本期目录

• 2017年 第08卷 第04期
  刊出日期：2017-12-30 上一期    下一期
  综述与展望

  节能与新能源汽车传动技术的发展

  徐向阳

  2017, 08(04):  323-332.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.001

  摘要 ( 370 )   PDF (1977KB) ( 1236 )  

         传动技术是汽车动力总成的核心技术，节能与新能源汽车的发展，对传动技术提出了新的挑战。该文结合节能与新能源汽车技术路线图，提出了传统内燃汽车、混合动力车(HEV) 和插电式混合动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(EV) 对传动系统的要求；阐述中国了内地变速器产业发展现状，分析了不同类型自动变速器的特点，以及多挡化、宽速比、轻量化、高功率密度、高效率、持续优化的发展方向；介绍了混合动力和插电式混合动力构型方案类型和各自的特点，分析了典型构型方案的优缺点，以及混合动力和插电式混合动力控制技术研究发展情况；最后分类介绍了集中式电驱动和分布式电驱动技术的发展状况。

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  未来交通事故场景中乘员智能保护的挑战与机遇

  周 青，姬佩君，黄 毅，等

  2017, 08(04):  333-350.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.002

  摘要 ( 308 )   PDF (1881KB) ( 1052 )  

         该文预测了在未来智能交通环境下汽车碰撞事故的新问题，综述了技术驱动下的汽车乘员约束系统的智能化发展趋势。一方面，网联汽车技术和自动驾驶技术可降低汽车碰撞事故的发生率，将有更多高速队列行驶的情况出现，这样的高动能系统中因小概率意外引发的多车高速碰撞事故后果不容忽视。另一方面，智能行车技术也将提升碰撞预判的准确性与乘员约束系统的优化。结合乘员状态识别技术、不同人体的碰撞损伤特性数据以及赛车驾驶员约束形式，为不同的碰撞工况、乘坐形式和姿态以及乘员的生物力学特性，提供有针对性的实时、自适应碰撞保护，在确保高速碰撞事故中乘员安全的同时兼顾舒适性和方便性。

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  汽车安全

  通信拓扑不确定条件下车队列分布式H∞ 控制

  高 锋，刘 葆，李克强

  2017, 08(04):  351-358.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.003

  摘要 ( 137 )   PDF (2331KB) ( 630 )  

         为提高队列行驶道路利用率，缓解交通压力，针对通信拓扑不确定问题，提出了一种分布式H∞控制方法。建立车辆纵向动力学模型，在逆模型补偿基础上，对汽车节点模型和参数范围进行辨识，构建队列不确定系统方程；通过通信拓扑特征值分解和线性变换实现队列系统解耦，给出分布式H∞ 控制器的线性矩阵不等式（LMI）数值求解和优化方法；通过台架测试对该队列控制系统的鲁棒稳定性和跟踪性能验证。结果表明：在测试设定的建模误差和环境扰动下，距离误差均小于1 m，速度误差均小于0.3 m/s ；提出的分布式H∞控制策略能够有效抑制建模误差和环境扰动造成的影响，从而使队列保持良好的鲁棒性能。

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  基于路面识别的汽车紧急避撞控制算法

  魏祥民， 严明月， 汪䶮, 等

  2017, 08(04):  359-366.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.004

  摘要 ( 139 )   PDF (2807KB) ( 446 )  

  针对不同道路条件下前方行驶汽车突然紧急制动的危险工况，提出一种适应不同路面条件的换道避撞控制与自适应巡航控制相结合的控制算法。基于PreScan 软件搭建紧急避撞场景模型，利用递推最小二乘法进行路面辨识；基于辨识的路面规划避撞路径，建立适应多车运动约束的换道安全距离模型；避撞系统实时监测车辆运动状态，危险工况下控制车辆进行换道避撞操纵，并采用自适应巡航控制避免车辆换入低速车道时与该车道车辆追尾。结果表明：基于PreScan 与Matlab/Simulink 的联合仿真验证了该算法的有效性，车辆均能在沥青和冰雪路面上安全稳定地避撞。

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  车人碰撞事故中车头参数敏感性分析

  李 华，李岳林，邹铁方，等

  2017, 08(04):  367-373.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.005

  摘要 ( 127 )   PDF (1380KB) ( 240 )  

