汽车安全与节能学报

彭晖/ Huei PENG

2015, 6(03): 201-207. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.001

摘要 ( 374 )

PDF (1352KB) ( 1946 )

第一辆混合动力汽车（HEV）诞生100 多年了。近15 年来，技术手段趋于成熟，在美国、日
本和中国有很多混合动力乘用车投入使用。然而，在中国和美国，混合动力乘用车的市场份额依然很
小。为使混合动力车辆更加成功，与传统内燃机车辆相比具竞争性，混合动力车就必须价格更便宜、
性能更好。本文回顾了混合动力车辆的现状与发展趋势，并讨论了几种可以运行多行星齿轮排、多模
式和全轮驱动的技术方案，这些技术方案将有助于实现混合动力车辆性能突破。这些方案对于将混
合动力车辆技术从乘用车扩展到轻型卡车(LTs) 和运动型多用途汽车(SUVs) 十分重要。

相关文章 | 计量指标

乘用车电控转向系统的发展趋势

季学武，刘亚辉，杨恺明，何祥坤

2015, 6(03): 201-216. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.002

摘要 ( 390 )

PDF (1787KB) ( 2377 )

本文介绍了乘用车电控转向系统的发展概况。转向系统是汽车上驾驶者与其紧密接触的操控
装置，其发展应考虑人因工程和驾驶安全两个方面。转向系统电控化是汽车技术发展对转向系统提
出的必然要求，也是提高驾驶舒适性和安全性的基本途径。按照电控转向系统的发展历程，本文综
述了电动助力转向系统、前轮主动转向系统、前轮线控转向系统以及后轮线控转向系统的结构及工作
原理、关键技术以及进一步发展所面临的挑战；从结构简洁、布置方便、修正驾驶者过渡操作等方
面来看，线控转向系统是电控转向系统的发展趋势。

相关文章 | 计量指标

基于车辆与行人危险工况的转向避撞控制策略

朱西产，刘智超，李霖

2015, 6(03): 217-223. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.003

摘要 ( 405 )

PDF (1531KB) ( 1747 )

为避免在危险出现时车辆与行人发生碰撞，提出了一种辅助驾驶员采用紧急转向的控制策略。
从500 例发生在日常驾驶过程的危险工况中，筛选出车辆直行与行人发生冲突的典型危险工况。利用
Prescan 创建开发场景。选用五次多项式规划转向避撞路径，利用前馈控制与反馈控制结合的策略，
控制车辆跟踪参考路径。在Carsim 和Matlab/Simulink 环境下，基于二自由度车辆动力学模型进行联
合仿真，以验证该策略的可行性、准确性和鲁棒性。结果表明：针对这类危险场景，该控制策略可
以控制车辆跟踪避撞路径，以避免车辆与行人发生碰撞事故。

相关文章 | 计量指标

基于Kalman 滤波的AMT 车辆起步时离合器传递扭矩估计

邬学斌，张欣，陈宏伟

2015, 6(03): 224-229. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.004

摘要 ( 302 )

PDF (1447KB) ( 1342 )

为了实现自动离合器传递扭矩的直接控制，以自动手动变速器(AMT) 车辆为研究对象，建立
了车辆动力传动系统动力学模型。以发动机转速和离合器传递扭矩为元素构建状态向量，推导离散状
态空间模型，设计了基于离散Kalman 滤波的离合器传递扭矩估计算法，对车辆起步过程中的离合器
扭矩进行了估计，通过与仿真设定值对比，对扭矩估计误差进行了分析。研究了采样周期变化（5~
25 ms 内）对离合器扭矩估计的影响。结果表明，扭矩估计误差随采样周期的增加而增大，在采样周
期为10 ms 时，扭矩估计精度下限为7.5％，所以该算法具有足够的精确性。

相关文章 | 计量指标

基于DOE 的儿童乘员约束系统约束路径优化

韩勇，谢金萍，卢晓萍，王方，黄红武，水野幸治

2015, 6(03): 230-236. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.005

摘要 ( 278 )

PDF (1620KB) ( 1118 )

