汽车学院2017以来科技成果介绍
2018年08月25日 22:20

                                               汽车悬架减振器性能测试技术平台                                                                                                                                                                                                        

负责人:        

孙晓帮      

联系电话:        

13841690516      

成果简介:      

项目针对汽车悬架减振器试验体系不健全、试验设备不完善等行业难题,以整车悬架、减振器总成、减振器零件为研究对象,创建了一套揭示减振器及其零部件性能和规律的试验方法,研发了系列化减振器及其零部件试验设备,实现了减振器性能试验的系统化和规范化。      

技术特征:        

1)可实现减振器多方位,不同角度的性能测试,并开发测试系统。      

2)负载吨位分级:0.5T1T1.5T2T2.5T3T,负载测量精度0.1%      

3)位移测量精度0.1%      

4)可进行减振器多方位质量跟踪与追溯。      

专利情况:        

授权发明专利3项,实用新型专利8项,软件著作权4项。      

获奖情况:        

辽宁省科技进步三等奖1项,锦州市科技进步一等奖1项。      

所属领域:        

汽车零部件领域和设备设计制造领域。      

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

1)应用于减振器、悬架总成与部件的设计、开发、生产和调教环节的性能测试和质量检验。      

2)可以推广应用到汽车座椅减振器、摩托车减振器、火车减振器、转向减振器、空气弹簧的性能测试。      

市场及经济        

效益预测:        

项目技术平台下开发出的测试设备已经成功为国内40多家减振器公司和整车厂配套,市场反馈良好。测试设备逐步打入国际市场,提高了我国减振器非标测试设备的国际竞争力。具有良好的推广价值和经济效益。      

合作方式:        

技术开发。      

     

   

四轮独立驱动与转向电动平台车关键技术    

负责人:        

李刚      

联系电话:        

13614162583      

成果简介:      

四轮独立驱动与转向电动平台车底盘从机械机构上能够实现四轮独立驱动、四轮独立转向及四轮独立制动,从电气、电控系统方面能够实现整车集成控制,从关键零部件设计和开发方面保证性能实现,提高汽车的主动安全性、操纵稳定性。      

技术特征:        

1)机械系统模块化集成及关键零部件开发        

项目分别设计了电动汽车新型底盘中的悬架、转向、驱动和制动系统,制动系统设计了一种制动间隙可调制动装置。机械系统通过巧妙的机械结构设计,设计了驱动、转向、悬架、制动和车轮于一体的模块化总成结构,并把轮边电机设计成为悬架系统的簧上质量,解决了轮毂电机独立驱动电动汽车簧下质量偏大、行驶平顺性较差的问题,使该形式电动汽车的整车装配成为一个车架和四个模块化总成的装配,大大提高装配效率。      

2)电气系统集成技术及关键零部件开发        

项目设计的电动汽车新型底盘由于采用四个电机独立驱动,四个电机独立转向,且配有液压控制单元,因此新型底盘上应安装较多的电气硬件。项目首先对新型底盘电气系统集成框架进行了分析和设计。在集成框架基础上,对驱动电机动力总成技术进行了开发,保证电动汽车良好动力性和节能控制,满足各种工况整车控制要求,同时对现有制动系统电子液压控制单元阀系驱动板进行了二次开发,使其能很好地融合到电动汽车新型底盘中,实现电动汽车四轮轮缸压力独立可控。        

3)电控系统集成技术        

电动汽车新型底盘可实现四轮驱动力矩独立可控、四轮转向角度独立可控和四轮制动力矩独立可控,因此新型底盘控制上开发了包括四轮转向在内的特殊转向模式控制算法和程序,开发了包括制动防抱死(ABS)、牵引力控制(TCS)、驱动横摆控制(DYC)、车身稳定性控制(ESP)的主动安全控制算法和程序,开发了用于主动安全控制的车辆行驶状态估计算法,设计了整车集成控制策略并开发了集成控制算法和程序。      

                             

                                      

        

四轮独立驱动与转向平台车实物图      

       

专利情况:        

授权发明专利1项,实用新型专利4项,软件著作权4项。      

获奖情况:        

锦州市科技进步一等奖1项。      

所属领域:        

新能源汽车领域      

技术水平:        

国内领先      

成果应用:        

主要应用于电动汽车新型底盘机械零部件、电气系统零部件、整车控制器产品研发与生产,如电动物流车、特殊移动平台、无人驾驶汽车开发方面。       

市场及经济        

效益预测:        

平台车是进行电控技术开发的优良载体。应用该电动平台车进行四轮独立驱动电动汽车驱动控制技术开发、电控制动技术开发、线控多轮转向控制技术开发、整车集成控制技术开发,控制程序便于设计、测试和修改,可大大缩短技术开发周期、降低成本,在未来新型底盘电动汽车开发、无人驾驶汽车开发方面具有良好的市场应用前景及经济效益。      

