2022年11月8日-10日,由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦的第12屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業(yè)首場盛會,本屆論壇以“聚力行穩(wěn) 蓄勢新程”為主題,共設(shè)置“1場閉門峰會+1個大會論壇+16個主題論壇”,以汽車產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展為主線,與行業(yè)精英一起貫徹新精神,研判新形勢,共商新舉措。其中,在11月10日上午舉辦的“主題論壇10:開放、協(xié)同,軟件定義汽車生態(tài)圈的新常態(tài)”上,三花研究院副院長周江峰發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄:
各位專家、各位同仁,早上好!今天張榮榮博士因為特殊原因今天無法參會,由我代表參加本次會議,我是三花研究院副院長周江峰。
我想介紹一下三花在熱管理控制軟件方面的發(fā)展現(xiàn)狀和今后的思考。
大家對于三花比較熟悉的是熱管理的部件,比如說膨脹閥、水泵等等,三花做熱管理的部件包羅了很多,除了壓縮機以外,所有的部件三花都有能力制造。同時,我們也是三花從2017年開始逐步去準備做軟件方面的開發(fā),其實是把整個部件在整車上的運營,熱管理方面整合起來,發(fā)揮最佳的工作狀態(tài)。
2017年正好是時機,也是中國電動車快速成長發(fā)展,而且又加上電動汽車帶來的熱泵新概念。傳統(tǒng)汽車燃油車熱管理相對比較簡單,熱源是發(fā)動機的熱源,冷源就是壓縮機帶來的制冷,電動車沒有熱源以后,第一代的電動車大部分用的是PTC,大部分客戶都抱怨行駛里程。
基于這個契機,我們那個時候就開始思考熱泵也是新的市場,也是新的機遇,我們做這方面的軟件開發(fā),正好是很好的機會。所以我們2017年開始開發(fā)以后,也做了一些客戶項目,包括北汽、小鵬等等客戶的項目。那時候比較早,也沒有很多的IT思維方式、互聯(lián)網(wǎng)的思維方式,大部分都是系統(tǒng)工程師去做軟件開發(fā)。整個開發(fā)過程,簡單來說就像寫作文一樣,沒有一個很好的提綱,先把整個軟件完成好,整個功能實現(xiàn)了。到后面應(yīng)用的時候,可能會出現(xiàn)一些問題,修改的時候去尋找怎么修改,修改后會帶來哪些觀點的影響等等方面,都會帶來一些痛苦。包括后續(xù)上一個新的車型,可能系統(tǒng)會有一些小的調(diào)整,對于整個軟件架構(gòu)又會有一個痛苦的更改。
基于那時候的現(xiàn)狀,我們在思考軟件是不是應(yīng)該有模塊化的設(shè)計,去適應(yīng)不同的系統(tǒng),針對性開發(fā)不同的模塊。我們只要針對不同模塊進行修改,從那時候就帶來了初步設(shè)想。
實際我們真正啟動這件事是今年,也是我們在思考另外一個問題,剛剛很多專家都提了,接下來這個熱管理/整車控制都會走向集中化控制,熱管理控制未來也可能成為整車控制的一部分集成掉。我們的存在,我們未來怎么去發(fā)展,這也是我們思考的方向。
我們也對自己進行了回顧,我們的優(yōu)勢在哪里?三花有很多的系統(tǒng)經(jīng)驗在那里,我們跟很多主機廠做配套,我們了解不同的系統(tǒng),也針對不同的系統(tǒng)知道它的長處和短處。基于這些優(yōu)勢,我們要整合出自己最優(yōu)的控制方法,為客戶去服務(wù)。
我們有了這個設(shè)想以后,我們可能要做好每個模塊和每個模塊之間的橋梁,客戶需要什么模塊的時候,我能夠拿出什么模塊給到客戶做嵌入。這是今年我們當初成立這個項目團隊,這是一個最初的設(shè)想。
成立這個團隊以后,我們也成立了相關(guān)的軟硬件包括測試團隊,我們軟件團隊里面也包含了另外一部分,從整個熱管理來說,我們想走的一條路,不是通過最終的標定去實現(xiàn),而是通過數(shù)字化模擬,在前期我們做一個很好的策劃,最后標定只是作為一個認證驗收的過程,而不是花很多時間去做標定。所以我們在這個團隊里面,我們也加入了很強的隊伍去做整車“熱”方面的模擬仿真,總的目的就是在前期對于熱管理需要多少能量、多少加熱量我前期有一個預(yù)測,在控制策略里面已經(jīng)在前期都做了輸入,后期只是做一些調(diào)整,然后就可以上路做道路基本驗收了。
這其實也是借助于現(xiàn)在整車廠帶來OTA、后期軟件更新升級的優(yōu)勢,傳統(tǒng)車廠很多車的發(fā)布都要趕時間,趕在夏天之前或者冬天之前,否則錯過一個季,又是一年以后重新做這件事情?,F(xiàn)在有了這些工具,我們模擬仿真做好了,后期的軟件可以在后臺升級了。這些工具有了以后,時間對于我們的熱管理并不那么重要。
開發(fā)流程有點老生常談,多少年之前就是從軟件開發(fā)運用的V模型,我們現(xiàn)在還是想按照這個思路。今天參加這個會議以后,從蔚來包括其他客戶這里了解到很多新的思路,敏捷開發(fā)也給我們很多啟發(fā),我們回去以后也要思考一下怎么優(yōu)化這個,能夠快速迭代,為客戶更好提供軟件上的服務(wù)。
