1、關鍵字：均質充量壓縮燃燒（）技術，雙離合變速器技術，無人駕駛汽車一：汽車發動機新技術:均質充量壓縮燃燒（）技術）傳統燃燒概念局限性：壓縮點燃式燃燒概念（用于柴油機）與火花點燃式燃燒概念（用于汽 油機）相比，最大的特點在于所使用的燃油特性不同，由此造成兩者 在以下各個方面都有差別，如燃料引燃方式，空燃比，壓縮比，燃油 經濟性，有害物排放等。出于人類對汽車排放的有害物質的毒害作用， 二氧化碳的溫室效應和氮氧化物形成酸雨的關注，以及能源匱乏的影 響，人們對高效能、低污染的動力源的需求與日俱增。傳統的汽油機屬于預混均質燃燒，由于汽油特性以及爆燃等諸多因素 的限制，因此，壓縮比低，熱效率低。與汽油機相比

2、，柴油機具有較 高的熱效率和優越的燃油經濟性，但是，傳統柴油機的燃燒是燃料噴 霧的擴散燃燒，依靠發動機活塞壓縮到接近終點時的高溫使混合器自 然點火。由于噴霧與空氣的混合時間很短，燃料與空氣混合得嚴重不 均勻，混合氣分為高溫過濃區和高溫火焰區，導致和碳煙的產生。）均質充量壓縮燃燒（）技術概述：是一種全新的內燃機燃燒概念，既不同于柴油機（非），又不同 于汽油機（均質充量火花點燃），是一種火花點燃式和壓縮點燃式發 動機概念的混合體。均質壓燃式（）燃燒方式是目前內燃機燃燒領域的 研究熱點。燃燒是以預混合燃燒和低溫反應為特征的燃燒方式。采用燃燒方式可以同時降低柴油機的和碳煙排放， 井提高柴油機的循環熱

3、效率。發動機機通常工作在高空燃比和較低的壓縮比條件下，工作范圍較小，高負荷時功率輸出不足。“雙模式”發動機是解決上述問題 的有效途徑，并成為近期發動機研究中的熱點。發動機燃燒為稀薄燃燒，采用均質壓縮多點著火，是一種從優化 燃燒的角度來降低和碳煙排放的新燃燒理論和技術。 其燃燒模式是在 進氣和壓縮過程形成均質混合氣，當活塞壓縮到上止點附近時，均質 混合氣自然點火。從燃燒方式看，發動機可以同時綜合火花點火發動 機（）和直接噴射壓縮點火發動機（）的優點，同時避免他們的缺陷， 即燃燒可以同時實現降低排放和達到高熱效率的目的。這與傳統控制排放方法相比，實現了很大的進步。柴迪機炮質充壓刪戟門豔憐室戀仙間

4、ran三種發動機燃燒比較）均質充量壓縮燃燒（）技術特點（）超低的氮氧化物和碳煙排放造成傳統柴油機和碳煙排放較高的原因是傳統柴油機存在高溫區，即在火焰前鋒咼溫區容易產生排放，在火焰內部咼溫區由于缺氧容易產 生碳煙排放。而發動機為稀薄燃燒，所以不存在缺氧情況，因而可有效降低碳煙排放。同時發動機燃燒為預混合均質壓縮點火燃燒，即燃燒室內部為均質混合氣，在活塞壓縮作用下燃燒室內多點同時著火， 減少了火焰傳播距離和壓縮持續期， 避免了高溫區的產生，可大大減 少的排放。()燃燒熱效率高由于發動機米用壓縮自燃，因而可以大大提咼壓縮比，從而提咼其燃 燒效率。另外，壓縮點火方式避免了發動機的節流損失，其熱效率與

