式,提供车辆驾驶系统控制、舒适系统控制、多媒体娱乐系统控制、互联网服务、综合信息服务、智能办公和远程救助服务等。

当车联网和诸多汽车智能化技术逐步发展并趋于成熟的同时,智能化的行业标准和技术规范也应该得到统一,而不是杂乱无章的各自定义和发展。同时技术规范统一之后应有专业的认证检测机构对其进行入网认证,并为此建立云数据服务平台为其进行服务管理和监督。

参考文献

[1]陈志刚.智能化汽车[J].消费电子,2012(7).

汽车智能化篇3

[关键词]智能汽车;节能减排;石油经济

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.15.191

1 引 言

年前,苹果公司被曝正在研究新型智能汽车iCar,准备进军汽车市场。作为科技时尚的领军企业,这一消息或许预示着智能汽车时代的到来。除了激光测距仪、视频摄像头、车载雷达、传感器等获得环境感知和识别能力的智能设备之外,智能汽车大多采用电驱动、混合驱动等节能技术。2011年第六届中国智能交通年会上,通用展位展出的EN-V[1]概念车可以实现零污染零排放;2013年年底广汽WITSTAR[2]概念车亮相,该款汽车搭载增程式电驱动动力总成,能用极低的油耗输出较大的动力。

站在经济学的角度上,智能汽车的兴起将意味着更少的油耗及更清洁的环境,这一点与世界节能减排潮流以及我国的可持续发展战略不谋而合。本文将结合T.M.I.Mahlia等人所使用的数学模型,站在一个更加理性的角度测度智能汽车与其新的节能标准将为我国节省多少石油资源,从而为决策者提供更多地依据。

2 量化分析过程

本文所用的模型主要通过三个步骤测度智能汽车潮流能够带来的汽油节约量及其经济效益。首先通过历年的数据回归、估计未来20年我国汽车总量的变化;接着通过调查所得数据得出我国汽车汽油使用效率的自然增长率;最后计算扣除自然增长率后,智能汽车能潮流能为我国带来多少石油经济效益。在最后的计算中,本文分别假设智能汽车的汽油使用效率较之传统车分别提升10%,20%,30%,40%,用于测度不同情况下的节油数量,同时也便于进行灵敏度检查。

2.1 汽车数量的回归及预测

在这里,我们采用回归模型对未来20年我国汽车数量进行预测。根据Klienbau[3]以及Makridakis et al[4]的研究,汽车数量的预测可以使用公式(1)来进行回归和预测(其中Y为汽车数量,单位万辆,X为年份)。2000年至2013年我国的汽车数量可以从国家统计局数据库获取。

此回归可决系数为0.99,拟合效果非常好。考虑到我国中西部地区的汽车数量仍然存在较大的发展空间,我们采用公式(2)预测未来20年我国汽车总量。从预测结果可以看出,我国汽车总数在未来20年中还将不断增长,2034年汽车总数将达到83731.89万辆,这些估计数据将为接下来计算总的汽油节约量提供基础。

2.2 汽车节能技术进步的自然增长率

随着汽车产业的发展,哪怕没有智能汽车产业的介入,节能技术也会不断进步。我们将这一节能技术的缓慢进步速率定义为AEI――汽车节能技术进步的自然增长率。根据调查数据及T.M.I.Mahli[5]等人的研究,这一自然增长率约为1.5%。

2.3 节油量的计算

(1)基准年我国汽车的汽油使用效率――BFC

定义2014年为基准年,即新型节能车的节能效果都与2014年的汽油利用率进行比较。基准年我国汽车的汽油使用效率定义为2014年每辆汽车平均行驶的总里程数除以每辆汽车的平均年油耗,如公式(3)所示。

BFC=U0E0(3)

(2)智能汽车的汽油使用效率――NFC及平均汽油使用效率――AFC

智能汽车由于采用电驱动或混合驱动,将拉低所有汽车的平均油耗。换言之,每升汽油将支持更多的汽车行驶里程。我们在此引入智能汽车的汽油使用效率NFC及所有汽车的平均汽油使用效率AFC两个概念。所有汽车的平均汽油使用效率将取决于智能汽车所占的市场比重,这里我们假设从2015开始智能汽车所占的市场比重每年提高10%,其上限为70%,见公式(4)和(5)。NFC=BFC(1+η)(4)

AFCi=i×NFC+(10-i)BFC10(i

7×NFC+3×BFC10(i≥7)(5)

(3)单位汽油节约量――IFS

单位汽油节约量为智能汽车发行后的市场平均油耗于基准年的市场平均油耗之差,其表示的是每公里的平均节油量,见公式(6)。

IFS=1AFC-1BFC(6)

(4)第i年的汽车净增量

第i年的汽车净增量为相邻两年预测汽车总数之差,见公式(7)。

Shi=Nai-Nai-1(7)

(5)第i年的调整系数

由于汽车节能技术的提升存在自然增长率,实际节油量应该是智能汽车的节油总量与自然增长状态下的节油量之差。在此,我们使用一个由1递减到0的调整系数反映这一事实,见公式(8)。

SFi=1-(i×AEIη)(8)

(6)每辆车每年的实际节油量――UFS

在知道了单位汽油节约量和调整系数之后,我们可以得出每辆车每年的实际节油量。其值应该等于单位节油量,每辆车的年平均行驶里程与调整系数三者的乘积,见公式(9)。

UFSi=SFi×IFSi×MAVG(9)

(7)汽车存活系数――SSF

由于汽车存在使用寿命,我们需要一个调整系数SSF来反映汽车报废这一事实。根据Mahlia et al[6]的研究:在汽车使用总寿命2/3的年限内,我们规定SSF为100%,随后的年份内的SSF使用下式进行计算,见公式(10)。

SSFi=1-i-2L32L3(10)

(8)第i年的新型车总量――AS

接下来,我们计算第i年的智能汽车总量,用于作为直接计算最终节油量的基数。其值应为第i年汽车的净增数与汽车存活系数的乘积加上上一年的智能汽车总量,见公式(11)。

ASi=(Shi×SSFi)+ASi-1(11)

(9)计算年节油量

上述各算式做好铺垫之后,我们可以用智能汽车的总量乘以每辆车每年的实际节油量得到我们需要的最终结果,见公式(12)。

ESi=ASi×UFSi(12)

代入相关数据后,所得的结果见下图。假设2015年智能汽车开始大规模进入市场,分别分析其节油技术所带来的汽油节约量为10%,20%,30%,40%时的情况。可以看出由于自然增长率的存在,节油技术仅在一段时间内带来实际的汽油节约,且新的节油技术所带来的节油效果越显著,这一有效期越长。

不同节能技术下的节油量

3 结 论

智能汽车潮流将为我们节约数量巨大的石油资源。本研究显示,如果智能汽车的节油技术能使每辆车的平均油耗减少10%,在未来的5年内我国共可以节约6750920吨汽油。若每辆车的平均油耗减少40%,在未来的20年内共可节油60128万吨。如果按每升5.8元进行计算,这相当于节省了约3.5万亿元人民币。同时,新的节能技术也将减少碳排放量,从而减少对环境的污染,这一效应不仅能为我们带来更多的环境经济效益,更是可持续发展与节能减排的战略需要。希望本研究能够帮助决策者更好地抓住智能汽车兴起这一机遇,创建民族品牌,节约资源,改善环境,为经济发展与人民生活质量的提高提供助力。

参考文献:

[1]吴志,低碳出行――EN-V概念车[J].地理教育,2011(5).

[2]机经,国产无人驾驶汽车首次亮相[J].军民两用技术与产品,2015(1).

