技術(shù)創(chuàng)新是汽車發(fā)展的永恒主題。近年來，筆者一直在跟蹤汽車技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用趨勢(shì)，研究發(fā)現(xiàn)，最近5年汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域超過90%的技術(shù)創(chuàng)新都與汽車智能化系統(tǒng)相關(guān)，智能技術(shù)正在成為汽車技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用重點(diǎn)?？梢灶A(yù)測(cè)，汽車智能化將是汽車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的一次革命，是奪取未來汽車市場(chǎng)制高點(diǎn)的最有效手段之一。
為了追求商用車的高性能，世界各國(guó)商用車企業(yè)，特別是歐洲商用車巨頭在汽車智能技術(shù)的研究和應(yīng)用上取得了前所未有的成績(jī)，目前，在歐洲奔馳第四代Actros系列、曼新款TGX系列、沃爾沃新款FH系列和斯堪尼亞新款R系列等重卡旗艦產(chǎn)品上，智能技術(shù)已滲透到改善經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、安全性、舒適性和操控性的各個(gè)領(lǐng)域，其中在改善安全性和舒適性方面尤為突出。
一、改善安全性方面的智能技術(shù)
1.1 智能避撞系統(tǒng)
智能避撞系統(tǒng)首先解決的問題是汽車之間的安全距離。汽車與汽車之間超過了這個(gè)安全距離，智能避撞系統(tǒng)不僅能自動(dòng)報(bào)警，而且能自動(dòng)采取制動(dòng)措施。
目前測(cè)定汽車之間安全距離的方法有三種:超聲波測(cè)距、微波雷達(dá)測(cè)距和激光測(cè)距。超聲波測(cè)距就是利用其反射特性，超聲波發(fā)生器發(fā)射出40KHz超聲波遇到障礙物后產(chǎn)生反射波，超聲波接收器接收到發(fā)射波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；微波雷達(dá)測(cè)距就是利用目標(biāo)對(duì)電磁波反射來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定其位置；激光測(cè)距的工作原理與微波雷達(dá)測(cè)距相似。而具體的測(cè)距方式有連繼波和脈沖波兩種。
?。?）超聲波汽車倒車智能避撞系統(tǒng)
其利用超聲波回聲測(cè)距的原理，測(cè)量車后一定距離內(nèi)的物體，這種新型避撞系統(tǒng)可以及時(shí)顯示車后障礙物的距離和方位，顯示范圍為0.5m-9.9m，當(dāng)距離大于2m時(shí)顯示車后障礙物的方位；當(dāng)距離小于2m時(shí)，除了顯示其方位外，還可按照三段距離分別給出三種報(bào)警信號(hào)，以警示司機(jī)三種不同程度的緊急狀態(tài)，使司機(jī)據(jù)此作出相應(yīng)措施，防止事故的發(fā)生。
?。?）微波雷達(dá)智能避撞系統(tǒng)
其通過對(duì)電磁波發(fā)射后遇到障礙物反射的回波進(jìn)行不斷檢測(cè)和計(jì)算，經(jīng)過分析判斷，對(duì)構(gòu)成危險(xiǎn)的目標(biāo)按程度不同進(jìn)行報(bào)警，控制車輛自動(dòng)減速，直到自動(dòng)剎車。
該系統(tǒng)的主要功能有：測(cè)速測(cè)距；對(duì)前方100m內(nèi)危險(xiǎn)目標(biāo)提供聲光報(bào)警；兼?zhèn)淦嚭谙蛔庸δ?；自?dòng)巡航系統(tǒng)；緊急情況下自動(dòng)剎車。裝有該系統(tǒng)的汽車上了高速公路以后，駕駛員就可以啟動(dòng)車上的避撞雷達(dá)。雷達(dá)選定好跟隨的汽車以后，被跟隨的汽車就成了后面汽車的目標(biāo)車，無(wú)論是加速、減退，還是停車、啟動(dòng)，后面的汽車都能在瞬間之內(nèi)予以模仿。如果前面的汽車在行駛一段時(shí)間之后，不再適合于自己的目標(biāo)車，駕駛員可以重新選擇另一輛目標(biāo)車。
?。?）激光雷達(dá)智能避撞系統(tǒng)
其主要功能是防追尾碰撞。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括發(fā)光部、受光部、計(jì)算車間距離的激光雷達(dá)、信號(hào)處理電路、顯示裝置、車速傳感器等組成。激光鏡頭使脈沖的紅外激光束向前方照射，并利用汽車后部分反光鏡的反射光通過受光裝置檢測(cè)其距離，使用汽車反光鏡，檢測(cè)距離約為100m，最大檢測(cè)寬度3.5m以上?？刂撇糠治C(jī)進(jìn)行下列運(yùn)算和發(fā)出執(zhí)行信號(hào)：本車車速、前方行駛車輛車速和車間距離、根據(jù)車間距離和安全車間距離的比較發(fā)出警報(bào)聲和報(bào)警燈閃爍、自動(dòng)剎車，同時(shí)顯示裝置可在儀表盤上進(jìn)行距離數(shù)值顯示。
