1 项目介绍近年来，汽车电子化程度的高低已成为衡量汽车综合性能和现代化技术水平的重要标志。自上世纪 80 年代以来，制动系统电控水平不断提高，出现了以 ABS、 EBD、 ESP 为代表的若干主动安全电子控制系统，广泛装配在各种类型的道路车辆上。这些电子系统最重要的特征是：技术附加值高性能评价标准苛刻可靠性要求严格以往由于开发过程具有较高的资金和技术门槛，此类产品的市场仅由少数几家欧美大型零部件商分割占据。在中国汽车工业飞速发展的今天，已有多家本土零部件厂商涉足这一巨大市场，推出了初期产品，获得了少量市场份额，但面临技术门槛、性能瓶颈和资金压力，迟迟不能取得有效突破。 目前商用车气压制动领域及乘用车液压制动领域均面临着普通 ABS 产品全面普及， ESP 等高端产品利润丰厚的良好市场态势，把握技术机遇、提升产品市场竞争力要从以下两方面入手： （ 1） 降低开发成本：缩短样机研发时间，争取市场主动权；降低测试（ 包括室内及道路实验） 费用，节约直接开销。 （ 2） 提高产品品质：保证产品在复杂行车状态下的控制性能，及实车环境条件下的电气性能及电磁兼容性能。 清华大学追踪汽车电子行业技术发展最新趋势，总结形成了一整套能够支撑 ABS、 ESP 等复杂电控单元（ ECU）开发的配套技术，涵盖产品开发——室内测试——道路匹配的各个阶段，尤其是硬件在环仿真（ Hardware-In-Loop Simulation——HIL 仿真）测试及 EMC 电磁兼容性测试两个关键技术领域取得了阶段性成果，有效缩短了产品开发周期并极大节省了测试费用。HIL 仿真测试技术： HIL 仿真测试是一种将全套 ECU+执行器硬件植入软件环境，通过软硬件协同工作实现运行工况逼真模拟的工程应用技术，被 Bosch 等著名厂商广泛采用，是业内公认的提高开发效率，降低开发费用的有效途径。我处开发的 HIL 测试设备可实现如下功能： （ 1） 测量制动系部件性能，指导 ECU 控制原理开发； （ 2） 构建室内车辆运行模拟环境，衔接道路测试； （ 3） 构建标准测试工况，实现同类产品同等条件横向对比； （ 4） 安全模拟极限道路运行工况，确定道路实验安全边界； （ 5） 安全模拟部件故障运行模式，评估部件失效对行驶安全的风险。 实际运用中， HIL 设备实现了 ECU 控制逻辑实现——室内 HIL 测试——道路定型三阶段的顺利衔接，大量 ECU 控制功能的验证及深入改进可在室内完成，不断丰富的仿真运行工况还有效的降低了产品开发对于道路试验的依赖，缩短了控制功能改进周期，降低了路试强度，控制了技术风险和成本膨胀。EMC 电磁兼容性测试技术： ECU 等电子部件在实车环境下的可靠性是产品品质的重要体现。制动相关电子产品在外界干扰下的故障运行将带来极严重的安全隐患。我处除有能力按照 ISO16750《道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验》等标准完成产品可靠性的一般性检验，还在汽车电子的电磁兼容性方向开展了着重以下两方面工作： （ 1） ISO7637-2： 2004《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰》标准测试环境建设引进瑞士 EM Test 公司 LD200、 UCS200、 VDS200 等测试设备，构建完成了能够进行较全面的车辆零部件 EMC 瞬态传导试验的正规化电子实验室，能够有效的模拟通过线缆传递的干扰甚至破环信号，是控制器 ECU 电气可靠性品质的有效保证手段。 （ 2） 特殊功能电路的专业化测试 针对电控制动系统的专门应用，对轮速调理、电磁阀智能驱动、电机控制单元等特定功能电路进行了针对性研究，提出了缩减成本、提升性能的若干备选技术方案。 现有大型设备： 经过多年实际使用及改进，已有能力设计制造适合多种车辆类型（客车、半挂列车、轻型乘用车等）、多种电控系统（气制动及液压制动 ABS、 ESP 等）的 HIL 仿真测试系统，运行中设备包括： （ 1） 商用车气压制动仿真测试系统 最大支持三轴商用车（可变形适合 6×6、 6×4、 6×2、 4×2 等配置）气制动系统的 ABS、 ASR、EBS 等控制器开发。 （ 2） 乘用车液压制动仿真测试系统 支持中小型乘用车液压制动系统 ABS/EBD(4S/4M 或 4S/3M)、 TCS、 ESP 等控制器开发。2 应用说明经过多年校企合作，在前述各种配套技术支持下， 已经实现了多款控制器 ECU 的开发并已向市场推广，除在研产品外，主要的产业化成果如下：商用车气制动 4S/4M ABS 控制系统商用车气制动 ABS/ASR 控制系统挂车/半挂车气制动 2S/2M ABS 控制系统乘用车液压制动 4S/4M、 4S/3M ABS 控制系统

