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2024年 第15卷 第3期 刊出日期:2024-06-30 上一期   
综述与展望
中国混合动力汽车动力总成技术进展
许敏, 张亦嘉
2024, 15(3):  269-294.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.001
摘要 ( 138 )   HTML ( 12)   PDF (4532KB) ( 96 )  

在国家政策与市场需求的双重驱动下,2021年以来,中国品牌混合动力汽车动力总成技术实现突破,围绕中国市场特点与消费者用车习惯推出一批具有中国特色、世界范围内领先的混合动力汽车产品。近期混合动力汽车市场销量呈爆发式增长,2023年中国市场混合动力乘用车销售超300万辆,同比增长83%。然而,受近年来汽车领域电动化浪潮影响,行业内尚存关于混合动力汽车仅为过渡性技术的观点,部分消费者对国产混动汽车技术产品力仍存质疑。为纠正对混合动力汽车的片面性、偏见性认识,该文围绕中国混合动力汽车动力总成技术路线展开,聚焦多样化的混动架构与专用化的核心部件,提出新的混合度定义作为动力总成电气化程度的统一评价标准,探讨国内外主流混动技术异同,剖析当下中国最前沿的混动技术特点与发展趋势,厘清中国混动汽车动力总成的发展脉络。研究表明:中国式混动汽车以大容量动力电池与插电式混合动力为技术特色,实现发动机、电机两大驱动动力源以及动力电池、增程系统两大动力能量源的灵活混合与优势互补。与纯内燃机车相比,得益于电驱动技术辅助,混合动力汽车聚焦提高发动机热效率、发动机高效区利用率以及整车燃油经济性。与纯电动车相比,混合动力汽车则基于发动机的增程发电,以高性价比和高便利度解决纯电动车的补能焦虑;并通过结合发动机直驱、变速器动力放大等机械驱动技术,以更低的硬件成本实现更稳定的强劲动力输出。混合动力汽车的独特优势使其作为长期性技术路线,将成为带动汽车产业向碳中和方向转型升级的关键,该文对当下市场的深度分析和未来趋势的理性推测将为中国混动技术的进一步发展提供有益参考。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
智能网联环境下车载终端的发展现状与挑战
张永升, 李逸椆, 王亮, 徐志刚
2024, 15(3):  295-308.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.002
摘要 ( 61 )   HTML ( 1)   PDF (1636KB) ( 25 )  

随着智能网联技术的快速发展,智能网联汽车装配的智能车载终端功能也相应扩展。经过数十年的进步,智能车载终端系统在多个领域取得了显著的发展,并在自动驾驶领域展现出巨大的潜力。该文从智能车载终端在智能网联环境中的现状入手,描述了智能车载终端系统的架构,并回顾了在车间通信和车路协同赋能下车载终端系统的发展历程;对5G时代车联网无线通信技术的创新对智能车载终端发展的重大影响做了深入分析,并详细回顾了在协同驾驶与控制、边缘计算与雾计算、数字孪生等领域的最新研究成果,同时指出了智能车载终端在信息安全和自动驾驶测试领域面临的挑战。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
汽车安全
考虑经验驾驶行为的入弯实时类人速度规划方法
陈绮桐, 赵东, 刘丛志, 李亮
2024, 15(3):  309-320.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.003
摘要 ( 41 )   HTML ( 5)   PDF (3984KB) ( 26 )  

为提高自动驾驶汽车的安全性、舒适性与通行效率,提出了一种考虑到滑行及安全速度的类人入弯速度规划策略。该策略基于混沌优化理论与实车弯道行驶速度数据,通过将车辆的入弯速度规划问题构建为多目标优化问题,建立了舒适模式与效率模式。通过定义奇点速度,简化了非线性高阶约束条件。结果表明:在该策略规划中,在不同弯道场景下,横向加速度和纵向加速度均在摩擦圆约束内,可保证车辆的行驶安全。相比于未考虑滑行的方法,在舒适模式下,该策略产生的纵向加速度减小9.76%,通行效率提高61.73%;在效率模式中,纵向加速度为加速度阈值,满足加速度约束,通行效率提高88%。因而,无论舒适模式还是效率模式,该方法均可兼顾舒适性和通行效率。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于时空结合的道路交通事故的黑点判别方法
陈春, 王晨宇, 张道文
2024, 15(3):  321-328.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.004
摘要 ( 54 )   HTML ( 0)   PDF (1230KB) ( 16 )  

为精准识别道路交通事故黑点,辅助交通事故的防控,提出了一种基于时空结合的交通事故黑点判别方法。以时空重叠率,来衡量道路危险程度;用双曲正切函数拟合时空重叠率的累积频率;将拟合函数最小曲率半径对应的点,规定为临界值;以大于临界值的时空复合点,来判别为事故黑点;对成南(成都—南充)高速第二辖区交警大队收集的交通事故数据,进行实例研究。利用本时空结合的判别方法,从64例有效案例中,共判别出13个事故黑点。结果表明:事故频率法、累积频率曲线法、核密度分析法、时空重叠率法的碰撞预测准确率指标(CPAI)值分别为2.29、2.03、2.03、2.29,这意味着:时空重叠率法具有良好的判别准确性。时空重叠率法同时结合空间和时间维度,增加了黑点判别的可靠性。

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通过嵌合管来增强负Poisson比结构的耐撞性能
周建中, 聂冰冰, 孙会明, 黄健, 王良模, 高强
2024, 15(3):  329-336.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.005
摘要 ( 29 )   HTML ( 2)   PDF (3802KB) ( 14 )  

为了提高结构耐撞性,从而实现车辆轻量化,提出了一种嵌合管(由薄壁方形管嵌入双箭头格子而组成的)具有负Poisson比的增强型结构。通过负Poisson比的收缩效应,来增强负Poisson比结构和嵌合管的耦合作用。建立了增强型结构的有限元模型,并通过压缩试验,来验证其准确性;通过数值方法,在轴向载荷下,比较双箭头点阵结构、结构填充管和嵌合管负Poisson比增强型结构的耐撞性能,并进行了参数分析。结果表明:与双箭头点阵结构和填充管结构相比,增强型结构的总吸收能量为1.12 MJ,提升了约40%;比吸能13.2 kJ/kg,提升了约30%;短梁的夹角70°、长梁的夹角40°、长梁厚度1.4~1.6 mm、短梁厚度1.2 mm的结构填充管结构,具有较大的比吸能和较小的碰撞峰值力;增加嵌管厚度显著提升耐撞性能,但结构质量急剧增加,嵌管厚度达到1.2 mm左右时,兼顾耐撞性和轻量化的需求。

