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2023年 第14卷 第2期 刊出日期:2023-04-30 上一期   
综述与展望
重型车下阶段排放法规基本思路与发展趋势
景晓军, 任烁今, 汪晓伟, 李腾腾, 方茂东
2023, 14(2):  133-156.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.001
摘要 ( 135 )   PDF (3351KB) ( 62 )  
在机动车污染治理不断加强和车辆动力持续电动化的趋势和背景下,近年来,世界多国正在讨 论“禁燃令”,同时更严苛的排放法规陆续出台,这甚至已经关系到传统内燃机 (ICE) 动力的存亡问题。 然而,由于运力和行驶距离需求,内燃机将仍然是重型商用车的主要动力形式。进入 2023 年,欧盟、 美国加利福尼亚州空气资源委员会 (CARB) 和美国环境保护署 (EPA) 均发布了新的重型车排放法规,中 国也已经启动国七排放标准的研究工作。该文从尾气排放、实际道路测试、温室气体排放、车载诊断 (OBD)和远程监控、非尾气排放以及耐久要求等 6 个方面对比分析了目前欧美重型车和发动机下阶段排 放法规的最新进展和发展趋势,阐明了各标准的具体要求,并指出了可能的技术路线,旨在为重型车和 发动机行业及时应对排放标准升级和相关前瞻性研究提供借鉴。研究表明,重型车未来排放标准具有5 大发展趋势:尾气排放测试向多种污染物超低排放发展,在有可能成为最终一代排放法规的情况下,下 阶段排放法规需要考虑长期减排方案;更加注重车辆实际道路、低负荷、怠速和冷启动排放;加强温室 气体和常规气体排放协同控制;通过远程大数据的方式实现在用车排放的高效监控;增加制动和轮胎磨 损等非尾气排放的考核。总之,重型车下阶段排放标准将在排放物种类、排放测试方法及排放监控手 段等方面融入新方法新理念,以不断推动重型车向清洁环保高效的目标发展。
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汽车安全
重型货车与二轮车事故致因及拓扑层级研究
张道文, 李敏, 庞劭荣, 罗崎瑞
2023, 14(2):  157-164.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.002
摘要 ( 60 )   PDF (1950KB) ( 34 )  
为探究重型货车与二轮车事故因素间的相互作用,提出了一种改进的 DEMATEL-AISM 方法 (DEMATEL为决策试验与评价实验室分析法,AISM为对抗解释结构模型法)。结合文献分析法和 (中 国 )国家车辆深度调查体系(NAIS)数据,建立事故致因指标体系。据事故数据特征改进 DEMATEL 法, 定量分析事故因素间的影响程度。基于AISM 建立事故因素拓扑层级模型,分析事故系统的拓变性和因 素间作用。结果表明:在重型货车与二轮车事故中,超载对其他因素间的影响只有 0.150 ;结果因素是易 受影响的关键因素,其中决策失误的中心度为5.25、被影响度为5.18;事故系统为活动系统,且事故发 生受到驱动层、直接层和中间层因素的共同影响。
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基于集成DEMATEL/ISM的护栏类重特大道路交通事故核心风险因素
程宇峰, 邹铁方, 李平凡
2023, 14(2):  165-172.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.003
摘要 ( 37 )   PDF (1579KB) ( 26 )  
为研究重特大护栏类交通事故 (MGTA) 的形成致因,依据人、车、路、环、管 5 类事故特征 进行深度数据挖掘,构建 MGTA 核心风险因素体系。基于 DEMATEL ( 决策试验与评价实验室 ) 分析 法与ISM ( 解释结构模型) 法的集成分析,确定了事故关键核心风险因素及因素间的因果关系、作用路 径和层级结构。结果表明:MGTA 形成是风险因素间相互耦合作用的结果,驾驶人因素和管理因素是 事故预防的重要根源;安全意识薄弱、违反道路规则行驶、操作不当、超速行驶、驾驶人监管疏漏和 车辆监管疏漏是影响事故形成的关键核心风险因素,其中驾驶人监管疏漏和车辆监管疏漏为关键根源因 素,具有高驱动性。
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基于DTBN与T-S故障树电池热管理系统可靠性分析
柳炽伟, 郭美华
2023, 14(2):  173-181.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.004
摘要 ( 38 )   PDF (1701KB) ( 27 )  
提出一种评估电动汽车动力电池热管理系统的可靠性分析算法。构建了电池热管理系统 T-S 动 态故障树,转化为离散时间 Bayes网络 (DTBN) 模型。同时将 T-S 动态门规则转化为网络节点的条件概 率表。依据所建可靠性模型和部件的故障率,计算得到动力电池热管理系统在任务时间内的故障概率值 为0.453,并获得各部件的后验概率、概率重要度和关键重要度。结果表明:对比 Monte Carlo 仿真方法, 本方法的故障概率计算值误差小于 5%,概率重要度靠前的是单体电池温度传感器、电池冷却液泵、电 池冷却液管路等部件。该方法能克服传统故障树分析难以构建 Bayes网络条件概率表等问题。
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车—电动两轮车典型碰撞场景下汽车驾驶员反应差异
韩勇, 卢明, 王丙雨, 袁小宾, 张海洋
2023, 14(2):  182-190.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.005
摘要 ( 36 )   PDF (1952KB) ( 23 )  
为探究汽车驾驶员碰前行为差异和对车辆主动避撞电动两轮车事故的影响,通过在六自由度驾 驶模拟器中搭建 3 起电动两轮车事故典型场景和 3 种行驶速度场景开展志愿者试验,结合非参数检验 和二元逻辑回归分析方法,调查了驾驶员在不同事故场景中紧急避撞行为的差异和对事故发生的影响。 结果表明:驾驶员碰前特征制动反应时间、感知时间、运动时间、制动踏板平均开度和加速踏板平均开 度在不同典型场景下存在显著性差异,不同行驶速度下驾驶员的反应特征只在速度差异较大情况下出现 显著性差异;其中制动反应时间、制动踏板平均开度和方向盘平均转角是影响碰撞发生的重要因素。研 究结果对提高车辆自动紧急制动系统避撞电动两轮车安全性设计提供理论参考。
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智能驾驶与智慧交通
基于驾驶员经验的无人驾驶车辆平行泊车操作模型
修国涛, 谢  辉, 宋  康, 毕凤荣
2023, 14(2):  191-201.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.006
摘要 ( 56 )   PDF (2988KB) ( 32 )  
提出了一种充分融合驾驶员经验的、低能耗的无人驾驶车辆平行泊车操作模型。将驾驶员平行 泊车经验,描述为双梯形曲线图像的方向盘转角操作模型;对模型轨迹关键点位上的 3 个构型参数,建 立平行泊车品质评价体系,得出参数对泊车品质的影响规律;考虑车辆运动学约束以及无碰撞约束,实 现双梯形操作模型的优化与校正。在一辆 6.6 m 的无人驾驶客车上,进行了不同算法的对比验证,并在 不同变量条件下进行了适应性验证。结果表明:相比传统的五次多项式轨迹规划和比例—积分—微分控 制的泊车方法,用本操作模型,省去了循迹环节,使泊车过程更加流畅,且能耗降低达44.7%。
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基于改进深度强化学习的全局路径规划策略
韩玲, 张晖, 方若愚, 刘国鹏, 朱长盛, 迟瑞丰
2023, 14(2):  202-211.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.007
摘要 ( 34 )   PDF (2468KB) ( 14 )  
为了解决模型过度依赖与过度估计的问题,提出一种基于传统深度强化学习(DRL)的抑制过 度估计深度Q网络(SQDQN)算法,来建立全局路径规划策略。该SQDQN算法,结合深度Q网络(DQN) 算法与信息熵,来抑制过度估计;借助信息熵,实时评估更新过程,来抑制 DQN策略算法过度地估计 损害性能;借助 SQDQN 算法与环境模型的交互作用,建立了获取全局路径规划策略的环境模型。结果 表明:与DQN 算法相比,SQDQN 算法在 20 次实验中 3 次选择为更优策略;与Dijkstra 传统路径规 划方法相比,SQDQN 算法所规划路程通行时间减少11.32% ;本文的全局路径规划策略,减少了由于 DQN 对动作预期过高所导致的输出错误动作。