合作方式:        

技术开发。      

   


汽车悬架减振器总成匹配技术  

负责人:        

陈双      

联系电话:        

13504067041      

成果简介:      

汽车悬架减振器是一个运动频繁的悬架系统部件,在汽车行驶过程中,承受随机交变的轴向力以及侧向力,因此对其示功特性、速度特性、使用寿命等性能具有很高的要求。汽车悬架减振器不仅要求其结构合理、质量可靠,还要求其与悬架系统之间具有良好的匹配关系,才能够满足汽车行驶性能的要求。      

技术特征:        

1综合运用了车辆系统动力学、流体力学、机械学、材料学等多学科理论进行系统建模,以理论匹配为技术研究主线,指导实际产品改进与优化。      

2)匹配技术方案以改善整车平顺性和操纵稳定性为目标,通过整车性能与汽车悬架系统匹配、汽车悬架系统与减振器匹配以及减振器内部构件匹配等三个方面,改进与优化汽车悬架减振器总成。      

3)集成了虚拟建模、结构优化、工艺改进、设备更新等技术手段,成功解决了减振器内部结构合理性、限位技术有效性、生产工艺继承性、测试技术科学性等诸多问题。      

专利情况:        

授权发明专利1项,实用新型专利9项。      

获奖情况:        

获辽宁省科技进步三等奖1项。      

所属领域:        

机械工程领域。      

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

主要应用于汽车悬架减振器开发方面。      

市场及经济        

效益预测:        

通过汽车悬架减振器匹配技术的研究,成功解决了减振器内部结构合理性、限位技术有效性、生产工艺继承性、测试技术科学性等诸多问题,形成一套完整的减振器总成匹配技术,可以为国内外同类产品开发与生产提供成功的经验,具有良好的推广价值和发展前景。      

合作方式:        

技术开发。      

     

   

驾驶模拟器硬件在环试验平台    

负责人:        

李刚      

联系电话:        

13614162583      

成果简介:      

该试验平台驾驶模拟器、电控转向试验台和电控制动试验台三者既可以通过SimulatorMicroAutoBox 接,使用CarSimRTControlDesk等软件进行车辆动态 仿真及试验程序,动力学仿真模型模拟实车情况并对相 关执行部件进行操作控制,实现系统集成控制,进行多种转向控制器、制动控制器的集成测试;也可以分别完 成独自的试验项目,分别进行转向系统或制动系统的离 线仿真、软件在环、硬件在环和驾驶员在环试验。      

技术特征:        

1)满足整车最大整备质量≤2500 kg      

2)负载系统最大力能达到20KN      

3)负载系统行程范围±0.150m      

4)驱动系统转向电机转角最大角加速度20000deg/s2      

5)液压控制阀根据实车布置在固定支架的平台上,固定支架固定轮毂,根据实车位置调整位置和高度。      

6)实时系统响应速度能够满足驾驶模拟过程能实时性要求。      

专利情况:        

实用新型专利2项,软件著作权3        

获奖情况:        

锦州市科技进步二等奖1项。      

所属领域:        

汽车测试与试验领域。        

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

主要应用于汽车电控系统开发和驾驶员行为特性研究方面。        

市场及经济        

效益预测:        

通过驾驶模拟器试验可以预测和评价所设计汽车的性能,从而提高图纸的一次有效性,缩短产品开发周期。      

合作方式:        

技术开发。      

     

   

电动方程式赛车  

负责人:        

李刚      

联系电话:        

13614162583      

成果简介:      

FSEC是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准,在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车,能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。电动方程式赛车从机械机构上能够实现双电机独立驱动,从电气、电控系统方面能够实现整车集成控制,从关键零部件设计和开发方面保证性能实现,提高汽车的主动安全性、操纵稳定性。      

技术特征:        

1)驱动与传动系统高度集成化,左右驱动桥可独立拆装且轻质高效,采用行星齿轮减速箱传动效率高大97%以上。      

2)采用碳纤维不等长横臂四轮独立悬挂,质量轻强度高。      

3)采用碳纤维复合材料空气动力学套件,在90km/h的车速下可提供不小于600N的下压力,赛车高速下操控性能优越。      

4)双电机驱动力矩可以独立控制,可实现牵引力控制算法TCS的验证、驱动横摆力矩控制算法DYC的验证。      

5)自主开发整车电控系统。      

专利情况:        

实用新型专利4项,软件著作权4        

获奖情况:        

研发技术曾获2016年”蔚来杯”大学生电动方程式赛车大赛总成绩全国亚军、轻量化亚军与耐久赛冠军,第15届日本国际大学生方程式大赛总成绩电车组亚军与电气回路设计亚军。      