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基于自适应自编码器假人力学响应降维和重构方法
侯志平, 朱海涛, 刘灿灿, 杨佳璘
2024, 15(3):  337-343.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.006
摘要 ( 44 )   HTML ( 3)   PDF (1501KB) ( 15 )  

为了解决碰撞假人力学响应曲线的降维和重构问题,基于标准自编码器原理和假人力学响应曲线特征,添加限制条件,构建了自适应自编码器方法;选取假人的头部重心合成加速度曲线数据,经过数据清洗和取样后,作为样本数据;计算标准自编码器和自适应自编码器的互相关系数和重构均方误差,对比验证该自编码器的线性和非线性降维和重构能力。结果表明:该自编码器对假人力学响应数据的线性的升维重构误差为2.6%;对非线性的升维重构误差为2.4%;低维数据的协方差值接近于0。因此,本文所提方法可对假人力学响应数据实施线性和非线性降维,并可实现升维重构,且降维得到的低维数据具有强独立性。

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汽车节能与环保
基于特征阻抗及滑动t方法的变电流快充析锂检测方法
郝祯淇, 王学远, 李嘉伟, 戴海峰, 魏学哲
2024, 15(3):  344-350.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.007
摘要 ( 47 )   HTML ( 3)   PDF (1315KB) ( 10 )  

在低温、高倍率等充电情况下,锂离子电池的石墨负极会发生析锂现象,对电池的寿命和安全性造成严重影响。为了解决锂离子电池在变电流快充工况下析锂的在线检测问题,该文提出了一种基于特征阻抗与滑动t检验的在线析锂检测方法。采用在直流充电电流的基础上叠加1 Hz正弦交流激励电流来实时测量特征频率阻抗,探究变电流充电时阻抗随电池析锂的变化规律; 继而利用特征阻抗实部的变化与电池负极析锂的相关性,针对变电流快充工况,提出了基于滑动t方法的在线检测析锂起始点的检测方法。结果表明:该方法可以实现充电过程中5%SOC的延迟内识别析锂起始点,有利于形成闭环充电策略,最大限度地减少析锂危害。

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质子交换膜燃料电池随行波流场设计与传质特性
朱鑫宁, 王茜, 刘荣康, 朱思明, 张剑波, 周伟
2024, 15(3):  351-359.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.008
摘要 ( 19 )   HTML ( 0)   PDF (2631KB) ( 12 )  

为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)的膜电极的传质性能与电池的功率密度,设计了一种以圆弧凹面作为强化传质结构的随行波流场板。结合铣削工艺,实现了随行波流场结构的制造。采用计算流体动力学软件,建立包括随行波流场与膜电极在内的燃料电池三维模型。实验验证了该模型的准确性。探索了强化传质结构对电池内部速度场、浓度场及电场的分布规律,分析了电池性能的提升效果。结果表明:与流道深宽0.6 mm×0.8 mm的常规流场相比,该文的随行波流场的平均流速提升了27.7%,压损降低了19.2%,双极板—气体扩散层界面的氧气含量提升了1.44%,出口的排水速率增大16.7%,功率密度提升了8.6%。

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闪沸喷雾孔几何形状对孔内流动特性影响的数值模拟
尹鹏, 许敏
2024, 15(3):  360-367.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.009
摘要 ( 23 )   HTML ( 1)   PDF (1618KB) ( 17 )  

研究了汽车直喷汽油机喷嘴的几何形状对于闪沸喷雾孔内流动以及相变过程的影响机理。基于热不平衡假设建立了一维的两相相变流动模型,对于具有不同喷孔流道长度、直径、入口处圆角以及流道锥角的结构,分析了闪沸喷雾孔内流动的特性。将该模型结果与作者团队先前的实验结果进行了精度比对,验证了模型的准确性。结果表明:喷孔流道长度越长,孔径越小,从而孔内相变越剧烈。流道入口处圆角会减少喷孔内部蒸汽的生成。收缩型喷孔压降较小,孔内蒸汽相的生成也相应减少,从而扩张型喷嘴增大蒸汽产生速率。不同的喷孔结构,改变了流道内的压力以及速度分布;压力分布影响了气泡的生长速率,速度分布影响了气泡的生长时间,而两者共同作用影响了孔内的相变特性。

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基于集成学习与数据驱动的电动汽车动力电池多维度故障预警
王健俊, 陈豪, 付元承
2024, 15(3):  368-378.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.010
摘要 ( 21 )   HTML ( 0)   PDF (2358KB) ( 13 )  

针对汽车动力电池风险预测中单一算法在非均衡数据集上性能欠佳,以及分析维度不足等问题,提出一种建立在多维特征之上的数据驱动多模型集成学习方法以实现电池故障预警。根据内外部因素从电池状态、行驶状况、历史信息和时间环境多方面提取特征,以还原真实应用场景;通过Filter-Wrapper法剔除冗余无效信息来进行特征筛选,以提高鲁棒性;在Bayes优化结合网格搜索法完成超参数调优的基础上,构建了以SVM、LightGBM和XGBoost为初级学习器、LR为次级学习器的异质集成Stacking模型。结果表明:考虑了外部特征后的融合模型在评估指标上综合表现最好,其中在中、高等级的故障预警上召回率分别达到了85.81%和88.92%,相较传统仅考虑电池内部特征的单一模型有着更好的预测精度和泛化能力。

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PAN/UiO-66-NH2 / Nafion复合纳米纤维质子交换膜制备与性能
孙静怡, 韩丁波, 葛婧, 郭晗, 张剑波, 刘勇
2024, 15(3):  379-386.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.011
摘要 ( 13 )   HTML ( 0)   PDF (1835KB) ( 4 )  

