提名國家科技進(jìn)步獎項目公示

項目名稱(chēng)

車(chē)用高性能制動(dòng)系統關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化

提名單位

中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )

項目簡(jiǎn)介：

汽車(chē)強國成為國家重大產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰略，制動(dòng)系統作為決定汽車(chē)安全的最重要系統，長(cháng)期由國外不同供應商壟斷主導，制約了我國汽車(chē)核心技術(shù)的自主掌握。本項目在國家863計劃等項目的支持下，經(jīng)過(guò)十多年的研究與技術(shù)攻關(guān)，突破了制動(dòng)系統安全性控制、制動(dòng)能量高效率回收、制動(dòng)過(guò)程動(dòng)態(tài)負載模擬測試等瓶頸技術(shù)，研制了高性能的汽車(chē)制動(dòng)系統產(chǎn)品，實(shí)現了大規模產(chǎn)業(yè)化。主要創(chuàng )新性成果如下：

1、制動(dòng)安全性是所有形式汽車(chē)的最重要性能。在此方面，首創(chuàng )了壓力限差閥芯懸停精密控制技術(shù)和基于頻率特性的機電耦合制動(dòng)力動(dòng)態(tài)協(xié)調防抱死控制技術(shù)，提高了整車(chē)的制動(dòng)安全性；發(fā)明了比例閥失效保護裝置和多源主動(dòng)增壓回饋制動(dòng)失效保護技術(shù)，提高了應急狀態(tài)切換速度；發(fā)明了制動(dòng)鉗盤(pán)組、制動(dòng)閥等系列制動(dòng)執行機構的新結構和新工藝，降低了運動(dòng)件質(zhì)量、提高了產(chǎn)品的適應性。應急制動(dòng)狀態(tài)切換速度優(yōu)于國際同行代表性產(chǎn)品水平。

2、制動(dòng)能量回收是決定電動(dòng)汽車(chē)續駛里程的核心技術(shù)。揭示了制動(dòng)能量回收效率與制動(dòng)舒適性的沖突機理，首創(chuàng )了摩擦制動(dòng)作動(dòng)介質(zhì)動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)，抑制了不良踏板感覺(jué)；提出了制動(dòng)狀態(tài)切換過(guò)程復合制動(dòng)力動(dòng)態(tài)協(xié)調控制技術(shù)，發(fā)明了回收效率與舒適性協(xié)調的新型制動(dòng)能量回收系統，大幅改善了多種形式電動(dòng)汽車(chē)的能量回收效率。制動(dòng)能量回收對整車(chē)能耗的降低幅度優(yōu)于國際同行代表性產(chǎn)品水平。

3、高端實(shí)驗裝備是支撐制動(dòng)系統關(guān)鍵技術(shù)突破的保障。首創(chuàng )了極端行駛工況動(dòng)態(tài)負載模擬控制與滑移率控制的解耦方法，發(fā)明了制動(dòng)過(guò)程動(dòng)態(tài)負載高精度模擬實(shí)驗裝備，解決了車(chē)輪滑移和滑移率變化過(guò)程中地面縱向力精準模擬的難題。地面縱向力隨滑移率變化率的模擬誤差優(yōu)于國際主流實(shí)驗裝備的技術(shù)水平，自主建成研發(fā)與制造專(zhuān)業(yè)測試裝備，為高性能制動(dòng)系統的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化提供了核心保障。

獲授權國家發(fā)明專(zhuān)利53項，發(fā)表SCI/EI論文46篇，牽頭制定國家和行業(yè)標準15項。研究成果應用于乘用車(chē)、商用車(chē)、客車(chē)全系制動(dòng)系統產(chǎn)品，支撐了龍頭企業(yè)核心競爭力的提升。氣壓制動(dòng)控制系統近幾年銷(xiāo)量連續國內第一，己超過(guò)國際知名品牌WABCO和KNORR的總和，并進(jìn)軍美國市場(chǎng)；液壓制動(dòng)核心部件年裝車(chē)輛同類(lèi)企業(yè)中國內市場(chǎng)占有率第一，配套奧迪、大眾、通用等高端車(chē)型，并出口國外；制動(dòng)能量回收成果在北汽、奇瑞、宇通、中通等核心轎車(chē)企業(yè)與龍頭客車(chē)企業(yè)的純電、插電、混合動(dòng)力等汽車(chē)上實(shí)現了規?；瘧?，并實(shí)現出口。

