当期目录

2019年, 第41卷, 第11期　刊出日期：2019-11-25 上一期    下一期

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基于反步法的差动转向无人车辆轨迹跟踪* 余卓平, 侯誉烨, 熊璐, 陈素琴 2019 (11):  1229-1234.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.001 摘要 ( 1095 )   PDF(1895KB) ( 978 )   为满足车辆高速大侧向加速度工况下的跟踪要求,本文中对差动转向无人车辆的系统动力学特性和相关稳定性问题进行研究,分析了车辆航向角跟踪误差和路径跟踪的动力学稳定性。基于反步法和饱和控制设计的动力学控制器在稳定车辆内动态的同时跟踪给定的航向角信号。仿真结果证明了所提出控制方案的可靠性,在航向角1阶导数为零或常数的条件下,系统具有良好的跟踪性能。同时,控制器之间的互联稳定性使系统对于一般工况下的目标轨迹都具有良好的跟踪性能。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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纯电动汽车电驱动总成悬置设计原则研究 康强, 顾鹏云, 左曙光 2019 (11):  1235-1242.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.002 摘要 ( 1535 )   PDF(6630KB) ( 2077 )   与内燃机的机械和低频发火阶次的燃烧噪声不同,电动汽车电驱动总成的噪声主要是由电磁力和齿轮啮合产生的高频啸叫声。电驱动总成的2 000-2 500 Hz以下频率的噪声主要通过结构传递路径传入驾驶室内。由于电动汽车的驱动电机转矩大,故电驱动总成悬置在保证抗扭性能的前提下应尽可能提高隔振性能。本文中对电动车和燃油车动力总成振动特性以及不同悬置布置方案下绕横向轴角位移和悬置力进行对比,分析了影响电驱动总成悬置隔振率的主要因素,最后总结了电动汽车电驱动总成悬置的一般设计原则。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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高压共轨系统循环喷油量波动交互作用分析* 白云, 兰奇, 沙浩男, 范立云, 马修真 2019 (11):  1243-1250.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.003 摘要 ( 468 )   PDF(3058KB) ( 417 )   电控喷油器参数变化影响高压共轨系统循环喷油量稳定性,从而影响柴油机工作的一致性和可靠性。本文中基于键合图理论建立了共轨管高压油管电控喷油器数值模型,与试验测量结果对比表明该模型具有较高的准确性。利用试验设计方法制定了试验研究方案,得到了循环喷油量波动响应面模型,并证明了该模型能准确预测循环喷油量波动。基于响应面方法分析了参数间交互作用对循环喷油量波动的影响,研究表明进油节流孔直径与喷孔直径、进油节流孔直径与针阀升程、喷孔直径与控制阀复位弹簧预紧力、喷孔直径与针阀升程、控制阀复位弹簧预紧力与针阀升程间交互作用对系统循环喷油量波动有显著影响,为高压共轨系统数值建模和优化设计提供了理论指导。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于工况预测的复合储能系统功率分配策略研究* 王峰, 罗玉涛 2019 (11):  1251-1257.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.004 摘要 ( 474 )   PDF(3398KB) ( 458 )   本文中提出了一种基于工况预测的复合储能系统自适应神经模糊功率分配策略,采用马尔可夫链模型对汽车未来的运行工况进行预测,得到的车速预测结果,作为自适应神经模糊控制器的一个输入,经自适应神经模糊控制器处理后得到功率分配值。实验结果表明,采用自适应神经模糊控制的复合储能系统功率分配策略可明显提升电池寿命,降低综合使用成本。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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L3级自动驾驶汽车的接管安全性评价模型* 林庆峰, 王兆杰, 鲁光泉 2019 (11):  1258-1264.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.005 摘要 ( 1188 )   PDF(1966KB) ( 1252 )   为评价L3级自动驾驶车辆接管的安全性,基于驾驶模拟器设计了双向六车道高速公路环境下的接管场景并进行驾驶模拟实验,驾驶人在自动驾驶过程中始终执行视觉次任务操作,次任务为观看3种难度等级的箭头图,接管场景为自车行驶中遇到同车道前方的一辆抛锚车辆,接管请求时间设为7 s,自动驾驶车辆的速度为110 km/h。