不单是EV——日产的环境及安全技术

　　日产汽车将于2010年12月推出电动汽车（EV）“LEAF（中国名：聆风）”。该公司在7月面向媒体召开的先进技术说明会上，介绍了EV之外的环境技术和安全技术。其中，高效新款发动机、混合动力技术、自动制动器等，EV之外的多种先进技术纷纷亮相。

“风雅混合动力车”试制车内部（左），“防碰撞辅助概念”（右）

　　日产汽车先进技术的开发数量与以往相比大幅增加。据负责先进技术开发的常务执行董事篠原稔介绍，“每年可以连续开发出15～20项新技术”。

　　取得这样的成果主要有三个理由。首先是经营重建后，从2003年开始，投资于先行开发的资金增加到了两倍。其次是2004年之后技术开发战略明确确定。第三个原因是2006年设立了先进技术开发中心，先行技术的开发有了专门场所，并配备了多名专职工作人员。

通过“直喷＋超级增压器”提高燃效

　　在先进技术说明会上，日产介绍了环保领域的新款高效率发动机、风雅混合动力车技术，安全方面，公开了防撞自动制动器、障碍物检测功能等技术。

　　作为新款发动机首次亮相的是1.2L排量、配备超级增压器（Super Charger）直喷发动机“HR12DDR”（图1）。该发动机将于2011年搭载在“Micra（日本名：March）”车型上在欧洲上市。此次说明会上展示了新款“Micra”组合使用新款发动机和5速手动变速箱的试制车。

图1：带有超级增压器的直喷发动机“HR12DDR” 将于2011年前期配备于欧洲规格“March”上。以NEDC模式下CO2排量达到95g/km为目标。

　　该发动机以7月推出的新款March所配备的新开发的直列3缸1.2L发动机“HR12DE”为基础。除采用膨胀比高达13、膨胀比远高于压缩比（约为10）的阿特金森循环（Atkinson Cycle)外，还组合使用缸内直接喷射、超级增压器、大量EGR（尾气再循环）、进气侧及排气侧连续可变阀门正时机构，实现了在欧洲NEDC（NewEuropean Driving Cycle）模式下95g/km的低CO₂排放目标。

　　同样在NEDC模式下、丰田汽车的“普锐斯”CO₂排放量为89g/km，本田的“Insight”为101g/km，因此配备此发动机的March恰好介于上述两种车型之间。

　　超级增压器上装有离合器，负荷较低时断开离合器（图2）。阿特金森循环的压缩比小于膨胀比，因此虽然排量名为1.2L，但实际排量仅为0.9L左右，相当于小型化发动机。其基本概念就是在发动机负荷不那么大时，减小排量提高燃效，而在需要较大输出功率时启动超级增压器来助力。通过与超级增压器的组合使用，实现了与1.5L发动机相当的行驶性能。

图2：超级增压器的工作领域 采用阿特金森循环，在低负荷区不启动超级增压器，因此发动机排量仅为0.9L左右。在需要较大输出功率及扭矩时，启动超级增压器即可实现与1.5排量发动机相媲美的动力功能。

　　在测试场地的试驾给人留下了低速高扭矩、超级增压器噪音较小的印象。超级增压器是美国伊顿公司生产的名为“TVS”的罗茨(Roots)式增压器。配备该发动机的汽车是否会在日本投放尚未确定。

公开风雅混合动力车的试制车

　　说明会上还公开了将于2010年秋上市的“风雅混合动力车”的试制车。据说该车的性能参数与量产款基本相近。原型车新款风雅使用3.7L排量的V型6缸配备VVEL（可变阀门正时提升机构）的发动机，而风雅混合动力车使用3.5L的无VVEL发动机，采用阿特金森循环。使用VVEL的目的是为了减少低负荷区的泵损耗（Pumping Loss）并提高了高负荷区的输出功率，而混合动力车在低负荷区以马达为主动力，因此无需使用VVEL。

　　混合动力系统由前至后按照发动机、干式单板离合器、马达、7速AT（自动变速箱）的顺序配置（图3）。该公司称其为1马达2离合器方式，但实际上只追加了发动机与马达之间的离合器。发动机与马达间的离合器用于在起步等EV行驶的情况下断开发动机与马达。另一个离合器则沿用普通的位于AT内部的前进后退切换离合器。

图3：“风雅混合动力车”的动力传动系统 前部安装有逆变器，行李舱内配备有锂离子充电电池。马达与7速AT（自动变速箱）之间安装有干式离合器1，离合器2用作AT的前进后退离合器。

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　　AT内的湿式多板离合器本来的作用是切换行星齿轮机构进行变速，不过还用于使车辆顺利起步。起步时用力踩油门的话，还可利用发动机的动力起步，但由于马达的扭矩和发动机的扭矩急剧增大，吸收了冲击，前进后退切换离合器变得顺畅起来。

