轮胎力学国际论坛在清华大学成功举办

汽车工业对轮胎性能要求越来越严格的同时，国内轮胎生产企业还面临着诸如欧洲标签法和美国轮胎燃油效率分级等新的技术壁垒，急需进行产品性能的升级和技术创新。2012年6月4日，由清华大学汽车安全与节能国家重点实验室组织的轮胎力学国际论坛在清华大学成功举办。来自国内外从事轮胎力学性能研究的科研院所、高等院校、轮胎生产企业及相关媒体等单位的资深技术专家50余人参加。

高校重点实验室专项经费管理系统设计与实现

重点实验室的专项经费管理是重点实验室管理工作的重要组成部分。信息化管理方式将使现代重点实验室专项经费的管理更方便、有效。在对高校重点实验室专项经费管理需求进行详细分析的基础上，进行了系统结构设计和模块设计。基于Visual Studio．NET2003和Microsoft SQL Server2000工具开发了重点实验室专项经费管理系统。应用实践表明，该系统已经具备了专项经费管理要求中的各项功能，大大提高了管理水平和工作效率。

重点实验室科技成果管理系统的设计与实践

当前如何规范科研成果管理工作,是国家重点实验室全面提高科研管理水平所面临的重点问题之一。信息化管理方式将使数量庞大的科技成果的管理工作更加有效。文章在对高校重点实验室科技成果管理需求进行详细分析的基础上,进行了系统结构设计和实现。基于Visual Studio.NET和SQL Server开发了重点实验室科技成果管理系统。实践表明,该系统已经具备了科技成果管理中需要的各项功能,大大提高了管理水平和工作效率。

基于降维机理模型的储能电池安全充电在线控制技术

大倍率充电会引起储能电池负极析锂,进一步可能会诱发电池热失控并导致安全事故。而析锂副反应与电池负极电位直接相关,通过模型精确预测负极电位,传输至储能电池管理系统调整充电工况,可以有效抑制负极析锂。因此,文中提出一种基于降维机理简化伪二维(simplified pseudo two-dimensional,SP2D)模型的储能电池安全充电在线控制技术。首先,对伪二维(pseudo two-dimensional,P2D)模型中部分偏微分方程进行降维简化,建立SP2D模型,同时采用不同的方法获取相应的模型参数。其次,使用实验数据的端电压和负极电位对模型进行验证,结果表明模型在不同倍率恒流工况下精度较高。再次,基于SP2D模型结合比例控制器开展电池无析锂安全充电的仿真工作,结果表明,电池经过1895 s充电即达到截止电压4.3 V,且充电过程中负极电位均处于无析锂安全电位区间。最后,对仿真得到的充电策略进行循环和拆解验证,结果表明提出的充电方法能够实现电池无析锂安全充电。

基于参比电极的析锂电池安全充电控制

电池系统是支撑下一代新型电网的关键,然而不合理的充放电策略会使电池发生析锂副反应,导致电池充放电性能大幅减弱。因此,文中针对三元锂离子电池,基于参比电极揭示了析锂后电池的充电性能变化情况,并对其安全充电电流进行控制。首先,设计不同温度下的充放电循环实验,得到低温循环与高温循环后的电池;其次,通过植入参比电极标定安全充电曲线对比电池的负极电位,发现高温循环后的电池发生了析锂,且平均充电电流相比新电池降低了61.7%;最后,对析锂后的电池建立安全充电荷电状态-温度-电流等高线图,对比新电池等高线图后发现,200 A以上的充电电流区域减少了69.84%。文中提供了一个析锂后电池充电性能衰减的量化指标,需要在实际的锂离子电池全寿命周期管理中予以考虑。

汽车碰撞驾驶员下肢行为响应及损伤分析

当前汽车碰撞试验中所用假人为标准姿态,忽略了驾驶员本能应急行为对自身损伤的影响。基于此问题,通过搭建沉浸式驾驶模拟器获取碰撞环境下驾驶员下肢姿态的变化特征并利用有限元方法对碰撞场景进行模拟仿真,最终通过数据分析对比驾驶员应急行为下人体各部位损伤情况。研究结果表明:当脚部位于油门踏板上时驾驶员头部以及大腿损伤较为严重,脚部踩压制动踏板时,胸部压缩量相较于其他姿态峰值增大了22.3%,脚部位于制动踏板上时颈部伸张力矩峰值最大,粘性指数峰值减小了25%。驾驶员下肢行为变化时其身体运动姿态、各部位的损伤程度有明显差异且与标准姿态相比各部位损伤情况也有显著不同。研究结果能够为针对中国驾乘人员的车辆安全防护设计提供新思路,同时对国内碰撞法规的完善具有很好的参考价值。