        为更好地了解车人碰撞事故中车头参数对碰撞后人体动力学响应的影响，实测获得411 辆车的车头数据，利用PC-Crash 软件仿真试验，获得行人抛距及行人损伤等响应；采用参数敏感性分析方法对车头参数敏感性进行分析。结果表明：8 个车头参数对行人动力学响应的敏感性顺序，最高的为前挡风玻璃底端距地面高度，其次为引擎盖长度，最低的为车头前面板长度及保险杠底端距地面高度；给出车头长度、高度和车速对行人动力学响应的敏感性顺序依次为车速、车头长度、车头高度；车头参数与行人动力学响应组合分析显示各个参数对细化后的人体动力学响应的影响程度，前挡风玻璃底端距地面高度最为敏感。该研究对于更好地开展事故再现、痕迹采集及车头设计等均具有实用价值。

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  电动汽车无线充电系统传导电磁干扰及其对安全性的影响

  郭彦杰，王丽芳，张俊智，等

  2017, 08(04):  374-380.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.006

  摘要 ( 157 )   PDF (2984KB) ( 589 )  

         为了明确电动汽车（EV）无线充电系统（WCS）的传导电磁干扰（EMI）特性及其对系统安全性的影响，该文分析系统等效传导电磁干扰源，建立传导电磁干扰等效电路模型。基于实际系统参数分析传导干扰传递函数在谐波频率处的增益，研究系统额定工作状态、线圈发生较大偏移，以及整流电路工作在断续导通模式（DCM）的情况下，系统传导电磁干扰特性及其对安全性的影响，并对所建立的模型进行试验验证。结果表明：电动汽车无线充电系统线圈之间发生较大偏移及整流电路工作在断续导通模式时， 会带来高频传导干扰，需要采取相应的措施进行抑制；在设计系统时应保证整流电路输入电感足够大，以避免断续导通模式带来的传导电磁干扰并提高系统电磁安全性。

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  基于视频信息的汽车碰撞事故中骑车人运动学响应分析

  韩 勇，贺 伟，李 泉，等

  2017, 08(04):  381-387.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.007

  摘要 ( 142 )   PDF (1652KB) ( 435 )  

         为了能够清楚地理解二轮车交通事故特征及运动学响应，基于二轮车交通事故视频信息对骑车人在碰撞前后的运动学响应进行分析。从互联网上收集200 例二轮车事故视频，对二轮车事故情形、骑车人应急姿态、运动学轨迹和骑车人与地面的碰撞特征进行统计。结果表明，60%的事故车辆是轿车，85%的事故发生位置是在十字路口，80%的事故车辆正在直行，有53%的骑车人在碰撞前有应急姿态；骑车人与地面的二次碰撞中，下肢和头部先着地的概率较大，骑车人的落地姿态对身体部位落地顺序有很大影响。该研究结果对有针对性制定安全对策，降低事故数量和减少二轮车骑车人损伤有重要作用。

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  基于某电动汽车高压电碰撞安全设计与防护

  张亚军，任高晖，李君杰

  2017, 08(04):  388-396.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.008

  摘要 ( 153 )   PDF (1997KB) ( 829 )  

         针对电动汽车高压电池模块、动力电池包等特有部件，研究其几何形状、性能以及布置形态在碰撞冲击载荷作用下的响应机理，为电动车设计开发提供参考。结合电动汽车碰撞测试结果、交通碰撞事故发生概率统计和典型交通事故工况，设计电动汽车碰撞断电保护和实时绝缘监控为手段的高压电安全防护方案；利用计算机辅助工程（CAE）仿真计算，优化高压元件空间布置问题，解决90%以上的中低速交通事故问题；针对高速碰撞工况，制定对应的碰撞安全边界，提取断电保护响应信号。结果表明：利用电动汽车绝缘电阻实时监测和由继电器执行断电功能的双重保护，避免了单一因素失效可能导致的电安全防护失效，实现电动车真正意义上的高压防护。

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  汽车节能与环保

  基于最低极限能耗的纯电动汽车能耗指标评价方法

  李兴虎

  2017, 08(04):  397-402.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.009

  摘要 ( 132 )   PDF (1312KB) ( 240 )  

         为确定理想条件下纯电动汽车能源效率和续驶里程的极限目标值，评价纯电动汽车能耗，提出了一种纯电动汽车能耗指标先进性判定方法。定义了4 个全新参数：最低极限能耗、最大极限续驶里程、能源效率比和续驶里程比，提出了确定方法，推导了计算公式。分析了纯电动汽车在平坦路面上等速行驶和在新欧洲驾驶循环(NEDC) 工况下的这些参数值。结果表明：最低极限能耗和最大极限续驶里程代表了在纯电动汽车动力系统无任何能源转换损失的理想条件下的最小电能消耗率和最长行驶距离；能源效率比和续驶里程比互为倒数，可用于评价纯电动汽车能源转换效率的优劣，其数值越接近于1，能源转换效率越高。

