首頁/ 汽車/ 正文

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

重慶虎峰山,因地勢險要,山路崎嶇被稱為重慶主城區最陡峭的山峰,要想登山遠眺,必須先經過連續多道坡度在15度以上的環山公路——虎峰十九拐。

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

作為一個在平原長大的北方人,偉恩已經數不清自己究竟往這座山上跑了多少遍。整個山城的夏天裡,他就像希臘神話中的西西弗斯,一遍遍地重複上山下山的過程。對於西西弗斯來說,無效又無望的重複是對生命的消耗和懲罰,但對偉恩來說,這種重複的過程恰恰是意義和成就的來源,他的目的從來不是登頂,而是下山的過程。

在十九拐的山路上,偉恩實現了自己的價值。

偉恩是賽力斯和華為聯合打造的智選車品牌AITO的研發工程師,2022年3月,他和來自華為的10位技術專家一起遠赴重慶,負責AITO純電動車型問界M5EV的開發工作。

2022年9月,偉恩和他的團隊共同研發的華為DATS系統(自適應扭矩系統)成功搭載在AITO問界首款電動車上,DATS解決了兩個問題:

提升車輛續航

並將行業內的車輛路面感知響應速度提升100倍

,極大提升電動車的駕乘感,成為業內遙遙領先的技術。

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

6個月的時間,如何造就100倍的突破?這是一個不懈追求,精益求精的故事。

DATS起源:解決行業痛點問題

這是一支實力強勁的團隊,彙集了華為在各個領域的核心人才,他們之中有在頂級期刊發表過文章的博士,有經驗豐富的電機專家,還有從一級方程式賽車走出來的實力賽車手。而他們來到重慶的第一個任務,就是和賽力斯一起,整合車輛的各個部件,進一步降低電動車的電耗,延長續航。

電動車的續航問題是一個困擾全行業的問題。車廠選擇有實力的電池供應商,剩下的就要靠

車輛設計

軟體調教

去儘量減少車輛行駛過程中受到的阻力,從而達到省電的目的。

一般來說,工程師們會在兩個方面去下功夫:首先,工業設計師

賦予一輛車流線型的車身

,減少行駛過程中的風阻,而另一個方法就是

減少整車重量

,從而降低汽車在饋電狀態下的功率。

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

而偉恩和他的團隊希望能夠另闢蹊徑,找到一條透過減少駕駛損耗,而給車輛續航帶來更大收益的路線,他們首先想到的一個思路就是:

提升車輛動能回收的效率

車輛的動能回收巧妙的運用了能量轉化的原理:電機將電能轉化為機械能的過程,被稱為電生磁,兩個磁場間通電後會產生相互作用的力,從而實現電機運轉;反過來,電機同樣也能充當發電機,當車輪在運動時,會帶動車輛機械杆運動,這時就可以透過電磁感應將機械能轉化電能——也就是磁生電的過程。

能量回收正是利用了磁生電的原理,車輛在執行過程中產生的機械能被髮電機轉化為電能充入電池組。而發電機工作時兩個磁場產生一定的力矩,這個力與電機輸出的力相反,就實現了電機反拖,使車輛產生制動效果。

團隊花了2個月的時間,調整VCU(汽車整車控制器)扭矩曲線和扭矩MAP,實現了問界M5 EV的動能回收效率提升,城市道路工況下電池續航提升

10%

然而,正當所有人都為這樣的進步而感到雀躍時,車輛實測時又發現了新的問題。

能量回收加大後的車輛在度過顛簸路段和減速帶時由於失去了力的控制,前竄更加明顯,致使駕駛者的駕駛體驗大大降低,對車輛的操控性也受到影響。

他們千辛萬苦,把一塊巨石推上了山頂,又眼睜睜地看著它從掉了下去,說不喪氣是不可能的。最糟糕的是,能量回收方案的可行性也受到質疑,團隊積極性受到重創——對於很多科研人員來說,為課題廢寢忘食是常有的事情,但是把大量的時間和精力投入到一條不知道是否正確的道路,並堅持下去,需要巨大的勇氣。

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

“那段時間就是不斷問自己為什麼,為什麼同行不把能量回收做這麼大?”面對停滯不前的進度和紛至沓來的質疑,團隊陷入了艱難的思考:我們究竟是要及時剎車,還是要義無反顧的衝進一團迷霧之中?

