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  • 瞬变工况下残余废气系数对车用汽油机热功转换过程的影响 免费阅读 下载全文
  • 基于动态压力实测与数值计算相结合的方法,对一台乘用车汽油机瞬变过程进行连续检测,得出车用汽油机瞬变工况下残余废气系数(RGF)的变化范围、变化规律和影响因素。通过分析RGF与汽油机运行参数的内在联系,揭示了RGF对汽油机瞬变状态下热功转换过程的影响。结果表明,在瞬变工况下,转速的增加引发新鲜充量的增加和RGF的下降。转速变化时,RGF在4%~30%范围内变化;在大多数工作循环内,RGF介于16%~20%之间。RGF主要受进气压力的影响,气门正时的调节作用相对较小。在低负荷时,RGF较大且点火提前角变化范围较大,引起较大的燃烧循环变动,从而导致指示平均有效压力和指示热效率波动较大。在点火提前角固定时(进气压力为0.05MPa),指示热效率随RGF的增大而稍有下降。本研究为改善车用汽油机瞬变工况性能提供依据。
  • 混合动力汽车模糊控制策略优化 免费阅读 下载全文
  • 本文中基于自适应模糊逻辑算法研究了某款并联混合动力电动汽车的动力传动系统控制策略,以最小化油耗和排放为目标,在Matlab/Simulink平台上建立相应的控制系统模型,并采用遗传算法对模糊控制规则进行离线优化。结果表明,采用遗传算法优化的模糊控制策略具有较好的控制效果,混合动力汽车的燃油经济性和排放得到有效改善。
  • 基于蒙特卡洛方法的碳烟生长过程数值模拟 免费阅读 下载全文
  • 基于弹射凝聚模型构建碳烟颗粒间碰撞的物理模型,采用蒙特卡洛方法构建碳烟颗粒凝聚和表面生长的数学模型并进行数值模拟。引入分形维数、包容半径和凝聚体体积来描述凝聚体分形生长特征,分析表面生长过程对这些参量的影响。对比了不同环境压力和温度对碰撞频率、粒径增长率和分形维数的影响。最后通过枝接过程的模拟,获得了链状凝聚体的形貌特征,并与真实的碳烟照片进行对比,结果表明,枝接过程模拟出的碳烟结构更接近于尾气中真实的链状碳烟形貌。
  • 电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现 免费阅读 下载全文
  • 为改善电动汽车辆动力电池的性能,尤其是高低温适应性,基于电池性能模型提出了电池热管理系统设计流程,实验分析了锂离子电池温升、低温性能和电池性能模型的适应性,运用电池热电耦合和热传导理论提出了电池热分析建模方法,并应用于PTC加热和强制风冷的电池热管理系统设计,仿真得到了电池生热、散热和加热的电池温度特性及影响规律,最后通过实验验证了建模方法的正确性和热管理系统的有效性。
  • 基于虚拟氧传感器的发动机分缸燃油控制系统 免费阅读 下载全文
  • 本文中基于虚拟氧传感器论述了一个可以改善发动机缸间不均匀性的分缸燃油控制系统。该系统通过为发动机的每缸虚拟安装一个氧传感器分析其信号来监控燃烧的均匀性,并通过控制发动机各缸的喷油脉宽,改善各缸燃烧的均匀性。试验结果表明,该系统可在不增加车辆制造成本的条件下,提高车辆的燃油经济性、降低排放水平并改善驾驶性。
  • 混合动力汽车动力集成传动机构的设计与分析 免费阅读 下载全文
  • 基于行星轮系元件与动力部件匹配的动力学分析,设计了一种转速祸合、转矩耦合能自由切换的动力集成传动机构。分析了该饥构工作模式,确定了其行星轮系特征参数.求得了陔机构输出转速和转矩与输入转速和转矩的关系。利用Matlab和Cruise软件进行了性能联合仿真,结果表明装有该机构的混合动力汽车具有较好的动力性和能量经济性。
  • 面向行人腿部保护的保险杠吸能结构优化 免费阅读 下载全文
  • 对某轿车进行行人小腿与保险杠的碰撞试验,建立行人小腿与某轿车前端的碰撞有限元模型,并进行相应的仿真,试验结果验证了有限元模型的正确性。在此基础上,为满足Euro-NCAP法规要求,在原车上增加吸能泡沫和副保险杠,对比分析了3种不同截面形状的EPP泡沫对行人腿部的保护效果,确定了吸能泡沫的最优截面形状为c形。接着通过Hyperstudy和LS—DYNA联合仿真对吸能泡沫和薄壁圆管进行了形状和尺寸优化,得到对行人腿部保护效果最好的参数组合。结果表明:行人保护综合评价指标MSE较优化前降低了47.4%,胫骨加速度和膝部弯曲角峰值分别下降了19.6%和37.6%。最后分析了设计变量对腿部损伤指标的贡献率。
