当期目录

2023年, 第45卷, 第1期　刊出日期：2023-01-25 上一期    下一期

Select

基于改进纯跟踪的智能车路径跟随方法 潘世举,李永乐,李子先,何滨兵,朱愿,徐友春 2023 (1):  1-8.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.001 摘要 ( 375 )   HTML ( 44 )   PDF(2106KB) ( 315 )   为提高智能车的路径跟随精度和行驶平稳性，提出一种基于改进纯跟踪的路径跟随方法。首先建立纯跟踪路径跟随模型，分析纯跟踪模型在初始偏差条件下的控制效果；然后将航向偏差作为反馈变量对纯跟踪方法进行补偿，并以横向偏差和航向偏差为输入、以补偿权重为输出，采用类模糊方法实现补偿权重的动态调节；最后通过实车试验选定控制参数，并验证所提方法的控制性能。结果表明，该方法在不同初始偏差和不同目标行驶速度下能够实现偏差的快速消除，并保证行驶平稳性，具有较好的路径跟随效果，运算耗时较少。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于动态博弈算法的切入场景下自动驾驶车辆运动规划研究 兰凤崇,刘迎节,陈吉清,刘照麟 2023 (1):  9-19.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.002 摘要 ( 239 )   HTML ( 17 )   PDF(3526KB) ( 281 )   鉴于在车辆换道切入的场景中，自动驾驶车辆容易出现频繁的误减速、误避让，而造成通行能力和乘员舒适性的下降，提出一种基于主旁车动态博弈的切入场景决策规划算法。在行为决策层，根据切入场景中主旁车的冲突性关系，联立相关车辆运动方程建立整体系统的运动模型，构建考虑旁车状态的切入博弈模型，设计安全性和舒适性收益函数，进行驾驶行为博弈，输出行为决策结果。在轨迹规划层，根据车辆间距构建避障约束条件，以Sigmoid函数轨迹的变曲率和速度切向矢量的时间分量来构建车辆动力学约束。同时以加权收益方式联合考虑驾驶习惯和舒适性等需求，建立轨迹规划数学模型，求解得到满足上层博弈决策要求的运动轨迹。Carsim-Simulink联合仿真结果表明，在不同的初始条件下主车与切入的旁车能进行多种形式的合理的交互决策，准确完成切入场景下的运动规划任务，车辆能准确跟踪输出的轨迹，更符合一般驾驶习惯，提高了车辆的舒适性。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于改进分层可拓理论的智能汽车AFS/DYC协调控制 徐璞磊,蔡英凤,廉玉波,孙晓强,王海,陈龙,钟益林 2023 (1):  20-31.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.003 摘要 ( 218 )   HTML ( 8 )   PDF(5343KB) ( 235 )   针对紧急避障及大曲率工况的稳定控制难题，提出基于改进分层可拓理论的AFS和DYC协调控制系统，引入了鲸鱼算法解决了可拓边界的自适应划分问题，既简化了分层可拓理论的边界确定过程，又遏制了控制器的一些较为强烈的输出振荡，显著提高了车辆控制的稳定性和安全性。所提AFS/DYC协调控制系统分上下两层，上层是改进分层可拓协调模块，下层是AFS/DYC控制器模块。上层可拓协调模块主要通过横摆角速度、纵向车速以及规划路径曲率来确定AFS和DYC的权重系数，下层控制器模块主要通过上层协调模块确定的权重系数来分配AFS和DYC的输出量，最终实现对智能车辆的稳定性控制。Carsim和Simulink联合仿真结果表明，所提协调控制系统在紧急避障、双移线等大曲率及曲率突变工况下，对横摆角速度和纵向车速的控制效果相较于分层可拓控制、普通可拓控制均有较大提升。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于自适应采样时间MPC的自动紧急制动系统 刘永涛,刘传攀,刘湘安,陈轶嵩,乔洁 2023 (1):  32-41.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.004 摘要 ( 194 )   HTML ( 13 )   PDF(4654KB) ( 156 )   针对传统AEB系统控制过程中缺乏对舒适性考虑以及控制精度较差等问题，提出了一种考虑多目标的模型预测控制（MPC）策略。首先，通过引入模糊规则计算场景工况的紧急系数，并基于此设计自适应采样时间MPC上层控制器，接着采用PID反馈控制与逆发动机模型设计下层控制器，最后通过PreScan与Simulink联合平台进行仿真试验，并进一步在实车试验平台上验证。结果表明，基于本文策略的AEB系统在两种典型场景、多种运行工况下均能避撞成功，加速度变化率始终位于舒适区间，最终车间距离为1.74~4.18 m，能确保车辆自动紧急制动过程中的舒适性与有效性。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于数字孪生技术的智能汽车测试方法研究 赵树廉,来飞,李克强,陈涛,孟璋劼,唐逸超,吴思宇,田浩东 2023 (1):  42-51.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.005 摘要 ( 255 )   HTML ( 24 )   PDF(2911KB) ( 257 )   为加快自动驾驶功能的开发与验证，提出了一种基于数字孪生的智能汽车测试与评价方法。通过数字孪生测试技术，即真实车辆行驶在真实测试场地中，同时与虚拟的测试环境进行有效映射与结合，从而大大丰富智能汽车的测试验证环境、提高测试效率和减小测试成本。本文将真实测试车辆和仿真测试工具相结合，搭建起数字孪生自动驾驶测试平台，实现算法的验证测试与评价，并给出了相应的案例分析。智能汽车数字孪生测试与评价技术的快速应用，对于加快自动驾驶车辆开发和推广有着积极的推动作用。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于深度学习的汽车故障知识图谱构建 胡杰,李源洁,耿號,耿黄政,郭雄,易红卫 2023 (1):  52-60.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.006 摘要 ( 292 )   HTML ( 22 )   PDF(2791KB) ( 229 )   本文将知识图谱引入汽车故障诊断领域，以某公司的售后业务数据为来源，根据文本特点，设计了一种知识图谱构建流程：在传统构建流程的基础上，加入文本预分类和实体重组流程。基于DPCNN模型的文本预分类用于处理目标字段存在信息冗余的问题；基于BERT-BiLSTM-MUL-CRF模型的实体抽取与基于语法规则的实体重组的组合形式可以有效解决文本中的嵌套实体问题和非连续实体问题；采用结合术语相似度和结构相似度的方法完成知识融合；最后，选用Neo4j图数据库进行存储，完成汽车故障知识图谱的构建。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

