2012年人与汽车技术展:零部件厂商展示的采访(2)

提高内燃发动机车型效率、小型轻量化、提高燃效、安全技术的展示

2012/07/02

概 要

  2012年5月23日~25日在太平洋横滨举办了“2012年人与汽车技术展”,以下是对零部件厂商(含部分材料厂商)展出的提高内燃发动机车型效率、小型化轻量化、提高燃效、舒适性、安全及导航仪等相关技术采访的概要。

 爱信精机展出扩大可变领域的中间锁止VVT、电装展出最高可实现300MPa喷射的第4代共轨系统、ZF展出横置发动机专用9速AT等,各厂商展示了内燃发动机的动力总成以及可提高效率的相关零部件。

 实现小型轻量化的技术方面,电装展出薄型冷凝器,旭化成展出树脂油底壳的样品。爱信精机展出提高燃效的前百叶格栅。

 还展出了安全、舒适及简便性能方面的多项技术。FPS介绍了可发出不同于原有球面波的平面波扬声器、以及应用于车辆的具体案例。

 此外,爱信AW电装Clarion展出与智能手机连接的车载导航仪。

相关报告: 2012年人与汽车技术展:零部件厂商的展示(1)


内燃发动机车型的动力总成与提高效率的技术


アイシン精機が出展した、中間ロック機構付可変バルブタイミング
爱信精机展出的中间锁止可变气门正时系统
(图片右上角为普通的VVT,右下角为中间锁止VVT) (放大


トヨタ86/スバルBRZが搭載する6速MT
丰田86/斯巴鲁BRZ搭载的6速MT(爱信AI展出) (放大


ZFが出展した横置きエンジン用9速AT
ZF展出的横置发动机专用9速AT (放大


デンソーが開発中の、第4世代コモンレールシステム
电装研发中的第4代共轨系统

 

内燃发动机车型动力总成及提高效率技术

爱信精机 液压式
中间锁止
可变气门正时系统
 爱信精机展出中间锁止可变气门正时系统。通过采用薄叶片方式,实现更紧凑的系统,尺寸与现有产品相同,但扩大了大转动变换角(从最迟角到最快角65度发动机曲轴)。
 过去的液压控制式VVT一般停止锁止位置在VVT可变范围的最迟角,通过改良锁止结构,设置了可在中间位置进行确切的锁止及解除锁止的结构。
 展示的新VVT系统通过以下这些改良,(1)降低发动机启动时与启动后产生的尾气排放(HC);(2)还可放大过去无法使用的迟角范围,通过米勒循环提高燃效等。
爱信AI 6速MT  丰田86/斯巴鲁BRZ搭载的6速手动变速器。减少换挡操作,实现更适合运动车的轻快的换挡感受。
ZF 9速AT  展出全球首款乘用车横置发动机专用9速自动变速器。2013年开始将在美国北卡罗来纳州新建工厂生产。齿轮比范围实现9.8,比现有6速AT可最多改善16%的燃效,并同时实现舒适的行驶感受。
 实现快速响应,缩短变速时间,可根据不同的行驶情况,选择最合适的快速加速或高速行驶等排挡。不仅可以一次换1档,还可以一次换多档。

(注)ZF目前生产主要搭载于高级车型的后轮驱动8速AT。展示的9速AT主要用于前轮驱动车型搭载的横置发动机,可适用于更广泛的车种。克莱斯勒宣布将搭载ZF的9速AT(将搭载于2013年的Dodge Dart)。

电装 第4代
共轨系统
+
闭合环路
喷射控制系统
 电装开发第4代共轨系统使用250~300MPa的超高压燃油喷射系统,为实现更适合燃烧的喷雾。乘用车产品压力可提高至250MPa,净化排放尾气,重型商用车产品压力可提高至全球最高水平的300MPa,减少烟雾。
 采用全球首款闭合环路喷射控制系统。喷油器内置压力传感器,可将喷射率反馈给喷油器,为将低燃耗、净化尾气做出贡献。
 据悉,喷油器将使用螺线管型。计划通过实现理想的燃烧,取消氮氧化物处理装置的配备。
住友化学 柴油颗粒
滤清器
 住友化学开发具有优异耐热、耐用性的钛酸铝,并开发了该材料制造的柴油颗粒滤清器。不仅可一次性捕集大量颗粒物,压力损失也极低。

 资料:2012年人与汽车技术展的产品展示、展板展示及分发资料。以下相同。

 



转向柱式及双小齿轮式EPS


コラムタイプEPS(トヨタ86/スバルBRZが搭載する)
转向柱式EPS(搭载于丰田86/斯巴鲁BRZ)