  • 驾驶员转向操纵时上肢肌肉力学特性仿真 免费阅读 下载全文
  • 从人体生物力学和运动控制角度出发,分析驾驶员进行汽车转向操控时上肢骨肌的动作规律,并基于人体生物力学软件实现了驾驶员转向操纵动作的逆向动力学仿真,得到了典型转向工况下驾驶员上肢各部分肌肉的激活程度,并采用相关性分析方法确定了三角肌肩胛部等产生转向力矩的上肢主要工作肌群。研究结论为在汽车转向性能设计中考虑驾驶员骨肌力学特性,并精准确定主要工作肌群提供了依据。
  • 基于人脸3D模型的驾驶人头部姿态检测 免费阅读 下载全文
  • 为对驾驶过程中的驾驶人注意力分散行为实施监控和预警,提出了一种基于人脸3D模型的驾驶人头部姿态检测方法。该方法使用ASM算法与ASEF算法定位驾驶人的正面人脸;在此基础上,基于通用人脸3D模型与正面人脸计算当前驾驶人的人脸3D模型;以正面人脸3D模型为姿态度量的基准,运用PnP算法实时解算驾驶人的头部姿态,并进行姿态有效性判别;同时提出了一种特征点更新的方法,以提高姿态解算的鲁棒性。实验结果表明,该方法能够在驾驶室环境中有效检测出驾驶人的头部姿态。
  • 基于车速的实时盘式制动器温度模型 免费阅读 下载全文
  • 鉴于温度过高会造成制动器热衰退,导致车辆制动效能不足,本文中根据摩擦衬片与摩擦盘的摩擦生热计算热功率而建立制动器升温模型;基于热对流和热辐射建立制动器的降温模型。通过快速控制原型dSPACE AutoBox进行实车对比试验,验证模型的正确性。
  • 面向制动尖叫抑制的制动块稳健性设计 免费阅读 下载全文
  • 为有效控制制动尖叫,本文中针对制动块背板弹性模量、衬片弹性模量、衬片开槽方式和衬片斜角角度进行了设计。在建立盘式制动器复模态有限元模型并通过台架试验验证的基础上,提出了一种基于尖叫试验结果的加权尖叫倾向性指标作为稳健性设计目标,以摩擦因数的波动为干扰因素,采用田口方法进行了面向尖叫的制动块稳健性设计。结果表明,制动块衬片的弹性模量对制动尖叫的影响最大;所采用的方法能获得有效而稳健的制动块设计参数组合。
  • 某轿车车内气动噪声特性的试验研究 免费阅读 下载全文
  • 在分析了轿车车内气动噪声产生机理和传递路径的基础上,进行了整车气动声学风洞试验。首先调查了车内气动噪声的频谱特征和空间分布规律,其次对车内噪声的速度特性和偏航角度的影响进行了研究,最后对整车密封和后视镜对车内噪声的贡献进行了分析。结果表明:偏航角为0°时,人工头外耳的声压级几乎在整个频段都比内耳的声压级高,车内总声压级的分布基本上对试验车的纵对称面左右对称。不同风速下车内气动噪声的频谱特征很相似,车内噪声的线性总声压级和A计权总声压级随风速变化的特征指数分别为4.3和5.4。车内风噪水平随偏航角度的增加而增大,同样的偏航角下,背风面的风噪水平通常比迎风面高。在500Hz一2kHz频段,车内噪声对偏航角的变化最敏感。另外,密封件在500Hz-4kHz的中高频段对车内噪声的贡献较大,而后视镜只在4—7kHz的高频段才显出其对车内噪声的贡献。
  • 大型客车柴油和HCNG燃料的WTW分析 免费阅读 下载全文
  • 为评价大型客车使用20HCNG燃料的一次能源消耗和环境污染情况,用燃料生命周期评价(WTW)方法与柴油和CNG进行对比。分析20HCNG燃料大型客车在TTW阶段的能量消耗和废气排放时,首先对大型客车用柴油机进行台架试验,采集试验数据,与传动参数进行动力匹配,仿真计算燃料消耗量和排放,并与大型客车道路试验燃料消耗量进行对比;然后以CNG和20HCNG发动机能量消耗和废气排放的台架试验数据与传动参数匹配,仿真计算CNG和20HCNG燃料大型客车能量消耗量和排放。结果表明,在TTW阶段柴油燃料的能量消耗和温室气体排放最高,SO2排放是CNG和20HCNG的52和61倍,但其NOX,CH4和CO排放较CNG和20HCNG低。