在用汽車的智能化改裝研究

蔣曉琴

(四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化及共享化的新四化迅速發(fā)展，消費者對汽車動力性、安全性和舒適性等消費需求越來越多，對在用汽車的消費升級、改裝需求也是越來越多，尤其是智能改裝。在現(xiàn)有汽車改裝法規(guī)中沒有明確智能化改裝的屬性、改裝企業(yè)的準(zhǔn)入要求、改裝人員的從業(yè)資格、改裝流程、實施步驟以及質(zhì)量檢驗等，汽車智能化改裝后的質(zhì)量直接影響汽車使用的安全性。基于以上問題，本文提出多項舉措以解決汽車智能化改裝的問題。

1 在用汽車智能化改裝現(xiàn)狀研究

汽車改裝[1]是指根據(jù)車主消費升級需要，對汽車進(jìn)行內(nèi)、外造型以及機械性能的改動。最早的汽車改裝是針對賽車進(jìn)行改裝，以提高汽車的性能、操控等內(nèi)在技術(shù)指標(biāo)為核心目的。我國汽車改裝始于2005 年左右，在汽車新四化迅速發(fā)展的推動下，消費者希望能通過改裝使在用汽車增加某些智能化、電動化功能，從而促進(jìn)了汽車的智能改裝和加裝迅速發(fā)展。

1.1 在用汽車智能化改裝概念

汽車改裝分為專用汽車改裝和民用汽車改裝。專用汽車改裝是指從生產(chǎn)方式出發(fā)，將原車型改制成其他專用功能的車輛，如將貨車改裝成罐式車、廂式車。民用汽車改裝一般有2 類，第1 類指專門生產(chǎn)改裝汽車的廠家，用國家鑒定合格的發(fā)動機、底盤，重新設(shè)計、改裝成與原車型不同的汽車；第2 類是對有牌照的在用汽車，為了消費升級需要，在原車零部件和總成的基礎(chǔ)上，做一些技術(shù)改造或加裝。一般所說的汽車改裝是指民用汽車改裝的第2 類。

智能[2]是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置和車載系統(tǒng)模塊，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能化決策與控制等功能。在用汽車的智能化改裝是指通過技術(shù)改造或加裝，使在用汽車增加某個或多個智能系統(tǒng)，賦予或改善、優(yōu)化汽車復(fù)雜環(huán)境感知、智能化決策與控制等功能。

1.2 在用汽車智能化改裝主要項目

一般將民用汽車第2 類改裝中除智能改裝以外的改裝稱為傳統(tǒng)改裝，傳統(tǒng)改裝主要包括外觀、前后杠、大包圍、高尾翼、發(fā)動機、底盤、照明、音響、汽車安全裝置以及汽車行車記錄儀等改裝。汽車智能改裝項目與傳統(tǒng)汽車改裝項目不同，目前在用汽車智能化改裝的主要項目有智能座艙、線控底盤以及先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)三大類。

1.2.1 智能座艙改裝

汽車智能座艙是由物理按鍵、觸控、語言識別、圖像識別、手勢識別、圖像顯示、抬頭顯示系統(tǒng)及語言提示等人機交互系統(tǒng)，視頻播放、音頻播放及網(wǎng)絡(luò)通信等信息娛樂系統(tǒng)，空調(diào)、光線、聲音、座椅及門窗等環(huán)境控制系統(tǒng)等組成。汽車智能座艙大部分部件是電子部件，電子部件的生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的質(zhì)量必須滿足ISO 9001:2008 質(zhì)量體系要求。

1.2.2 線控底盤改裝

線控技術(shù)就是將傳統(tǒng)的汽車機械操縱系統(tǒng)變成通過高速容錯通信總線與高性能CPU 相連的電氣系統(tǒng)，利用弱電信號控制執(zhí)行機構(gòu)。目前的線控技術(shù)包括線控?fù)Q擋系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)、線控懸架系統(tǒng)、線控油門系統(tǒng)、線控離合器和線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成如圖1 所示，其中：1 為轉(zhuǎn)向電動機；2 為電子控制單元；3 為轉(zhuǎn)矩反饋電動機；4 為轉(zhuǎn)向角傳感器；5 為轉(zhuǎn)矩傳感器；6 為轉(zhuǎn)向盤；7 為車速傳感器；8 為輪胎；9 為角位移傳感器。改裝主要集中在回正電機、轉(zhuǎn)向電機、控制器和傳感器的安裝與調(diào)試，一般智能網(wǎng)聯(lián)汽車除了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)外，還有一套人工干預(yù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)是機械連接。