同行專(zhuān)家認為該成果“技術(shù)難度大、創(chuàng )新性強，總體達到國際先進(jìn)水平，其中制動(dòng)能量的高效率回收、系統安全失效保護、動(dòng)態(tài)負載高精度模擬實(shí)驗等技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平”。成果獲中國汽車(chē)工業(yè)技術(shù)一等獎和北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

客觀(guān)評價(jià)：

1. 國家相關(guān)部門(mén)技術(shù)檢測報告

制動(dòng)系統控制器經(jīng)長(cháng)沙汽車(chē)電器檢測中心測試，符合GB/T 21437.2-2008和GB/T 21437.3-2008的要求；制動(dòng)系統控制器經(jīng)中國電子技術(shù)標準化研究院依據GB/T 17619-1998進(jìn)行電磁輻射抗擾度測試，測試結果合格；依據GB/T21437.2-2008進(jìn)行電源線(xiàn)的電瞬態(tài)傳導抗擾度測試，測試結果合格；經(jīng)天津汽車(chē)檢測中心進(jìn)行低溫工作試驗、高溫工作試驗、振動(dòng)試驗，檢驗結果符合QC/T 413-2002《汽車(chē)電氣設備基本技術(shù)條件》的規定。

2. 鑒定結論

教育部組織的科技成果鑒定委員會(huì )認為“技術(shù)難度大、創(chuàng )新性強，總體達到國際先進(jìn)水平，其中制動(dòng)能量的高效率回收、系統安全失效保護、動(dòng)態(tài)負載高精度模擬實(shí)驗等技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平”。

3. 同行評價(jià)

（1）反映制動(dòng)能量回收核心技術(shù)發(fā)明的學(xué)術(shù)論文被汽車(chē)領(lǐng)域權威期刊IMechE,Part D: J of Automobile Engineering授予優(yōu)秀論文獎，這是首次華人學(xué)者論文獲此獎項。

（2）德國西門(mén)子公司工業(yè)軟件設計部(Siemens Industry Software)對該發(fā)明中能量回收效率與制動(dòng)舒適性協(xié)調的技術(shù)方案給予肯定，告知該項技術(shù)已在其產(chǎn)品軟件庫中得到實(shí)現。

（3）IEEE Fellow、IET Fellow、香港大學(xué)電子與電機工程系教授，K.T. Chau.在其專(zhuān)著(zhù)《Electric Vehicle Machine and Drives》中，對該項發(fā)明進(jìn)行了評述，對能量回收效率與制動(dòng)舒適性的協(xié)調給予了充分肯定:“張俊智等提出的結合了最大回饋效率與良好踏板感覺(jué)的協(xié)調式制動(dòng)能量回收控制策略引人關(guān)注(Zhang et al., 2012)。在其所提出的這個(gè)控制策略中，回饋制動(dòng)力與液壓制動(dòng)力相耦合，共同模擬傳統車(chē)輛的制動(dòng)駕駛感覺(jué)?！?因此，這個(gè)策略在實(shí)現制動(dòng)能量回收效率最大化的同時(shí)，也保證了制動(dòng)踏板感覺(jué)得一致性?！?/span>

4. 用戶(hù)評價(jià)

（1）鄭州宇通客車(chē)股份有限公司給出如下評價(jià)：“該系統使整車(chē)能耗降低幅度達到20%-30%，大幅降低了車(chē)輛使用過(guò)程中的油耗和電耗；提升了整車(chē)在制動(dòng)減速過(guò)程中的駕駛舒適性；整車(chē)制動(dòng)安全性和系統壽命滿(mǎn)足國家相關(guān)法規要求。該系統顯著(zhù)增強了企業(yè)產(chǎn)品競爭力，有效推動(dòng)了新能源客車(chē)的銷(xiāo)售，取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益?！?。

（2）北京新能源汽車(chē)股份有限公司給出如下評價(jià)：“為提升純電動(dòng)乘用車(chē)的產(chǎn)品性能和市場(chǎng)競爭力，我公司與清華大學(xué)開(kāi)展了制動(dòng)能量回收關(guān)鍵技術(shù)的應用合作?！璄CE-15城市工況下該系統降低整車(chē)電耗20%以上；整車(chē)制動(dòng)安全性滿(mǎn)足國家相關(guān)法規和實(shí)際使用要求……為公司多款純電動(dòng)乘用車(chē)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、性能提升和市場(chǎng)銷(xiāo)售做出重大貢獻，經(jīng)濟效益和社會(huì )效益顯著(zhù)?！?。

