本期目录

• 2017年 第08卷 第01期
  刊出日期：2017-03-23 上一期    下一期
  综述与展望

  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

  2017, 08(01):  1-14.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.001

  摘要 ( 1340 )   PDF (2806KB) ( 5971 )  

  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 | 计量指标

  锂离子电池机械完整性研究现状和展望

  许骏，王璐冰，刘冰河

  2017, 08(01):  15-29.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.002

  摘要 ( 288 )   PDF (1505KB) ( 2249 )  

  本文总结了车用锂离子电池机械完整性领域研究现状，指出了存在的问题，并明确未来的重要发展方向。在交通事故中受到机械过载，包括在振动与冲击、大变形、针刺等载荷条件下，锂离子电池会发生内部短路、温度升高、电池体内压强上升，从而导致热逃逸现象，最终有可能引发失火及爆炸等灾难性后果。这将影响车用锂离子电池的安全性，阻碍电动汽车的推广与应用。目前研究者从材料、单体、模组、系统等不同尺度，通过实验、理论、仿真等方法，考虑多物理场耦合机制多方位地对锂离子电池展开研究。

  相关文章 | 计量指标

  汽车安全

  改进粒子群优化算法在轿车车身轻量化设计中的应用

  刘 钊，朱平，李泽阳

  2017, 08(01):  30-37.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.003

  摘要 ( 190 )   PDF (1561KB) ( 1054 )  

  为了提高粒子群优化算法（PSO）寻优过程中粒子种群之间的多样性，提出了一种基于停滞判断准则与粒子速度更新的改进PSO。在寻优过程中，当粒子群优化陷入停滞时，新的速度更新公式将激活，提高粒子种群之间的多样性。通过数学标准测试函数，进行了数学实验，对比改进PSO 与标准PSO 的优化能力。结合近似建模技术与合理的约束处理方法，将该算法运用到考虑100% 正面碰撞工况、40% 偏置碰撞工况、侧面碰撞工况、追尾碰撞工况以及顶压溃工况的车身轻量化设计中。结果表明：在全局寻优能力方面，运用改进PSO 优化得到的问题解均优于标准PSO。在满足各项结构性能指标的前提下，可减轻质量23.41 kg。这为轿车车身轻量化设计提供了可借鉴的方法。

  相关文章 | 计量指标

  基于行程时间的人车特征动态辨识方法

  王晓原，刘亚奇，张敬磊

  2017, 08(01):  38-45.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.004

  摘要 ( 157 )  

  实现对驾驶倾向性、汽车类型的动态识别对构建以人为中心的汽车安全驾驶辅助系统具有重要意义。本文以驾驶员隐私保护为基础，利用车载全球定位系统（GPS）捕获的行程时间，建立基于Bayes 决策树的人车特征动态辨识模型，识别汽车不同类型及其驾驶员倾向性。通过设计实车和虚拟驾驶实验分别验证在不同渗透率条件下的人车特征辨识效果，验证结果表明，本文建立的人车特征辨识模型准确率在80%以上，明显优于传统决策树模型；通过设计仿真实验验证了考虑驾驶倾向性的微观仿真和实际情况具有较好相合性，仿真验证结果间接证明本文研究成果的合理性。

  相关文章 | 计量指标

  车用胶粘接头机械性能的湿热老化与恢复

  姚力，夏勇，周青

  2017, 08(01):  46-52.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.005

  摘要 ( 153 )   PDF (1300KB) ( 783 )  

  汽车轻量化推动胶接技术在车身中的应用，但湿热的汽车服役环境对胶粘接头的力学性能存在不利影响。该研究利用试验方法揭示一种环氧胶黏剂及其接头的湿热老化规律，制作了单向拉伸和缺口拉伸形式的胶黏剂本体试样，以及双悬臂梁剥离和十字拉伸剥离形式的胶粘接头试样，比较了本体和接头的初始、湿热老化和恢复性能。结表明：胶黏剂本体的弹性模量、峰值应力、失效应变和能量吸收均随湿热老化而降低；烘烤除湿后，各性能恢复程度不一；湿热老化导致胶黏剂与母材界面的粘接强度降低，但在烘烤除湿后显著恢复。因而，在对湿热老化后粘接车身的强度进行分析时，要考虑胶本体和界面，并按最坏情形设计。

