2015日本汽车工程学会:日系整车厂的最新动力总成技术

马自达:新型Roadster、日产:FF用HV、铃木:改良型R06A发动机和Auto Gear Shift等

2015/06/25

概 要

    本报告将就2015年5月20-22日举办的“2015日本汽车工程学会” 上整车厂所展出的新车及新动力总成,新开发的车身构造进行报告。内容如下。
 

整车厂 展出概要
日产 FF用Hybrid系统、超小型EV「Nissan New Mobility Concept」
铃木 改良型R06A型发动机和Auto Gear Shift(AGS)
马自达 新型(第四代)Roadster
三菱自動車 Outlander PHEV
五菱 追加配置EV行驶的改良型Elf Hybrid
大发 在新型Move上采用的、由D monocoque构成的轻量高刚性车身

相关报告(2015日本汽车工程学会采访报告)
  Post2025年乘用车动力总成的主流?
  丰田和本田出展涡轮直喷发动机 
  零部件配套厂的展出(上) 丰田 Mirai 搭载的零部件
  新型马自达2的最新车身技术
  整车厂展出的安全配置和自动驾驶技术



日产:展出X-Trail混合动力的动力总成

日産のFF車用ハイブリッドシステム
用于日产的FF车型的混合动力系统 (照片右侧为电机和CVT)

    日产展出了搭载于2015年4月上市的X-TRAIL混合动力车上的FF用混合动力总成的切割模型。     日产将搭载于Fuga和Skyline这些后轮驱动车型上的单电机双离合器的“Intelligent Dual Clutch Control”系统运用到了FF车型上。采用了MR20DD直喷汽油发动机为混合动力进行最佳匹配,XTRONIC CVT,锂电池,在实现良好反馈直线加速的同时,实现了的优于同级别车型的油耗。(2WD车型,20.6km/L(JC08模式)、4WD车型20.0km/L(模式同上))另外通过2.0L发动机和电机的组合,自低速到全转速区域的扭矩均超过2.5L汽油发动机。 用于FF车型的混合动力系统(展示的切割模型)主要参数

发动机型号 MR20DD
总排量 1997cc
压缩比 11.2
最高功率 108 kW (147 PS)/6000rpm
最大扭矩 207 N・m (21.1 kgf・m)/4400rpm
电机型号 RM31
最高功率 30kW
最大扭矩 160N・m
(注) 1.  搭载了4气缸直喷MR20DD发动机为混合动力进行了最佳匹配。
2.  日产的FF车混合动力车系统应用至在美国销售的2014款车型Nissan Pathfinder和Infiniti QX60,截至2015年6月中旬还没有设定在任何一款2015年的车型上。

 

日产:展出超小型电动车Nissan New Mobility Concept

NISSAN New Mobility Concept
日产的、超小型Mobility NISSAN New Mobility Concept、 前后2人座

    日产展出了超小型电动车Nissan New Mobility Concept日产在各地进行验证实验,特别值得一提的是其在2013年10月到2015年9月,在横滨市内用50台Nissan New Mobility Concept所进行的大规模汽车时租验证实验“横滨 短途移动”正在进行。采用短途租借,并可在喜欢的地方归还(横滨室内数十处的站点)的方式,拥有着超过1万人以上的会员。 Nissan New Mobility Concept与“横滨 短途移动”的使用

Nissan New Mobility Concept 额定载客数 2名
长×宽×高 2340mm×1230mm×1450mm
车重 500kg
最高车速 約80km/h
续航里程 約100km
横滨 短途移动 的使用 ・登录为会员、接受培训便可使用。 ・不能在高速公路及汽车专用车道上行驶。

 

 



铃木:展出改良型R06A型发动机和Auto Gear Shift

    铃木展出了搭载于2014年12月上市的新型Alto上的改良型R06A型发动机和AGS(Auto Gear Shift)。新型Alto通过实现60kg轻量化的新开发的平台与改良型的发动机,达成了汽油车顶尖的低油耗37.0km/L(2WD、CVT车型)。     另外,展出了2015年3月上市的Alto Trubo RS。变速器只搭配了AGS。AGS是将离合器操作和齿轮换挡自动化的MT(一般称之为AMT(Automated Manual Transmission))。自动操作程序是,分析了MT操作熟练的人的驾驶数据,并以使之重现为基准而开发的。  

改良型R06A型エンジンと写真右側はAGS Alto TURBO RS
改良型R06A型发动机,照片右侧是AGS(Auto Gear Shift) 2015年3月上市的Alto TURBO RS(搭载的变速器为AGS)

 