氢燃料电池中质子交换膜的质子传导率在低湿度下会急剧降低,且膜在高湿度下还会过度溶胀,成为限制燃料电池应用的因素之一。为平衡二者之间的关系,提高膜的尺寸稳定性,该研究将聚丙烯腈(PAN)纤维和金属-有机框架(MOF)UiO-66-NH2结合,并探究水解时间、反应温度对UiO-66-NH2在PAN纤维上原位生长的影响,制备了MOF功能化的纳米纤维质子交换膜。结果表明:该复合膜质子传导率比PAN/Nafion可最高提升175.36%,60 ℃时其溶胀率与Nafion相比降低了179.10%,能有效提高尺寸稳定性和机械强度,具有良好的发展前景。

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一种新的机动车排放清单的时间分配方法
王金萍, 冯海霞, 赵欢欢, 韩国华, 霍苗苗, 施庆利, 宁二伟
2024, 15(3):  387-394.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.012
摘要 ( 17 )   HTML ( 2)   PDF (1407KB) ( 7 )  

为提高网格化机动车排放清单的精度,对时间分配模型进行改进和优化。将反应实际交通运行状况的拥堵延时指数与交通流三参数模型相结合,提出了新的基于拥堵延时指数的时间分配模型,并以济南市为验证区进行分析和验证。结果表明:经该文构建的时间分配模型分配后的污染物排放量的月、日、时的变化趋势与监测数据的变化趋势一致;基于新模型分配后的网格化NO2排放清单,采用空气质量模型(CMAQ)模拟的效果得到了显著提升,归一化平均偏差、归一化平均误差分别减少约21.6%和23.7%。该文提出的时间分配模型反应实际的交通流状况,弥补了抽样调查数据的不足,且符合交通流三参数模型,对机动车排放的精准管控、污染治理等都具有重要的参考意义。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
氨替代率对柴油发动机的燃烧及排放性能的仿真
胡圣琦, 王洁, 蔡云凯, 祝能
2024, 15(3):  395-401.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.013
摘要 ( 23 )   HTML ( 1)   PDF (1434KB) ( 10 )  

内燃机引入氨燃料,有利于减少汽车污染物排放。该文研究了掺氨后的柴油发动机的燃烧品质以及污染物排放性能。针对某商用车柴油发动机,采用发动机缸内Converge仿真分析软件,建立三维仿真模型,分析掺氨能量比为0%~40%的5组燃料的燃烧及排放性能。结果表明:随着氨替代率的提高,发动机滞燃期有延长趋势,燃烧持续期先缩短后延长,缸内平均温度、缸压下降;CO、NO和碳烟排放显著降低,氨替代率为40%时,CO排放量降低了41.6%,NO排放量降低了68.7%,碳烟排放量降低了17.2%。因而,柴油发动机掺氨燃烧可有效降低排放水平,但需要控制氨能量比例在合理范围以防止燃烧恶化。

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智能驾驶与智慧交通
双端通信时延下网联车辆纵向队列的分布式控制器设计与分析
王靖瑶, 黄江山, 郭景华, 李克强
2024, 15(3):  402-412.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.014
摘要 ( 29 )   HTML ( 7)   PDF (2367KB) ( 29 )  

网联车辆队列系统的双端通信时延会极大影响队列的控制性能,而且在极端情况下,甚至可能引发队列失稳、发生碰撞的现象。该文在充分考虑车云双端通信时延的基础上,提出了一种基于云的分布式控制算法。通过一定假设,对云控场景下的车辆队列使用采样控制系统的方法进行建模,将双端通信时延进行统一;使用Riccati不等式设计了状态反馈分布式控制器,使用Lyapunov-Razumikin定理分析了控制算法的渐近稳定性,进而得到时变时延上界与通信拓扑、耦合增益之间的关系。结果表明:存在一个合适的耦合增益使得所能容忍的时延上界最大,且通信拓扑Laplacian矩阵最大与最小特征值的比值与时延上界大小呈负相关的趋势。

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采用转角补偿LQR的自动驾驶集卡路径跟踪控制
曹莉凌, 刘威, 代堃鹏, 周国峰
2024, 15(3):  413-423.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.015
摘要 ( 29 )   HTML ( 8)   PDF (1944KB) ( 18 )  

为了解决自动驾驶集卡中半挂车在行驶过程中的路径偏移问题,提出了一种引入铰接角偏差和转角补偿的线性二次调节器(LQR)控制方法。基于集卡三自由度动力学模型建立了考虑铰接角偏差的路径跟踪误差模型;通过采用比例-积分-微分(PID)算法进行转角补偿设计了LQR路径跟踪控制器;通过MATLAB/Simulink和TruckSim搭建联合仿真平台,在不同工况下进行仿真分析验证。结果表明:通过采用提出的路径跟踪算法,引入PID转角补偿,牵引车平均距离偏差降低62%以上,半挂车平均距离偏差降低31%以上,航向偏差和铰接角偏差也均有所改善。因此,该文提出的控制算法具有较好的路径跟踪性能,提高了对期望路径跟踪的精度和稳定性。

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基于车路协同技术的超高速公路虚拟轨道系统研究
何永明, 权聪, 邢婉钰
2024, 15(3):  424-432.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.016
摘要 ( 21 )   HTML ( 1)   PDF (1963KB) ( 11 )  

为保障超高速公路行车安全,论证虚拟轨道系统在超高速公路上应用的可行性,以车路协同技术为基础,搭建了超高速公路虚拟轨道系统模型。通过建立实时车辆动态坐标系,结合车辆偏离安全区域,计算出车辆横向偏转角度阈值;利用定位系统和路侧单元检测系统,研究了微波测距模块采样频率和安装间距随车速变化的情况。结果表明:在虚拟轨道单侧安全区域为10 cm时,小型两厢车、小型三厢车、中型车、中大型车、大型车车辆横向偏转的最大安全角度范围分别是1.43° ~ 1.59°、1.30° ~ 1.40°、1.22° ~ 1.33°、1.17° ~ 1.25°、1.10° ~ 1.20°;当车辆行驶速度为180 km/h时,路侧单元传感器的采样频率高于27.72 Hz,传感器的安装距离小于6.87 m时可满足要求。

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基于MSFA-Net的车辆及车道线检测算法
文斌, 丁弈夫, 胡一鸣, 彭顺, 胡晖
2024, 15(3):  433-442.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.017
摘要 ( 32 )   HTML ( 2)   PDF (2291KB) ( 16 )  

