驾车出行，大家最常遇到的汽车问题是什么？2018年，汽车之家网站一项调查显示，用户十大吐槽中，刹车问题独占三席：刹车力不够大、刹车有噪声、刹车振动，而前两项更是位居榜首。

近日，从我校汽车学院传来好消息——这些汽车制动顽疾将不再困扰国人。在不久前举行的上海市2019年度科学技术奖励大会上，汽车学院院长张立军教授领衔的“全频段汽车制动系统动态设计与评价关键技术及应用”项目获科技进步一等奖。“项目成果大规模直接应用于制动系统制造商和汽车生产厂家，研制的制动系统产品覆盖国内10多家整车厂数十款车型，用户反响良好。”张立军教授告诉记者。

张立军介绍，汽车制动的技术难点有四，“当汽车制动器处于超低频（0-5Hz）时,可能会有制动踏板感觉，也就是我们常说的踏板偏软或偏硬；低频（0-200 Hz）时，会出现热抖动，俗称踏板打脚或方向盘打手；中频（50-1000 Hz）时，会有颤振——间歇性和冲击性的振动和噪声；高频（1000-16000 Hz）时，会出现高频率高强度的噪声，我们称之为制动尖叫。”

“这些都是汽车制动行业‘卡脖子’的难题，” 张立军说，中国汽车行业正处于核心技术从全面跟跑到总体并跑、局部领跑的新发展阶段，制动系统作为汽车核心分总成，对行驶安全性和舒适性至关重要，历来是汽车核心关键技术的竞争制高点之一。

张立军带领团队，历时十余年，聚焦四大难点之“评价诊断难”和“设计控制难”技术要害，开展系统深入的理论分析、试验研究和控制措施开发，自主攻克了全频段汽车制动系统动态设计与评价关键技术，并在业界进行了规模化的推广应用。“项目整体水平国际先进，其中制动颤振多维多尺度耦合评价与控制技术、制动尖叫不确定性预测技术达到国际领先水平，开拓了我国汽车制动系统正向开发技术由跟跑走向领跑的新格局，对我国汽车制动系统自主创新具有重要意义。”业内专家评价说。

汽车制动的评价诊断难在哪里？课题组成员孟德建博士介绍，欧美采用的是主观评价，即邀请大批专业试车员和一般用户试驾样车，测试新车型的各项制动性能。如果某项制动性能打分比较低，再通过传感器查找问题进行调整。“欧美的主观评价体系非常成熟，但不一定适合我们，这种方式费时、人力成本高，对试验场地也有要求，最关键的是，国内也没有培养出超级试车员这样的‘金屁股’。”

张立军说，主观评价与客观评价之间往往关联性比较差。“比如制动踏板感觉，就存在消费者习惯差异。在欧美，他们上了高速，可能一脚油门下去就到180码，他们习惯提前刹车，强调舒适性，要求踏板踩下去有一段行程没有制动力。但在国内，这样的刹车可能就偏软，中国人开车讲究刹车灵敏，一踩就点头，在车速不高的情况下能及时控制住。所以，很多进口车到了中国‘水土不服’，因为它不是按照国内路况和国人开车习惯研发的。”

“所以，我们的目标是贯通主观与客观评价，达到系统匹配与目标对应，降低试验成本；精准认知机理与因素，实现动态现象正确建模，提高仿真精度；全面剖析因素与关系，增强综合控制方法和措施，提升解决效果。”张立军说。

针对制动踏板感觉，团队自主建立了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预测模型与设计匹配技术，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%。

针对制动热抖动，团队构建了制动器、底盘角、整车多层次试验规范和评价方法，国际首创热抖动联合仿真技术，以及制动抖动控制方法，形成了制动抖动全路径试验规范，模型预测精度达到90%以上。

针对制动颤振，团队自主开发了台架和道路试验规范及特性评价方法，国际首创了多维度多尺度模型与作用机制分析技术，建立了主被动相结合的系统综合控制措施，预测精度达到90%以上。

针对制动尖叫，团队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%。

“我们在试验规范与评价方法、动态建模与仿真方法、作用机制与控制方法等方面进行了一系列创新，最终攻克了全频段范围内的四大疑难杂症。”张立军说。

据悉，项目获得发明专利16项、实用新型专利68项、软件著作权11项，主持编写行业标准6项，发表SCI/EI论文56篇。成果应用于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十多家零部件和整车企业，累计生产制动系统产品3000多万套，广泛应用于上汽大众、长安等多家整车企业，近三年实现直接新增产值132.22亿元、利税14.32亿元，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。(魏丹）