窄体车主动侧倾极限态动力学机理研究 徐东鑫,王国业,王亚 2023 (1):  61-69.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.007 摘要 ( 123 )   HTML ( 10 )   PDF(5492KB) ( 125 )   窄体车辆有助于解决常规乘用车的道路占用、空间浪费、能源危机和环境污染等问题，应用主动侧倾技术解决窄体车易侧翻的安全性问题。根据窄体车主动侧倾运动的特点，建立窄体车车身动力学模型，考虑主动侧倾特性及车辆侧向与纵向运动引起的车轮载荷变化，结合UniTire统一轮胎模型，进行主动侧倾窄体车极限态工况状态参数相平面分析，探明窄体车运动机理，获得窄体车极限态运动规律及运动特性，为提高窄体车稳定性研究奠定基础。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

纯电重型商用车四电机系统动力性及经济性研究 黄文凯,程辉军,储爱华 2023 (1):  70-76.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.008 摘要 ( 172 )   HTML ( 11 )   PDF(2403KB) ( 191 )   为研究集中式中心驱动四电机-4AMT变速器系统应用在纯电重型商用车上的动力性及经济性，根据整车动力学原理，基于相同车辆配置，建立了配备集中式中心驱动四电机-4AMT变速器系统和单电机-6AMT变速器系统的整车动力学模型，设置不同的电机、变速器、换挡点、工作电机数量等参数，并根据动力性及经济性工况，仿真得到动力性及经济性结果，再进行试验验证。结果表明，集中式中心驱动四电机-4AMT变速器系统的动力性及经济性优势明显。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

增加缓冲器的馈能式悬架性能研究 宋慧新,刘冰轶,顾亮,张进秋 2023 (1):  77-85.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.009 摘要 ( 130 )   HTML ( 10 )   PDF(3507KB) ( 166 )   为解决惯性质量带来的馈能式悬架性能恶化的问题，研究了减振器串联缓冲器的解决方案。建立了带缓冲器的2自由度馈能式悬架模型，理论研究表明增加缓冲器利于改善簧载质量加速度、悬架动挠度，同时降低惯性力；通过传递特性分析，揭示了缓冲器对减振器速度幅值通低频阻高频的作用。对比有无缓冲器时悬架耗散功率，结果表明缓冲器降低了悬架耗散功率。通过台架对比测试，验证了增加缓冲器能够有效提升馈能式悬架性能，簧载质量加速度均方根值降低58.0%，车轮相对动载荷均方根值降低33.3%，悬架动挠度均方根值降低27.6%。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