所属领域:        

新能源汽车领域        

技术水平:        

国内领先        

成果应用:        

电动汽车新型底盘机械零部件、电气系统零部件、整车控制器产品研发与生产。        

市场及经济        

效益预测:        

提高电动汽车开发周期、推动电动汽车产业化具有重要意义。      

合作方式:        

技术开发      

     

   

汽车及关键零部件振动噪声控制与优化标定系统    

负责人:        

杜宪峰      

联系电话:        

15104165461      

成果简介:      

如何对柴油机振动与噪声进行有效的控制或如何基于振动与噪声控制设计高可靠性柴油机产品,已成为提升企业核心竞争力的关键问题,这就要求为柴油机振动、噪声控制与结构可靠性集成开发及应用提供一套行之有效的理论方法与技术手段。      

技术特征:        

(1)采用多次迭代缸盖缸体流固耦合的CAE技术,快速有效的解决缸盖缸体的应力场、温度场、疲劳特性等问题。      

(2)采用振动技术手段与可靠性分析相结合的附属部件集成开发流程,系统有效的实现附属部件的结构可靠性等问题。              

(3)采用隔音技术与高周疲劳仿真技术相结合的薄壁件集成开发流程,系统有效的实现薄壁件的减振降噪、结构可靠性等问题。      

(4)制定柴油机振动噪声控制与结构可靠性的集成控制策略流程。      

(5)制定混合动力汽车软件在环优化标定方案,实现AVL-Cruise组件、MATLAB/Simulink 组件和Isight优化组件的软件集成。      

(6)完成混合动力汽车优化标定平台的开发与快速控制原型测试及试验设计分析。      

专利情况:        

授权发明专利3项,实用新型专利8项,软件著作权2项。      

获奖情况:        

获中国机械工业科学技术奖三等奖1      

所属领域:        

节能减排领域、新能源领域      

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

主要应用于汽车及关键零部件的振动噪声控制与混合动力汽车优化标定开发。整车及柴油机整机振动噪声控制、关键零部件(交流发电机、起动机等)振动噪声控制、结构部件(附属结构、薄壁件等)设计开发、新能源车匹配设计及优化标定等。      

市场及经济        

效益预测:        

       

合作方式:        

技术开发。      

     

                       


可控悬架减振器活塞杆关键技术    

负责人:        

孙晓帮      

联系电话:        

13841690516      

成果简介:      

根据不同客户需求,项目针对不同类型的可控悬架减振器活塞杆,研发新的设计方法、加工工艺、生产设备、试验手段、管理方法等,满足多品种、小批量、高精度、高品质、优性能、高效率、低成本的产品生产要求。      

技术特征:        

1)焊接处的机械强度、抗拉和抗弯性能不低于中空活塞杆本体性能。      

2)镀层硬度≥900HV,镀层厚度17±5μm,镀层表面微裂纹均匀,微裂纹数量可实现在400-1200/cm范围内可控,外表面粗糙度不低于Ra0.07,外表面无瑕疵,且清洁度满足要求。      

3)淬火层厚度在0.8-5.0mm范围内可控,淬火层硬度60±3HRC      

4)轴向通孔、十字交叉孔均无毛刺,孔表面粗糙度不低于Ra2.5      

5)尺寸检测、形位公差检测满足要求。      

6)满足弯断试验、冲击断裂试验、盐雾试验、侧向疲劳弯曲试验、旋转疲劳试验要求。      

7)交付产品不合格率低于30PPM(百万分之三十)。      

专利情况:        

授权发明专利5项,实用新型专利10项,软件著作权3项。        

获奖情况:        

获锦州市科技进步一等奖1项。      

所属领域:        

汽车零部件领域和设备设计制造领域。      

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

项目生产的可控悬架减振器活塞杆产品已经为国内外20余家减振器公司配套,并已成功进入高端减振器市场。      

市场及经济        

效益预测:        

项目产品已进入宝马、保时捷、福特、通用、大众、克莱斯勒等高端车系减振器采购体系,提高了我国汽车零部件产品的国际竞争力。具有良好的推广价值和经济效益。      

合作方式:        

技术开发。      

     


    电动方程式赛车整车控制器及其电控系统    

负责人:        

李刚      

联系电话:        

13614162583      

成果简介:      

电控系统开发主要包括整车硬件电路和控制程序的开发。为了提高控制程序的执行效率和完全满足控制程序对硬件电路的要求,本项目根据控制程序设计了硬件电路,实现了个性化定制。有利于最大限度的提高电控系统的性能。      