Alto系列的发动机参数比较

改良型R06A型(注1) R06A型(ターボ)(注2)
搭载于2014年12月上市的 新型Alto 搭载于2015年3月上市的 Alto TURBO RS
水冷4冲程3气缸
阀门机构 DHOC吸排气VVT DHOC吸气VVT
涡轮增压 中冷涡轮
内径×冲程(mm) 64.0×68.2
总排量(cc) 658
压缩比 11.5 9.1
废气循环系统 外部废气循环
最高功率(kW/rpm) 38/6,500 47/6,000
最大扭矩(N・m/rpm) 63/4,000 98/3,000
JC08模式油耗 37.0km/L(2WD、CVT) 25.6km/L(2WD/5AGS)
注1-1. 改良型R06A型发动机,缸内能形成强烈的纵涡实现加速燃烧,采用外部废气循环,使燃烧温度降低,抑制爆震,减低吸气时的吸气损失。
1-2. 2014年12月上市的新型Alto(2WD、CVT),与采用了达成了60kg轻量化的新开发的平台相搭配,实现了JC08模式37.0km/L的汽油车顶级(HV除外)的低油耗
2-1. 在Alto TURBO RS上搭载了改良型的R06A型吸气VVT涡轮发动机。通过采用高纵旋吸气口和高效率涡轮增压,提升了低中速区域的最大扭矩,抑制了20%的涡轮滞后(与以往R06型吸气VVT涡轮发动机相比较),涡轮增压反应提升。
2-2. 变速器方面,提早了变速的时间点,与调校至舒适换挡感的AGS相搭配。

 

AGS(Auto Gear Shift):实现了“舒适的换挡感“

目标     AGS会自动进行人们平时操作手动变速器时的离合器和换挡操作。AGS通过分析再现手动变数器操作"熟练的人"的操作,把实现“舒适的换挡感”作为了目标。
熟练的人的操作     <断开离合器>“熟练的人”会为了不出现强烈的减速感而不断调整油门,并在发动机转速适当的时候断开离合器。减轻“牵引感”(减速感)。
    <换挡>“熟练的人”能正确快速的进行换挡,缩短失速(空转)时间。
    <连接离合器>“熟练的人”会为了不出现冲击而快速的半踩离合,在离合器连接的同时踩油门,进行舒适的加速。
因车制宜     现日本国内的AGS,搭载于2种微型乘用车(Alto、Alto TURBO RS),3种轻型商用车上(Alto van、Carry、Every)。调查了每辆车的行驶·使用状况,有针对性的进行了调校。例如,为了使Alto TURBO RS可以实现运动感的操控,提前控制离合器,强调了换挡时的爽快感。
怠速行驶     通过自动细致的控制半离合状态,实现怠速行驶。

 

 



马自达:展出新型Roadster

    马自达展出了于本次展会第一天5月20日发布,21日上市的新型Roadster。时隔10年进了全新改款的第四代Roadster,是采用了SKYAVTIV技术和“魂动-Soul of Motion”设计主题的新商品。设计方面,则以“即使经过25年也不会落后的穿越时光的设计”为目标。   新开发的前中置直喷1.5汽油发动机“SKYACTIV G1.5”(前车型搭载2.0L发动机),前后重量分配为50:50。变速器配有新开发的FR用6速MT“SKYACTIV-MT”和6速AT。6速MT实现了轻快的操作感,换挡操作中的吸附感(换挡把手切换位置后有被吸入的感觉),调节感(适当的手感)。另外,6速AT采用降挡提速功能(降挡的瞬间将发动机转速提升至指定档位的转速,在快速变速的同时实现降挡的连续性和反馈性。)等,实现了强有力的动感驾驶。     开发了专用的新平台,车身方面,铝和超高张力钢板的使用比率提高至71%(前车型为58%),而且通过确保刚性的同时对轻量化的构造的追求等,较前车型相比实现了100kg以上的大幅轻量化(车重990kg~1,060kg)。

  

Roadster Roadsterのシャシー
马自达的新型(第4代)Roadster 第4代Roadster的底盘

 

马自达Roadster主要参数(基础车型)

新车型 前车型
长(mm) 3,915 4,020
宽(mm) 1,735 1,720
高(mm) 1,235 1,245
轴距 2,310 2,330
车重(kg) 990 1,120
总排量(cc) 1,496 1,998
最高功率(kW/rpm) 96/7,000 125/7,000
最大扭矩(N・m/rpm) 150/4,800 189/5,000
变速器 SKYACTIV-MT(6速) MT(6速)
JC08模式油耗(km/L) 17.2 11.8

 (注)变速器新・前车型均设有6速AT。

 



三菱汽车:展出Outlander PHEV

 三菱汽车方面、展示了Outlander PHEV(Plug-in Hybrid EV)的切割模型及驱动电池。Outlander PHEV搭载了总容量12kWh锂电池,纯电动模式下的行驶距离可达60.8km(JC08模式行驶、2015年6月改良后的数值、在此之前为60.2km)。搭载了前后电动马达和发电机。

 

Outlander Plug-in Hybrid EVのカットモデル 同モデルが搭載するリチウムイオン電池
Outlander Plug-in Hybrid EV的切割模型 同车型上搭载的锂电池

 