（3）奇瑞汽車(chē)股份有限公司給出如下評價(jià)：“我公司從2012年開(kāi)始與清華大學(xué)就制動(dòng)能量回收關(guān)鍵技術(shù)的應用展開(kāi)了合作工作，……通過(guò)制動(dòng)能量回收策略的綜合優(yōu)化，改進(jìn)了整車(chē)的電耗水平，經(jīng)測試，在ECE-15城市工況下該技術(shù)使整車(chē)能耗降低了26%……制動(dòng)駕駛舒適性、系統失效安全保護模式和關(guān)鍵部件的耐久性滿(mǎn)足實(shí)車(chē)使用要求?！瓰槲夜径嗫罴冸妱?dòng)乘用車(chē)的推廣應用和大氣環(huán)境的改善，做出了重大貢獻，取得了顯著(zhù)經(jīng)濟效益和社會(huì )效益?！?。

（4）北汽福田汽車(chē)股份有限公司給出如下評價(jià)：“在城市工況條件下，該系統使整車(chē)能耗降低20%以上；整車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的駕駛舒適性和乘坐舒適性得到改善；……研究制定的能量經(jīng)濟性評價(jià)方法和關(guān)鍵部件耐久性考核方法等實(shí)驗技術(shù)有效支撐了系統開(kāi)發(fā)。為我公司多種形式電動(dòng)客車(chē)的推廣應用和新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻，取得了顯著(zhù)經(jīng)濟效益和社會(huì )效益?！?。

5. 獲獎情況

（1）2015年度中國汽車(chē)工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎

    （2）2015年度北京市科學(xué)技術(shù)一等獎

知識產(chǎn)權（標準）類(lèi)別

知識產(chǎn)權（標準）具體名稱(chēng)

國家（地區）

授權號（標準編號）

授權（標準發(fā)布）日期

證書(shū)編號（標準批準發(fā)布部門(mén)）

權利人（標準起草單位）

發(fā)明人（標準起草人）

發(fā)明專(zhuān)利（標準）有效狀態(tài)

發(fā)明專(zhuān)利

一種電驅動(dòng)汽車(chē)混合制動(dòng)相平面防抱死控制方法

中國

ZL201210141423.6

2014.08.13

1462559

清華大學(xué)

張俊智、孔德聰、邱明喆、呂辰、岳小偉

有效

發(fā)明專(zhuān)利

H型管路布置能量回饋式電動(dòng)汽車(chē)液壓制動(dòng)防抱死系統

中國

ZL201110053564.8

2013.05.22

1200597

清華大學(xué)

張俊智、呂辰、張彪、茍晉芳、孔德聰

有效

發(fā)明專(zhuān)利

車(chē)輛電驅動(dòng)系統動(dòng)態(tài)工況試驗方法

中國

ZL200910236015.7

2011.12.28

887313

清華大學(xué)

張俊智、柳貴東、何承坤

有效

發(fā)明專(zhuān)利

一種液壓制動(dòng)力的控制方法

中國

ZL201310154257.8

2013.04.28

1565413

清華大學(xué)

呂辰、張俊智、岳小偉、李禹橦、邱明喆

有效

發(fā)明專(zhuān)利

基于加速踏板及制動(dòng)踏板的電驅動(dòng)汽車(chē)回饋制動(dòng)控制方法

中國

ZL201210107366.X

2014.4.9

1380242

清華大學(xué)

張俊智、岳小偉、呂辰、茍晉芳、何承坤

有效

發(fā)明專(zhuān)利

基于改善制動(dòng)踏板感覺(jué)的制動(dòng)能量回饋系統

中國

ZL201010183368.8

2012.07.04

996705

清華大學(xué)

張俊智、張彪、李守波、陳鑫

有效

發(fā)明專(zhuān)利

一種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)主動(dòng)制動(dòng)控制方法

中國

ZL200910077200.6

2010.11.10

696809

清華大學(xué)

張俊智、陸欣、張鵬君、陳鑫

有效

發(fā)明專(zhuān)利

一種電機制動(dòng)力調節控制方法

中國

ZL201110084149.9

2013.03.20

1157686

清華大學(xué)

張俊智、孔德聰、呂辰

有效

發(fā)明專(zhuān)利

有防抱死制動(dòng)功能的混合制動(dòng)系統及控制方法

中國

ZL200810227380.7

2011.01.26

734034

清華大學(xué)

張俊智、張鵬君、陸欣、陳鑫

有效

發(fā)明專(zhuān)利

一種純電動(dòng)汽車(chē)運動(dòng)控制方法

中國

ZL201110319122.3

2011.10.19

1324296

中國科學(xué)院電工研究所

曹桂軍、王麗芳、廖承林、張志剛

有效