智能网联汽车数据交互与综合应用公共服务平台研究与构建

为加快推动智能网联汽车数据资源的集聚共享和开发利用,提出建立采用“国家-区域-企业”三级多中心架构的“智能网联汽车数据交互与综合应用公共服务平台”。该平台基于行业统一的数据采集与传输标准规范,广泛应用大数据、云计算、区块链等现代信息技术,能高效实现千万量级车辆数据的实时采集与分析处理,为促进行业数据的挖掘利用提供基础支撑平台。基于平台采集存储的数据资源,探索开展了车辆测试评价、安全运行监测、分析挖掘等多场景综合应用,验证了平台实际应用的先进性和可行性。

新型汽车主动避撞安全距离模型

针对现有模型的不足,以驾驶员车间距保持目的假设为基础建立了一种新型汽车主动避撞安全距离模型,通过驾驶员试验获得了反映驾驶员驾驶特点的模型参数。经仿真及试验对比,该模型计算结果体现了驾驶员的驾驶特点,能够适用于多种交通状况,满足了汽车主动避撞系统的要求。

汽车安全技术的研究现状和展望

介绍了国际汽车安全技术的最新进展。被动安全技术包括:汽车碰撞结构安全性设计关键技术、先进乘员约束系统关键技术、车身保护行人的安全装置、碰撞安全数据库平台和安全性能评估。主动安全技术包括:汽车动力学稳定性控制技术、汽车底盘一体化控制技术、智能安全辅助控制技术、基于人—车危险状态监控的安全预警技术。提出了先进安全汽车技术的发展模式,探讨了车路协调控制、智能公路和基础共性技术的研究趋势。

汽车发动机液阻悬置动特性仿真与实验分析

本文总结了发动机悬置系统的隔振要求和常用的悬置元件动特性评价参数,指出了悬置元件为满足高、低频隔振要求而产生的设计上的矛盾和困难。通过激振实验方法测试了液阻悬置元件及其橡胶主簧的动刚度和阻尼特性。对一种轿车动力总成液阻悬置建立了集总参数的力学和数学模型,进行了动特性仿真,并与实验测试结果进行了对比分析,表明该模型对液阻悬置的低频动特性分析很有效,在高频段也可以预测液阻悬置开始发生动态硬化的频率,对于液阻悬置产品的设计和改进具有指导意义。

汽车儿童安全保护的欧美法规对比及未来研究方向

美国联邦机动车安全标准(FMVSS)和213法规和欧洲经济委员会(ECE)的R44法规是国际上被普遍采用的儿童乘车安全保护法规。该文对比了ECER44和FMVSS213,并参照了相关文献。分析结果表明:ECER44在试验工况、儿童损伤指标评价、儿童座椅固定方式等方面要优于FMVSS213;在儿童假人的使用方面FMVSS213要优于ECER44。因此,中国在制定机动车儿童乘员法规时,建议以ECER44法规为主,并加入FMVSS213的优势部分;儿童安全保护的研究方向是:儿童损伤生物力学,儿童假人的改进,儿童安全带位置及假人姿态的控制。

基于交通事故数据的汽车安全技术发展趋势分析

随着社会经济的发展及汽车技术的进步,国内外交通事故呈现新的宏观特征,包括:弱势道路使用者及"非标准人群"的死亡率较高、存在车身碰撞相容性问题、单车事故致死率高、驾驶员感知缺陷引起的交通事故高发。基于2000年以来中国、欧洲以及美国的交通事故统计数据的特征分析,阐述了汽车主被动安全技术各子系统的发展趋势。被动安全方面包括:弱势道路使用者的保护、自适应的乘员保护、车身碰撞的相容性与自适应性;主动安全方面包括:车辆动力学管理及智能辅助驾驶。未来汽车安全技术总体的发展方向是:主被动一体化的综合安全技术。