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基于 NFTSMC 的分布式驱动电动汽车稳定性控制
张一西, 赵  轩, 马  建, 王兴路, 胡月琦
2023, 14(2):  212-223.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.008
摘要 ( 33 )   PDF (4221KB) ( 9 )  
为提高分布式驱动电动汽车在极限行驶工况下的稳定性,提出了一种具有三层结构的直接横 摆力矩控制策略。顶层控制器解析驾驶人期望行驶状态值;上层控制器采用非奇异快速终端滑模控制 (NFTSMC),决策维持车辆稳定行驶所需附加横摆力矩;下层控制器以车辆稳定裕度最大为目标,以电 机输出极限、路面附着极限、轮胎纵 / 侧向力耦合关系为约束,基于加权最小二乘法实现 4 轮力矩动态 优化分配。基于 MATLAB/Simulink 和 Carsim 仿真平台开展仿真试验。结果表明:相比滑模控制,车 速为 70 km/h 时,双移线和正弦迟滞工况下,质心侧偏角最大跟踪误差分别减小 66.7%、45.8%,均方 根误差分别减小 64.8%、56.4%,可见该策略能够提高期望状态跟踪精确性,改善车辆在极限行驶工况 下的稳定性。
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汽车节能与环保
基于形态仿生学的厢式货车复合气动减阻方案
许建民, 龚晓岩, 宋  雷, 郑庆杰
2023, 14(2):  224-231.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.009
摘要 ( 44 )   PDF (3258KB) ( 25 )  
为降低某厢式货车的气动阻力,基于形态仿生,设计了仿生导流罩、仿生驾驶室和仿生货厢 3 种新型气动减阻方案和1种复合仿生减阻方案。先研究了3 种单一仿生减阻方案对气动阻力因数的影响 效果及其减阻机理。后将3种单一减阻方式结合在一起,探究了复合仿生减阻方案的减阻效果。结果表明: 相对于货车原始模型,仿生导流罩模型、仿生驾驶室模型和仿生货厢模型的最优减阻率分别为 3.57%、 9.45% 和11.86%。复合减阻方案的气动阻力因数减小率是24.5%,减阻效果明显。因而,基于形态仿生 学设计的厢式货车减阻结构,改善了厢式货车周围的流场结构,降低了气动阻力。
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安全行驶下的车用电机轴承的数字孪生故障诊断
张希, 廖宇兰, 李沁逸, 陈益庆
2023, 14(2):  232-238.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.010
摘要 ( 31 )   PDF (2206KB) ( 18 )  
为保证汽车的行车安全,结合深度学习与数字孪生技术,来实时完成对电机轴承的故障诊断。 用数字孪生技术,将电机轴承的详细属性转换入虚拟空间,构建具有形状、属性、准则和行为的数字 孪生体。用形状和属性模块,来融合电机轴承的对象参数,构建基于故障信号处理、诊断和分类的准 则模块;结合行为模块所注入的历史记录,来生成数据完成网络训练。用Matlab 2020a完成数据分析。 结果表明:用本文方法对常规信号、内圈型、外圈型和滚动体型的诊断准确率分别达到 97.5%、97.8%、 96.8% 和 97.1%。从而,与混合神经网络方法和迁移残差网络方法相比,本文方法存在较优的诊断效果 和算法性能。
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重型车远程监控与实际道路试验对比研究及统计分析
任烁今, 仝 畅, 李刚, 张超, 李腾腾, 刘 栋, 张 朋, 刘志伟, 关敏
2023, 14(2):  239-248.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.011
摘要 ( 40 )   PDF (2672KB) ( 33 )  
为了研究重型车远程监控与实际道路试验数据的差异,该文通过对 2 辆样车拟合结果以及对 100 辆样车的统计结果分析,研究了远程监控平台接收数据与便携式排放测试系统(PEMS)测量数据的 一致性。结果表明:PEMS 设备的实测或计算结果可以应用于对重型车远程监控数据的数据一致性核查, 二者车速数据一致性结果较好,燃料流量和进气量数据一致性结果次之;对于 NOx 排放应适当放宽数 据一致性要求;远程监控数据可以较好地反映车辆实际道路中的运行工况;远程监控和 PEMS 试验数 据的功基窗口基本一致,但 NOx 传感器精度误差有可能导致远程监控功基窗口法的计算结果与PEMS 实测数据产生较大偏差。
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车用动力电池系统的关键技术与学科前沿
张剑波, 卢兰光, 李哲
汽车安全与节能学报    2012, 3 (2): 87-104.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.02.001
摘要2945)      PDF (2451KB)(7177)   
车用动力电池系统在性能、成本、寿命、安全性上的局限是制约电动汽车走向普及的瓶颈。
该文对42 款电动汽车的动力电池系统进行了统计和分析。整理出并综述了四大关键技术:电池组配
技术、热管理技术、电能管理技术、安全保障技术。提炼出这些关键技术的两个基础科学问题:1)
多约束、多尺度产热积层体复合系统的产热、传热、散热规律; 2)非线性、时变、非均一多个体混
联电池系统的建模、辨识及控制理论。展望了车用电池系统的智能化、网络化趋势。
相关文章 | 多维度评价
两种用于估计电动汽车锂离子电池寿命的内阻方法
顾伟军, 孙泽昌, 魏学哲, 戴海峰
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 145-149.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.007
摘要3020)      PDF (1518KB)(7094)   
行人头部和风挡玻璃的碰撞是造成行人严重受伤和死亡的重要原因。本文进行了行人头部模块冲击风挡玻璃的有限元模拟和试验验证。有限元模型采用壳单元和体单元分别代表风挡玻璃的各夹层结构,假设中间夹层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜不失效,玻璃层采用最大主应变准则模拟其失效。运用头部伤害指标(HIC),将有限元模拟结果与欧洲新车评价规程(Euro NCAP)行人头部模块撞击风挡玻璃试验进行对比分析。结果表明:从HIC值和撞击裂纹产生的范围来看,本模拟方法可以较准确地预测行人头部受伤程度和风挡玻璃的失效模式,可为安全评价和车辆开发提供借鉴。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
汽车轻量化技术的研究与进展
范子杰,桂良进,苏瑞意
汽车安全与节能学报    2014, 5 (01): 1-16.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.01.001
摘要1366)      PDF (2587KB)(6508)   
汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,对汽车工业的可持续发展具有重要意义。本
文从结构优化设计、轻量化材料的应用和先进制造工艺这三个方面对汽车轻量化技术的国内外研究
现状和发展趋势进行了综述。这包括:汽车结构的尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科设计优化
的基本原理和研究进展;高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料;以及液压成型和激光焊接
工艺在汽车中的使用现状。作者认为:汽车轻量化技术的未来研究方向是:汽车结构优化设计理论的
完善、多材料一体化、零部件的轻量化和轻量化技术的系统化与集成化。
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基于Matlab/Simulink 的PMSM 磁场定向控制算法的设计与应用(英文)
Pawel Stojaczyk [ 波兰],Dawid Woroch,洪波,危银涛*
汽车安全与节能学报    2014, 5 (02): 166-171.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.008
摘要962)      PDF (2285KB)(6078)   

