电装公司让雷克萨斯新LS车型装备了多个属世界首创的领先成果:由电机驱动的发动机可变气门正时装置、具有远程遥控制动/强制停车功能的防盗系统、用于操纵稳定性控制的惯性传感器(能探知汽车的离地高度和倾斜姿态)以及能察觉有人进行整体式搬运盗车企图的智能报警装置等等。
此外,在LS新系列中,还装备了由电装供货的以下先进技术/装置:带有薄膜发光二极管(LED)显示的组合仪表、世界最薄的身份识别(钥匙)卡、各座位可分别按需调节的独立空调暖风系统、新型主动安全系统中的毫米波雷达、立体摄像子系统等部件(含GPS导航功能的)信息娱乐系统以及统管维修保养作业的车载电控单元(它能确保用户及时保养和更换蓄电池等部件),当然还有:为丰田首创的含双级喷射(进气道喷射和缸内直喷)的D—4S电控汽油直喷系统配套的燃油高压喷油器等等。
丰田PDG(PT系开发部)主管D—4S发动机首型设计研发的Size be先生指出,该2GR—FSE型3.L V6发动机的供油系能把燃油以平面双扇形油束呈细雾状倾斜喷向活塞顶面,该系统由电装公司开发、设计、制造和供货的独特双缝隙喷油器。
汽车安全与道路基础设施进行整合(ITS)
驾驶员指定小范围内的通信DSRC(Dedicated Short Range Communication)是一个内容超出单车范畴而涉及到社会道路基础设施的高层次系统。DSRC研发的目标是:让驾驶员能够发现处于其视野之外(盲区)的物体,此类系统是比自适应巡航控制、保持车道维持、自适应前照灯控制以及夜视系统等更为先进的智能型主动安全系统。它使用着多种通信途径(全球定位系统(GPS)、车与车的通信,车与路边传感/传输光缆的通信,以及车与道路交通管理中心的通信等)(见图1)。DSRC最初进入应用的是对驾驶员的交通信号灯提示、弯道/转向的车速警示、在交叉路/十字路口的转弯援驾、看不清前方(比如前面有一辆大型车的遮挡)路况条件下的自动紧急制动等等。
然而,DSRC虽已超出纯车辆的范围,目前却还没有看到在此类领域中有法规主动介入或对此类系统加以规范的活动,甚至在欧洲也没有。这种情况对于电装公司这样的一级汽车零部件供应商而言是不利的,它也许会造成车载通信装置品种的五花八门,甚至于样式多到让人犯晕的泛滥局面;故而我们必须致力呼吁和推动通信协议的标准化和国际间协调。例如车载雷达;在欧洲,尤其是德国,强烈提倡使用24-GHz的短程雷达;而日本却习惯采用77-GHz的长程雷达。24-GHz雷达的优点是能“看清”车辆四周的近况,且性能优良并适宜批量生产,相对便宜而可在单车应用中装备2个或更多个雷达。其仅有的缺点是它占用的波长区段与追踪天体的通用射电望远镜的波段相干涉,这样就必须控制它在社会上使用的数量。这种雷达在识别近程宽带范围内的物体是很好的,例如探知车周围的行人。然而,至今日本政府的主管部门MIAC(内务和通讯省)还未批准这种波段的雷达在日本的使用申请。
日本的主流整车厂商都正在对具备先进通信系统的智能交通系统(ITS)进行实车路试,在丰田市借助车与车之间的通信来实现车队内部自动保持车距的车距保持系统,借助路边设置的传感器所发出的车流数据来优化交通信号灯的控制等等。日产汽车公司和本田汽车公司也在当地政府的协助下,分别在它们的研发中心所在地进行各自的类似系统试验。名为车辆/基础设施一体化(VII)的类似试验也正在美国进行着,由美国运输部(DOT)和10个州联合组成的AASHTO(州级高速公路和美国运输部全美协作办公室)负责实施,参与其中的OEMs有8家本土和外资的整车厂商。
电装公司为在丰田市/丰田汽车公司和美国VII进行的上述试验提供车载设备,其技术层面的难题有:系统的可靠性,数据传输的隐秘性,技术的专有性,可批产性等。其社会问题则有成本,相关频率区段的使用许可及管制,规范标准化/法规的国际协调以及普及(全球)用户的(跨国)服务等等。
