浙大领衔项目获国家技术发明二等奖 中国汽车

浙大领衔项目获国家技术发明二等奖 中国汽车

时间:2020-01-10 14:03 作者:admin 点击:
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   浙江在线01月10日讯 (浙江日报记者 曾福泉 通讯员 周炜)浙江大学作为第一完成单位联合中国一汽和浙江吉利汽车研究院研发的汽车电子技术,今天在国家科技奖励大会上获技术发明奖二等奖,该技术填补了国内空白。

  汽车已日益成为许多中国家庭不可或缺的工具。远远按一下车钥匙,车灯就会闪亮,车门就解锁;挂到D挡,慢慢踩油门,汽车就能前进;踩得更用力,汽车就会自动换挡,开得更快——这些,对拥有一辆现代化自动挡轿车的读者来说,是常识。但你也许不知道,驾驶员之所以能如此随心所欲地控制汽车,靠的是先进的汽车电子控制系统,10多年前,中国还没有能力自主研发生产这套系统,2002年全国生产了325万辆汽车,所需的电子控制系统几乎全是从德国、日本和美国购买的。

  但经过10余年潜心研究,浙江大学联合研发的自主可控汽车电子技术,取得了一系列重大突破。专家认为,如果没有这套我们自己的汽车电控系统,汽车的价格会一直居高不下,中国的汽车产业很难形成现在的规模。

  1月9日,中国已成为全球最大汽车产销国,国产汽车获得中国消费者青睐,而它们的“大脑”也越来越多地由我们自主研发生产,不再依赖进口。

  我们走进浙江大学智能汽车研究中心,感受研发的魅力和背后的故事。

   反应速度极快的“操作系统”

  课题组成员、浙江大学智能汽车研究中心副主任杨国青告诉记者,这套由我国科学家自主研发的名为“SmartSar”的电子控制系统,对于汽车的作用就像“Windows”操作系统之于个人电脑。“先得有操作系统,然后人们才能陆续开发出浏览器、播放器等一系列软件,实现各种功能。”杨国青说。

  我国的汽车产业从无到有,是一个向发达国家不断学习的过程。但看得见的东西好学,看不见的东西——比如操作系统这种关键软件技术——就只能自己研发。杨国青和同事们长期从事计算机科学研究,现在他们要为控制汽车这台复杂无比的机器编写一套完整的操作系统。

  在办公桌上,人们通过鼠标和键盘与电脑互动;在汽车里,人们则是通过排挡、油门和各种按钮与深藏在车身内部的电子控制系统互动——这也是“嵌入式平台”这个词的意思。“汽车总是处在高速运转之中,因此操作系统的反应速度至关重要。”杨国青说。先进的操作系统,可以精确地调节发动机的运转,控制喷油量和速率。缺少这一技术,就不可能开发出环保、舒适的现代轿车。

  课题组为“SmartSar”研制了先进的计数器算法,优化了任务调度的过程。这套操作系统的反应速度之快,可以每6微秒(一秒的百万分之一)就切换一次任务,达到了国际领先水平,是我国首个通过国际OSEK认证的嵌入式操作系统。在国际汽车巨头控制最为严密的核心技术领域,课题组为我国汽车产业开发出智慧的“国产大脑”。

   高效开发平台,虚拟完成测试

  有了“操作系统”,各大汽车生产商就可以根据自身需求,编写不同的“应用程序”了。按传统的办法,这些程序最终是要和汽车上的发动机等零部件结合,反复调试,看看哪里还有漏洞,再不断改进。这使得开发的周期长,耗费多。针对这一问题,课题组研发出一个全新的开发平台,用计算机模拟真实的汽车零部件,使汽车电控系统在虚拟环境里就能完成应用测试。

  在浙江大学智能汽车研究中心的一间实验室里,杨国青向记者展示了一台可以模拟发动机运转的计算机。将装有“SmartSar”操作系统的控制器和计算机连接,在一台同样和计算机相连的显示器上,就显示出这架虚拟发动机的转速、油耗等等数据。杨国青说:“我们可以随时设定发动机的运行环境,比如让它模拟爬坡状态。”开发者在这里得到的数据和真实发动机测试提供的数据是一致的。

  有了这个开发平台,汽车生产商对于电子控制系统的调试和改进就方便得多了。德国著名汽车电子专家格拉夫(Andreas Graf)认为,该开发平台的问世“将给德国汽车开发工具厂商带来巨大挑战”。这项技术展现出的远景还不止于此,计算机不仅能模拟汽车引擎,还能模拟卫星,让科学家在火箭发射之前就能精确掌握卫星在太空中的状态。

   节能环保,汽车不再冒黑烟

  凭借“SmartSar”这一强大的工具,一汽、吉利等国内优秀汽车生产商实现了一系列发明创新。

  通过高精度地控制发动机的燃油喷射,课题组成功减少了燃烧中的浪费和污染气体的排放。“通俗地说,就是汽车不会再冒黑烟了。”杨国青说,“如果没有这一技术,淘汰黄标车就无从谈起。”

  高效智能的电控系统还大大降低了汽车的线束用量,减下来的电线使汽车“减肥”至少5千克。杨国青说,线束是汽车上最易着火的部件,减少线束让汽车更环保、更安全。

  据介绍,基于这一项目成果开发的国产卡车和轿车累计销售超过40万辆,近3年,项目实现新增产值近15亿元,产生间接经济效益500余亿元。

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