在WTW阶段柴油的一次能源消耗比CNG和20HCNG高,温室气体,VOC,PM2.5和N2O排放亦高于CNG和20HCNG。但柴油的CO,CH4,NOx,PM10和SO2排放则比CNG和20HCNG低。尤其是CO和CH4,柴油的CO排放分别仅为CNG和20HCNG的23.8%和28.6%,柴油的CH4排放分别仅为CNG和20HCNG的13.7%和13.3%。故应对CNG和20HCNG燃料大型客车进行有针对性的CH4,CO,NOx和PM10排放控制,特别是在WTT阶段的SO2排放控制,才能使其整个Wrw周期的能量消耗和排放比柴油客车低。
  • 基于时域能量划分和PSO—SVM的发动机故障诊断 免费阅读 下载全文
  • 针对发动机缸盖振动信号激励源的时序性,提出了一种基于时域能量划分和粒子群优化一支持向量机算法(PSO—SVM)的发动机故障诊断方法。将振动信号按曲轴转角进行时域能量划分并将各段时域信号能量组成的向量作为故障分类的特征向量,应用不同优化技术的支持向量机(SVM)算法对发动机配气机构故障进行识别。诊断结果表明:时域能量划分结合PSO—SVM在小样本的情况下,能够对既定机型的配气机构和点火系常见故障进行识别。
  • 道路载荷谱采集可靠度评判方法的研究与应用 免费阅读 下载全文
  • 本文中对道路载荷谱采集可靠度的评判方法进行了研究。首先探讨时域标准差参数与基于雨流计数法计算疲劳累积伪损伤值之间的关系,得出伪损伤值与标准差正相关的结论。然后基于以上结论,提出一种同车轴载荷谱归一化标准差评判方法,并成功应用于载荷谱采集监测过程。最后通过载荷谱的雨流参数拟合,表明标准差也影响雨流变程和均值的分布性状。本研究的结果表明:该方法理论意义清晰,具有提高载荷谱采集可靠性、节约试验时间的工程应用价值,为后续室内道路模拟试验奠定基础。
  • FlexRay总线静态段的负载率优化研究 免费阅读 下载全文
  • 为了避免传输消息长度悬殊较大时造成带宽的严重浪费和降低FlexRay总线的负载,本文中对消息传输规则进行了研究。提出了将较长静态消息分割后继续在静态段传输的方法,研究了总线负载率与消息长度和帧ID数目之间的关系以及负载率的优化方法。实验结果表明,所提出的方法可有效地降低总线负载率。
  • 汽车夹层风窗玻璃抗冲击破坏机理与吸能特性的研究 免费阅读 下载全文
  • 本文建立了汽车风窗玻璃有限元模型,利用非线性动力学有限元软件LS—DYNA求解得到了风窗玻璃典型位置的加速度时程曲线和裂纹扩展模式,并与文献中的实验结果进行了对比,验证了模型的正确性;然后,基于该模型,研究风窗玻璃厚度对最大接触力、冲击块最大位移、头部损伤指标和吸能比率等吸能指标的影响规律。结果表明,汽车风窗玻璃遭受低速冲击时,在风窗玻璃总厚度不变的情况下,适当增加玻璃厚度、减小PVB厚度能起到更好保护乘员安全的效果。
  • 计及驾驶室供暖功率需求的插电式混合动力汽车实时控制策略 免费阅读 下载全文
  • 在建立整车动力系统模型、发动机热力学与油耗模型和驾驶室热交换模型的基础上,研究了计及驾驶室供暖功率需求的CD-CS模式控制策略、基于极小值原理的综合供暖实时控制策略和基于极小值原理的主动综合供暖实时控制策略。在Matlab/Simulink平台上对上述3种控制策略进行了仿真,仿真结果表明:在由UDDS和HwFET组成的上下班工况下,与计及驾驶室供暖功率需求的CD—CS模式控制策略和基于极小值原理的综合供暖实时控制策略相比,基于极小值原理的主动综合供暖实时控制策略使发动机油耗分别降低了10.9%和4.97%。
  • 电动汽车空调电机无位置传感器控制的实验研究 免费阅读 下载全文
  • 为满足电动汽车空调的工程需求,采用一体式电机一涡旋压缩机,研究了压缩机中永磁同步电机无位置传感器控制方案。该方案基于传统的三段式驱动方法,在开环加速与转速闭环之间,增加位置闭环的环节,以改善切换的可靠性。在闭环运行阶段,采用滑模观测器估算电机转子位置和转速,进行了大量样机实验,通过相电流、母线电流、转速、转矩和功率等多参数实验结果的互相印证,验证了控制方案的有效性和可行性。