  相关文章 | 计量指标

  小重叠正面斜角碰撞工况对车体耐撞性的影响

  牛卫中，许鹏善，刘金鑫

  2017, 08(01):  53-58.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.006

  摘要 ( 172 )   PDF (1988KB) ( 857 )  

  为了评价乘用汽车在小重叠正面斜角碰撞事故中的耐撞性，应用HyperWorks 和LS-DYNA软件建立了两辆同款运动型多功能车(SUV) 发生正面碰撞时的有限元模型。通过对数种25%重叠率碰撞工况的仿真计算，依据B 柱下端最大加速度、A 柱上部最大折弯角、前围板侵入量3 项重要评价指标，分析了碰撞角度与速度对两辆车体耐撞性的影响。结果表明：该款车型在0°~ 45°小重叠率正面斜角碰撞中，耐撞性最差的工况出现于作为被突入车与突入车成0°~ 15° 角发生高速碰撞时，其耐撞性会随着两车相对碰撞速度的提高而迅速变差。因此，可选择这种工况对该款车型的车体结构进行有针对性的优化设计。

  相关文章 | 计量指标

  基于正交试验设计的阶背车尾部结构优化

  屈贤, 余烽

  2017, 08(01):  59-64.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.007

  摘要 ( 139 )   PDF (1300KB) ( 859 )  

  阶背汽车尾部尾流场优化，采用计算流体动力学(CFD) 方法计算尾流体场，设计了车尾结构的L25(56) 正交优化试验：利用控制变量法，分析车尾6 个结构因素，每个因素包含5 个参数水平，共进行了25 次试验；运用极差分析法，分析不同结构的影响主次，得出最优化尾部结构。结果表明：车尾结构综合优化可降低气动阻力系数14.4%，有效抑制尾流分离及尾涡拖拽，改善尾流结构。该研究结果可为汽车尾造型优化设计提供重要依据。

  相关文章 | 计量指标

  行人头部撞击汽车发动机罩盖的多波峰特征与结构设计

  聂冰冰, 周青, 夏勇

  2017, 08(01):  65-71.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.008

  摘要 ( 141 )   PDF (1681KB) ( 958 )  

  为了解汽车发动机罩盖的结构设计对行人头部冲击响应的影响机理，提出了一种结构设计。根据行人头部冲击器与发动机罩盖碰撞加速度波形的多个波峰的特征，划分为不同阶段；分析了罩盖的碰撞变形过程和吸能机理，各阶段分别受罩盖随动质量、结构刚度、边界支撑及下方变形空间等因素的主导；对各主导因素进行补偿，以实现最优波形的罩盖结构设计方法。以某量产车型作为工程应用实例，给出了具有夹层板结构的发动机罩盖设计方案。结果表明：该设计能够改善行人头部碰撞保护性能，为发动机罩盖设计提供参考。

  相关文章 | 计量指标

  车用镍钴锰三元锂离子电池过放电后的性能实验研究

  周萍, 孙林, 郑岳久, 欧阳明高, 周龙

  2017, 08(01):  72-78.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.009

  摘要 ( 172 )   PDF (1606KB) ( 1777 )  

  锂电池过放电后会诱发内短路，短路电池单体搁置过程中会存在一定的自修复现象。为了对电池过放电的特性进行进一步的研究，以获得过放电电池的电特性，本文以过放电后的镍钴锰（Li-NiCoMnO2，NCM）三元锂电池单体为研究对象，过放电后搁置100 d，再对电池进行20 次循环充放电试验和静置试验。实验结果表明，搁置过程中电池单体的容量有衰减；无论过放至何种程度，过放电后的NCM锂电池单体在搁置100 d 的前后对比中，内短路程度降低，内短路阻值变大，漏电流变小。搁置后的循环寿命实验表明，过放电程度越大的电池单体衰减速率越快。这些过放电后电池单体的性能变化规律有助于更深入地了解锂离子电池单体的特性，同时，也有助于电池短路电阻辨识算法的验证。

