汽車舒適性技術(shù)綜述

摘 要：提高舒適性是汽車技術(shù)發(fā)展方向之一，介紹了電控懸架技術(shù)、電動座椅、隨速可變助力轉(zhuǎn)向、全自動區(qū)域空調(diào)、倒車雷達、智能前照燈等汽車舒適性技術(shù)，分別介紹了各自結(jié)構(gòu)與工作原理，指出未來汽車舒適性將向著集成化、智能化、信息化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車 舒適性 技術(shù)

中圖分類號：U466 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0065-01

1 電控懸架技術(shù)（如圖1圖2）

汽車懸架性能直接影響汽車平順性和舒適性。汽車懸架主要由彈性元件、減振裝置和導(dǎo)向機構(gòu)構(gòu)成，分被動懸架和可控懸架。汽車可控懸架包括具自適應(yīng)性的主動懸架和車身高度調(diào)節(jié)懸架。主動懸架根據(jù)控制形式不同，分半主動懸架、慢主動懸架和全主動懸架。慢主動懸架主動控制系統(tǒng)僅在低頻范圍（大約0～6 Hz）內(nèi)進行。全主動懸架用可控的氣動或液動油缸取代被動懸架中相應(yīng)部分，具有較寬響應(yīng)頻帶。半主動懸架能在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)阻尼器阻尼系數(shù)，性能介于被動懸架和主動懸架之間。先進控制方法的運用，高性能的減振效果，低能耗是汽車懸架發(fā)展的主要方向。美國學(xué)者Karnopp等提出天棚阻尼控制思想，在車身上安裝一與車身振動速度成正比的阻尼器，可完全防止車身與懸架系統(tǒng)產(chǎn)生共振。Karnopp為實現(xiàn)“天棚”控制思想又提出了“開關(guān)阻尼”的概念，根據(jù)控制信號調(diào)節(jié)阻尼器阻尼的大小。

油氣懸架以油液傳遞壓力，用惰性氣體作為彈性介質(zhì)，由蓄能器和懸架缸組成車輛減振系統(tǒng)。具有優(yōu)越的非線性彈性特性和的減振性能。起重機多采用互聯(lián)式，自卸汽車多采用獨立式。凱迪拉克采用的高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，由變剛度的氣體彈簧和具有變阻尼的減振器組成。

2 電動座椅和電動車窗

電動座椅以電機為動力，根據(jù)車上固定部件確定駕駛員座椅調(diào)節(jié)量，將座椅調(diào)整到最佳的位置，使駕駛者獲得最好視野、最舒適和最習(xí)慣的乘坐角度，可在存儲器中存儲駕駛員的理想位置。目前市場很多轎車都運用了座椅記憶技術(shù)。如北京現(xiàn)代第八代索納塔，雅閣，紅旗CA4700，帕薩特、大眾等。電動門窗通過按鈕控制驅(qū)動電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)車窗的升降，當(dāng)夾持力達到設(shè)定值時車窗實現(xiàn)自動下降，釋放夾力。技術(shù)難點是防夾控制，常采用電機電流檢測法、旋轉(zhuǎn)霍爾脈沖檢測法、電機電流紋波檢測法和旋轉(zhuǎn)脈沖的加速度檢測法及混合算法實時檢測車窗夾力變化，辨別人或物品夾入或是摩擦受阻。

3 全自動區(qū)域空調(diào)

為滿足乘員對空調(diào)溫度控制的不同要求，高檔全自動區(qū)域空調(diào)將車輛分為多個區(qū)域。ECU有多種傳感器的溫度數(shù)據(jù)輸入，就能更精確地控制空調(diào)。有些轎車還裝有紅外溫度傳感器以探測乘員面部皮膚溫度。未來汽車空調(diào)控制將朝著網(wǎng)絡(luò)化和功能集成化方向發(fā)展。現(xiàn)在國內(nèi)汽車全自動空調(diào)控制器大部分都已經(jīng)國產(chǎn)化，但核心技術(shù)依舊控制在德國的博世、奧迪等歐美大廠商手里。

