2013年人与汽车技术展:零部件供应商的展出(2)

轻量化等内燃发动机车的燃耗改善、安全支持、智能手机连接导航等

2013/06/18

概 要

 本报告“零部件供应商的展出(2)”为2013年5月22~24日在太平洋横滨会展中心举行的“2013年人与汽车技术展”的第2篇采访报告“,主要介绍轻量化・内燃发动机车的燃效提高等展出内容。

 轻量化材料方面,展出碳纤维强化树脂及ABS树脂的使用案例。

 燃效提高方面,展出多种途径。Exedy展出低燃耗扭矩转换器。Univance正在开发启动时通过并用奇数档离合和偶数档离合,实现小型化的DCT。另外还展出努力实现可比涡轮增压器和机械增压器媲美精细控制的电子式Wastegate执行器(Hella开发中)、电动机械增压器(法雷奥开发中)。丰技研T.RAD展出可利用尾气热能提高燃效的系统。

 另外小糸制作所展出“远光可变大灯”,电装Hella展出支持安全驾驶辅助系统的各种传感器。


 关于该展会中EV/HV相关零部件・技术的展出内容,请参考
2013年人与汽车技术展:零部件供应商的展出(1)(2013年6月登载)
关于整车厂的展出内容,请参考
2013年人与汽车技术展:整车厂的展出(2013年6月登载)


※照片可点击放大。



碳纤维强化树脂(CFRP)等轻量化材料的使用

 三菱化学控股集团与东丽展出碳纤维强化树脂(CFRP)制车身、车轮、保险杠等。

 Magna Steyr展出为梅萨德斯-奔驰车配套的全铝制车身。

 

試作車"MOMA" 尽可能使用CFRP制造的试制车"MOMA" (三菱化学控股集团展出) CFRP製ホイール CFRP制车轮(东丽展出)
CFRPモノコックボディーとドアインナー CFRP单体车身及门内饰(东丽展出) Mercedes-Benz SLS AMGのアルミボディー Magna Steyr生产的 Mercedes-Benz SLS AMG的铝车身
バックドアガーニッシュとリアスポイラー 东丽开发的ABS树脂制尾饰件及 后扰流板 シリンダーヘッドの樹脂化 丰田纺织展出的搭载OCV(Oil Control Valve)的 气缸盖罩的树脂化
樹脂製スライドベアリング"DryLin" igus展出的树脂制滑动轴承"DryLin"

 

碳纤维强化树脂(CFRP)的应用

三菱化学 控股 CFRP制 MOMA  MOMA (CLO1-M)车身尺寸长4450mm×宽1890mm×高1230mm,干燥重量为1030kg。为CFRP单体壳、车门饰件等尽可能使用CFRP的概念车。搭载V6发动机,乘车定员为2 + 2。
 成型方法采用预浸料片压缩成型(PCM)。使CF编织片浸含速硬化性树脂后放入模具压缩成型。成型时间约10分钟。目前使用200吨的冲压机,计划近期引进1,000吨的冲压机。

(注)"MOMA"由Challenge公司开发。该公司从事赛车、展示车的设计和制造,1980年代中期开始致力于CFRP。2012年11月成为三菱化学集团的一员。

东丽 车轮  开发出CFRP制车轮。重量为4.55kg(较铝制车轮减轻38%)。还获得JWL认证(对铝制车轮的品质认证),目前正在进行公司内的实装测试。
前保险杠  展出2007年9月为限量发售300辆的“Honda Civic MUGEN RR”配套的CFRP制前保险杠。据称后扰流板也进行了CFRP化。
其他  此外,还展出搭载于EV概念车"TEEWAVE" AR1的CFRP单体车身/碰撞吸能盒、搭载于Lexus LFA的发动机罩、与Mercedes-Benz共同开发的行李箱盖等东丽目前为止制作的10款左右CFRP产品。
小高精密 CFRP制 座架  将CFRP的预浸材料片浸入热固性环氧树脂后成型的座架试制品。依然使用目前使用中的高强度材料,整体重量从12kg下降到9kg。

 