[3]Klienbaum DG,Applied regression analysis and other multivariable methods.New York:ITP,1998.

[4]Makridakis S,Wheelwright SC,Hyndman RG.Forecasting:methods and applications[M].New York:Wiley,1998.

汽车智能化篇4

欧阳明高,教育部长江学者特聘教授,清华大学学术委员会副主任,教授、博士生导师,汽车安全与节能国家重点实验室主任,北京清华节能与新能源汽车工程中心主任,中国民主同盟第十届、第十一届中央委员会副主席,中国人民政治协商会议全国委员会常委,中国汽车工程学会副理事长,国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长。

中国汽车产业发展面临至少三大挑战,但是我们也找到了三个出路,第一个是汽车产业由大到强转型的挑战,第二,排气污染治理的挑战和汽车能源安全的挑战。去年在上汽考察的时候强调,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,所以我们定了一个国家战略的调子,就是汽车强国战略,就是新能源汽车战略。中国从“十五”开始中国新能源汽车的研发。“十一五”接着确立了节能与新能源汽车的重大项目,布局依然是“三纵三横”,“十一五”期间新能源汽车从打基础进入示范考核阶段。“十二五”还是继续坚持在这个技术体系,同时增加了三大技术平台,就是基础设施技术标准和测试评价,“十二五”期间新能源汽车从示范考核到产业化的阶段,在2014年,中央密集的出台了很多政策,中国电动汽车百人会也是去年成立,来推动电动汽车的产业化。这是近年来中国新能源汽车产业化的进程。

去年我们认为是一个新能源汽车的元年,今年上半年已经接近于去年全年的产量,所以我们今年下半年按照去年下半年的增速,应该比上半年还会更好一点,按照历史规律,所以总体看,我们2014年是进入家庭元年,从去年的结果看,新能源客车产业化规模世界第一位,遥遥领先。我们形成了总体居于国际领先地位的技术体系和产业链,新能源轿车产业化规模居世界第二位,形成了具有中国特色的小型电动产业优势。2015年,新能源汽车继续保持快速增长,我们估计今年有望产业规模全方位达到世界第一位,但是我们也要看到,在补贴政策、基础设施、技术水平等方面还存在诸多问题。

由此我们再看看全球新能源汽车发展趋势,我们认为有三大技术变革:

第一,当然是动力电气化技术变革,应该说在深入的发展。各类电动动力系统的技术已经全面开始商业化,包括我们认为很难的燃料电池汽车也进入市场,所以应该说今年我们可以认为电动汽车的技术真正是可以产业化的,而且是全方位产业化已经开始。

我们首先看一下这中间的三大技术:

第一个,动力电池与纯电动汽车的技术。动力电池的综合性能总体趋势在今后10年比能量还会有大幅度增长,成本也将会随着比能量的提升大幅下降,但是安全性和耐久性的问题会进一步凸显。大家可以看,这中间我们电池的单体在2025年,也就是10年,我这里说的是锂离子不是其他的电池,我们现在用的电池,到2025年单体比能量会达到350瓦时/公斤,体积比能量会提升1千瓦时,这是锂离子电池的性能极限。我们电池系统会达到200―250瓦时/公斤,性能比现在提高近一倍,成本降低50%,达到每瓦时1块钱左右,应该说我们电池技术还是非常看好的。除了锂离子电池我们还有其他的非锂离子电池技术,也在研发之中,这是我们认为比较有产业化比较靠谱的一种估计。

在燃料电池汽车方面,燃料电池发动机技术在不断进步。比如说我们最为关注的燃料电池的波载量,已经从每千瓦1克下降到目前像丰田轿车到0.3克以下,实验室已经到0.1克,在未来会接近于现在燃油汽车催化剂的波载量,而且燃料电池发动机大家可以看逐步在成熟。

另外,插电式混合动力汽车,用的机电混合装置也已经成熟,尤其值得一提的是,我们比亚迪秦成为全球最畅销的插电式车型之一,总体上达到了国际先进水平。

同时,在商用车方面,中国特色的深度混合动力系统,节油率达到35%以上,产业规模全球第一。

这是第一个技术变革。

第二个技术变革,是结构轻量化技术变革。就是我们的材料、结构和制造工艺。应该说电动汽车比传统汽车更需要轻量化,更能够平衡轻量化材料导致的成本上升,更能够带动轻量化的规模应用。轻量化与车身电池相结合是一个理想化的目标,可以看出碳纤维车身和铝镁合金已经开始应用,同时车身上会逐步增加太阳能薄膜的电池,我们的转化效率已经达到30%,成本还偏高,10年之内产业化应该会非常看好。

我们典型的电动汽车,特斯拉电动汽车的轻量化,设计制造方面有重大的变革,而传统的全承载式车身已经不见了,我们又重新出现了以前最早汽车发展中间曾经有过底盘和车架,中间是没有了的,现在又回来了,因为我们要放电池,所以形成了真正的电池车量的底盘。而车身不再是完全的承载式车身,承载除了这个车身之外还有底盘的框架,而且全采用了铝合金。

另外我们可以看宝马i3的轻量化技术,也是这样,采用一个独立的底盘平台,车身全部采用碳纤维,这导致汽车整个的生产工艺全部发生革命性变化,由此我们可以看出,未来轻量化材料和新型车型结构将会导致汽车设计制造体系的重大变革,这种在10年之内也会由在目前的高档车中间应用逐步的向中级轿车发展。我们可以看到一个理想的事情,从用户的角度,那就是独立的底盘平台,然后可以装不同的车身,我们可以买一个底盘,可以形成SUV、MPV、轿车,而且可以在前头开、后头开都可以这样的局面。

第三个,车辆智能化技术变革。我们车辆智能化技术变革包含了三个方面、三个阶段,第一,我们目前是以驾驶员为中心的主动安全辅助系统,中间我们会有网络为中心的网联汽车的阶段,再到车辆为中心的自动驾驶汽车,这是美国SAE国际汽车工程学会制定的智能化水平SAE 一级,我们的辅助驾驶,二级集成式循环空驶,三级高速公路的自动驾驶。我们可以看到典型的汽车设计,目前是信息化水平。

今天讨论最终的主题是车、网和整个的融合。我们认为以电动汽车为储能终端的能源互联网、汽车物联网、信息互联网将会相互融合,就是说在人类历史上第一次将能源、信息、物质这三个基本元素全部连起来,这也要靠电动汽车,因为电动汽车跟智能电网的互动是双向的,既可以储能作为分布式的能源,也可以往电网回馈电,这是第三次工业革命的一个核心支柱。

总结一下,在刚才的现状和趋势的分析基础上我们看到,我国以动力电器化为核心的新能源汽车技术及产业化取得重大进步。但仍有部分整车和核心零部件关键技术尚未完全突破,与国际领先水平相比仍有较大差距。产品成本和技术性能还不能完全满足市场的要求,社会配套体系和政策不够完善,发展依然受到诸多的制约。以电动汽车智能化和轻量化为代表的新兴技术发展迅猛,新一轮技术竞争压力越来越大。

所以必须加快新能源汽车持续创新,推进我国汽车产业技术转型升级,这是我国科技发展的重大战略需求。

所以目前我们正在制定“十三五”的实施方案,这是“十三五”《新能源汽车》科技发展目标。这是我们目前通过国家科技专家组的总体战略规划布局,我们分为四个层次,基础科学、系统集成、共性核心技术和集成开发与示范,这是我们的核心系统集成还是“三纵”,燃料电池系统、混合动力系统、纯电动系统。这是“三横”,共性核心技术、动力电池和电子管理,我们将对300瓦时/公斤的单体机系统将是我们的重点。第二,电机驱动与电力电子,我们将以新一代宽进代半导体为核心,攻克下一代技术,我们要抓住下一轮的技术变革技术。第三,电子控制与智能技术,就是我们今天说到的智能汽车,我们在汽车电子方面已经有多年的研发技术。另外,在基础科学方面,包括基础部件的材料学等。最后是三大支撑平台。