电控系统包括硬件电路和控制程序两部分。硬件电路部分主要基于飞思卡尔kinetis系列K60芯片设计整车控制器,主要负责信号的采集、数据的处理以及与部分从控模块(例如MCUBMS)进行通信并控制目标执行元件,主要通信方式为CAN通信;控制程序采用了模块化集成控制的思想,编写主程序和对应各硬件电路的模块子程序,通过主程序对各模块子程序的调用来实现预期的控制目的。      

技术特征:        

    整车控制器PCB板采用四层板设计思想,将电源层与信号层进行分层设计,不同功能电路模块化,电源部分采用DC隔离模块,控制信号输出与输入部分采用光耦进行隔离,同时CAN通信部分采用CAN隔离收发模块,通信线束采用带屏蔽层的双绞线缆,使得整车电控系统能够工作在一个稳定的状态。        

专利情况:        

授权实用新型专利1项,软件著作权2项。        

获奖情况:        

201715届日本国际大学生方程式大赛最佳电气系统设计奖。      

所属领域:        

新能源汽车领域        

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

电动汽车电控系统开发。        

市场及经济        

效益预测:        

提高电动汽车开发周期、推动电动汽车产业化具有重要意义和很好的市场前景。      

合作方式:        

技术开发。      

     

   

具有制动器间隙自动补偿装置的新型自行车制动系统    

负责人:        

李刚      

联系电话:        

13614162583      

成果简介:      

传统自行车制动系统大多数为机械制动系统,而且制动时均为独立制动,前后制动力大小没有联系,分别取决于人的控制力。这样的制动系统不能根据前后轴轴荷关系进行制动力的合理分配,如果前轮先制动抱死容易出现翻车和失去转向,后轮先抱死容易出现侧滑失稳。成果针对上述问题,根据汽车制动理论知识,设计了具有制动器自动补偿装置的新型自行车制动系统,采用前后液压制动通过比例调节,实现制动时前后轮同时抱死,提高制动效能和制动稳定性,后轮制动器间隙自动补偿装置,使制动器磨损后能够始终保持预先设置的间隙大小。      

技术特征:        

1)前后液压制动,通过右手能够同时控制前后两个制动器;      

2)后轮液压制动器能够实现自动补偿,提高了自行车的制动效能和制动稳定性。      

专利情况:        

实用新型专利1项。        

所属领域:        

机械工程领域。        

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

主要应用于新型自行车产品,自动补偿装置还可应用于新型汽车制动器产品研发        

市场及经济        

效益预测:        

该项目成果如果转变为产品将具有广阔的市场前景和良好的经济效益。      

合作方式:        

技术开发。      

     

   

   

      汽车悬架减振器活塞杆镀硬铬生产线    

负责人:        

陈学文      

联系电话:        

15941608871      

成果简介:      

针对国内外常见汽车悬架与减振器类型,分析减振器在悬架系统中的使用工况与受力状态,确定活塞杆镀硬铬质量要求及工艺流程,制定减振器活塞杆镀硬铬生产线技术方案。      

技术特征:        

1)研制的活塞杆线外自动化清洗流水线,解决了传统线内清洗方式因混进大量铬酸产生的电镀液浓度变化所导致的镀层厚度与附着效果不足技术难题。      

2)实现了上导电挂具导电座与镀铬槽导电座面接触,解决了电流传递不可靠导致的镀层硬度低及微裂纹不可控关键技术。      

3)采用多重回收净化技术,基于多级折流吸附及喷淋措施,研制了铬雾回收净化塔设备,有效解决了铬酸的回收再利用及铬雾排放的有效控制关键技术问题。      

4)研发了行车控制安全报警装置,有效地解决了高效生产与人身安全技术问题。      

专利情况:        

已授权国家专利14件,其中发明专利3件,实用新型专利9件。      

获奖情况:        

获锦州市科技进步一等奖1项。      

所属领域:        

先进装备制造领域。      

技术水平:        

国内及国际领先。        

成果应用:        

   在该项目技术平台下开发出的减振器活塞杆镀硬铬生产线主要为锦州万友机械部件有限公司及江苏万友机械部件有限公司配套,用于不同系列活塞杆镀硬铬。      

市场及经济        

效益预测:        

   截止20159月,公司销售生产线5套,单套生产线销售收入500万元左右,单套生产线成本325万元左右,实现销售收入2500万元,主营业务利润900万元左右,毛利率30%      

合作方式:        

技术开发。      

   

    汽车悬架减振器活塞杆拉弯断过程力学性能测试系统    

负责人:        

郑利民      

联系电话:        

15042621001      

成果简介:      

本测试系统采取高精度位移传感器实现活塞杆拉弯断过程的全程测量;用新型缩径与伸长随动装置达到形变同步测试;采用分形理论方法提取活塞杆拉弯断性能曲线的特征参数;利用加工过程质量控制理论监控活塞杆的加工质量。      

