汽车安全与节能学报

樋口世喜夫

2014, 5(02): 107-120. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.001

摘要 ( 770 )

PDF (3027KB) ( 2065 )

：空氣污染、全球變暖和不斷增長的能源需求，是人类目前面對的三大問題。汽車的電动化有
望缓解或部分解決这些问题。一些主要國家已經制定了雄心勃勃的未來目標：到2020 年，中國將有
500 萬輛電動汽車上路，日本國200 萬輛，德國100 萬輛；而美國，到2015 年，將有100 萬輛。這
些國家正在熱心地開發先進電池、燃料電池汽車、安全汽車、零碰撞汽車、聯網汽車和自主汽車；此外，
還包括“車到家、家到車”系統、用於居住社區的超小型汽車和緊急呼叫系統。借助於這些廣泛領域
的技術，人类有望創建一個新的產業乃至一個可持續性的社會。

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汽车经济性驾驶技术及应用概述

李升波，徐少兵，王文军，成波

2014, 5(02): 121-131. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.002

摘要 ( 889 )

PDF (2084KB) ( 2145 )

汽车经济性驾驶是道路交通节能减排的重要方向。该技术以驾驶人与车辆/ 道路/ 交通流的
优化与协调为核心，通过重塑驾驶员习惯、辅助驾驶员操作以及车辆自动化控制等手段，满足出行需
求的同时降低行驶过程的油耗。该文综述了汽车经济性驾驶技术的发展历史、技术现状与理论难点；
介绍了节油驾驶策略的实验型和理论型辨识方法。其应用可分为3 类：易于实施、适合政府层面推动
的驾驶员教育；最具产品化前景、值得业界关注的节油驾驶辅助；将是经济性驾驶技术的理想载体的
自动驾驶。

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基于ASIS 系统的侧面柱碰台车试验方法

孙奕，马财俊，江南，沈海东，张孟周

2014, 5(02): 132-138. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.003

摘要 ( 858 )

PDF (3514KB) ( 1464 )

在中国在侧面柱碰的台车试验研究很少，尚未颁布国家的侧面柱碰法规。本文研制了一种
侧面柱碰台车试验方法。此方法基于现行欧盟新车评价规程(Euro-NCAP) 的侧面柱碰工况，利用了
ASIS (Advanced Side Impact System) 多侵入缸系统。设计了试验夹具，运用CAE( 计算机辅助工程)
仿真优化工具，简化了输入波形，进行了某车型的台车试验，并和其整车试验数据比对。结果表明：
头部加速度峰值误差小于5%，脊柱和骨盆加速度峰值误差在20% 以内：该台车试验再现了整车试验
中的假人在运动姿态。该方法也可用于其他台车试验。

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某车型小重叠碰撞仿真及车体结构优化

崔淑娟，陈可明

2014, 5(02): 139-144. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.004

摘要 ( 839 )

PDF (2241KB) ( 1590 )

该文建立了某实车正面小重叠碰撞有限元分析模型。先对该模型进行对标验证，然后根据“美
国公路安全保险协会”(IIHS) 相关评价体系的要求，进行了25% 重叠偏置碰撞仿真，并分析与评估了
碰撞中的结构变形。根据在25% 小重叠偏置碰撞工况与传统40% 偏置碰撞工况的有限元仿真结果的
对比，提出了该车的优化方案：为了增加前舱吸收碰撞能量的能力和提高乘员舱刚度，改进了发动机
舱上边梁结构。结果表明：该优化后的车体结构方案，得分从原来的“差”，提升为“良”，从而提高
了整车的耐撞性。

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正面偏置碰撞试验中驾驶员侧安全气囊的吸能特性

商恩义

2014, 5(02): 145-150. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.005

摘要 ( 879 )

PDF (3427KB) ( 1421 )

为研究正面偏置碰撞中驾驶员侧安全气囊 (DAB) 的吸能作用，在10 款车型的正面碰撞试验
中，测量假人颈部约束力、头部加速度，计算出气囊作用下头部加速度、头部降速和气囊吸收能量。
试验结果表明：在气囊作用下，在假人头部伤害允许指标 (HIC) 低于高性能限值情况下，假人头部平
均降速为22 m/s，假人头部x 向是主要吸能方向，气囊平均吸收动能为1.1 kJ，占总吸收能量的80%
以上； x 向吸收能量越高，对颈部保护效果越好。安全气囊的开发应以此为目标。因而，提高气囊在
假人头部x 向吸能作用，可直接提高气囊刚度，也可通过调整安全带约束强度来实现。

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大客车与行人碰撞中动力学响应及损伤参数的仿真

杨济匡，赵淑婧

2014, 5(02): 151-158. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.006

摘要 ( 718 )

PDF (2047KB) ( 1708 )

大客车与行人碰撞造成的行人伤亡不容忽视。为预防这类交通伤害，该文研究了大客车与行
人碰撞中的行人运动响应及损伤参数。运用多体动力学软件，建立了基于某客车前部结构的计算机仿
真模型；根据行人步态参数、大客车前部结构参数和不同碰撞条件，进行了计算机仿真分析。结果表明：
行人初始姿态及客车前部几何特征决定了碰撞后行人旋转方向及抛出形态；碰撞速度超过40 km/h时，
大客车对行人易造成致命性伤害。限制大客车行驶速度，均匀降低大客车前部结构刚度，以及在保
证客车通过性前提下减小大客车前部离地间隙，这3 种方法可以降低行人伤亡风险。

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骑车人及行人与汽车碰撞中头部运动学对比与分析

夏勇，古杰，周青

2014, 5(02): 159-165. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.007

摘要 ( 656 )

PDF (2380KB) ( 1523 )