デュアルピニオンタイプEPS(ダイムラーのAクラス/Bクラスに供給)
双小齿轮式EPS(供应戴姆勒的A级/B级车)

转向柱式及双小齿轮式电动助力转向系统(EPS)

捷太格特 转向柱式EPS  供应丰田86、斯巴鲁BRZ的转向柱式EPS。通过采用转向柱式,降低转向齿轮(控制左右两轮的齿轮)的搭载位置,从而降低车辆的重心(只要不将EPS的辅助装置设置在与控制左右轮的转向齿轮相连的位置即可)。
双小齿轮式EPS  小齿轮设置在齿条轴上的2处(传导把手动作的小齿轮、以及另外的小齿轮、电机、ECU构成的辅助结构)。通过分离把手轴与辅助结构,使EPS的安装变得更加容易,提高车辆的合理布局性。与捷太格特的原有小齿轮式相比,输出功率提高20%。目前正在为戴姆勒的A级及B级车进行量产。
泵型电动液压助力转向系统  由电动泵产生液压的动力转向系统。一方面保持液压式的有力感觉,一方面控制高速行驶时以及非操舵时的电机转速,降低燃耗。供应马自达Aqua。

 

 



实现小型化轻量化的技术


写真手前が軽量・薄幅エアコン用コンデンサ、奥が従来タイプ
图片前方为轻量减薄空调冷凝器,后方为原有款式(电装展出)


RFM成形した冷却パイプ
RFM成形冷却泵(旭化成/RPTOPLA展出)


樹脂製オイルパンの試作品
树脂制油底壳样品(旭化成展出)


40%の軽量化が可能なCFRPシートフレーム
可减轻40%的CFRP座椅框架(日本发条展出)


低トルク・軽量ハブユニット
低扭矩、轻量轮毂单元(捷太格特展出)

小型轻量化技术方案

电装 轻量、减薄
空调冷凝器
 电装全面改良空调冷凝器,开发出实现大幅小型化的新型冷凝器"Global Inner-fin Condenser"。管内内肋的高密度化,扩大导热面积,使肋片的散热孔形状更微细,提高散热性能,将原先宽度在16mm的产品减薄至11mm,实现小型化。应用于丰田2012年5月投放的新款卡罗拉的空调。
 本产品还考虑到材料的当地采购性。此外,通过减薄,可提高发动机内部设计的自由度,也为目前丰田在各车型之间进行的零部件共用做出贡献。
旭化成/RPTOPLA RFM
(特殊气体射出成形)
 RFM(RP Topra Floating Core Molding)是使用特殊气体移动球状浮动型芯,排出产品内部的树脂,使硬管成型的一种技术。提高了设计的自由度,可减轻金属产品60%的重量。欧洲车型中广泛采用,也应用于丰田的欧洲车型。使用的树脂由旭化成化学供应。
旭化成 树脂制油底壳
(样品)
 展出了开发中的树脂制油底壳。利用旭化成化学自主CAE技术,通过了发动机耐用测试等各种测试条件。金属制油底壳的重量为3.1kg,但该尺寸的展品减轻至1.2kg。
日本发条 中空横向稳定杆
内面喷丸加工
 过去,中空横向稳定杆比实心产品最多减轻30%。日本发条自主开发内面喷丸加工产品后,可比实心产品减轻53%。(喷丸加工是指将无数个小钢球剧烈击打对象物体的表面,可实现用锤子敲打的同等效果,大幅提高疲劳强度)。
 集中向横向稳定杆2处弯折的部分进行内面喷丸加工,使2.40kg(减轻53%)的中空材料实现等同于5.07kg实心产品的强度。
CFRP座椅框架  座椅框架的侧面框架、下面板采用CFRP(碳纤维强化树脂),与现有产品相比减轻40%,提高45%强度。据悉,本展品尚处概念阶段。
捷太格特 低扭矩、
轻量轮毂单元
 供应大发Mira e:S,展出低扭矩、轻量轮毂单元(用于从动轮)。轮毂、鼓式转子、轴承保持器的重量合计可减轻640g/台,滚动损失及座椅滑动摩擦的摩擦力(的合计)减少55%。
小型轻量
驱动轴
 供应大发Mira e:S,展出小型轻量驱动轴。利用解析技术,设计最适合形状,从而实现小型轻量化。外径减小4%,质量减少200g(8%)。

 

提高燃效的新对策


燃費向上に貢献するフロントグリルシャッター
提高燃效的前百叶格栅(爱信精机展出)


低フリクションチェーンレバーガイド
低摩擦力链条杆、链条导板(NTN展出) (放大

 