目前主要采用掃描式激光雷達(dá)，其不但可測(cè)出前方車的距離，而且其橫向位置也可以檢測(cè)出來。隨著此項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可使掃描角度達(dá)到360°。如果在車輛四角設(shè)置類似的掃描式激光雷達(dá)，那么車輛四周的障礙物都可以測(cè)出。
1.2 智能制動(dòng)系統(tǒng)
智能制動(dòng)系統(tǒng)是一種高級(jí)形式的EBS（電子控制制動(dòng)系統(tǒng)），是近幾年在ABS與ASR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并且是集ABS與ASR控制功能于一體的電控制動(dòng)系統(tǒng)，它是由一些傳感器和控制裝置組成。EBS主要用于改善載貨汽車，特別是重型載貨車的制動(dòng)性能。
奔馳第四代Actros系列重卡采用的Telligent?智能制動(dòng)系統(tǒng)，其能根據(jù)車輛負(fù)載與ABS和ASR配合自動(dòng)分配和控制制動(dòng)力，它的坡道駐車功能使得過去的坡道溜車或熄火現(xiàn)象成為歷史。
1.3 智能輪胎
汽車智能輪胎是在輪胎內(nèi)裝有傳感器和計(jì)算機(jī)芯片。它們能自動(dòng)監(jiān)控并調(diào)節(jié)輪胎的行駛溫度和氣壓，使輪胎在不同條件下都能保持最佳的運(yùn)行狀況，既提高了安全系數(shù)又節(jié)省了開支。更先進(jìn)的智能輪胎還能在探測(cè)出結(jié)冰的路面后變軟，使?fàn)恳Ω?；在探測(cè)出路面的潮濕程度后，還能自動(dòng)改變輪胎的花紋，以防打滑。
1.4 智能安全氣囊
智能安全氣囊是在普遍安全氣囊的基礎(chǔ)上增設(shè)傳感器和與之相配套的計(jì)算機(jī)軟件而成。其重量傳感器能根據(jù)重量感知是大人還是小孩；其紅外線傳感器能根據(jù)熱量探測(cè)座椅上是人還是物體；其超聲波傳感器能探明乘員的存在和位置等。計(jì)算機(jī)的軟件則能根據(jù)乘客的身體、體重、所處的位置和是否系安全帶以及汽車碰撞速度及碰撞程度等及時(shí)調(diào)整氣囊的膨脹時(shí)機(jī)、膨脹速度、膨脹程度，使安全氣囊對(duì)乘客提供最合理和最有效的保護(hù)。
1.5 智能夜視系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要在晚間使用，當(dāng)能見度低到一定程度時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)打開。其主要利用紅外線技術(shù)能將黑暗變得如同白晝，使駕駛員在黑夜里看得更遠(yuǎn)更清楚。夜視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由兩部分組成:一部分是紅外攝像機(jī)，另一部分是擋風(fēng)玻璃上的光顯示系統(tǒng)。裝上這種夜行器后，司機(jī)通過光顯示系統(tǒng)可像白天一樣看清路況。當(dāng)兩車交會(huì)時(shí)，它可以大大降低前方汽車前燈強(qiáng)光對(duì)司機(jī)視覺的不良剌激，還可以提高司機(jī)在霧中行車的辨別能力。為看清車后的情況，研制人員又研制出一種新型后視鏡，當(dāng)后方車的大燈照在前方車的后視鏡上時(shí)，自動(dòng)感應(yīng)裝置可隨之讓液晶玻璃反光鏡表面反光柔和，從而使駕駛者不眩目。
1.6 司機(jī)分神智能監(jiān)視系統(tǒng)
這是一種裝在汽車儀表盤上的監(jiān)視系統(tǒng)。它能利用目光跟蹤技術(shù)判斷司機(jī)是否在注意路況，在司機(jī)打磕睡時(shí)及時(shí)發(fā)出提醒。這種監(jiān)視系統(tǒng)采用兩個(gè)攝像機(jī)，可持續(xù)不斷地觀察司機(jī)的面部，包括耳朵、鼻子和下巴的方位，據(jù)此來計(jì)算眼情所處的位置，追蹤其眼白和虹膜的狀態(tài)。然后這一系統(tǒng)將當(dāng)前虹膜的形狀與計(jì)算機(jī)模型對(duì)比，分析司機(jī)的視線方向，判斷司機(jī)是否注意路面。
1.7 智能黑匣子
汽車智能黑匣子能客觀地記錄機(jī)動(dòng)車輛發(fā)生車禍前司機(jī)的操作過程，有效地提供駕駛員在事故發(fā)生前作出的種種反應(yīng)。據(jù)稱，交通事故處理部門安裝這種系統(tǒng)后，可隨時(shí)對(duì)穿行在各條公路上的所有汽車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)生車禍，離事故發(fā)生地點(diǎn)最近的交通事故處理中心可以在幾秒鐘之內(nèi)獲取撞車時(shí)的駕駛速度、車內(nèi)乘客傷亡情況等信息。