其他轻量化材料

Magna Steyr 铝制车型  展出Mercedes-Benz SLS AMG(搭载V8 6200nn发动机)的铝制车身。
东丽 ABS树脂制 后扰流板等  展出ABS树脂制尾门饰件(三菱Outlander和Lexus CT200h)及后扰流板(丰田Ractis、RAV4、Wish等)。
 ABS树脂的成型性能(射出成型)良好,但存在容易出现涂装不良的问题。为解决该课题,降低不良率,开发出可完美完成涂装的ABS树脂。东丽以料球的状态供货。
河西工业 纳米复合 PP材料  展出含有纳米级别增强材料的PP材料制零部件。较传统产品相比,具有不易划伤,即使划伤也不易看出的特点。目前用于日产Juke的B柱下部的外饰中。还可实现15%的轻量化。
丰田纺织 树脂制 气缸盖罩  关于搭载控制VVT的OCV(Oil Control Valve)的气缸盖罩,在OCV部分保留为铝制的同时,实现其他部分的数值化,较传统的铝制盖罩相比,达到40%的轻量化。
 与丰田、大发共同开发,搭载于丰田Ractis等车型中。
M-Benz车用 门饰  为Mercedes-Benz CLS-Class配套门饰。使用天然材料作为基础材料,为环保及轻量化做出贡献。另外表面使用真皮材料,演绎出高级感。
 BOSHOKU AUTOMOTIVE EUROPE为戴姆勒、宝马、大众集团等具有代表性的欧洲整车厂家配套门饰及车顶等内饰产品。
igus 树脂制轴承  igus为总部位于德国的树脂轴承“igus®”的制造商。此次特别占用空间,展出了用于直线上移动的“DryLin”轴承。
 车载用途方面,可用于滑动车顶、滑动门等的滑动部位。具有低粘着性、吸湿少等特点。

(注)关于"igus",请参考第3届汽车轻量化技术展报告 http://www.marklines.com/cn/report/rep1144_201302#2

 

 



可提高燃效的动力总成及相关零部件

 Exedy展出大发产CVT、搭载于本田N BOX的CVT、为马自达SKYACTIV-DRIVE(AT)配套的低燃耗液力变矩器。

 Univance展出启动时并用奇数档离合器和偶数档离合器的DCT。

 涡轮增压器和机械增压器方面,Hella正在开发涡轮增压器Wastegate的电子控制系统。法雷奥推出电动机械增压器。

 

マツダ製6速AT 搭载Exedy的SUTC(Start-up Torque Converter)的 马自达产6速AT(2000cc级发动机用)。 绿色部分为多板离合器。(Exedy展出) Dual Clutch Transmission Univance新开发中的Dual Clutch Transmission
1.5Lクラス車向けコラムタイプEPS 1.5L级别车用柱型EPS(将照片右侧的电机 和ECU一体化)(JTEKT展出) Porsche V8 4800ccエンジンに供給するターボチャージャー 三菱重工为Porsche V8 4800cc发动机配套的 涡轮增压器(照片显示V8发动机的一侧)
電子制御式Wastegateアクチュエータを搭載するターボチャージャー 搭载电子控制式Wastegate执行器的 涡轮增压器(Hella展出) Valeoが出展した電動スーパーチャージャー 法雷奥展出的电动机械增压器

 

