从漠河到黑河的道路上,一辆上汽混动试验车出现了异常。“开一会儿就出问题,开一会儿就出问题。”回忆起那次测试,负责控制器硬件开发的易飞仍然印象深刻。对于一辆正在行驶的汽车,控制系统突然重启,可能造成车辆冲击、动力中断,直接关系到行车安全。“在漠河的路上,只有我敢开,他们都不敢开了。”上汽集团副总工程师、研发总院副院长仇杰笑着回忆起这段经历。最终,团队通过重新梳理芯片内部的任务调度,将芯片负载控制在70%以内。这次攻关也让团队进一步掌握了高度集成控制系统的软件调度能力。
漠河试车的经历其实已经发生在第二代集成控制器的研发阶段。彼时,仇杰带领的团队已经完成了第一代的GS62H混动专用发动机及PICU自主控制系统项目的开发。这个项目也于日前获得了上汽集团技术创新奖一等奖。
十余年的坚持,从依赖外部到全栈自主
在很长一段时间里,发动机及动力系统控制技术由外部供应商提供。2014年前后,上汽逐步展开相关技术布局,先从变速箱控制器入手,随后向集成化混动控制器延伸,最终进入技术难度更高的发动机自主控制领域。发动机控制是其中难度较高的一环。到了GS62H项目,团队不仅要开发一台真正适合混动工况的高效率发动机,还要同步完成自主汽油机控制系统PICU的开发。在此基础上,上汽进一步将发动机、变速箱、混动控制、空调和热管理等功能集成到同一套控制系统中。
过去依赖国际供应商提供的核心技术,如今逐步由上汽团队自主掌握。从控制器硬件、底层软件到应用算法,工程师能够直接调整代码和控制策略,不再需要等待供应商提供解决方案。
GS62H项目仅用了二十几个月就完成开发。与此同时,发动机的最大有效热效率达到43.23%,实现了高效率与可靠性的兼顾。
截至今年9月,GS62H发动机累计量产约58万台,相关自主集成控制器累计量产约60万台。技术成果不仅应用于荣威、MG等自主品牌车型,也逐步推广至海外市场和上汽旗下合资企业。
关键技术攻关,走向系统级自主开发
2021年12月,丰田汽车在中国宣布一项涉及近90万辆汽车的召回计划,原因是发动机废气再循环阀(EGR阀)存在腐蚀风险。由于燃油中较高浓度的氯可能腐蚀EGR阀内部零件,导致阀门动作异常,极端情况下甚至可能造成车辆低速熄火。
这一问题,同样曾经摆在上汽混动发动机研发团队面前。
“我们在开发过程中就识别到了这个问题。”负责发动机硬件开发的张子庆回忆,GS62H是上汽首次在自主发动机上应用EGR技术,团队一边推进产品开发,一边针对腐蚀风险进行试验和优化。经过两轮主要迭代,集中攻关持续了两三个月。
团队从硬件和软件两个方向同时着手。硬件方面,通过改进材料提高防腐蚀能力,并调整阀体内部结构,减少冷凝水聚集;软件方面,则根据发动机运行状态,预测可能产生冷凝水的工况,再通过控制策略进行干预。仇杰亲自参与相关控制算法研究,同时带领硬件团队深入EGR系统内部。经过多轮软硬件协同优化,腐蚀问题得到了有效控制。
EGR系统的攻关只是其中一环。经过多年持续研发,上汽已经逐步建立起涵盖动力驱动与能量一体化管理的系统级自主开发能力,技术范围从机械、液压、高压系统延伸至控制器硬件、底层软件和应用算法,涉及发动机、变速箱、前驱系统、电驱桥、电机等动力总成核心环节。
依托这些技术积累,上汽相关动力总成研发也从乘用车向商用车、重卡等不同类型新能源汽车拓展。研发对象不再局限于某一个零部件或单一控制模块,而是能够围绕整套动力系统进行设计和优化,让动力输出、能量分配与各个部件之间的协同控制更加紧密。
这样的系统级开发,对不同专业团队之间的协作提出了更高要求。张子庆博士负责发动机硬件开发,易飞负责发动机控制器开发。双方可以在产品开发初期直接讨论需求,让硬件设计与软件算法相互配合,而不是让一方被动适应另一方已经确定的技术方案。在团队办公区域,“平等、信任、尊重”六个字被放在显眼位置。
从解决技术短板,到直面国际竞争
从混动专用发动机和控制系统的自主开发,到动力驱动与能量管理的系统级协同,上汽混动技术的研发目标也在不断变化。
在仇杰看来,经过十余年的自主攻关,团队已经补齐了过去发动机控制、变速箱控制等关键环节依赖外部供应商的技术短板。如今需要面对的,不再只是能否独立开发一套系统,而是如何与国际领先的混动技术正面竞争。
他将丰田视为最重要的技术标杆。对仇杰而言,只有把目标放得更高、视野放得更远,才能保持持续进步的动力。
新的技术挑战已经开始。面向更严格的欧Ⅶ排放标准,上汽正在推进动力系统的自主开发。无论是发动机硬件设计,还是排放控制软件与算法,都需要由自己的工程师完成。团队还计划在欧洲开展长距离道路验证,涵盖高速公路、连续坡道等不同工况,检验动力系统对欧洲市场的适应能力。新的控制算法也在引入智能化技术,通过更精细的实时数据处理和控制策略优化,进一步提升排放控制能力。与此同时,下一代混动系统还将围绕动力性能、燃油经济性和驾驶舒适性持续升级,逐步拓展海外HEV市场。
上汽混动团队的目标已经从摆脱外部依赖,转向与国际领先者正面竞争。过去十余年,他们证明了自己有能力掌握核心技术;接下来,则要在全球市场上证明这些技术的竞争力。