这是我们在总体布局下的六条创新链,38个重点任务,其中有10个是重中之重的重点任务。

下面我想结合今天的主题挑其中的一些给大家介绍一下。

首先,国际汽车智能化技术现状与国内差距。应该说国际上智能汽车发展迅猛,主要的汽车厂商大概都会在2020年前后自动驾驶的技术将会基本就绪,与之相比中国的差距比较大,无论在技术水平、在基础设施的规划、在整个的政策和测试规范等等方面都有很大差距。“十三五”期间我们将通过跨行业、跨领域的协同开发,将尽快实现我国自主的智能驾驶汽车平台技术,应对国际上汽车技术的新一轮竞争。我们建立起完善的智能型新能源汽车研发体系和标准法规体系,促进智能汽车整车和关键零部件的产业化。我们将以纯电动汽车为平台,在整个专项中将会是电池、纯电动汽车、智能化三个联合研发。

首先,我们进行动力电池与电池管理研发,我们2020年的目标是轿车高比能量锂离子电池达到300瓦时/公斤,寿命达到1500次,成本要达到0.8元,比现在降低50%,系统比能量要大于200瓦时/公斤,比现在提高大约1倍,当然这中间在动力电池与电动车管理中间我们将会特别的关注动力电池的系统技术,尤其是安全管理技术。

这是纯电动汽车技术研发的2020年目标,我们百公里电耗降低20%,A级车达到12度每百公里,产业化后续时200―250公里的小型纯电动汽车,取消补贴也可以跟燃油车竞争,这是我们的一个最重要的目标。现在我们补贴还偏高,所以必须要到2020年使它达到跟传统车竞争,这个传统车竞争不是初次的购买成本,而是包含了整个生命周期的使用成本,因为从目前来看使用成本电动车燃油省很多。我现在开的就是电动汽车,一年节约大概5000块钱,并且电动汽车在城里操控性非常好,第二,充电非常便宜,所以我个人充满信心在2020年应该可以跟燃油车竞争。

汽车智能化篇5

关键词:汽车智能制造;机电一体化;实践应用

机电一体化技术是一种机械、电子、信息科学三者为一体的机械微电子复核技术。通过机电一体化技术,一方面能够对传统产业进行改造升级,另一方面则能促进机电一体化产品的开发,加快产品结构进行调整。随着中国制造2025发展战略的提出,我国许多传统制造行业开始逐渐注重对机电一体化技术的应用,其中尤其是汽车智能制造行业,依托机电一体化技术,已经不断朝着智能化、自动化的方向发展。由此可见,探索机电一体化技术在汽车智能制造中的实践应用,具有重要的现实意义。

1汽车智能制造中运用机电一体化的价值

1.1有利于汽车智能制造信息化

通过在汽车智能制造中应用机电一体化技术,能够在汽车制造阶段时,在汽车各个重要位置安装感应装置,一方面能够对汽车运行状态开展实时监控,另一方面则能对周边环境信息进行采集,帮助驾驶者智能化操控汽车。除此之外,机电一体化技术也为实现无人驾驶提供了强有力的技术支持[1]。凭借机电一体化技术,能够在汽车行驶过程中自动收集路面信息,并借助信息系统处理汽车运行状态,最终实现汽车的智能化行驶。

1.2有利于汽车智能制造系统化

在汽车智能制造过程中,传统的机械制造方式无法满足多种汽车零部件之间的协同控制,同时也无法使汽车零部件之间形成有效的信息交互。例如,汽车在驾驶过程中,主要依靠驾驶者的个人经验控制车速。此时如果驾驶者为新手,则其经验判断能力将稍显不足,因此会提升汽车行驶过程中的意外发生概率。而通过在汽车智能制造中运用机电一体化技术,则能为汽车配备智能化的信息系统,帮助驾驶者及时分析路面信息,增强汽车的安全性以及信息系统的协调性。

1.3有利于汽车智能制造环保化

随着我国经济的发展,我国汽车保有量直线上升。根据我国公安部门的数据统计,截至2021年9月,我国机动车保有量已经达到3.90亿辆,其中汽车2.97亿辆。伴随我国汽车保有量的不断提升,必然对环境造成更大的破坏。基于此,降低汽车的碳排放量成为重中之重的问题。但是,依托传统的机械设计方案较难控制汽车的全面指标,也未能达成节能减排的根本目的。而通过使用机电一体化技术,则能借助智能化控制系统,有效降低汽车在使用过程中的碳排放量,从而实现汽车的环保化制造。

2汽车智能制造中机电一体化技术的实践应用

2.1自动变速器设置

在汽车智能制造中应用机电一体化技术,能够在升级汽车自动变速器的同时,将汽车的操控水平提升一个台阶。与此同时,通过机电一体化设置汽车的自动变速器,还能有效降低驾驶者操控汽车的难度,提升驾驶者的整体操控体验。将机电一体化技术应用于汽车的自动变速器设置中,能够依托信息技术对汽车基本状态进行自检分析,然后对汽车的电子电路展开监控,进而向驾驶员传输汽车的运行条件[2]。当汽车在行驶过程中出现熄火等问题时,系统将在第一时间向驾驶员预警,提醒其注意即将带来的风险。而当自动变速器出现故障时,传统的机械系统无法处理此类问题,而应用机电一体化技术的汽车,则能将自动变速器设置快速切换至手动控制状态,以确保变速器的稳定有效运行。由此可见,在汽车智能制造中应用机电一体化技术,能够促进自动变速器设备进行优化升级。该应用举措不仅能够有效提升自动变速器的功能,还能使汽车系统逐渐朝着智能化方向发展。

2.2制动防抱死技术

将机电一体化技术实践应用于汽车的制动防抱死系统中,一方面能够有效限制汽车后轮的移动条件,另一方面则能使汽车系统和制动防抱死技术形成统一的作用体系,从而提高汽车的整体操控水平。例如在车速控制方面,当汽车面临紧急制动需求时,汽车搭载的智能化系统能够快速联动制动防抱死技术,快速控制汽车车速,在提高汽车行驶的安全性的同时,将智能化价值进行集中呈现。在传统汽车制造行业中,主要通过后轮制动的方式控制汽车车速,这样显然无法满足汽车的紧急制动需求。而通过机电一体化设计的制动防抱死技术,能够对驾驶者的驾驶习惯进行分析,为驾驶者匹配最合适的控制技术。而在机械制动方面,应用机电一体化技术的制动防抱死技术能够在后轮制动的基础上,加入前轮制动系统,从而实现整车的制动技术控制。除此之外,当汽车在行驶过程中,基于机电一体化技术的制动防抱死技术,能够通过对路面状况进行分析,为驾驶者提供制动辅助等功能,从而提升汽车的智能化驾驶体验。

