吉田泰之:汽车起停技术应用
  • 更新时间:2014/4/25 11:55:48
  • 来源:“2014中国汽车论坛”组委会

日本电装中国投资有限公司技术副总经理 吉田泰之

我的名字是吉田泰之,我是日本电装公司的技术副总经理。负责感谢各位给我这个机会在这里发言,这是我今天要发言的内容,首先介绍一下电装全球技术开发机构的组织架构,然后介绍一下最主要的话题,就是ISS系统,我们在世界上有7个技术中心,包括日本中国,这四个技术中心主要智能就是科技研发,中国、印度技术中心,是针对前期市场产品开发,中国技术中心有两个主要职能。
    这一页是关于上海技术中心具体情况,电装上个月月底的时候刚刚搬迁到上海西南新的技术中心,左右大楼是主要的技术办公楼,包括销售组。右边大楼主要是一个测试实验室。最后是停车场,一共有5层。因为地面没有足够的空间。
    这个图介绍的是技术中心,主要的测试设备是通道和高低温的测试室,还有排放测试室,以及汽车的产品性能测试等等,上海技术中心是根据每一个整车系统来开发和研发这个产品的,每一个技术部门都能很快的在客户所在的地方,提供很好的技术支持。
    接下来介绍的是今天主题话题,就是怠速起停系统,全世界都在采用燃料消耗法规,就是100公里4.9升,中国2020年实现第四个阶段,就是每百公里大大4.9升的燃料消耗,这是怠速起停整车辆的估算,在中国的情况。那么深蓝色是所有乘用车的销售量,浅蓝色是怠速起停汽车销售量,由于我们采用更严格的燃料消耗的法规,第四阶段的法规,这种怠速起停的车辆销售量正在逐渐增加。
    接下来概要介绍一下怠速起停系统,对于燃料消耗改进来说,要想改进燃料消耗主要两种方式:第一,通过采用ISS,就是怠速起停系统,在不必要的时候完全不适用燃料。怠速的时候也不需要发动机运行,车从燃料消耗角度来说,在车停止的时候,即使有怠速,也不需要发动机运行。ISS可以提升运行效率或者部件效率,因此改变起动系统,包括充电和发电系统,帮助改进。
    这是系统的架构和效果,这是标准的解决方案,发动机的一个起停,能够车辆停的时候实现发动机的停止。MT是5%,其中包括发生效果,车辆销售是7%,其中包括再发生的效果。下一个解决方案就是高级的解决方案,我们使用的是TS的起动器,发动机停止可以在减速的时候实现只有AT的车辆,这个效率可以达到8%。最后一个解决方案是高度先进的解决方案,这是因为我们进一步采用了铝离子电池组。在IT车辆情况下效率变成11%。不管怎么说左侧的配置和校准是非常简单的,右侧相对来说比较复杂,也比较贵一些。但是我们可以实现更好的效果。
    接下来是第四个阶段ISS的效果,就是怠速起停效果。蓝色点展示的是2012年国内车辆根据车体重量,我们算出来一个燃耗情况,现在燃耗性能,远远不能满足第四阶段法规的要求。
    当使用了ISS,就是怠速起停之后,就像刚才提到的,我们的燃料消耗可以最多降低11%,那么同时根据这个车辆的重点所体现的这种燃耗是绿色点使用的,使用了怠速起停系统之后,可以更好的提高燃油的效率,可以更好地接近我们第四阶段的标准。除此之外,第四阶段的法规,使用怠速起停的车辆,那么你可以看到非常容易实现第四阶段的法规,就像蓝色的线所展示的,不管是从燃耗的角度来讲,还是从排放法规角度来讲,如果车辆采用了这个怠速起停系统,那么毫无疑问,可能不是最佳的解决方案,但是毫无疑问使用怠速起停,可以帮助我们更好地满足第四阶段的排放标准。
    我希望大家应该知道怠速起停的效果,通过这样一个解释。但是现在在中国怠速起停的使用情况相对来说还是比较少的。在我们应用当中大家认为使用怠速起停会有什么效果呢?我们可以想象一下,可以在使用怠速起停,大家可能有以下担忧:第一,觉得怠速起停技术可能是比较新的技术,因此可能觉得要熟练使用这种技术,可能比较难一些,现在车辆没有使用怠速起停的这种技术。但是如果要使用怠速起停,就意味着需要做大的改装或者是改变。
    另外,反复使用怠速起停可以让用户非常不方便,而且也不是非常的舒适。但是我们并不认为这些观点是对的,所以接下来会给大家简要地解释一下,为什么大家这些想法是一些误解?
