一汽集成電控單體泵系統(tǒng)開發(fā)紀(jì)實

　　編者按：2008 年7月，我國全面實施國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)。“一石激起千層浪”，國Ⅲ時代的中國商用車市場熱鬧非凡。一時間，產(chǎn)品技術(shù)路線之爭和市場競爭達(dá)到了白熱化。“高壓共軌”、“EGR”(廢氣再循環(huán))，這些詞匯頻繁進(jìn)入人們的視線，吸引著大眾的目光。與此同時，作為國內(nèi)重要商用車生產(chǎn)基地的一汽卻顯得格外低調(diào)。面對國Ⅲ 標(biāo)準(zhǔn)，一汽有著怎樣的思考?其自主開發(fā)電控單體泵系統(tǒng)的具體情況如何?帶著這些疑問，記者來到長春，走進(jìn)一汽技術(shù)中心。

圖為一汽生產(chǎn)EUPI的生產(chǎn)線

　　11月，入冬的長春，寒氣逼人。當(dāng)記者走進(jìn)一汽技術(shù)中心(以下簡稱“中心”)，立刻感受到一股暖融融的工作氣氛，每個員工都在有序地忙碌著，接受采訪的領(lǐng)導(dǎo)、員工談起自主開發(fā)的 FEUPI(FAW Electronic Unit Pump Integration，一汽集成電控單體泵系統(tǒng))，都充滿了感情。

　　“自主創(chuàng)新不能空談，要有實實在在的產(chǎn)品。”說起自主開發(fā)的FEUPI，中心主任李駿信心十足。

　　“從2006年首批應(yīng)用于北京環(huán)衛(wèi)車，到今年批量投放市場，匹配FEUPI的國Ⅲ發(fā)動機(jī)已銷售6000余臺，市場反映良好。”中心發(fā)動機(jī)附件室科長戈非用具體數(shù)字補(bǔ)充道。

裝配FEUPI的CA6DE3發(fā)動機(jī)

　　■ 果斷決策 自主開發(fā)電控單體泵系統(tǒng)

　　實施國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)，使我國柴油機(jī)進(jìn)入到了技術(shù)升級的新階段，同時也使國內(nèi)相關(guān)企業(yè)遭遇了前所未有的挑戰(zhàn)。面對手握核心技術(shù)，來勢洶洶的國際壟斷企業(yè)，采取怎樣的措施來應(yīng)對，是每個柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不得不思考的問題。

　　“對核心技術(shù)的掌控是企業(yè)的戰(zhàn)略問題。”李駿的話表明了一汽的態(tài)度和決心，那就是——自主研發(fā)，掌握核心技術(shù)。

　　進(jìn)入新世紀(jì)，一汽敏銳地意識到，隨著環(huán)保問題日益突出以及柴油機(jī)技術(shù)升級，如果不開發(fā)自主的電控燃油噴射系統(tǒng)，中國的柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)將面臨受制于人的窘境。鑒于此，一汽借鑒國際先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗，踏上了柴油機(jī)電噴系統(tǒng)的自主研發(fā)之路。

　　從技術(shù)角度講，對直噴式柴油機(jī)而言，要達(dá)到國Ⅲ排放，其噴油系統(tǒng)要具備兩種技術(shù)特征：首先是要有1200帕以上的噴射壓力，以降低微粒排放;其次是要實現(xiàn)對噴油正時的柔性控制，來解決氮氧化物的排放與油耗之間的矛盾。目前，國際上通用的成熟技術(shù)主要包括高壓共軌系統(tǒng)、電控泵噴嘴系統(tǒng)和電控單體泵系統(tǒng)。高壓共軌技術(shù)雖然最先進(jìn)，但是其成本較高，對油品質(zhì)量要求高，而且在短時間內(nèi)實現(xiàn)國產(chǎn)化難度很大。

　　“要做就做國產(chǎn)化的產(chǎn)品。”戈非的話給記者留下了深刻的印象。由于電控單體泵系統(tǒng)不但具有實現(xiàn)國Ⅲ排放的技術(shù)特征，而且國產(chǎn)化難度相對較低，因此，在研究共軌系統(tǒng)的同時，2002年，一汽果斷決策，開始著手電控單體泵系統(tǒng)的開發(fā)，以盡快掌握國Ⅲ柴油機(jī)的核心技術(shù)。

工作人員介紹FEUPI控制系統(tǒng)的模擬測試情況

　　■ “I戰(zhàn)略”與“斬首行動”