這種黑匣子與普遍煙盒差不多大，構(gòu)件包括可以儲(chǔ)存、收集和傳輸數(shù)據(jù)的蜂窩電話裝置和外部的保險(xiǎn)裝置。車禍發(fā)生后，黑匣子會(huì)自動(dòng)打開，利用傳感器記錄下汽車的行駛速度以及出車禍時(shí)汽車的撞擊位置，然后將這些信息傳輸給中央通信系統(tǒng)。黑匣子內(nèi)部嵌有全球定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理與傳輸功能。
1.8 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，是指利用先進(jìn)傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)，對(duì)道路和交通進(jìn)行全面感知，實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)間大范圍、大容量數(shù)據(jù)的交互，對(duì)每一輛汽車進(jìn)行交通全程控制，對(duì)每一條道路進(jìn)行交通全時(shí)空控制，以提供高交通效率和交通安全為主的網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用。目前，車車通信與安全控制、車路通信與安全控制是汽車車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展要攻克的難關(guān)。
無(wú)須質(zhì)疑，車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是汽車技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，專家預(yù)測(cè)，車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際應(yīng)用階段將在2020年左右到來。
除上述智能安全系統(tǒng)外，筆者在最近發(fā)表的歐洲重型載貨車安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀中重點(diǎn)介紹的EDB(電子制動(dòng)力分配裝置)、ESP（車身電子穩(wěn)定程序，又稱電控行駛平穩(wěn)系統(tǒng)）、ACC（自適應(yīng)巡航控制裝置）、LKS（車道保持系統(tǒng)）、DAS（疲勞警告支持系統(tǒng)）等等，均屬于智能安全技術(shù)的范疇，在此不再贅述。
二、改善舒適性方面的智能技術(shù)
2.1 智能懸架
智能懸架系統(tǒng)由電子裝置控制，可根據(jù)路面情況，調(diào)節(jié)懸架彈性元件的鋼度和減振器的阻力，使振動(dòng)和沖擊迅速消除。此外，智能懸架還可以自動(dòng)調(diào)節(jié)車身的離地高度，即使汽車在崎嶇的路面上行駛也不會(huì)出現(xiàn)路面障礙，從而使駕乘人員倍感平穩(wěn)和舒適。
2.2 智能側(cè)傾控制系統(tǒng)
作為完全空氣彈簧支承式側(cè)卸車的選裝配備，智能側(cè)傾控制系統(tǒng)通過對(duì)減震器的電子控制，不斷使減震特性適應(yīng)當(dāng)時(shí)的行駛狀態(tài)、車輛載荷和路面狀況，從而在貨物運(yùn)輸中提高車輛的舒適性、安全性和裝載物的緩沖水平。
2.3 智能空調(diào)
智能空調(diào)系統(tǒng)能根據(jù)外界氣候條件，按照預(yù)先設(shè)定好的指標(biāo)對(duì)車內(nèi)的溫度、濕度、空氣清潔度進(jìn)行分析、判斷，及時(shí)自動(dòng)打開制冷、加熱、去濕及空氣凈化裝置并調(diào)節(jié)出適宜的車內(nèi)空氣環(huán)境。
三、改善動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性方面的智能技術(shù)
3.1 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)一體化智能控制系統(tǒng)
汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)一體化智能控制是指應(yīng)用電子技術(shù)和自動(dòng)變速理論，以電子控制單元（ECU）為核心，通過液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制離合器的分離和接合、選換檔操作，并通過電子裝置控制發(fā)動(dòng)機(jī)的供油實(shí)現(xiàn)起步、換檔的自動(dòng)操縱。其基本的控制思想是：根據(jù)駕駛員的意圖（加速踏板、制動(dòng)踏板、操縱手柄等）和車輛的狀態(tài)（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、輸入軸轉(zhuǎn)速、車速、檔位），依據(jù)適當(dāng)?shù)目刂埔?guī)律（換檔規(guī)律、離合器接合規(guī)律等），借助于相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)）和電子裝置（發(fā)動(dòng)機(jī)供油電子控制裝置）對(duì)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系（發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器）進(jìn)行聯(lián)合操縱和控制，最終實(shí)現(xiàn)整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)化。目前，該系統(tǒng)正在研究發(fā)展階段。
3.2 智能換檔系統(tǒng)
目前，智能換檔系統(tǒng)在歐洲奔馳、斯堪尼亞的高端重卡產(chǎn)品上已投入應(yīng)用，一些旗艦產(chǎn)品上甚至作為標(biāo)準(zhǔn)配置。
斯堪尼亞重卡的智能換檔系統(tǒng)（ScaniaOpticruise）采用全自動(dòng)換檔模式，擁有自動(dòng)離合器和經(jīng)典的離合器踏板兩種配置供選擇。自動(dòng)離合器應(yīng)用電動(dòng)液壓離合控制，可實(shí)現(xiàn)最精準(zhǔn)的換檔。
該系統(tǒng)從多方面惠及駕駛員和運(yùn)營(yíng)商。它不僅提高了駕駛舒適性，使駕駛員在駕駛時(shí)不必總是關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并改換檔位，從而能將更多注意力集中于車輛操控和路面狀況，而且，駕駛員能快速熟悉和適應(yīng)這種自動(dòng)換檔系統(tǒng)，以更加穩(wěn)定和更具效率的方式駕駛。即便是沒接受過培訓(xùn)的駕駛員，也能很快熟悉操作并大幅節(jié)約油耗。另外，該智能換檔系統(tǒng)還可以減少離合器和其他傳動(dòng)元件的磨損，延長(zhǎng)使用壽命。
斯堪尼亞智能換檔系統(tǒng)是市場(chǎng)上第一款自動(dòng)變速系統(tǒng)，在推出后的數(shù)年時(shí)間里進(jìn)行了多次改進(jìn)。它與離合器配合還具有以下特點(diǎn)：
?。?）新款斯堪尼亞智能換檔系統(tǒng)引入了全新自動(dòng)離合器控制系統(tǒng)，從而可為客戶提供全自動(dòng)換檔系統(tǒng)和離合踏板兩種選擇。
?。?）自動(dòng)離合器擁有高精電子控制系統(tǒng)，即使沒有離合器踏板也能實(shí)現(xiàn)精確換檔。
?。?）精確控制模式能提供超精細(xì)的離合器控制、加速反應(yīng)和更順暢的發(fā)動(dòng)機(jī)控制。
?。?）自動(dòng)離合器在換檔時(shí)將離合器與動(dòng)力系統(tǒng)暫時(shí)分離，換檔更為快捷、順暢。
?。?）綜合電子保護(hù)設(shè)備能將離合器的磨損降至最低。
3.3 智能發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)
智能發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)是在柴油機(jī)電控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，它以柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷作為反映柴油機(jī)實(shí)際工況的基本信號(hào)，參照由試驗(yàn)得出的柴油機(jī)各工況相對(duì)應(yīng)的噴油量和噴油定時(shí)及MAP圖來確定基本的噴油量和噴油定時(shí)，然后根據(jù)各種因素（如水溫、油溫、大氣壓力等）對(duì)其進(jìn)行各種補(bǔ)償，從而得到最佳的噴油量和噴油正時(shí)，然后通過執(zhí)行器進(jìn)行控制輸出。最終保證柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性達(dá)到最佳的平衡。
3.4 智能車隊(duì)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)
2011年4月21日，在上海國(guó)際車展上，梅賽德斯-奔馳卡車首次在中國(guó)展出了FleetBoard-智能車隊(duì)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，這一開創(chuàng)性的管理系統(tǒng)旨在最大程度地提高車隊(duì)生產(chǎn)率及貨運(yùn)車輛的經(jīng)濟(jì)效率。
