综合车内VOCs气味及其健康危害对乘员舒适性影响评价

针对评价车内挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)对乘员舒适性影响的方法未能综合考虑车内VOCs的气味和对健康危害性的问题,将汽车内部作为一个室内微环境体系,基于车内VOCs的天然本底质量浓度、国标限值以及检知嗅阈值,采用韦伯费希纳定律,建立了综合考虑VOCs气味与健康危害的乘员舒适性评价方法.将变异系数法与三角模糊函数相结合,定量分析车内VOCs主要组分对乘员舒适性的影响权重以及乘员舒适性等级,提出一种基于评语集的定量分析来比较不同车型乘员舒适性的理论方法.应用上述评价方法与理论进行案例研究,结果表明,4种车型中,第4种车型的乘员舒适性最佳.

换道工况下乘员舒适性的影响因素研究

随着自动驾驶技术研究的深入,乘员舒适性是除安全性外另一个关注重点。然而,现有研究多以传统汽车舒适性为对象,未充分考虑自动驾驶中驾驶员由于操纵权丧失而表现出的乘坐舒适性的新特征。除平顺性外,自动驾驶汽车的乘员舒适性还受平衡觉刺激和视觉刺激影响。前者由车辆行驶行为引发,后者由外部环境引发。本文设计换道工况下以平衡觉和视觉刺激强度为变量的3×3双因素混合试验,探究其对自动驾驶乘员舒适性的影响规律。通过问卷和访谈获得受试者的舒适性主观评价,利用皮肤电水平验证了主观评价结果的可靠性。结果表明:(1)乘员舒适性受平衡觉和视觉因素的共同影响;(2)随着环境视觉危险程度增大,乘员舒适性的主要影响因素从平衡觉刺激向视觉刺激转变,乘员倾向于牺牲一定程度的体感舒适性以换取视觉舒适性。

计及安全性与舒适性的智能车辆换道轨迹规划研究

针对当前智能车辆在换道过程中的安全性以及乘员舒适性问题,本文提出一种基于风险场评估轨迹的二次筛选方法。首先,在Frenet坐标系下,将车辆运动解耦为横向和纵向两个维度,基于五次多项式生成所有横向d-t曲线簇和纵向s-t曲线簇;其次,由车辆的动力学特性和三圆碰撞模型设计轨迹初筛评价函数,选取合格轨迹作为候选轨迹;最后,参考人工势场理论的思想,引入行车过程中风险场的概念,根据换道效率,换道风险值和横、纵向冲击度建立总损失函数评价候选轨迹以进行二次筛选,选取最佳轨迹并完成可视化。为检验算法的可行性,通过搭建双车道的道路环境,设计障碍车不同速度和加速度的多场景进行弯道换道的仿真验证。研究结果表明,本文所提算法能够满足换道的安全性和舒适性需求。同时,在正常换道场景下,乘员在换道过程的97.5%时间处于舒适状态,在紧急避障场景下也能达到平衡安全性与舒适性的目标。

自动驾驶汽车乘员个性化乘坐舒适性辨识方法

针对自动驾驶车辆轨迹规划控制算法无法满足乘员个性化舒适性问题,结合自然驾驶数据和乘员乘坐舒适性需求,建立乘员个性化舒适性辨识方法。首先确定主观舒适性评价方式,基于标准ISO2631搭建频域和时域加权滤波函数,提取自动驾驶汽车乘员舒适性主客观特征参数,辨识乘员个性化舒适性与自动驾驶车辆行驶规划参数关系;随后搭建自然驾驶数采平台,采集影响舒适性的行驶参数和主客观参数;利用因子分析对行驶参数降维,得到三向运动(横向冲击、纵向加速、垂向振动)、行驶风险和效率影响因子;最后运用加权分析方法辨识模型,并通过卡尔曼滤波算法快速准确识别乘员个性化需求,得到舒适度加权方均根阈值。辨识结果表明:乘员主客观舒适度相关性达85.8%;三向运动因子对乘员舒适性影响大于行驶风险和效率因子;乘员个性化舒适性辨识率高达93.9%。本研究可为搭建考虑乘员舒适性的个性化轨迹规划控制算法提供理论支持。

基于SNT评价方法的某轻客乘员空调舒适性的优化

在某轻客开发过程中,采用指标分解的方法对空调吹脸性能进行评价,通过测试现生产车型与竞品车型的相关指标参数,确定了大改款车型空调吹脸性能目标值;以现生产车型为基础建立仿真模型与试验结果对标验证仿真方法的合理性。采用自定义的仿真分析方法对新开发车型乘员空调舒适性进行了优化,最终使大改款车型空调性能达成目标值。