　　在采訪期間，“I戰(zhàn)略”與“斬首行動”，這兩個特別而又響亮的名詞，引起了記者的注意。

　　“FEUPI 中的‘I’，是英文單詞integration(集成)的簡寫。我們認(rèn)識到，要打破國外電噴系統(tǒng)供應(yīng)商的壟斷格局，最便捷的方法就是利用全球資源，走集成創(chuàng)新的路線，于是便有了‘I戰(zhàn)略’的提出。”戈非告訴記者，“比如在FEUPI開發(fā)中，我們采用了德爾福的單體泵、摩托羅拉的ECU、西門子的傳感器，由一汽完成系統(tǒng)定義，提出方案和要求，供應(yīng)商只負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)。”

　　毫無疑問，如博世、電裝等國際系統(tǒng)供應(yīng)商，他們只向客戶提供整套電噴系統(tǒng)，包括軟、硬件，以便保留對產(chǎn)品價格的話語權(quán)，同時牢牢掌控核心技術(shù)。而“I戰(zhàn)略 ”的實施，成功打破了國外供應(yīng)商只提供整套系統(tǒng)的供貨方式，是自主研發(fā)道路上邁出的一大步?；蛟S有人會認(rèn)為，如此集成開發(fā)的系統(tǒng)，所采用的各部件仍由國際供應(yīng)商提供，并沒有取得實質(zhì)性突破。但是，事實上，集成創(chuàng)新與整套系統(tǒng)采購之間存在質(zhì)的區(qū)別，這就涉及到一汽的另一個重要戰(zhàn)略―――“斬首行動”。

　　何謂“首”?怎樣去“斬”?作為“斬首”團(tuán)隊中的一員，中心電控單元開發(fā)室軟件工程師李素文解開了記者心中的疑惑。

　　“如果把FEUPI比作人體，那么控制系統(tǒng)則相當(dāng)于它的‘大腦’。要實施FEUPI集成戰(zhàn)略，控制系統(tǒng)的開發(fā)是前提。只有掌握了控制軟件，擁有了‘大腦’，才具備將各被控對象集成起來的資本，形成真正的自主電噴系統(tǒng)。”李素文說。

　　開展集成創(chuàng)新，不但要有創(chuàng)新的戰(zhàn)略，而且要具備集成的能力。在FEUPI開發(fā)初期，一汽就致力于電控系統(tǒng)的自主開發(fā)，大刀闊斧地“斬”起“首”來。

　　據(jù)介紹，F(xiàn)EUPI控制系統(tǒng)的開發(fā)可以分為兩個階段。“2002～2005年，是技術(shù)開發(fā)階段。在此期間，我們借鑒之前在電子調(diào)速器開發(fā)中積累的經(jīng)驗，結(jié)合國家863項目‘支持汽車電子的嵌入式軟件平臺’，聯(lián)合吉林大學(xué)和浙江大學(xué)，完成了控制系統(tǒng)的設(shè)計工作。”李素文介紹說，“2006年～2008年，進(jìn)入到產(chǎn)品開發(fā)階段。控制系統(tǒng)要大批量投產(chǎn)，一定要解決生產(chǎn)和售后服務(wù)中所面臨的問題。目前，生產(chǎn)下線調(diào)整工具和故障診斷儀等均已開發(fā)完成，系統(tǒng)已具備了批量生產(chǎn)能力和售后維修手段，實現(xiàn)了從技術(shù)開發(fā)到產(chǎn)品開發(fā)的蛻變。”

　　自主研發(fā)之路無疑是艱辛的，要開發(fā)出能夠與國際成熟系統(tǒng)相匹敵的產(chǎn)品，更是難上加難。“包括轉(zhuǎn)速傳感器和相位傳感器的相互協(xié)調(diào)、發(fā)動機(jī)怠速控制在內(nèi)的一系列問題，要通過長時間的摸索和實踐才能逐一解決。”李素文說，“尤其是控制系統(tǒng)整體構(gòu)架的搭建。由于發(fā)動機(jī)工作情況復(fù)雜，在項目初期，對系統(tǒng)整體構(gòu)架的全面構(gòu)思難度很大，只能隨著開發(fā)的深入逐步完善。”現(xiàn)在，“斬首行動”已經(jīng)完成，這其中的酸甜苦辣，只有李素文這樣身在其中的人才能有深切體會。

　　■ 借機(jī)全面提升電控研發(fā)能力

　　“技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)該做長遠(yuǎn)考慮，擁有自主的國Ⅲ發(fā)動機(jī)只是眼前的成果。”中心發(fā)動機(jī)部高級工程師李康的話體現(xiàn)了一汽人面向未來的研發(fā)思路。伴隨著國Ⅲ排放法規(guī)的全面實施，我國卡車已進(jìn)入到了電子時代。在未來柴油機(jī)的技術(shù)升級過程中，EGR系統(tǒng)、可變增壓器、冷卻系統(tǒng)等均需實現(xiàn)電子控制。可見，誰擁有了電控技術(shù)，誰就掌握了未來柴油機(jī)市場的主導(dǎo)權(quán)。