实验共计招募了49名被试(男性30名,女性19名),平均年龄为31.06岁(标准差为7.10岁)。当车辆发出听觉+视觉的接管请求信号后,被试应通过按下转向盘上的切换按钮来获取车辆的控制权。以最小TTC的组别为因变量,设定最小TTC小于等于1 s为危险组,大于1 s为安全组,利用二元logistics回归建立接管安全性评价模型。研究结果表明:7 s的接管请求时间条件下,影响接管安全性的因素主要是接管反应时间和次任务,本文中建立的接管安全性评价模型的预测准确率达85.5%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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驾驶员脑力负荷计算系统的设计与实现* 裴叶青, 金晓萍, 宋正河, 刘龙灿 2019 (11):  1265-1272.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.006 摘要 ( 563 )   PDF(992KB) ( 379 )   随着汽车的普及,交通事故频发,驾驶时的高脑力负荷是引发事故的重要原因。多资源理论认为脑力负荷来源于信息处理过程,信息处理过程可用视觉、听觉、认知和动作等行为要素来描述。本文中对驾驶员脑力负荷计算系统的设计和实现进行研究。首先在多资源理论的基础上,归纳出对典型驾驶任务的分析方法,建立了脑力负荷计算模型;然后选取了“绿灯路口直行”这一任务进行案例分析,利用计算系统根据驾驶任务计算出脑力负荷值;最后采用实验的方法测量被试的瞳孔直径和皮肤电信号,并与计算系统算出的脑力负荷值进行对比,证明了该系统的正确性与可用性。本文提出的方法,可方便地对典型驾驶任务进行脑力负荷的计算与预测,找到高负荷产生的原因,从而减少交通事故的发生。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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圆柱型锂离子电池组热均衡性研究* 崔星, 李达, 刘增辉, 韦振, 郭利伟, 董昊天, 王大方 2019 (11):  1273-1280.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.007 摘要 ( 475 )   PDF(4009KB) ( 534 )   首先建立水冷系统布置方案和三维模型,然后对水冷模式下圆柱形锂离子电池18650不同排列方式的冷却效果和热均衡性进行对比分析,最后对电池模组放电过程中不同点的温度进行测试。定义热比来定量描述电池模组热均衡性。仿真分析与试验验证的结果表明,电池模组几何模型和单体数量相同时,错位排列的冷却效果和热均衡性均优于并行排列,1C放电倍率下,错位排列最高温升比并行排列低2.26 K,热均衡性提高33.9%;同一排列方式下电池单体数量越多,模组热均衡性越差,当模组中单体数量由15增加到60时,并行排列热均衡性下降了5.1%,错位排列热均衡性下降6.3%;几何模型和放电倍率对热均衡性影响很小。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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汽车表面湍流压力脉动计算精度的研究 王俊, 陈如意 2019 (11):  1281-1285.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.008 摘要 ( 565 )   PDF(3602KB) ( 408 )   通过运用脱涡模拟(DES)方法对两种网格尺寸和两种几何细节的模型进行计算流体动力学(CFD)分析,获得侧窗表面的湍流脉动声压级,并与风洞试验结果对比,结果表明:1 mm网格的精度较高,而2 mm网格在2 000 Hz以后出现明显误差;造型模型在100 Hz低频段的误差稍大于整车模型,但在中频和高频段的精度等同于整车模型。Q准则显示1 mm网格可捕捉尺寸更小而涡量更大的涡核,这也正是1 mm网格在高频段精度更高的原因。考虑到计算效率,建议采用造型模型进行湍流压力脉动的计算,且在侧窗区域使用1 mm的加密区。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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汽车侧风稳定性的仿真与评价* 袁侠义, 陈林, 黎帅, 王文源 2019 (11):  1286-1293.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.009 摘要 ( 666 )   PDF(2755KB) ( 859 )   本文旨在对汽车高速行驶时遇到突发或者持续的侧风导致车辆轨迹跑偏而引发的汽车行驶稳定性问题进行研究。