1 项目介绍近年来，汽车电子化程度的高低已成为衡量汽车综合性能和现代化技术水平的重要标志。自上世纪 80 年代以来，制动系统电控水平不断提高，出现了以 ABS、 EBD、 ESP 为代表的若干主动安全电子控制系统，广泛装配在各种类型的道路车辆上。这些电子系统最重要的特征是：技术附加值高性能评价标准苛刻可靠性要求严格以往由于开发过程具有较高的资金和技术门槛，此类产品的市场仅由少数几家欧美大型零部件商分割占据。在中国汽车工业飞速发展的今天，已有多家本土零部件厂商涉足这一巨大市场，推出了初期产品，获得了少量市场份额，但面临技术门槛、性能瓶颈和资金压力，迟迟不能取得有效突破。 目前商用车气压制动领域及乘用车液压制动领域均面临着普通 ABS 产品全面普及， ESP 等高端产品利润丰厚的良好市场态势，把握技术机遇、提升产品市场竞争力要从以下两方面入手： （ 1） 降低开发成本：缩短样机研发时间，争取市场主动权；降低测试（ 包括室内及道路实验） 费用，节约直接开销。 （ 2） 提高产品品质：保证产品在复杂行车状态下的控制性能，及实车环境条件下的电气性能及电磁兼容性能。 清华大学追踪汽车电子行业技术发展最新趋势，总结形成了一整套能够支撑 ABS、 ESP 等复杂电控单元（ ECU）开发的配套技术，涵盖产品开发——室内测试——道路匹配的各个阶段，尤其是硬件在环仿真（ Hardware-In-Loop Simulation——HIL 仿真）测试及 EMC 电磁兼容性测试两个关键技术领域取得了阶段性成果，有效缩短了产品开发周期并极大节省了测试费用。HIL 仿真测试技术： HIL 仿真测试是一种将全套 ECU+执行器硬件植入软件环境，通过软硬件协同工作实现运行工况逼真模拟的工程应用技术，被 Bosch 等著名厂商广泛采用，是业内公认的提高开发效率，降低开发费用的有效途径。我处开发的 HIL 测试设备可实现如下功能： （ 1） 测量制动系部件性能，指导 ECU 控制原理开发； （ 2） 构建室内车辆运行模拟环境，衔接道路测试； （ 3） 构建标准测试工况，实现同类产品同等条件横向对比； （ 4） 安全模拟极限道路运行工况，确定道路实验安全边界； （ 5） 安全模拟部件故障运行模式，评估部件失效对行驶安全的风险。 实际运用中， HIL 设备实现了 ECU 控制逻辑实现——室内 HIL 测试——道路定型三阶段的顺利衔接，大量 ECU 控制功能的验证及深入改进可在室内完成，不断丰富的仿真运行工况还有效的降低了产品开发对于道路试验的依赖，缩短了控制功能改进周期，降低了路试强度，控制了技术风险和成本膨胀。EMC 电磁兼容性测试技术： ECU 等电子部件在实车环境下的可靠性是产品品质的重要体现。制动相关电子产品在外界干扰下的故障运行将带来极严重的安全隐患。我处除有能力按照 ISO16750《道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验》等标准完成产品可靠性的一般性检验，还在汽车电子的电磁兼容性方向开展了着重以下两方面工作： （ 1） ISO7637-2： 2004《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰》标准测试环境建设引进瑞士 EM Test 公司 LD200、 UCS200、 VDS200 等测试设备，构建完成了能够进行较全面的车辆零部件 EMC 瞬态传导试验的正规化电子实验室，能够有效的模拟通过线缆传递的干扰甚至破环信号，是控制器 ECU 电气可靠性品质的有效保证手段。 （ 2） 特殊功能电路的专业化测试 针对电控制动系统的专门应用，对轮速调理、电磁阀智能驱动、电机控制单元等特定功能电路进行了针对性研究，提出了缩减成本、提升性能的若干备选技术方案。 现有大型设备： 经过多年实际使用及改进，已有能力设计制造适合多种车辆类型（客车、半挂列车、轻型乘用车等）、多种电控系统（气制动及液压制动 ABS、 ESP 等）的 HIL 仿真测试系统，运行中设备包括： （ 1） 商用车气压制动仿真测试系统 最大支持三轴商用车（可变形适合 6×6、 6×4、 6×2、 4×2 等配置）气制动系统的 ABS、 ASR、EBS 等控制器开发。 （ 2） 乘用车液压制动仿真测试系统 支持中小型乘用车液压制动系统 ABS/EBD(4S/4M 或 4S/3M)、 TCS、 ESP 等控制器开发。2 应用说明经过多年校企合作，在前述各种配套技术支持下， 已经实现了多款控制器 ECU 的开发并已向市场推广，除在研产品外，主要的产业化成果如下：商用车气制动 4S/4M ABS 控制系统商用车气制动 ABS/ASR 控制系统挂车/半挂车气制动 2S/2M ABS 控制系统乘用车液压制动 4S/4M、 4S/3M ABS 控制系统