提高燃效的新对策
爱信精机 前百叶格栅  前保险杠设置格栅,发动机水温较低时,可闭合格栅,促进暖机,此外,高速行驶时还可闭合格栅,降低空气阻力等,从而提高燃效。可根据水温及车速的信息开闭格栅。新款雷克萨斯GS450h的日本车型及欧洲车型中采用。
NTN 低摩擦力
链条杆、链条导板
 目前正时链条在树脂性链条导板(支撑板)上滑动,利用轴承将滑动阻力变为滚动阻力,从而可最多减少50%摩擦力、平均减少22%摩擦力,提高约1%的燃效。(展出产品)

 

 



电装、爱信精机、GENTEX的预警安全装备

 

提高预警安全技术

电装 驾驶员状态监控  通过搭载于车辆转向器的摄像头拍摄的驾驶员脸部图像,利用图像识别技术,可检测或推断出驾驶员的状态、面部朝向、眼睛开闭及睡意度、头部位置等信息。根据走神、闭眼、瞌睡等现象发出警告及警报。
爱信精机 后方物体监视  立体摄像头可识别物体的位置及种类(车、人、儿童、自行车等)与动作,判断危险程度并告知驾驶员,使碰撞等事故防范于未然。
车辆周边监视  将容易产生碰撞的拐角处物体清楚地通过俯视镜头(从车辆整体上方看到的图像)显示在画面上。
驾驶员异常检测  座椅内置传感器,可检测出心跳及呼吸的异常情况,如判断出紧急情况,将向外部发出警报。
走神、瞌睡检测  从驾驶员的脸部图像可检测出脸部朝向及眼皮张开程度,对走神、瞌睡发出警告。
GENTEX 智能光束  通过CMOS摄像头确认车辆前方及周围的交通情况,可自动切换远光灯和近光灯。GENTEX几乎向所有整车厂商供应该系统。供应日本整车厂商中的丰田、本田的欧洲车型。日本车型中的新款卡罗拉(Axiom与Fielder)的部分规格标配该系统,部分规格可选该系统。
 日本的安全法规中,规定远光灯必须照出前方100m,照明距离超过近光灯(40m)的1倍以上。且根据GENTEX的实验结果,仅开启近光灯行驶时,为避免潜在的危险必须将时速控制在64km以下。
带监控器的室内镜  倒车时,车辆后方的画面显示在室内镜的左端。驾驶员只需最小幅度移动视线,就可确认后方情况。据调查结果显示,多数驾驶员认为该位置比仪表板中央更能确保安全,还可缩短发现障碍物后踩下刹车的时间。
指示灯  夜间驾驶员接近车辆的时候,驾驶座车门的后视镜中设置的灯光会发光,照明车辆周围及脚下,辅助驾驶。
车侧盲区管理系统  美国的安全法规中,规定后视镜的大部分面积应为平面(优先考虑到距离感)。安全法规所允许的范围内(后视镜的外侧部分)进行曲面,扩大有效视野范围(平面镜的后方视野为12度,“平面 + 曲面”镜可扩大至22度)。

 

 



提供清凉感的座椅及清晰音响的扬声器等


新型カローラが搭載する送風シート
新款卡罗拉搭载的送风座椅(丰田纺织展出)


カルソニックカンセイが出展した、射出成形で作ったインパネ表皮
康奈可展出的射出成型仪表板表皮(日产Sylphy采用)

具备清凉感的座椅及清晰音响的扬声器等

丰田纺织 照明双控台  应用于大发Tanto Exe特制版的前控台与车顶控制台。镜头中使用同时具备反射性与透光性的半反射镜膜(东丽制造),白天可通过电镀演绎高级感与高品质感、夜间开启照明后,蓝色的装饰灯演绎出具有未来感的车内氛围。
供应新款卡罗拉的
送风座椅
 标配于新款卡罗拉Axio(日本国内车型)1.5LUXEL。展出带运动座椅送风设备及加热器的座椅。搭载的送风功能,能从靠背与座椅面由风扇吹出凉爽的风。将感受到凉爽的所需时间缩短60%。
 冬季则可通过内置加热器在寒冷的天气里温暖容易受冷的肩、腰及下肢。首次将带送风功能的座椅应用于紧凑级车型。
细长式样座椅
(开发中)
 开发透气性优异的新型网状材料,通过取消靠背的聚氨酯泡沫零部件等,使座椅靠背的厚度比过去的座椅减少40%,座椅整体减轻10%。目标将夏季感受到凉爽的所需时间缩短80%。
小型FR运动座椅  应用于丰田86、斯巴鲁BRZ。开发出高性能运动座椅,可感觉车辆的运动,获得较高的可控性。还具备符合运动车的细长且简洁的设计。
FPS Flat Panel Speaker  过去箱型扬声器的声音称之为圆锥型(球面波),一旦发生干涉后原声会变质,且距离20m远处音量会减少至4分之1。FPS的平面扬声器为发射平面波的扬声器。平面波像大海的波浪一样直线前进,保真度高,不易衰减,指向性高(声波发射的范围容易控制)。
 汽车、摩托车方面,应用于丰田花冠、铃木Skywave。此次展会中,充分利用了平面波,(1)介绍将车顶改为振动板,从车顶上洒落下清晰音响的空间(改造丰田Ractis,与制造车顶的丰田纺织共同开发);(2)展出HV、EV专用车辆接近警告装置。振动发动机罩、保险杠等,实现较高指向性及较大声压的警报声。比过去的球面波更容易使老年人听到。