2.3激光雷达测距系统

在汽车智能制造中,依托机电一体化技术,能够打造以激光和雷达为技术核心的全新测距系统。将该系统放置于汽车前部,能够对汽车前端的障碍物进行实时扫描,进而确保汽车始终与障碍物保持安全距离。该测距系统的运行过程主要包括以下几方面。首先,在汽车行驶过程中,透过激光和雷达设备,能够对汽车前方的障碍物进行捕捉,然后借助汽车搭载的自动化信息检测系统,分析汽车与障碍物之间的距离。其次,信息系统在收集到足够信息后,能够对障碍物的运动轨迹进行预测,从而使障碍物与汽车形成实时安全距离。最后,向驾驶者发出预警信息,使其对当前测距内容有所了解,从而把控汽车速度和前进方向[3]。在激光雷达测距系统中,机电一体化技术所带来的处理器设备是其实现信息传输,确保测距成功的关键。由此可见,正是机电一体化技术在汽车智能制造中的应用,为汽车制造实现智能化发展创造了技术优势。

3汽车智能制造中机电一体化技术的未来发展

3.1自动化方向发展

随着机电一体化技术的创新和完善,势必使汽车智能制造行业逐渐朝着自动化、智能化的方向发展。在此过程中,汽车的相关工艺和设计,也将随之发生翻天覆地的变化。在未来的发展方向中,汽车智能制造需要依靠机电一体化技术,拓展诸如智能控制、智能算法等操作技术,并将其加入汽车智能制造的工艺和设计中,从而使整个汽车生产过程更具精确性和效率性。此外,在汽车智能制造技术发展过程中,更多地要与日益发达的信息技术相结合,并依托互联网技术、云计算等新兴技术,为汽车智能制造行业搭建完善的工业信息网络,从而为用户提供更具个性化的定制服务[4]。

3.2绿色化方向发展

对于汽车制造行业,始终都是造成环境污染的重要因素之一。尤其是汽车生产过程中存在的噪声污染、粉尘和紫外辐照污染、化学物质污染、矽尘污染等,上述污染因素加重了人们对汽车制造行业的刻板印象。因此,为了打破人们的刻板印象,并在经济发展和环境保护之间找到发展平衡点,需要依托机电一体化技术升级汽车智能制造行业的产业结构,推动技术升级换代,加强生产过程中的绿色和环保属性。除此之外,通过将机电一体化技术应用于汽车智能制造的各个环节,不仅能够有效提升汽车制造效率,还能降低汽车制造过程中的能源消耗,使汽车智能制造行业始终朝绿色化方向发展。

3.3安全性方向发展

对于汽车智能制造行业而言,数据信息的安全性至关重要。尤其是在信息化时代背景下,许多汽车制造技术环节都需要依托信息技术加以实现。如果数据信息得到泄露,将严重影响汽车的安全质量。基于此,以信息科学技术为核心的机电一体化技术,将为汽车智能制造提供安全性能的保障。一方面,依托机电一体化技术,能够对汽车智能制造行业的安全系统进行升级换代,从而提升安全系统发现安全漏洞的能力,并对安全漏洞展开及时处理,降低安全问题发生的可能性。另一方面,依托机电一体化技术,能够建立有效的入侵检测系统。通过该系统,能够对未经允许的非法访问用户进行抵御和拦截,同时还能抵抗一定程度的非法入侵,保障系统的整体安全性。

4结语

随着中国制造2025战略计划的,汽车制造行业也需要逐渐朝智能化方向转型,而通过应用机电一体化技术能够快速达成该目标。依托机电一体化技术,能够在自动变速器设置、制动防抱死技术、激光雷达测距系统等实践应用中,为汽车智能制造带来重大改变。而在未来的发展中,汽车智能制造中机电一体化技术也应该时刻朝着自动化、绿色化、安全性的方向发展,才能推动汽车智能制造行业实现可持续发展。

参考文献:

[1]管静.汽车智能制造中机电一体化技术分析[J].现代工业经济和信息化,2021,11(08):133-134.

[2]金玉,李刚,孙成龙,赫玲雪.机电一体化技术在汽车智能制造的运用分析[J].科学技术创新,2020(17):183-184.

[3]王丽华,姚君霞,高小焕.试论机电一体化技术在汽车智能制造的应用[J].科技与创新,2019(17):158-159.

汽车智能化篇6

【关键词】智能化;节能;应用

随着现今国内汽车产品向个性化、多样化、全球化、小批量方向的发展,流水线总装式的大批量生产方式因为其自身的原因(在相对固定生产时间段中进行重复生产的方式)而限制了产品种类的多变性,所以已经不能适应快速反应的市场和商品多样化的需求。如何有效实现汽车产品装配自动化和柔性化,如何将计算机及网络技术应用到装配工艺的问题日趋成为汽车行业提高流水线总装效率的关键。

一、整车装配工艺装备概况

整车装配线—指由输送设备(空中悬挂和地面)和专用设备(如举升、翻转、压装、加热或冷却、检测、螺栓螺帽的紧固设备等)构成的有机整体。整车装配所用的设备主要包括:装配线所用输送设备、发动机和前后桥等各大总成上线设备、各种油液加注设备、出厂检测设备以及各种专用装配设备。

输送设备—输送设备主要用于总装配线、各总成分装线以及大总成上线的输送。完成汽车装配生产过程最重要的设备之一是汽车总装线。

大总成上线设备—大总成上线设备是指发动机、前桥、后桥、驾驶室、车轮等总成在分装、组装后送至总装配线并在相应工位上线所采用的输送、吊装设备。车轮上线一般采用普通悬挂输送机和积放式悬挂输送机。发动机、前桥、后桥、驾驶室等大总成上线,传统的方式是采用单轨电动葫芦或起重机。随着汽车装配的机械化、自动化水平的提高,目前各大总成上线普遍采用自行葫芦输送机和积放式悬挂输送机,也有少数厂家采用了带有升降装置的电动磁轨小车(AGV)自动上线。

各种油液加注设备—随着轿车技术的引进,燃油、油、清洁剂、冷却液、制动液、制冷剂等各种加注设备的水平也有了很大的提高,由过去的手工加注发展到采用设备定量加注,直到自动加注。尤其是在轿车装配中,普遍采用具有抽真空、自动检漏、自动定量加注等功能的加注机,保证了加注的质量。

二、发动机装配工艺装备概况

发动机装配工艺装备主要分为五个类型:总成和分总成装配线、移载翻转设备、自动拧紧设备、专用装配设备和检测设备。

发动机装配线的型式—国内各发动机制造企业所采用的发动机装配线型式较多,大致可归纳为:自由滚道“双链桥架小车式”、自由滚道“单链牵引地面轨道小车式”、自由滚道“带随行支架地面板式”、悬挂链式等。这几种装配线的主线皆为强制流水(连续或间歇),装配对象与主线的运行是一致的(同步),故称为同步装配线或刚性装配线。

专用装配设备和检测设备—在轿车发动机装配中普遍采用定转矩的多头螺栓(母)扭紧机(也称装配机)。拧紧方法采用控制转矩—转角法,这种方法是目前世界上最先进的螺纹连接方法。此外,还采用气门自动装配机、装配机械手、自动涂胶机等设备。在关键的装配工序后都设有专门的检查工位,采用自动化检测设备控制装配质量。

发动机出厂试验设备—发动机出厂试验是发动机产品的最后检验。在大量生产中,为了提高生产效率及试验数据的准确性,发动机出厂试验台架系统向全自动化台架系统发展。

三、变速器及车桥装配工艺装备概况

变速器及车桥总成装配线也与发动机装配线一样,由刚性装配线向柔性装配线方向发展,输送线的型式同发动机的装配一样,也有四种型式,但目前采用较多的是摩擦式机动辊道式。在装配线上配备各种专用装配设备和检测设备。