首先采用CFD仿真计算侧风条件下汽车的气动特性并与风洞试验结果进行对比。接着将CFD仿真得到的气动六分力加载到动力学模型中,预测侧风条件下汽车的横摆角速度和侧偏位移,最后进行实车道路试验,采用主观评价方法比较侧风下汽车稳定性的优劣。结果表明,车型A和车型B在车速100 km/h和侧风速度80 km/h的工况下,最大横摆角速度和受侧风0.5 s侧偏位移仿真结果分别为2.69°/s,265 mm和3.79°/s,374 mm,两个车型的主观驾评结果分别为“良好”和“略好”。最终建立了评价标准,以便在新车型的详细设计阶段指导侧风稳定性能的开发。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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双质量飞轮扭转特性分析与整车试验研究* 陈龙, 史文库, 陈志勇, 刘国政, 刘鹤龙 2019 (11):  1294-1300.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.010 摘要 ( 647 )   PDF(2609KB) ( 448 )   本文中针对双质量飞轮的性能展开台架与整车试验研究。首先分析了扭转角度对双质量飞轮静态扭转刚度的影响;其次对双质量飞轮样件进行台架试验,通过台架试验验证理论分析的正确性以及其刚度值满足扭转刚度设计要求;最后对双质量飞轮开展实车道路试验,分别获得怠速、匀速、加速、减速多工况下双质量飞轮对传动系扭振的减振性能。试验结果表明,双质量飞轮在各个工况下对传动系扭振都有明显的衰减效果;稳态工况(怠速、匀速)下双质量飞轮扭振衰减幅度约50%;非稳态工况(加、减速工况)下扭振衰减幅度约80%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于Kriging模型的座椅子系统安全性能优化研究 郑建洲, 陈有松, 吕斌斌, 尹浩庆 2019 (11):  1301-1307.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.011 摘要 ( 594 )   PDF(3933KB) ( 409 )   本文旨在研究在正面碰撞中起乘员保护作用的座椅子系统的参数优化。首先搭建某商用车主驾驶员座椅子系统正撞台车试验的仿真模型,并经台车试验验证。然后结合最优拉丁超立方试验设计,对11个设计参数进行灵敏度分析并挑选出6个相对最敏感的参数,构造了基于敏感参数的Kriging模型,分析了正面碰撞时座椅参数对乘员保护效果的影响。最后以假人H点的前移量和下潜量最小为目标,采用NSGA-II遗传算法进行多目标优化。结果表明:优化后假人H点的前移量下降了2.98%,下潜量性能降低了10.47%,优化效果明显。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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吸导结构耐撞性的主从关联拓扑优化* 雷正保, 黄敏, 苟明兴 2019 (11):  1308-1312.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.012 摘要 ( 528 )   PDF(2061KB) ( 377 )   传统的抗撞结构只需满足安全性指标要求,虽然它既要求碰撞最大加速度小,又要求结构最大变形量小,但可行域有交集。随着国家标准的完善,新增对刚度有极高要求的导向性指标,使同时满足安全性与导向性要求的可行域为空集,现有方法不能解决此问题。本文中提出一种吸能导向抗撞结构的主从关联耐撞性拓扑优化方法。首先,针对安全性指标,建立安全从属模型。然后,根据安全从属模型的传力路径,引入导向刚度补偿装置,将其与安全从属模型结合而建立了主模型并通过拓扑优化获取其拓扑构型。最后,利用实例验证了所提出方法的适用性,结果表明,车辆在25%重叠率碰撞中导向性优越,且在100%正面碰撞中吸能效果良好,为抗撞结构的优化设计提供了一种新方法。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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侧面多腔室气囊的设计与优化研究* 葛如海, 陈宇航, 洪亮, 蔡朝阳, 崔义忠 2019 (11):  1313-1319.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.013 摘要 ( 400 )   PDF(2089KB) ( 420 )   针对国内某款车型在侧向碰撞过程中,侧面单腔室气囊发生击穿现象,提出了一种具有多腔室气体流率独立控制和二级缓冲功能的侧面多腔室气囊,并对其进行了仿真。结果表明:多腔室气囊消除了击穿现象,对乘员胸腹部保护效果良好。再利用正交试验对影响气囊保护效果的相关参数进行了优化。