展出为燃效提高做出贡献的动力总成相关技术

EXEDY 扁平扭矩 转换器  由于长度受到限制的FF车变速器中要收纳性能得到提高的阻尼器及锁止离合器,因此推进圆环(从输入叶轮-泵轮到输出叶轮-涡轮的机油流路)轴尺寸的缩短(扁平化)。由于扁平化可能会造成机油流通阻碍,降低传导效率,因此开发出利用计算机解析实现高效率的泵轮、定子、涡轮机转轮,优化机油的流通。
 展出使用Exedy“扁平扭矩转换器”的大发产CVT(搭载于2011年9月发售的Mira e:S以后的车型)。
超扁平扭矩 转换器  展出为本田N BOX的CVT配套,进一步缩短周轴尺寸的“超扁平扭矩转换器”的构成零部件。
 另,扭矩转换器的液体动力传导方面,原本是圆形构造更加有利,但Exedy根据各整车厂的方针,正在开发将圆环扁平化的液力变矩器。
低速锁止 扭矩转换器  展出搭载于马自达Axela/CX-5 2000cc车的SKYACTIV-DRIVE用低速锁止液力变矩器。采用多板离合器构造和低刚性(柔软)阻尼器。
 采用超薄型圆环,配置于外周部分。SKYACTIV-DRIVE原则上仅在启动时使用液力变矩器(SUTC: 叫做Start-up Torque Converter),锁止范围从原来的49%扩大至82%。由于锁止范围的扩大,使用了可应对严峻使用环境的多半离合器及低强度(软)阻尼器。
Univance DCT (Dual Clutch Transmission)  Univance正在开发新型DCT (Dual Clutch Transmission),并参考出展。启动时,不像传统产品那样仅奇数段用离合器运行,偶数段用离合器也同时运行,使离合器实现小型化,收纳于变速箱中(传统产品由于奇数段用离合器在启动时负荷较大,因此体积较大,安置于变速箱的外侧)。计划2015年实现产品化。
 为搭载于微型车及紧凑级别车进行小型化。此外有将DCT的开发技能用于开发电动车减速器和变速器的构想。
电装 第4代共轨系统和闭环喷射控制系统  电装正在开发第4代共轨系统,使用250~300MPa的超高压燃料喷射系统,努力实现更加适合燃烧的喷雾。乘用车提高至250MPa,使尾气洁净,重型商用车提高至全球最高的300MPa,减少烟雾。
 采用全球首款闭环喷射控制系统。喷射器中内置压力传感器,将喷射率回馈至喷射器,为低燃耗及尾气净化做出贡献。
JTEKT 柱型EPS  将原来独立的电机和ECU一体化,实现小型轻量化。与公司传统产品相比,ECU体积减少40%,电机扭矩效率提高10%。面向1.5L车,搭载于丰田Auris 1.5L车中。

 

涡轮增压器和机械增压器

三菱重工 汽油车用 涡轮增压器  为保时捷4.8L级汽油发动机搭载车配套的涡轮增压器。展出V8发动机的一侧。
柴油车用 涡轮增压器  搭载于2.0L柴油乘用车的VG(Variable Geometry Turbocharger、涡轮容量可根据发动机负荷变化)涡轮增压器。
Hella 涡轮增压器的 Wastegate 执行器  目前的涡轮增压器Watsegate为利用风压运行,防止涡轮增压器及发动机损坏的尾气排放系统。
 Hella正在开发电子控制式Wastegate执行器。通过精密控制进气歧管及涡轮增压器,可提高动力,改善燃效。另外还可减少涡轮迟滞。
Valeo 电动机械增压器  可通过电动化避免低速时涡轮发动机的涡轮迟滞,另外由于低速运转时就产生较大扭矩,所以无需使发动机高速运转,可在摩擦损失较少的领域使用,效率较高。无需牺牲低速驾驶性能即可实现实现进一步的小型化。

 

 



利用尾气热能提高燃效的系统

 丰技研将供应给家用燃气热电并供机组“ECOWILL”的热交换技术与公司长年积累的汽车尾气零部件技术进行融合,开发出新产品,推出集热器及EGR制冷器。

 T.RAD/三五也展出“废热回收系统”。

 

ヒートコレクター 丰技研开发的“集热器”。照片前方左右联通的管子为排气管,中间稍右侧有切换管路的阀。左后方为热交换核心,取暖时尾气通过这里。上部的配管为LLC(制冷剂)的出入管。

 

利用尾气热能提高燃效的系统

丰技研 燃气发动机热电并供机组用热交换器  丰技研自2011年起开始生产、供应由本田负责发电单元开发的家用燃气发动机热电并供机组“ECOWILL”的热交换器。
(车载用途的 推广)  通过将该技术・技能与公司长期积累的汽车尾气零部件技术相融合,开发出新产品,推出集热器及EGR制冷器。
集热器  通过搭载集热器,发动机可快速暖机,提高燃效及冬季的加热性能。在排气管中间安置集热器,暖机时使尾气通过热交换芯,将尾气热能回收至LLC(制冷剂)。达到规定温度后,切换流通路径(阀),恢复至通常的排气路径。(请参照照片)
EGR制冷器  计划在EGR制冷器中也使用相同的热交换器芯。开发出体积约为传统产品1/2的新产品。
T.RAD/三五 废热回收 系统  该系统可在发动机刚启动时,回收尾气的热能加热发动机的冷却水(LLC、Long life coolant)及自动变速器的润滑油(ATF),提高燃效的同时,加快取暖的时间。展出品使用T.RAD产热交换器,由三五生产。
 对汽油车、柴油车也有效果,但对启动时仅靠电机行驶,进行怠速停止等时发动机暖机需较长时间的HV更有效果。为丰田AQUA等车型配套。