FleetBoard通過衛(wèi)星定位技術(shù)，使管理者對(duì)車輛信息和駕駛員操作行為進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，可大幅改善車輛燃油經(jīng)濟(jì)性，并將物流訂單、配送流程和企業(yè)內(nèi)部的ERP系統(tǒng)及庫(kù)存信息系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)共享信息最大化，從而提高物流效率。
目前Fleetboard作為標(biāo)裝配置安裝在奔馳第四代ACTROS系列重卡上，試驗(yàn)證明，F(xiàn)leetboard至少能使油耗下降5%，最好的情況下甚至可以下降15%。目前的Fleetboard版本還帶有一種經(jīng)濟(jì)性模式EcoSupport，能夠?qū)ν＼嚑顟B(tài)進(jìn)行分析，并給出改善建議。EcoSupport安裝在旅行計(jì)算機(jī)中，駕駛員可隨時(shí)刪除。
四、改善駕駛員操控性方面的智能技術(shù)
4.1 GPS全球?qū)Ш较到y(tǒng)
GPS(GlobLpilotsystem)全球?qū)Ш较到y(tǒng)也稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。它是依靠地球周圍的24顆定位衛(wèi)星，不斷的對(duì)地面發(fā)射三維位置、三維速度的電子信息，然后通過地球上安裝的相應(yīng)的接收設(shè)備接收到這些信息，并用中轉(zhuǎn)幀繼續(xù)設(shè)備進(jìn)行分析，從而判定發(fā)射提供信息的物體所處方位的一種定位系統(tǒng)。
GPS的主要功能大致有以下幾個(gè)方面:
?。?）實(shí)時(shí)顯示汽車在預(yù)先制定的電子地圖中的位置、行駛速度，以及與目的地之間的距離。輸入目的地后自動(dòng)生成一條去目的地的最佳行駛路線，并在轉(zhuǎn)彎時(shí)用語(yǔ)言提醒用戶，使用戶去任何地方都不用問路，便可直接到達(dá)。
（2）隨時(shí)可查詢沿途的酒店、商店、加油站、修理廠、車站、碼頭等，為用戶提供方便。
?。?）可在汽車遭遇搶劫后，在指定范圍內(nèi)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，并把汽車所處的位置報(bào)告警察。
?。?）停車后可用其播放音樂或VCD。
GPS導(dǎo)航系統(tǒng)主要由兩部分組成，一部分是由安裝在原車上的GPS接收機(jī)和顯示設(shè)備組成；另一部分是由計(jì)算機(jī)控制中心組成。兩者之間通過定位衛(wèi)星進(jìn)行聯(lián)系。
4.2 智能駕駛系統(tǒng)
汽車智能駕駛系統(tǒng)相當(dāng)于機(jī)器人，能代替人駕駛汽車。它主要通過安裝在前后保險(xiǎn)杠及兩側(cè)的紅外線攝像機(jī)，對(duì)汽車前后左右的一定區(qū)域進(jìn)行不停的掃描和監(jiān)視，車內(nèi)計(jì)算機(jī)、電子地圖、光化學(xué)傳感器等對(duì)紅外錢攝像機(jī)傳來的信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，并根據(jù)道路交通信息管理系統(tǒng)傳來的交通信息，代替人的大腦發(fā)出指令，指揮執(zhí)行系統(tǒng)操作汽車。
4.3 智能鑰匙
商用車智能鑰匙能發(fā)射出紅外線信號(hào)，既可打開車門，也可以打開燃油加注孔蓋。更先進(jìn)的智能鑰匙則像一張信用卡，當(dāng)司機(jī)觸到車門把手時(shí)，中央鎖控制系統(tǒng)便開始工作，并發(fā)射一種無(wú)線查詢信號(hào)，智能鑰匙作出正確反應(yīng)后，車鎖會(huì)自動(dòng)打開。同時(shí)，只有當(dāng)中央處理器感到鑰匙卡在汽車內(nèi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)啟動(dòng)。
4.4 智能保養(yǎng)系統(tǒng)
該系統(tǒng)不斷記錄運(yùn)行狀態(tài)的各種重要數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算磨損速度，并以此提示距離下次保養(yǎng)的剩余里程，它不僅使?jié)櫥汉湍p件得到充分利用，而且減少了保養(yǎng)所需的停車時(shí)間，有利于提高車隊(duì)管理效率；該系統(tǒng)還可以記錄駕駛員的操作錯(cuò)誤情況，便于人員診斷故障原因。早在上世紀(jì)九十年代末期，智能保養(yǎng)系統(tǒng)就是奔馳Actors重卡的標(biāo)準(zhǔn)裝備。