DATS誕生:一個幸運的“次生”問題

偉恩最終還是選擇和這個“難啃”的問題死磕。

這是一個幸運的選擇,當他們站在終點回望來時路,才發現自己腳下的竟是業內的珠穆朗瑪峰。也正是在解決這個問題的過程中,華為DATS系統被創造出來,併成為行業頂尖的技術解決方案,是本次EV產品釋出會上最大的技術亮點。

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

“最開始我們想要解決前竄帶來的駕乘體驗問題,怎麼以平順的、省電的方式把過剩的扭矩控制住。”要想拉住一輛前竄的車,最關鍵的因素有兩點:首先,需要車輛快速判斷出自身經過的路面情況;其次,根據車輪的受力情況進行扭矩控制,把這輛扭矩過大的車給“拉”回來。

為了能給這兩個問題找到答案,偉恩和他的夥伴們開始研究其他產品,“最開始我們想看看行業內是怎麼解決這個問題的,但是做了一段時間的行業對標之後,很快就發現‘此路不通’。”

由於缺少參考,團隊只能硬著頭皮頂上去,他們既要在各種頂刊會議中尋找前沿技術,又要回到基礎物理學教材中去理清“車輛前竄”的底層邏輯。

裴興是整個團隊內的“新生力量”,剛剛博士畢業,“以為工作以後就要遠離論文了,沒想到第一個任務就是每天讀論文。”DATS系統的研發經歷,重新建構了裴興對工作的認識,同樣也讓他得以在實踐中發揮自己的所長:把全世界的知識都用起來,為團隊提供支撐。

這是一個既痛苦又興奮的時期:一個還沒有被攻克的問題,它意味著技術掣肘、麻煩、難以突破,同樣也意味著機會、創新和成就,而華為人最擅長的事情,就是把不可能的事情變為可能,超越行業,引領行業。

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

偉恩和團隊給自己定下了兩個任務:樹立一個完美的“對手”,同時和進行大量實驗,從資料中做觀測和分析,去打敗對手。

“就像你永遠無法打敗一個未知的敵人,只有讓問題浮現出來,看清楚他到底長什麼樣,才知道力究竟該往哪個方向使。”

學過物理的人都聽過一個詞,叫作“理想狀態”,在理想狀態下,我們能將複雜的問題簡化,從而讓科研人員推匯出適用於普遍情況的計算公式。團隊在分析了各種路面情況的車輛受力情況後,也擬合出這麼一條完美的曲線,這就是他們的目標:當車量輸出扭矩和速度的擬合曲線和這條完美曲線相近時,車輛的電量損耗才是最低,也最符合扭矩輸出的策略。

“一開始用實際車輛駕駛資料跑出來的結果就好像一塊破布,很多資料。根本落不到這條曲線上”DATS系統研發的技術負責人國華這樣形容一開始的狀況,“各種窟窿和毛邊都需要你去處理。”

擬合效果不好,一個很大的問題在於車輛的扭矩指令響應和執行鏈路太長,輪端資訊要經過層層傳導才能到達VCU(整車控制器),VCU的決策反過來又要經過層層步驟才能到達車輪。

“打個最形象的比方,傳統車輛的扭矩響應鏈路是一條長神經反射,而我們想要的是膝跳反應,在輪端就能完成扭矩資訊收集和扭矩策略分配。”作為團隊裡的電機專家,阿力有著非常敏銳的直覺:“如果我們能設計一個系統,在輪端最近的部件中進行資料處理和扭矩分配,那麼這條鏈路不就大大縮短了嗎?”

這個創造性的想法,正是DATS系統的雛形。

DATS裝載:一個安全可信任的系統

在輪端實現扭矩訊號的收集之後,剩下的任務就是去訓練演算法,把那塊“破布”補起來,從而達到對不同路面進行扭矩控制的效果。而一個精準的演算法模型需要輸入大量的駕駛資料和路面資訊。整個6月到8月,偉恩和他的團隊除了做實驗,調資料,其餘時間幾乎都是在戶外度過的。盛夏的重慶,接近40攝氏度的體感溫度,考驗團隊內每一個人的身心。