圖1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖

線控制動系統(tǒng)目前有電子液壓制動系統(tǒng)（EHB）和電子機械制動系統(tǒng)（EMB）2 種。EHB 的組成如圖2 所示，其中：1 為制動器；2 為備用閥；3 為制動踏板傳感器；4 為液壓泵。EMB 的組成如圖3 所示，其中1 為車輪制動模塊；2 為制動踏板傳感器。改裝EHB 系統(tǒng)與改裝EMB 系統(tǒng)比較，EHB 因保留了傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中制動輪缸和制動器，因此EHB 改裝的內(nèi)容較EMB 少，改裝主要有電子踏板、電子控制單元、傳感器的安裝與調(diào)試，因此目前的線控制動系統(tǒng)的改裝類型主要是EHB系統(tǒng)的改裝。

圖2 EHB 線控制動系統(tǒng)圖

圖3 EMB 線控制動系統(tǒng)圖

線控油門通過用導(dǎo)線來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的拉索或者拉桿，采用電動機來驅(qū)動節(jié)氣門開度，其組成見圖4。其中1 為數(shù)據(jù)總線；2 為油門踏板；3 為踏板位置傳感器；4為控制單元；5 為伺服電動機；6 為節(jié)氣門執(zhí)行機構(gòu)。

圖4 線控油門系統(tǒng)圖

1.2.3 先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)加裝

先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）是利用安裝在車輛上的傳感、通信、決策及執(zhí)行等裝置，實時監(jiān)測駕駛員、車輛及其行駛環(huán)境，并通過影像、燈光、聲音、觸覺提示、警告或控制等方式輔助駕駛員執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)，或主動避免、減輕碰撞危險的各類系統(tǒng)的總稱，常用ADAS 系統(tǒng)見表1。

表1 常用ADAS 系統(tǒng)[3]

在用汽車智能改裝中較多的是先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)，其次是智能座艙，線控底盤改裝相對較少。

1.3 在用汽車智能化改裝流程

在用汽車智能改裝流程（如圖5 所示）與傳統(tǒng)汽車改裝流程基本一致。

圖5 在用汽車智能改裝流程

車主一般在品牌4S 店對在用汽車進(jìn)行智能改裝。車主表達(dá)改裝想法和意愿后，4S 店根據(jù)車主的改裝意愿初步進(jìn)行設(shè)計計算、擬訂改裝方案。車主需要將改裝方案報車管所申報登記，由車管所進(jìn)行方案的審查。審查通過后，待改裝車輛需在承修方4S 店對汽車進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果填寫《車輛改裝前診斷檢驗單》，然后與承修方4S 店簽訂改裝合同，合同中約定改裝車輛信息、改裝類別與項目、改裝配件材料、價格、車輛交接、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、竣工驗收以及結(jié)算等內(nèi)容，再由承修方4S 店實施改裝、道路試驗和綜合性能檢測，符合要求后頒發(fā)《機動車維修竣工出廠合格證》、監(jiān)制《機動車維修結(jié)算清單》，車主結(jié)算并到車管所辦理變更手續(xù)。

1.4 在用汽車智能化改裝步驟

各系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)、原理、功能不同，在改裝實施時涉及的具體步驟不相同，但總體上有相同的步驟，即先安裝硬件（機械部件、傳感器、控制器）、再安裝線束、最后上電系統(tǒng)調(diào)試軟件調(diào)試。

例如：線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的改裝步驟為：先安裝轉(zhuǎn)向機、轉(zhuǎn)向拉桿球頭、轉(zhuǎn)向軸萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向助力電機總成、轉(zhuǎn)向柱萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向管柱、組合開關(guān)、轉(zhuǎn)向盤、喇叭以及各傳感器和控制器等硬件設(shè)備（為了與軟件系統(tǒng)相區(qū)別，智能化改裝中把傳感器、控制器也稱為硬件設(shè)備），然后連接線束，再上電，最后用系統(tǒng)調(diào)試軟件調(diào)試。

2 在用汽車智能化改裝存在問題

2.1 汽車智能改裝沒有合法和屬性化

有關(guān)汽車改裝的政策法規(guī)主要有公安部《機動車登記辦法》第十八條、第十九條、第二十條、第二十一條關(guān)于變更登記的規(guī)定，《中華人民共和國道路交通安全法》第六條，以及國家標(biāo)準(zhǔn)《機動車安全技術(shù)檢驗項目和方法》，在這些法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)里多處提及汽車改裝，對汽車改裝有嚴(yán)格限制，因此國內(nèi)汽車智能化改裝行業(yè)的合法性受到質(zhì)疑，工商營業(yè)經(jīng)營范圍也沒對汽車智能化改裝明確其屬性。

2.2 汽車智能化改裝沒有準(zhǔn)入制度

汽車智能化改裝企業(yè)沒有明確的準(zhǔn)入制度，沒有明確硬件設(shè)備，沒有技術(shù)人員職業(yè)技能資格證書以及高級、中級、初級資質(zhì)人員的配比要求等。部分汽車智能系統(tǒng)的改裝會直接影響汽車使用的安全性，因此必須有嚴(yán)格的準(zhǔn)入制度。