技术特征:        

1)以CATIAADMAS为手段,采用仿真分析与实验分析相结合的方法,分析活塞杆受力状态与运行工况,制定活塞杆拉弯断性能试验方案和测试系统整体方案。      

2)分别采用高精度、大位移差动变压器式位移传感器实现活塞杆拉断和弯断过程形变测试,扩大形变线性测量范围,实现拉弯断过程的全程测量。      

3)在拉断过程中,活塞杆标距范围内的直径与轴向长度分别缩小并伸长,测试既要求连接装置具有补偿缩径量和伸长量的功能,又要求连接装置连接可靠、自重小,使用灵活轻便。      

4)测试系统软件自主开发采用基于图形化语言的LabVIEW进行自主开发。      

专利情况:        

发明专利2项;软件著作权1      

获奖情况:        

锦州市科技进步二等奖1      

所属领域:        

汽车零部件制造领域。      

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

应用于各种材质的圆形截面和异形截面的杆类、轴类、板类零件的性能试验测试,同时还可以推广应用到生产过程的在线检测      

市场及经济        

效益预测:        

研究成果可以有效的提升减振器活塞杆质量的稳定性和生产过程的可控性,进而全面提升企业在全球汽车零部件市场的竞争能力。      

合作方式:        

技术开发。      

     

   

       汽车悬架液压限位减振器  

负责人:        

陈双      

联系电话:        

13504067041      

成果简介:      

汽车悬架液压限位减振器采用液压阻尼力突增的原理,即实现悬架需要的限位功能,以满足悬架在极限位置处(压缩行程或复原形成终点)的减振器的性能要求,又可以实现与不同类型悬架性能要求的合理匹配。      

技术特征:        

1)采用液压限位缓冲结构代替传统橡胶块缓冲结构,不仅保证了极限位置的限位缓冲功能,同时提高了缓冲结构的使用寿命。      

2)采用缩径液压限位技术,避免了拉伸极限位置时减振器活塞与其导向套的刚性撞击,即提高了悬架在极限位置的减振性能,又实现了与不同类型悬架性能要求的合理匹配。      

3)采用双活塞液压限位技术,在减振器极限位置产生附加阻尼,避免了减振器活塞与其导向套的刚性撞击,同时改善了汽车在恶劣路面上的行驶平顺性。并通过调整浮动活塞上细长孔的数量及端面尺寸调整附加阻尼的大小,实现附加阻尼力与使用工况的合理匹配。      

专利情况:        

授权发明专利1项,实用新型专利6项。      

获奖情况:        

获锦州市科技进步一等奖1项。      

所属领域:        

机械工程领域。      

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

主要应用于汽车悬架减振器开发方面。      

市场及经济        

效益预测:        

通过汽车悬架液压限位减振器开发的科研实践,可以解决减振器限位机理、限位结构等难题,探索出特色鲜明、质量稳定并可控的工艺实施方案和质量保证体系,为同类产品开发与生产提供了成功的经验,具有良好的推广价值和发展前景。      

合作方式:        

技术开发。      

     

   

燃油方程式赛车  

负责人:        

李刚      

联系电话:        

13614162583      

成果简介:      

方程式赛车能够实现在加速、制动、高避、耐久赛的完美表现,方程式赛车从车身车架、动力总成、电气系统、底盘四大方面进行系统设计,保证赛车的机械结构和电气电控的满足赛车的使用需求,提高汽车的操纵稳定性和安全性。      

技术特征:        

1)副车架模块化集成平台将悬架、传动等和副车架集于一体。      

2)依据比赛不同工况的需求,设计了满足各种工况不同下压力要求和电控可动式尾翼,并对控制方式进行了开发。      

3)发动机加入了干式润滑系统,燃油二次喷射技术,使重心可下降35mm,同时在功率和扭矩上均有所提升。      

4)发动机进气系统使用了双滚筒节气门技术、稳压腔使用了3D打印技术,实现低开度工况下出口气流更为均匀稳定。      

5MoTecm84进行破译,以自制的单片机为核心直接读取赛车数据,并引入无线传输模块,将发动机和底盘数据进行无线传输,通过无线串口模块发送至电脑进行读取。      

6)采用了升档断火,并自制控制器完成换挡所需的升降档按键输入、信号输入模块和电磁阀控制单元,采用气动换挡、优化电磁阀控制策略等减小换挡响应时间,实现无缝换挡。      

专利情况:        

暂无。      

获奖情况:        

暂无。      

所属领域:        

赛车领域。      

技术水平:        

国内领先。        

成果应用:        

主要应用于参加比赛及在底盘机械零部件、电气系统零部件、整车控制器产品研发与生产。      

市场及经济        

效益预测:        