先进的装配工艺需要先进的工艺装备,工艺装备设计制造水平,对保证高效率的生产和高质量的产品至关重要,也是汽车装配技术水平的标志。随着我国汽车工业的发展,我国从国外引进了大量先进的设备,使汽车工业装备水平有了很大的提高;同时,许多设备制造企业也纷纷引进技术,购买产品生产专利权,合资合作生产国内急需的装备。在机械加工、铸造、冲压、焊接、涂装等设备方面均取得了一定的进展。但从整体来说,国内的装备制造水平尚不能满足汽车工业发展的需要,几大轿车厂所用设备70%都是引进设备。就装配工艺装备而言,与其它工装设备相比,由于技术要求高(特别是试验设备),且大多为非标设备,我国设备厂家开发装配设备难度较大,导致我国汽车装配设备的发展落后于其它国家设备的发展。

四、汽车装配工艺装备发展的必然趋势

汽车智能化篇7

清华大学汽车工程系主任教授发表《智能网联汽车现状及发展战略建议》主题演讲,他从国内外的发展现状以及国际可以借鉴的经验,对我国智能网联汽车发展提出了七项建议。

以下为演讲内容和相关问答,《汽车商业评论》记者张硕根据现场录音整理,有删节。

汽车发展到今天已经有一系列高新技术出现,也出现了一些变革性的技术,比如智能化、电动化、网联化。互联网产业的进入,极大地促进了汽车领域相关技术的发展,但是毕竟我们提到的汽车电动化、智能化、网联化都是属于跨界的产物,所以从不同的背景、不同的领域,我们的理解和实践还是不一样的。

大家对此还是应该有一定的共识,在这个基础上才能更有利地推进汽车技术的发展。

互联网+对汽车行业的影响

互联网+已经被提到国家的战略高度,到底互联网+对汽车行业的影响是什么?现在进入互联网领域要从全生态角度考虑,在汽车行业领域应该是从产品、制造、销售、使用,到未来对社会、对交通系统的影响。

现在看来,影响销售的有电商,多种多样的智能服务影响了汽车的使用,我们现在经常提到的工业4.0、中国制造2025都在影响传统的汽车生产制造,对产品的最大影响是产品架构发生变革,云端机器人、智能汽车概念的再一次被炒热。

在这样的情况下,智能网联化情况下汽车产品是什么样的是值得大家思考的,如果没有好的产品,后面的智能服务就没有了用武之地。乔布斯是做了一个智能化的硬件,而不是做了很多APP。未来的汽车产品一定是传统汽车企业和互联网公司合作的产物,优势互补,这既是挑战也是机遇。

那么如何应用不同类型的互联网技术?

实际上互联网有两个应用,在汽车领域我们应该考虑的不仅是消费互联网,同时要把产业互联网技术结合起来才有价值,才能谈智能汽车、车联网、智能交通系统。

智能网联汽车定义及体系架构

基于这些我们谈谈智能网联汽车,能够部分或者完全替代人驾驶的汽车,在传统汽车技术上增加了雷达、摄像头、V2X通信、精确定位等形成传感系统,作为汽车的眼睛和耳朵感知外界;增加了更多的控制器作为汽车的大脑进行决策;电子稳定系统、自动变速器、电动助力转向等替代人的手脚来完成执行功能。这样使未来汽车更安全、更清洁、更智慧。

现在关于智能汽车的说法有很多,我认为可以从四个维度来理解。

第一个维度是两个阶段:初级阶段(驾驶辅助系统ADAS、各类自动驾驶系统)、终极(完全无人驾驶)。智能汽车一定是分阶段实现的,互联网公司宣称直接跳入终极阶段的路径是不切实际的。眼下能够马上做出产品的是驾驶辅助系统、各类自动驾驶系统,这两类系统对应的标准不同,实际上有共性的挑战和难点。

第二个维度是两个领域:军用(谷歌等IT公司方案)、民用(国外各大汽车公司主流方案),两者从外观和路线上有差别。大家都知道谷歌的无人驾驶车很多技术来源于军用领域,其车顶上的64线激光雷达装置以前要十来万美元,现在也要七万美元左右。各大车企主要是在车身布上传感器,以毫米波雷达和双目摄像头对周围环境进行实时监控,并对道路上的交通信号、行人和车辆进行识别并作出反应。

基于军用领域的智能汽车使用环境常常没有道路,复杂程度更高,如果成本能够下降,也可以用于民用。

第三个维度是两大功能:安全(首要)、舒适。汽车作为移动工具,首先一定是解决最基本的安全节能环保,在这个基础上再考虑舒适,或者是两者不可缺少的,缺一都不能成为汽车。

第四个维度是两类方式:自主式(仅靠车载传感器)、网联式(需要通信技术,与车联网集成),两者都需要像人一眼具有环境感知和决策控制能力。自主式智能汽车是基于车载装置,感知系统和控制系统都装在车身上;网联式智能汽车是基于通信互联完成听和看的功能,依靠云端大数据进行分析决策,也就是移动互联情况下的智能车。

现在提出智能网联汽车的概念,实际上是融合了自主式和网联式两类方式,也体现了技术发展的趋势。智能网联汽车的定义是:搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术、使车辆具备复杂环境感知、智能化决策与控制功能,能综合实现安全、节能、舒适行驶的新一代汽车。

车联网的概念及内涵

以前把车联网等同于telematics是不准确的。车联网实际上是车内网、车际网、车载移动互联网“三网”融合的网。车内网是指通过应用成熟的总线技术建立一个标准化的整车网络;车际网是指基于DSRC技术和IEEE802.11系列无线局域网协议的动态网络;车载移动互联网是指车载终端通过3G/4G/5G等通信技术与互联网进行无线连接。

车联网不仅提供交通管理、智能通讯、定位、后市场等信息服务,还能提供诸如智能安全预警、智能安全控制等服务,提高行驶安全。此外,通过动力系统优化、经济驾驶建议等可以促进节能减排。

我们用三个维度来描述车联网,三个“三”:三网融合、三个技术(智能终端、通信网络、信息平台)、三大功能(信息服务、结构变革、智能制造)。

车联网与智能交通系统、智能汽车等的相互关系如下图所示。我们如果以车联网为对象,它包括汽车电商及后服务、智能制造,实际还包括智能交通领域的协同式智能交通管理与信息服务,以及智能汽车和ADAS辅助系统相关的协同式智能车辆控制。

在这样的定义下,智能网联汽车产业链不仅包括互联网IT企业、整车企业,还需要先进传感器厂商、汽车电子供应商等相关行业共同协作。

国内外智能网联汽车发展现状

各国的车企和IT巨头都在研发智能网联车,也都是有国家意志的主导。

《美国智能交通战略规划2015-2019》明确将智能网联车和自动化作为两大主要发展目标;成立交通变革研究中心进行智能网联汽车大规模示范测试;美国交通部强势主导智能网联汽车发展,预计2020年推出V2V强制法规,通用汽车预计2017年开始前装V2V设备。

像欧洲从一个政府组织角度对这样的技术发展制定了明确的技术路线,从现有的ADAS也好,技术支持也好,到完全无人驾驶也好,要突破一系列的问题,除了技术还有法律等等。

日本也是很早就开始智能交通系统的研究,从车、路、物等多方面进行全面规划。

在中国,“中国制造2025”也制定了重点领域明确的技术路线图,发展目标是:

2020年,初步形成以企业为主体、市场为导向、政产学研用紧密结合、跨产业协同发展的智能网联汽车自主创新体系。先进驾驶辅助系统(ADAS)自主份额达50%,网联式驾驶辅助系统装配率达到10%,DA、PA整车自主份额超过40%;

