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【专题】上海交通大学汽车工程研究院

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【专题】上海交通大学汽车工程研究院

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来源:
节能与新能源汽车年鉴
日期:
2021/07/19
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一、发展概况

 

上海交通大学车辆工程学科始建于1936年,1954年北迁至长春市。 车辆工程专业于1986年重建,1996年被评为上海市重点学科,1998年建立车辆工程博士点。系所瞄准国际汽车科技前沿技术技术,在政府、学校以及企业等多方面的支持下,通过整合和优化上海交通大学汽车工程相关学科和研究方向,组建的具有上海交通大学特色的汽车学科大平台。学科下建有两大研究基地平台,分别是汽车电子控制技术国家工程实验室和上海市复杂薄板结构数字化重点实验。

 

汽车电子控制技术国家工程实验室在2008年由国家发改委批准成立,定位为围绕国家节能减排和汽车产业升级的重大需求,突破汽车电子控制技术瓶颈,在汽车电子核心技术原始创新方面为行业技术进步、企业产品创新提供有力支撑。其拥有一支事业心强、富于创新精神的科研团队以及10000m2的汽车实验大楼,研究涵盖汽车底盘与控制、汽车发动机以及汽车电子等各个方面。响应智能网联汽车国家战略。

 

最近学科新成立了智能汽车研究所,形成了一支跨学科合作、学术思想活跃、工程实践能力强的研究团队。目前依托汽车电子控制技术国家工程实验室,重点开展先进汽车电子技术、汽车发动机开发与测试技术、汽车底盘与控制、新能源汽车电机和电池技术、无人驾驶和智能网联汽车技术等研究。

 

上海市复杂薄板结构数字化重点实验室于1996年创建,原名“汽车车身制造技术中心”(Auto-Body Manufacturing Technology Center, BMTC);2004年由上海市科委批准成立“上海市数字化汽车车身工程重点实验室”;2012年更名为“上海市复杂薄板结构数字化重点实验室”。实验室重点发展薄板精益成形技术、制造质量控制技术、薄板连接技术、车身轻量化设计技术、装配工艺数字化设计技术等高水平研究。主要研究方向包括:
1)薄板成形模拟与精益成形技术;
2)薄板先进连接工艺技术;
3)薄板装配工艺数字化设计技术;
4)薄板产品制造质量控制技术;
5)薄板结构轻量化技术。

 

研究所与国内外著名企业建立了紧密的产学研合作关系,与美国通用、宝钢股份、上汽集团、上汽通用五菱、重庆长安、中国商飞、中国中车等建立了7个产学研合作基地,拥有实验室面积2000余平方米,形成了完善的薄板成形、连接、装配及其质量控制的实验平台,为工程应用与高端人才培养建立了国际一流的实验室。

 

智能汽车研究所成立于2019年,依托车辆工程、自动化、信息安全、计算机、机器人等优势学科,以跨学科交叉研究为基础,发挥基础研究拔尖的优势,深度融合智能化、网联化和电动化相关专业,联合上海交大已有平台优势,包括上海市新能源汽车公共数据采集与检测研究中心、上海市北斗导航与位置服务重点实验室、上海市信息安全综合管理技术研究重点实验室、上海云计算联合实验室等交大核心学院和实验室。中心以核心共性基础技术为战略目标,以电动化、智能化、信息化、个性化、网络化、轻量化、共享化、终端化的先进理念打造下一代汽车。建立适应行业发展的人才培养、教育体系,为行业培养领军人与技术骨干,建成促进科技成果转化的产学研融合平台,为政府推进汽车产业发展提供的公共服务平台。

 

二、科研项目及成果

 

上海市复杂薄板结构数字化重点实验室承担了国家973、国家863、国家自然科学基金、国际合作以及企业攻关等大量科研课题,形成了汽车板精益成形、车身制造质量控制(中国2mm工程)、车身数字化封样等一批核心技术,在上汽集团、宝钢集团、柳州五菱等企业得到推广应用,为我国汽车制造业质量进步做出了重要贡献,并在航天、航空、高铁、军工等国家基础制造业技术的自主开发中取得了显著成效。在ASME、IEEE、中国科学等国内外期刊上发表1000多篇学术论文,获得了80余项发明专利;建成上海市复杂薄板结构数字化重点实验室、机械系统与振动国家重点实验室(制造系统及质量控制方向)、GM-CRL-AMP、宝钢汽车板使用技术联合实验室、PACE中心、重庆长安、柳州五菱、上飞制造工艺技术中心等科研基地和工程服务中心。先后获得国家级科技成果奖励5项、省部级科技成果奖励11项。

 

汽车电子控制技术国家工程实验室以对接国家战略、进行人才培养和开展产学研合作为重心,承担包括科技部重点研发计划、自然科学基金、上海市科委/经信委项目在内的一大批国家及省部级项目,服务于国家对推动科技进步和提升自主创新能力的战略性需求。

 

