破解電控難題濰柴研發(fā)醞新力
5月8日,濰柴動(dòng)力宣布中國(guó)首款高壓共軌電控系統(tǒng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的排放試驗(yàn)、道路試驗(yàn)和三高驗(yàn)證,即將正式批量投放國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。
此款由濰柴集團(tuán)自主開(kāi)發(fā)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重型柴油機(jī)高壓共軌電控系統(tǒng)——ECU的研制成功,是濰柴自主研發(fā)的眾多科技創(chuàng)新成果之一,標(biāo)志著國(guó)外企業(yè)在此領(lǐng)域的壟斷局面將被打破。濰柴表示,計(jì)劃于未來(lái)2年,將自主ECU從小型發(fā)動(dòng)機(jī)覆蓋到大型發(fā)動(dòng)機(jī),使濰柴電控技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,同時(shí)打造一支世界領(lǐng)先的全方位電控研發(fā)隊(duì)伍。
在中國(guó)商用車(chē)行業(yè),此事無(wú)異于一場(chǎng)小型“地震”,尤其對(duì)于不少從事共軌研發(fā)和生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)企業(yè),無(wú)疑具有多重效應(yīng):第一,作為國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)的翹楚,濰柴憑借自身力量,研發(fā)成功發(fā)動(dòng)機(jī)的“大腦”ECU,對(duì)從業(yè)者和后來(lái)者皆有巨大的鼓舞作用。第二,濰柴突破了第一道“防線(xiàn)”ECU之后,很可能利用自己的全球研發(fā)基地和采購(gòu)資源,著手研制完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高壓共軌系統(tǒng)。作為目前中國(guó)商用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)份額最大的企業(yè),一些企業(yè)對(duì)濰柴的訂單很“敏感”。第三,濰柴掌握了ECU技術(shù)后,可以通過(guò)其他企業(yè)提供的部件集成高壓電控共軌系統(tǒng),尋求更具經(jīng)濟(jì)性、更符合中國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)階段需求的制造模式,在為用戶(hù)帶來(lái)更大福音的同時(shí),也為另外一些在共軌門(mén)外躑躅多時(shí)的企業(yè)提供了機(jī)會(huì)。
5月11日,在消息發(fā)布后的第三天,與濰柴簽署了深度合作協(xié)議的德國(guó)博世公司向《卡車(chē)》周刊表示,“目前還不知道此事”。
自主研發(fā)勢(shì)在必行
發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機(jī)的核心技術(shù),其中ECU是整個(gè)電控系統(tǒng)的核心,基本上可分為三個(gè)模塊:硬件,底層操作軟件及應(yīng)用層控制軟件。
ECU的最重要價(jià)值體現(xiàn)在應(yīng)用層控制軟件,而硬件和底層操作軟件可以由專(zhuān)業(yè)公司按照企業(yè)的要求定制。目前成熟的柴油機(jī)電控系統(tǒng)全部被國(guó)外公司壟斷。ECU相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的“大腦”,有沒(méi)有自己的ECU,代表著一個(gè)企業(yè)有沒(méi)有長(zhǎng)足的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
由于缺乏電控系統(tǒng)的核心技術(shù),我國(guó)柴油機(jī)工業(yè)的發(fā)展長(zhǎng)期嚴(yán)重地受制于人,產(chǎn)品成本提高,利潤(rùn)率下降。柴油機(jī)電子控制技術(shù)已成為制約我國(guó)柴油機(jī)工業(yè)發(fā)展的瓶頸。
20世紀(jì)80年代,我國(guó)柴油機(jī)電控系統(tǒng)的研究工作就已經(jīng)開(kāi)始,特別是從20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始,有很多大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)開(kāi)展了電控系統(tǒng)研發(fā)。然而,ECU的軟件與硬件開(kāi)發(fā)都需要經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的積累,由于基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)力量分散,加上缺乏足夠的人力、資金投入和有效的組織管理,我國(guó)電控技術(shù)研發(fā)進(jìn)展緩慢。這導(dǎo)致ECU產(chǎn)業(yè)化過(guò)程步履艱難,開(kāi)發(fā)多處在樣試或中試階段,許多成果甚至還停留在實(shí)驗(yàn)室里。