随着微处理器的快速发展,永磁同步电动机(PMSM)驱动系统广泛应用于需要高精度控制的
工业领域。为了克服设计PMSM 系统的复杂和费时的局限性,提出一种PMSM 速度控制的磁场定向控
制算法(FOC)。该算法在MATLAB/Simulink 中实现,利用其中的标准模块,利用Matlab 的自动代码生
成工具,可在DSP 微处理器中实现。采用了STM32F4 微控制器。为处理电流反馈信号,引入主动式
电流读取误差补偿器。利用由3 个双向5-A Hall 传感器执行的模数转换器,使信号精度达10 mA、
10 Bit。在0~2 000 r/min 范围内,试验了带传感器的PMSM。对期望速度的阶跃响应实验表明:整
个系统的动态性能和稳态性能良好。

相关文章 | 多维度评价
智能网联汽车( ICV ) 技术的发展现状及趋势
李克强,戴一凡,李升波,边明远
JASE    2017, 08 (01): 1-14.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.001
摘要1299)      PDF (2806KB)(5928)   

综述了智能网联汽车 (ICV) 技术的发展现状及趋势。ICV 的体系架构包括价值链、技术链与产业链。ICV 的4 个发展阶段是:自主式驾驶辅助、网联式驾驶辅助、人机共驾、高度自动/ 无人驾驶;关键技术有:环境感知、智能决策、控制执行、人机共驾、通信与平台、信息安全等。由于ICV是未来汽车技术发展的一个重要方向,其技术与产业发展是中国汽车工业转型升级的重要机遇;因而,中国要发展智能网联汽车,就应该充分结合本国体制优势,依托顶层设计。

相关文章 | 多维度评价
基于液体冷却和加热的电动汽车热管理系统
袁昊, 王丽芳, 王立业
汽车安全与节能学报    2012, 3 (4): 371-380.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.04.011
摘要1944)      PDF (2996KB)(5798)   
电动汽车(EV) 电池系统的性能和寿命受到温度的影响。为了把电池系统的平均温度控制在
20 ℃到45 ℃范围内,同时把温度梯度控制在3 ℃内,该文设计了一种具有最优几何结构的液体冷
却和加热板的电池热管理(BTM)系统。根据BTM 系统的总体流量均衡,仿真模拟了不同结构参数的
冷却板,研究其冷却效果。在电池系统加热实验中,利用红外热像仪检测了加热板的表面温升情况。
试验结果与仿真结果显示出较好的一致性。研究发现:进出口在同一边的结构,流场均匀。利用联
合优化仿真所得的进口速度和温度的最优组合,可以将加热板表面的温度标准差降低至2.61 ℃,使
得电池系统获得均匀的加热。
相关文章 | 多维度评价
汽车后排乘员保护——回顾与展望( 英文)
胡敬文
JASE    2016, 07 (04): 339-354.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.001
摘要724)      PDF (1538KB)(5350)   

事故数据显示,汽车后排乘员保护未能跟上前排乘员安全进步的步伐,可能因为其使用率不高和没有使用先进的安全技术。该文综述了后排乘员保护,旨在解决后排乘员多样化(从需要儿童座椅的儿童到不同身高、年龄和体型的成年人)造成的不同安全需求。基于事故数据分析、实验研究和计算机模拟的结果,正确使用适龄儿童约束系统和引入可调节、高级、或自适应的约束系统可以改善后排乘员安全。然而,缺乏具有足够人体真实度的代表儿童、老年人、和肥胖者的损伤评估工具或将成为进一步改善后排乘员安全的主要挑战之一。老年人和肥胖人口的比例增加、轻型车辆的增长、智能手机打车服务的普及、以及主动安全和无人驾驶车辆技术的进步将可能增加后座安全的重要性,同时也会对后排乘员保护带来额外的挑战。因而,未来需努力优化适应各种碰撞工况、乘员特性和坐姿的后排乘员约束系统。

