日前,笔者参加了日产汽车举办的先进技术说明会,并体验了该公司计划今后投放市场的多种新技术。这些技术已在“技术在线!”的Web网站上有所提及,在此笔者打算介绍一下驾驶该公司计划2010年秋季推出的“风雅混合动力车(FUGA Hybrid)”试验车的印象。
对日产来说,自主开发的混合动力车始于2000年限定销售100辆的“Tino Hybrid”。Tino率先采用了锂离子充电电池,但在此之后该公司中断了混合动力车的自主开发。目前,仅限于向北美市场投放了通过与丰田的技术合作制造的“Altima Hybrid”。
从这个意义上来看,风雅混合动力车是日产再次发力混合动力车的象征。机构方面,其特点是,与丰田的双马达式、本田的单马达无离合器式不同,而是采用了虽是单马达却不带发动机、且可在此基础上实现EV(电动汽车)行驶模式的单马达双离合器式。日产在发动机与马达之间增加了离合器,与自动变速箱内的起动后退离合器一起实现了双离合器构造。
单马达式的好处是构造简单、容易应用于现有车辆。另一方面,由于利用单个马达来切换驱动扭矩的助推及能量回收,在燃效改善效果方面存在不利的一面。为了提高燃效改善效果,日产在尽量延长频繁停止发动机、仅凭马达之力行驶的模式和利用减速时的能量发电的模式方面下了工夫。
首先是起动时。在电池充满电,发动机处于停止的情况下直接起动时,笔者试着在停泊状态(Park Range)踩下油门踏板让发动机空转,虽然发动机瞬间便可启动,但一旦脚离开踏板,发动机马上停止转动。由于风雅配备了输出功率为50kW的马达,因此,可在EV行驶模式下实现平缓起动。EV模式下的可行驶距离取决于充电状态,以前采访时笔者曾被告知,风雅的EV模式可行驶距离最长为数km,与丰田 “普锐斯”的距离相当。
试驾时,当行驶了数百米时笔者踩下了油门踏板,发动机此时开始启动。汽车进入上坡弯道(Winding Road),在爬上坡顶时笔者松开油门踏板后,发动机马上停止。驾驶发动机车时,如果在拐角处驱动扭矩突然减小的话,汽车的状态会变得不稳定。驾驶混合动力车时,即便不完全松开油门踏板(关闭油门),而仅是打算进行油门控制而松开油门踏板的话,发动机也会停止,变为完全借助马达来行驶(或者是能量回收)的状态。
全力加速时马达的存在感并不强烈。丰田“雷克萨斯GS450h”等车型会表现出可以用“爆发性”来形容的强烈加速,但风雅的表现则比较平缓。可以说,这是重视燃效甚于重视动力性能的体现。笔者留意到,包括马达与发动机的切换以及离合器的控制在内,让人感觉该车的开发在细节方面尚未结束。在减速时、以及减速后加速时,驱动系统发出了“哐”的冲击声。这种冲击在去年的以“Skyline”为原型的试制车辆上也出现过。虽然冲击的频度及大小与去年相比得到了大大改善,但在投放市场之前的期间内必需对这一点加以改进。
如果是现有的发动机汽车,如何通过控制来消除加减速及変速的冲击的技术已经成熟。然而,混合动力系统以及EV的动力传动系统与发动机汽车不同,没有很多先例,因此,每开发一个新系统时都需要力争使其成熟。由于系统及设备的进步相当快,因此,其检验工作量每次都变得十分庞大。
如上所述,在电动化及电子化水平不断提高的汽车中,新系统的开发变得至关重要。丰田已开发了数代混合动力系统,因此可充分利用以往的设计资产,而日产今后除了推进混合动力系统在FR(发动机前置、后轮驱动)车的应用之外,还必须推动在FF(发动机前置、前轮驱动)车上的应用,因此,不仅是应用技术、连工作方式都将发生巨大变化。而且,如果不将这些技术大变革应用到汽车上,那么就很难在燃效及安全方面实现与竞争对手的差异化,因此,可以说在这方面也要求不断进行革新。
今后的汽车将会怎样发展,在探索电动化及电子化潮流的走向时,希望《日经汽车技术》定于9月8日在日本名古屋举办的“汽车电动化及电子化的最新动向及未来”研讨会(还计划10月份前后在东京举办)可为各位提供一些参考。
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