  • 路面随机激励下轻型货车驱动桥壳疲劳可靠性分析 免费阅读 下载全文
  • 本文中对路面随机激励下驱动桥壳的疲劳可靠性进行了分析和优化。首先在ANSYS中建立了某轻型货车驱动桥壳参数化有限元模型,分析了变速工况下随机路面对桥壳的载荷谱,得到了路面随机激励下的桥壳动态响应。在此基础上,根据Miner累计损伤准则,对桥壳在循环工况下的疲劳累计损伤进行了计算,并对其疲劳可靠性进行了评估。最后以桥壳在一定行驶里程内的疲劳可靠性为约束条件,对桥壳进行优化。优化结果改善了桥壳的疲劳可靠性,满足设计要求。
  • 胀压成形汽车桥壳性能的有限元模拟与试验 免费阅读 下载全文
  • 以某5.5t载货车的桥壳为例,介绍了胀压成形的工艺过程。用ABAQUS软件进行了成形过程的数值模拟,得到了桥壳的壁厚分布曲线和变形强化效果云图与残余应力云图。结果表明,桥壳的壁厚分布符合使用要求。将压制成形后的残余应力作为初始条件施加到桥壳上,进行最大垂向力工况下的强度刚度模拟,找出轴向应力较大的危险区域,得到桥包部分的单位轮距最大变形为1.27mm/m,符合国家标准。用Nsoft软件对胀压成形桥壳进行疲劳寿命分析,得到各危险区域的疲劳寿命。最后对胀压成形桥壳样件进行了台架疲劳试验。结果表明,桥壳本体各危险区域的疲劳寿命均高于153.8万次。
  • 致谢《汽车工程》杂志稿件评审专家 免费阅读 下载全文
  • 《汽车工程》2015年全年出版计划圆满完成,这一切离不开稿件评审专家们的鼎力支持。专家们治学严谨、公正负责,对保证稿件的质量起到了关键的作用。希望专家们继续关心、支持本刊。值此新春到来之际,《汽车工程》编辑部全体同仁向所有评审专家致以最诚挚的感谢!祝春节快乐!身体健康!万事如意!
  • 瞬变工况下残余废气系数对车用汽油机热功转换过程的影响(付建勤;刘敬平;阳辉勇;唐琦军;朱国辉)
    混合动力汽车模糊控制策略优化(李军;朱亚洲;纪雷;徐杨蛟)
    基于蒙特卡洛方法的碳烟生长过程数值模拟(车威[1,2,3];魏明锐[1,2];李松[1,2])
    电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现(李军求;吴朴恩;张承宁)
    基于虚拟氧传感器的发动机分缸燃油控制系统(魏少华)
    混合动力汽车动力集成传动机构的设计与分析(莫愁;陈吉清;兰凤崇)
    面向行人腿部保护的保险杠吸能结构优化(张志飞[1,2];李勋;徐中明[1,2];贺岩松;杨海威)
    驾驶员转向操纵时上肢肌肉力学特性仿真(高振海;范达;王德平;程悦;王彦会)
    基于人脸3D模型的驾驶人头部姿态检测(张波;王文军;成波)
    基于车速的实时盘式制动器温度模型(初亮;马文涛;蔡健伟;刘达亮;张永生;魏文若)
    面向制动尖叫抑制的制动块稳健性设计(张立军;庞明;孟德建;唐传骏;余卓平)
    某轿车车内气动噪声特性的试验研究(贺银芝;杨志刚;王毅刚)
    大型客车柴油和HCNG燃料的WTW分析(王爱红;孟文俊;高有山;孙宣德)
    基于时域能量划分和PSO—SVM的发动机故障诊断(胡志勇;牛家骅;郭丽娜;马继昌)
    道路载荷谱采集可靠度评判方法的研究与应用(曾发林;阮洋;李建康)
    FlexRay总线静态段的负载率优化研究(张风登;陈兴隆)
    汽车夹层风窗玻璃抗冲击破坏机理与吸能特性的研究(钟渝楷;姚小虎;臧曙光)
    计及驾驶室供暖功率需求的插电式混合动力汽车实时控制策略(曾育平;秦大同;苏岭;姚明尧)
    电动汽车空调电机无位置传感器控制的实验研究(魏海峰;张懿;杨康;顾凯)
    路面随机激励下轻型货车驱动桥壳疲劳可靠性分析(卢剑伟;王馨梓;吴唯唯)
    胀压成形汽车桥壳性能的有限元模拟与试验(王连东;丁明慧;肖超)
    致谢《汽车工程》杂志稿件评审专家
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