2025年,基本建成自主的智能网联汽车产业链与智慧交通体系。ADAS自主份额达60%,网联式驾驶辅助系统装配率达到30%,DA、PA、HA整车自主份额达50%以上;

提出车辆相关的智慧交通解决方案,普通道路的交通效率提高80%,交通事故数减少80%,交通事故死亡人数减少90%,汽车二氧化碳排放大约减少20%。

国内各家车企比如上汽、北汽、长安都制定了各自的智能汽车发展规划和发展路径,智能化技术都在实践过程中。我们清华实验室也有了十余年的成果积淀,与国内外汽车相关组织都有深度的技术合作,安全驾驶类应用和服务管理类应用实现了产业化应用。车道偏离预警与前撞预警系统2012年起在商用车市场前装量产,2015年起开始在乘用车市场前装量产 。

我国智能网联汽车的战略建议

发展智能网联汽车实际上从国家发展的战略到解决交通设施的问题,到解决能源环境等难题,到未来城市智能交通体系建设,都发挥关键作用,有巨大的意义。在这样的发展下,我们认为国家在发展的时候,要有明确的指导思想和目标,我们的建议是:

首先,凝聚共识,确立智能网联汽车国家发展战略。虽然这是跨界技术,但对于是什么、做什么、如何做应该有共识,产业发展战略和技术发展战略并重。

第二,确定适合中国实际的正确的技术发展路线,按不同的阶段实施不同的技术方案。包括技术体系架构、技术标准和规范,特别是关键技术突破,应该把互联网思维与工匠文化结合起来才能真正有所创新。

第三,实施智能网联汽车国家产业战略创新项目,可以借鉴日本去年实施的“自动驾驶汽车研发”的国家战略创新项目,技术非常清晰,哪些是竞争领域,哪些是大家需要协同合作的。

第四,推动汽车产业与交通、电子信息产业的融合。打破汽车行业、信息通讯行业、交通行业之间存在的行业壁垒,在车载智能设备开发、专用通信系统开发、车路协同应用系统开发等方面形成合力,通过国家支持、企业支撑、合作分享等方式,协力促进汽车智能化与网联化关键技术突破。

第五,建设智能网联汽车基础数据交互平台。目前网联汽车并未实现真正“互联”,各类企业级平台以及政府监管平台数据互不联通。基础数据交互平台通过标准的数据交互方式,与各企业级平台以及行业管理平台实现互联互通,实现大数据共享,提供基础数据服务,有利于优化资源配置,并提高行业监管效率。

我国智能网联汽车发展中,极有可能在以下方面产生自主特色,形成核心竞争力与发展突破口:

(1)考虑北斗系统的智能车载终端,协同国家北斗发展战略,结合北斗地基增强系统的建设,推广基于北斗高精度定位的智能车载终端;

(2)LTE-V/5G等具有自主特色的通信系统,我国在LTE领域已经占据了技术与标准高地,LTE-V/5G有可能成为我国自主的车联网通信系统,有利于带动我国通信与汽车产业的协同发展;

(3)智能网联汽车基础数据交互平台(基础信息平台)依托国家体制优势建设基础数据交互平台,有利于实现真正意义上的大数据共享,并可提高行业监管效率和协同控制水平。

汽车智能化篇8

【关键词】智能汽车 产业发展 智能系统 大数据管理

1智能汽车的概念

智能汽车是指在普通汽车上增加了先进的传感器、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换,使汽车具备智能的环境感知能力,能够自动分析汽车行驶的安全及危险状态,并使汽车按照人的意愿到达目的地,最终实现替代人来操作的目的。

2智能汽车的内部系统

2.1汽车智能避撞系统

2.1.1汽车测距系统

汽车避撞技术首先解决的问题是汽车之间的安全距离。汽车与汽车之间超过了这个安全距离,就应该能自动报警,并采取制动措施。

目前测定汽车之间安全距离的方法有三种:超声波测距、微波雷达测距和激光测距。

2.1.2汽车避撞雷达

汽车避撞雷达的主要功能有:测速测距;对前方100m内危险目标提供声光报警;兼备汽车黑匣子功能;自动巡航系统;紧急情况下自动刹车。

装有避撞雷达的汽车上了高速公路以后,驾驶员就可以启动车上的撞避雷达。雷达选定好跟随的汽车以后,被跟随的汽车就成了后面汽车的“目标车”,无论是加速、减退,还是停车、启动,后面的汽车都能在瞬间之内予以模仿。

2.2汽车智能“黑匣子”

汽车智能“黑匣子”能客观地记录机动车辆发生车祸前司机的操作过程,有效地提供驾驶员在事故发生前做出的种种反应。一旦发生车祸,离事故发生地点最近的交通事故处理中心可以在几秒钟之内获取撞车时的驾驶速度、车内乘客伤亡情况等信息。

黑匣子的构件包括可以储存、收集和传输数据的蜂窝电话装置和外部的保险装置。车祸发生后,黑匣子会自动打开,利用传感器记录下汽车的行驶速度以及出车祸时汽车的撞击位置,然后将这些信息传输给中央通信系统。黑匣子内部嵌有全球定位系统,该系统负责数据处理与传输功能。

2.3汽车智能驾驶系统

汽车智能驾驶系统相当于人工智能,用以代替人驾驶汽车。它主要通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机,对汽车前后左右的一定区域进行不停地扫描和监视,对车内计算机、电子地图、光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息,代替人的大脑发出指令,指挥执行系统操作汽车。

2.4汽车智能轮胎

汽车智能轮胎是在轮胎内装有计算机芯片或将芯片与轮胎相连接。计算机芯片能自动监控并调节轮胎的行驶温度和气压,使轮胎在不同条件下都能保持最佳的运行状况,既提高了安全系数又节省了开支。更先进的智能轮胎还能在探测出结冰的路面后变软,使牵引力更好;在探测出路面的潮湿程度后,还能自动改变轮胎的花纹,以防打滑。

2.5智能悬架

智能悬架系统由电子装置控制,可根据路面情况,调节悬架弹性元件的钢度和减振器的阻力,使振动和冲击迅速消除。此外,智能悬架还可以自动调节车身的离地高度,即使汽车在崎岖的路面上行驶也不会出现路面障碍,从而使乘客倍感平稳和舒适。

2.6智能空调

智能空调系统能根据外界气候条件,按照预先设定好的指标对车内的温度、湿度、空气清洁度进行分析、判断,及时自动打开制冷、加热、去湿及空气净化装置并调节出适宜的车内空气环境。

2.7智能玻璃

智能化汽车玻璃具有影像显示功能,是在挡风玻璃上的某一部分涂上透明反射膜,在膜片上可根据需要显示从投影仪传来的仪表板上的图像和数据,便于驾驶员观察,驾驶员在行车时无须低头察看仪表。影像显示智能玻璃如果与红外线影像显示系统配合,可使驾驶员在雾天看清前方2km左右的物体。

2.8音控技术

可以让驾驶员对汽车发出语音指令,控制车内的收音机、电话和车内温度。音控技术将成为接入网络和其他各种自动服务的关键。由于网络家电的大量普及,你可在车上指示家中的微波炉开始工作,一回到家便可饱餐一顿。

2.9汽车夜视系统

本系统利用红外线技术能将黑暗变得如同白昼,使驾驶员在黑夜里看得更远更清楚。夜视系统的结构由两部分组成:一部分是红外摄像机,另一部分是挡风玻璃上的光显示系统。装上这种夜行器后,司机通过光显示系统可像白天一样看清路况。当两车交会时,它可以大大降低前方汽车前灯强光对司机视觉的剌激,还可以提高司机在雾中行车的辨别能力。

