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抛弃机械传动 实现无线充电
作者:人民日报   发布时间:2015-11-09  来源:FXTON

在德国西门子公司的工作室,墙壁上展示的数字化汽车架构与传统汽车电子架构相比,体现了化繁为简的理念。
  监控屏幕上,一辆汽车疾驰而行。突然,它的两个前轮一个左拐,一个右转——车身划了一道弧线,漂移到道路一侧。如此高难度的动作,车里却没有驾驶员——原来,这是慕尼黑的西门子中央研究院研究中心的一个汽车数字化操作系统模拟测试。将来这套系统将抛弃传统的机械动力装置,全部采用数字指令方式来操纵汽车的前进、后退、加速、刹车。西门子公司软件工程师科尔内尔·克莱恩博士对本报记者表示,电脑的出现,把打字机送进冷宫;数字操作系统的出现,可望给汽车行业带来颠覆性的革命。
  克莱恩表示,汽车是机械时代的产物,随着电子科技的发展,新功能不断被追加进去。其结果是,打开发动机盖或车身镶板,可看到一个由几十上百条线缆、电子控制装置和传感器缠绕组成的“迷宫”。每开发出一款新车,工程师不得不给“迷宫”再添加许多新线缆,同时更新原有的电子装置。
  如何解决上述难题?2012年,西门子公司牵头斯图加特大学航空系统研究所等八家机构组成研发团队,“另起炉灶”设计汽车架构。在这个架构里,汽车的转向、加速和制动等系统将不再由机械杆、钢索和轴等控制,而通过一个汽车“大脑”即控制电机来实现。当汽车需要转弯时,方向盘下安装的传感器将测量承受的压力,“大脑”接到“汇报”,然后直接给控制轮胎的电子器件发送指令。汽车操作系统将像手机或电脑一样,可以安装新的应用程序。
  西门子中央研究院专家表示,德国各大汽车厂商都在开展相关研发工作。但目前的汽车电子电气构架是在过去的30年中循序渐进地开发出来的,大多数汽车制造商也试图遵循这样一条进化路径。这种循序渐进研发的构架不适合自动驾驶等物联网时代的需求。西门子所进行的研究之所以“具有革命性”,就是因为它对汽车构架进行了从零开始的再思考,数字化解决方案覆盖了所有组件(发动机、制动、转向)和各项功能(接近全自动驾驶,同时达到相应的安全标准)。
  测试车间里,一辆汽车被架在一米高的平台上。每个车轮都被一个电机箍住。启动电机,车轮加速旋转。隔壁房间里,汽车“行驶”的场景被实时模拟到大屏幕上。工程师使用电脑对各种驾驶状况进行分析测试。这辆电动跑车完全没有机械传动,而采用了轮毂驱动技术,把动力、传动和制动装置都整合到了轮毂内。此外电池组充电时不需要电源插座,当停放在车库地面的充电板上方时,它可以利用电感耦合来进行无线充电。
  中德汽车工业技术协会会长魏建东对本报记者说,西门子牵头的这个项目确实属于颠覆式的汽车设计模式,它的优势显而易见:加快更新换代速度、实现个性化、便于同“车联网”对接。不过,这套系统还需进行更多的可靠性和安全性测试,市场接受程度也有待观察。未来,在物联网时代,围绕汽车的专利布局竞争也将更加激烈。
  据介绍,2016年第一批采用数字化操作系统的汽车将在德国上市,2018年开始批量生产。克莱恩博士预计,数字化汽车最先获得应用的领域可能是特殊用途车辆,比如物流中心的无人驾驶运输车等。未来,数字化汽车将能在物联网中与其他汽车、道路上的其他设施互联互通,并实现无人驾驶。




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