2.3 汽車智能改裝欠缺標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

傳統(tǒng)汽車改裝后適用的標(biāo)準(zhǔn)主要有《機動車安全技術(shù)檢驗項目和方法》、《機動車運行安全技術(shù)條件》，但目前沒有汽車智能化改裝的服務(wù)、質(zhì)量、檢驗等細(xì)節(jié)性的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。汽車智能系統(tǒng)中的傳感器、機械部件、芯片和軟件及通信協(xié)議等繁多，在改裝、調(diào)試中有各自的特點和要求。目前智能系統(tǒng)的改裝服務(wù)、質(zhì)量、安全技術(shù)檢驗只有汽車廠家或4S 店各自內(nèi)部的相關(guān)規(guī)定與要求，由于各廠家技術(shù)保密，因此目前行業(yè)內(nèi)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

2.4 技術(shù)人員欠缺職業(yè)資格認(rèn)證

汽車后市場中職業(yè)資格證比較多，如汽車維修工、二手車鑒定與評估師等，但目前汽車智能化改裝沒有統(tǒng)一的職業(yè)技能資格證。本科、高職或中職層次的學(xué)校鮮少開設(shè)汽車智能改裝專業(yè)，經(jīng)過學(xué)校系統(tǒng)培養(yǎng)的汽車改裝人才較少，汽車智能化改裝人才更少，目前汽車智能改裝技術(shù)人員的素質(zhì)參差不齊。有的4S 店將技術(shù)人員送廠家或廠家合作院校培訓(xùn)基地進(jìn)行短期針對性培訓(xùn)和考核，有的4S 店是只是通過師傅帶徒弟的方式培育。汽車智能系統(tǒng)涉及到機械部件、智能傳感器、通信、程序及檢測等相關(guān)知識，內(nèi)容難度大，因此通過傳統(tǒng)的企業(yè)短期培訓(xùn)、師傅帶徒弟的方式培育出來的改裝人才很難達(dá)到智能化改裝人才素質(zhì)要求。

3 在用汽車智能化改裝的發(fā)展策略

1）構(gòu)建汽車智能化改裝企業(yè)的準(zhǔn)入制度，明確企業(yè)開展汽車智能改裝的資質(zhì)要求、硬件設(shè)備條件和技術(shù)人員資質(zhì)都必須達(dá)到相應(yīng)條件，才能開展汽車智能化改裝業(yè)務(wù)，為智能化改裝質(zhì)量把好安全第一關(guān)，確保智能化改裝車輛的安全可靠性。

2）制定汽車智能化改裝服務(wù)、質(zhì)量、檢驗的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)χ悄芑难b車輛的安全運行、道路交通事故減少起到重要作用。

3）制定智能化改裝標(biāo)準(zhǔn)流程，規(guī)范各類手續(xù)和改裝合同，有助于汽車智能化改裝市場規(guī)范化管理。

4）預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口。汽車智能化改裝中，更多的車主根據(jù)消費升級需要，后期進(jìn)行智能座艙改裝或加裝某些ADAS 系統(tǒng)。因此廠家在設(shè)計生產(chǎn)時要充分考慮到車主后期的消費升級需求，在設(shè)計生產(chǎn)汽車時建議預(yù)留一些智能座艙改裝、ADAS 系統(tǒng)加裝的接口，供車主后期的加裝使用。為了互換性和通用性，建議各廠家預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口。

5）汽車品牌授權(quán)改裝[4]。因各品牌汽車智能系統(tǒng)中傳感器、機械部件、芯片、軟件以及通信協(xié)議種類、型號較多，同時各廠家存在智能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的保密問題，建議汽車品牌授權(quán)改裝，經(jīng)廠家授權(quán)后，采用廠家提供的相關(guān)技術(shù)、零部件、軟件等對該廠各車型進(jìn)行消費升級、智能改裝。

6）汽車智能化改裝專業(yè)人才的培養(yǎng)，包括師資的培訓(xùn)和學(xué)生的培養(yǎng)。師資培訓(xùn)一般結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車企業(yè)的培訓(xùn)進(jìn)行，而學(xué)生的培養(yǎng)主要是通過開設(shè)汽車智能改裝專業(yè)，在本科、高職或中職等多層次學(xué)校增設(shè)汽車智能改裝專業(yè)，構(gòu)建科學(xué)的人才培養(yǎng)方案，尤其是強化汽車品牌商在合作院校汽車智能化改裝專業(yè)的定向班招生，通過系統(tǒng)、專業(yè)的培養(yǎng)，為汽車智能化改裝行業(yè)輸送專業(yè)人才。

7）汽車智能化改裝技術(shù)人員1+X 職業(yè)技能資格認(rèn)證。增設(shè)汽車智能化改裝職業(yè)技能資格認(rèn)證考試，建議依托國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心的1+X 證書制度，使汽車智能化改裝技術(shù)人員可執(zhí)證上崗。