[汽車之家 技術(shù)]  提起清華大學(xué)，相信是很多學(xué)子都向往的地方。作為國內(nèi)頂級(jí)的大學(xué)，其工科實(shí)力雄厚，江湖上號(hào)稱“五道口理工學(xué)院”。清華的車輛工程是國內(nèi)最早的汽車專業(yè)之一，發(fā)展到目前已經(jīng)壯大成車輛與運(yùn)載學(xué)院。依托強(qiáng)大的汽車實(shí)力，清華在車輛領(lǐng)域建成了汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以及清華大學(xué)蘇州汽車研究院。在高考到來之前，我有幸參觀了位于蘇州的清華大學(xué)蘇州汽車研究院，作為清華大學(xué)推動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的橋頭堡，蘇研院是與日常汽車技術(shù)最貼近的一個(gè)研究院，同時(shí)也是最新汽車科技研發(fā)的中心，這所神秘的研究院究竟有什么技術(shù)，他們對(duì)汽車行業(yè)又有哪些新思路，通過這篇文章或者你就能找到答案。

　　2011年3月，清華大學(xué)與蘇州市政府簽署協(xié)議，決定共同建設(shè)“清華大學(xué)蘇州汽車研究院”（后文簡(jiǎn)稱研究院）。時(shí)任清華大學(xué)汽車工程系的副系主任成波教授被委派研究相關(guān)籌建工作，通過走訪蘇州政府企業(yè)以及研究德國、日本研究所的特點(diǎn)，最終在7月份成立了清華大學(xué)蘇州汽車研究院。

　　作為清華的研究院，團(tuán)隊(duì)方面自然也是人才濟(jì)濟(jì)。整個(gè)團(tuán)隊(duì)研究生比例占40%、博士占到了20%，還有強(qiáng)大專家團(tuán)隊(duì)，包含了院士、千人計(jì)劃、長江學(xué)者等等。

　　在談起蘇研院和其他研究院的不同時(shí)，成波教授簡(jiǎn)單的進(jìn)行了概況：“技術(shù)走不出實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)相當(dāng)普遍的問題，我們研究院做的就是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化�！�

　　沒錯(cuò)，蘇研院實(shí)際上主要任務(wù)并不是培養(yǎng)研究生、博士生，而是進(jìn)行新技術(shù)的研發(fā)和落地，同時(shí)也會(huì)對(duì)車企的工程師進(jìn)行再培訓(xùn)，可以說是清華最“貼地氣”的研究院了。我這次參觀的就是吳江區(qū)的研究院，主要進(jìn)行自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)方面的技術(shù)開發(fā)。

　　新能源本身并不是一個(gè)新技術(shù)，1898年費(fèi)迪南德·保時(shí)捷就設(shè)計(jì)制造了Lohner-Porsche電動(dòng)車，所以說新能源在今天或許更多的是創(chuàng)新和迭代。

　　對(duì)于研究院來說，新能源技術(shù)則更偏向創(chuàng)新和落地。研究院在新能源方面積累的技術(shù)十分讓人吃驚，除了電池之外，基本上最核心的技術(shù)都有涉及，包括：控制器開發(fā)、整車設(shè)計(jì)以及工藝工程方面。

　　目前清華蘇研院控制器采用了主流的AUTOSAR軟件架構(gòu)和開發(fā)工具鏈，滿足ASIL-D功能安全等級(jí)。以比較核心的VCU整車控制器為例，清華的工程人員采用了主輔MCU設(shè)計(jì)，在關(guān)鍵的傳感器供電和信號(hào)邏輯上采用了冗余設(shè)計(jì)，主要考慮安全因素。同時(shí)還可以對(duì)制動(dòng)能量回饋進(jìn)行控制，包括力度都是可調(diào)。這種控制器可以進(jìn)行二次開發(fā)，以此滿足車企的要求。