行人和骑车人保护的研究非常重要。该文进行了骑车人/ 自行车/ 汽车以及行人/ 汽车的碰
撞仿真实验。利用MADYMO 软件，建立了相关的碰撞模型，分析和对比了在头部碰撞前的行人和骑车
人的运动轨迹、速度和碰撞时刻。结果表明：在碰撞中，行人和骑车人的头部绕骨盆的相对运动几乎
重合；在头部碰撞时刻，骑车人头部速度小于行人；在给定身材时，头部碰撞的时刻与身材和汽车速
度的比值之间为线性关系，其斜率与身材无关。

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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*

2014, 5(02): 166-171. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.008

摘要 ( 1076 )

PDF (2285KB) ( 6231 )

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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辛烷值对现代汽油车油耗与排放影响的整车试验

帅石金，李昕晏，王银辉，付海超

2014, 5(02): 172-179. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.009

摘要 ( 732 )

PDF (2119KB) ( 2473 )

辛烷值对维持汽油机的理想运转起到重要作用。该文用整车转鼓试验，研究了辛烷值对现
代汽油车燃油经济性及排放的影响。5 辆试验汽车分别采用缸内直喷（gasoline direct injection，
GDI）与进气道喷射（port fuel injection, PFI）2 种发动机和涡轮增压与自然吸气2 种技术，采用研
究法辛烷值（RON）为 91.9~98.4 的6 种汽油，在新欧洲驾驶循环(NEDC) 条件下进行试验。结果表明：
采用先进技术的汽车，使用高辛烷值汽油时，节油效果明显：RON 每提升1 个单位，车辆燃油经济性
可提升约1% ；辛烷值较高（RON 为97）时的汽车获得节油效果约为辛烷值较低（RON 为93）时的2 倍。
提高辛烷值，可不同程度改善排放。

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磷酸铁锂动力电池常规循环过程中安全特性

王芳，樊彬, 刘仕强，张振鼎，黄炘，张文华

2014, 5(02): 180-184. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.010

摘要 ( 641 )

PDF (2184KB) ( 1424 )

动力电池的安全性一直是电动汽车行业关注的焦点。本文对某款磷酸铁锂动力电池，进行了
针刺、挤压、热箱等安全滥用测试，以研究该款电池在不同循环时期的安全性变化规律。分析了该电
池在经历100~500 次循环周期测试后的热稳定性参数和电池循环寿命的关系。结果表明：以自生热
放热起始点为参照，循环前的电池并不具有最高的热活性；随着循环次数的增加，该款电池的热活性
先增强后减弱。这一现象可归结为：电池循环过程中，电池内部活性物质逐渐活化，逐渐发挥到最佳
性能，之后活性又逐渐降低。

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插电式混合动力轿车的能量管理策略与仿真

周云山，周美，张军

2014, 5(02): 185-191. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.011

摘要 ( 546 )

PDF (2456KB) ( 2029 )

针对一款新设计的基于金属带式无级自动变速器(CVT) 的插电式混合动力轿车(PHEV) 的特
点，依照整车不同电量状态和功率需求，提出了一种多阶段多目标的能量管理策略。控制电机输出扭
矩，以调整发动机工作点；控制CVT 比，以优化电机工作点。在Matlab/Simulink 平台下，用前向仿
真方法，搭建整车模型；在新欧洲行驶循环(NEDC) 工况下，进行仿真。结果表明：在不同工况下，该
能量管理策略，满足了整车的控制需求，合理地分配了电机扭矩和发动机扭矩；等效油耗为4.26 L/ (100
km)，比常规汽油车节能46.1%。因而，验证了该能量管理策略的有效性。

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纯电动车加速—滑行(PnG) 驾驶策略的节能潜力

张抗抗，欧阳明高，徐梁飞，华剑锋，李建秋，赵小羽，成艾国

2014, 5(02): 192-200. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.012

摘要 ( 701 )

PDF (2665KB) ( 1906 )

通过仿真与测功机台架试验，评估了一种纯电动车加速- 滑行(PnG) 驾驶策略的节能潜力。
研究PnG 策略中多个参数之间的关系，包括震荡距离、PnG 周期与单位行驶里程平均电耗。建立电机
与传动系统的空转损耗模型。用试验进行模型参数辨识。对滑行阶段的离合器断开或闭合的PnG 驾
驶策略和定速策略等3 种情景，进行能量流仿真分析与转鼓试验。结果显示：在相同平均速度的条件下，
无离合器的纯电动车PnG 驾驶策略，没有节能潜力；与定速策略相比，滑行阶段离合器断开的策略，
可节能约8.5%。

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基于电磁离合器的重型车辆节能型电控液压转向系统

江浩斌，徐哲，唐斌，耿国庆

2014, 5(02): 201-208. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.013

摘要 ( 732 )

PDF (2281KB) ( 1282 )

为降低重型车辆液压转向系统 (HPS) 的能耗，改善高速工况转向驾驶员路感、提出一种节能
型电磁离合器电控液压转向系统(E-ECHPS)，该系统采用电磁离合器控制转向泵转矩和转速。运用有
限元分析法，建立电磁离合器主、副电机仿真模型，研究主、副电机的动力特性；研究电磁离合器功
率输入输出的关系，分析该E-ECHPS 的节能性；对E-ECHPS 转向工况下的助力性能和直行工况下的
能耗进行了仿真分析。结果表明：在转向工况，电磁离合器的输出转矩随车速增大而减小；在直行工况，
在车速为10、40、80 km/h 的时段内，该E-ECHPS 的总能耗相比HPS 减少71%。该E-ECHPS 可实现
随车速可变的助力特性，并具有明显优于HPS 的节能性。

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