　　马达的额定输出功率为50kW，峰值扭矩为270N·m。该公司对发动机输出功率和马达输出功率的配套方案进行了反复研究，发现大于50kW时会造成系统重量增加，而小于50kW时会造成EV行驶距离缩短，速度下降，导致效率降低，因此选择了50kW。电池容量为1.3kWh，EV最大行驶速度接近100km/h。另外，EV行驶距离达数km。据称该车在市区行驶（LA4模式）时，反复进行充放电，发动机在60％的行驶时间里都处于停止状态。

　　该公司还新开发了用于风雅混合动力车的电动油压助力方向盘和使用马达的倍力装置。电动油压助力方向盘是指马达仅在转动方向盘时运转，通过油压支持方向盘的操舵力（图4）。

图4：风雅混合动力车的电动油压助力方向盘 泵只在需要助力时工作，因此可提高效率。左右转动方向盘时，泵逆转。

　　使用马达的倍力装置是风雅混合动力车和聆风的共用装置。新开发的倍力装置的特征是采用了马达通过滚珠丝杠直接对制动器主缸施压的机构。传感器检测出制动踏板的踩踏力度，根据传感器得到的信息，马达旋转并带动滚珠丝杠，从而向主缸施压。只需更换倍力装置部分即可使用以往的ABS和防侧滑装置（VDC）单元（图5）。

　　

　　图5：利用马达的倍力装置
传感器检测出制动踏板的踩踏力度，根据传感器得到的信息，马达旋转并带动滚珠丝杠，从而向主缸施压。只需更换倍力装置部分即可使用以往的防侧滑装置单元为一大优点。

　　进行协调再生时，只有通过驱动马达再生的制动力部分需要减小施加于主缸的压力。因此，通过倍力装置的马达驱动滚珠丝杠，向减少主缸压力的方向转动。据介绍此时为了使主缸压力不发生变化而安装了用于维持反作用力的弹簧。该单元由日立汽车系统（Hitachi Automotive Systems）负责生产。

车速60km/h以上的自动制动

　　安全技术方面，说明会上首次公开了通过自动制动器使车辆从速度60km/h减速至停止状态的“防碰撞辅助概念”、“环景监视系统（Around View Monitor）”的新功能--“移动物体检测功能”。

　　前者配备在左舵款“英菲尼迪M（日本名：风雅）”上，进行了不会与模拟障碍物发生追尾的演示。利用毫米波雷达检测出前方的障碍物，在通过方向盘操作等可躲避的速度范围内，会进行警告制动，而在无法躲避的情况下，会自动进行紧急制动（图6）。

图6：通过自动制动器使车辆从速度60km/h减速至停止状态的“防碰撞辅助概念” 利用毫米波雷达检测出前方的障碍物，在通过方向盘操作等可躲避的速度范围内，会进行警告制动，而在无法躲避的情况下，会自动进行紧急制动。

　　当检测出前方的障碍物，判断出需要驾驶者进行减速时，会通过显示信息和声音提醒驾驶者注意，促使其进行减速操作。此时，驾驶者应松开油门踏板平稳缓慢地制动减速。若驾驶者没有通过方向盘及制动进行躲避操作，而该系统判断可能发生碰撞时，便会自动进行制动。还会通过上卷并收紧安全带来加强对乘客的保护。

　　据介绍，当该车以60km/h的速度驶向停止的车辆时，若车速能在距停止车辆5m处达到40km/h以下，就不会发生碰撞。自动制动所需油压通过防侧滑装置的增压功能产生。

　　环景监视系统的移动物体检测功能，通过追加图像识别功能，当车辆周围有行人等移动物体时会在画面上通过颜色及声音等引起驾驶者的注意（图7）。从停车场起步或进入左右两侧视野较差的十字路口时，确保驾驶者的良好视野，防止因漏看移动物体而发生交通事故。为了防止驾驶者过度相信该系统，该系统工作时的最大前进车速设定为10km/h。

图7：车辆周围有移动物体进行警告提示 追加了通过“环景监视系统”技术检测移动物体的功能。检测出人等移动物体时，画面的红框闪烁。图像为前侧摄像头所拍摄的画面。

　　摄像头沿用原来的探测角为180度的广角镜头，配备于车辆的前后左右四处。若车辆配备有环景监视系统，只要追加相应软件即可实现环境监视功能。但是需要提高ECU（电子控制单元）处理器的功能等。

　　另外日立还公开了在停车场等处倒车时，侧面有车辆靠近便会停车的“Back-up Collision Intervention（BCI）”。该系统并不需使用摄像头，而是通过设置于车辆后方左右两侧的24GHz雷达探测从侧面靠近的车辆。