车辆检测与车道线分割是自动驾驶感知系统的重要组成部分,其基本要求是具有高精度和实时性。鉴此提出一种双任务多尺度特征聚合网络(MSFA-Net),该网络由1个特征提取网络和2个检测分支网络构成,实现了车辆和车道线同时检测。首先使用E-ELAN网络构造共享主干特征网络;在车辆检测分支网络设计增强卷积模块(CBS+)进行自下而上的特征融合以提升精度;在车道线检测分支网络使用特征融合模块(FeatFuse)对多分辨率特征进行自适应加权融合,配合空洞卷积语义感知模块(CDBS)使用梯形结构的多空洞值卷积对融合特征进行采样,以提升不连续车道线及其他非线性车道的分割精度。结果表明:在BDD100K数据集上,该文网络MSFA-Net其平均精度均值、召回率、像素准确率分别达到了81.3%、90.1%和80.1%,检测帧率达到了41.6 帧/s,能较好适应真实行车环境的需求。

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2019 Vol.10 No.4 No.3 No.2 No.1
2018 Vol.9 No.4 No.3 No.2 No.01
2017 Vol.08 No.04 No.03 No.02 No.01
2016 Vol.07 No.04 No.03 No.02 No.01
2015 Vol.6 No.04 No.03 No.02 No.01
2014 Vol.5 No.04 No.03 No.02 No.01
2013 Vol.4 No.4 No.3 No.2 No.1
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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3021)      PDF (2451KB)(7280)   
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3060)      PDF (1518KB)(7128)   
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
欧洲新能源汽车现状与发展趋势
汪善进, 程远
汽车安全与节能学报    2021, 12 (2): 135-149.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2021.02.001
摘要1254)   HTML104)    PDF (1247KB)(6985)   

该文介绍了欧洲新能源汽车的现状和发展趋势,内容涉及欧洲汽车市场、欧盟的碳排放法规、欧洲各国政府的新能源推动政策、欧洲车企的新能源汽车战略和技术路线。尽管欧洲各大车企的新能源汽车长远目标不同,但因为他们必须遵循相同的CO2排放法规,短期内的技术路线大同小异,即纯电动与插电式混合动力齐头并进。动力电池方面,欧洲车企都采用三元锂电池技术;纯电动驱动系统方面,欧洲车企基本都采用驱动电机加单速减速器的配置方式;混合动力方面,欧洲车企的选择以并联结构为主,既有利于优化能量传递效率,丰富工作模式,又能充分发挥欧洲车企在发动机和变速箱技术方面的传统优势。值得一提的是,混合动力专用变速箱(DHT)技术已经在欧洲成功上市。这种技术更能充分发挥电气化动力总成的优势,正在形成发展潮流。欧盟严格的CO2排放法规是保证新能源汽车在未来几十年里持续发展的最大推手。欧洲在传统汽车技术、生产、销售方面的雄厚实力也正在变成其新能源汽车发展的强大优势。预计在未来的10年里,欧洲的新能源汽车份额将会持续而稳定地增长,2040年前新能源汽车将主导欧洲市场。

图表 | 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1394)      PDF (2587KB)(6598)   
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。
相关文章 | 多维度评价
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980)      PDF (2285KB)(6128)   

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。

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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1352)      PDF (2806KB)(5983)   

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。

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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1965)      PDF (2996KB)(5830)   
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。
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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2128)      PDF (2391KB)(5536)   
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。
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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738)      PDF (1538KB)(5377)   

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。

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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3130)      PDF (1917KB)(5013)   
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2588)      PDF (2516KB)(4870)   
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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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2212)      PDF (1954KB)(4800)   
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2293)      PDF (3857KB)(4771)   
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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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1468)      PDF (1365KB)(4590)   
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2280)      PDF (1760KB)(4428)   
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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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481)      PDF (2781KB)(4029)   

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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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3077)      PDF (1740KB)(4015)   
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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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2780)      PDF (2382KB)(3894)   
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2578)      PDF (8392KB)(3834)   
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1341)      PDF (3316KB)(3781)   

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2261)      PDF (4938KB)(3646)   

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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碳中和背景下内燃机低碳和零碳技术路径及关键技术
帅石金, 王志, 马骁, 徐宏明, 何鑫, 王建昕
汽车安全与节能学报    2021, 12 (4): 417-439.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2021.04.001
摘要5077)   HTML634)    PDF (4021KB)(3607)   

自2020年9月中国在七十五届联合国大会上承诺“2030年碳达峰、2060年碳中和”以来,世界主要国家和地区2016年签署的《巴黎协定》控制全球气温上升幅度及采取碳中和政策和行动进入加速期。内燃机作为量大面广的道路、非道路移动机械和国防装备主导动力,在近中期肩负节能减排重要使命的同时,也面临着未来如何实现碳中和的巨大挑战和重要机遇。本文在分析欧、美、日、中等主要地区和国家碳中和政策和行动的基础上,提出并论述了内燃机近中期低碳和中远期零碳的两条技术路径及其可行性,以及内燃机使用生物质燃料、绿氢、绿氨和绿电合成液体燃料(e-fuel)等碳中和燃料需要解决的关键技术,旨在为内燃机的未来探索可持续发展之路。现有研究表明:内燃机作为一种高效高功率密度的燃料化学能转化为机械能的热力机,通过与电动化和智能化技术结合仍有较大的节能提升空间;内燃机相比氢燃料电池动力,产业链更完整,技术成熟度更高,成本更低,未来通过燃用碳中和燃料的新能源内燃机,仍可以在重型卡车、工程机械、船舶、航空等大型动力装备以及混合动力系统中得到大规模应用,促进中国能源和交通领域早日实现碳中和。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
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2885)      PDF (1907KB)(3581)   
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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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2071)      PDF (2734KB)(3554)   
        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。
相关文章 | 多维度评价
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2745)      PDF (3466KB)(3526)   
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。
相关文章 | 多维度评价
“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1015)      PDF (1124KB)(3495)   

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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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2260)      PDF (2170KB)(3470)   
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。
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3139)      PDF (2466KB)(3435)   
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。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
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2945)      PDF (1445KB)(3432)   
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
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3003)      PDF (2128KB)(3432)   

