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汽车侧窗雨水污染的数值仿真分析

空气动力学学报 2024年第7期42卷 86-102,I0002页

作者：赵鹏高静上海蔚来汽车有限公司上海201800

为了提升雨天行车安全,减少侧窗雨水污染,改善驾驶员视野是汽车设计的关键环节。本文采用液膜模型和拉格朗日模型,并引入VOF模型,模拟了某款SUV侧窗的积水现象,实现了对雨水流动、积聚和刮刷过程的精准描述。通过定义多种水相和空气相... 详细信息

为了提升雨天行车安全,减少侧窗雨水污染,改善驾驶员视野是汽车设计的关键环节。本文采用液膜模型和拉格朗日模型,并引入VOF模型,模拟了某款SUV侧窗的积水现象,实现了对雨水流动、积聚和刮刷过程的精准描述。通过定义多种水相和空气相的相互作用方式,并调整经验系数,有效提升了仿真的稳定性和精度。此外,本文开发了一种新型雨刷运动模拟方法,克服了传统方法的不稳定性,并显著提高了计算效率。利用该方法对不同造型方案和车速下的侧窗雨水污染进行数值仿真,结果与试验结果一致,验证了方法的可靠性和有效性。

关键词： CFD仿真 A柱溢流 VOF 拉格朗日液膜雨刷运动

基于联合运行规律的增压器压气机非定常流动模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 1448-1455页

作者：黄荣倪计民范厚传石秀勇王琦玮尹琪同济大学汽车学院上海201804 上海汽车集团股份有限公司创新研究开发总院上海201804

为了提高压气机在非定常流动状态下与增压器的匹配精度,基于增压器运行工况提出了内部联合运行规律,并开展不同结构压气机的非定常流动特性和性能修正研究。结果表明,在3种结构压气机中,除了高速大流量联合工况外,采用进口直径减小1 mm... 详细信息

为了提高压气机在非定常流动状态下与增压器的匹配精度,基于增压器运行工况提出了内部联合运行规律,并开展不同结构压气机的非定常流动特性和性能修正研究。结果表明,在3种结构压气机中,除了高速大流量联合工况外,采用进口直径减小1 mm的等长叶片压气机的非定常流动性能有明显优势,且喘振性能更好。基于非定常系数对压气机性能修正后,压气机性能更接近实际工作状态。

关键词：发动机涡轮增压器压气机内部联合运行规律非定常流动

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感知系统触发条件穿透率评估方法研究

汽车工程 2024年第4期46卷 577-587,604页

作者：陈君毅刘镇源杨雪珠王天辰李海霞贾通邢星宇吴新政同济大学汽车学院上海201804 中国第一汽车股份有限公司长春130011

预期功能安全问题制约着自动驾驶汽车的落地。自动驾驶感知系统面临的各种极端行驶环境等极易引起预期功能安全问题。因此,须按照现有预期功能安全标准,在安全分析阶段识别并评估种类多且数量大的触发条件,筛选高价值触发条件为后续测... 详细信息

预期功能安全问题制约着自动驾驶汽车的落地。自动驾驶感知系统面临的各种极端行驶环境等极易引起预期功能安全问题。因此,须按照现有预期功能安全标准,在安全分析阶段识别并评估种类多且数量大的触发条件,筛选高价值触发条件为后续测试验证提供测试场景输入。本文中首先基于对触发条件在自动驾驶系统中的风险演化过程的分析,提出一套包括暴露率、穿透率和危害率的三维感知系统触发条件评估体系。随后,基于层次分析法构建了触发条件穿透率量化评估方法。最后,针对某量产车型的融合感知系统分析并选取15个触发条件,构建测试用例并开展封闭场地测试,评估上述触发条件的穿透率。最终经计算筛选得到3个高风险触发条件,验证了触发条件穿透率量化评估方法的可行性。

关键词：感知系统预期功能安全触发条件量化评估封闭场地测试

基于FFLD分析的汽车在极限凹坑路面工况下车身结构失效CAE新方法研究

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汽车工程 2024年第1期46卷 120-127,138页

作者：卢晓汪隋泛亚汽车技术中心有限公司上海201206

在车身前期设计阶段,为了考核车辆在极限坑洼路面的冲击下对车身结构的影响,根据通用全球相关方坑道路试验标准,本文针对极限冲击的方坑#3路面,以某车型在方坑#3路试中出现了车身结构失效的问题为研究对象,找出了传统钣金失效准则CAE方... 详细信息