5、發動機相比更具優勢。熱效率的提高主要來源于三個方面：一：減少 了節流損失。二：提高了壓縮比。三：縮短了續燒期-4020TDC2040曲柚轉角，°CA ATOC400300Z0D1000圖2 HCCI罠動機與誓通柴泊肌的放熱率對比1 發動機E普遇柴油機()燃燒過程主要受燃燒化學動力學控制燃燒的能量釋放過程是受多種化學動力學因素支配的，這些因素進而 又受流體靜力學和熱力學狀態歷程的影響。 為了獲得燃燒，要考慮各 種不同的參數。壓縮沖程結束時的缸內溫度和壓力、 燃燒的自燃特性 和殘余廢氣量都會影響的點燃過程。三/ 12()發動機運行范圍較窄發動機可以使用多種燃料(汽油、柴油、天然氣、氫氣等

6、)，在一定 的工況下可以穩定運行，得到較好的運行和排放效果。但燃燒受到失 火和爆燃的限制，發動機的運行范圍比較窄。()發動機、的排放較高相對于普通柴油機，發動機、的排放較高主要是由于燃燒通常采用較稀的混合氣和較強的(廢氣再循環)，缸內溫度比較低造成的。)均質充量壓縮燃燒()方式的實現()進氣道噴射將燃料噴到進氣閥附近和空氣混合，然后在進氣過程中將混合氣吸入 缸內。這個方法利用進氣渦流來強化混合氣的形成過程，從而提高混 合氣的均勻度。()缸內前期噴射即在壓縮上止點前將燃料噴入缸內，通常這種情況下發動機的噴油提 前角遠大于傳統柴油機，是柴油與空氣在著火前充分混合。()缸內后期噴射將柴油在壓縮上止點

7、附近或之后噴入，同時采用大量預冷的廢氣再循 環，加強渦流和降低壓縮比等措施來實現點火延遲。)商業化面臨的技術問題()發動機冷啟動困難()廢氣控制系統的研究()拓寬運行工況范圍()控制點火時刻和燃燒率()研發快速反應控制系統來解決不同工況下的動態響應靈敏度二、汽車傳動系統新技術:汽車雙離合器變速器(又稱)技術)雙離合器變速器概述年前，雖然已經出現了帶手動功能的步進式自動變速器， 但在大眾化 量產車中，自動變速器和運動性駕駛在人們的頭腦中并無必然聯系。 但隨著雙離合變速器技術的出現，這種介于傳統變速器和自動變速器 之間并綜合了兩者各自優點的變速器， 讓車主們感到欣喜。雙離合變 速器技術是變速器領域

8、的最重要創新之一， 而對于新能源車來說，雙 離合變速器技術還有著更加深遠的意義。)雙離合變速器的結構和基本原理雙離合器變速器在一個變速器中實現了兩個手動變速器的功能。在使用標準換擋桿換擋的汽車中，如果駕駛員要從一個擋位換到另一個擋 位，他先要踩下離合器踏板。此動作可以操作一個離合器，使發動機 與變速器斷開連接，中斷輸送到變速器的動力。然后，駕駛員使用換 擋桿選擇新的擋位，這個過程涉及到將齒形聯軸器從一個齒輪移動到 另一個不同大小的齒輪。稱為“同步器”的設備會讓齒輪在結合之前 相匹配以防止磨齒。一旦換入了新的擋位，駕駛員就可以松開離合器 踏板，從而使發動機重新連接到變速器，并將動力傳送給車輪。由

9、此 可見，在傳統的手動變速器中，從發動機到車輪沒有連續的動力輸出。 在換擋的過程中，動力傳送將從“有”到“無”再到“有”進行變化, 這樣就會導致“換擋沖擊”或“扭矩中斷”現象。對比之下，雙離合 器變速器使用兩個離合器，但沒有離合器踏板。先進的電子系統和液 壓系統像控制標準自動變速器那樣對離合器進行控制。 但在雙離合器 變速器中，各離合器單獨運轉。一個離合器控制奇數擋（一擋、三擋、 五擋和倒擋），另一個離合器控制偶數擋（二擋、四擋和六擋），如 圖和所示。這樣，不需要中斷從發動機到變速器的動力傳送就可以換 擋。）雙離合變速器的干與濕（）干式離合器干式離合器具有從動部分轉動慣量小、結構簡單、調整方便

