汽車在變革 汽車在變。汽車自發明以來徹底改變了人類的生產和生活方式。而近期正在發生的汽車的演變也許又一次深刻影響我們的生活。未來幾年,汽車很有可能在幾個方面發生革命性的變化。 以特斯拉為代表的新能源汽車的興起備受關注。電動汽車具有環保、安全、使用成本低和性能強勁等諸多優點。即使在推廣過程中會遇到些許挫折,但新能源汽車的前途是毋庸置疑的。這也是為什么幾乎所有的汽車廠商都在研發新能源汽車的原因。新能源汽車的普及將會影響人類社會的能源結構、生存環境乃至國際關系。 另一個引人注目的前沿技術是自動駕駛。互聯網產業巨頭谷歌和一些傳統汽車廠商正在積極從事自動駕駛技術的研發。據說該技術的進展超乎先前的預料,也許幾年后自動駕駛汽車便可實現商用。自動駕駛對我們生活的影響顯而易見:乘車出行將會更輕松、更安全,甚至交通擁堵也會得到一定程度的緩解。 汽車的信息娛樂系統、安全系統和聯網系統等也在發生變化。雖然這些變化不是顛覆性的,但它們會讓我們更舒適、更安全、更便利。 在上述的總體趨勢之外,中國的汽車產業還有一些自己的特色。中國是全球規模最大和增長速度最快的汽車市場。在嚴峻的環境壓力下,中國發展新能源汽車的動力更強。近年來,本土汽車廠商自主研發的意識也在增強。新能源汽車和先進的汽車電子系統為本土廠商追趕甚至超過傳統汽車巨頭提供了契機。 新時代汽車研發的挑戰和NI公司的機會 未來的汽車如此美好,但汽車工程師的任務又如此繁重。 因為未來的汽車太復雜了。我們想象一下一輛具有自動駕駛功能、配備先進安全防護系統、信息娛樂系統和聯網系統的四輪驅動混合動力汽車吧。即使去掉自動駕駛,那也將是一輛技術相當很復雜的車輛。在現實世界,這樣復雜的車輛已經出現:油電雙模、四輪驅動的SUV比亞迪“唐”有望在年底上市。我不清楚“唐”的開發過程,但顯然設計、仿真、測試這樣一款車技術復雜的車輛絕非易事。例如,僅“唐”的動力系統就存在以下難點:
復雜的汽車系統需要復雜的開發和測試系統。系統的高復雜度和快速演變是汽車系統制造商的負擔,但卻是美國國家儀器公司(NI)的福音。NI公司市場開發經理付文武介紹說,NI提供全面、通用的解決方案,模塊化的儀器靈活、可重用,可大幅縮短產品的開發周期并降低開發成本。 NI統一的平臺貫穿整個產品周期 NI提供的不僅是測試設備,它提供控制、仿真、設計和測試的統一的通用平臺,涵蓋綜合功能測試系統、車載信息娛樂測試系統、硬件在環測試與仿真、臺架測試中的測量與控制、快速控制原型、車載測試和數據記錄、電動汽車測試等多種方案。 在新能源汽車領域,NI公司提供的方案已經被多家公司所采用。在今年PXI TAC的主題演講中,華依汽車副總經理王立介紹了基于NI平臺的信用動力總成性能試驗臺,涉及疲勞耐久試驗、性能試驗和開發/驗證試驗等。 付文武介紹說,新能源汽車中的電機特性與內燃機迥異,其輸入、輸出參數很不一樣,動力系統的控制策略、算法完全不同。NI公司的硬件在環仿真(HIL)系統通過板載FPGA模擬工作中的電機,可加速控制系統的開發過程,并避免對昂貴的電機原型的損害。 對于傳統的內燃機發動機,采用缸內直噴技術在燃油經濟性和動力性能方面都會有所提升。NI公司曾推出一款實現智能供油的直噴驅動系統(http://m.qingdxww.cn/thread-114234-1-1.html)。NI 9411數字輸入模塊讀取來自ECU的信號,并由NI CompactRIO控制器上運行的軟件應用程序進行解讀,最后將控制指令通過Drivven 直噴驅動模塊輸出到直接噴射器。目前,走在前沿的汽車廠商陸續推出了具備直噴發動機的汽車。將來缸內直噴會成為汽油發動機的標準技術。 對于信息娛樂系統和車載網絡,付文武說,由于NI擁有成熟的手機測試方案,這些方案可以方便地移植到汽車的信息娛樂系統和網絡系統的測試上。在視頻、音頻和射頻測試領域,NI都有現成的方案,它們都可以集成到汽車測試系統中。如今,車載電子系統集成了越來越多的功能,而且沒有統一的標準,所以NI開放式的平臺很受歡迎。 簡單地說,模塊化硬件 + 軟件自定義 = NI汽車應用解決方案。這種靈活可配置、可重用的方案最適合應對當前復雜而且快速演變的汽車系統研發挑戰。 |