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管欣:新一代汽車先進(jìn)電控系統(tǒng)的虛擬開(kāi)發(fā)技術(shù)

10月15日,新沃土·新能源汽車產(chǎn)業(yè)投資(常熟)峰會(huì)在常熟市國(guó)際會(huì)議中心舉辦。本屆峰會(huì)由常熟市人民政府和中國(guó)汽車技術(shù)研究中心聯(lián)合主辦,峰會(huì)遨請(qǐng)了國(guó)家部委與行業(yè)專家解讀最新產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,并就新能源汽車推廣應(yīng)用、企業(yè)投資與發(fā)展戰(zhàn)略等進(jìn)行深入探討。吉林大學(xué)汽車研究院院長(zhǎng)、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)管欣以《新一代汽車先進(jìn)電控系統(tǒng)的虛擬開(kāi)發(fā)技術(shù)》為主題進(jìn)行探討。

管欣:《新一代汽車先進(jìn)電控系統(tǒng)的虛擬開(kāi)發(fā)技術(shù)》


吉林大學(xué)汽車研究院院長(zhǎng)、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)管欣


以下為管欣發(fā)言實(shí)錄:

尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo),在這里有很多汽車行業(yè)的老領(lǐng)導(dǎo)。因?yàn)槲乙彩桥R時(shí)受聘,昨天沒(méi)來(lái)參加閉門會(huì)議,因?yàn)樵诒镜赜形抑鞒值囊粋€(gè)大會(huì),所以只能今天來(lái)了,給我的任務(wù)是要我做一個(gè)演講。因?yàn)樾履茉雌嚾珖?guó)做的非常好,這是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。

我在這里想和大家來(lái)一起在這里交流一下,在這方面我個(gè)人的一些感悟,或者是想法,可能在我的報(bào)告當(dāng)中,有一些觀點(diǎn)和前面幾位老領(lǐng)導(dǎo)講的站的角度不同,我是在他們的提攜下成長(zhǎng)的,所以在這里也拿出來(lái)跟大家共同研討一下。

這四個(gè)方面,我這里叫新一代汽車,我想講一下典型特征,都有什么特點(diǎn)。新一代汽車的研發(fā)任務(wù)和挑戰(zhàn)。因?yàn)榇蠹抑垃F(xiàn)在已經(jīng)示范很長(zhǎng)時(shí)間了,我們的汽車?yán)习傩詹豢辖邮?,?shí)際上主要是從它的性能品質(zhì)的角度,或者是從性價(jià)比的角度來(lái)看這個(gè)問(wèn)題。另外一個(gè)因?yàn)樾乱淮嚩际且噪娍仉妱?dòng)為主題的,所以它的開(kāi)發(fā)和傳統(tǒng)汽車有很大的挑戰(zhàn),我大致介紹一下新的難題,也是希望未來(lái)的新能源汽車包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車這三個(gè)方面,應(yīng)該注重我們行業(yè)自身的研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,在這方面主導(dǎo)力量沒(méi)有沖上。剛才聽(tīng)張部長(zhǎng)介紹的,可能現(xiàn)在有27號(hào)令,可能主導(dǎo)企業(yè)馬上就要上了,這是很好的一個(gè)情況。

首先大家知道,因?yàn)樾乱淮囉羞@么三個(gè)特點(diǎn),因?yàn)榻行履茉?,?shí)際上電力動(dòng)力不是新能源,我這個(gè)是從學(xué)術(shù)界的角度,大家宏觀上面都叫新能源,電力系統(tǒng)也不是新能源,我們一般叫信息能源動(dòng)力系統(tǒng),我在這里大家都知道,由于時(shí)間關(guān)系我就不展開(kāi)講了,包括混合動(dòng)力,燃料電池,純電動(dòng),我們歷史上也有爭(zhēng)議,認(rèn)為混合動(dòng)力不是新能源汽車,這個(gè)實(shí)際上都是我們自己在設(shè)定一些技術(shù)的瓶頸,而不讓一些車型增加,這個(gè)可能是不合適的。