相关文章 | 多维度评价
汽车工程的创新——展望未来(英文)
[ 德国] 亨宁·瓦伦托维兹
汽车安全与节能学报    2013, 4 (2): 95-108.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.02.001
摘要2115)      PDF (2391KB)(5293)   
为CO2 减排和减少燃料消耗,一些国家的政府制定了汽车工程的强制性法规。电动汽车是
工程师特殊努力的成果之一。该文纵观汽车工程的创新,展望未来。包括: 1)驾驶员辅助系统更加
智能,分为:安全功能、舒适功能、提高交通效率和减少环境影响; 2)车身技术受到材料的制约,
在复合材料、钢铁和碳纤维之间,存在着竞争;3)整车动力学控制、主动悬挂构件和材料的应用,
改进了底盘技术;4)动力链转变为混合驱动,包括四轮驱动在内,混合齿轮箱有了智能解决方案;5)
电子控制集中在中央控制模块、移动电话的最新应用、以及车灯的创新。
相关文章 | 多维度评价
中国汽车安全技术的现状与展望
赵福全, 吴成明, 潘之杰, 刘卫国, 刘巍
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 111-121.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.003
摘要3093)      PDF (1917KB)(4966)   
面对中国交通事故伤亡率高的现状,企业、学校、研究机构都加大了对汽车安全技术研究开发的投入,加快了安全技术研发能力的提升和产品化进程。自主品牌汽车C-NCAP五星高分的获得标志着中国被动安全技术的飞跃性发展。进一步开展对行人保护、后排乘员保护、防后碰鞭打保护以及骑自行车人保护等被动安全研究的同时,主动安全系统、预碰撞系统、智能化汽车网络系统的研究开发已经成为关注的热点,更高层次的乘员、车和环境等相关主被动安全技术的统合协调,将推动零碰撞零伤亡汽车安全理念的实现。国家级研究开发及产业化大课题的设立、法规标准的建立和完善将会成为汽车安全技术快速发展的动力。
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汽车安全技术的研究现状和展望
宋健, 王伟玮, 李亮, 于良耀
汽车安全与节能学报    2010, 1 (2): 98-106.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2010.02.002
摘要2569)      PDF (2516KB)(4837)   
约束系统关键技术、车身保护行人的安全装置、碰撞安全数据库平台和安全性能评估。主动安全技术包括:汽车动力学稳定性控制技术、汽车底盘一体化控制技术、智能安全辅助控制技术、基于人—车危险状态监控的安全预警技术。提出了先进安全汽车技术的发展模式,探讨了车路协调控制、智能公路和基础共性技术的研究趋势。
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燃用乙醇、汽油混合物和含水乙醇的GDI 发动机运行(英文)
Richard STONE, 陈龙飞, Nathan HINTON, Felix LEACH, 徐帆
汽车安全与节能学报    2012, 3 (3): 257-264.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.03.009
摘要2282)      PDF (3857KB)(4761)   
作为可再生燃料和改善能源安全的手段,乙醇被逐步推广使用。为研究含水的混合乙醇的燃
烧性能以及水与乙醇—汽油的溶混性,试验了含乙醇0~100%的汽油、乙醇混合物,评价了混合物的
喷雾特性、燃烧性能和颗粒物排放性能,进行了汽油、乙醇、水的三相图分析和试验。结果表明:
在含水量不大于40%时,汽油乙醇混合物中水的存在,不妨碍混合物用作汽油直喷发动机燃料。向
喷射汽油中加注乙醇,增大了喷射燃料的体积;以这种燃料注入并持续喷雾,尤其是在冷发动机情况
下,降低了混合物均匀性,减少了燃烧稳定性,对于当量比混合物,还增加了颗粒物的排放。向喷射
燃料的乙醇中加注水,在含水量不大于30%时,燃烧持续时间不明显增加,燃烧稳定性不明显减小。
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中国乘用车企业平均燃料消耗量(CAFC)及其限值标准
马东, 安锋, 康丽平
汽车安全与节能学报    2012, 3 (4): 364-370.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.04.010
摘要2193)      PDF (1954KB)(4723)   
提高中国汽车行业燃料经济性水平有利于节能减排。该文基于权威部门数据和标准,研究
了中国汽车市场上乘用车的企业平均燃料消耗量(CAFC)。结果发现:2011 年度中国汽车乘用车CAFC
平均为7.5 L/(100 km),生产车型总体满足中国《乘用车燃料消耗量限值》第二阶段(GB19578-2004,
2004-09-02)限值标准,尚不满足第三阶段(GB27999-2011, 2011-12-30)目标值。与合资品牌相比,
自主品牌汽车平均CAFC 较低,但是由于产品技术相对落后,CAFC 实际值与目标值的比值反而更大,
面临较大达标压力。与国产汽车相比,进口汽车平均CAFC 较高,而且CAFC 实际值与目标值的比值也
很大,因此第三阶段达标形势更加严峻。
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燃料电池汽车研究现状及发展
李建秋, 方 川, 徐梁飞
汽车安全与节能学报    2014, 5 (01): 17-29.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.01.002
摘要1455)      PDF (1365KB)(4548)   
车用燃料电池是一种高效、清洁的新能源技术。本文综述了中国、北美、欧盟、日本、韩
国等国家和地区在该领域的发展情况,进行了多个角度的比较分析,其中包括:燃料电池汽车各项技
术指标、燃料电池发动机的寿命、环境适应性、储氢系统、燃料电池关键材料、燃料电池辅助系统、
燃料电池汽车的示范运行、加氢基础设施建设等。结果表明:在国外,整车企业已经进入产业化燃
料电池汽车的准备,预计燃料电池汽车将在2015 年进入量产阶段;而在中国,燃料电池汽车还处于
性能改进和小规模示范阶段;下一代燃料电池汽车的研发重点是:延长电池寿命、降低系统成本、建
设加氢基础设施和推广商业示范。
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面向未来的燃油和车辆技术的燃油添加剂
Joseph W. ROOS, Larry J. CUNNINGHAM, 许富强
汽车安全与节能学报    2010, 1 (2): 107-114.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2010.02.003
摘要2255)      PDF (1760KB)(4397)   
回顾了燃料添加剂在生产优质运输燃料和优化车辆性能中的作用,研究了燃料添加剂在先进混合动力汽车和直喷发动机上的应用。为了满足法规和经济效益上对保证能液供给,提高燃油经济性和降低车辆排放的要求,运输燃料和车辆技术正快速发展。与之对应,要求燃料能够进行安全有效的运输和存储,并能满足车辆的正常使用。回顾了各种燃料添加剂,这些添加剂给燃料生产商提供了一种安全有效的燃料运输方式,且能够满足不断发展的发动机技术的要求,使新技术得到有效应用。
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质子交换膜燃料电池的现状以及在电动车应用上的挑战
李冰, 李辉, 马建新, 王海江
汽车安全与节能学报    2010, 1 (4): 260-269.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2010.04.002
摘要3064)      PDF (1740KB)(3991)   
质子交换膜燃(PEM) 料电池技术已经取得重大进步,但是质子交换膜电池性能、成本、耐久性是制约其商业
化的关键因素。基于公开发表的文献,该文综述了质子交换膜燃料电池的现状以及在电动车(EV) 应用上的挑战。在
现状方面,介绍了质子交换膜燃料电池技术在电动车上应用以及在关键技术上取得的进步,特别是电堆和系统的各
个部件在性能、成本、耐久性的进步,但是,燃料电池汽车(FCEV)的商业化面临的挑战仍然是性能、成本和而久性,
这些方面和美国能源部(DOE)2010—2015 目标还有差距。还综述了在未来商业化中燃料电池汽车的维护问题。
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基于交通事故数据的汽车安全技术发展趋势分析
李一兵, 孙岳霆, 徐成亮
汽车安全与节能学报    2016, 07 (03): 241-253.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.03.001
摘要467)      PDF (2781KB)(3989)   

随着社会经济的发展及汽车技术的进步,国内外交通事故呈现新的宏观特征,包括:弱势道路使用者及“非标准人群”的死亡率较高、存在车身碰撞相容性问题、单车事故致死率高、驾驶员感知缺陷引起的交通事故高发。基于2000 年以来中国、欧洲以及美国的交通事故统计数据的特征分析,阐述了汽车主被动安全技术各子系统的发展趋势。被动安全方面包括:弱势道路使用者的保护、自适应的乘员保护、车身碰撞的相容性与自适应性;主动安全方面包括:车辆动力学管理及智能辅助驾驶。未来汽车安全技术总体的发展方向是:主被动一体化的综合安全技术。

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用于电动汽车电池充电的非接触式动力转换系统
长塚裕一, 野口真伍, 金子裕良, 阿部茂, 保田富夫, 井田和彦, 铃木明, 山之内良一
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 150-156.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.008
摘要2766)      PDF (2382KB)(3863)   
为了给电动汽车再次充电,需要结构紧凑、轻量化的非接触式动力转换系统。根据高效率、大气隙、有一定的误接宽容度的准则,开发了一种采用串并联电容器、具有矩形铁芯和双边缠绕的新型变换器,其尺寸为 240 mm×300 mm×40 mm, 气隙为(70±20) mm, 横向误接宽容度为 ±125 mm, 次级绕组质量为 4.6 kg。在次级绕组连接了充电控制电路和铅酸电池的情况下,测量了该系统的性能,在正常位置上获得了1.5 kW的输出功率和95%的效率。结果表明:该系统结构紧凑、轻量化,满足了上述判据。
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柴油车排放法规及后处理技术的现状与展望
帅石金,唐韬,赵彦光,华伦
汽车安全与节能学报    2012, 3 (3): 200-217.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.03.002
摘要2557)      PDF (8392KB)(3819)   
柴油车具有燃油消耗率低、转矩输出高、功率覆盖范围广等优点,在交通运输和工程机械
等领域得到广泛应用。随着汽车排放法规的加严,柴油车只有采用后处理装置才能满足未来严格的
排放法规。该文给出了欧洲、美国、日本和中国等国家或地区的汽车排放法规的发展趋势及其对油
品的要求;分析了满足相关法规的轻型柴油车和重型柴油车的排放控制技术路线;重点介绍了柴油车
氧化催化器(DOC)、氮氧化物选择性催化还原(SCR)、稀燃NOx 捕集器(LNT)和微粒捕集器(DPF)等
后处理技术的研究现状;对柴油车排放法规和后处理技术的未来发展进行了展望。
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电动汽车用锂离子电池的温度敏感性研究综述
李平,安富强,张剑波,王浩然
汽车安全与节能学报    2014, 5 (03): 224-237.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.002
摘要1329)      PDF (3316KB)(3729)   