在车身前期设计阶段,为了考核车辆在极限坑洼路面的冲击下对车身结构的影响,根据通用全球相关方坑道路试验标准,本文针对极限冲击的方坑#3路面,以某车型在方坑#3路试中出现了车身结构失效的问题为研究对象,找出了传统钣金失效准则CAE方法的不足,不能复现出试验失效的问题,进而通过大量料片试验建立了断裂成形极限图(fracture forming limit diagram,FFLD),来作为钣金失效准则的CAE新方法。随后基于该CAE新方法,通过车辆动力学科计算的方坑#3虚拟路谱作为载荷输入,对车身结构进行有限元仿真分析,成功复现了试验失效。根据CAE新方法分析的结果,对车身结构进行改进,最终通过了方坑#3路试验证,且试验和CAE仿真结果对标具有良好的一致性。证明了基于该方法,可以在车身开发前期阶段,准确预测出钣金在复杂变形条件下的真实破坏情况,从而减少了后期试验中出现的车身结构失效的风险。

关键词： FFLD 方坑#3 虚拟路谱避震塔

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基于电化学阻抗谱的电池组不一致性诊断

汽车工程 2024年第7期46卷 1167-1176页

作者：姚晗欣王学远袁永军戴海峰魏学哲同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804 上海炙云新能源科技有限公司上海201806

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产... 详细信息

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产生影响,进而反映在电化学阻抗谱(EIS)和弛豫时间分布(DRT)上,本文在结合等效电路厘清几种不一致性对EIS和DRT的影响规律后,创新性地提出了一种基于EIS和DRT的电池组不一致性诊断方法。通过将异常电池混入一组一致性良好的电池中,对比分析了K-means、AP和DBSCAN等无监督聚类算法性能,结果表明DBSCAN诊断准确率为99.2%,可以实现电池组内单体电池不一致性差异的准确诊断。

关键词：锂离子电池电化学阻抗谱弛豫时间分布不一致性无监督聚类

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多智能网联汽车轨迹规划:现状与展望

机械工程学报 2024年第10期60卷 129-146页

作者：戢杨杰张馨雨杨紫茹周上航黄岩军曹建永熊璐余卓平同济大学汽车学院上海201804 上海机动车检测认证技术研究中心有限公司上海201800

轨迹规划是自动驾驶汽车的基本功能。随着车用无线通信技术(Vehicle to everything,V2X)技术的发展,自动驾驶汽车具备智能网联功能,这些汽车被称为智能网联汽车。智能网联技术可以为自动驾驶汽车带来大量信息,增强不同自动驾驶汽车之间... 详细信息

轨迹规划是自动驾驶汽车的基本功能。随着车用无线通信技术(Vehicle to everything,V2X)技术的发展,自动驾驶汽车具备智能网联功能,这些汽车被称为智能网联汽车。智能网联技术可以为自动驾驶汽车带来大量信息,增强不同自动驾驶汽车之间的合作,并为轨迹规划提供额外的优化空间,以减少驾驶时间,提高驾驶舒适性和安全性。与传统的单车轨迹规划相比,多车轨迹规划可以充分利用智能网联汽车的技术优势,为多个自动驾驶汽车规划合适的轨迹。以结构化场景和非结构化场景的分类综述典型的多车轨迹规划应用场景,总结不同的多车轨迹规划合作规划策略和特点。总结用于多车轨迹规划的各种方法,包括传统的流水线规划方法和端到端方法,并对多车轨迹规划的试验进行归纳。基于当前研究现状,提出多车轨迹规划面临的挑战和未来的研究方向,为智能交通系统领域的研究人员提供启发和参考。

关键词：自动驾驶汽车轨迹规划智能网联汽车

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考虑轨迹预测的大曲率道路智能车辆动态避障控制

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长安大学学报（自然科学版） 2024年第4期44卷 161-174页

作者：史培龙王彩瑞马强刘瑞赵轩长安大学汽车学院陕西西安710064 上海比亚迪有限公司上海201611

为了提高智能车辆大曲率道路动态避障安全性,提出基于实时轨迹更新长短时记忆(U-LSTM)神经网络的轨迹预测和基于模糊控制重规划逻辑策略的智能车辆动态避障控制方法。通过提取MATLAB工具箱大曲率道路参数,利用当前时域真实轨迹点信息并... 详细信息

