汽车的发展在经历了机械时代和电气时代之后跨入了以高效和环保为主要目标的电子时代。汽车电子技术是跨入这一时代的关键手段。然而，在21世纪初期，我国在汽车电子领域的研发还非常薄弱，汽车电子市场基本被跨国公司垄断、封锁，制约了我国汽车产业的发展。
    
    汽车电子主要包括车载电子、车身电子和车控电子。其中，车控电子是汽车最核心的部分，它相当于电脑中的CPU。与德美等国相比，我国汽车电子技术特别是汽车电子控制系统存在巨大差距，自主可控的嵌入式平台是制约其发展的技术瓶颈。因此我们必须开发出自主可控的嵌入式平台来打破制约。
    
    浙江大学吴朝晖教授是我国最早开展汽车电子研究的科学家之一。“2001年，我们团队在吴教授的带领下开始了汽车电子领域的研发。”浙江大学ESE工程中心主任杨国青博士说，当时传统技术已经无法满足日益复杂的汽车电子系统的需求，我们面临如下三个难题：一、以发动机为例，它的运转速度快、控制精度高，因此我们需要电子控制系统能够快速响应，并尽量少占资源，以提高发动机性能。二、开发一个可靠的汽车电子系统需要经过漫长的设计与验证过程。三，汽车尤其是能源消耗巨大的卡车，污染排放非常严重，因此通过电子技术控制发动机实现高效燃烧，减少污染排放是第三个难题。
    
    在863计划、国家科技重大专项等项目的持续支持下，团队联合中国一汽集团技术中心、吉利汽车研究院，紧密围绕上述难题，经过12年的方法研究、技术突破，研制成功汽车电子嵌入式平台，实现了关键发明在国内首次规模应用。“一汽集团技术中心主要完成发动机、变速箱等的应用策略开发和产品应用，吉利汽车研究院主要完成整车的电子电器架构平台设计、开发以及测试验证工作，浙江大学专注于做汽车专用实时控制操作系统和开发环境。”杨国青博士说。
    
    面对汽车电子“强实时、高效率、低排放”的挑战，项目团队发明了三项系统性的汽车电子核心技术。一是基于微小内核的两级定时与任务调度技术。两级定时管理方法从单级定时升级为两级定时，操作更细腻，避免了冗余操作，提高了定时效率；优化调度方法细分任务状态，区分调度场景，提高调度效率；基于消息对象的组件间通信方法为接受对象指定唯一的发送对象，通过主动通知机制，提高了对象间通讯的效率。这些方法和技术破解了汽车电控系统高性能运行难题。二是基于混合模型驱动的汽车电控系统开发技术。课题组在国际上首次提出了V+开发模式，在V开发模式的基础上增加了形式化验证和评估反馈，使得开发环境的兼容性更好、功能覆盖更全、工具集成度更高。这样的开发环境开发效率高，使用成本低，性价比优于国外产品。三是动力、传动与总线网络节能控制技术。课题组发明了增压共轨喷油方法。通过电子控制技术，对喷油量进行精确控制，变压喷射，解决燃烧不充分而导致的发动机能耗高、污染大等问题。
    
    “这三项技术发明给人们带来最明显的变化就是中国制造的重型卡车不冒黑烟了，对于一些中重型卡车用户来说，他们可以买到高性价比的汽车了，因为我们有能力制造大型卡车。”
    
    经过十余年的研究和技术开发工作，项目组取得61项授权发明专利、1项国际专利、27项软件著作权，形成1项国家标准、12项企业标准。此外，项目组还研制成功了我国首个通过国际OSEK认证的嵌入式操作系统；研制成功了国内首套基于OSEK平台的柴油发动机并通过国IV标准检验，项目成果填补国内空白，技术指标达到了国际先进水平，部分指标国际领先，推动了我国汽车产业技术进步，产生了重大经济和社会效益。
    
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    （文 汪晓勇/摄影 卢绍庆）