在文献、专利调研基础上,统计和分析了电动汽车用锂离子电池的温度敏感性。结果表明:
低温和高温都影响电动车用锂离子电池的性能和寿命,从而影响其应用与市场普及。缓解该问题的技
术途径可以是:电池原材料改性、优化电池设计、电池系统热管理。当前的研究热点是:正负极材料
的微观改性,以提高其电子导电率和离子导电率;优化设计电极结构和电池结构,以均匀电池内部的
热分布和电分布;研发低温下电池交流预热与充电的新方法;联合应用液冷方案。

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汽车电磁制动技术的研究与进展
何仁,胡东海,张端军
汽车安全与节能学报    2013, 4 (3): 202-214.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.03.002
摘要2251)      PDF (4938KB)(3553)   

电磁制动器(EB) 具有非接触性、响应速度快、控制简单等特点,已应用于商用汽车。为了
扩大电磁制动的应用范围和功能,本文介绍了其原理和技术的研究现状。对于商用汽车上的电涡流缓
速器、转筒式缓速器和自励式缓速器,概述了其结构组成、工作原理和控制方法。其关键技术有:
电磁制动的外特性与内特性、电磁与摩擦联合制动系统的匹配设计、控制策略与控制器设计。其未来
研究重点是:电磁制动与摩擦制动的系统集成和电磁制动系统的功能扩展。

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受能源环境约束世界中车辆与燃料的发展
王全录, KODJAK Drew, 蔡皓
汽车安全与节能学报    2011, 2 (4): 271-293.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.04.001
摘要2051)      PDF (2734KB)(3528)   
        为了解决交通导致的空气污染、能源危机和气候变化问题,该文综述了在受能源环境约束世
界中,车辆与燃料的发展。分析结果表明:随着欧洲和北美最近转向减少机动车温室气体排放,高效
车辆技术和低碳燃料将在交通部门发挥日益重要的作用。全球正致力于追求多种方案。这些方案包
括高能效车辆技术、清洁燃料、替代燃料(包括生物燃料和先进生物燃料)以及电驱动技术(如氢燃
料电池汽车和电动车等)。机动车节能减排的强有力的政策将继续为上述车辆和燃料技术的研发和实
施提供平台和激励。
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“三网融合”的车联网概念及其在汽车工业中的应用
谢伯元,李克强,王建强, 赵树连
汽车安全与节能学报    2013, 4 (4): 348-355.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.04.007
摘要983)      PDF (1124KB)(3472)   

车联网(VNC)是车辆与“远程信息技术(Telematics)”的结合。针对当前存在的认识误区,该
文提出了一种新的基于“三网融合”的车联网概念。此“三网”即:车载移动互联网、车际网、车内网。
远程信息服务(Telematics)、车车通信(V2V)/ 车路通信(V2I) 和车内网(in-vehicle networking)这
3 种网络,正在逐渐融合;并向着V2X( 其中,X 替代车、路、行人及互联网等) 方向发展。提出了
VNC 的定义、内涵和包括“便捷、安全和环保”在内的核心价值,以及3 种应用性和4 种基础共性的
关键技术。指明了VNC 在汽车工业中的应用及前景。

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预混压燃发动机的现状与未来(英文)
徐宏明
汽车安全与节能学报    2012, 3 (3): 185-199.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.03.001
摘要2706)      PDF (3466KB)(3471)   
均质压燃(HCCI) 的概念已被延伸到了更广的含义,越来越多与之相关的研究对象是其衍生
出来的概念如非均质预混压燃(PPCI) 并采用多种燃料的多次喷射技术。未来的柴油机和汽油机的结
构设计( 例如压缩比) 逐渐接近,采用非均质预混压燃使得氮氧化物和颗粒排放物同时减少,而且可
以一机使用多种燃料,特别是柴油和汽油类燃料可以离线或在线混合喷入缸内。目前增压内燃机压缩
比逐渐降低的趋势可能在采用新的燃烧模式后会反向发展,以高压缩比和无节气门运行的预混压燃
模式并结合增压技术是今后发动机提高热效率的主要途径之一。
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汽车主动避撞系统的安全距离模型和目标检测算法
裴晓飞,刘昭度,马国成,叶阳
汽车安全与节能学报    2012, 3 (1): 26-33.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.01.004
摘要2869)      PDF (1907KB)(3456)   
为辅助汽车驾驶员安全驾驶,开发了一种汽车主动避撞系统。该系统以“碰撞时间倒数”TTC-1
作为评价指标,采用了基于危险系数ε 进行分级报警与主动制动的安全距离模型,其关键参数按照
驾驶员特性进行标定。基于自适应巡航系统(ACC) 目标检测算法,设计了适用于避撞系统的毫米波雷
达算法。基于捷达轿车,开发了用于避撞系统的软硬件平台,并在良好路面下分别进行了主动避撞试
验和人为切换试验。实车试验表明:本系统的分级报警和主动制动功能,符合期望的TTC-1 指标,提
高了汽车的主动安全性,体现了驾驶员控制的优先性和协调性。
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直喷汽油机燃烧系统开发中的喷雾激光诊断技术
张玉银, 张高明, 许敏
汽车安全与节能学报    2011, 2 (4): 294-307.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.04.002
摘要2192)      PDF (2170KB)(3424)   
我国的直喷汽油发动机(SIDI) 技术开发还不成熟。在SIDI 燃烧系统的研发中,激光诊断、
三维计算流体力学(3-D CFD) 和基于光学发动机的燃烧诊断是三种重要技术。激光诊断技术可对燃
油雾化与蒸发过程进行可视化以及定量测量,为数值计算和建模提供实验验证进而提高仿真的精确
性,为缸内混合气形成过程及燃烧诊断提供直观的物理描述和解释。该文综述了SIDI 喷雾的激光诊
断技术,它涵盖了对喷雾结构、流场、粒径、燃油蒸发、混合气浓度场等的测量技术,为直喷燃烧
系统中喷雾、气流运动和燃烧室形状三者的匹配与优化提供重要技术手段。
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国际合作情况下的锂电池的寿命测试程序
Mario Conte, Fiorentino V. Conte, Ira D. Bloom, Kenji Morita, Tomohiko Ikey
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 134-144.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.006
摘要2995)      PDF (2128KB)(3421)   

为了满足不同的技术和经济目标,从轻度混合动力、插电式混合动力到全电池动力的电动汽车,都将依赖于新型的、先进的(如基于锂的)蓄电池。这些电池在各种应用条件下的性能预测和寿命表征费工、费时,目前尚未得到充分的发展。一些国家已投入资金和人力进行相关的研究,其实通过国际合作,这些努力和花费也许能发挥更大的作用,例如目前正在国际能源机构(The International Energy Agency,IEA)框架内开展的准备工作。正在致力于开发一套标准化的、加速的测试程序,将允许各个测试机构合作分析电池的测量数据。该文评述了欧洲、日本和美国在加速寿命测试程序上的最新进展。以国际合作为目标,搜集、对比和分析现有的测试程序。