为了提高智能车辆大曲率道路动态避障安全性,提出基于实时轨迹更新长短时记忆(U-LSTM)神经网络的轨迹预测和基于模糊控制重规划逻辑策略的智能车辆动态避障控制方法。通过提取MATLAB工具箱大曲率道路参数,利用当前时域真实轨迹点信息并训练更新迭代的方法,建立U-LSTM神经网络的轨迹预测模型;考虑到大曲率道路场景中智能车辆跟踪、避让与自车周围信息的非线性关系,提出基于模糊控制的重规划避障逻辑策略,运用动态规划和二次规划算法、S-T(累积距离预测时域)图法对局部路径的轨迹跟踪和速度控制进行优化;通过建立跟踪误差模型和速度跟踪模型实现车辆横向和纵向控制,设计用于车辆横向和纵向控制的MPC路径跟踪和速度跟踪控制器,搭建联合仿真模型并验证轨迹预测和控制方法的有效性。研究结果表明:提出的智能车辆动态避障控制方法在大曲率道路上能准确预测车辆的轨迹,U-LSTM神经网络能有效提高预测准确性;重规划避障逻辑策略能够实现动态障碍物有效避让,且满足车辆纵向和横向跟踪控制精度,能够保证车辆的行驶稳定性。

关键词：汽车工程轨迹预测模型预测控制跟踪控制避障轨迹规划大曲率道路工况

面向量产的高速公路智能换道系统决策规划方法研究

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汽车工程 2024年第3期46卷 418-430页

作者：何一超寇胜杰田贺李昊芦勇联创汽车电子有限公司上海201206 清华大学车辆与运载学院北京100084

高速公路智能换道是高级辅助驾驶系统(ADAS)的重要功能,现阶段算法难以在低算力硬件资源条件下兼顾换道安全性和平顺性。为解决此问题,本文提出一种高速公路智能换道系统决策规划方法。通过分级危险区域,检测碰撞风险做出换道决策,进而... 详细信息

高速公路智能换道是高级辅助驾驶系统(ADAS)的重要功能,现阶段算法难以在低算力硬件资源条件下兼顾换道安全性和平顺性。为解决此问题,本文提出一种高速公路智能换道系统决策规划方法。通过分级危险区域,检测碰撞风险做出换道决策,进而实施横纵向解耦规划。在横向规划中,设计两阶段五次多项式换道轨迹规划,提升换道途中安全性和平顺性。在纵向规划中,巡航工况采用类PID算法,可提升规划实时性,而跟车工况采用基于同步预测时域的模型预测控制(MPC)算法,通过关联横纵向规划时间可提升换道平顺性,并设计代价函数降低求解复杂度可满足低资源占用要求。通过实车对比试验,验证了该方法在高速公路换道多场景中具有较高的安全性、平顺性和体验感。此外,算法占用的静态区存储和栈区峰值存储测试对比结果表明了该方法具有较低的硬件资源占用率,可满足低算力控制器对资源占用的要求。

关键词：智能换道系统解耦规划两阶段换道模型预测控制同步时域面向量产

增容剂对降噪PA6/ASA合金材料性能的影响

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工程塑料应用 2024年第2期52卷 155-161页

作者：陈磊施俊强周中玉合众新能源汽车有限公司上海201100 上海锦湖日丽塑料有限公司上海201100

降噪尼龙(PA)6/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯塑料(ASA)合金是一种高分子阻尼材料,常规增容剂对PA6/ASA增容效果不佳,导致合金材料的物理力学性能较差。针对上述情况,将不同含量的3种增容剂分别与PA6/ASA共混,对比了马来酸酐接枝苯乙烯-丙烯... 详细信息

降噪尼龙(PA)6/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯塑料(ASA)合金是一种高分子阻尼材料,常规增容剂对PA6/ASA增容效果不佳,导致合金材料的物理力学性能较差。针对上述情况,将不同含量的3种增容剂分别与PA6/ASA共混,对比了马来酸酐接枝苯乙烯-丙烯腈塑料(SAN-g-MAH)、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)及SAN-甲基丙烯酸共聚物(SAN-co-MAA)对PA6/ASA合金材料物理力学性能、耐氙灯老化性能和降噪性能的影响。结果表明,SAN-g-MAH和SAN-co-MAA对PA6/ASA具有较好的增容效果,其中SAN-g-MAH的增容效果最好,但对合金材料的流动性能有极大的不利影响,且降低了材料的降噪性能。POE-g-MAH对PA6/ASA的增容效果有限,但有助于提高PA6/ASA的加工稳定性。SAN-co-MAA能有效提高合金材料的韧性和强度,并保持了降噪PA6/ASA合金材料优异的耐氙灯老化性能和降噪性能,可满足汽车仪表板、手套箱等汽车零件的应用需求。

关键词：汽车降噪尼龙6 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯塑料增容剂韧性强度