本期目录

• 2016年 第07卷 第02期
  刊出日期：2016-06-25 上一期    下一期
  综述与展望

  柴油机使用生物柴油的研究现状和展望

  楼狄明，谭丕强

  2016, 07(02):  123-134.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.001

  摘要 ( 256 )   PDF (2678KB) ( 1462 )  

  通过动植物油脂等原料制备的生物柴油，是一种理想的柴油替代燃料。生物柴油的高十六烷值、自含氧、高运动黏度、热值略低、几乎不含芳香烃和硫元素，是其喷油特性、燃烧特性、动力性能与经济性能、排放特性不同于石化柴油的根本原因。在不改变发动机的条件下，与石化柴油相比，生物柴油的喷油时刻略有提前，喷雾贯穿距增大，喷雾锥角有所减小，滞燃期缩短；燃用生物柴油及其混合燃料的一氧化碳(CO)、未燃碳氢(HC)、排气烟度、颗粒物（particulate matter，PM）质量均降低，并且随着生物柴油混合比例的上升，降幅均增大。而氮氧化物(NOx) 排放和醛酮类排放略有上升，核态颗粒排放的数量浓度也有所上升。适合于生物柴油的高压共轨燃油系统以及排气后处理技术，是未来生物柴油研究的重要方向。

  相关文章 | 计量指标

  用于车辆尾气热能回收的热电材料和热喷涂工艺( 英文)

  左 磊 [美国],付高升，于良耀

  2016, 07(02):  135-150.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.002

  摘要 ( 298 )   PDF (4593KB) ( 1371 )  

  随着全球能源和环境保护问题的日益突出，人们在探索各种各样的能量回收方法。作为一种固态能量产生装置，热电发电装置能将温差转化为电压，从而实现车辆尾气废热的能量回收、提高总体能量利用效率。最近，出现一种新型可产业拓展的热喷涂工艺，可以用于热电发电装置的集成制造，直接用在排气管上。本文对应用于车辆尾气废热回收的热电材料和热喷涂工艺流程的前沿技术进行了综述。它们也可以用于热电厂、制造过程和其他场合的能量回收。

  相关文章 | 计量指标

  智能车辆运动控制研究综述

  郭景华, 李克强, 罗禹贡

  2016, 07(02):  151-159.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.003

  摘要 ( 400 )   PDF (2107KB) ( 3113 )  

  为了提升智能车辆综合行驶性能，该文论述了智能车辆运动控制理论与方法的研究现状，分析了国内外智能车辆横向与纵向运动控制技术。目前研究，集中在通过解耦方法单独设计横、纵向控制策略，但是未考虑随机不确定性及时滞特征、性能目标单一及缺乏通信技术支持。因而，未来智能车辆运动控制的重要研究方向是：通过无线通信及多传感器信息融合技术，实现综合考虑车辆和交通环境安全性、舒适性和经济性的多目标及车辆横向与纵向动力学的多系统协同控制，使智能车辆安全、舒适、节能和环保综合行驶性能达到最优。

  相关文章 | 计量指标

  监测疲劳驾驶时定量脑电图特征量化指标分析

  陈朝阳, 王文军, 张超飞, 成波, 曾超, 孟祥杰, John M CAVANAUGH

  2016, 07(02):  160-166.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.004

  摘要 ( 231 )   PDF (2900KB) ( 1355 )  

  为界定驾驶疲劳生理指标，使用驾驶模拟平台，研究疲劳驾驶时的脑电图(EEG) 参数的变化。用定量脑电图(qEEG) 信号分析技术，提取22 名驾驶员δ波功率以及90% 边缘频谱值， 分析不同记录部位的信号差异。进行了二元回归分析、分类辨别和受试者工作曲线(ROC) 的分析。结果表明：60 min的单一环境驾驶会产生驾驶困意，脑电信号的δ波的相对功率谱(比功率) 增大，90% 边缘频谱值减小；颞部记录到的脑电信号量化改变比前额记录到的信号更为明显。因此，δ波的比功率增加可以作为量化指标区分清醒与困意驾驶；90% 边缘频谱值的减少可以作为判别驾驶困意的另一个量化指标。

  相关文章 | 计量指标

  汽车安全

  基于毫米波雷达和机器视觉的夜间前方车辆检测

  金立生，程蕾，成 波

  2016, 07(02):  167-174.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.005

  摘要 ( 264 )   PDF (2614KB) ( 2082 )  

  为研究夜间追尾事故中本车智能防撞预警方法，提出了一种基于毫米波雷达和机器视觉的前方车辆检测方法。利用多传感器融合数据，检测前方车辆的距离、速度等。建立传感器之间转换关系，转换雷达目标的世界坐标到图像坐标。在图像上形成感兴趣区域，利用图像处理方法减少干扰点，运用Dempster-Shafer（D-S）证据理论，融合特征信息，得到总的信任度值检验感兴趣区域内的车辆。实验采集多段夜间道路行车视频数据，统计实现尾灯识别的帧数，与主观判断进行比较。结果表明：该方法能够实现对夜间前方车辆的检测和定位。

