WICV2019大咖观点(九)美国工程院院士:我们要重新思考传统汽车动力总成

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在2019世界智能网联汽车大会上,美国国家工程院院士、国际汽车工程师协会Fellow、休斯顿大学教授Kaushik Rajashekara 表精彩演讲。以下为现场速记实录和精彩观点标记:

Kaushik Rajashekara:

各位早上好!非常感谢主办方发出的邀请来参加我们这次2019年的世界智能网联汽车大会,我今天可能要讲的东西和其他的嘉宾不太一样。

我今天要讲的是为什么会选择这种网联自动化的电车,以及对能源的影响,其实现在很多人都在讲,我们现在有很多研究都在关注这种网联车而且是自动驾驶汽车,为什么采用这种与电车相结合,而不是与传统燃油车相结合。

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自动驾驶汽车是什么,包括面临的问题,为什么要使用电车来与自动驾驶和网联车来结合。现在我们能够全球出现一个趋势就是电气化,不管是船只或者飞机、巴士、乘用车,现在我们看到电气化的趋势也是越走越远,越走越深。

我们来看一下汽车发展历史,首先从30年代开始,有了广播,50年代有了大灯变光。第一代真正的电车出现在90年代的时候,这个时候开始有了新的牵引系统,以电力为驱动的扭向。我们的汽车能够发展到现在电气化水平也是走过了很长的路,比如说对于我们的制动系统,包括我们的电机,比如说线控的技术,这些特点其实都是我们经过电气化发展才实现的。这些电气化的发展也让我们有了今天的电动汽车标准。

如今我们能够看到汽车当中有很多电气化内容,比如说润滑泵或者是其他都是电控的内容,我们能看到整车有很多地方都是在用电的,根据车型不一样,汽车配重不一样,耗电也是不一样,1.5千瓦或者是更高的电能。现在我们能够看到越来越多组件配制导致车体耗电越来越多,现在看一下前面是有电驱系统组件,后来有插入式电混车辆。这里面涉及到有不同的电池,还有能源的使用。

大家也都知道用电车的好处,比如说减少二氧化碳排放,或者说是减少石化能源消耗,我们越来越多看到随着电气化发展车辆越来越多加载化电的部件,电耗也是越来越高的。

自动驾驶汽车的发展历史,我们在1948年的时候提出了巡航控制,谷歌在2009年开始了自驾车项目,我们看到它有一个不断演进过程。在这个过程当中还有谷歌自动驾驶汽车通过14英里的试驾在内华达州,我们看到技术进一步发展,比如说在传感器方面,在泊车等其他方面。计算机是非常重要的,计算能力非常重要,能够支持架构稳定性。计算机能够实现网联,实现可靠性和安全性,这些都会影响着我们自驾车的发展。

如果大家把所有这些复杂的架构结合在一起的话,将会得到非常先进的车辆。传统的这种功能越来越少了,比如说水泵,挡风玻璃等等,不是我们重点强调的功能了,是传统的车辆功能。现在注重安全、可靠、雷达、传感器,这是我们自驾车要关注的,不止如此还有更多的一些特征和功能,取决于自动化水平、级别,因为在我们的自动化有不同的分类,有五六级分类,分的很清楚,取决于在什么层级。对于五级最高级,L0,0级就没有什么自动化了,全面表现为由人来驾驶,各方面动态驾驶任务,它只是处在这个车辆层级发展的第一个阶段。

今天我们有一级、二级,三级、四级在测试,总有一天我们会有五级的到来。有很多车现在在测试,很多的车厂都想做这个事情。现在很多车企都能够提供一级车系统,有些能够提供二级系统,比如说特斯拉,网联汽车是指内部与外部通信无线连接车辆,比如说车道传感器,车辆到车辆,车辆到道路,车辆到互联网的交互等等。

在这个角度来讲,我们将网联汽车视为不断崛起的车联网重要组成部分和推力。网联汽车来讲,从车辆发出的数据,实时的位置、速度、加速度、排量、油耗这一切都非常重要,都要实现网联,要有一个动力总成方面的改进,更省油的动力,包括混合动力车、电动汽车还有其他替代性能源。我们把这些整合起来发展网联和自驾车,需要很多技术的联合。

欧盟现在也在推进网联自驾车的发展,今天的汽车只有摄像头和雷达,我们应该给它提供更强大的能力,今天的汽车主要是汽油驱动的,没油了你要加油,自驾车主要是电来驱动的,能够改善空气质量,有助于节能减排。将来不需要使用更多的汽油。

从汽油转向电力是迄今为止减少排放最重要一个因素,我们进行这个研究就看到自动车将与自动车辆保持一致的原因是两种燃料类型对环境影响的差异。研究还指出自主的硬件,自驾车的硬件在驾车过程当中增加了3%的能耗,这里包括增加阻力和重量。计算机占到3%的一半,这里我们可以看到电动推力系统与CV和AV,网联汽车融合是一直的,电动汽车在节约燃料和减少影响方面有优势。计算机和其他电子设备更容易与电动汽车控制器接口衔接。

电动汽车技术显然与自动驾驶和网联汽车融合在一起,是一个非常重要的步骤。从这个角度来说我们要对传统汽车动力总成做出重新思考,这里面显示的是通讯汽车的Bolt电动车,大家可以看到这个电动车具体的冗余硬件系统,为什么要选择电动自驾网联汽车,无人驾驶汽车常常因为环保意义被宣传,与电动汽车结合有意义的。我们现在自驾车通常会得到公众的支持,因为是能够促进出行,而且能够节能减排,我提到了这个功耗,减少功耗需要很多很多的工作要做,比如说不同的计算机,而且还有政策的制定者,需要设定一些期限,比如说可以什么时候是最终使用化石燃料汽车的,英国和法国有这样的目标,到2040年终止使用汽油和柴油车了。内燃机的使用期限,这些都要决策者来做出一些决定,这样的话能够进一步促进电动车发展。

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