最新汽车黑科技技术(科普贴盘点近三年来)
相比于十几年前的汽车,现在的汽车可谓是越来越先进,越来越完善。但是,各大汽车厂商之间的科技竞赛却从没有停止过脚步,纷纷投入巨资、人才,以期望在汽车行业取得绝对的技术优势。近年来,随着汽车“新四化”和5G技术的不断深入,汽车行业的黑科技也变得越来越多。
今天想盘点一下近三年来汽车行业的黑科技:
智能召唤
其实在我们看科幻电影的时候,就会有这样的一幕:主人收拾妥当准备出门,拿出手机随便点了几下,停车场内的汽车就会自己启动,开启无人驾驶模式,自动的行驶到车主定位的地方或者车主所在的位置;在回家之后,车主直接下车,汽车就会自己寻找停车位并自动且安全驾驶到停车位置。这一幕我们看起来很遥远,其实已经应用到我们的生活中了。
这个功能被称为“智能召唤”。汽车可以以无人驾驶方式移动到驾驶者指定位置。以特斯拉为例,智能召唤功能旨在控制车辆行驶至车主所在的位置(以手机GPS信号为目的地)或车主指定的位置,可以按需躲避障碍物和停车。与召唤功能相同,智能召唤功能仅限用于私家停车区域和行车道。目前该技术还不是特别成熟,使用期间,车主仍负有监控车辆的责任,需全程关注周围环境,因为车辆可能无法探测到所有障碍物。所以要特别留意周围快速移动的行人、自行车和汽车。
无线充电技术
这是宝马汽车推出的一项汽车黑科技:“无线充电技术”。无线充电在近两年成为一个相当热门的技术,尤其在手机领域,更是成为了各个品牌旗舰机的标配。随着纯电动车的普及,这项技术也越来越多地出现在汽车消费领域。
宝马无线充电技术通过交流电为汽车高压电池充电,无需任何电缆,只要将汽车停放在充电底座正上方即可。它可以安装在车库中,汽车停放到位,充电过程即开始(无需驾驶人员的进一步指令)。
宝马无线充电套装包括可安装在车库或室外停车位的感应充电底座(充电基板),和固定在车辆底部的车辆部件(车载感应线圈)。充电基板和感应线圈之间的非接触式能量传输可在8cm左右的距离内进行。其原理是:充电基板生成磁场,车载感应线圈感应电流,从而为高压电池充电。
另外还值得关注的是,2019年瑞典交通管理局宣布,将在瑞典国内修建一条动态无线充电道路。据悉,这项动态无线电力传输(DWPT)技术将铜线圈安装在路面下,让司机看不到它,并在车辆行驶时提供电力,实现稳定的电力流动,从而为车辆动力电池进行充电,真正实现边跑边充电。
800V高压
想要让一台电动车的充电时间与加油站加油时间旗鼓相当,理论上是很简单的:让电压翻倍,就基本上可以在保持电流不变的情况下,让充入电池组的电量翻倍。
在我们熟悉的保时捷Taycan身上,保时捷把现有主流的400V电压升高了一倍,达到800V这一等级。Taycan采用了完整的800V电池架构,电池系统采用800V高压,整套电动力总成包括电驱动、电力电子、充电系统等,也都采用800V的系统。
这一技术为Taycan带来了更好的加速性能以及更少的电池放电衰减,即使连续急加速也能持续提供优秀动力。根据官方数据显示,Taycan支持快充以及最高可达270kW的充电功率,5分多钟便可充满100km续航里程所需电量(WLTP标准下)。
线控技术
车辆的转向系统与制动系统是汽车不可或缺的一个部分,两者分别实现了对汽车行驶方向和行驶速度的控制,满足了驾驶员控制车辆的基本需求。伴随着智能车的不断发展,传感、控制、执行的一体化发展,对车辆执行控制的线控技术就成为了未来智能车迫切需要掌握的一个核心技术。
在未来自动驾驶车辆上,转向杆、刹车和加速踏板等都将不再保留,更先进的驾驶方式是利用车辆智能感知单元进行分析,工作指令通过线束传递给转向或制动系统来实现自动驾驶。
线控执行技术主要包括线控制动、线控转向、线控油门、线控悬架,其中最难的就是线控制动。