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车用燃料发展和研究现状及其未来展望
姚春德, 许汉君
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 101-110.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.002
摘要2922)      PDF (1445KB)(3397)   
为节能与减排,需要寻求性能良好的新燃料。该文对车用现用燃料以及各种可能的替代燃料发展应用中存在的问题和研究现状作了全面的回顾,并对今后燃料的发展前景进行了展望。结论是,在可见的未来,汽油、柴油仍将是车用主导燃料,气体燃料会在局部地区得到适当应用,醇醚类燃料会有适度发展,一些新兴燃料逐渐出现在车用燃料的可能范围内。多元化燃料将是未来的必然选择。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
高效清洁车用汽油机燃烧的研究进展
王建昕, 王志
汽车安全与节能学报    2010, 1 (3): 167-178.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2010.03.001
摘要3122)      PDF (2466KB)(3363)   
分析了2000—2009年来中国汽车工业发展和与此相关的能源及排放法规的变迁,指出节能的重要性将会超过排放污染问题。缸内直喷汽油机(GDI)和小排量是目前汽油机节能的两条途径,在气道喷射式汽油机上采用小排量技术具有成本低的特点,而在GDI汽油机上采用小排量技术则可以获得更显著的节油效果。以均质当量比为特征的第二代GDI节油效果有限,第三代GDI必须解决爆震(高压缩比)、废气稀释燃烧稳定性以及微粒排放3个关键问题。均质压燃(HCCI)是汽油机节能减排理想的燃烧方法。汽油-柴油双燃料燃烧方式具有最高的节油效果,并为未来汽油机和柴油机的统一化奠定基础。
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车用燃料电池耐久性解决策略的思考
衣宝廉, 侯明
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 91-100.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.001
摘要3259)      PDF (1428KB)(3356)   
车用燃料电池的耐久性是制约其商业化的技术挑战之一。该文从车用燃料电池材料与系统两方面论述了其衰减
机理与解决对策。系统方面主要分析了动态工况、启/ 停、低载怠速等过程中发生的反应气饥饿、动态电位循环以及
高电位对燃料电池的影响及解决对策;材料方面阐述了催化剂与载体、质子交换膜、膜电极组件以及双极板在提高
稳定性等方面的研究进展与发展方向。燃料电池的研发要坚持采用材料与系统改进并行的原则,现阶段可在原有材料
基础上利用系统控制策略的改进,提高车用燃料电池系统的使用寿命,但是这在一定程度上会增加系统复杂性;长
远地还要持续进行新材料的研发,最终形成材料创新、系统简化、满足商业化需求的新一代车用燃料电池技术体系,
为燃料电池汽车走向实用提供技术保障。
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各国新车评价规程(NCAP)测试评价技术的现状与发展
刘玉光,刘志新
汽车安全与节能学报    2013, 4 (1): 16-22.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.002
摘要1882)      PDF (1856KB)(3356)   

近年来,随着各国路况变化和安全技术的提升,原有的“新车评价规程(NCAP)”评价体系对
于汽车安全性的区分度一直在降低;为此,各国不断地更新着各自的NCAP 测试项目和评价规程。本
文分析了各国NCAP 的历史、基本特点和发展趋势。从试验形态、碰撞速度、假人安放、评价指标等
角度,比对了正面碰撞、侧面碰撞、翻滚试验、主动安全辅助装置以及总体评价等。结果表明:主动
安全技术将更强,评价项目更全面,汽车安全标准更严格,将未来的NCAP 评价体系,呈现全球化、
统一化的趋势。因此,为应对更苛刻的汽车安全技术标准,汽车制造商应进行前瞻性地研究。这些
结果可为修订中国的NCAP——C-NCAP 提供参考。

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中国氢燃料电池汽车技术路线选择与实践进展
王贺武, 欧阳明高, 李建秋, 杨福源
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 211-224.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.001
摘要1412)   HTML448)    PDF (4067KB)(519)   

中国在2016年制定了氢燃料电池汽车发展路线图,规划了2020、2025和2030年的里程碑,并在随后的5年开展了进一步的技术研发和区域性示范推广应用,在2022北京冬奥会大规模使用了氢燃料电池汽车;2020年又对路线图和里程碑进行了修订,时间节点延展到2035年。该文对这一过程进行了全面回顾,并总结了代表性的进展。研究结果表明:中国氢燃料电池汽车和基础设置规模以及燃料电池系统和燃料电池堆关键性能技术指标超过2020年预期,部分接近2025年里程碑;在以张家口为代表的可再生能源丰富的寒冷区域,绿氢的制储运加注和氢燃料电池的推广应用取得了具有可借鉴性的成功经验,进一步可结合京津冀和河北省氢燃料电池汽车示范区的具体情况,开展氢燃料电池重型卡车的推广应用。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
面向网联环境的汽车平视显示器人因测试研究综述与展望
赵晓华, 李雪玮, 张钰, 李振龙, 李海舰, 张建华
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 225-241.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022
摘要687)   HTML262)    PDF (4473KB)(160)   

平视显示器(HUD)是网联环境下车内人机交互的新兴方式和未来发展的热点方向,开展汽车HUD人因测试是保证其预期安全效益的关键前提。该综述介绍了HUD的产品分类、现状应用及信息建议;绘制了HUD人因测试研究知识图谱以明晰现有研究的关键内容及其随时间和空间的变化趋势;从功能场景、测试变量和测试方法提出网联环境下HUD人因测试框架,并针对出行导航、安全辅助、自动驾驶及其他交互辅助场景的人因测试展开进一步论述;归纳总结了现有研究的不足,梳理和展望未来HUD人因领域的相关研究内容,为推进网联环境下人机交互及智慧座舱的建设提供参考。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
基于机器学习的间接式胎压监测算法研究
于璐, 唐亮, 魏凌涛, 刘子俊
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 290-299.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.009
摘要636)   HTML30)    PDF (3111KB)(57)   

为了克服间接式胎压监测系统在复杂道路环境及可变行驶工况下辨识准确率低的问题,该文在仅依靠轮速传感器的基础上研究了基于机器学习的间接式胎压监测算法。对建立的轮胎刚性环模型进行分析,得到辨识方法的理论依据;使用递归最小二乘法(RLS)剔除轮速传感器误差,获得准确的轮速信号;提取时域和频域轮速信号特征,利用决策树剔除问题轮速信号,基于正常轮速信号的特征综合Bayesian分类器识别当前轮胎压力状态。结果表明:与直接使用Bayesian分类器相比,本研究提出的决策树和Bayesian分类器结合在一起的间接式胎压监测方法具有更高的准确率,其准确率可达96.36%。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
两级式半主动磁流变抗冲击座椅悬架系统设计与仿真
亓昌, 徐博, 余洁, 杨姝
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 242-249.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.003
摘要588)   HTML189)    PDF (1875KB)(100)   

为在爆炸冲击下保护特种车辆内乘员安全,利用自建的四自由度集中参数人体模型,提出了一种两级式半主动抗冲击软着陆控制座椅概念设计。通过垂向冲击动力学仿真,验证了模型的有效性;基于磁流变阻尼器Hysteretic模型,建立了阻尼器力学模型;通过振动测试台,辨识了阻尼器力学模型相关系数;用自建的两级式半主动座椅悬架系统仿真模型,研究了抗冲击座椅的抗冲击和减振性能。结果表明:相比原有设计,本文座椅可使乘员头部加速度峰值降低42.5%;使最大有效幅值传递率下降了19.4%。从而,提高了舒适性,降低了乘员头部损伤风险,满足抗爆性能要求。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
基于质保数据的汽车可靠性评估及车企运营决策系统
庞欢, 石东阳, 王道成, 刘敬一
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 250-258.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.004
摘要494)   HTML29)    PDF (2359KB)(98)   