燃油方程式赛车是进行汽车开发实验的优良载体。应用该平台可进行发动机调教开发、数据采集开发、无线通讯开发、整车集成控制技术开发、底盘开发、整车开发。      

合作方式:        

技术开发。      

     

   

四轮独立电驱动汽车集成控制软件    

负责人:        

赵德阳      

联系电话:        

18841658162      

成果简介:      

四轮独立电驱动汽车集成控制软件,可以对四轮独立驱动与转向电动平台车进行综合控制,实现平台车的原地转向、横行移库、斜行和四轮转向特殊转向模型的控制,并可使四轮独立驱动与转向电动平台车具有制动防抱死(ABS)、牵引力控制(TCS)、驱动横摆控制(DYC)和电子稳定程序(ESP)主动安全控制功能。软件还对平台车的上电进行控制,对整车电源进行管理,使平台车在实现其各功能的前提下可以高效、安全的工作。      

技术特征:        

四轮独立电驱动汽车集成控制软件采用分布式集成控制方式,集成控制软件加载在整车控制器中,通过软件的运行使整车控制器发出相应的控制指令,来分别控制四个转向电机控制器、四个驱动电机控制器和液压控制单元的动作。分布式集成控制的集成程度高,有新的子系统加入不需要对软件程序进行颠覆性的修改,各个子系统可以单独设计,融合性强,缩短了整车控制策略的开发周期,是实现整车控制的理想选择。      

专利情况:        

软件著作权1      

获奖情况:        

锦州市科技进步一等奖部分研究成果。      

所属领域:        

新能源汽车领域      

技术水平:        

国内领先      

成果应用:        

主要应用于电动汽车电控系统开发方面。      

市场及经济        

效益预测:        

应用到电动汽车实车开发过程,对于提高电动汽车开发周期、推动电动汽车产业化具有重要意义和很好的市场前景。      

合作方式:        

技术开发。      

   

   

整车控制架构  

   

控制程序界面   

   

微型纯电动汽车用直流无刷电机动力总成    

负责人:        

张大明、申彩英      

联系电话:        

15141640963      

成果简介:      

电机动力总成是电动汽车的关键部件,直接影响电动汽车的性能。本项目研究的是微型纯电动汽车用直流无刷电机动力总成,研究成果满足了国内外纯电动车对电机总成的特殊要求。      

本项目根据微型纯电动汽车对动力总成的性能及功能要求,综合运用电机控制技术、CAN通讯技术、系统软、硬件保护技术及故障诊断等技术。直流无刷电机动力总成包括:直流无刷电机及其控制系统、电子油门踏板等;硬件设计方案,采用汽车级MCU及外围驱动芯片,功率驱动部分采用MOSFET并联方式,用永磁场代替恒电流磁场;实现电流传感器的线性标定,通过调整磁力线角度改变霍尔传感器磁场强度,扩大了电流传感器的量程;并采用自主研发的电流、电压传感器满足了汽车加速、爬坡等特殊工况要求。软件设计方案,综合运用电流、转速双闭环及PI智能控制策略保证稳态控制的前提下,实现汽车在起步、加速等特殊工况的快速动态性能,利用汽车级CAN总线进行通信,并设计了故障诊断、处理及故障存储功能。该动力总成可以实现电机的正反向控制,稳定的转矩输出,以及控制系统的各项保护、再生制动、CAN通讯、故障检测及故障存储等功能。研制的电机动力总成达到了电动汽车对电机驱动系统的特殊要求。      

技术特征:        

1)动力总成控制系统的三相全桥驱动电路采用隔离方式,并增加了基于逻辑门的保护电路,避免了系统通电、断电及驱动过程中MOSFET对管现象的发生。      

2)用永磁场代替恒电流磁场,实现电流传感器的线性标定,节省了恒流电源及大功率负载的购置费,并大幅度降低了耗电费用。      

3)动力总成的电子油门踏板采用霍尔非接触式,同时双路信号输出,有效的提高了电子油门踏板的可靠性与使用寿命、控制系统的容错能力。      

4)通过调整磁力线角度改变霍尔传感器磁场强度,扩大了电流传感器的量程,为大功率动力总成开发奠定了基础。      

5)动力总成控制系统采用基于单面铝基电路板的多管并联MOSFET与电流传感器一体化的功率模块,有效的降低了原材料成本和热损耗,同时方便制造和维护。      

6)动力总成控制系统采用电流传感器故障检测及处理专有技术,分别实现了正常行驶、“跛行回家”、降功率和降扭矩行驶的功能,有效的提高了行车安全性。      

                                                       

                                         

         

二人座电动车正面45°       电机动力总成安装      

                                         

                                         

       

电机动力总成控制器            爬坡性能试验      

专利情况:        

授权发明专利3项,实用新型专利3项,软件著作权1项。      

获奖情况:        