为优化安全带固定式儿童乘员约束系统(CRS) 安全带设计，用“试验设计方法（DOE)”，优化
约束路径参数。用CRS 有限元模型，建立Hybrid III 3 岁儿童假人正面碰撞仿真模型，用台车试验
结果进行了验证。改进了CRS 骨架结构，用正交试验设计，研究安全带导向环固定位置、骨架座椅厚
度及儿童乘员与五点式安全带之间的摩擦因数等因素, 对头部伤害指标（HIC15）值、胸部合成加速度、
胸部垂直加速度等损伤参数的影响。结果表明：头部前倾位移量，从高于法规限值（550 mm) 的1.5
%，降到低于限值的15 %。安全带导向环固定位置是最为敏感的因素；因此，优化导向环固定位置及
降低摩擦因数，可减少头部最大位移量。

相关文章 | 计量指标

基于ECE R129 法规的儿童座椅侧面碰撞台车试验系统

张金换，杨帆，周勇，吴文旺

2015, 6(03): 237-244. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.006

摘要 ( 370 )

PDF (3220KB) ( 1822 )

根据欧洲经济委员会(ECE) 推出的R129 法规中儿童座椅侧面碰撞保护性能的要求，建立了侧
面碰撞台车试验系统。用已有后向碰撞波形发生装置，组合了后向碰撞聚氨酯管、橄榄头、台车初速度，
调试波形，实现了侧面碰撞所需的速度波形。按照该法规，设计台车座椅和门板系统，进行Q 系列
3 岁假人模型的侧面碰撞试验，测量了假人头部、胸部损伤，分析了座椅与门板相对速度曲线和碰撞
过程的高速摄影图像。结果表明：速度波形符合该法规要求，台车座椅和门板系统位置准确、结构
稳定。因而，该台车试验系统，能满足该法规要求，进行侧面碰撞试验。

相关文章 | 计量指标

能够模拟颈部肌肉主动力的混合假人模型

李凡，胡伟，粟思橙，曹迎春

2015, 6(03): 245-249. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.007

摘要 ( 290 )

PDF (978KB) ( 1202 )

构建了具有颈部肌肉精确几何结构和主被动响应的混合假人有限元(FE) 模型，以便研究前碰
撞形式下，肌肉作用下的颈部损伤机理，这对于汽车乘员保护安全性设计很重要。用已建立并验证
的50 百分位男性有限元头颈部生物力学模型，来替换50 百分位男性Hybrid Ⅲ假人原有头颈部；采
用美国海军生物力学实验室15g 前碰撞志愿者台车实验数据，对该模型进行验证。结果表明：模型
输出的头部质心线加速度、角加速度、头部转动角度、以及颈部转动角度，均能较好地拟合实验通
道曲线。因此，该模型可用于车辆交通事故中人体头颈部损伤生物力学研究。

相关文章 | 计量指标

304 不锈钢薄壁管环向材料力学行为的实验表征

赵赫，夏勇，姚再起，金建伟

2015, 6(03): 250-258. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.008

摘要 ( 263 )

PDF (1972KB) ( 1796 )

为了改进管件内高压成形工艺，用实验研究了某种304 不锈钢薄壁金属管材料力学特性。研
究了薄壁金属管的环向材料力学行为，搭建了环向拉伸试验装置，建立了环状试件测试段受力和夹具
受力之间的关系，分析了摩擦和试件装夹位置的影响；用数字图像相关分析技术（DIC），测量了环向
拉伸应变；利用各向同性材料验证了环向拉伸试验方法的可靠性。结果表明：试验管材环向应力应变
曲线呈S 形，试验管材轴向和环向材料力学行为有显著差异。

相关文章 | 计量指标

北京城市客运能源消耗与环境排放的情景预测

高小玲，任昭军

2015, 6(03): 259-264. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.009

摘要 ( 290 )

PDF (1043KB) ( 1055 )

为预测未来城市客运交通能源消耗与环境排放情况，以瑞典、美国开发的模型“长期能源
替代规划”(LEAP) 为工具，在北京市现有城市交通规划及政策框架内，设置了4 种情景：“基准情
景”(BAU)、“发展公共交通情景”、“新能源汽车推广情景”、“最佳情景”(P&N），以2012 年为基准期，
以2015—2030 年为预测期，分析能源消耗及污染气体（CO2、CO、CH4、N2O、NOX、SO2）排放情景。
结果显示：发展公共交通的节能效果优于推广新能源汽车，后者的SO2 减排效果更显著；与基准情
景相比，2030 年最佳情景可节能45.20%，排放量为2012 年的47.05%。因此，该方案减排效果突出，
其中SO2 的减排效果最佳。