  相关文章 | 计量指标

  中美人体尺寸差异及对车辆正碰中驾驶员损伤风险的影响( 英文)

  张金换, 杨洁, 金鑫, 沈明, 罗逍, 马春生

  2016, 07(02):  175-181.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.006

  摘要 ( 237 )   PDF (2127KB) ( 1068 )  

  将中美不同百分位的人体尺寸进行了比较，并根据中国和美国人体尺寸，利用MADYMO 软件建立了分别代表中美5 百分位女性，50 和95 百分位男性的多刚体假人模型，进行了台车正面碰撞仿真计算。结果显示：当正面碰撞在30~50 km/h下，中国5 百分位女性和50 百分位男性驾驶员比相应的美国驾驶员承受更高的损伤风险，然而，当正面碰撞在30~60 km/h下，中国95 百分位男性驾驶员比相应的美国驾驶员承受更低的损伤风险。因此，中国政府在制定汽车安全法规或进行车型开发的时候，需要将人体尺寸的差异考虑在内，从而使中国市场上的车型能够更有效地保护中国驾驶员。

  相关文章 | 计量指标

  基于拓扑优化的电动汽车车身结构概念设计

  王文伟, 姜卫远, 高丰岭, 程雨婷

  2016, 07(02):  182-187.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.007

  摘要 ( 228 )   PDF (2172KB) ( 1052 )  

  为了探索适用于电动汽车特点且满足性能要求的车身结构，该文在白车身概念设计阶段，建立新的底盘三维拓扑优化设计空间。基于变密度拓扑优化方法中的各向同性固体材料惩罚函数法(SIMP)，考虑到电动汽车车身结构与传统燃油车相比存在的诸多差异，针对弯曲、扭转、正面碰撞和追尾4 个工况，分别制定了优化目标，开展单目标拓扑优化设计，得到电动汽车底盘结构中最优的载荷传递路径以及各支架之间的空间连接方式。结果表明：该优化设计满足电动汽车设计要求，可为车身结构下一步详细设计和其它车型的车身开发提供参考依据。

  相关文章 | 计量指标

  轴向预紧力对深沟球轴承刚度影响的有限元方法

  叶海燕, 周驰, 范子杰

  2016, 07(02):  188-195.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.008

  摘要 ( 257 )   PDF (2818KB) ( 1266 )  

  为解决受轴向力作用的深沟球轴承的有限元分析(FEA) 较难收敛的问题，分析轴向预紧力对轴承刚度的影响，提出一种有限元方法(FEM)。该方法基于理论计算，适当调整各部件的位置，并合理利用强制位移。利用该方法对纯轴向力工况、轴向预紧力和径向力的组合力工况下的深沟球轴承进行分析，并将接触变形的有限元解与理论解作比较，误差在5%以内，从而验证了有限元法的正确性。结果表明：随着预紧力的提高，轴向变形- 预紧力曲线斜率的倒数逐渐变大，这说明预紧力能提高深沟球轴承的轴向刚度，并且当径向力恒定，预紧力在200~400 N内的增加对径向变形的影响很小，这为预紧力的设计提供参考。

  相关文章 | 计量指标

  减小车辆侧面碰撞侵入的B 柱中部传力路径的概念设计( 英文)

  周青 [美国], 黄大明 [印尼]

  2016, 07(02):  196-201.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.009

  摘要 ( 302 )   PDF (2497KB) ( 1030 )  

  为降低侧面碰撞中汽车侧面结构的侵入量，减少乘员伤害风险，提出了一种传力结构的概念设计，安放于B 柱中部区域的内侧与座椅之间的空间，将来自汽车侧面的碰撞力传递给座椅和车身结构。由于该结构填充了B 柱与座椅之间的空间，增加了一条侧面碰撞时的传力路径，因此可降低侧面碰撞时的结构侵入量。该结构同时用作座椅扶手，设计成可伸缩式的，与车门的开闭联动，自动到位或收回，因此不会影响乘员进出车辆。设计中还考虑了人体工程学方面的要求，针对不同的人体尺寸和座椅位置，
  该设计都能提供相应的碰撞传力和座椅扶手的功能。

  相关文章 | 计量指标

  H Ⅲ 5th 女性假人的下潜机理及防下潜方案

  张啸, 刘双, 杨笠

  2016, 07(02):  202-209.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.010

  摘要 ( 346 )   PDF (2268KB) ( 1038 )  

  为了满足2015-07-01 施行的中国新车评价规程(C-NCAP) 中防止后排女性乘员下潜要求，分析了后排H Ⅲ 5th 女性假人下潜力学机理，并提出了若干防下潜设计方案。简化后排H Ⅲ 5th 女性假人运动模型，建立腰带与假人不发生相对滑动的等价条件。针对某车型的实际情况，对假人腹部倾斜角与安全带腰带作用力方向夹角的影响因素，提出了多种防下潜方案。用MADYMO 软件，仿真验证了10 种方案。实车验证了4 种方案。结果显示：假人的髂骨力卸载率小于1 kN/ms。因此，按2015 版C-NCAP 判定为该方案无下潜发生，防下潜方案有效。