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　　除了控制器，他們還開發(fā)了輪轂電機(jī)以及混動(dòng)變速箱等產(chǎn)品。其中輪轂電機(jī)是一個(gè)12寸的輪轂電機(jī)，扭矩密度為17.2Nm/kg,峰值效率大于92%，不過因?yàn)槟壳拜嗇炿姍C(jī)在散熱以及簧下質(zhì)量的限制，這套動(dòng)力系統(tǒng)還只能應(yīng)用在A00和A0級(jí)的乘用車或者低速物流車上面。

　　據(jù)工程師介紹，這套系統(tǒng)可以使整車油耗降低20%以上，換擋感覺也接近DCT變速箱，同時(shí)因?yàn)锳MT的原因，成本也更低。

　　在新能源方面，清華蘇州汽車研究院最后一個(gè)重要的能力就是整車研發(fā)集成。長安汽車-尼歐Ⅱ本質(zhì)上就是一臺(tái)由研究院完全正向開發(fā)的車型，基本上從設(shè)計(jì)要研發(fā)都由研究院完成，這臺(tái)車也成為長安進(jìn)軍低價(jià)區(qū)間的城市通勤利器，除此之外，類似警用的純電裝甲車也都由研究院進(jìn)行開發(fā)。

　　除了新能源，自動(dòng)駕駛相關(guān)的領(lǐng)域以及智能網(wǎng)聯(lián)、智慧道路等技術(shù)也是清華蘇州汽車研究院的核心。這方面的布局主要在感知、決策與車輛控制和汽車人工智能方面。

　　車輛決策與車輛控制技術(shù)方面則是研發(fā)了無人車在行駛過程中的決策控制，包括無人駕駛時(shí)路徑的規(guī)劃、信號(hào)燈的識(shí)別、自動(dòng)循跡、智能避障等等。

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　　除此之外，研究院還建立了自己的自動(dòng)駕駛場(chǎng)景庫，主要依托真實(shí)的道路交通信息，法律法規(guī)等構(gòu)建出城市、高速、停車場(chǎng)等不同場(chǎng)景，以此在虛擬仿真、硬件在環(huán)以及道路測(cè)試等環(huán)節(jié)中再現(xiàn)一些場(chǎng)景，以此加速自動(dòng)駕駛汽車的測(cè)試過程。

　　至于汽車人工智能技術(shù)是屬于AI的范疇，這也是一個(gè)大家耳熟能詳?shù)念I(lǐng)域了。最基礎(chǔ)的障礙物識(shí)別就應(yīng)用了這類技術(shù)，清華在此技術(shù)上還研發(fā)出行為預(yù)測(cè)、交通識(shí)別等等。

　　車內(nèi)也會(huì)有相關(guān)的應(yīng)用，比如我們常說的駕駛員監(jiān)控。清華研發(fā)的這套基于DMS的監(jiān)控系統(tǒng)主要是基于微表情識(shí)別技術(shù)和駕駛員的狀態(tài)辨識(shí)模型，除了能判斷疲勞，還可以檢測(cè)注意力分散、吸煙、玩手機(jī)等很多危險(xiǎn)駕駛的動(dòng)作，同時(shí)包括戴墨鏡等問題也都進(jìn)行了標(biāo)定，目前已經(jīng)是一個(gè)量產(chǎn)過萬臺(tái)的成熟產(chǎn)品。

　　通過安裝激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器，通過傳輸終端，政府可以實(shí)時(shí)得到一個(gè)路口最清晰的狀態(tài)，同時(shí)對(duì)路面的情況可以做到提前感知和事后回溯，而這個(gè)路口的信息也可以提前給到行駛的自動(dòng)駕駛車上，比如路口有無橫穿馬路的行人或者障礙物等，提高自動(dòng)駕駛的安全性。

　　除了上面的新技術(shù)，我開始也提到了他們也進(jìn)行傳統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新和落地。其中比較有意思的是關(guān)于汽車車身設(shè)計(jì)（碰撞方面）和NVH的研究。這部分是清華著名的周青教授進(jìn)行主導(dǎo)，尤其是碰撞方面。