获锦州市科技进步一等奖1项,辽宁省科技成果三等奖1项。      

所属领域:        

新能源领域。      

技术水平:        

国内领先、国际先进的水平      

成果应用:        

应用在休闲越野车开发方面。      

市场及经济        

效益预测:        

本项目研究的纯电动汽车用电机动力总成已经成功为多家汽车公司匹配,其中包括锦州万得新能源汽车技术有限公司,江苏万得电动车研究所有限公司,江苏万得新能源交通运具有限公司,济南沃德汽车零部件有限公司、山东新大洋电动车有限公司等      

本项目所研制的无刷直流电机动力总成目前成本为4300元,低于国内外同类产品,产品批量生产后,可以大大降低成本,为提高产品市场竞争力创造了有力条件,具有十分重要的经济价值。      

合作方式:        

技术开发。      

   

越野巴哈赛车    

负责人:        

田国红      

联系电话:        

15004229116      

成果简介:      

越野巴哈赛车依靠队友共同商讨研究制作一台单个驾驶员座椅,能适应全地形的最小尺寸的越野型赛车,同时追求轻量化设计,深化分析过程,优化结构,以保证赛车比赛人员的安全和赛车的完整,以及赛车加速性能、操纵性能、制动性能、耐久性能以及在各种各样的复杂情况下行驶的要求。      

技术特征:        

1.机械系统设计技术      

1)车身设计      

考虑到空气动力学、美学及便于装卸等因素。本赛车车身主要分为四大板块,侧防撞面板,车头侧面板,车头正面板,车头盖,其中车头板块设计了一块能够翻转的顶盖,以便于制动系统的维修和调试。材料使用碳纤布,部分区域为提高强度,加入强心毡,采用真空灌注的加工工艺,这样既保证车身表面光滑平整,也降低了车身的树脂含量,达到了轻量化的目的。      

(2)车架设计      

采用空间三角结构的框架桁架式金属车架,合理运用空间结构,使车架与各组总成紧密配合。车尾发动机支撑及驾驶舱均采用空间三角结构,度和强度。采用金属夹具定位搭接,精度较高,管件间的连接采用氩弧焊。      

(3)悬架设计      

由于越野赛车路况复杂,致前后悬架均采用不等长双横臂式独立悬架。针对前、后悬架上、下横臂变形和所受应力及前、后立柱的位移变形和所受应力情况进行了ANSYS分析,根据分析结果,为保证所设计悬架系统在复杂的路况下承受高载荷,对其上、下横臂及立柱进行了优化改进,从而保证了悬架系统工作的可靠性。用CATIA建立三维模型,导入ANSYS软件中模拟受力分析,立柱设计采用7075航空铝进行数控铣和线切割并进行表面阳极氧化处理。      

     

(4)转向设计      

转向器采用齿轮齿条式转向器,转向系统与制动系统采用上下分开布置的方式使转向与制动系统的拆装可独立进行、互不干扰。缩短装卸时间、降低了各系统的拆装难度。      

2.电控系统设计技术        

1)制动电气      

采用双回路液压制动系统,制动管路为双回路(H )布置。前后制动器均采用浮钳盘式。踏板总成的布置方式,采用上置悬挂式固定,避免了与转向系统的干涉问题。固定方式车架吊耳连接,踏板臂及固定板材料为优质铝,踏板材料为PLA,在保证制动性能的条件下,极大地减轻了质量。      

                                         

                                                                   

2)传动动力      

根据车架的空间布置和结构分配,发动机采用中置偏上布局,不仅有更好的进气空间,而且提升散热效果。二级链条传动采用空间上下两层布置,可以获得更大的传动比,且能更好的散热。中间轴采用悬臂式结构,装卸方便,且便于更换辅助的二级小链轮来扩大传动比。采用凸轮滑块式限滑差速器。差速器的限滑与差速作用,既提高了赛车在恶劣环境的通过性,又能减少轮胎的磨损。链轮、传动轴采用Catia三维建模,Ansys受力分析及拓扑优化和生产。      

专利情况:        

授权实用新型专利14项。      

获奖情况:        

       

所属领域:        

赛车开发。      

技术水平:        

国内领先。      

成果应用:        

应用在休闲越野车开发方面。      

市场及经济        

效益预测:        

随着休闲越野车市场的扩大,应用该技术开发的越野车具有很好应用前景和经济效益。      

合作方式:        

技术开发。      

   

转向轮定位参数可调轮毂电机电动车实验教具    

负责人:        

李刚      

联系电话:        

13614162583      

成果简介:      