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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双碳目标下商用车动力传动系统技术特征与展望
徐向阳, 赵俊玮, 董鹏, 王书翰, 刘艳芳
汽车安全与节能学报    2023, 14 (4): 395-412.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.04.001
摘要231)   HTML25)    PDF (4252KB)(542)   

商用车是道路运输的重要力量和碳排放大户,实现商用车绿色转型发展是推动汽车产业快速实现双碳目标的重要突破点。然而,政策驱动和市场需求对商用车技术发展提出了新的挑战与要求,尤其是动力传动系统呈现出多种技术路线并存的发展局面。该文针对传统燃油、混合动力、纯电动和燃料电池商用车等采用不同动力来源方式下的中重卡、轻微卡和皮卡、客车等应用场景,对不同动力传动系统技术特征、产品谱系、场景适用性以及技术现状及发展趋势进行分析,并对商用车动力传动系统技术发展提出新的展望,以期为商用车动力传动系统技术路径选择和技术创新发展提供参考依据。

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欧洲汽车动力系统多元化的发展趋势和展望
徐宏明
汽车安全与节能学报    2024, 15 (2): 137-153.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.02.001
摘要220)   HTML27)    PDF (3142KB)(216)   

当前,全球能源结构处在变革时期,低碳和零碳化是包括汽车行业在内的所有经济运行和规划活动中的重中之重。汽车动力系统的能源呈现多元化的发展趋势,始于轻型车的电动化已成为不可逆转的总体方向,而氢时代在到来之前面临各种技术和非技术类等诸多问题的挑战。电动化带来的一个更为广泛应用的新技术是人工智能(AI),从而使得汽车动力系统逐步突破传统设计方法的局限得以适应更加复杂的环境条件并获得高效率。该文介绍欧洲汽车动力系统电动化和多元化的发展趋势, 针对欧盟正在考虑中的电力合成燃料等问题并结合动力系统智能化等发展趋势,对欧洲汽车技术领域在2035年前的研发动向作出相关思考以及展望。

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电动汽车与清洁能源融合发展技术研究与展望
朱明, 季金华, 金盛, 季毓婷, 别一鸣
汽车安全与节能学报    2024, 15 (1): 1-19.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.001
录用日期: 2024-01-28
预出版日期: 2024-02-29
摘要192)   HTML23)    PDF (2593KB)(137)   

以光电、风电为代表的清洁能源发电技术可为电动汽车提供清洁的电力供给,减少全生命周期碳排放,助力交通领域“双碳”战略目标的实现, 因此近年来得到迅猛发展。为了推动交能融合技术的应用,明确相关研究中的关键问题,该文综述了国内外学者过去10年在电动汽车与清洁能源融合技术方面的研究进展。首先,介绍了二者融合发展的必要性与现实意义;其次,将已有研究成果分为公路环境与城市道路环境两类,分别从电网、充电站、车辆3个层面归纳了当前电动汽车与清洁能源融合技术的研究成果;最后,考虑到清洁能源发电以及电动汽车充电存在较强的随机波动,对未来发展提出了加强公共领域交能融合发展、构建多种互补型清洁能源发电策略、建立“源—网—荷—储”集成优化技术、强化分布式微电网能源自洽调度、加强无线光伏充电公路运营管理等建议。

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甲醇燃料的应用现状及其展望
姚春德, 姚安仁
汽车安全与节能学报    2023, 14 (5): 521-535.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.05.001
摘要170)   HTML25)    PDF (4727KB)(139)   

甲醇的物性与汽油、柴油相近,常温、常压下是液体,生产资料丰富,方便储存、运输和加注。绿色甲醇已经被国际航运界公认为低碳和碳中和的燃料,在船舶动力上应用日益增长。中国是具有全球最大甲醇产能以及最大产量的国家,产能和产量都占全球近60%。甲醇生产不仅可用煤炭和天然气做原料,更具有用可再生电力制氢,然后与二氧化碳合成绿色甲醇的能力。中国对甲醇用作替代石油燃料的研发工作由来已久,不仅在工农业领域得到大量应用,而且也大量应用在交通运输领域。自20世纪70年代以来开展的甲醇在内燃机上替代汽油、柴油研究,目前已经在应用技术上取得根本突破。不仅在乘用车、商用车得到规模应用,也在工程机械、内燃机车和中高速船舶动力应用上取得突破,实现甲醇应用技术完全独立自主。该综述简要介绍甲醇的生产、对甲醇毒性的认识、绿色甲醇的发展、甲醇在工农业和交通领域方面的应用概况,重点介绍在车辆、船舶、内燃机车、发电机组的汽油机和柴油机上应用甲醇的技术特点,指出其发展存在问题并展望甲醇应用的未来。

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基于中国汽车-行人事故数据的老龄人与青壮年行人损伤特征对比分析
刘贽, 林淼, 代兵, 王文霞, 孟庆南, 莫富灏
汽车安全与节能学报    2024, 15 (2): 154-160.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.02.002
摘要146)   HTML11)    PDF (1260KB)(81)   

为明确老龄与青壮年行人事故损伤特征及损伤风险之间的差异并为行人碰撞安全法规提升提供理论基础,对中国交通事故深度调查(CIDAS)数据库中提取的496例老龄行人和431例青壮年行人事故样本进行了研究。对比分析了老龄与青壮年行人损伤部位分布及具体部位损伤类型的异同;建立了基于车辆碰撞速度的老龄与青壮年行人头部AIS3+、胸部AIS3+及下肢AIS2+的损伤风险曲线。结果表明:老龄与青壮年行人胸部损伤比例差异高达20.9%;在40 km/h碰撞车速时,2类行人头部、胸部和下肢损伤风险差异分别为38.9%,39%、21.2%。因此,中国行人碰撞安全法规的提升可差异性考虑老龄人与青壮年行人的测试方法或损伤准则,尤为必要考虑纳入汽车-老龄人胸部碰撞测试评价方法。

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中国混合动力汽车动力总成技术进展
许敏, 张亦嘉
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 269-294.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.001
预出版日期: 2024-06-30
摘要138)   HTML12)    PDF (4532KB)(96)   

