2021年7月8日至9日,第十三届国际汽车变速器及驱动技术研讨会(TMC)在上海召开,这是TMC规模最大的一届盛会,本届会议有60场最前沿和最核心的技术演讲及2场热点问题高层互动论坛,同期展览展示了近80家知名动力总成、零部件公司最新技术及产品,有1000多位来自整车、变速器及驱动总成、零部件和工程咨询等公司的代表参会与参观展览。
7月9日的论坛上,一汽集团智能网联开发院电子电气研究所传动系统控制开发主任宁甲奎、理想汽车资深专家刘君、上汽零束数字化体验平台职能总监方恩、纬湃科技中国区科技与创新部总监王海波等专家共同讨论了动力系统的智能化问题。
首先,什么是动力系统的智能化?刘君认为,智能一是需要更全面、更精确的感知;二是要有更聪明、更全局化的决策计算;三是协同响应,如果只有聪明的大脑,四肢不协调,也不能说是智能的。
具体而言,智能主要体现在三方面。一是要有非常强的计算、通讯来控制平台,平台方面算力是有限的,后面把动力系统或者动力底盘系统做到智能化,首先要把计算通讯控制平台能力提升起来。二是系统融合,如果是单一系统做挖掘边界总是有限的。如果用了类似系统融合,它的融合边界会比单线大很多,再做智能化开发研究的空间就会大了,能够做的动作就多了。三是算法。它是可以成长和变化的,通过算法可以持续迭代发展。
王海波认为,动力总成智能化就像从被动式学习到主动学习的过程。比如,原来汽车上的喷油器是简单的机械,没有什么软件控制,到现在已经实现电子控制了,也就是更加智能了。现在的动力总成是基于整车上已经有的传感器或者一些模型进行控制,并不与外界互通,但在将来万物互联的时代,可以获取外界信息的时候,动力总成有很大空间可以变得更加智能。
方恩表示,之前与动力系统关系最大的是底盘开发。最早的时候,从拉线式的油门踏板到现在的电控,动力系统的变化非常快,从局部来看,动力系统本身就是一个比较智能的、面向服务的一个单元。至于面向未来的智能化,他认为,在保证功能安全情况下,动力系统怎么与最新的整车架构相融合?怎么实现动力系统的订阅化、原子化等都是未来需要探讨的话题。
宁甲奎认为,随着智能网联技术逐渐成熟发展,包括芯片算力的提升,包括正在推荐的SOA颠覆性变革,首先我们的软件周期要比原先快了很多,这样敏捷的开发方式对动力系统软件开发周期相比原先缩短了很多。这样的话,我们可以更快满足客户定制化、个性化的需求,这就是我对动力总成智能化的理解。
其次,如何实现动力系统的智能化,要克服哪些挑战?
宁甲奎认为,动力系统智能化的挑战来自于几个方面:一是SOA架构,如何定义物理架构;二是如何做好动力总成和架构服务;三是智能化离不开数据,如何获取数据,如何筛选和传出数据,这些都是面临的问题。
另外,整车厂角色的转变也产生新的挑战。整车厂原先是造车的,但正在向出行服务商转型,未来要满足用户的出行需求。如何运营自己的数据和服务,企业的运营方式要改变,还要打通运营环节的各种利益以实现合作共赢,这些都构成新的挑战。
王海波认为,动力系统的智能化有多个机会。比如,更严格的排放法规,在线检测(油耗),物理栅栏等都会提升动力总成的智能化水平。此外,将来随着自动驾驶的普及,当车辆不需要驾驶员驾驶的时候,乘员并不在乎动力总成怎么驾驶,相当于动力总成可以代替驾驶员,这就给动力总成的智能化提供了空间,而现在有很多解决方案还是要考虑驾驶员的感受。
方恩认为,未来动力系统的智能化最大的挑战还是功能安全。实际上在所谓的高级功能和上浮功能要画安全界限,这是未来一个话题,也是未来很大的挑战。如果把这些未来控制器放进全新的整车架构下就是一个大问题,虽然业内在做很多基于MCU的研究来解决动力系统的功能安全和与整车架构的融合,但将来怎么做还是需要摸索的,难度也比较大。
刘君表示,根据这几年探索的,他认为最头疼的是“人的挑战”。一是思想。是否可以跳出原来的思路,站在一个更宽、更本原的角度看问题;二是人的能力。智能化涉及到很多软件工作,传统做动力底盘、工程方面的人员的软件能力不如做通信、计算机和互联网的,所以,软件能力也挑战。当然,这个软件能力不是说互联网的软件能力就可以直接用的,这里面也涉及到很多安全方面的规则。个人认为可以参照一些复杂的软件,比如说大型控制系统、非控系统、火控系统等等。
动力系统智能化价值何在?
宁甲奎认为,动力系统逐步实现了从人控到电控,再到智控,这个带来了节能减排效率的提升,从另一方面也提升了驾驶体验。节能方面,通过智能化的手段和算法采取,主要有智能路径选择、智能模式的切换、驾驶模式的切换,包括进一步做这个智能档位的选择,这对油耗、能耗、排放做出了比较多的贡献。
从提升驾驶员驾驶体验来说,目前我们是在如何实现定制化需求,如何实现驾驶员驾驶行为和模式的工况环境识别,包括怎么识别驾驶模式和驱动模式的识别,这些都对驾驶体验有进一步的提升,包括动力性都有提升。
刘君认为,从企业层面,智能化做了系统融合。最简单是把ECU融合在一起,把动力控制与中央控制做了融合,可以降低成本。其次,在软件开发效率的收益。原来开发涉及到软件变更,可能影响力比较大,涉及到各个部门和矩阵变更,这样相关方就会少很多,软件更新迭代就快了。整个测试就会缩短,这是企业方面得到的收益。
从用户方面来看,我们有一些PUC开发和仿真开发,以我们的弯道场景融合控制来举例,通过融合PUC开发和仿真计算,把垂向和纵向联合考虑,过弯车速可以提升10%左右,这样过弯效率可以提升。还有在自动驾驶上面,当从高速进入匝道的时候,效率会提升,用户体验也会提升。