我剛才重點提了軟件仿真方面,因為三花所有的部件都已經(jīng)開發(fā)完成,對于熱系統(tǒng)的建模非常容易,所有部件都是三花自己的,所有性能特性我們都了解。我們現(xiàn)在只要了解整車的熱的物理特性,就可以把整車的物理模型搭建好。有了整車的熱物理模型,結(jié)合我們現(xiàn)在的核心算法,我們的熱管理算法基于能量的算法,也就是說整車需要多少能量就輸出多少能量,不讓一點能量浪費掉。這是最理想的狀態(tài),我們現(xiàn)在肯定是朝著這個方向努力。
整車我們現(xiàn)在正在努力搭建當中,基本搭建完成,后期會和整車廠、電池廠、驅(qū)動電機廠家緊密配合,這部分的熱量我們怎么充分利用好,怎么搭建好整車能量源,對于控制策略的控制是非常至關(guān)重要的因素。
三花的控制系統(tǒng)平臺包含了系統(tǒng)仿真、控制策略開發(fā)、軟件開發(fā)、測試等等團隊,這是整個團隊的架構(gòu)。
思路也是從客戶的功能輸入到系統(tǒng)分析,然后把各個模塊分解,到最后集成化以后上車整個的測試,整個流程基本是基于這樣的過程。
軟件的架構(gòu),畢竟前面走過這么多彎路,我們也在想用比較好的軟件架構(gòu),目前我們設(shè)想還是基于Autosar的軟件架構(gòu)進行控制軟件的優(yōu)化。
用架構(gòu)方面,重點要做好中間幾塊,一個是核心的整車熱管理的能量算法,這是最核心的算法,基于整車熱/冷的需求,來控制整個輸出,這是核心的算法。中間層也是現(xiàn)在比較痛苦的一層,因為現(xiàn)在熱管理,首先客戶不管是蔚來還是特斯拉,每家的系統(tǒng)架構(gòu)都不一樣,有雙回路的,有直接冷卻的,還有外面直接冷卻、內(nèi)部直接冷卻,就導致系統(tǒng)架構(gòu)模式會有很多。比如說我們有單電池制冷,有電機的冷卻,有各種組合。
這樣羅列以后會發(fā)現(xiàn)各種功能的組合,會組合出甚至上百個各種功能的組合,這一塊是我們現(xiàn)在的工作重點。也在梳理當中針對每個客戶的系統(tǒng)特點,我們會前期參與到客戶系統(tǒng)方案決定當中,給到客戶的建議。我們再系統(tǒng)屏蔽掉中間層的功能模塊,最后我們會提供優(yōu)化的中間層。這也不是絕對的,客戶肯定會堅持他們中間層的想法,我們也會適應(yīng)客戶的需求做相應(yīng)的變動。后面兩層包括原子服務(wù)層,也會針對系統(tǒng)做一些調(diào)整。
總結(jié)一下,我們最頂層的增強服務(wù)層方面,基于能量算法,算法不會變,只會根據(jù)不同的車型、大小包括采用的材料、使用的器件,我們會進行前期仿真去做,但是策略算法不會變。我們會針對每個客戶調(diào)整中間層,比如說原子服務(wù)層等等,可能會做略微的調(diào)整。軟件架構(gòu)的想法就是我們希望能夠盡快縮短開發(fā)時間,用比較通用的軟件架構(gòu)適合不同客戶的系統(tǒng)架構(gòu),適應(yīng)不同的客戶需求。
三花在做軟件的同時也開發(fā)了一個硬件,初步設(shè)想也是能夠適應(yīng)不同客戶的系統(tǒng)架構(gòu),說的直白一點,我這個硬件能夠打造成大而全,我能覆蓋不同硬件的需求,你有多少空調(diào)箱的電機,你有多少水泵等等,你用不同的驅(qū)動,我這個控制器都可以適用。這也是我們硬件方面目前的設(shè)想。
按照剛才前面說的,一個基本算法,中間原子層的驅(qū)動等等,這是比較細化的軟件模塊,我們圍繞這些模塊去進行搭建,最后去做集成。
綜合來說,這個項目初步計劃是在今年底、明年初左右,我們自己內(nèi)部搭載一個車。畢竟我們給那么多客戶開發(fā)過那么多車,那些控制器也是我們自己開發(fā)的,所以我們會搭載一些控制器在這些車上進行測試,驗證我們當初所制定的這些目標設(shè)想是否能夠?qū)崿F(xiàn)。
這是我們對于未來的想法,熱管理方面很多時候在風洞里面標定、道路上標定,這既花時間,也花人力物力做這些事情,而且?guī)淼男Ч⒉灰欢ê芾硐搿R驗槲覀冊诳蛻糸_發(fā)項目當中也經(jīng)常會碰到,前面的項目已經(jīng)通過了舒適性專家的評審,某一天某個大領(lǐng)導試駕了一下,覺得風量太大或者風溫太低了等等,這個話領(lǐng)導一說,下面的工程師就要做相應(yīng)的調(diào)整。
這個話說對也對,舒適性方面很難把所有的人觀點都統(tǒng)一,每個人對舒適性的理解不一樣。我們今后舒適性的想法,能不能做成自適應(yīng)的舒適性算法,針對不同的客戶,可能在這個客戶的使用習慣,使用一段時間以后我們對他的使用習慣進行了記錄,后臺對我們前期的標定能夠做適應(yīng)性的修正。這樣的話,最理想的話自動算法可以給到每個人比較滿意的結(jié)果,這是我們遠期的工作目標,也是遠期的想法。
總結(jié)一下,我們想做的一件事,就是我們要做一個比較開放的軟件環(huán)境,去針對不同的客戶系統(tǒng)適應(yīng)不同的客戶系統(tǒng),去匹配客戶,為客戶做更好的服務(wù)。
謝謝大家!
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱)
來源:蓋世汽車
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