在国家政策与市场需求的双重驱动下,2021年以来,中国品牌混合动力汽车动力总成技术实现突破,围绕中国市场特点与消费者用车习惯推出一批具有中国特色、世界范围内领先的混合动力汽车产品。近期混合动力汽车市场销量呈爆发式增长,2023年中国市场混合动力乘用车销售超300万辆,同比增长83%。然而,受近年来汽车领域电动化浪潮影响,行业内尚存关于混合动力汽车仅为过渡性技术的观点,部分消费者对国产混动汽车技术产品力仍存质疑。为纠正对混合动力汽车的片面性、偏见性认识,该文围绕中国混合动力汽车动力总成技术路线展开,聚焦多样化的混动架构与专用化的核心部件,提出新的混合度定义作为动力总成电气化程度的统一评价标准,探讨国内外主流混动技术异同,剖析当下中国最前沿的混动技术特点与发展趋势,厘清中国混动汽车动力总成的发展脉络。研究表明:中国式混动汽车以大容量动力电池与插电式混合动力为技术特色,实现发动机、电机两大驱动动力源以及动力电池、增程系统两大动力能量源的灵活混合与优势互补。与纯内燃机车相比,得益于电驱动技术辅助,混合动力汽车聚焦提高发动机热效率、发动机高效区利用率以及整车燃油经济性。与纯电动车相比,混合动力汽车则基于发动机的增程发电,以高性价比和高便利度解决纯电动车的补能焦虑;并通过结合发动机直驱、变速器动力放大等机械驱动技术,以更低的硬件成本实现更稳定的强劲动力输出。混合动力汽车的独特优势使其作为长期性技术路线,将成为带动汽车产业向碳中和方向转型升级的关键,该文对当下市场的深度分析和未来趋势的理性推测将为中国混动技术的进一步发展提供有益参考。

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智能电动浪潮下的汽车产业格局重塑
许英博, 李景涛, 高飞翔, 武平乐, 李铮
汽车安全与节能学报    2023, 14 (6): 651-663.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.06.001
摘要106)   HTML16)    PDF (1577KB)(85)   

汽车产业正经历智能电动浪潮,产品定义和产业格局正在被重塑。2023年1—11月,中国新能源汽车销量达830万辆,同比增长37%,新能源汽车渗透率达31%。特斯拉引领汽车技术变革和产业演进趋势,2022年,特斯拉销售整车131万辆,虽然较丰田(约1 048万辆)等厂商仍有较大差距,但其市值已突破7 000亿美元,居全球车企首位,体现出投资者对其发展的乐观态度。复盘特斯拉发展历程,笔者分析其成功的3点主要原因为:全栈技术自主研发;第一性原理定义产品;持续降成本推动销量增长。造车新势力和科技公司积极跟进,传统车企加速转型。2022年,本土品牌占中国新能源汽车市场份额约80%。未来,中国和全球新能源汽车渗透率将持续提升。智能电动浪潮下,汽车产业格局将持续变化。具备全栈自主研发能力、产品定义和重构能力、产业链协调能力的公司有望持续获得更多市场份额。

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基于CART决策树的车辆与行人碰撞中头部损伤风险预测
韩勇, 罗金镕, 何勇, 吴贺, 林旭洁, 蔡鸿瑜
汽车安全与节能学报    2023, 14 (5): 536-543.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.05.002
摘要92)   HTML6)    PDF (1176KB)(104)   

为快速预测汽车碰撞行人头部损伤风险,建立了一种基于多刚体系统动力学仿真方法和分类回归决策树(CART)的预测模型。参考欧洲新车评价规程(Euro-NCAP),开发了具有精细化刚度特征的车辆前部结构多体模型;以行人尺寸、初始车辆速度和行人速度、人车碰撞位置、相对角度为变量,通过全因子设计试验方法,建立了4 500组多体仿真模型;采用CART模型,挖掘变量与动力学响应参数的关联性。结果表明:车辆初始碰撞速度是影响行人头部动力学响应的关键因素;该模型对于碰撞速度和头部损伤准则(HIC15)值的预测精度分别为87.5%和86.8%,平均预测耗时为42.7 ms,两者均具有较高的预测精度和决策能力。该结果可为制定行人头部损伤风险评估实验和损伤防护研究提供理论参考依据。

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基于非线性空气弹簧模型的整车仿真与主客观评价
邬明宇, 郭沛林, 李耀超, 王仕伟, 侯杰, 危银涛
汽车安全与节能学报    2024, 15 (1): 20-28.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.002
录用日期: 2022-11-28
摘要83)   HTML10)    PDF (1573KB)(87)   

应用非线性空气弹簧模型,研究了空气悬架整车的动力学仿真和主观评价。结合空气弹簧频率、振幅相关性模型与Simulink仿真,给出了空气悬架整车7自由度模型,对比了不同路面情形下悬架动行程和簧上加速度的均方根值和功率谱密度。从时域和频率2个角度分析了不同速度、路面及减振器阻尼情形下空气悬架整车的动态特性。对装有不同空气弹簧的整车进行主、客观试验测试。结果表明:悬架动行程预测误差小于7%,簧上位置加速度共振峰值预测误差小于6%,共振频率预测误差小于6%;从而验证了所提模型的普适性和精确性;反映了带空气悬架整车的动态特性,解释了平顺性主客观试验的机理。

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男性老龄乘员年龄增长对损伤风险的影响
唐友名, 谢祥键, 孙贵斌, 王平, 张义, 孙冠豫
汽车安全与节能学报    2023, 14 (4): 413-420.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.04.002
录用日期: 2022-12-12
预出版日期: 2023-08-31
摘要79)   HTML13)    PDF (1168KB)(62)   

为了研究年龄增长对男性老龄乘员损伤风险的影响规律,以Hybrid Ⅲ 50th男性假人为基础,结合中国60~79岁男性老年人身体尺寸,采用MADYMO软件建立具有中国老龄人体特征的多体假人模型。通过耦合乘员座椅约束系统模型,对比分析了4个年龄组(60~64、65~69、70~74、75~79岁)乘员头部、胸部、大腿和综合伤害指标WIC值与年龄因素之间的影响关系,提出了随年龄增长的老龄乘员损伤风险概率模型。结果表明:随着老龄乘员年龄的增长,头部HIC值和合成加速度值、胸部加速度值和压缩量、综合伤害WIC值呈线性上升趋势;当年龄超过74岁时,胸部3 ms加速度值呈“陡峭”指数上升趋势;随着年龄的增长,老龄乘员伤害程度与年龄呈显著的强正相关性(r > 0.97, p < 0.05)。