相关文章 | 计量指标

考虑电驱动系统成本的混合动力汽车参数综合优化

周云山，杨豪杰

2015, 6(03): 265-271. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.010

摘要 ( 294 )

PDF (1727KB) ( 976 )

提出了一种并联式混合动力汽车(HEV) 参数综合优化算法，以解决其能量管理与动力系统
匹配经常各自独立进行的问题。该方法考虑电驱动系统成本，用改进型模糊能量管理策略，以能量
管理策略参数、动力系统匹配参数为决策变量，以等效综合油耗、电机与电池组总成本为目标函数，
在ADVISOR 仿真环境下，用多目标遗传算法优化求解。结果表明：在保证整车动力性的前提下优化
后，等效油耗降低23.0%，电机和电池组总成本降低41.9% ；一氧化碳CO 的100 km 排放质量降低
10.8%，碳氢化合物HC 的排放降低22.2%，氮氧化物NOx 的排放降低27.0%，改善了发动机效率与电
机效率；验证了该方法的有效性。

相关文章 | 计量指标

柴油掺烧甲醇预混合燃烧和排放特性

邹轲，项旭昇，李海言，刘丙善

2015, 6(03): 272-279. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.011

摘要 ( 280 )

PDF (1568KB) ( 1021 )

在一台六缸柴油机上搭建了进气喷射甲醇掺烧系统，对不同替代率下的柴油掺烧甲醇工况燃
烧和排放特性进行了试验研究。试验结果表明：掺烧甲醇改变了发动机的燃烧特性。随甲醇替代率的
上升，预混合燃烧比例逐渐增大，扩散燃烧比例则减小。掺烧甲醇后，缩短了整体工况的燃烧持续期，
使放热更加集中，改善了燃烧等容度。掺烧甲醇还会从散热系统回收一部分热量，共同作用下使热效
率得到大幅提高。但大比例掺烧甲醇也会对NOx 及CO 排放带来恶化，并生成甲醇与甲醛等非常规排
放物。同时掺烧甲醇还会延长滞燃期，因此需要调整柴油的主喷正时以保证发动机运转稳定。

相关文章 | 计量指标

柴油/ 聚甲氧基二甲醚混合燃料的柴油机性能与排放试验

杨皓，李兴虎，牟鸣飞，李雪浩

2015, 6(03): 280-285. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.012

摘要 ( 325 )

PDF (1209KB) ( 1398 )

试验研究了燃用不同掺混比的聚甲氧基二甲醚PODE2-4 混合燃料时柴油机的动力、经济和排
放特性。试验在未经改动的R180 柴油机上进行，转速1 200、1 600、2 400 r/min，负荷20%~100%，
使用了3 种混合燃料，添加PODE2-4 的体积百分比为5%、10% 和20%。结果表明：随着PODE2-4 掺混
比的增大，柴油机功率和转矩下降，燃油消耗率和热效率增加。当掺混比达20% 时，柴油机外特性
功率和转矩下降5.3%，有效燃油消耗率增加13.6%，有效热效率增加1.8%。在各种转速、负荷时，
随着掺混比的增大，HC 和CO 排放下降，排气温度和NOx 排放增加，消光系数明显下降。因此，在
低比例掺混条件下，PODE2-4 适合作为柴油的添加组分使用。

相关文章 | 计量指标

国产化车用燃料电池动力系统的研发方向

翟双

2015, 6(03): 286-290. doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2015.03.013

摘要 ( 310 )

PDF (1222KB) ( 1507 )

为研发车用燃料电池动力系统，对国产与国外主要车企产品进行对比。存在主要差距有：1)
国产燃料电池动力系统的输出功率和效率偏低；2) 电堆功率密度不高；3) 空压机的开发不足。因而，
国产化燃料电池动力系统的研发方向包括：提高燃料电池的功率输出和空压机的性能，使燃料电池动
力系统工作在高效区，以提高整车性能；改进操作条件和材料，提高电堆电池反应面积和单位面积上
的电压，以提高电堆功率密度；实现空压机的低载低压和高载高压，扩展空压机的喘振线范围，以实
现高速高效。

相关文章 | 计量指标

本期目录

期刊信息

在线期刊

作者中心

审稿中心

联系我们