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期刊信息/Journal information
汽车安全与节能学报
汽车安全与节能学报

欧阳明高

季刊

1676-8484

jase@tsinghua.edu.cn

010-62798897 62781633

100084

北京清华大学汽车研究所

汽车安全与节能学报/Journal JOURNAL OF AUTOMOTIVE SAFETY AND ENGERGYCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《汽车安全与节能学报》由中华人民共和国教育部主管、清华大学主办，汽车安全与节能国家重点实验室承办，作为季刊国内外公开发行。办刊宗旨：贯彻“百花齐放、百家争鸣”的方针，及时刊登国内外汽车安全、节能和环保等领域在基础理论与工程应用研究方面有创新性的学术论文，及时反映学术上有特色、代表学科前沿的科技研究成果，推动学术交流，促进我国汽车科技向安全化、智能化、绿色化、国际化方向发展。
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    缸内直喷氢燃料内燃机技术发展及趋势

    孙柏刚包凌志罗庆贺
    265-278页
    查看更多>>摘要：氢能是实现碳达峰与碳中和的最佳能源形式,也被誉为21世纪的终极能源.氢内燃机具有零碳排放、高效率、高可靠性和低成本的显著优势,成为氢能应用的重要方向之一.缸内直喷氢内燃机可有效抑制回火,并显著提高功率密度,是氢内燃机近阶段的发展热点,引发了国内外汽车企业和研究机构的高度关注.该文系统总结了各类氢内燃机的优缺点以及相关直喷氢内燃机的技术途径及其达到的技术指标,采用废气涡轮增压可使氢内燃机的功率密度达到80 kW/L,采用高压缩比、稀薄燃烧可使有效热效率提升至42% ～ 45%,采用废气再循环技术等可使氢内燃机的唯一污染物NOx降低至0.5 g/kWh,并具有达到近零排放的潜力.该文也针对下一代缸内直喷氢内燃机所带来的新问题,从混合气形成、燃烧特性、燃烧模式、有效热效率提升、NOx控制方法及后处理器等技术角度分析了开发现状及技术水平,探讨了近零排放条件下有效热效率达到50%的未来技术发展趋势.

    氢内燃机直接喷射NOx排放有效热效率稀薄燃烧后处理

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    智能汽车的运动规划与控制研究综述

    采国顺刘昊吉冯吉伟徐利伟...
    279-297页
    查看更多>>摘要：为了实现智能汽车安全、高效地行驶,该文论述了智能汽车运动规划与控制理论与方法的研究现状,分析了国内外智能汽车路径规划、轨迹规划与横、纵向运动控制技术.研究表明,当前的运动规划多以简化车辆模型和约束为前提,较少考虑真实环境约束(如通讯损失、信息安全及混合交通);当前的运动控制多集中在横、纵向独立控制,未深入考虑系统非线性特性、时滞现象与随机不确定性.因此,该文提出智能汽车运动规划与控制的重要发展方向是:基于多源感知信息融合与先进通信技术,进一步提升运动规划与控制能力,实现复杂动态场景下兼顾车辆横、纵向动力学的多目标综合协同控制,达到智能汽车行驶安全性、经济性以及舒适性的最优实现.

    智能汽车运动规划运动控制发展趋势研究现状

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    基于阈值自适应调整的图像特征均匀分布ORB算法改进

    时培成杨剑锋梁涛年齐恒...
    298-306页
    查看更多>>摘要：基于相机的无人驾驶汽车视觉同步定位与地图构建(SLAM),可完成无人驾驶汽车的定位与建图.针对传统ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)算法在提取图像特征点时容易造成冗杂、分布集中的问题,提出一种限制四叉树算法分裂深度的改进ORB (A-ORB)算法.该算法构造图像金字塔解决尺度不变性问题;根据所提取的特征点总数计算出每层金字塔所需要提取的特征点数;对每层金字塔图像采用自适应区域划分,根据图像信息计算特征点提取阈值;利用改进四叉树算法来均匀化分布特征点.进行了模拟实验.结果表明:相较于ORB、MA以及S-ORB算法,该算法运行效率提高了30%以上,匹配精度提高了10%以上.

    无人驾驶汽车同步定位与地图构建(SLAM)运动信息ORB算法图像特征点提取图像金字塔均匀分布

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    某驱动桥主减速器的振动特性分析

    黄志超赵乙光胡义华柳明...
    307-313页
    查看更多>>摘要：用仿真和试验方法,分析了某汽车驱动桥桥壳主减速器的振动特性.用HyperMesh软件,建立有限元模型.在OptiStruct模块中,进行模态分析,求解主减速器壳的固有频率和模态振型.进行了模态实验和振动与噪声测试.将有限元分析结果与实验结果进行对比.结果表明:主减速器壳的固有频率大于1.2 kHz,刚度较大.模态振型主要集中于主减速器壳的后端.验证了主减速器壳有限元模型的准确性.在转速1 800～2 000 r/min工况下,振动与噪声水平超标.分析其频率与倍频,推测与主减速器轮齿的振动有关.这些结果可为后续驱动桥噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能优化提供参考.

    汽车工程驱动桥主减速器壳有限元方法模态分析振动与噪声测试

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    阶背车尾部结构对尾流场气动特性影响的仿真分析

    屈贤余烽张金龙
    314-321页
    查看更多>>摘要：为减少汽车气动阻力,改善阶背车尾部气动造型,探究了阶背车尾部结构对汽车气动特性的影响.采用Star-ccm+软件对阶背车MIRA模型的尾流场进行数值仿真,分析影响尾流场的关键车尾结构,确定了以车顶、后窗、侧窗、后备箱、底部上翘及尾部端面6个尾部结构为研究对象,探究了这些结构对气动特性的影响规律.从车尾整体角度设计车尾结构正交优化试验,进行各结构间相互影响下的车尾气动结构优化分析.结果表明:尾部上翘角、后窗倾角与车顶倾角是车尾气动结构设计与优化的关键;正交优化后的阶背车尾部结构,使气动阻尼系数减小14.4%.这说明,该结构设计改善了汽车尾流场.