在技術(shù)方面,我們與國(guó)際先進(jìn)水平雖有一定差距,但如果能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,還是有可能在發(fā)展過(guò)程中不斷完善和壯大自身實(shí)力的。然而,殘酷的市場(chǎng)現(xiàn)狀卻如一座大山,橫亙?cè)诩夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化的道路上,讓中國(guó)企業(yè)難以逾越。
濰柴很早就意識(shí)到了開(kāi)展自主電控系統(tǒng)研發(fā)的必要性和重要意義。這些年來(lái),濰柴一直努力掌握自主核心技術(shù),加強(qiáng)自身的原始創(chuàng)新能力,以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)日益加速的升級(jí)換代步伐,使中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)徹底擺脫在核心技術(shù)方面的對(duì)外依賴(lài)。
4年磨劍終成大器
2008年,濰柴集團(tuán)啟動(dòng)了自主ECU的研發(fā)工程,充分利用集團(tuán)內(nèi)部的戰(zhàn)略資源,加大研發(fā)投入和人才引進(jìn),建成了世界一流的電控研發(fā)平臺(tái)。
電控研發(fā)團(tuán)隊(duì)在分析和消化吸收國(guó)際現(xiàn)有成熟產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,采用國(guó)際先進(jìn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)、工具和手段,配備了完整的開(kāi)發(fā)工具鏈,明確組織架構(gòu),優(yōu)化傳統(tǒng)的ECU開(kāi)發(fā)驗(yàn)證流程,建立起了與開(kāi)發(fā)相關(guān)的各種規(guī)范,也建立了ECU軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境。經(jīng)過(guò)幾年努力,濰柴目前已經(jīng)建成了中國(guó)頂級(jí)的研發(fā)實(shí)驗(yàn)基地,通過(guò)整合國(guó)內(nèi)相關(guān)資源,徹底攻克了發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的技術(shù)難關(guān),一舉掌握了這一核心技術(shù)。
濰柴自主ECU采用32位高性能微控制器,經(jīng)過(guò)了各種嚴(yán)酷的試驗(yàn),包括三高試驗(yàn)、-40—105℃的高低溫試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)、高達(dá)10g的振動(dòng)試驗(yàn)、電磁兼容EMC試驗(yàn)和1700多小時(shí)的加速壽命試驗(yàn),確保ECU能在各種復(fù)雜的環(huán)境中正常工作。自主ECU的軌壓穩(wěn)態(tài)控制精度在10bar以?xún)?nèi),最多支持5次噴射,能夠?qū)崿F(xiàn)整車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)的控制、診斷及服務(wù)測(cè)試,滿(mǎn)足國(guó)V的排放要求,使用壽命長(zhǎng)達(dá)2萬(wàn)小時(shí)。
ECU的研發(fā)投產(chǎn),不僅推動(dòng)了我國(guó)汽車(chē)及零部件行業(yè)自主研發(fā)的進(jìn)步,為發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步做出了重大貢獻(xiàn),也使得濰柴當(dāng)仁不讓地成為了該領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。
ECU投產(chǎn)后,可大大降低電控發(fā)動(dòng)機(jī)的成本,且適應(yīng)市場(chǎng)需求的后續(xù)新功能開(kāi)發(fā)將會(huì)提速,柴油機(jī)燃油系統(tǒng)匹配應(yīng)用的靈活性將大為增強(qiáng)。
自主電控系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化,提高了濰柴對(duì)市場(chǎng)及技術(shù)路線(xiàn)的掌控及主導(dǎo)能力,增強(qiáng)了中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力和話(huà)語(yǔ)權(quán)。隨著產(chǎn)業(yè)化步伐的加快,電控柴油機(jī)的開(kāi)發(fā)成本會(huì)進(jìn)一步降低,開(kāi)發(fā)周期將逐步縮短,服務(wù)及維護(hù)能力將會(huì)大大增強(qiáng)。同時(shí),自主電控平臺(tái)的建立,將有助于創(chuàng)建發(fā)動(dòng)機(jī)零部件供應(yīng)市場(chǎng)新秩序。