另外一個(gè)就是自動(dòng)化汽車,智能汽車在國(guó)際上,在我們學(xué)術(shù)界一般不叫無(wú)人駕駛或者智能汽車,我們都把它叫做敏捷的汽車,就是汽車更聰明了。其中有兩個(gè)方面,第一是自動(dòng)化,自動(dòng)化在這個(gè)地方我跟大家說(shuō)一下,實(shí)際上九十年代開(kāi)始,到兩千年左右都是自動(dòng)化階段,汽車由純機(jī)械的如何采用液壓電動(dòng)方式來(lái)代替,使得人更舒適,而不用那么復(fù)雜的去操作汽車,所以這個(gè)叫自動(dòng)化流程。但是那個(gè)時(shí)候沒(méi)有代替的大腦,所以后來(lái)就是代替大腦的決策行為,這個(gè)叫智能汽車,這是第二個(gè)方面。

第二個(gè)方面是網(wǎng)聯(lián)汽車,這個(gè)車車互聯(lián)和車—基礎(chǔ)設(shè)施的相連,在我們技術(shù)上講,當(dāng)然現(xiàn)在講的東西當(dāng)中有很多說(shuō)智能網(wǎng)聯(lián),包括物聯(lián)網(wǎng)等等,概念是不清晰的。我這里就講一個(gè)概念,像汽車的智能和自動(dòng)化,它的控制度都是10毫秒以下,5毫秒,需要這么快的速度??墒俏覀兡壳暗奈锫?lián)網(wǎng),車車互聯(lián)和車和基礎(chǔ)互聯(lián),大概需要150毫秒的反應(yīng)時(shí)間,根本不能滿足。所以這個(gè)概念目前好像是一回事,智能的,互聯(lián)的,新能源的,都把它搞到一個(gè)項(xiàng)目下面了。

這個(gè)分了有很大的好處,我們回顧一下它有什么典型特征,我們從技術(shù)上講,新一代汽車與傳統(tǒng)汽車相比,主要是實(shí)現(xiàn)下面四個(gè)方面的目的,就是更環(huán)保,剛才兩位領(lǐng)導(dǎo)也都講了,石化能源能不能零消耗,我們不用石化能源了,因?yàn)閮蓚€(gè)問(wèn)題,一個(gè)是馬上快要枯竭了,第二個(gè),重要的的是排放,零排放對(duì)石化能源的消耗是這樣的。

第二個(gè)方面是更安全,零傷亡。

第三個(gè)是更高效,零堵塞,交通沒(méi)有堵塞問(wèn)題。

第四個(gè)是更舒適,我們大家知道,智能汽車和自動(dòng)化汽車的目的,并不是為了車和車之間連接起來(lái),更重要的是使得我們的汽車,人在開(kāi)車的時(shí)候,完全放松,不需要我們?nèi)巳ツ敲锤叨燃械模瑢?duì)我們思想精力上的自由和解放,根本問(wèn)題,并不是為了我們連接起來(lái),怎么樣在車上開(kāi)互聯(lián)網(wǎng),這個(gè)在技術(shù)上和目前互聯(lián)網(wǎng)講的是不完全一樣的。

我們帶來(lái)什么問(wèn)題?當(dāng)新一代汽車之后,我們汽車已經(jīng)變了,從一個(gè)純機(jī)械系統(tǒng)變成了機(jī)電一體化系統(tǒng)?,F(xiàn)在我們?cè)趯W(xué)科上面叫信息物理系統(tǒng),在這樣的情況下,汽車系統(tǒng)進(jìn)化。進(jìn)化以后汽車的電子成分多了,電腦非常多,現(xiàn)在汽車上就有幾十個(gè)電腦,在這種情況下我們來(lái)集成,這個(gè)是非常大的。所以我在這里講一講,目前為止汽車產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的情況。對(duì)于傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)而言,面臨的主要挑戰(zhàn)是現(xiàn)有的研發(fā)體系和人員隊(duì)伍都已經(jīng)不適應(yīng)了,整車與零部件供應(yīng)鏈都不適應(yīng)新一代汽車的研發(fā)和生產(chǎn),這個(gè)是很關(guān)鍵的。

我們的傳統(tǒng)企業(yè)在這方面轉(zhuǎn)型的話,我雖然是汽車學(xué)院的,我當(dāng)了很多年汽車學(xué)院院長(zhǎng),但是實(shí)際上我們國(guó)家的汽車人才大部分來(lái)自汽車學(xué)院這不是好事兒,國(guó)際上機(jī)械學(xué)科的人才在汽車產(chǎn)業(yè)只占20%,其他都是電氣、電子、計(jì)算機(jī)的人才,這個(gè)對(duì)我們傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)這是一個(gè)挑戰(zhàn),所以目前為止不行。