3智能汽车的发展构思

随着日益突出的交通拥堵问题、安全问题,开发智能系统是缓解交通压力的必要手段。那么如何高效地开发利用智能系统,高效地合理地利用社会资源就成为重中之重。

3.1明确分工,使车辆成为智能化系统的一部分,也就是终端系统,而不是全部的智能化系统。而建设主端系统才是保障整体交通网络通畅运行,所有车辆安全通行的先决条件。

3.2终端系统的主要功能为实时采集各种路况数据、车辆内部数据,并向主端系统及时传递。以人工智能为基础,实现车内系统物联网,保证车内人员的安全与舒适。做好数据的存储、分类工作。

3.3主端系统是智能化系统的大脑,主要用于分类整理所有采集数据,分析加工并提供最佳可行性方案,反馈给所有终端系统,并以人工智能的形式运转整个交通网络系统,也称为“智能化社会系统”。

尽管现在智能系统还存在技术方面等许多的难题,但我相信智能系统必然会发展起来。

【参考文献】

[1]王新. 欧盟汽车技术研究开发的最新方向[J]. 科技管理出版社,2009(5).

[2]张勤. 基于汽车的现代系统的研究和实现[J]. 2002(5).

[3]李胜春. 国外汽车技术的发展与研究[J]. 2005(10).

[4]王刚.我国后轿车时代行业发展分析,2009.

[5]凌永成. 现代汽车与汽车文化[M]. 北京.清华大学出版社,2005.

汽车智能化篇9

今年来,电子技术的发展可以用日新月异来形容,随着智能化的推进,人们对于智能汽车的呼声也越来越高。现代化的电子技术开始在汽车上得到发展,如今的汽车正在真正的向着智能化的方向迈进,带给人们极大的便利。

【关键词】电子技术 汽车 应用

引言

随着汽车技术和电子技术的不断进步,电子技术被越来越多的应用到了汽车上,汽车电子化程度在快速提高,将人们带入了汽车电子化的时代。

最近几年,是汽车电子化发展的高速时期,一大批电子技术和智能化设备被应用到了汽车工业当中,本文在此对电子技术在汽车上的应用做出探讨。

1.电子技术在汽车上应用的巨大优势

1.1极大的增加汽车的安全性能

汽车是如今最贴近人们生活的交通工具,随着城市化进程的不断加快,汽车已经成为了大部分家庭所必需的工具。

汽车的数量越来越多,也伴随着人们对于其安全性能方面的问题的思考越来越重视,电子技术在汽车工业上的应用,能够极大的增加汽车的安全性能。

安全气囊的出现,是对汽车安全性能提升的一个重要标志,这是人们最能直观的发现的电子技术在汽车上的应用,安全气囊能够在一定程度上的降低因为撞击而对驾驶者造成的创伤,是一种效果显著的提升汽车安全性能的手段和技术。

另外,安全性能并不只针对于人,还针对于汽车本身,特别是价格昂贵的汽车,人们对于汽车的安全防盗意识也随之提高,在汽车上安装各种防盗报警装置和定位装置,能够极大的增加汽车的防盗性和追回可能性。

1.2提高汽车的智能化

如今智能化已经是一个深入人心的概念,人们对于智能化的追求也越来越多,从家电到物业再到汽车,这也促使电子技术在汽车工业上的发展。

人们已经不再单纯的满足于汽车的交通功能,在现代化的汽车上,人们可以观看电视、上网,甚至可以对家里的智能化设备进行远程操控,这些功能的实现,都是电子技术在汽车工业的应用。

2.电子技术在汽车上的应用

2.1在动力装置上的应用

汽车的动力系统主要是指发动机,在现代化的汽车中,针对发动机的电子技术相对成熟,主要表现在燃油供给系统、点火正时控制等方面。

在汽车的发动机相关位置安装各类传感器首先可以增加汽车的安全性,同时,电子控制汽油喷射系统,能够提高燃油的效率,在一定程度上降低燃油的损耗,是一种非常实用的功能。

2.2在传动系统上的应用

自动挡,是指汽车能够根据汽车当先行驶的速率、制动机的工作状况以及发动机的负荷情况等进行汽车档位自动调节的技术。

自动挡的出现,极大的简化了汽车的操作,给驾驶者带来了行驶上的便利,并且因为各种装置的精确控制,汽车在行驶过程中和起步时的安全性也有了一些提升。

2.3导航系统

导航系统,是现在人们普遍关注的一个问题,人们购车除了满足日常的交通需要以外,方便旅游也是一个极为重要的因素。

失去了导航系统,驾车在外的司机经常会出现迷路或者走错路的情况,因此,汽车工业积极的将导航系统引进。

现代化的汽车中,已经搭配了先进的导航技术,不但能够准确的对汽车自身进行定位,及时汽车被盗,也能够被追回,同时,最主要的是能够完成导航的功能,给出门在外的司机提供极大的便利,导航系统也是汽车智能化的标志之一。

2.4电子技术在娱乐和舒适度方面的应用

高品质生活,是人们如今所追求的一个方向,自然而然的也扩大到了汽车的方面,特别是对于长途坐车的人们和驾车旅游娱乐的人们,汽车的舒适度和娱乐性是一个必要考虑的因素。

电子技术的不断发展,电台应该算是人们第一个享受到的成果,而如今,电子技术所带来的成果已经更多。

车载空调能够为乘坐的人们提供足够的舒适度,影视音像也早已在汽车工业中得到普及,如今,汽车中已经开始逐步加入智能化的设备,即使在长途旅行中,人们也能够利用汽车中的多媒体设备进行游戏、上网等娱乐,极大的提高了汽车带给人们的娱乐性。

3.电子技术在汽车的应用发展趋势

3.1更加人性化

汽车智能化,已经成为了当今汽车工业发展的一个口号,随着越来越先进的电子技术的成熟,智能化汽车已经开始逐渐普及,在满足人们的不同需求时,智能化技术也在进一步的发展。

智能化的下一个阶段则是人性化,人工智能是未来的一个发展趋势,这种技术已经在目前取得了一定的成果,已经被用于了智能手机等移动设备当中,在未来的发展中,这种技术一定会逐步的发展到汽车工业,届时,汽车当中也会加入人工智能,可以实现汽车的人性化,其带给驾驶者的体验将会更加真实和丰富,汽车人性化的实现对于警报等方面具有更加显著的效果,也会对汽车行驶的安全带来质的飞跃。

3.2功能的多样化

当今世界,汽车的工业已经发达到了一定的程度,电力汽车已经开始走进人们的生活,最为新奇的是,汽车已经实现了飞行的功能,在2013年已经有相关的公司宣布这种能够飞行的汽车已经完成了相关测试,正在向着规模化生产的方向前进,再过不久这种先进的汽车就能够面世。

随着电子技术的不断发展,不难预见,汽车的功能也将会更加多样,如今已经能够飞行,将来的汽车能够在水面驾驶也就不无可能,到时,汽车将会成为一种能够进行水、路、空三种方式的交通工具,不仅只针对于形式的方面,汽车其他的功能也会被逐步开发,真正的实现功能多样化。

3.3真正的无人驾驶技术

无人驾驶,对于当代的人们并不是一个太过陌生的概念,其已经被广泛的应用在飞机上,但汽车工业方面还有着一定的距离。

无人驾驶技术能够带给汽车驾驶者极大的便利,及时是不会驾驶的人们甚至盲人也能够驾驶汽车,这种技术目前正在被大力发展,世界著名的汽车厂商奔驰已经联合了诺基亚导航部门进行积极的开发,而谷歌等一系列的国际科技巨头也对此展开了工作,再过不久,真正的无人驾驶汽车就能够到来。