　　“正是由于FEUPI的開發(fā)，使我們的電控研發(fā)能力得到了全面提升。”李駿一語道破了一汽在FEUPI開發(fā)過程中的最大收獲。

　　“在FEUPI開發(fā)中學(xué)習(xí)總結(jié)的流程體系和管理經(jīng)驗，已在后來的項目中得到全面應(yīng)用。”李素文對記者說。

　　為了保證FEUPI控制系統(tǒng)的質(zhì)量，通過對內(nèi)部人員結(jié)構(gòu)的研究，一汽決定采用當(dāng)時國內(nèi)并不熟悉的V型開發(fā)流程。“2005年，部門70%的員工在摩托羅拉總部進(jìn)行了為期3個月的培訓(xùn)，學(xué)習(xí)開發(fā)流程和管理知識。通過學(xué)習(xí)和交流，大家從思想上接受了新的開發(fā)理念和流程，團(tuán)隊協(xié)作意識也明顯增強(qiáng)。當(dāng)時和培訓(xùn)人員的討論十分熱烈，有時由于意見不合，雙方甚至?xí)归_激烈的辯論，因此，每個人對新流程的理解都很深刻。”李素文說，“現(xiàn)在，部門所有項目都按照V型開發(fā)流程來操作。文檔的管理、過程的控制很復(fù)雜，但使產(chǎn)品質(zhì)量得到了有力保障。”

　　擁有了FEUPI的開發(fā)經(jīng)驗，目前，一汽電控系統(tǒng)研發(fā)的道路已越走越寬，越走越順。“我們僅用兩年多時間便開發(fā)出了高壓共軌控制系統(tǒng)，目前已進(jìn)入到道路試驗階段。”李素文自豪地說。

　　■ FEUP實現(xiàn)一汽自主研發(fā)的更高追求

　　創(chuàng)新不是一時之舉，企業(yè)發(fā)展的原動力在于持續(xù)創(chuàng)新。伴隨著FEUPI的開發(fā)，一汽人意識到，由于缺乏對單體泵等關(guān)鍵部件技術(shù)的掌握，系統(tǒng)的成本優(yōu)勢并不明顯，因此，2004年，一汽開始著手FEUP(一汽自主電控單體泵系統(tǒng))的開發(fā)，集成創(chuàng)新與原始創(chuàng)新雙管齊下。

　　“FEUPI與FEUP最大的區(qū)別在于前者采用德爾福提供的單體泵，而FE?鄄UP中的單體泵則完全是一汽自主研發(fā)生產(chǎn)的。”戈非介紹說。

　　基于直列泵生產(chǎn)企業(yè)無須大規(guī)模設(shè)備投入，就可以利用原有設(shè)施生產(chǎn)單體泵的現(xiàn)狀，一汽與衡陽亞新科南岳有限公司(以下簡稱“南岳”)聯(lián)合，突破了包括電磁閥封裝面無泄漏、鋁泵體高強(qiáng)化設(shè)計在內(nèi)的六大技術(shù)難關(guān)，開發(fā)了FEUP。據(jù)了解，該系統(tǒng)將單體泵集成在一個凸輪箱內(nèi)，使得原直列泵發(fā)動機(jī)無需大的改造就能實現(xiàn)國Ⅲ排放。“國產(chǎn)化后，單體泵的成本降低了50%。”戈非說。

　　FEUP的開發(fā)，不但使一汽解決了國Ⅲ發(fā)動機(jī)配件不足的問題，降低了產(chǎn)品成本，而且標(biāo)志著一汽對電控噴油系統(tǒng)核心技術(shù)的掌控更進(jìn)了一步。同時，南岳生產(chǎn)的 FEUP，不僅面向一汽，同時也向包括玉柴、東風(fēng)49廠、揚(yáng)動股份、天津珀金斯動力在內(nèi)的多家發(fā)動機(jī)企業(yè)提供，填補(bǔ)了國產(chǎn)國Ⅲ電控噴油系統(tǒng)產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)的空白。這對我國的柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)，無疑是一件幸事。一汽以實際行動體現(xiàn)了汽車行業(yè)“共和國長子”的風(fēng)采。

　　“目前，F(xiàn)EUP已在一汽的DEUTZ、CA6DF3和CA4DF3發(fā)動機(jī)上完成匹配開發(fā)，并已于今年小批量投放市場。”戈非告訴記者。