那么對(duì)于中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)更主要的是,我們現(xiàn)在是新一代汽車包括目前智能網(wǎng)聯(lián)還是要晚一點(diǎn)的。老百姓說(shuō)了你又不便宜,補(bǔ)貼完了和傳統(tǒng)車一樣,然后你的性能還不如傳統(tǒng)車,我為什么買新能源汽車呢?所以現(xiàn)在沒(méi)有政府的強(qiáng)大的支持,基本上是很難推的。所以在這方面來(lái)說(shuō),目前我們這個(gè)新能源汽車急需要在運(yùn)動(dòng)性能和駕駛方面,大幅度提升。因?yàn)槲覀儺a(chǎn)業(yè)的主體力量,開(kāi)發(fā)隊(duì)伍并沒(méi)有進(jìn)來(lái)開(kāi)發(fā)。目前市場(chǎng)上的電動(dòng)車,基本上拿電機(jī)和控制器來(lái)感召傳統(tǒng)車,由于它的質(zhì)量等等很多方面的原因,包括電機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)的特性和內(nèi)燃機(jī)是一樣的,所以我們沒(méi)有進(jìn)行整車匹配,沒(méi)有重新進(jìn)行這方面的標(biāo)定,因此這個(gè)品質(zhì)就很不行,所以這方面是一個(gè)大的問(wèn)題。

還有一個(gè)最大的問(wèn)題,是我們擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)自控和智能控制的部件,就是我們的傳感器,我們的作動(dòng)器,這個(gè)不行。所以我認(rèn)為,國(guó)外的汽車企業(yè)它的新能源汽車的技術(shù)儲(chǔ)備,在上個(gè)世紀(jì)的1998年到2000年左右,已經(jīng)完成了技術(shù)儲(chǔ)備。由于市場(chǎng)的原因他沒(méi)有放出來(lái)推,所以我們現(xiàn)在不要輕視,好像國(guó)外主機(jī)廠家是不擁有這個(gè)技術(shù)的,實(shí)際上我們的主機(jī)廠目前技術(shù)上還是不先進(jìn)的,所以新能源汽車是汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主方向之一,但是我們必須要下大力氣,新能源汽車的零部件廠,是更重要的一方面。

但是在發(fā)展當(dāng)中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)大的問(wèn)題,我們提高高性能和高品質(zhì)的技術(shù)需求,以前我們老一代的汽車人,設(shè)計(jì)汽車都是這么想的,我改改懸架,改改發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì),改改機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì),我們來(lái)提升性能,在未來(lái)的新一代汽車?yán)锩?,基本上?duì)傳統(tǒng)器件、動(dòng)力系統(tǒng),對(duì)硬件系統(tǒng)不太做匹配,而主要靠電腦控制,幾十個(gè)控制器控制電腦的軟件策略,就能把汽車性能提升了,這個(gè)是完全不一樣的,所以在未來(lái),寫軟件,寫控制軟件進(jìn)行匹配集成,這個(gè)可能是未來(lái)最主要的問(wèn)題,是重要的研究?jī)?nèi)容,但是目前我們國(guó)家在新能源汽車方面,我舉個(gè)例子,新能源汽車現(xiàn)在如何與整車匹配,實(shí)際上就是發(fā)動(dòng)機(jī)的整車協(xié)調(diào)匹配辦法,現(xiàn)在我們還達(dá)不到。還有一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)槲覀儙资畟€(gè)CPU,我們需要大量的實(shí)驗(yàn)量,這個(gè)工作是非常大的,所以匹配一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)的大概需要二十幾個(gè)月,目前我們靠場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)是做不成的。因此現(xiàn)在我們國(guó)家自主品牌由于負(fù)擔(dān)不起昂貴的標(biāo)定費(fèi)用,實(shí)際上我們投入的標(biāo)定系統(tǒng),是國(guó)外品牌標(biāo)定的簡(jiǎn)單復(fù)制。國(guó)外的供應(yīng)商它是在壟斷,它控制著我們,所以基本上始終處于一種落后的局面。