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智能汽车主动避撞工况的高实时预测控制
段京良, 陈良发, 王文轩, 焦春绚, 刘征宇, 马飞, 李升波
汽车安全与节能学报    2023, 14 (5): 580-590.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.05.007
摘要74)   HTML7)    PDF (3744KB)(118)   

为满足复杂交通场景下智能汽车轨迹跟踪避撞控制的高实时性要求,该文采用了一种循环模型预测控制算法(RMPC)将在线优化问题转化为循环策略参数的离线求解,并进行了仿真试验。根据车辆主动避撞的约束条件,引入惩罚函数将约束型主动避撞优化控制问题转化为无约束有限时域最优控制问题;进而利用循环函数逼近得到不同预测步长控制问题的最优解;最后将算法部署到原型控制器,结合CarSim平台验证了算法的避撞性能以及在线计算的高效性。结果表明:预测步数从12增加到20步,避撞过程最小车距由0.34 m提升至1.38 m,千次实验碰撞次数由44下降到0;与常用在线优化求解器相比,该算法在预测步数为15时,其计算效率提升超过5.6倍。

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中国语境下纯电动微型车全生命周期碳排放
郝旭, 刘成荫, 姜禹彤, 王贺武, 邹岱江, 钟锐恒, 戴锋
汽车安全与节能学报    2024, 15 (1): 47-53.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.005
摘要73)   HTML13)    PDF (947KB)(59)   

为回答中国语境下纯电动微型车能够减碳多少,建立了针对中国语境下的纯电动微型车的全生命周期碳排放的评估模型。基于一组1 030车·天 的纯电动微型车的典型出行数据,使用了与交通有关的温室气体、排放及能耗的全生命周期碳排放核算模型—GREET,该模型包括:制造环节(CTG)、能源周期(WTW)和回收环节(GTC)。结果表明:中国大陆纯电动微型车的日均出行里程37.2 km,73.1%的日出行里程低于50.0 km;在2021年平均电网、采用新欧洲驾驶循环(NEDC)的条件下,纯电动微型车全生命周期CO2当量碳排放为26.8 t,比同级别内燃机汽车低约33%。其中的72%的排放来自纯电动微型车WTW环节,其CO2当量碳排放为19.3 t。电网清洁化程度的提升和动力电池回收比例的增加,将有助于进一步降低纯电动微型车的碳排放。

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基于集成深度强化学习的自动驾驶车辆行为决策模型
张新锋, 吴琳
汽车安全与节能学报    2023, 14 (4): 472-479.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.04.009
录用日期: 2023-04-11
预出版日期: 2023-08-31
摘要71)   HTML8)    PDF (1754KB)(82)   

提出一种基于集成的深度强化学习的自动驾驶车辆的行为决策模型。基于Markov决策过程(MDP)理论,采用标准投票法,将深度Q学习网络 (DQN)、双DQN (DDQN)和竞争双DDQN (Dueling DDQN)等3种基础网络模型集成。在高速公路仿真环境、在单向3车道、4车道、5车道数量场景下,对向左换道、车道保持、向右换道、同车道加速和减速等5种车辆驾驶行为,进行测试和泛化性验证。结果表明:与其它3种网络模型相比,该模型的决策成功率分别提高了6%、3%和6%;平均车速也有提升;100回合的测试,耗时小于1 ms,满足决策实时性要求。因而,该决策模型提高了行车安全和决策效率。

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正面100%碰撞试验中后排小身材女性乘员损伤分析
李海岩, 胡静, 贺丽娟, 吕文乐, 崔世海, 阮世捷
汽车安全与节能学报    2023, 14 (4): 421-430.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.04.003
摘要66)   HTML9)    PDF (2920KB)(158)   

研究后排小身材女性乘员在正面100%碰撞试验中的损伤风险,为提升汽车约束系统的防护性能提供参考数据。应用已验证的符合中国人体特征的第五百分位女性乘员损伤仿生模型(TUST IBMs F05-O)搭载某款经验证的汽车有限元模型,依据C-NCAP(2021年版)正面100%重叠刚性壁障碰撞试验要求,着重对乘坐于后排的小身材女性乘员进行头部、颈部、胸腹部及腰椎损伤分析。结果表明:TUST IBMs F05-O模型脊柱的高生物逼真度能充分表现头颈部围绕安全带的侧向屈曲运动;头部与前排座椅碰撞造成头颈部严重损伤,胸部黏性准则 (VC) 值为0.34,且压缩量较高,肺部受挤压而造成损伤,腰椎损伤指标 (LSI)及腰椎损伤评定参数 (Lfx) 未超出相应的损伤阈值。应用具有高生物逼真度的第五百分位中国女性乘员损伤仿生模型进行汽车碰撞仿真试验,对智能座舱和零重力座椅开发、汽车主被动安全一体研究及未来数字测评方法等针对中国小身材女性乘员的安全防护研究具有重要的应用价值。

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车辆碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤的特性
杨欣, 秦豪毅, 马帅, 宋家锋, 朱勇, 王瑞祥, 许述财
汽车安全与节能学报    2023, 14 (5): 544-554.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.05.003
预出版日期: 2023-10-26
摘要66)   HTML4)    PDF (3352KB)(66)   

研究了车辆碰撞环境下驾驶员手部在方向盘上的主动响应及对人体损伤的影响,以便对于人体损伤标准完善及车辆安全防护设计,提供参考数据。将假人手部结构重建,使手部具备抓握能力。利用关节约束力矩模拟抓握力,设置手部具有抓握力及抓握方向盘不同位置的仿真模型,计算获得假人各部位损伤数值,与标准假人损伤对比。结果显示:抓握状态下,头部伤害指标(HIC)峰值增加37.5%,颈部伸张力矩最大值减少22.3%,胸部压缩量最大值减少3%,大腿压缩力峰值减少36.5%。将方向盘划分为表盘的位置方位,手部位置在11点和4点方位时,头部HIC峰值最大;手部位置在8点和4点方位时,胸部压缩量和大腿压缩力峰值最大。碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤影响较大。