 

 



使空调高效化的系统及车顶材料

 

遮熱ヘッドライニング 河西工业为日产Leaf配套的“隔热顶板” (照片前方为接触车顶的一侧)

 

使空调高效化的系统・部材

电装 1席集中空调 系统  注意到即使约8成的时间都仅有驾驶员,但仍然为车内整体调节温度这一点,开发出仅为必要座位调节温度的系统。分别在驾驶席设置2个(脚部和仪表盘部位)、在副驾驶席设置2个(同左)、在后排座椅设置5个出风口,可仅为驾驶席和副驾驶席、或仅为驾驶席送风。
 测定设定温度、环境气温、车内温度等,由系统自动决定空调模式。据电装测定,可最大节约空调耗电约40%、全年可削减约20%(依据电装实施的公司实车测试)。
 分别设置于2012年春天发售的新型Lexus GS 450h/350/250的Version L。
EV Leaf的车顶材料
河西工业 隔热顶板  展出被日产Leaf采用的隔热顶板。车顶材料由6层构成,内部为聚氨酯。其中镀铝层拥有反射红外线的功能。与原来的车顶材料相比,车内温度夏天可降低2.7℃、冬天可升高2.3℃,可有效降低空调负荷。

 

 



照明设备的新产品

 

ハイビーム可変ヘッドランプ Lexus LS600h搭载的“远光可变 大灯(LED规格)”(小糸制作所展出)

 

照明设备新产品的展出

小糸制作所 远光可变 大灯 Adaptive Driving Beam (ADB)  开发出远光照射时,通过摄像头感知前方行驶车辆的尾灯及对面行驶车辆的大灯,自动遮挡必要的部分,以防止对其他车辆产生晃眼的Adaptive Driving Beam(丰田的商品名为Adaptive Hi-beam System)。可通过增加远光灯下的行驶频率,为提高夜间视觉性做出贡献。
 若在远光范围内感知车辆,利用智能AFS的功能调整光轴的方向,同时控制遮光,避免对前方行驶车辆或对面行驶车辆直接照射远光。
 2012年10月发售的新型LS600h中设置了LED大灯的ADB、2012年12月发售的Crown Royal/Athlete设置了HID大灯的ADB。
第4代LED 大灯  2013年5月发售的新型Lexus IS中设置了一侧使用一个LED(44W/台)的第4代LED大灯(IS300h为标配,IS350和IS250为选配)。
 搭载于2007年发售的Lexus LS600h中的LED大灯每侧有5个LED,通过提高性能,大灯一侧使用1个LED即可。

 

 