4.结束语

电子技术对于汽车的发展是极为重要的,这也是汽车工业未来的发展趋势,电子技术与汽车工业的结合,能够给汽车提供更丰富更实用的功能,在保证驾驶者的安全的同时提升汽车本身的功能性和娱乐性,这也是人们对于高品质生活的追求所必需的。

目前来看,电子技术与汽车工业的结合已经取得了相当的效果和成绩,但随着人们的需求的提高,逐渐也会变得落后,因此,不断的改进技术才能够满足人们的需求,这就需要广大的汽车厂商在保证汽车质量的基础上不断地改革自己的技术,才能够不被未来所淘汰。

参考文献:

汽车智能化篇10

关键词: 智能电网;电动汽车;电池

中图分类号:F426.471 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0310191-01

0 前言

所谓电动汽车就是用清洁的二次能源电能替代一次能源作为驱动力的汽车,其与传统汽车相比,具有噪音低,零排放的优点,所以用电动汽车取代传统汽车是解决能源和环境问题的重要手段[1]。而当今世界环境污染带来的危害越来越严重,能源危机的阴影日益浓重的情况下,人们一直在努力寻找既有较高能源利用率而又不污染环境的能源利用方式,这就导致了电池技术的不断发展,进而使得以电动汽车为代表的新一代环保型汽车得到快速发展,所以电动汽车必将是以后汽车产业发展的必然趋势。

智能电网将太阳能发电、风电、冷热电联产等多种分布式发电进行吸纳和管理,满足人们生产生活需要。电池作为一种常见的社会储能形式,其可以一定程度解决新能源利用问题,同时电动汽车的研发应用推广又基于智能电网的建设,因此需要把智能电网、电动汽车、电池生产结合起来发展[2]。如果依靠传统电网模式而不是智电网模式,大规模新能源和“即插即用”式电源都将受到电网消纳能力的限制。所以要解决这种难题就只有让电动汽车通过智能电网与新能源“见面”,成为一个个移动储能装置,真正实现节能减排效益[3]。

1 智能电网与电动汽车产业的关系

1.1 电动汽车对电网发展的影响。电动汽车的发展将会促进电动汽车充电站的大量建设,中国的汽车产业正处于快速发展的阶段,每年汽车都在以6%-8%的速度在增长,估计到2030年全国汽车的保有量将达到2亿辆左右,在这当中新能源汽车将占保有20%左右,所以大量汽车充电可能带来新一轮的负荷快速增长,发电设备和输变电设备的利用率降低。并且车辆充电场所不固定,将会导致系统的运行工况随时可能发生改变,对系统的稳定带来隐患,从而使得电网高峰电力不足!电量过剩的现象愈趋突出[1]。

由于在目前国内还没有统一的国家标准对于电动车辆的充电设备,所以对于充电设备的技术安全要求,尤其是对电网的电能供给质量的安全保障要求,并没有规定和标准,所以就会产生一定的影响。电动汽车的投入使用,必然要增加相应的充电设备,而充电机对电动汽车充电时,由于直流电流在交流三相之间不断地换相而产生谐波。电动汽车充电站属于谐波源负荷,会产生谐波电流注入公用电网,影响电网电能质量水平,因此需要采取措施抑制谐波电流注入,确保电能质量和电力系统的安全、经济运行[4]。

正是由于电动汽车的快速发展,带动了电网的建设。传统电网已经不能满足电动汽车的发展速度,传统电网只是输送电力,并且只往用户送电力,只往一个方向。智能电网要把用户积极性调动起来,要交互、互动,因为我们是要容纳太阳能和风能的,所以需要储存。随着智能电网相关工作的启动,人们对于V2G即车辆到电网的研究正在成为热点[5]。V2G技术描述的是一种新型电网技术,电动汽车不仅作为电力消费体,同时,在电动汽车闲置时可作为绿色可再生能源为电网提供电力,实现在受控状态下电动汽车的能量与电网之间的双向互动和交换。V2G技术是最近几年发展起来的新型技术,是“智能电网技术”的重要组成部分。V2G技术解决了电动汽车大规模发展带来的电网负荷压力,又可将电动汽车作为移动的分布式储能单元接入电网,V2G技术的发展将极大的地影响未来电动汽车商业运行模式。

1.2 智能电网促进电动汽车的发展。虽然电动汽车正在快速发展,但是充电设施目前正处于早期开发阶段。目前的电力系统只能够容纳少量电动汽车,如果更多的普通汽车被电动汽车所取代,并且都在高峰时段充电的话,那么目前的电力系统将不堪重负。在用电高峰时段,电力单位不得不启动另外的、成本更高的“高峰发电厂”以满足需求。这些额外的运营费用将转变成更高的电价。这也就是说,对电动汽车用户而言,在非高峰时段充电更实惠些,因为根据“分时”定价模式,那时的电力算是“减价出售”。这种模式通过法规管理和智能电网来实现。而且消费者所需要的不只是摆在车库里的电动汽车,还需要位于其社区里的充电站。所以电动汽车要成功一定要和智能电网联系起来,结合的程度决定着电动汽车发展道路的宽度。能利用电网的电力,能给电网帮助,而不能给电网捣乱,这是电动汽车发展的关键。实际上,没有智能电网,最基础的电动汽车充电站都难以运行。只有智能电网可以满足电动汽车的充电需求。

现今需要加强智能电网的建设,这可以加速电动汽车的快速发展。智能电网对于电动汽车充电可以进行智能控制,电动汽车与电网进行实时通信,充电受电网控制,可在电网允许时进行充电,还可根据电网的需要为电网提供部分辅助服务。基于开放的电力市场环境,通过电价信号引导电动汽车充电,智能充电装置可根据电价信号为用户制定最经济的充电方案。

智能电网可以为电动汽车用户提供智能化、个性化充电服务,提高用户使用电动汽车的经济型和便利性。减少电动汽车充电对电网的影响,保障电动汽车的可靠能源供给。改善电网供电可靠性,优化电力设备利用水平,提高电网运行效率。实现电动汽车和电网的双赢,推动电动汽车市场化发展。

2 结论和展望

电动汽车的发展给电力公司带来了机遇,同时也提出了挑战。电动汽车是智能电网非常友好的成员,是智能电网的一部分,移动的储能机构。我们要做到跟现在的IT一样,每台电脑在互联网中都发挥着作用,电动汽车也将在智能电网里面发挥重要的作用。电动汽车与电网双向互动是智能电网重要研究内容,所以我们需要拓展电力市场,平衡电网负荷,使得智能电网和电动汽车共同前进。现今需要加紧智能电网的建设,才能满足用户对用电多样、多元的需求,有效提高电网的利用效率,实现对用户用电的均衡,进一步满足电动汽车对电网的用电需求。

参考文献:

[1]滕乐天、何维国、杜成刚等,电动汽车能源供给模式及其对电网运营的影响[J].华东电力,2009,10(37):1675-1677.

[2]陈全世,先进电动汽车技术[M].北京:化学工业出版社,2007.

[3]陈清泉、孙逢春、祝嘉光,现代电动汽车技术[M].北京:北京理工大学出版社,2002.

[4]陈新琪、、胡文堂等,电动汽车充电站对电网谐波的影响分析[J].中国电力,2008,9(41):31-36.

[5]EAC,灌装电力:储能作为现代电网变化和容量管理的战略工具[R].2008(12).