這些標(biāo)定工作量非常大,另外一個(gè)大家可能都知道,美國(guó)大眾作弊,現(xiàn)在我們的油耗和排放法規(guī)都是有固定的行駛功耗法,在這個(gè)過(guò)程中就可以逃避,怎么樣來(lái)逃避這個(gè)法規(guī),好多公司被查出來(lái),這個(gè)叫做技術(shù)上的作弊。怎么辦呢?國(guó)際上現(xiàn)在就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)真實(shí)功耗標(biāo)準(zhǔn),路段是要進(jìn)行選擇,隨機(jī)抽查的,抽查上來(lái)之后要用十幾個(gè)以上的人在這上面去開(kāi),去評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)之后會(huì)導(dǎo)致我們的匹配工作量會(huì)十倍以上的增加,這就是目前最大的難度之一。以后是隨機(jī)抽路段,隨機(jī)抽人員上去進(jìn)行評(píng)價(jià),這就非常復(fù)雜了。目前國(guó)際上所有的汽車開(kāi)發(fā)的技術(shù)的供應(yīng)商,都在朝這個(gè)方面去做。

另外智能汽車更厲害,比如說(shuō)在實(shí)際路面上你要去標(biāo)定,汽車會(huì)行駛出正常的路面或者場(chǎng)地的,這個(gè)智能汽車、網(wǎng)聯(lián)汽車將來(lái)都離不開(kāi)標(biāo)定,這樣很可能會(huì)導(dǎo)致整車事故。所以目前國(guó)際上都是在采用虛擬的方法進(jìn)行標(biāo)定,所以我這個(gè)后面由于時(shí)間關(guān)系,就不多展開(kāi)了。目前我們國(guó)家新能源汽車發(fā)展也好,和智能網(wǎng)聯(lián)汽車也好,這都是未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng),也是我們汽車必須發(fā)展的。這個(gè)方面因?yàn)槲覄偛耪f(shuō)的,下面這些圖都是各個(gè)CPU,汽車上的電腦,和模擬連起來(lái),這樣就可以核動(dòng)力系統(tǒng)的控制器,現(xiàn)在主要有四個(gè),發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱,將來(lái)主要是驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制,再加上轉(zhuǎn)向的制動(dòng)的控制器,我們現(xiàn)在新能源汽車還有一個(gè)大的問(wèn)題,就是因?yàn)槲覀儾徽莆兆詣?dòng)專項(xiàng)的控制器,我們自主品牌沒(méi)有跟上,所以我們新能源汽車和它之間匹配也很難,因?yàn)閲?guó)外的那些對(duì)我們不開(kāi)放,所以這個(gè)的話我們必須要自己如何在軟件上做大量的工作。

這是一個(gè)模擬器,先進(jìn)電控的總成瞬態(tài)實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以實(shí)時(shí)嵌入,解決理論模型誤差較大的問(wèn)題,這樣就可以解決汽車幾十個(gè)月的開(kāi)發(fā)工作,降到幾個(gè)月就可以完成,這是在室內(nèi)的。

這個(gè)我們給長(zhǎng)城做的,在這個(gè)里面開(kāi)車就像開(kāi)真車一樣,我們這個(gè)模擬器和電控系統(tǒng)直接套到上面就可以來(lái)開(kāi),這樣就可以進(jìn)行非常好的嵌入式開(kāi)發(fā),所有的這些都可以實(shí)現(xiàn)出來(lái),因此這樣的話完全實(shí)現(xiàn)了一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室里邊做場(chǎng)地實(shí)驗(yàn),實(shí)施先進(jìn)電控系統(tǒng)的標(biāo)定,我想新能源汽車包括智能汽車,更是這樣。

最后新能源汽車我們應(yīng)該多注重主體廠家,整車系統(tǒng)的主機(jī)隊(duì)伍上,為新能源汽車進(jìn)行匹配,也是建議張理事長(zhǎng),你們整體重點(diǎn)考核新能源汽車,同樣品牌的電動(dòng)汽車,各項(xiàng)性能應(yīng)該優(yōu)于傳統(tǒng)的燃油汽車,這樣的話來(lái)逼著他技術(shù)提升,我的報(bào)告就到這里,謝謝各位。

本文地址:http://autopag.com/news/jishu/46178

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