电装的两大产品支柱:燃油直喷和热管理系统(空调)
动力传动系统/燃油直喷领域和热管理系统(空调)领域是电装公司经营的两大主业,两者的销售额共占其全年经营收入的一半以上(详见图4,5)。它目前正在这两大主流战线上进行全方位的研发,力求满足全球各地各家整车厂商对各种新型动力传动系统及其燃料的多方面配套需求。
电装现已能批产供货的动力传动系统产品有:适用于E10燃油(10%乙醇加90%汽油的混合物)的燃油泵和喷油器,适用于B5燃油(5%生物柴油加95%普通柴油)的燃油泵和喷油器。
正在全力推进的(燃油泵和喷油器)研发项目有:适用于更多品种燃油的柔性系统和适合于生物柴油含量更高的混合油品的供油系核心部件。供油品种/品质因用车地域不同而多变是一个现实而难解的严重问题,故同一个E10标号也许在不同地方加油,有不一样的配比。因而燃油供给系统必须在一定程度上,具有自适应这种油品多变的耐用/可靠性。
电装于2005年开发了喷射压力为1800bar的压电式喷油器,首先配套于丰田最新推出的大功率V6和V8系列汽油发动机。
就进/排气门的传动机构而言,目前的电磁式无凸轮轴进气门技术也许还占据不了主流地位,因为其成本过高且噪声过大。欲减噪就必须对这种气门的“落座”冲击动作加以合理地精密调控,这就要求它的控制系统拥有极高的精准度从而极大地提高其成本。为此,电装正在努力地对可变气门正时(VVT)系统进行深度开发,其改进的成果就是已装备在雷克萨斯LS460/600h新车型上的那种由微机作动的VVT—i系统。丰田已证实了有关VVT-i使用成果:其连续可变的气门正时的Valvematic装置及其气门升程控制系统确已使得气门敲击声大为消减。这套装置还将配套应用于丰田的新2L直列4缸汽油机,该机将搭载在日本本土销售的紧凑型轿车土。关于整车的节油减排(CO2)效果,(拥有VVT-i新装置之整车)是:在最大功率增加10%的同时,节油/减排分别达5-10%。
曾是日本最先锋的火花塞制造厂商之一的电装,目前又成为点火系统的技术开拓者和先行供应商,它正在探索未来内燃机的新型燃烧理念,其中包括:HCCI(均质充量的压燃式点火)、高能火花点火、激光点火、等离子点火及其上述诸单项的相互组合。电装正在为内燃机+电机的(油电)混合动力系统的笫三代动力传动系统加快配套部件的研发。
关于另一项主业(汽车空调),热管理系统及部件已成为电装公司营销的最大收入来源,其中占目前销售额首位的是HVAC系的空调压缩机。电装最新开发的热管理系统产品有:可变排量的空调压缩机,用于混合动力车的电动压缩机(其首型配套于丰田产2003款普锐斯混合动力车,并受到消费者的一致好评)。
电装公司最近推出了一种独特新产品:用于前置式空调系统的双层管内传导式热交换器,它采用的
空调用气流/液流管路是一种大管套小管的双层同心管,而不是传统的分开成两路的单层管。在致冷循环中,低温的气态制冷剂流经内层管,并与外管套层中的高温(回流)制冷剂液流进行热交换。这种新型双层管布局在功耗相同的条件下,可比常规单层双管系提高冷却效能5—12%,且能缩短单车管线长度400mm。
为了与雷克萨斯LS系列豪华型轿车配套,电装公司重新设计了空调系统,并专门开发了四种新型部件:世界首台矩阵式旧传感器(可探测乘员舱内的表面温度分布:参见图3),可单独控制前、后排空调的前置式空调单元,后置式空调单元(用于后排乘客的空调系)和自适应空气调节系统(通过自动补充供应适量空气来防止车内氧浓度的下降)。
在节能减排成为业界主题的今天,热管理系统是一项严峻的工程技术挑战,尤其在欧盟区,已制订了即将实施的、全球最严厉的乘用车减排目标:每公里行驶所排放的二氧化碳不高于120克。我们欲达此目标需要投入比以往更大的魄力和气力。
电装与日本小系制作所共同开发的世界首创不含汞的汽车高强度放电(HID)前照灯控制装置