国家工程实验室旨在培养面向企业的高端人才,同时以产学研合作的方式,从学科层面服务于产业界的发展,与美国通用、上海汽车、上汽通用五菱、江淮汽车、吉利汽车、华为、百度等国内外知名车企长期合作,建成了多个研究中心,在国际合作和校企合作方面做出了特色。近期典型科研成果包括:创新性48V电驱动车辆,全线控驾驶底盘系统,高效增程式发动机系统,车载无线充电系统,高效电池管理系统等。

 

三、科研设施及科研能力建设

 

汽车电子控制技术国家工程实验室定位为围绕国家节能减排和汽车产业升级的重大需求,突破汽车电子控制技术瓶颈,在汽车电子核心技术原始创新方面为行业技术进步、企业产品创新提供有力支撑。

 

发展的方向是:形成一个以公共平台为支撑,面向整车与关键零部件企业服务的“三纵三横”(三纵为动力与传动、底盘与安全和汽车总线电子,三横为基础核心技术、共性关键技术和工程应用技术)研发布局。实验室建有基础元器件研发、控制仿真与策略研发、动力传动系统控制、汽车总线与电子电器、底盘控制与主动安全等5个研发平台。

 

国家工程实验室的具备科研设备先进、功能合理、管理科学的实验平台,有一支国际水平的研发创新团队;通过产学研合作,突破了数项汽车电子行业急需解决的共性关键技术和基础核心技术,承担一批重大产业工程,开发一批自主知识产权的汽车电控产品并推广应用。同时为行业提供技术支撑与服务,培训高级工程技术人员。

 

实验室根据车辆工程专业特点,紧密联合企业,构建汽车行业公共研发平台;进行汽车电子核心技术攻关;促进先进技术的成果转化;研究与制定我国汽车电子技术产品标准;检测与评估汽车电子产品和技术;培养我国汽车电子行业发展所需的高级人才;起到作为我国汽车电子行业资讯交流及国际合作交流的枢纽作用。 

 

四、主要研究方向

 

薄板成形模拟与精益成形技术:汽车板成形技术正在向轻质高强材料和非确定性成形质量稳定控制方向发展。开展高强钢板成形性能评估、先进成形技术和成形工艺稳健设计方法研究,将传统汽车板成形技术和精益六西格玛质量控制方法相结合,形成汽车板精益成形技术,提供降低车身冲压件废品率和提高车身零件质量的关键技术。

 

薄板先进连接工艺技术:针对汽车轻量化对车身连接技术的挑战,开发新型连接工艺,研究连接机理及接头质量监测与控制技术,形成技术规范、标准和软硬件系统,推动先进高强钢、超高强钢,以及铝、镁等轻量化材料在轿车车身中的应用。目前在研的新型连接工艺主要包括:伺服电阻点焊技术、磁控电阻点焊技术、电弧点焊技术、胶接变形控制技术以及摩擦铆焊技术等。

 

薄板装配工艺数字化设计技术:通过板壳力学、工程统计学与制造工艺学相结合,研究复杂薄板产品装配偏差流仿真和精度控制理论方法,建立面向精度控制的薄板产品数字化工艺设计平台,开发制造过程质量检测、分析与诊断的软硬件工具,形成数据驱动的制造质量控制技术体系。

 

薄板结构轻量化技术:面向汽车工业快速发展以及节能、减排的需求,基于多领域知识及多学科的轿车车身结构性能综合仿真技术与现代优化设计方法,开展现代轿车车身优化设计、多学科性能仿真、轻量化等关键技术研究,形成支持车身产品开发全过程的数字化技术体系。

 

先进汽车发动机技术:发动机燃烧喷雾研究,发动机使能装置研发与产业化,发动机工程化开发,汽车电子使能装置研发与产业化,先进发动机技术研发。

 

先进汽车电动化技术:汽车功率电力电子系统设计和开发,新能源动力总成系统研究,电池管理系统研究与开发,无线充电系统研究与开发,电动汽车整车热管理技术。

 

汽车底盘与控制技术:车辆动力学理论与控制,线控转向/制动系统设计与开发,汽车底盘控制技术,汽车变速箱开发和先进传动技术。

 

智能网联汽车技术:全面覆盖智能网联电动汽车的关键技术领域,包括面向自动驾驶的多源异构传感器信息融合方法;研究汽车驾驶路径规划和智能行为决策技术;智能网联电动汽车车载信息系统安全和网络安全防护技术。面向智能驾驶的线控底盘优化控制技术;基于大数据分析的无人驾驶行为优化和测试评价分析。

 

五、发展规划

 

上海交通大学汽车电子控制技术国家工程实验室和复杂薄板结构数字化重点实验室将继续加大科研投入,加强与海内外各科研机构的学术交流。如今汽车产业挑战与机遇并存,如何发挥高校在学术界和工业界的推动作用十分棘手。上海交通大学汽车工程学科将立足中国,放眼全球,一方面为汽车产业培养优秀人才,另一方面进一步促进产学结合,使前沿科技成果更好地服务汽车产业,提高中国汽车产业的国际竞争力。

 

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