NI：全面应对新时代汽车研发的挑战
发布时间：2014-6-18 10:27
发布者：eechina
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汽车在变革 汽车在变。汽车自发明以来彻底改变了人类的生产和生活方式。而近期正在发生的汽车的演变也许又一次深刻影响我们的生活。未来几年，汽车很有可能在几个方面发生革命性的变化。 以特斯拉为代表的新能源汽车的兴起备受关注。电动汽车具有环保、安全、使用成本低和性能强劲等诸多优点。即使在推广过程中会遇到些许挫折，但新能源汽车的前途是毋庸置疑的。这也是为什么几乎所有的汽车厂商都在研发新能源汽车的原因。新能源汽车的普及将会影响人类社会的能源结构、生存环境乃至国际关系。 另一个引人注目的前沿技术是自动驾驶。互联网产业巨头谷歌和一些传统汽车厂商正在积极从事自动驾驶技术的研发。据说该技术的进展超乎先前的预料，也许几年后自动驾驶汽车便可实现商用。自动驾驶对我们生活的影响显而易见：乘车出行将会更轻松、更安全，甚至交通拥堵也会得到一定程度的缓解。 汽车的信息娱乐系统、安全系统和联网系统等也在发生变化。虽然这些变化不是颠覆性的，但它们会让我们更舒适、更安全、更便利。 在上述的总体趋势之外，中国的汽车产业还有一些自己的特色。中国是全球规模最大和增长速度最快的汽车市场。在严峻的环境压力下，中国发展新能源汽车的动力更强。近年来，本土汽车厂商自主研发的意识也在增强。新能源汽车和先进的汽车电子系统为本土厂商追赶甚至超过传统汽车巨头提供了契机。 新时代汽车研发的挑战和NI公司的机会 未来的汽车如此美好，但汽车工程师的任务又如此繁重。 因为未来的汽车太复杂了。我们想象一下一辆具有自动驾驶功能、配备先进安全防护系统、信息娱乐系统和联网系统的四轮驱动混合动力汽车吧。即使去掉自动驾驶，那也将是一辆技术相当很复杂的车辆。在现实世界，这样复杂的车辆已经出现：油电双模、四轮驱动的SUV比亚迪“唐”有望在年底上市。我不清楚“唐”的开发过程，但显然设计、仿真、测试这样一款车技术复杂的车辆绝非易事。例如，仅“唐”的动力系统就存在以下难点：
复杂的汽车系统需要复杂的开发和测试系统。系统的高复杂度和快速演变是汽车系统制造商的负担，但却是美国国家仪器公司（NI）的福音。NI公司市场开发经理付文武介绍说，NI提供全面、通用的解决方案，模块化的仪器灵活、可重用，可大幅缩短产品的开发周期并降低开发成本。 
NI统一的平台贯穿整个产品周期 NI提供的不仅是测试设备，它提供控制、仿真、设计和测试的统一的通用平台，涵盖综合功能测试系统、车载信息娱乐测试系统、硬件在环测试与仿真、台架测试中的测量与控制、快速控制原型、车载测试和数据记录、电动汽车测试等多种方案。 在新能源汽车领域，NI公司提供的方案已经被多家公司所采用。在今年PXI TAC的主题演讲中，华依汽车副总经理王立介绍了基于NI平台的信用动力总成性能试验台，涉及疲劳耐久试验、性能试验和开发/验证试验等。 付文武介绍说，新能源汽车中的电机特性与内燃机迥异，其输入、输出参数很不一样，动力系统的控制策略、算法完全不同。NI公司的硬件在环仿真（HIL）系统通过板载FPGA模拟工作中的电机，可加速控制系统的开发过程，并避免对昂贵的电机原型的损害。 对于传统的内燃机发动机，采用缸内直喷技术在燃油经济性和动力性能方面都会有所提升。NI公司曾推出一款实现智能供油的直喷驱动系统（http://www.eechina.com/thread-114234-1-1.html）。NI 9411数字输入模块读取来自ECU的信号，并由NI CompactRIO控制器上运行的软件应用程序进行解读，最后将控制指令通过Drivven 直喷驱动模块输出到直接喷射器。目前，走在前沿的汽车厂商陆续推出了具备直喷发动机的汽车。将来缸内直喷会成为汽油发动机的标准技术。 对于信息娱乐系统和车载网络，付文武说，由于NI拥有成熟的手机测试方案，这些方案可以方便地移植到汽车的信息娱乐系统和网络系统的测试上。在视频、音频和射频测试领域，NI都有现成的方案，它们都可以集成到汽车测试系统中。如今，车载电子系统集成了越来越多的功能，而且没有统一的标准，所以NI开放式的平台很受欢迎。 简单地说，模块化硬件 + 软件自定义 = NI汽车应用解决方案。这种灵活可配置、可重用的方案最适合应对当前复杂而且快速演变的汽车系统研发挑战。 |
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