1、线控转向:线控转向取消了方向盘与车轮之间的机械连接,用传感器获得方向盘的转角数据,然后ECU将其折算为具体的驱动力数据,用电机推动转向机转动车轮。线控转向的缺点是需要模拟一个方向盘的力回馈。目前,在日产旗下的英菲尼迪Q50上得到了实际应用。
2、线控制动:Brake by Wire(BBW)电子线控刹车系统。线控制动取消了全套液压或气压管路,同时取消了刹车总泵和真空助力泵,改由电机直接驱动制动卡钳进行制动,刹车踏板变成和电子油门一样,成为一个感受踩踏深度的传感器。
3、线控油门:线控油门相当简单,且已经大量应用,也就是电子油门,凡具备定速巡航的车辆都配备有电子油门。电子油门通过用线束(导线)来代替拉索或者拉杆,在节气门那边装一只微型电动机,用电动机来驱动节气门开度。电子油门控制系统主要由油门踏板、踏板位移传感器、ECU(电控单元)、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。
4、线控悬架:当汽车在路面行驶时,传感器将汽车行驶的路面情况(汽车的振动)和车速及启动、加速、转向、制动等工况转变为电信号,输送给电子控制单元,电子控制单元将传感器送入的电信号进行综合处理,输出对悬架的刚度、阻尼及车身刚度进行调节的控制信号。
20多年前BOSE开发出电磁悬架系统,奔驰S600(液压悬架)和宝马7系(空气悬架)宣称的 “魔毯”悬架系统,通用凯迪拉克的MRC主动电磁悬架系统,以及各种C、D级车上的自适应空气悬架系统等等,它们都属于线控悬架,是线控悬架的不同型式。
透明化A柱
A 柱是一根在车辆碰撞中,起到重要支撑作用的柱体,A柱的牢固与否对一款车的刚度以及安全性的影响很大。在一次次中保研的碰撞中,每次我们看的都战战兢兢;每当人们驾驶车辆,进行转弯或者进入弯道前,视野都会被 A 柱部分遮挡,就会造成一个视野上的盲区,这种盲区非常影响驾驶安全。而搭载透明 A 柱的目的,就是为了避免出现这种,影响我们驾驶安全的视野盲区。
大陆集团研发了一款虚拟A柱。该A柱,利用安装在方向盘正上方的车内摄像头,来跟踪驾驶员的动作。同时,安装在车外的环视摄像头,将外部的实时视频,输入到A柱上的OLED显示屏。车内外的摄像头还可以跟踪驾驶员头部和外部的实时图像,通过后台算法将外部的实时图像展现到A柱上,从而为驾驶员提供动态视角。
国内新势力合众新能源汽车哪吒U,车身最大的特色就是“透明A柱”。虽然叫做透明A柱,但肯定不是真的做成透明,而是通过A柱上方的两块屏,来投射被A柱挡住的盲区。
驾驶者注意力监控系统
随着驾驶辅助系统的普及,开车越来越来轻松是不争的事实,但放松下来的驾驶员却容易注意力分散,从而导致道路交通事故的发生。因此,通过实时监测驾驶员的状态,成为了完全自动驾驶来临之前的又一个课题。
DMS(Driver Monitor System)驾驶员监控系统,主要实现对驾驶员的身份识别、驾驶员疲劳监测以及危险驾驶行为的监测功能,这个系统通过驾驶员前方的摄像头来检测驾驶员在驾驶过程中是否注意力集中,甚至还能通过面部表情来判断驾驶员是否疲劳,如果驾驶员目光离开路面时间过久,系统将向驾驶员发出一系列警告,督促其将注意力回到路面。
当然,在驾驶员完全没有反应的情况下,车辆还可以通过驾驶辅助系统的其他功能,将车辆强制停下,从而避免交通事故的发生。
总结
上述创新型汽车技术,有些技术已经进入量产阶段,有些技术则还需要测试和检验。不管上面提到的汽车黑科技是否已经变成现实,只要它们出现,毫无疑问都将会更好地服务于人类的汽车生活。
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