现有汽车制动系统采用单片制动盘摩擦制动，不可避免的存在热失效的缺点，频繁或长时间使用会导致制动性能下降甚至是完全丧失制动性能，存在制动安全隐患。本产品突破现有轿车采用单一摩擦制动的形式，在传统摩擦制动器的基础上创新集成了非接触式的电磁制动器。创新设计的集成摩擦和电磁的双盘片制动盘实现了制动热量的分流，可以避免制动热失效，提高了车辆的制动安全性能。产品性能、指标电磁制动器预期提供 25%至 30%的摩擦制动器的制动力矩，实现电磁制动和摩擦制动的单独作用与联合作用。

工业制动器是工业系统运行必不可少的安全系统部件。太原科技大学自主研发的《ZDS30制动器动态制动性能试验系统》，是进行工业制动器产品性能检测、新产品研究开发、制动摩擦机理与产品可靠性研究、安全事故回溯分析等必不可少的重要试验设备。 《ZDS30制动器动态制动性能试验系统》主要由先进的变频驱动调速系统、组合式飞轮加载系统、高覆盖率的模块化基座平台、基于虚拟仪器的本质化高精度测控系统、宜人性的人机界面、完善的安全保护体系等组成。通过辽宁省科学技术厅鉴定达到国际先进水平，全方位满足国内现有各种类型工业制动器动态制动力矩性能试验要求，取得了良好的经济效益和社会效益。

产品详细介绍

   对于MVB设备测试的内容及方法在国外已经取得了一定的成果，但测试工具、方法垄断，仅用在少数相关企业的产品。国内在此方面的研究还在起步阶段，目前还没有成熟的测试工具与方法。因此，基于此种情况参考IEC61375相关标准，设计测试方案进行测试。应用范围：     城市轨道交通领域的制动设备网卡的测试。