GDI发动机中不同燃料射流特性的试验研究 刘国栋,任桂周,赵子杰,张景宇,李雁飞 2023 (1):  86-92.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.010 摘要 ( 107 )   HTML ( 4 )   PDF(2848KB) ( 77 )   直喷汽油（ GDI）发动机中闪沸喷雾具有促进油气混合的优势，但其发生喷雾坍塌的现象会对燃烧与排放带来不利，并且研究发现喷雾坍塌与单射流行为密切相关。因此，为了减轻喷雾坍塌并充分利用GDI发动机中闪沸喷射的优势，了解闪沸射流行为极其重要。本文选择了由5孔喷油器改造而成的单孔喷油器，选用正己烷与异辛烷燃料，在定容燃烧弹中进行试验研究。所选燃油温度为30到130 ℃，环境背压为0.2到1 bar。通过分析射流宽度与过热度、成核速率、化学势以及环境背压等不同参数的关系，发现射流宽度与?\mu ·p_{\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{b}}^{-\mathrm{0.5}}的相关性达到0.9以上，表明具有较好的相关性，且在近喷口附近射流宽度由相变化学势与环境背压所影响。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于碳烟粒径分布预测的柴油燃烧机理构建与氧含量影响研究 刘少华,董浩川,申立中 2023 (1):  93-103.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.011 摘要 ( 85 )   HTML ( 2 )   PDF(4131KB) ( 74 )   为预测柴油机碳烟排放的粒径分布，选用90%摩尔分数的正庚烷和10%摩尔分数的甲苯作为柴油替代物，分别构建气相动力学机理和表面动力学机理，并将二者耦合，构建成柴油替代物机理（简称HTS机理），将HTS机理结合矩量法数值模型进行了机理验证，并通过改变进气发动机进气氧的体积分数，进一步研究了氧浓度对碳烟粒径分布的影响。研究结果表明，在滞燃期、层流火焰速度、预混火焰关键组分、预混火焰碳烟粒径分布、柴油机缸压与放热率以及柴油机排放物生成等方面，应用HTS机理计算的模拟值与试验值基本一致。使用HTS机理研究氧浓度对碳烟粒径分布的影响表明：随着氧浓度的增加，碳烟颗粒平均数密度降低、数密度峰值减小、数密度峰值对应的颗粒物直径增大；且小粒径（直径0 ~ 50 nm）碳烟的数密度随之降低。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于道路行驶工况辨识的重型载货汽车排气制动系统主动控制研究 史培龙,赵轩,陈子童,余强 2023 (1):  104-111.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.012 摘要 ( 128 )   HTML ( 6 )   PDF(3542KB) ( 108 )   针对长下坡路段行驶的重型载货汽车因驾驶人路况不熟悉而行车制动系统使用不当引发制动器热衰退风险的问题，本文提出了基于道路行驶工况辨识的重型载货汽车排气制动系统主动控制策略。考虑到山区路段道路纵向坡度信息难准确获取，且制动踏板动作特征与其他路段存在显著的差异，文中选取时间窗内制动踏板平均开度、持续作用时间和制动踏板作用时间比例分别建立了下坡路段行驶制动工况和其他路面制动工况，利用制动踏板动作与开启排气制动系统的因果关系建立了具有连续时间序列特性隐马尔可夫模型。考虑到时间窗长度对控制效果的影响，文中建立时间窗长度为30、60、90和120 s的4种模型，利用京昆高速雅安-西昌段K25-K174左线和右线试验数据进行离线训练和在线辨识验证。道路试验和仿真结果表明：文中提出的控制策略能够准确辨识车辆行驶工况，能够实现排气制动系统主动控制，降低了对驾驶人的高度依赖，从而提高了重型载货汽车下坡路段行驶安全性。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

汽车预碰撞制动下乘员离位影响及参数优化分析 孙振东,朱海涛,彭伟强,杨佳璘 2023 (1):  112-118.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.013 摘要 ( 144 )   HTML ( 5 )   PDF(3487KB) ( 108 )   对于汽车制动后发生的碰撞工况，乘员前倾将会增加人体损伤风险。本文进行了汽车预碰撞制动下乘员离位影响及参数优化分析研究。通过实车制动试验得到车辆在不同制动工况下的乘员颈部前向位移量分布区间；建立了 MADYMO 主动人体仿真模型，采用变量分析法研究不同制动波形下乘员离位特征；运用正交设计方法进行滑台碰撞试验，得到乘员离位因子对乘员碰撞损伤影响；建立乘员响应面模型，采用中心复合试验设计（Central composite design）方法，研究了主动式安全带参数与乘员离位位移之间的相关性，通过优化设计，得到了最优参数组合。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

路面冲击输入下车内噪声主动控制 王智豪,徐中明,夏子恒,王虎成,黄佳聪 2023 (1):  119-127.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.014 摘要 ( 158 )   HTML ( 11 )   PDF(6068KB) ( 164 )   针对基于LMS算法道路噪声主动控制在面对冲击性噪声时性能骤降的问题，建立了基于滤波-x最小平均绝对偏差（FxLMAD）算法的道路噪声主动控制系统，以控制路面冲击输入下的车内噪声。首先对路面冲击输入下车内噪声特性进行了分析，发现其噪声是非高斯的，且更符合\alpha稳定分布。接着对基于FxLMAD算法的噪声主动控制进行仿真，结果表明该算法在达到良好降噪效果的前提下还拥有结构简单、计算量小的优点。最后，搭建了车内噪声主动控制系统并在某燃油车上完成了冲击路面的实车道路试验。结果显示，基于FxLMAD算法的车内道路噪声主动控制系统在50~500 Hz范围内的总声压级降噪量可达约2 dB（A），明显优于普通的LMS算法。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