基于ITS技术的汽车驾驶安全辅助系统

基于ITS技术的汽车驾驶安全辅助系统是提高道路交通安全的有效手段,本文介绍了清华大学汽车安全与节能国家重点实验室在此领域的研究与开发工作。在研究行驶环境感知和信息融合、驾驶员特性和安全距离模型、车辆运动控制及系统集成等关键技术的基础上,研制了汽车驾驶安全辅助系统试验平台和试验样车,实现了行车前撞预警、安全车距保持、智能车道保持等功能,并完成了相关试验分析与评价,为进一步开展基于ITS的汽车主动安全辅助技术的研究以及汽车驾驶辅助系统的产业化奠定了基础。

兼顾节能与安全的电动车ACC系统

提出一种兼顾节能与安全的电动车自适应巡航控制算法。定量分析加速度对电动车经济性的影响,构建燃油经济性与跟车安全性的性能指标,采用模型预测控制方法协同优化系统性能指标,仿真与试验的结果表明,所提出的算法能兼顾整车经济性与安全性。

电动汽车无线充电系统传导电磁干扰及其对安全性的影响

为了明确电动汽车(EV)无线充电系统(WCS)的传导电磁干扰(EMI)特性及其对系统安全性的影响,该文分析系统等效传导电磁干扰源,建立传导电磁干扰等效电路模型。基于实际系统参数分析传导干扰传递函数在谐波频率处的增益,研究系统额定工作状态、线圈发生较大偏移,以及整流电路工作在断续导通模式(DCM)的情况下,系统传导电磁干扰特性及其对安全性的影响,并对所建立的模型进行试验验证。结果表明:电动汽车无线充电系统线圈之间发生较大偏移及整流电路工作在断续导通模式时,会带来高频传导干扰,需要采取相应的措施进行抑制;在设计系统时应保证整流电路输入电感足够大,以避免断续导通模式带来的传导电磁干扰并提高系统电磁安全性。

汽车人机工程综合实验平台的设计构建

在分析人机工程学实验的重要性和目前国内外研究现状的基础上,对汽车人机工程综合实验平台及相关实验进行了设计构建.提出汽车人机工程实验平台集成真实和虚拟两类实验,包括5个子平台功能区.以此平台为基础,可开展有关人体参数测量、汽车人机系统性能测试、人机界面评价及人机系统虚拟设计等相关教学实验和科研开发.

面向汽车纵向安全辅助系统的路面附着系数估计方法

文中通过仿真研究探索了一种基于车轮滑移率的路面附着系数识别方法。首先讨论了有效估计驱动轮滑移率和利用附着系数的途径,然后在此基础上,提出了基于贝叶斯原理的路面附着系数估计迭代算法,并利用车辆动力学软件veDYNA对该算法进行仿真分析。结果表明,在滑移率大于代表不同路面的最小滑移率阈值的工况下,该方法能够快速、准确地捕获路面特征,满足汽车纵向安全辅助系统调整安全策略的需要。

基于数据库的中国节能与新能源汽车产业化进程的分析

依据清华大学汽车安全与节能国家重点实验室开发的"中国节能与新能源汽车产业数据库",分析了自2005年以来中国节能与新能源汽车的产业化进程。该数据库包括了混合动力、纯电动和插电式混合动力乘用车、商用车的月度产量和车载动力电池类型等详细信息。结果表明:在中国,2005—2009年为车辆技术验证示范阶段,在若干城市投入了8000余辆混合动力和纯电动客车与乘用车;2010年,进入市场培育期,其后保持年均累计产量增长100%的趋势,截止2014年6月末,达到15.6万辆;中国节能与新能源汽车在公共交通领域的市场占有率达到19.3%,说明在公交领域的市场化获得成功;但在乘用车中的市场占有率仅0.4%,说明推广才刚刚起步。

汽车纵向行驶安全报警系统开发

在介绍现代汽车主动避撞系统的基础上 ,设计了一个汽车纵向行驶安全报警系统 ,研制了系统相关硬件及安全报警软件 ,在此基础上 ,通过实车试验对车头时距报警算法和驾驶员预估报警算法进行了比较分析 ,证明了所开发系统的有效性。