10、、分離徹 底、轉矩過載保護、效率高、成本較低、不需要助動力等優點。干式 離合器通過壓板和飛輪吸收較大熱量對滑磨產生熱量的速度不敏感， 但空氣散熱較慢，熱量不易在短時間內散發出去。因此，它受滑磨產生的總熱量的限制。干式離合器適于在短時間內結合， 這樣滑磨時間 短、產生熱量少。()濕式離合器濕式離合器有較好的控制品質。結構比較單一、具有壓力分布均勻、 磨損小、傳遞扭矩容量大、不用專門調整摩擦片間隙等特點。由于它 用液壓油強制冷卻，允許起步時較長時間地打滑，高檔起步而不會燒 損襯面，其壽命可達干式離合器的倍倍， 廣泛用于自動變速器的離 合器上。但處于分離狀態中的多片式離合器的主、 從動摩擦片之間因

11、潤滑油相互滑轉，產生較大的摩擦阻力，使變速器的傳動效率相應降 低。)雙離合變速器的控制策略雙離合變速器在換擋過程中存在兩個離合器扭矩傳遞的重疊階段，因此對換擋過程離合器的控制有較高要求()起步控制車輛起步時，可以有兩種起步控制策略。第一種：仿照的起步控制策 略，起步時車輛自動掛檔，即只有離合器參加起步。第二種：為使兩 個離合器具有相同的使用壽命并保證起步的快速性和平穩性，可以使兩離合器同時進入滑摩狀態，共同承擔起步力矩實現車輛起步。()升降擋控制如圖所示，升擋時(以擋換擋為例)控制過程為離合器分離，離合器 接合。升擋前只有離合器結合，轉矩完全由離合器傳遞，離臺器與發 動機沒有相對滑轉。換擋時，

12、離合器被切斷供油并開始逐漸卸壓分離。 同時，離合器的油路接通，隨著油壓不斷升高，其摩擦片間隙被消除， 主、被動片受壓滑轉，直至壓緊，停止打滑成為整體傳遞轉矩。即離 合器與離合器中的摩擦元件完全分離和接合， 都需要經過一段滑磨過 程，且有工作重疊部分，則不會切斷動力，實現了動力換擋。降擋過 程與升擋過程原理相同。()跳檔控制變速器升檔一般是一檔一檔地進行的，而降檔則可能會跳躍地降檔， 雙離合自動變速器在手動控制模式下也可以進行跳躍降檔。例如：從檔降到檔，連續按下降檔按鈕，由于擋齒輪和擋齒輪處在不同輸出軸 上，變速器就會從檔直接降降檔。但是從檔降到檔時，由于擋齒輪和 擋齒輪處在同一輸出軸上，則變速

13、器會先降到檔，再從檔直接降到檔。即跳躍降檔時，起始檔位和最終檔位是屬于同一離合器控制的， 則會 通過另一離合器拄制的檔位轉換一下，起始檔位和最終檔位不屬于同 一離臺器控制的，則可以直接跳躍降至所定檔位。)雙離合變速器的優勢()換擋快。雙離合變速器的換擋時間非常短，比手動變速箱的速度還要快，只有秒不到()省油。雙離合變速器因為消除了扭矩的中斷，也就是讓發動 機的動力一直在利用，而且始終在最佳的工作所以能夠大量節省燃 油。相比傳統行星齒輪式自動變速箱更利于提升燃油經濟性，油耗大約能夠降低。()舒適性。因為換擋速度快，所以的每次換擋都非常平順，頓 挫感已經小到了人體很難察覺的地步。()在換擋過程中，

14、幾乎沒有扭矩損失。()當高擋齒輪已處于預備狀態時，升擋速度極快，達到驚人的 毫秒。()無論油門或者運轉模式處于何種狀況，換擋時間至少能達到 毫秒(從奇數擋降到奇數擋，或者從偶數擋降偶數擋時，耗時約為毫 秒，例如從第擋降到擋)。三：智能汽車與車聯網技術:無人駕駛汽車)無人駕駛汽車概述國外科學研究表明，每個交通事故均不同程度地涉及駕駛員、汽 車及道路環境因素。英國科學家有研究表明交通事故肇事發生的唯一 原因是由駕駛員因素引起的占，而與駕駛員有關因素(汽車、道路環 境等)的百分率高達。我國道路交通事故的統計也表明，主要由于駕 駛員造成的事故占左右。總之，駕駛員失誤作為肇事發生交通事故的 主要原因已被