优化后,综合伤害指标C比优化前下降了14.77%,比原有气囊下降了31.35%,提升了侧面气囊的保护效果。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于电控助力制动级联制动防抱死控制策略* 陈志成, 赵健, 朱冰, 吴坚 2019 (11):  1320-1326.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.014 摘要 ( 539 )   PDF(3184KB) ( 577 )   电控助力制动器(Ebooster)通过伺服电机控制实现主缸压力调节,可为防抱死制动系统(anti-lock brake system, ABS)提供部分冗余功能。本文中提出了一种用于传统电磁阀式ABS故障时的基于非解耦式Ebooster的3层级联制动防抱死冗余控制架构,包括滑模变结构控制层、压力伺服控制层和电机控制层。基于dSPACE搭建了Ebooster硬件在环试验平台,进行算法测试与验证。结果表明:在ABS失效时,基于Ebooster的制动防抱死冗余控制策略能有效地实现滑移率控制,提高车辆制动稳定性。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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考虑泄漏量的商用车内高频噪声仿真分析与控制* 唐荣江, 童浙, 郑伟光, 李申芳, 黄莉 2019 (11):  1327-1334.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.015 摘要 ( 415 )   PDF(3610KB) ( 378 )   为更加真实地模拟驾驶室内声学环境和提高驾驶室内高频噪声的预测精度,将泄漏量应用到SEA建模中,建立了考虑泄漏量的商用车SEA模型。利用伯努利方程推导等效总泄漏面积,将等效总泄漏面积按各个泄漏点的贡献量比例进行分配并添加到模型中仿真。与未考虑泄漏的SEA模型对比,结果显示仿真精度提高,误差减小了1.5 dB(A)左右,与试验结果间的绝对误差在2 dB(A)以内,满足工程上在汽车产品开发设计阶段对车内高频噪声分析预测的要求,从而验证了考虑泄漏量的SEA模型的有效性。在不同泄漏值下对驾驶室内噪声进行仿真计算,得到泄漏量对噪声值影响曲线。结合影响曲线和其他多方面因素,确定了合适的泄漏值为150 SCFM。对主要泄漏点开展有针对性的优化整改,气密性由整改前的268.5降到了149.1 SCFM。对优化整改后的驾驶室内噪声进行测量,结果显示,相比于优化前噪声值在两个工况下分别降低了1.82和1.31 dB(A)。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于轮胎/路面噪声替换的车辆通过噪声室内测量实验研究* 刘策, 陈剑, 张永斌, 李家柱 2019 (11):  1335-1340.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.016 摘要 ( 451 )   PDF(2644KB) ( 424 )   考虑车辆通过噪声室外测量易受环境因素、驾驶技术和测量场地的影响,加之国际标准(ISO 362—1:2007)对车辆通过噪声测量过程提出更严格的要求,致使通过噪声测量成功率显著降低。为建立高效的通过噪声测量平台,车辆通过噪声的室内测量方法成为迫切需求。本文中针对车辆通过噪声室内测量方法研究的关键问题——室内外轮胎/路面噪声存在差异,对某型车开展室内外通过噪声测量实验研究,提出基于室内滑行实验方法获取室内轮胎/路面噪声系数,提取室内轮胎/路面噪声,基于声压能量叠加原理,用室外轮胎/路面噪声替换室内轮胎/路面噪声,实现半消声室内车辆通过噪声测量结果与室外测量结果的误差在±1 dB(A)以内,验证了该方法的有效性。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于Fluent-Simulink协同仿真的EVAP系统泄漏监测中压力场分析* 何仁, 方妍月 2019 (11):  1341-1346.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.011.017 摘要 ( 671 )   PDF(2438KB) ( 539 )   本文旨在分析使用负压衰减法对汽车燃油蒸发控制系统进行泄漏监测时,泄漏孔位置对系统气相空间内的压力和流场特性的影响。首先通过建立气相空间的总压模型得到瞬态模型边界条件,然后采用1 mm泄漏孔的上方泄漏和侧向泄漏的瞬态模型进行分析,最后进行1 mm标准孔泄漏验证试验。结果表明:在衰减时间30-39 s内,气相空间内除泄漏孔与管路附近外,其余各处压力基本相等;阀管路中的最大压力高于循环管中的最大压力;上方泄漏时的气相空间负压衰减速率高于侧向泄漏;衰减时间30-39 s为较佳的监测时段。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标