　　這部分清華的教授講到了一個(gè)有趣的話題，那就是日系車碰撞后車頭全部潰縮的問題。清華的工程師們認(rèn)為，如果將一臺(tái)車看做車頭、車身兩部分的話，不管碰撞后車子的形態(tài)，只要乘員艙在碰撞后保持完整，那么這就是很牛的車身設(shè)計(jì)，車頭如果能憑借潰縮吸收掉足夠能量，那顯然也是一個(gè)成功的設(shè)計(jì)。

　　所以我們?cè)诳淳W(wǎng)絡(luò)上的事故圖片時(shí)，別再人云亦云的看到凹陷的車頭就是不安全，最重要的還是乘員本身的安全性是車輛安全的判斷依據(jù)。（我曾在冷科技系列文章：難度很高的碰撞測(cè)試 車企是如何通過的?詳細(xì)的介紹過，有興趣的同學(xué)可以在回味）

　　NVH這方面則主要是主動(dòng)降噪的相關(guān)研究。清華的工程師們?cè)趯?duì)話時(shí)戲稱“NVH”是一門玄學(xué)，而主動(dòng)降噪是個(gè)很好、可控的降噪手段。為什么這么說呢？傳統(tǒng)的被動(dòng)降噪方式主要是通過隔音材料和動(dòng)態(tài)減音器降噪，而這些手段不僅增加了車身重量，同時(shí)也無法完全阻擋外界噪音。

　　目前，很多海外品牌的高端車型上都有此功能的應(yīng)用，比如BOSE RNC主動(dòng)降噪技術(shù)，凱迪拉克就是其忠實(shí)客戶。而清華研究院也研發(fā)并落地了主動(dòng)降噪技術(shù)，目前已經(jīng)和車企進(jìn)行了合作，很快會(huì)進(jìn)行量產(chǎn)。

　　另外，面對(duì)目前國內(nèi)嚴(yán)苛的排放，蘇研院也有油品與排放控制的實(shí)驗(yàn)室，可以對(duì)汽油機(jī)GPF快速老化進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)潤滑油進(jìn)行評(píng)價(jià)，殼牌就是他們實(shí)驗(yàn)室的忠實(shí)客戶。過去這些年也有大量的合作。

　　總的來說，清華在蘇州成立的這個(gè)研究院基本涵蓋了智能汽車的主要核心技術(shù)的研發(fā)和落地，同時(shí)也能進(jìn)行傳統(tǒng)汽車安全和NVH、力學(xué)等方面的研發(fā)工作，實(shí)力十分強(qiáng)悍。

　　我們上面列舉的域控制器等依然采用了英飛凌等國外供應(yīng)商的芯片，而一些自動(dòng)駕駛軟件底層系統(tǒng)也依然來自于國外。因此清華雖然研發(fā)出較為核心的零部件或者系統(tǒng)，但從產(chǎn)品上看，內(nèi)部的精密部件依然受制于人。好在類似鴻蒙系統(tǒng)的發(fā)布，讓我們也看到了一些希望，清華本身也在研發(fā)相應(yīng)的自動(dòng)駕駛底層軟件，比如開發(fā)標(biāo)定軟件、仿真測(cè)試軟件等，只不過“革命尚未成功，同志們還需努力。”

　　寫在最后：從2011年成立，到今年已經(jīng)整整十年，以前大學(xué)時(shí)常常聽到的“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合在清華的蘇州汽車研究院落地開花，作為汽車從業(yè)者，我們希望有更多這樣的研究院落地，這將會(huì)促進(jìn)中國汽車行業(yè)更快速發(fā)展。當(dāng)然，我們當(dāng)前依然道途險(xiǎn)阻，但就像清華校訓(xùn)所言：“自強(qiáng)不息，厚德載物”，大家共勉。（汽車之家 圖/文 冷曉陽）

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