展出支持安全驾驶的传感技术

 电装广泛提供可检测驾驶员状态、车辆周边情况、车辆状态,支持安全驾驶的各种传感器。并介绍了最近搭载于实车的新型传感器。

支持安全驾驶的各种传感器

电装 新型图像传感器  图像传感器拥有检测道路白线及前方物体的功能。开发出体积较传统产品小型化50%的新型图像传感器。新型图像传感器除原来的车道偏离警告系统(LDW)外,还增加了自动远光控制系统(AHB)功能。
 通过将搭载于图像传感器的摄像机由黑白彩色化,可作为LDW应对全球各国的各种道路标识,另外还可作为AHB系统,方便辨识前方车辆的尾灯及其他光源。
 2012年7月自中国市场起投放全球的Lexus ES中作为厂家选配设定。
新型 毫米波雷达  电装开发出新型毫米波雷达。检测距离由原来的151m扩大至205m。另外检测角度到前方35m的距离,由±10度增加至±18度,为碰撞危害降低系统及车辆距离控制系统的工作范围扩大做出贡献。2012年11月起被新型马自达Atenza采用。
新型 激光雷达  开发出搭载于2012年12月发售的新型大发Move的微型车首款碰撞回避・冲击缓和系统“智能辅助”向新型激光传感器。以用于市区及拥堵道路等低速行驶区域为前提,通过设定扫描区域、距离等,简化激光发信功能,实现小型化・低成本化。
 (注)“智能辅助”在约4~30km的行驶中起作用,避免碰撞、或降低碰撞的危害。
弹出式发动机罩用行人碰撞检测传感器  电装开发出可高精度预测碰撞的弹出式发动机罩用行人碰撞检测传感器。被丰田2013年1月下旬开始生产的Crown Hybrid采用(这是丰田车首次搭载弹出式发动机罩)。
 原来是利用安装于保险杠内的加速度传感器检测碰撞,但存在计量值随着行人碰撞位置的不同而变化的课题。新型传感器设置于安装在保险杠内部的中空构造体内,通过将保险杠碰撞时产生的变形转换为压力进行检测,及时碰撞位置不同,仍可稳定地检测碰撞,提高计量精度。
Hella 24GHz雷达  Hella的24GHz雷达用于死角检测系统、车道变更辅助系统等中。被2012年11月发售的新型马自达Atenza的“后方车辆监控系统(RVM)”采用。现行产品称为第2代,还展出检测角度等得到提高的第3代产品(开发中)。
 RVM可检测旁边(左右)的车道及从后面驶近的车辆,警报驾驶者变道时的危险。

 

 



与智能手机连接的导航仪

 

ITS対応DSRC車載器の概念図 对应ITS的DSRC车载器的概念图(电装展出)

与智能手机连接的导航仪

爱信AW NAVIelite  浓缩爱信AW的导航技能的真正智能手机导航应用。画面不使用通常尺寸的车载导航画面,而是直接利用智能手机。对应iPhone3GS、iPhone4、iPhone4S、iphone5(从iOS4.1开始)。使用费用为每年3,800日元、还提供每年2,800日元的简易版 mini。
 提出"Door to door",利用语音导航及放大图显示,引导至可看见目的地的30m范围内。另外,利用清晰的3D图像显示需要转弯的十字路口,清晰明白地指出行进路线。2个月对地图数据更新1次,因此可按照最新的地图行驶。
 另,还增加了若iPhone拍摄的照片中存在位置信息,可从其信息中设定目的地的“即刻检索”功能。
电装 NaviCon  传统的车载导航仅通过储存的地图及建筑信息运作。但由于智能手机的普及,可经常连接网络,积累最新的信息。
 NaviCon为将智能手机搜索到的目的地传送至车载导航仪的应用程序。目的地设定后进行通常的车辆导航。可用于多种应用、各整车厂纯正的车载导航、富士通天、JVC Kenwood等多种车载导航中。
 NaviCon可连接iPhone及Android智能手机(可免费下载)。
ARPEGGiO  在车内安全使用智能手机的服务。通过蓝牙将车载导航仪与智能手机连接,下载天气、网络收音机等适用于汽车的应用程序。此外还可利用使用车辆的语音辨识、转向开发等操作,在车内进行安全・简单的利用。
 <对应机种>车载导航仪:丰田2012年款NHZD-W62G                  智能手机(从iOS5开始)、Android 2.3 或 4.0
ITS spot对应车载器及智能手机连接
电装 对应ITS spot的 DSRC车载器 及智能手机连接  新开发出对应ITS spot的DSRC车载器。车载器扫描到的道路交通信息可利用智能手机显示和语音提示。由于ETC(Electric toll Collection)也使用相同的DSRC(Dedicated Short Range Communication=专用狭域通信),因此可以使用(ETC车载器需要换购)。对应Android智能手机。
 操作为(1)从Google play下载专用的应用程序 "ITS spot viewer"(免费)、(2)将智能手机设置于车内,启动ITS spot viewer、(3)将ETC卡插入“ITS spot对应DSRC车载器”,启动发动机、(4)车载器获取信息后自动连接智能手机。
 截至2011年3月,日本全国以高速道路、收费道路为中心设置了1,600处ITS spot,提供最新的道路交通信息,支持安全驾驶。

<全球汽车产业平台 MarkLines>