4 隨速可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)低速時轉(zhuǎn)向不靈敏，高速時穩(wěn)定性和安全性下降。主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在方向盤和齒輪齒條轉(zhuǎn)向機之間的轉(zhuǎn)向柱上集成了雙行星齒輪機構(gòu)，在駕駛員通過方向盤施加給前輪轉(zhuǎn)向角基礎(chǔ)上，給前輪疊加額外轉(zhuǎn)向角。低速時，行星架轉(zhuǎn)動方向與方向盤轉(zhuǎn)動方向相同，增加了實際轉(zhuǎn)向角度，提高了轉(zhuǎn)向靈敏性；高速時，行星架轉(zhuǎn)動方向與方向盤轉(zhuǎn)動方向相反，減少了實際轉(zhuǎn)向角度，提高了穩(wěn)定性和安全性。通過實驗得到不同車速、方向盤輸入扭矩下的助力扭矩、電機電流維MAP圖，作為控制依據(jù)。為提高控制精度，可繼續(xù)引入主動抗側(cè)傾控制等電子底盤控制系統(tǒng)，形成多子系統(tǒng)集成控制。目前寶馬高端車型采用整車主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動輪驅(qū)動汽車因驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩獨立可控，轉(zhuǎn)彎時左右轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪驅(qū)動力不等，對主銷軸線的差動轉(zhuǎn)向力矩不再為零，將驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪向驅(qū)動力小的一側(cè)轉(zhuǎn)向。差動助力轉(zhuǎn)向按照一定規(guī)律控制左右轉(zhuǎn)向輪的輸出轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生差動轉(zhuǎn)向力矩，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力。

5 倒車雷達/電動后視鏡

倒車雷達利用信息技術(shù)、傳感技術(shù)，在倒車時以聲音、圖象等形式告知駕駛員周圍障礙物信息。目前的倒車雷達系統(tǒng)有超聲波測距系統(tǒng)和后視攝像系統(tǒng)。雷達測距判斷距離精確，但無法感應(yīng)水溝、山崖等； 后視攝像采用后視圖像，直觀真觀，但無法獲得精確距離。目前絕大多數(shù)國產(chǎn)車都配有超聲波雷達，甚至360°雷達。自動翻轉(zhuǎn)后視鏡在靠邊停車時向下翻轉(zhuǎn)，而掛檔正常行駛時回復(fù)到正常角度。其附加功能包括向衛(wèi)星定位導(dǎo)航和視頻和音頻接口，可以向駕駛員提供有關(guān)的交通信息。

6 智能前照燈系統(tǒng)

傳統(tǒng)汽車前照燈系統(tǒng)存在諸多安全隱患。自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)采集方向盤轉(zhuǎn)角信號、方向盤扭矩信號、車速信號及車高變化等信號，驅(qū)使電機帶動射燈單元進行動態(tài)調(diào)節(jié)，確保對前方道路提供最佳照明并提供駕駛員最佳可見度。與GPS導(dǎo)航系統(tǒng)有效結(jié)合，確定所處位置，識別路面邊界和行車線，及光強變化、雨量大小、濕度，自動進行近、遠光切換，使燈光在不同照明模式間切換。國產(chǎn)車一般在頂端車型配有自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)，如新天籟、奇瑞A3。

7 結(jié)語

文中介紹了幾種汽車舒適性技術(shù)，介紹了各自結(jié)構(gòu)和工作原理，僅僅依靠某一項技術(shù)已經(jīng)難滿足人們對汽車舒適性的要求，應(yīng)結(jié)合盡可能多的汽車舒適性技術(shù)，將汽車舒適性技術(shù)向集成化、智能化、信息化方向發(fā)展。

參考文獻

[1] 聶佳梅，張孝良，胡貝，等.車輛被動懸架技術(shù)發(fā)展新方向[J].車輛與動力技術(shù)，2012（2）.

[2] 彭昕，冀兆良.我國汽車空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀[J].制冷空調(diào)與電力機械，2011（3）.

[3] 晉兵營，晉兵營，寧廣慶，等.汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展綜述[J].拖拉機與農(nóng)用運輸車，2010（1）.