    首先,怠速起停技术是非常容易使用的,不管是从可靠性角度还是耐用性角度都要说一下怠速起停是比较容易使用的。这边是标准体系的架构,蓝颜色的元器件是已经存在的器件,黄颜色是改装后的部件,粉颜色部分是额外的部件。但是可以看到传感器方面还是已经小的。但是可以看到,我们标准的系统是只要稍微做一些改动,就是可以实现的,对基本传统车辆做一个很小的改进和改装就可以实现。
    在这边大家可以看到高级的起动器,我们把它叫做AE起动器,这里大家可以想像得到,起动器这种高可靠性和很长的耐用性,就需要使用怠速起停,主要是因为我们非常频繁的操作。但是对起动器的改进和远远不够。如果我们能够对其进行改装,可以帮助我们非常好的实现怠速起停。因为频繁的操作会直接影响到耐用性。
    接下来解释一下确保操作条件,特别是对于寒冷条件下的操作。这边是ICR,可以帮助我们减少峰值的电流,主要是因为我们的电阻的电路,我们不需要使用大的非常高性能的电池。这样可以帮助防止ECU重新设置,可以更好保证起动器的操作,因此可以维持比较长的怠速起停使用寿命,同时也可以扩展怠速起停的操作的时间。即使在比较冷的条件下也可以实现,另外进一步减少电池替换成本,主要因为我们使用正常PB的电池。
    另外ICR也可以帮助我们实现非常简单的怠速起停的配置,也可以帮助我们节约成本,接下来想给大家解释一下最小化,就是说不存在什么不方便问题,因为为了更好扩张我们操作条件,在比较热环境下并不存在一个不方便问题。这边是我们的一个冷存储的蒸发器,可以非常容易的想象得到,当这个发动机停止的时候,这个AC,就是空调也会关闭。这个时候坐在里面的司机会感到太热,这个时候我们的冷存储蒸发器就可以提供冷的空气。即使在发动机停止时候,也可以停止冷的空气,因此冷存储蒸发器也可以帮助我们扩展怠速起停的操作的时长,即使在比较热的条件下,也可以实现,可以进一步提高燃油效率。
    接下来是关于不方便问题,实际上不存在不方便问题,就像我刚才已经讲到了,因为即使发动机停止的时候,也可以很好的实现舒适度。接下来看一下电池,这边是锂离子电池,这边锂离子电池具有非常好的充电性能,因此可以提高燃油效率,提高3%以上,同时可以进一步扩展可允许的发动机的怠停时候。就是因为在怠速起停操作情况下能够保证足够供电情况,即使是BP的电池替换,没有必要有任何的担忧。同时,我们可以保持一个怠速起停功能的备份。
    接下来介绍一下大家所担心不舒适问题,ISG解决方案,要比常规起动器好很多,只要是我们从起动响应以及NV方面来看更好一些,但是即使我们采用了这种传统的起动器,我们依然可以提高性能。在这边大家可以表上,就是一个很好的例子,黑颜色代表的是原来的燃烧情况,红颜色代表是修订后的一个情况。响应提高了30%,NV的改进,NV也是有了更大的改进,即使采用了起动器方案,NV性能是接近ISG情况。
    我总结一下今天情况,ISS怠速起停系统可以帮助我们很大程度上节约燃料,降低成本。这个系统不需要对发动机以及我们的传统系统做的改变,只需要对起动器还有发电机做一个小的调整就可以。另外,需要增加一些额外的开关或者是中技。怠速起停系统是一种非常优秀的技术,是一种非常灵活的技术,非常容易采纳,可以用在任何发动机和车辆上。怠速起停系统是非常适合中国市场的一种技术,因为我们在中国就是车辆的产量,还有类型都是非常多的。对于电装公司来说,不仅仅提供相应组件,同时也会帮助你们实现怠速起停的系统,最后要感谢大家的聆听。