(注)平面扬声器目前使用于国会议事堂的众议院本会场、大学讲堂、东京天空树1F、120多处站台(因指向性高,不易对车站周边居民造成噪音污染)等各个方面。已在全球主要国家获得专利。

高品质低成本的表皮射出成型技术
康奈可 射出成形表皮  康奈可开发出可射出成型高品质表皮的技术。与旭化成、日产共同开发具有高流动性的树脂,将熔解的树脂注入模具内1mm的缝隙中,使之固定成型。
 过去采用高级工艺粉末搪塑工艺(将热可塑性树脂的粉末注入加热后的模具中,旋转整个模具,使接触到模具表面的粉末熔解,并成型)。新工艺可将设备成本削减1/4,将周期削减1/5。
 计划将日本开发的技术导入新兴国家。2012年4月,在北京车展上发布的新型日产轩逸采用该技术。作为通用设备进行制造,可在康奈可全球各基地进行生产。

 

 



可连接智能手机的导航仪

 

可连接智能手机的导航仪

爱信AW NAVIelite  凝聚了爱信AW的导航仪技术的真正意义上的智能手机导航仪应用软件。不使用通常尺寸的导航仪画面,而是直接利用智能手机。可安装于iPhone3GS、iPhone4、iPhone4S,自2012年3月开始向搭载Android OS的手机提供该项服务。年费为3,800日元,还提供年费2,800日元的简易版mini。
 以"Door to door"为口号,通过语音提示及画面放大功能,可在30m前确认目的地,确实地提供导航功能。此外,需要转弯的路口可提供清晰的3D画面,更明确地告知正确的行进路线。每2个月可对地图数据进行1次更新,利用最新信息的地图进行驾驶。
 此外,6月1日上市的丰田真正智能手机导航显示屏DAN-W62可与iPhone版NAVIelite进行连接。NAVIelite的地图可通过7英寸的画面进行观看并操作。
智能手机连接
导航仪的应用软件
 展板介绍了将智能手机与导航仪通过蓝牙连接的应用软件smart nAVVi Link。可通过智能手机的搜索结果及联系方法等设置导航仪的目的地,将智能手机作为导航仪的AV遥控器进行使用,可将导航仪中的燃耗信息、生态试点历史数据下载至智能手机进行阅读等。
 可安装的硬件为iPhone以及Android系统的智能手机(计划)。可进行连接的导航仪的型号为日本国内丰田经销网点销售的可选型2012款导航仪(计划)。

(注)爱信AW还展出了在整车厂商生产线上安装的过去型号的导航系统(不能与智能手机连接)展板。包括地图差异(更改部分)通讯系统、智能交通信息系统、高精度定位(高度精确地定位车辆位置)、自动导航(根据地图信息辅助AT换挡、制动操作)等。

电装 NaviCon  NaviCon是一款利用智能手机的应用软件查找目的地并传送至导航仪的应用软件。设置目的地后,可由普通的导航仪进行导航。将智能手机主要运用于目的地的设置,通过该应用软件,可将多款应用软件(目前达100种以上,预计未来还将增加)的搜索结果传送至丰田纯正、富士通天、JVC KENWOOD等多种导航仪。
 NaviCon可与iPhone与安卓系统智能手机连接(可免费下载)。
Clarion Smart Access  Clarion开发可与iPhone(未来也可与安卓系统智能手机相连接)连接的云型信息通讯服务Smart Access,2012年6月美国、日本开始提供服务。陆续还将在全球展开。
 在日本,6月可使用Smart Access的导航系统NX712等3款机型上市。基本功能为道路引导功能,每年还将进行6次地图数据的更新。与iPhone连接后,还可利用网络收音机、最新新闻、天气预报等功能。所有菜单均可切换日、英、韩、中4国语言。
 6月Smart Access车展显示装置兼控制器Next Gate在美国上市。此外,在美国,由于导航仪的普及率比日本低,Smart Access的米国版与日本有所不同,还包含导航软件InfoGation。在美国计划主要通过家电批发店进行销售。

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