  相关文章 | 计量指标

  汽车节能与环保

  基于SiC 和Si 器件的燃料电池汽车DC-DC 变换器的性能

  周晓敏，马后成，高大威

  2017, 08(01):  79-86.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.010

  摘要 ( 254 )   PDF (2093KB) ( 1347 )  

  为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制，采用了一种交错式双Boost 电路的大功率直流－直流(DC-DC) 变换器，其中应用了Si 和SiC 功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段，对比分析了全SiC [ 金属－氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 器件、SiC 二极管]、SiCMOSFET 和Si 二极管的混合器件和全硅Si [ 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 器件、Si 二极管] 的变换器在电路损耗。结果表明：Si IGBT 的开通和关断损耗约是SiC MOSFET 的3 倍和10 倍，在不同工况下，全SiC 变换器的转换效率比全Si 变换器高1%~3.1%。因而，SiC 功率器件在大功率DC-DC变换器的应用中，能够提高功率密度、可靠性和动力系统工作效率。

  相关文章 | 计量指标

  基于行驶工况的插电式混合动力汽车电能消耗最优控制

  杨林，胡艳青，闫斌

  2017, 08(01):  87-96.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.011

  摘要 ( 197 )   PDF (2778KB) ( 1054 )  

  基于行驶工况以获得插电式混合动力汽车(PHEV) 电池电能的优化消耗规律（即荷电状态（SOC）的优化控制轨迹），以插电式四模混合动力客车为例，利用动态规划(DP) 和相关性分析方法确定了影响SOC 最优控制轨迹的主要行驶工况参数，并据此提出SOC 优化轨迹规划方法。综合循环测试表明：所建轨迹规划方法与现有基于里的线性规划方法相比，可显著降低SOC 轨迹与DP 最优SOC 轨迹的偏差，使平均偏差减小75.2% 达到3.6%以内、最大偏差减小72.3% 达到8.2%以内；轨迹规划耗时从DP 的7.6~8.5 h 降到0.18 s 以内；基于跟随规划的SOC 轨迹的自适应等价燃油消耗最小策略（A-ECMS）燃油经济性仅比DP 的最优值低2.7%，有效解决了SOC 轨迹在线最优规划和能耗最优控制问题，为PHEV能量管理在线优化提供了新的途径。

  相关文章 | 计量指标

  基于电化学模型的车用锂离子电池安全快速充电算法

  孙占宇

  2017, 08(01):  97-101.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.012

  摘要 ( 225 )   PDF (1231KB) ( 1187 )  

  传统的快充方法可提升锂离子电池充电速度，但容易损害电池寿命，甚至造成安全问题。基于面向控制的锂离子电池电化学机理模型，提出了全新的快速充电算法。针对一款42Ah 镍钴锰（NMC）三元锂离子电池，采用该算法进行了快速充电测试，讨论了开发策略中关键参数阈值电势、初始充电倍率的取值对算法效果的影响。结果明：该方法实现了该款锂离子电池的安全快速充电，在保持电池不析锂情况下将电池充电速度提高了20.5%；算法中的阈值电势主要影响充电时间，而初始充电倍率影响负极过电势最低值。

  相关文章 | 计量指标

  中国传统能源乘用车节能技术应用

  邹玉红，任焕焕，禹如杰

  2017, 08(01):  102-108.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.013

  摘要 ( 178 )   PDF (1468KB) ( 946 )  

  研究乘用车节能技术应用比例发展对我国汽车行业发展具有重要指导意义。基于美国环境署（EPA）、欧洲国际清洁交通委员会（ICCT）及中国汽车技术研究中心的统计数据，建立技术渗透率“初始、快速增长、饱和”3 阶段曲线模型，本文分析了美国发动机可变气门正时（VVT）技术、中国的增压技术、缸内直喷技术及先进变速器的应用情况；剖析了节能政策、整车企业推动作用等对技术应用的影响。结果表明：燃油经济性法规加严和原油价格升高的双重作用使美国VVT 技术的应用比例增长速度加
  快，而较为成熟的多气门技术基本不受影响。中国的进气增压、缸内直喷、先进变速器3 项节能技术的发展受欧系、美系、日系乘用车推动明显。

  相关文章 | 计量指标