    汽车结构汽车节能尾流场阶背车尾部结构数值仿真正交试验

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    基于国家标准GB 11552滑车碰撞试验方法的乘员保护分析

    武永强娄磊冯琦
    322-327页
    查看更多>>摘要：为完善中国国家标准GB 11552,保护驾乘人员的安全,基于滑车碰撞试验平台,搭建了6种碰撞工况试验方法,包括5th假人+18˚、50th假人+18˚、95th假人+18˚、5th假人-18˚、50th假人-18˚和95th假人-18˚等.分析了40款车型130次试验的假人损伤,探究了驾乘人员躯干和下肢的损伤风险.结果显示:这6种试验工况的假人头部损伤因数分别为:0.66、0.69、0.73、0.95、0.90和0.72 ;假人躯干损伤风险因数趋近1;假人下肢有损伤风险;身材较大的假人,产生损伤风险更大;靠近撞击侧的大腿损伤风险,高于外侧.因此,作者建议:在未来的中国国家标准GB 11552中,应对假人的躯干和下肢,进行适量的界定.

    乘用车国家标准滑车碰撞乘员保护假人损伤

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    基于球形电机的磁流变悬架的设计与仿真

    杨阳邓涛曹莉李强...
    328-335页
    查看更多>>摘要：设计了一种基于多自由度球形电机的新型磁流变悬架,以把此类电机在应用汽车上.对磁流变悬架主要结构进行设计,并采用ANSYS软件,分析悬架静强度,仿真阻尼器磁路磁场,获取悬架的应力云图以及阻尼器磁感应强度云图,建立二自由度动力学仿真模型,仿真平顺性.结果表明:在最大制动力工况、最大垂直力工况以及最大侧向力工况3种工况下,悬架所受最大应力均不超过355 MPa的材料许用应力.车身加速度为0.23 m/s2,轮胎最大动载荷为2 kN,悬架最大动挠度小于50 mm.因此,结构设计满足静强度需求;悬架的平顺性达到设计预期.

    车用电机球形电机磁流变悬架应力云图设计仿真

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    基于NAIS事故数据聚类的丁字路口危险场景研究

    廖静倩张道文高立廖文俊...
    336-345页
    查看更多>>摘要：为研究交通环境下的丁字路口危险场景,基于国家车辆事故深度调查体系(NAIS)数据库,利用MATLAB软件进行聚类分析,采用层次聚类法得到4类丁字路口危险事故场景.通过对其中3类转弯时的危险场景进行运动学分析建模,构建速度-距离危险模型,结合运动学参数,得到3类丁字路口转弯危险场景下的危险碰撞域.结果表明:乘用车直行和乘用车左转冲突时,当乘用车在进口1左转,危险碰撞范围为1.67～68.45 m; 当乘用车在进口3左转,危险碰撞范围为-1.20～136.00 m.商用车右转与两轮车直行冲突时的危险碰撞范围为0.78～121.30 m ;商用车右转与商用车直行冲突时的危险碰撞范围为-15.75～283.30 m.该研究结果可为辅助驾驶安全系统研发测试提供参考.

    驾驶安全交通事故数据危险场景聚类分析运动学分析丁字路口

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    基于LQR双PID的智能电动汽车轨迹跟踪横纵向协同控制

    张栩源李军
    346-354页
    查看更多>>摘要：为提高智能电动汽车(IEV)轨迹跟踪精度和稳定性,提出了一种考虑前馈控制和转角补偿的线性二次调节器 (LQR) —双比例-积分-微分 (PID)横纵向协同控制方法.设计了LQR横向控制器、前轮转角补偿控制、纵向双PID控制器,得到驱动或制动力输出到车辆模型.在Carsim和Matlab/Simulink环境下搭建了系统的联合仿真模型,在不同场景下进行仿真验证.结果表明:在中低速大转角和高速小转角场景下进行泊车模拟实验和在高速情况下进行驶入变道模拟实验中,最大横向跟踪误差不超过5 cm,最大航向偏差不超过50 mrad,前轮转角以及横摆角速度均变化平稳,没有出现抖动现象.因此, 该控制器可保证较高的轨迹跟踪精度,在轨迹跟踪时能保证较好的稳定性和鲁棒性.

    智能电动汽车(IEV)轨迹跟踪横纵向控制线性二次调节器(LQR)轨迹规划

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    独立驱动电动汽车模型参考自适应稳定性控制

    李家林奥迪王杨熊锐...
    355-363页
    查看更多>>摘要：为提高四轮独立驱动电动车(EV)辆行驶中侧向稳定性和安全性,设计了一种基于模型参考自适应(MRAC)直接横摆力矩稳定性控制算法.上层控制器通过Lyapunov数设计并对系统轮胎侧偏刚度、车身质量参数进行实时估计以获得额外横摆力矩;下层控制器利用二次规划法优化所得力矩分配至各轮,以保证控制器动态响应的实时性.在双移线工况下进行Carsim与Simulink联合仿真的结果表明:在附着因数为0.85时,该算法的横摆角速度、质心侧偏角的平均绝对误差相比传统滑模控制分别下降43.0%、37.1% ;在附着因数为0.40时,分别下降了25.3%、23.2%.因此,该算法提高了车辆行驶稳定性和安全性.

    电动汽车(EV)四轮独立驱动模型参考自适应(MRAC)参数不确定性力矩分配优化行驶稳定性

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