Outlander PHEV的主要参数

长/宽/高(mm) 4695/1800/1680
车重(kg) 1820~1880
额定载客数(名) 5
发动机(注1) 4B11 MIVEC
电动马达 最高功率 前/后(kW) 60/60
最大扭矩 前/后(N・m) 137/195
驱动电池 类型 锂电池
总电压(V) 300
总容量(kWh) 12
驱动方式 4WD
预计充电时间 普通从电 约4小时(充满电)
快速充电 约30分钟(充至80%)

(注)1. MIVEC是Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system的简称,是三菱汽车可变阀门正时机构的总称。4B11发动机的排量为2.0L。       2. 车长和车重、是根据2015年6月上市的改良车型变更后的数值。

 

 



五菱:展出能进行EV行驶的改良型Elf Hybrid

 五菱展出了、2015年4月上市的Elf Hybrid的改良型。追加了EV模式、另外通过靠车辆惯性行驶的“智能滑行+e”的电机,扩大了辅助范围。

 

いすゞElf いすゞElfハイブリッド車のパワートレイン
搭载了改良型混合动力系统的五菱Elf 五菱Elf混合动力车的动力总成(Elf混合动力系统)的电机并非配置于驱动轴上,而是通过PTO(Powertake-off) 传递动力)

 

展出Elf Hybrid改良型

追加EV行驶模式     追加了只依靠电机行驶的EV模式。最适合在夜间及住宅区等,要求肃静的状况下行驶。续航里程、充满电为2~3km。通过重踩油门使车速提升至25~30km/h以上时、会自动取消EV模式。
    在EV模式下,发动机借由离合器从驱动系统中脱离,为了维持发动机附属机构的动力而保持怠速状态。
智能滑行+e的改良     “智能滑行+e”是通过轻踩油门使车在一定速度的行驶状态中,自动断开离合器,使车辆进行惯性行驶从而降低油耗的系统。当动力下降时,电机将介入辅助。根据踩油门的力度,适时控制“惯性行驶和能量回收/电机辅助行驶”,降低油耗。发动机则与EV行驶时一样保持怠速状态。
    本次改良,通过提高电机功率,使得智能滑行+e的电机辅助领域扩大,另外通过降低智能滑行行驶中发动机的怠速转数,达到降低油耗的目的。

 

 



大发:在新型Move上使用轻量型高刚性车身

    大发新开发了轻量型高刚性车身“D monocoque”,并在2014年12月上市的新型Move上使用。废除了以往所使用的加强材料,采用了侧边外围挡板(车门周边及其前后部分)的全厚板·钢板化来保持强度的新车身骨架结构。 与树脂化的外板相结合较之前车型相比约减轻了20kg的重量。     大发并不止步于轻量化,把轻量化后一半以上与行驶性能密切相关的部位进行了强化·高刚性化处理,由此可大幅提升操纵安定性及驾乘舒适性。并且,新开发的轻量型高刚性车身构造,也是通过轻量化为低油耗及低成本做出贡献的一种技术,今后向其他车型展开的开发正在进行,已作为关系到提升大发汽车综合性能的方针。  

D monocoque インパネ補強材
大发在新型Move上采用的车身结构 "D monocoque"的切割车身 大发在D monocoque"上追加的仪表板加强材料(照片的红色部分、有助于提升转向支持刚性(减低振动))
走行性能を大幅に向上
车身下方、将照片中的红色部分加强·提高刚性,从而使转向性及后胎的抓地力得到改善、大幅提升行驶性能

 

大发在新型Move上采用的轻量高刚性车身

通过「D monocoque」和外板树脂化进行轻量化
D monocoque     以往是通过内板,加强材料,外板的3层的构造,由内板+加强材料来保持车身强度,外板的主要目的是设计成型,强度较低。另外因为有加强材料,所以有构造断点(加强材料边缘,将构造分割的地方)
    新的轻量化高刚性车身骨架(D monocoque),在侧边外围挡板(车门周边及其前后部分)采用了的全厚板·钢板化的基础上,使用一体成型嵌板处理。采用废除加强材料的2层构造,并采用全车身骨架受力构造。由于废除了加强材料,也消除了构造断点。
外板树脂化     而且,与发展至今的外板树脂化效果相结合,车身重量与以往的相比减轻了20kg。例如Move,在加油口盖,横梁盖板,前翼均进行了树脂化处理。
轻量化的大部分用于提升行驶性能及驾乘舒适性
    大发并不止步于轻量化,把轻量化后一半以上与行驶性能密切相关的部位进行了强化·高刚性化处理,大幅提升操纵安定性及驾乘舒适性。
    具体举例来说,车身刚性大幅提升后为驾驶的安定性做出了贡献,由于消除了因加强材料而产生的构造断点,使得噪音·振动减低,然后通过车身下方的高刚性化使得转向性及后轮的抓地力得到提升。另外通过轻量化及材料用量的减少,减少了零部件数量带来成本优势,抑制了车价上涨。

<全球汽车产业平台 MarkLines>