从汽车质保数据出发,考虑用户实际需求,研发了一种支撑汽车可靠性评估及车企运营决策的系统。搭建了具有多任务管理和多维度分析功能的系统框架;设计了用于支撑数据分析挖掘的外部数据库,该系统具备数据自动清洗、故障统计分析、可靠性评估、科学决策分析和数据可视化等功能。结合3款实际车型的二维质保数据,应用本系统进行了汽车故障统计分析和可靠性评估,并预测了下个季度该车企的维修备件需求。结果表明:在车企维修备件预测中,预测值与实际值的相对误差小于5%。因此,该系统可以支撑车企的产品评估和运营决策。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
微观轨迹数据驱动的交织区换道概率分布模型
刘兵, 王锦锐, 谢济铭, 陈金宏, 段国忠, 叶保权, 侯效伟, 彭博
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 333-340.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.014
摘要484)   HTML15)    PDF (3377KB)(55)   

为探析城市快速路交织区复杂的车辆换道行为,基于车辆微观轨迹数据,构建一种考虑换道频率分布的交织区元胞自动机模型。利用高空视频提取交织区全样本车辆换道信息,考虑驾驶人实际决策时间与安全优先意识,结合交织区车辆换道预判、换道间距,分别建立换道动机、换道时机规则,并逐级进行换道时机决策;采用流量、密度、速度、换道频率分布等参数对模型进行评价。结果表明:所构建的元胞自动机模型较为有效,流量、密度、速度的相对误差分别为0.7%、1.4%、1.6%,不同方向换道次数误差为2.97%~22.98%,换道分布与实测数据基本相符,可有效模拟交织区瓶颈现象,反映真实换道需求,描述实际运行状态。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
融合车辆轨迹预测的学习型自动驾驶决策
徐杰, 裴晓飞, 杨波, 方志刚
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 317-324.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.012
摘要457)   HTML21)    PDF (1919KB)(100)   

在考虑车辆未来轨迹的基础上,利用强化学习来实现在复杂场景下的驾驶决策问题。基于图结构和长短时记忆(LSTM)网络搭建周围车辆长期交互的轨迹预测模型,利用Rainbow DQN算法构建行为决策模型。在该模型中,状态空间包括当前时刻自车及旁车信息和未来的轨迹预测信息;从安全性、舒适性、行车效率等角度设计对应的奖励函数,并设定安全规则提高所选动作的安全性。结果表明:第5 s末车辆轨迹预测纵向位置误差为1.54 m,横向位置误差为0.32 m,效果较为准确。因而,加入轨迹预测有利于提高自动驾驶汽车决策的安全性和通行效率。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
基于双流自适应图卷积神经网络的行人过街意图识别
胡远志, 蒋涛, 刘西, 施友宁
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 325-332.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.013
摘要437)   HTML19)    PDF (3124KB)(81)   

对城市道路上的自动驾驶车辆,提出了一种判别行人过街意图的识别方法。该方法利用双流、时空自适应图卷积神经网络(2s-AGCN),联系了行人骨架的动力学与行人过街意图;以时空图卷积神经网络(ST-GCN)的动作识别为基础,加入自适应图卷积神经网络结构(AGCN);在骨骼的长度和方向上,设计了双流网络,将2个网络输出的 Softmax 分数融合,来预测行人过街意图。根据自动驾驶联合注意力公开数据集(JAAD),进行了仿真实验。结果表明:本文的2s-AGCN行人过街意图识别方法的准确率达到了89.36%,比ST-GCN神经网络的结果高3.36%。因此,该方法识别准确率较高。

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不同光照不同偏置率碰撞场景的AEB系统测试与评价
牛成勇, 吴昆伦, 周祥祥, 苏占领, 胡雄
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 269-275.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.006
摘要400)   HTML17)    PDF (1829KB)(96)   

为提升自动紧急制动(AEB)系统的安全性与稳定性,对两款同类型商用的AEB系统,进行了测试与评价。设置白天、夜间2种光线环境,50%、75%、100% 3种不同偏置程度的2种目标物(标准假车、骑自行车人模型),研究在光线变化条件下,系统的预警时机、制动效能、避免碰撞时的刹停距离、制动策略等性能表现。结果表明:与偏置场景相较,正碰撞场景下的预警时机较早,制动时机介入滞后,制动效能增大;与白天相比,夜晚场景下几种偏置率场景对AEB系统的预警时机的影响程度明显增加;车辆制动停止后与目标车的距离随偏置程度的增加、光线变暗而减小。

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基于ESHB系统的自适应自动紧急制动控制策略
雍加望, 李岩松, 冯能莲, 刘亚辉
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 300-308.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.010
摘要398)   HTML18)    PDF (3326KB)(67)   

为降低汽车碰撞风险,提升安全性与舒适性,提出一种基于电动伺服液压制动(ESHB)系统的自适应自动紧急制动(AEB)的分层控制策略。考虑了路面附着因数和车辆行驶状态,构建车辆模型、轮胎模型及路面峰值附着因数观测器;进行台架测试和实车实验。结果表明:路面附着因数观测稳态误差小于3%;制动压力跟随稳态误差小于100 kPa;在相对车速70 km/h以内实现有效避撞;在兼备舒适性前提下,相较于固定即碰时间(TTC)阈值的多级制动控制策略,本策略的一级和二级制动请求分别提前了0.2 s和0.1 s。因此,本策略能适应路面附着条件的变化,实现避撞控制。

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内部结构组合形式优化对冷板冷却性能的影响
张甫仁, 鲁福, 吴博, 肖康
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 368-377.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.018
摘要377)   HTML14)    PDF (4745KB)(53)   

为了优化电池组的冷却性能,提出了一种均匀直通道与阵列翅片相结合的液冷板设计。基于计算流体动力学(CFD)的评估方法对模型进行冷却性能分析和优化,在5 C放电工况下,研究对液冷板内部不同的通道与阵列翅片组合形式、进出口宽度、翅片大小和上下冷却槽间距对电池热管理的影响。结果表明:中间使用翅片、两侧使用通道可以改变最高温度、平均温度和温差,改变进出口宽度可以显著改变进出口压降。与原始模型相比,质量流量为0.5 g/s时,优化模型满足最高温度为39.99 ℃,平均温度降低0.93 ℃,同时温度标准差和进出口压降分别降低0.09 ℃和494.68 Pa;冷却液质量流量对液冷板散热性能有一定程度的影响。

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考虑PEMFC动态降载特性的FCV制动能量回收协调控制
鲁大钢, 衣丰艳, 胡东海, 程善
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 350-357.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.016
摘要375)   HTML11)    PDF (4009KB)(68)   

为使燃料电池汽车(FCV)更大程度回收制动能量,基于质子交换膜燃料电池(PEMFC)动态降载特性,研究了一种FCV制动能量回收控制策略。建立燃料电池汽车动态特性模型,提出考虑PEMFC动态降载特性时基于协调的制动能量回收控制策略,用自行搭建燃料电池汽车制动能量回收硬件在环(HIL)仿真平台进行仿真。结果表明:与基于规则的控制策略相比,本文提出的基于协调的控制策略下,动力电池荷电状态(SOC)在城市工况下提高1.3%,在高速工况下,提高2.0%;对应的最大冲击度分别降低3.2%、2.1%。因而,燃料电池汽车回收更多的制动能量的同时,制动舒适性有一定程度的提高。

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基于聚类与Markov链法的西安市某线路城市客车工况构建
李耀华, 邵攀登, 翟登旺, 任田园, 宋伟萍, 刘洋, 赵承辉
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 341-349.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.015
摘要374)   HTML12)    PDF (2109KB)(35)   

