技術(shù)超越豐田？揭秘本田燃料電池車技術(shù)

本田10月份在本田技術(shù)研究所汽車研發(fā)中心舉辦“2015 Honda Meeting”，向新聞媒體介紹了正在開發(fā)的新技術(shù)。在會場內(nèi)，除了新款燃料電池車(FCV)及其構(gòu)成部件的小型化技術(shù)外，還介紹了新款“NSX”、插電式混合動力車(PHEV)的試制車、全球首款10速AT(自動變速箱)、高效率發(fā)動機(jī)以及自動駕駛技術(shù)等。此外，還利用試驗(yàn)車輛演示了自動駕駛。

FCV方面，介紹了動力傳動系統(tǒng)的小型化技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了燃料電池堆、電壓控制單元(VCU)、動力控制單元(PCU)一體型驅(qū)動電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)、電動壓縮機(jī)等構(gòu)成部件的小型化，在量產(chǎn)型FCV中全球首次將動力傳動系統(tǒng)配置在了前發(fā)動機(jī)罩下。據(jù)介紹，動力傳動系統(tǒng)的尺寸與V型6缸發(fā)動機(jī)差不多。

FCV的一體型動力傳動系統(tǒng)

FCV采用的底盤

燃料電池堆與2008年開始租售的FCV“FCX Clarity”相比，電流密度提高了50%，從而將層疊的電池單元數(shù)量削減了30%。另外，通過將每個電池單元之間的間隔減至1mm，將層疊尺寸削減了 20%。由此實(shí)現(xiàn)了燃料電池堆的小型化。燃料電池堆的輸出密度為3.1kW/L，達(dá)到全球最高等級。

原來的燃料電池堆(左)和新款燃料電池堆(右)

燃料電池堆的改良項(xiàng)目(本田的幻燈片)

據(jù)介紹，此次的FCV采用的車輛底盤今后還計(jì)劃用于本田生產(chǎn)的純電動汽車(EV)、PHEV和FCV等環(huán)保車。該底盤可在前發(fā)動機(jī)罩下方設(shè)置發(fā)動機(jī)和電機(jī)，在前座下方和后座下方的氫燃料罐部分設(shè)置電池，能夠廣泛應(yīng)用于多種車型。目前本田正在開發(fā)的PHEV就預(yù)定采用該FCV的底盤。相關(guān)技術(shù)人員表示， “應(yīng)該能在2018年前后實(shí)現(xiàn)實(shí)用化”。當(dāng)天還進(jìn)行了PHEV試制車的試駕活動。

插電式混合動力車(PHEV)的試驗(yàn)車輛

關(guān)于發(fā)動機(jī)車配備的新款變速箱，本田宣布，為了提高效率和行駛性能，正在開發(fā)全球首款FF車(前部發(fā)動機(jī)、前輪驅(qū)動)用游星齒輪10速AT。與該公司的6 速AT相比，不但能將燃效提高6%，由于傳動比范圍(變速比范圍)擴(kuò)大到10，低速時的加速性能和高速時的靜音性能也非常出色。長度能控制在與6速AT相同的水平，計(jì)劃配備于排量3.5L的車輛。

利用10速AT(自動變速箱)提高燃效和加速性能。(本田的資料)

汽油發(fā)動機(jī)的熱效率提高技術(shù)方面，此前本田通過增壓提高了熱效率。而今后要想進(jìn)一步提高熱效率，離不開燃燒技術(shù)的進(jìn)步。作為相關(guān)技術(shù)，該公司主要在研究“通過增壓發(fā)動機(jī)大量導(dǎo)入EGR(廢氣再循環(huán))”和“超均質(zhì)稀薄燃燒”兩項(xiàng)技術(shù)。

前者是通過增壓和EGR的增加抑制爆震，通過低溫燃燒降低熱損失的技術(shù)。后者是使汽缸內(nèi)的燃燒氣體更加均勻地點(diǎn)火燃燒，以減輕燃燒溫度不勻，減少 NOx(氮氧化物)的技術(shù)。為了穩(wěn)定點(diǎn)火，必須利用放電火花塞進(jìn)行高能點(diǎn)火。相關(guān)技術(shù)人員介紹稱，確立這些技術(shù)“要到2020年前后”。

自動駕駛的主要技術(shù)方面，介紹了本田獨(dú)立研究的提高行駛安全性和舒適性的內(nèi)容。中心內(nèi)容是讓自動駕駛汽車選擇最佳行駛路線的項(xiàng)目“行動規(guī)劃”，以及在該路線上正確行駛的車輛控制技術(shù)“路線追蹤車輛控制”。這是自動駕駛中比較難的“判斷”和“控制”相關(guān)的項(xiàng)目。

本田設(shè)想的自動駕駛的主要技術(shù)

“行動規(guī)劃”是根據(jù)車載傳感器獲得的信息，判斷車輛應(yīng)沿著什么樣的行駛路線才能安全、舒適地行駛的技術(shù)。及時出現(xiàn)變道、插隊(duì)等駕駛情況變化，也能隨時處理，從多條行駛路線中選擇最佳路線。“路線追蹤車輛控制”是利用車載攝像頭、高精度GPS(全球定位系統(tǒng))、高精度三維地圖、橫擺角速度(旋轉(zhuǎn)角速度)傳感器等推測自車位置和姿勢，檢測到偏離目標(biāo)路線時通過方向盤、油門和剎車的控制予以修正的技術(shù)。本田計(jì)劃2020年前后在高速公路等實(shí)現(xiàn)自動駕駛，這些就是為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)而正在開發(fā)的技術(shù)。

本田正在利用試驗(yàn)車輛開展實(shí)證試驗(yàn)，在會場上還利用GPS和路線追蹤車輛控制技術(shù)演示了自動駕駛。在試驗(yàn)場上，利用GPS準(zhǔn)確追蹤了以數(shù)十厘米的精度提前設(shè)定的路線。