“有的時候你走在柏油馬路上,那個熱浪撲面襲來,甚至可以聞到瀝青融化的臭味。”夏天的山城像是把人放在蒸籠裡一樣難受,但卻是測試車輛的絕佳環境:地勢複雜,車內外溫差大,更能體現車在不同環境下的電耗反應。

他們選擇了四種使用者最常用的駕駛場景去驗證DATS系統的有效性:通勤場景、山地場景、城區內長途和城際長途。

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

顛簸路段DATS運作示意

說來也巧,偉恩每天上班的路上有一條長坡,坡上的“凼凼(dang)”就是最佳的測試地,有一段時間裡,偉恩天天找這樣的路去測驗,他形容自己就像是一個醫生,要對車的駕駛問題“望聞問切”。

“我們的測試分為兩個方面,首先是把自己當成一個使用者去開,去體驗,然後就是看駕駛資料和報文,觀察油門開度和扭矩分配的情況。”

一段時間之後,團隊內的10個人幾乎閉著眼睛都能把這段坡開過去。這樣還不夠,你很難想象為了測試,他們最常做的事情是在烈日當頭的時候去重慶市區和內外環轉悠。

“因為溫差大的時候開空調肯定是電耗最高的嘛,我們就是想在這種情況下去看整車的能耗情況。”再次回想起兩個月的測試生活,國華儼然已經忘記自己被曬到中暑的經歷,他的臉上只保留了那種將問題層層剝繭,逐步走向完美的興奮感。

“10個重慶外來仔,為了測試車輛,幾乎爬遍了重慶每一座山,嫌玉峰山的坡太平,換歌樂山,後來歌樂山的坡也覺得不行,我們又去爬虎峰山,就是這樣在跑山和看報文之間一次次重複,直到達到完美。”

從上山到下山,從重慶內環到外環,再到貴陽,團隊在兩個月的時間裡,整車實測出一個多T的報文資料。

一個多T,這是什麼樣的概念?假如按照一條資訊100位元組算,那麼1T空間就可以存放100億條這樣的資訊,連起來的長度可以繞地球好幾圈。如果說一個研發人員的職業生涯裡,有10%的時間在思考,20%的時間在創造,那麼剩下70%的時間都是在重複和檢驗,就是在這樣的枯燥繁瑣的重複中,一個可以被使用者信任的,安全有效的系統被創造出來。

團隊內的馮哲曾經做過賽車手,也是整車策略的專家,對車的駕駛操縱感很敏銳,幾乎參與了每一次戶外測試,用他的話來說,DATS系統給一輛車帶來的改變是肉眼可見的。“最明顯的變化就是,你不再那麼容易暈車了。”

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

而不那麼明顯卻很實用的變化則是,搭載了DATS系統的車輛,在不同駕駛習慣的人操縱時都能給使用者帶來百公里1到2度電的收益。

2022年8月底,DATS的上線確認完成。9月,在EV的釋出會上,DATS成為華為智慧汽車解決方案BU CEO餘承東7個遙遙領先的故事中,最硬核的技術創新。

DATS:讓車懂路更懂你

DATS給一輛車帶來的最大改變,就是讓車能夠識路。俗話說老馬識途,AITO卻能在4ms內識路,這會帶來顛覆性的改變。它解決了一個行業內的難題:強動能回收下的車輛操縱性問題。從而讓更強的動能回收和更長的車輛續航成為可能。同時,DATS增加了抑制強能量回收俯仰感,在一定程度上減少過快的加減速切換導致的暈車。

4個月的時間裡,從迷茫到堅定信念,從一個模糊的想法到成為現實,偉恩和他的團隊用自己的努力再一次印證了華為在創新上的能力,和對使用者體驗的不懈追求:經過OTA升級之後,DATS系統能夠在每一輛車上投入使用,為每一位使用者帶來“常用常新”的車機體驗,也給整個行業帶來創新上的華為力量。

6個月時間,100倍突破,一個研發問題如何促使AITO遙遙領先

AITO的名字是“add intelligence to auto”,我們的使命是賦予一輛車智慧化,賦予使用者無限關於智慧車的想象力。這個願景在無數個像偉恩這樣的工程師不斷鑽研、改進的過程中成為現實。“智慧化”的概念也在這樣的堅持中有了具象的體驗:它可以是一次OTA升級;一次和小藝之間的對話;也可以是一臺可以自動識別路況的車輛。

而更多的變化,才剛剛開始。

相關文章

頂部