为了对特定区域构建符合当地车辆行驶特征的行驶工况,基于聚类与Markov链法构建了西安市某线路城市客车的行驶工况,确定了聚类个数及特征参数组合,提出了构建工况长度的确定方法,从能耗角度定义汽车行驶时的单位里程比能耗作为工况选取标准,从50条候选工况中筛选出该线路的代表工况。结果表明:与聚类法工况和V-A矩阵法工况相比,基于聚类与Markov链法构建的行驶工况与样本数据偏差最小,平均偏差率为1.17%,百千米能耗相差最小,偏差率为0.069%,显示基于聚类与Markov链法构建的行驶工况精度更高,更能反映车辆的实际行驶状况工况。

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用不同算法时载荷条件对重型车比排放影响的对比试验
张凡, 李梁, 于津涛
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 397-405.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.021
摘要358)   HTML12)    PDF (3700KB)(44)   

为了定量评价重型车单位行驶里程排放、单位发动机做功排放水平随载荷比例的变化情况,对于6辆国Ⅵ标准车辆和2辆国Ⅴ标准车辆,使用车载排放分析系统,进行了不同载荷比例的实际道路工况排放试验。结果表明:国Ⅵ车辆单位行驶里程颗粒物数量(PN)排放载荷修正系数随着载荷比例的增大而显著增加,拟合曲线斜率为0.011 9,而国Ⅴ车辆的斜率为0.001 2,远低于国Ⅵ车辆。 随着载荷比例的增大,国Ⅵ重型车单位发动机做功的PN和NOx排放增加,CO2排放不变,CO排放降低; 行驶相同的里程时,载荷比例越大的国Ⅵ重型车,单位质量整车的PN排放水平越高,CO、CO2和NOx排放水平越低。在高载荷比例条件时,国Ⅵ车辆在最初的市区阶段和最后的高速阶段出现了很高的PN峰值。

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基于6σ设计的插电混合动力客车的能量管理策略
赖辉平, 侯亮, 王少杰, 刘强生
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 358-367.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.017
摘要353)   HTML75)    PDF (2613KB)(39)   

为提高城市插电式混合动力客车(PHEB)对随机质量、不同道路坡度、不同工况的适应性,本文提出了一种基于6σ设计的PHEB能量管理策略设计方法。将随机载客量作为噪声因子;离线过程采用6σ设计和等效燃油消耗控制策略(ECMS),获得能够对抗随机载荷变化的鲁棒控制参数;在线过程采用K最邻近法(KNN)行驶工况在线识别模型,实现复杂道路下的自适应控制。结果表明:该方法与基于规则的控制策略相比,100 km油耗平均减少了2.64 L。因此,该方法提高了混合动力城市公交客车的在不同工况环境下的适应性。

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基于SSI-PSO的汽车碰撞试验时序数据处理与分类方法
李晗, 刘钊, 朱平
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 259-268.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.005
摘要342)   HTML60)    PDF (2184KB)(76)   

为实现汽车碰撞试验假人响应曲线数据集的类别辨识,研究了面向智能优化算法的问题转换与构造方法。针对假人曲线数据的特征处理与分类过程,提出了一种基于社会蜘蛛粒子群优化算法(SSI-PSO)的碰撞试验多变量时序数据特征选择与分类方法;利用汽车碰撞试验采集的假人曲线数据,测试和验证了该方法。结果表明:本文方法可获得面向假人曲线数据分类的最佳特征组合方式与较小规模的神经网络结构;该方法的假人曲线分类模型性能提升17.5%、分类精度达到96.5%。因而,实现了对碰撞试验假人响应曲线标注信息的有效分类。

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基于DRL的四轮独立驱动电动车辆的侧向车速估计
郑阳俊, 贺帅, 帅志斌, 李建秋, 盖江涛, 李勇, 张颖, 李国辉
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 309-316.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.011
摘要321)   HTML12)    PDF (2076KB)(73)   

为精确估计车辆行驶状态,提出了一种四轮独立驱动电动车辆侧向车速估计方法。基于深度强化学习(DRL)范式,设计了侧向车速估计方法的架构;基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,设计了DRL智能体;采用循环神经网络,搭建了DDPG算法中的Actor网络和Critic网络。基于设计的奖励函数和训练场景,借助Matlab/Simulink软件,完成了算法的实现和训练;并通过在车辆双车道变换等实际行驶工况的仿真,进行了验证。结果表明:在经过了630次的学习训练之后,与扩展Kalman滤波方法相比,本文方法的估计精度提升40%。因而,本文方法能够在常用行驶工况中对车辆侧向车速进行估计。

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某商用车发动机舱冷却模块布局优化
周东辉, 罗仁宏, 王之丰
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 378-385.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.019
摘要321)   HTML13)    PDF (2717KB)(52)   

为了改善某商用车发动机出水温度和整车风阻,提出了一种对发动机前舱冷却模块位置参数化研究方法。联合一维和三维计算平台建立了样车发动机舱计算模型,基于计算模型对以发动机舱内中冷器、散热器、冷却风扇和发动机本体之间距离为优化变量的四因素四水平正交试验进行发动机出水温度和整车风阻因数计算,利用极差法对正交试验结果进行分析得到各因素、各水平对发动机冷却效果和机舱气动阻力影响主次关系,从而确定最优组合方案。结果表明:最优方案相比原始发动机出水温度下降了2.3 ℃,比原始风阻因数降低了9.03,该优化方法能有效降低发动机出水温度和整车风阻。

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基于仿真的不同添加成分对HCCI天然气发动机性能影响
孙楠楠, 王晓艳, 王丹, 贾德民
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 386-396.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.020
摘要296)   HTML14)    PDF (2658KB)(43)   

该文针对天然气混合均质压燃(HCCI)发动机存在的低负荷易失火问题,基于一台改装的单缸机搭建了相应的三维模型,从缸内燃烧特性和助燃机理两方面对比分析了氢气(H2)、臭氧(O3)和二甲醚(DME) 3种气态添加成分对天然气HCCI发动机性能的影响。结果表明,3种添加成分均能改变天然气空气混合气的自燃燃烧特性,增强着火能力,提前燃烧相位,均可实现天然气HCCI向低负荷范围扩展;自由基OH是强化天然气HCCI燃烧的重要组分,H2和O3的助燃机理在于增加自由基OH浓度,加快甲烷消耗反应速率,DME的助燃机理在于引燃天然气;H2是一种扩展天然气HCCI发动机低负荷运行边界的优良添加成分。

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电动客车车门振动特征和加速寿命试验
冯晓乐
汽车安全与节能学报    2022, 13 (2): 276-281.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.02.007
摘要292)   HTML9)    PDF (4196KB)(80)   

为了保证电动客车车门的安全性和可靠性,采用汽车试验场模拟汽车行驶全寿命过程,进行加速寿命试验。对比分析了城市道路和试验场石块道路行驶过程中电动客车车门振动加速度信号的时域和频域特征。基于疲劳损伤可靠性理论,建立了加速寿命试验模型,计算了加速寿命试验时间。结果表明:车门振动以1~20 Hz的低频振动为主,顶部振动大于底部振动,3个方向振动大小依次为垂向、纵向、横向;客车石块道路的振动量级远大于城市道路的振动量级,振动频域分布特征基本相同。采用前车门支柱下安装点的振动数据,城市道路运行2.88 万h可缩短至石块道路运行8.11 h,即可达到全寿命可靠性验证效果。

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