汽車的發(fā)展在經(jīng)歷了機(jī)械時(shí)代和電氣時(shí)代之后跨入了以高效和環(huán)保為主要目標(biāo)的電子時(shí)代。汽車電子技術(shù)是跨入這一時(shí)代的關(guān)鍵手段。然而，在21世紀(jì)初期，我國(guó)在汽車電子領(lǐng)域的研發(fā)還非常薄弱，汽車電子市場(chǎng)基本被跨國(guó)公司壟斷、封鎖，制約了我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
    
    汽車電子主要包括車載電子、車身電子和車控電子。其中，車控電子是汽車最核心的部分，它相當(dāng)于電腦中的CPU。與德美等國(guó)相比，我國(guó)汽車電子技術(shù)特別是汽車電子控制系統(tǒng)存在巨大差距，自主可控的嵌入式平臺(tái)是制約其發(fā)展的技術(shù)瓶頸。因此我們必須開發(fā)出自主可控的嵌入式平臺(tái)來(lái)打破制約。
    
    浙江大學(xué)吳朝暉教授是我國(guó)最早開展汽車電子研究的科學(xué)家之一。“2001年，我們團(tuán)隊(duì)在吳教授的帶領(lǐng)下開始了汽車電子領(lǐng)域的研發(fā)。”浙江大學(xué)ESE工程中心主任楊國(guó)青博士說(shuō)，當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足日益復(fù)雜的汽車電子系統(tǒng)的需求，我們面臨如下三個(gè)難題：一、以發(fā)動(dòng)機(jī)為例，它的運(yùn)轉(zhuǎn)速度快、控制精度高，因此我們需要電子控制系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)，并盡量少占資源，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。二、開發(fā)一個(gè)可靠的汽車電子系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證過(guò)程。三，汽車尤其是能源消耗巨大的卡車，污染排放非常嚴(yán)重，因此通過(guò)電子技術(shù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效燃燒，減少污染排放是第三個(gè)難題。
    
    在863計(jì)劃、國(guó)家科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目的持續(xù)支持下，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)一汽集團(tuán)技術(shù)中心、吉利汽車研究院，緊密圍繞上述難題，經(jīng)過(guò)12年的方法研究、技術(shù)突破，研制成功汽車電子嵌入式平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵發(fā)明在國(guó)內(nèi)首次規(guī)模應(yīng)用。“一汽集團(tuán)技術(shù)中心主要完成發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等的應(yīng)用策略開發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用，吉利汽車研究院主要完成整車的電子電器架構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)、開發(fā)以及測(cè)試驗(yàn)證工作，浙江大學(xué)專注于做汽車專用實(shí)時(shí)控制操作系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境。”楊國(guó)青博士說(shuō)。
    
    面對(duì)汽車電子“強(qiáng)實(shí)時(shí)、高效率、低排放”的挑戰(zhàn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)明了三項(xiàng)系統(tǒng)性的汽車電子核心技術(shù)。一是基于微小內(nèi)核的兩級(jí)定時(shí)與任務(wù)調(diào)度技術(shù)。兩級(jí)定時(shí)管理方法從單級(jí)定時(shí)升級(jí)為兩級(jí)定時(shí)，操作更細(xì)膩，避免了冗余操作，提高了定時(shí)效率；優(yōu)化調(diào)度方法細(xì)分任務(wù)狀態(tài)，區(qū)分調(diào)度場(chǎng)景，提高調(diào)度效率；基于消息對(duì)象的組件間通信方法為接受對(duì)象指定唯一的發(fā)送對(duì)象，通過(guò)主動(dòng)通知機(jī)制，提高了對(duì)象間通訊的效率。這些方法和技術(shù)破解了汽車電控系統(tǒng)高性能運(yùn)行難題。二是基于混合模型驅(qū)動(dòng)的汽車電控系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。課題組在國(guó)際上首次提出了V+開發(fā)模式，在V開發(fā)模式的基礎(chǔ)上增加了形式化驗(yàn)證和評(píng)估反饋，使得開發(fā)環(huán)境的兼容性更好、功能覆蓋更全、工具集成度更高。這樣的開發(fā)環(huán)境開發(fā)效率高，使用成本低，性價(jià)比優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品。三是動(dòng)力、傳動(dòng)與總線網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制技術(shù)。課題組發(fā)明了增壓共軌噴油方法。通過(guò)電子控制技術(shù)，對(duì)噴油量進(jìn)行精確控制，變壓噴射，解決燃燒不充分而導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)能耗高、污染大等問(wèn)題。
    
    “這三項(xiàng)技術(shù)發(fā)明給人們帶來(lái)最明顯的變化就是中國(guó)制造的重型卡車不冒黑煙了，對(duì)于一些中重型卡車用戶來(lái)說(shuō)，他們可以買到高性價(jià)比的汽車了，因?yàn)槲覀冇心芰χ圃齑笮涂ㄜ嚒?rdquo;
    
    經(jīng)過(guò)十余年的研究和技術(shù)開發(fā)工作，項(xiàng)目組取得61項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利、1項(xiàng)國(guó)際專利、27項(xiàng)軟件著作權(quán)，形成1項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、12項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，項(xiàng)目組還研制成功了我國(guó)首個(gè)通過(guò)國(guó)際OSEK認(rèn)證的嵌入式操作系統(tǒng)；研制成功了國(guó)內(nèi)首套基于OSEK平臺(tái)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)并通過(guò)國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，項(xiàng)目成果填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，部分指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先，推動(dòng)了我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)生了重大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
    
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    （文 汪曉勇/攝影 盧紹慶）