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载人机动两轮车事故及骑乘人员损伤特征分析
刘朱紫, 刘阳阳, 邹铁方, 曹太山
汽车安全与节能学报    2023, 14 (5): 563-569.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.05.005
摘要66)   HTML4)    PDF (1345KB)(35)   

研究了载人机动两轮车(含摩托车和电动自行车)事故特征。分析了170例具有视频的载人机动两轮车事故,统计了一般事故特征,采用系统聚类法,提取了典型事故场景,挖掘不同场景下的人体损伤特征。结果表明:载人机动两轮车事故主要发生在不需照明且路面干燥的十字路口或直线路段;碰撞前的汽车速度多集中在10~50 km/h之间,机动两轮车速度多集中在10~40 km/h之间;所提取的8类典型事故场景,涵盖了全部样本的78.9%,78%以上不同场景间人体头部、胸部损伤之间有显著性差异,这表明所选场景具有代表性;总体上场景内骑乘人员损伤有显著差异,骑车人损伤重于乘员损伤;但当汽车速度为50 km/h直行与摩托车20~40 km/h直行侧面碰撞的场景中,乘员胸部损伤比骑车人更严重。这些结果可为载人机动两轮车事故特征提供先验知识。

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行人过街模拟及车辆右转避障路径规划方法
李文礼, 任勇鹏, 肖凯文, 孙圆圆
汽车安全与节能学报    2024, 15 (1): 99-110.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.011
摘要66)   HTML5)    PDF (3411KB)(27)   

为解决无信号十字路口右转车辆与同侧过街行人的交互冲突问题,提出一种模拟过街行为的行人过街运动模型,设计了车辆横纵向解耦避障路径规划算法,并进行了仿真实验。使车辆面向动、静态行人时能合理切换避障路径规划策略;同时,将过街运动模型驱动下的行人作为车辆避障对象,以过街模型输出的行人未来轨迹生成车辆纵向速度规划障碍位移—时间区域,从而让行人未来运动状态反馈到车辆避障中。结果表明: 本文的行人过街运动模型相对观测值的准确率达到了90%,因此,该模型复现了行人过街过程;能根据行人运动状态切换避障方案,使车辆安全避让过街行人。

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车用CFRP层压圆柱壳冲击损伤分析及最小穿透能量预测
王丹琦, 吴霖滔, 聂冰冰, 车文传, 邹铁方, 张君媛
汽车安全与节能学报    2024, 15 (1): 29-38.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.003
摘要65)   HTML6)    PDF (2705KB)(57)   

为了探究碳纤维增强复合材料(CFRP)在汽车曲面零部件上的应用前景,该文以碳纤维增强复合材料(CFRP)层压圆柱壳作为对象,研究其在落锤冲击工况下的损伤与吸能特性。基于复合材料均质化方法,建立CFRP层压圆柱壳落锤冲击的多尺度模型,探究曲率半径对冲击损伤和能量吸收的影响;并采用非线性拟合方法建立了最小穿透能量与层压圆柱壳材料参数、结构参数及落锤参数之间的函数关系,实现概念设计阶段最小穿透能量的快速预测,对比仿真结果拟合公式的误差在20%以内。结果表明:相较于平板,层压圆柱壳的峰值载荷宽度更大、更平稳。在60 J冲击作用下,层压圆柱壳各铺层损伤面积相对均匀,其中纤维损伤与曲率半径无关,基体损伤面积随曲率半径增大而增大;当曲率半径为100 mm时,层压壳承载及抵抗变形能力较好,具有较好的抗冲击性;当曲率半径为200 mm时,层压壳耗散能量最多,吸能效果较好。

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偏置碰撞中落地式油门踏板对驾驶员小腿损伤特征及保护
康巍, 王刚, 鞠春贤, 王宇, 郭建保
汽车安全与节能学报    2024, 15 (1): 39-46.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.004
摘要65)   HTML7)    PDF (2779KB)(46)   

研究了Euro NCAP正面偏置碰撞工况中落地式油门踏板对驾驶员大腿及小腿产生的伤害机理,并制定了相应的腿部保护策略。对同一个平台上分别搭载悬挂式油门踏板和落地式油门踏板的2款车型,在整车碰撞过程中的脚部运动响应、伤害曲线特征进行分析研究;通过试验及有限元仿真分析,制定了相应的腿部保护策略;进行了整车试验验证。结果表明:悬挂式油门踏板对小腿的伤害产生在小腿下部,伤害形式为脚掌外翻产生的X向弯矩;落地式油门踏板脚掌外翻幅度较小,产生的伤害在小腿上部和大腿部位,伤害形式为由小腿胫骨撞击仪表板产生的胫骨弯曲导致的小腿上部Y向弯矩和膝盖滑动位移。与优化前相比,落地式油门踏板优化后的保护策略,使膝盖滑动位移(DS)降低72.2%,小腿右上胫骨指数(TI)降低48.6%;相对于同平台装载悬挂式油门踏板车型的情况,DS降低11.5%,TI降低25%。

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基于ISSA的燃料电池多电源模糊能量管理策略
罗闯, 许亮
汽车安全与节能学报    2023, 14 (4): 496-504.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.04.012
录用日期: 2023-04-25
预出版日期: 2023-08-31
摘要65)   HTML4)    PDF (1933KB)(38)   

为了提高燃料电池(FC)混合动力汽车(HEV)的经济性,提出一种利用模糊逻辑控制(FLC)的方法对其实现能量管理策略(EMS)。以氢耗量最优为目标,加入超级电容器作为辅助能源,考虑汽车驱动与制动2种状态,把需求功率、超级电容荷电状态、燃料电池的工作效率,添加为模糊控制器输入变量,对模糊规则进行改进。引入改进的麻雀搜索算法(ISSA)对模糊控制器的隶属度函数进行优化,采用Circle映射初始化麻雀种群,同时引入随机游走策略对全局最优解扰动。采用Advisor软件和Matlab/Simulink环境建模并进行联合仿真。结果表明:本文能量管理策略,在城市道路循环工况(UDDS)和高速公路燃油经济性测试工况(HWFET)下,等效氢耗量分别减低了29.38%和29.88%,同时,也减少了燃料电池在运行时的变载次数,使得燃料电池寿命得到延长。

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