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全频段汽车制动系统动态设计与评价关键技术及应用

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登记号:G20200339

所属行业:制造业

学科分类:交通运输工程;

关键词: 制动尖叫 汽车制动器 制动踏板感觉 制动抖动 制动颤振

绿色分类:其他资源效率提升;

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发布时间:2020-08-27

  • 基本信息
成果名称: 全频段汽车制动系统动态设计与评价关键技术及应用
成果登记号: G20200339 学科分类: 交通运输工程;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 制动尖叫  汽车制动器  制动踏板感觉  制动抖动  制动颤振
推荐单位:

同济大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作, 成果所属行业: 制造业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

该项目属交通运输行业汽车工程学科的关键总成开发技术领域。制动系统是汽车核心总成之一,对行驶安全性和舒适性至关重要。随着人们对汽车品质和用户体验要求的日益提高,超低频制动踏板感觉(0-5Hz)、低频制动抖动(0-200Hz)、中频制动颤振(50-1kHz)与高频制动尖叫(1k-16kHz)一直位于汽车用户质量抱怨前列,是全球全行业前沿技术难题。本项目聚焦上述问题的“评价诊断难”和“设计控制难”技术要害,自主攻克了面向对象的全频段汽车制动系统动态设计与评价关键技术,总体技术国际先进,部分国际首创,有力支撑我国汽车制动系统正向开发由跟跑走向领跑的新格局。创新点如下:(1)针对制动踏板感觉的主客观评价关联性差、结构参数与客观指标关联性差两大难题,自主建立了基于层次分析法的制动踏板感觉静/动态主客观指标互联评价技术,国际首创气-液-固多相非线性参数化制动踏板感觉预测模型及设计匹配技术,成功实现客观评价试验对主观评价试验的有效替代,开发周期缩短60%以上,模型预测精度超90%,主观评分超8.5分,百车故障率降低56%。(2)针对制动热抖动试验与评价方法缺失、预测模型精度低及控制不力难题,构建了制动器、底盘角、整车多层次试验规范和评价方法,国际首创集成制动器有限元热机耦合模型和底盘角刚柔耦合模型的热抖动联合仿真技术,以及驱动转矩主动补偿的制动抖动控制方法,形成了制动热抖动全路径试验规范,模型预测精度达到90%以上,百车故障数降低52%。(3)针对制动颤振激励机制认知不清、预测技术精度低和控制措施成本高的难题,自主开发了制动颤振台架和道路试验规范及非线性非稳态特征提取与评价方法,国际首创了制动器小尺度粘滑振动和悬架系统大尺度弓形变形的双作用耦合机理以及面向对象的多维多尺度仿真技术,率先提出了无附加质量的被动控制方法和不更换摩擦材料的主动控制方法,预测精度达到90%以上,与国外附加13.3kg的控制效果相当。(4)针对制动尖叫的时变性和不确定性评价与预测难题,创新提出了高频摩擦振动条件下的系统动态摩擦系数概念和辨识方法,创新建立了制动尖叫时变性评价指标体系与高效率瞬态仿真模型、制动尖叫不确定性评价指标体系与有限元预测模型及稳健性设计方法,计算效率提高2万倍以上,发生率降低超过40.7%。本项目获得发明专利16项、行业标准6项,实用新型专利68项、软件著作权11项、发表SCI/EI论文56篇。项目成果在上海汽车制动系统有限公司、上海汇众汽车制造有限公司等6家零部件/整车企业得到大规模推广应用,近三年实现直接新增产值132.25亿元、利润11.9亿元,出口创汇176.80万美元,间接新增产值3.95亿元、出口创汇1425.6万美元,经济效益显著,推动了我国汽车制动系统核心技术的自主开发能力,形成了良好的国际影响力和知名度。

姓名: 张立军 性别:
出生日期: 2020-08-27 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市杨浦区四平路1239号行政北楼302室
电子邮件: chengky@tongji.edu.cn
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