地铁中间风井前变速运行对乘客舒适性影响

地铁高速通过隧道中间风井,列车车体内外都会产生较强的压力波动,严重时会影响司乘人员舒适性。采用数值计算方法对地铁列车变速通过中间风井的气动效应进行数值模拟,研究不同参数对车体表面压力分布规律,并以车内压力变化率和3 s内压力变化评价标准评估车内乘客舒适性。研究结果表明:距离中间风井100 m处变速车体表面测点压力峰峰值均大于变速位置为200 m和300 m时对应的测点压力峰峰值,分别大4.68%和6.46%。将车速120 km/h降为100 km/h,变速位置为300 m时分别比变速位置为100 m和200 m时车内压力变化少10.72%和5.07%。列车在中间风井前200 m以上减速至100 km/h以下,能明显缓解通过风井时车内压力变化,满足车内乘员舒适性要求。

基于AMESim的乘员舱降温性能仿真分析

根据某款新能源汽车乘员舱及电池热管理回路,应用AMESim仿真软件搭建了一维仿真模型。分别对全景天窗、加装一层遮阳帘和加装两层遮阳帘3种车顶状态,在低速、高速和怠速3种工况下的乘员舱连续降温过程进行了仿真分析及试验验证。结果表明:通过加装遮阳帘能够有效提高全景天窗车型在高温环境下乘员舱降温性能,对实际研发工作具有参考价值。

电动汽车热泵系统冬季乘员舱温升特性的实验研究

电动汽车冬季乘员舱内的温升特性对提升乘员舱内的热舒适性和延长电动汽车续航里程具有重要意义。针对一款应用于实车的热泵空调系统,进行了冬季乘员舱温升特性实验并主要研究了压缩机转速、电子膨胀阀开度以及环境温度对乘员舱温升性能的影响。结果表明:压缩机转速越高乘员舱内温升越快,在压缩机转速为4 000 r/min时,乘员舱内各测点的最高温升速率达到1.99℃/min。在实验工况下,压缩机转速每提高1 000 r/min乘员舱内最大温升速率提高约0.68℃/min。在压缩机转速不变时,热泵系统在相对小的阀开度下具有更好冷启动性能,在系统运行前期乘员舱内升温更快。在环境温度低于0℃时,热泵系统无法满足乘员舱内的供热需求,需开启PTC进行辅助加热。

基于CFD的某车型顶蒸出风均匀性研究

为了更好地保证较大尺寸车型的乘员舱舒适性,通常会增加一套顶蒸风管系统。由于顶蒸风管布置受到顶棚的空间限制,出风口位置风管方向与风口方向互为垂直的结构,风口位置会形成较大的风口空腔,气流进入空腔后容易形成涡流,会出现风口出风不均匀的现象,影响乘员舱舒适性。应用CFD分析方法计算得到风口的风速分布,根据分析结果判断出风均匀性,通过优化风管出风口结构,即在风口位置风管内壁设计凸台结构,达到提升风口出风均匀性的目的,进而改善乘员舱的舒适性。

基于CFD的汽车空调吹面性能分析与车内造型优化

随着汽车行业的竞争不断激烈,空调系统逐渐得到重视。更好的空调系统能给乘员舱提高更舒适的驾驶环境,进而提高产品在同行业中的竞争力。而在空调系统当中,风道和出风口做为重要的组成部件,它们的性能优劣直接影响乘员舱内的环境温度与感官舒适性。本文以SGMW某车型为例,通过STAR-CCM+软件模拟出空调系统的速度场,分析风道和出风口造型对空调出风性能的影响,并通过优化风道和出风口造型提升空调吹面性能。

基于CFD的车辆空调吹面出风方向优化研究

某乘用车型由于吹面风道风口出风导向结构布置受限以及风口局部曲面的外观需求,在出风口壳体面后存在连续斜面结构时,吹面出风气流与风口局部曲面结构易产生康达效应,影响夏季车内乘员的降温舒适效果。为解决这一问题,应用CFD分析方法计算吹面风口的出风方向,进行流场分析,并通过优化风口局部曲面结构改善风口局部康达效应影响。优化后的结构满足吹面风口出风方向设计要求,改善了乘员舱的夏季降温舒适性。

基于驾乘人员热感觉的车内空调送风参数设计

由于车内热环境的高度不均匀性,适用于均匀热环境的平均热感觉(PMV)评价方法无法对乘员热舒适状态做出客观评估。等效均匀温度(EHT)评价方法则考虑了不均匀热环境对人体的影响。通过建立计算流体力学(CFD)与人体热调节模型的耦合模型,采用最优拉丁超立方设计法,建立乘员舱空调送风参数和太阳参数与EHT和PMV等参数之间关系的近似模型。基于两种评价方法,通过序列二次规划优化算法(NLPQL),对不同热舒适需求下的送风参数进行设计。对比两种评价方法所设计的送风参数下,人体平均皮肤温度、人体与车内热环境的潜热/显热交换量等参数的区别。发现同一热舒适需求下,相较于PMV评价方法,基于EHT评价方法设计出的送风状态更偏向高风温及高风速。