汽车转向轮定位参数除了前轮前束角可以调节外,主销后倾角、主销内倾角和车轮外倾角都是不易调节的。而汽车转向前轮定位参数是汽车构造、汽车理论和汽车设计课程教学中重要的学习内容。目前,实车和实验台架前轮定位参数不能满足转向轮定位参数全部可调要求,学生对于这一部分学习内容只是局限于理论分析而缺乏实验验证。转向轮定位参数可调的轮毂电机电动车实验教具,进行转向轮定位参数全部可调转向机构的设计,其目的为汽车前轮定位参数理论学习提供实验教具。      

技术特征:        

主销后倾角可调原理与实现      

主销后倾角的存在使车轮转向轴线与路面的交点在轮胎接地点的前方,可利用路面对轮胎的阻力产生绕主销轴线的回正力矩,该力矩的方向正好与车轮偏转方向相反,使车辆保持直线行驶,所设计机构的主销后倾角变化范围为-15°~+30°,通过量角器对角度进行准确调节。      

主销内倾角可调原理与实现      

主销内倾角的作用是使车轮在受外力偏离直线行驶时,前轮会在重力作用下自动回正。另外,主销内倾角还可减少前轮传至转向机构的冲击,并使转向轻便。所设计机构的主销内倾角范围为±15°,通过量角器对角度进行准确调节。      

车轮外倾角可调原理与实现      

    外倾角的存在可用来抵消车身载重后,悬架系统机件变形所产生的角度变化,所设计机构的车轮外倾角范围为±5°,通过量角器对角度进行准确调节。      

车轮前束      

    由于车轮外倾及路面阻力使前轮有向两侧张开做滚锥运动的趋势,但受车轴约束,不能向外滚动,导致车轮边滚边滑,增加了磨损,通过前束使车轮在每瞬间的滚动方向都接近于正前方,减轻了轮毂外轴承的压力和轮胎的磨损,通过调节转向横拉杆长度改变车轮前束值,前束大小可通过直尺进行测量。      

       

专利情况:        

授权实用新型专利1项。      

获奖情况:        

       

所属领域:        

机械工程领域。      

技术水平:        

国内领先。      

成果应用:        

主要应用于汽车构造和理论方面的教学实验教具。       

市场及经济        

效益预测:        

项目成果对于汽车专业教学具有重要的应用价值,且目前类似于本成果的汽车四轮定位参数可调实验教具市场上还没有,该项目如果转变为产品将具有广阔的市场前景和良好的经济效益。      

合作方式:        

技术开发。      

   

                                         

    图主销后倾角调节机构原理                                                                                  主销内倾角调节结构原理  

                                  

3车轮外倾角调节机构原理                                                                                            车轮前束调节机构原理  

   

   

主销后倾角可调试验车    

负责人:        

李刚      

联系电话:        

13614162583      

成果简介:      

主销后倾角是汽车重要的前轮定位参数,是汽车构造课重要的教学内容。主销后倾角是指在汽车纵向平面内,上球头或支柱顶端与下球头的连线(假设的转向轴线,也可称主销轴线)与汽车前轮中心的垂线形成的夹角。汽车主销后倾角对汽车悬架系统、操纵稳定性具有重要作用。车轮转向轴线与接地面的交点由于主销后倾角的存在而在车轮接地点的前方,由路面对车轮的阻力产生围绕主销轴线的回正力矩,方向刚好与车轮转动方向相反,由此来保证车辆直线行驶。由于实际汽车和现有汽车构造试验台主销后倾角通常是不可变的,学生无法通过改变汽车前轮主销后倾角来切身体会不同主销后倾角对回正力矩的影响。设计了自行车主销后倾角可调机械装置试验教具,通过调节主销后倾角使学生结合理论分析深刻理解主销后倾角定义并验证其对回正力矩大小的影响。      

技术特征:        

1、通过实验分析主销后倾角产生回正力矩作用。该设计装置简单、易于实现、便于操作、教学效 果好。       

2、具有固定式和骑行式两种试验方式:固定式 可测试具体回正力矩数值,骑行式可进行感性测 试。       

3、可用于自行车车厂进行自行车产品的主销倾 角定位参数优化设计。       

专利情况:        

授权实用新型专利1项。      

获奖情况:        

       

所属领域:        

机械工程领域。      

技术水平:        

国内领先。      

成果应用:        

1.作为课堂教学用具演示主销后倾角对回正力矩产生的作用。      

2.开发前叉倾角可调自行车,以适应不同使用者需求。      

3.为自行车厂家提供辅助的产品优化工具。      

市场及经济        

效益预测:        

项目成果对于汽车专业教学、新型自行车研发具有重要应用价值,且目前具有该功能的试验教具市场上还没有,该项目成果如果转变为产品将具有广阔的市场前景和良好的经济效益。      

合作方式:        

技术开发。      

   

   图试验车示意图  

   

  图2试验车实物图