智能化客车动力发展趋势

路边

近年来，随着广大人民群众环保意识的加强以及国家各项法规的陆续出台，低排放、低噪声、低油耗等指标已经成为客车、特别是城市客车首要追求的目标。客车作为一种特殊的生产工具，对发动机的要求可以概括为以下几点：可靠性、经济性、强劲的动力性、长久的使用寿命和良好的可维护保养性。
            　　发动机不如客车进步快
            　　近年来，我国的客车产业无论是技术还是产量，都获得了突飞猛进的发展。特别是大中型客车，通过技术引进、合资等手段以及国内企业近年来努力所取得的技术进步，已经使客车制造总体水平上了一个新台阶，与欧美、日本等先进国家的差距逐步缩小，特别是底盘业，以猛狮、安凯、尼奥普兰等为代表的关键底盘总成（发动机除外）及车身、涂装等，已经接近或达到了世界先进水平，可以说机械部分中国产品与国外产品差距不是太大。而在整车智能化、电子化装备水平上，欧美、日韩等国家的水平要远远高于中国。目前国内在用的客车，配套动力以国产发动机为主，除了近两三年投入使用的新车外，发动机的排放水平大部分处于欧0、欧Ⅰ阶段，部分车辆虽能达到欧Ⅱ水平，但所占比例不大。高端产品特别是豪华客车上，进口发动机或国内合资品牌的发动机则占主导地位。而已经或即将投入运营的满足欧Ⅲ排放的客车，几乎是清一色的进口发动机。
            　　国内独立开发或拥有知识产权满足欧Ⅲ排放要求的机型很少，更多的欧Ⅲ产品还是立足于原有机型，产品平台还是以原有机型为主。这种欧Ⅲ产品的主要优点在于可保持原机型最大的通用性和继承性，投资不大，开发难度较低。缺点也是显而易见的：产品平台不高、技术含量低、能耗高、缺乏欧Ⅳ及更高技术要求的技术支撑。
            　　先进的发动机在智能化控制方面，利用计算机技术和各种可变控制机构，通过智能化的分析与控制系统，合理组织燃烧过程，实现高效节能、低排放，是解决节能、环保，实现车辆发动机智能化、电子化管理的重要手段。而国内产品还属于传统类型，即使最先进的欧Ⅱ发动机，除水温、油温、油压、发动机转速等简单的信号显示外基本上没有什么电子装置，谈不上发动机的智能控制。相比而言，整车的电子化水平要高于发动机，有些车辆已经集成了诸如制动、车速等小范围的智能化管理，主要用于信息测量与显示，缺少自动诊断功能，智能化水平低。因此，要提高整车的智能化水平，发动机应首当其冲。
            　　电控发动机是整车的神经中枢
            　　客车整车要提高电子化、智能化水平，必须要应用具有一流水平的核心总成--发动机。国外的汽车行业，早已不再是机械工程师主宰天下，电子工程师、软件开发工程师已经在不同领域参与到汽车行业：电子信息技术控制了整车各个部分，不管是发动机、底盘，还是车身，机、电、液已经相互融为一体，形成了以CPU（中央处理单元）为核心的局域网络管理系统。传感器群组把各个关键总成的运转要求传递到CPU，再由CPU把信息处理后反馈到各个执行群组。这其中，发动机作为动力输出者及主要的信息执行者，其智能化管理水平决定了整车的电子化、智能化水平。目前国际上先进的发动机（欧Ⅲ以上排放产品）都已经具备了完善的发动机控制管理系统。这些系统以CPU为核心，运算程序由原来的8位、16位进级到目前的32位，使用基于MAP的控制，λ闭环控制，自适应控制，模糊控制，神经网络控制，基于模型的控制，虚拟传感技术等各种控制理论，运用超微型磁体、超高效电机及集成电路，通过CAN总线实现与整车各部位的实时通讯，通过K总线实时监控发动机运行状况，将动力传动总成、制动、转向、悬挂整体控制系统、车身电子控制系统、在线故障诊断系统、通讯导航系统等关键总成有机地融为一体，实现对整车智
            　　能化管理，大大提高了车辆的安全性和可靠性，降低了用户车辆的运营成本。可以说，目前先进的电控发动机已经不仅仅是整车的心脏，更是整车的大脑和神经中枢。
            　　潍柴蓝擎智能化一马当先
            　　目前国内一些厂家已经相继开发出具有欧Ⅲ排放水平的电控发动机，如潍柴、玉柴、上柴等，与欧Ⅱ机型相比，新开发的欧Ⅲ发动机在智能化水平上提升了一个台阶，基本上与国外同类产品的水平相当，可为整车的电子化水平提供一个良好的平台。值得一提的是，在国内柴油机行业具有举足轻重地位的潍柴动力股份有限公司，以振兴民族动力为已任，瞄准国内市场及客车用柴油机未来的发展方向，注重培养和利用自己的技术力量。他们与国际知名的柴油机咨询机构--AVL公司合作，研制并开发成功了具有自主知识产权的蓝擎系列欧Ⅲ、欧Ⅳ柴油机。该系列产品主要有WP10（10L排量）、WP12（12L排量）两大品种，功率从270PS到480PS，可为不同功率档次的整车配套。潍柴蓝擎系列柴油机是采用全新设计理念开发的满足欧Ⅲ、欧Ⅳ排放法规的新一代客车、重卡、工程机械配套用柴油机。该系列柴油机的主要经济技术指标（燃油耗、升功率、排放、噪音）、可靠性指标（B10寿命）等居世界先进水平。
            　　潍柴蓝擎欧Ⅲ发动机具有较为突出的特点：该系列柴油机采用Bosch公司专门为潍柴开发的ECU中央控制单元和高压共轨燃油喷射系统，ECU通过传感器收集车辆或发动机在每一时刻的油门位置、曲轴转速、凸轮轴相位、空气流量、进气压力、环境参数等变量，根据已经贮存在ECU的图谱，调整该状态下需要的各项参数并输出指令到各执行机构，使车辆运行在任意工况下柴油机都处于最佳状态，从而达到降低排放、噪声、减小振动、提高燃油经济性之目的。
            　　如果把蓝擎欧Ⅲ发动机智能管理系统作为独立的发动机控制单元，则该模块的功能还远远没有发挥出来。受制于国内客车偏于实用性的消费环境或者其他原因，该管理系统对整车的渗透，以空调、车速、负荷等有限的整车参数为主，缺少对整车其它信息的收集、反馈与处理，还没有形成一个用于控制整车各个总成的局域网络管理系统，除以上几项外，其他部分依然没有整合到电子智能控制系统内。但是作为代表国内先进水平的蓝擎欧Ⅲ柴油机，其智能化管理模块已经具备对整车进行管理的潜力，如对其功能模块做进一步的拓展与履盖，并结合车载雷达及整车的其他控制元件，它的控制职能就会拓展到整车的各个部分，实现发动机管理、维修保养、智能换挡、制动力自动分配、巡航驾驭、故障自动诊断、远程监控等整车的智能化控制。