双离合变速器动力系统加速工况扭振和敲击的被动控制措施研究 周益,陈清爽,石晓辉,郭栋,梅自元,谈冠华 2023 (1):  128-138.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.015 摘要 ( 129 )   HTML ( 7 )   PDF(8310KB) ( 134 )   为研究不同预选挡机制下的双离合变速器敲击特性和控制方法，分别在整车和敲击台架上评价变速器的敲击主客观表现和随角加速度变化的敲击灵敏度；其次，根据敲击灵敏度，整车扭振响应和敲击主客观结果的相关性提出了一种定量评价变速器输入轴角加速度的无敲击扭振阈值。在相同整车上分别评价不同扭振和敲击的被动控制措施，包括离合器式扭转减振器，双质量飞轮式扭转减振器，以及离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器的组合方案。台架试验结果表明预选挡显著改变双离合变速器的敲击特性，在某一激励幅值时产生敲击突变现象。整车试验结果表明离合器式和双质量飞轮式扭转减振器无法满足双离合变速器加速工况无敲击扭振阈值要求，在低转速段产生明显敲击；离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器组合方案的输入轴角加速度幅值满足无敲击扭振阈值要求，消除了双离合变速器动力系统存在预选挡时的加速敲击。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于混合高斯-隐马尔可夫模型的动力电池实时热失控检测 廉玉波,凌和平,王钧斌,潘华,谢朝 2023 (1):  139-146.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.016 摘要 ( 139 )   HTML ( 6 )   PDF(2130KB) ( 114 )   随着电动汽车在我国的发展，动力电池的安全性能成为评价电动汽车综合产品力的重要指标，其中动力电池热失控的检测对乘车人员的安全至关重要。针对传统热失控检测方法在实际应用中难以准确做出判断的问题，从电池传感器直接观测的电压、电流、时间等参数中提取状态特征向量，使用混合高斯模型对特征进行最优化筛选。分别对动力电池不同的安全状态评估其混合概率分布，通过BW方法建立隐马尔可夫模型，利用维特比算法对当前观测序列计算相似概率来判断当前电池的健康状况。实验结果表明，隐马尔可夫模型对动力电池热失控的识别较常见时序检测方法更为准确，可以实现在无需电化学仪器检测的前提下达到初步热失控风险检测的目的，提升安全检测效率，降低检测成本。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

制冷工况下汽车座舱新风比例智能控制策略及节能效果评价 王建彬,梁远情,汪爽 2023 (1):  147-156.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.017 摘要 ( 131 )   HTML ( 5 )   PDF(11302KB) ( 135 )   开空调引起“实际续航里程显著缩短”是制约电动汽车发展的一大因素，如何降低空调系统能耗成为现阶段各大主机厂亟待解决的难题。本文综合考虑新风需求与能耗之间的平衡，提出制冷工况下汽车座舱新风比例智能控制策略，并针对基准通风方式与智能新风控制方式的节能效果进行了分析。分析发现新风比例智能控制策略可以显著降低空调系统能耗，环境温度为40 ℃时，压缩机能耗最大可降低约49.7%，电量为100 kW·h的电动汽车最多可增加实际续航82 km。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

混动专用变速器电机输入轴断裂问题分析解决 袁秋华,胡军峰,阮刘明,李勤华,陈敏治,邓晓龙,汤天宝,刘文强 2023 (1):  157-168.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.01.018 摘要 ( 174 )   HTML ( 6 )   PDF(7700KB) ( 151 )   某型号混合动力专用变速器在动总台架及整车试验过程中发生P1电机输入轴断裂的问题，在排除电机输入轴本身强度问题的基础上，首次发现在P1电机连续短时起动发动机过程中存在双质量飞轮（DMF）的共振并圈现象。在此基础上，建立一维动力学仿真模型，验证了双质量飞轮的共振并圈现象，发现该现象导致电机输入轴产生的转矩为正常起动过程中转矩的5~6倍。最后提出一种优化起动过程的控制策略，解决了双质量飞轮的共振并圈，进而解决电机输入轴的断裂问题，同时也优化了整车起动过程的NVH性能。这为混合动力系统开发过程中类似问题的解决提供了一种新的思路，具有很强的指导意义和工程价值。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标