15、世界各國所公認。如果要從根本上解決這一問題，就需 要將“人”從交通控制系統中請出來，從而提高安全性。由于無人駕 駛電動車不需要司機，系統效率也隨之提高。無人駕駛汽車就是這種 新型控制方法的核心，而車輛安全則是無人駕駛汽車成敗的關鍵。）無人駕駛汽車的發展無人駕駛汽車是新能源汽車與計算機系統相結合的一個輪式機器 人，也是一個衡量國家科研實力和工業水平的一個重要標志，成為各國白熱化角逐的一個領域。發達國家從世紀年代開始進行無人駕駛汽 車研究，美國是世界上研究無人駕駛汽車最早、水平最高的國家之一。 而無人駕駛汽車無疑是這塊領域的佼佼者， 通過了大量的實驗大量的 數據提高無人駕駛汽車的安全性與實用性。與

16、國外相比，國內的無人駕駛汽車起步較晚，規模較小，主要是 一些大學和研究所。近幾年也取得了不錯的成績。例如，由國防科技 大學自主研制的紅旗無人車，年首次完成了從長沙到武漢公里的高速 全程無人駕駛試驗，創造了我國自主研制的無人駕駛的新紀錄。）無人駕駛電動汽車的組成和基本原理無人駕駛電動汽車系統主要由傳感器系統、控制系統和執行機構組成。理想化實現無人駕駛汽車的主要技術有兩種途徑：一、采用磁 傳感器來檢測路徑，但需在地面下預埋磁針，對路面重新改造，對路 面有破壞性。二、采用攝像頭作為傳感器來檢測路徑，而攝像頭價格 較高，并且需要對采集到的圖像實時處理， 對系統硬件和軟件要求很 高。現在廣泛采用的一般是

17、基于光電傳感器基礎的自動導航系統，其 根據光電傳感器測得的反射光強的信號來自動辨別行駛路徑，與其他的導航方案相比，該方案導航系統具有結構簡單、安裝方便、對道路 無損害、價格低廉等特點。傳感器系統主要由導航系統、防碰撞傳感 器、啟停系統組成。控制系統可以選擇公司的控制器。執行機構主要由輪轂電機、線控轉向、電控液壓制動等系統組成。負責監控車輛宗否優篙了GP5異就投 所指定的瞎線視頻攝像頭 用以偵測交通信號燈、 試及行人*自行車籌車輔 行駛將線中的移動障礙車裁雷達激光測距儀能轡即時州確地繪制出周過 200*之內的地帶圖井上 轉至車敲電膽中微型傳感器電腦資料庫儲存公弟限堪拆準以涇 出入口位覽，對車插收

18、 蕖數鋸進石井析車載雷達 擁週車iff周囤環境 棵聽校直的路漳(1 )導航系統導航系統自動檢測汽車相對于預定路徑的橫向偏差。主要由光源、光 電傳感器、遮光附件、信號采集和電源五部分組成。()控制系統控制系統根據橫向偏差來計算轉向系統所需轉角，獲取汽車的預瞄信 息，對車輛的狀態進行自動控制，使汽車按預定工況行駛。控制系統 相當于一個“駕駛員”模型，對信息感知、綜合、判斷、推理、決斷, 使執行機構產生相應正確的響應。控制系統成為當前國內外學者研究 的一個熱點問題，綜合人工智能，計算機技術，通信技術，控制理論 等多門學科的前沿技術。()執行裝置執行裝置分為三個部分，分別是驅動系統、轉向系統和制動系統。驅 動裝置為個電機，采用線控轉向，和電控液壓制動。)無人駕駛汽車的發展方向無人