  相关文章 | 计量指标

  典型燃料电池轿车动力系统的关键技术

  方川, 徐梁飞, 李建秋, 欧阳明高

  2016, 07(02):  210-217.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.011

  摘要 ( 233 )   PDF (2552KB) ( 1392 )  

  为推进国产燃料电池轿车的研发，分析了某款国外量产的燃料电池轿车动力系统所采用的创新技术。该燃料电池轿车在动力系统方面进行了多项技术革新，以提升最高功率、环境适应性、可靠性、耐久性和储氢质量容量，以及降低成本。该燃料电池轿车在动力系统构型、燃料电池电堆组件、高压储氢系统等方面所采用的燃料电池技术，对燃料电池研究具有借鉴意义，燃料电池系统的内部自增湿和双极板设计也是如此。

  相关文章 | 计量指标

  基于空间矢量调制的PMSM 直接转矩控制的仿真与试验

  周晓敏, 赵立可, 高大威

  2016, 07(02):  218-223.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.012

  摘要 ( 229 )   PDF (4277KB) ( 1313 )  

  为解决永磁同步电机(PMSM) 传统直接转矩控制(DTC) 存在转矩和磁链脉动大、电流畸变有谐波等问题，进行了基于Matlab/Simulink 环境的仿真和基于DSP28335 电机平台系统的实验。工况条件为：采用空间矢量脉宽调制(SVPWM) 算法和DTC 原理相结合的控制方法，在起动到转速1500 r/min 时添加负载转矩20 Nm，系统稳定在1 500 r/min 时转矩阶跃为60 Nm 及40 Nm。实验过程电机运转平稳，噪声明显降低。仿真和实验结果表明：与传统直接转矩控制相比，该方法分别降低转矩脉动为5.6% 和14%，并获得了圆形磁链。因此，该方法解决了传统DTC 在每个控制周期只能选择一个基本电压矢量进行控制的问题。

  相关文章 | 计量指标

  基于运行工况识别及充电管理的E-REV 智能控制策略

  宋雯, 张欣, 田毅, 席利贺

  2016, 07(02):  224-229.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.013

  摘要 ( 211 )   PDF (2334KB) ( 814 )  

  为提高混合动力车辆(HEV) 存储充电站清洁电能的能力，对增程式电动汽车(E-REV) 运行工况进行了分析，提出一种基于运行工况识别及电池充电管理的智能控制策略。根据车辆当前所行驶的运行工况类型，控制增程器处于不同的工作方式。当司机有到达充电站充电的意图时，根据此时车辆与充电站之间的距离，确定增程器的关闭时刻，使E-REV 到达充电站时动力电池充电状态 (SOC)降低至理想充电范围。结果表明，相比恒功率控制策略，本策略能够使得E-REV 在进入充电站时SOC 值降低至30%~35% 之间。

  相关文章 | 计量指标

  基于能量等效和加速度等效的电动汽车电惯量的模拟

  查鸿山, 刘亢

  2016, 07(02):  230-235.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.014

  摘要 ( 244 )   PDF (2386KB) ( 1079 )  

  为在电动汽车前期设计开发阶段，就能够测试和评估车辆的能耗，提出基于能量等效和加速度等效的两种电动汽车电惯量模拟方法。运用加速度等效的电惯量模拟原理，采用时间修正和转矩修正两种方式，对电惯量模拟台架进行转速补偿，以弥补台架模拟与车辆消耗的能量差。通过理论论证及仿真，并进行混合惯量台架试验，对比这两种方法的加速度和能量模拟效果。加速度等效电惯量模拟方法适用于电动汽车传动系统动力性测试，而本文提出的能量等效电惯量模拟方法更适用于以能量转换为重点的测试。因而，可综合采用两种方法模拟电动汽车在加速工况下的动力性和能耗特性。

  相关文章 | 计量指标

  Si-Al 催化剂对碳烟氧化特性影响的XPS 分析

  胡静, 胡准, 张俊, 帅石金

  2016, 07(02):  236-240.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.02.015

  摘要 ( 181 )   PDF (1873KB) ( 896 )  

  为揭示Si-Al 催化剂对碳烟氧化特性的影响作用，对碳烟及其部分被氧化碳烟的表面结构特征进行X 射线光电子能谱(XPS) 分析，了解碳、氧元素的表面结构中的存在形态及其差异。以商业碳黑(PU) 代替实际的柴油机碳烟，碳烟中不加入催化剂，随着氧化温度的上升，碳烟微观结构的晶格化程度越来越深。加入催化剂后，650 ℃下碳烟的氧化特性与不加催化剂的相似，微观结构呈现较多的晶格结构。1 000 ℃下碳烟的微观结构中呈现出较多的无序的无定型结构。可知：Si-Al 催化剂改变了碳烟在氧气气氛下的氧化机理；1 000 ℃下催化剂的加入，会促进难以氧化的晶格结构的氧化。

  相关文章 | 计量指标