研究领域1.机械（含车辆）系统现代设计分析技术研究；2.新型汽车制动摩擦材料研究；3.专用汽车设计平台开发研究；4.高强度(性能)材料在汽车上的应用研究。5.南水北调河道成套施工设备的研制科研成果及简介1.替代石棉制品汽车制动摩擦片的研制。河北省科技厅攻关课题，国际领先，第1完成人2.Fe-Mn-Si形状记忆合金机械力驱动下的ε马氏体相变及应用。河北省自然基金，国际先进，第 3 完成人。3.汽车制动器专用设计系统   河北省科技支撑计划，国际先进  第1完成人 获奖与专利汽车制动器专用设计系统  2009年衡水市科技进步二等奖  第1完成人可转让项目1.舞台演艺车技术资料2.各种半挂车技术资料3.各种自卸车技术资料4.河道成套施工设备技术资料5.其他专用汽车技术资料可承担（合作开发）科研项目与技术合作1.可以承担或合作开发各种专用汽车新品种或新材料在专用汽车上的应用项目开发。2.可以承担或合作开发南水北调河道成套施工设备。

1. 痛点问题 随着自动驾驶技术的迅猛发展，特定场景下的自动驾驶技术应用成为现实。这对应用于特定场景自动驾驶车辆的制动系统提出了新的需求，传统制动系统为真空助力器，该产品依赖于发动机为助力器提供真空动力源，而应用于该领域的车辆大多为新能源电动车，取消了发动机，无法直接为车辆制动系统提供真空动力源，且不能配合电动车实现能量回收功能。另外，传统制动系统是纯机械部件，无法为该类特种车辆的智能化需求提供主动制动、辅助制动等功能。 2. 解决方案 本项目所研究的特种车用线控制动系统，是一种基于液压传递的全解耦线控制动系统。主要由电机、减速増扭机构（齿轮、丝杆、螺母）、制动主缸、前后壳体、踏板推杆、行程传感器、液压力传感器、电机控制器等组成。项目成果所涉及到的新型踏板行程传感器将踏板推杆的平动转化为传感器内部器件的转动，基于此，可以通过在推杆上设计不同曲率的沟槽，将传感器设计为非线性、线性以及不同的物理精度。所涉及的全解耦电子助力器，制动踏板推杆和制动主缸活塞之间无机械链接，属于智能制动执行器，满足特种自动驾驶车辆对制动系统主动制动的功能要求、取消了传统制动系统对发动机真空度的依赖、具备配合电动车实现制动能量回收的功能。 解耦原理：踏板推杆与制动总泵推杆之间无连接，制动系统的动作依靠电信号或者行程传感器信号进行控制实现。 工作原理：当驾驶员踩下制动踏板时，踏板推杆向前移动，推动行程传感器内部旋转件转动，传感器记录旋转部件的转角，根据推杆滑槽曲率计算出踏板推杆实际行程，识别驾驶员制动意图。通过电信号传递给系统控制器，控制器控制执行器电机动作，电机驱动丝杆和螺母，讲转动转化为平动，推动制动缸活塞建立液压制动力，作用在轮边制动盘上，产生制动力。 合作需求 寻求与特定场景自动驾驶、特种车辆线控底盘、智能轮边执行器等行业客户合作，解决行业痛点问题，共同推进特种场景下自动驾驶汽车发展。

当今汽车新四化发展——电动化、智能化、网联化、共享化，对汽车制动系统提出了很多新的需求，传统制动系统已难以满足，新型的线控制动系统应运而生。线控电子液压制动系统（Electro-Hydraulic Braking System，EHB）是一种先进的电控化的新型汽车制动系统。由内置踏板位移传感器、踏板感觉模拟器、电机、减速传动机构、制动主缸、壳体、控制器等组成。传统的真空助力器制动系统是一种依靠真空实现助力的纯机械的制动系统，而线控电子液压制动系统以电机为动力源，摆脱真空依赖，并引入了电控单元和多种传感器，使得制动系统实现电控化。与传统真空助力制动系统相比，线控电子液压制动系统具有诸多优势。