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  新一代压燃发动机控制平台开发

  方 成，杨福源，欧阳明高，等

  2017, 08(04):  403-411.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.010

  摘要 ( 131 )   PDF (2857KB) ( 256 )  

         为了提升发动机控制系统的性能，支持基于汽油- 柴油混合燃料的新型燃烧研究，开发了新一代压燃发动机控制平台。利用汽车级的多核单片机MPC5746R，实现了系统的集成式架构；基于汽车开发系统架构规范开发了底层软件，设计了两个内核之间的协调机制，实现了发动机相位识别、喷射控制和缸压采集等复杂设备驱动；在应用层软件中集成了发动机控制和燃烧控制( 燃烧指标计算、燃烧模式识别和燃烧反馈控制) 功能。在一台1.9 L 柴油机上进行了试验。结果表明：利用该电控平台，能够实时采集缸压信息，计算燃烧指标，并进行燃烧反馈控制。

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  冷起动两次喷油直喷汽油机的缸内可视化与排放

  宫艳峰，宋志平，李 显，等

  2017, 08(04):  412-418.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.011

  摘要 ( 113 )   PDF (1959KB) ( 446 )  

          以可视化方法，试验研究了直喷(GDI) 汽油机冷起动工况燃油两次喷射策略的污染物排放。采用光学单缸机和两台高速摄像机，同时从相互垂直的两个方向，记录燃油在气缸内的喷雾与燃烧过程，以燃烧分析仪分析燃烧稳定性，通过碳烟瞬态采集系统，分别用CLD500 型和HFR500 型火焰离子化检测仪(FID)，对碳烟、NOx 和HC 进行记录分析。结果表明：在冷起动工况，第2 次喷油正时过晚，燃油撞击活塞顶形成油膜，雾化不充分，会导致碳烟排放过高；第2 次喷油正时提前，燃烧稳定性提高；增加第一次喷射的燃油质量比，可改善碳烟、NOx 和HC 排放，但略降低燃烧稳定性。

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  轻型汽车实际行驶的排放试验

  张 旎，陈 嵘，龙永生

  2017, 08(04):  419-424.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.012

  摘要 ( 211 )   PDF (2753KB) ( 338 )  

         为了验证为在售车辆挑选的行驶路线能否满足新颁布的Ⅱ型实际道路排放测试(RDE) 试验的要求，同时考察在研发动机的工作区域和整车的实际排放，根据Ⅱ型RDE 试验的实施操作规则，对整车进行了实际路况行驶排放测试试验。结果表明：所选择的路线覆盖了市郊、市区、高速工况，能有效满足试验基本要求；驾驶员的驾驶方式也能满足法规要求；根据全球统一轻型汽车测试循环(WLTC) 工况计算得到的符合性因子(CF) 值目前大于法规要求值，因此排放法规需要考虑CF 值的设定；RDE 工况发动机工作区域显著大于WLTC 工况发动机工作区域，这将导致大幅增加标定优化工作。

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  混合动力公交车的驾驶性和经济性的优化开发

  杜志良，章 棵，黎 程，等

  2017, 08(04):  425-431.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.013

  摘要 ( 146 )   PDF (2503KB) ( 268 )  

         为优化某型混合动力公交车的驾驶性、经济性，改善节油性能，开发了相关的方法和流程。以整车性能目标为导向，以中国重型商用车辆瞬态循环(C-WTVC) 的市区部分和中国典型城市公交循环(CCBC)2 种工况为基础，优化了已定配置的该车发动机扭矩特性、电机扭矩特性和扭矩协调管理。使用此方法优化该车后，在满足驾驶性的前提下，C-WTVC 循环市区部分整车油耗下降12.8%，中国典型城市公交循环整车油耗下降23.5%。因而，提高了动力系统效率，实现了节能减排。该方法也可用于用户实际运行线路路况的车辆性能优化。

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  叶片前掠对低比转速离心压气机性能的影响

  汪陈芳，张睿栋，诸葛伟林，等

  2017, 08(04):  432-436.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.04.014

  摘要 ( 138 )   PDF (1515KB) ( 294 )  

         研究了低比转速离心压气机叶片前掠流动控制效果，以促进其在车用电动增压器上的应用。建立了某车用燃料电池用低比转速离心压气机三维仿真模型，研究了叶片前缘前掠对低比转速离心压气机性能的影响及其流动机理。结果表明，该叶片前缘掠角20° 的低比转速压气机与无前缘掠角压气机相比，压比、效率和稳定工作范围均无明显变化；前掠降低了大叶片前端的载荷，叶尖泄漏减弱，而大叶片后端流动状况没有明显改变。为提高叶片前掠的流动控制作用，要进一步优化叶片中弧线角度分布，改善前掠叶片的负荷分布。

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