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中国汽车工程学术研究综述·2017

为了更加准确、翔实地反映近年来国内外公路交通行业的研究状况,给从事公路交通科研工作的广大学者、硕博士研究生等提供了解行业学术研究成果的平台,《中国公路学报》编辑部自2012年起,分别组织撰写了行业综述文章《中国公路交通学术研究综述·2012》、《中国道路工程学术研究综述·2013》、《中国桥梁工程学术研究综述·2014》、《中国隧道工程学术研究综述·2015》、《中国交通工程学术研究综述·2016》。

从去年下半年开始,我刊编辑部邀请了国内外二十余所高校、科研院所的80余位专家学者,经过长时间的筹备和反复修改,在各位汽车工程领域同仁的大力支持下,今年30余万字的行业综述论文《中国汽车工程学术研究综述·2017》终于成文。网络版将于下周在我刊网站出版,敬请关注!

《中国汽车工程学术研究综述·2017》主要参与单位有(按参与内容的先后顺序排序)长安汽车工程研究院、重庆大学、同济大学、清华大学、吉林大学、江苏大学、长安大学、北京理工大学、北京航空航天大学、合肥工业大学、美国得克萨斯州交通厅、武汉理工大学、武汉大学、华南理工大学、中山大学、中国科学院自动化研究所、西安交通大学、长沙理工大学、重庆理工大学、湖南大学、大连理工大学

在此,编辑部衷心感谢参与撰稿、统稿及为学术公益无私奉献的各位专家学者,汽车工程领域的科学研究将因您的付出而更加繁荣、出彩。

以下为论文的主要内容及人员贡献列表:

中国汽车工程学术研究综述·2017

《中国公路学报》编辑部

摘要:为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise, Vibration, Harshness, NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

关键词:综述;汽车工程;NVH控制;电动化;低碳化;电子化;智能网联汽车;碰撞安全

0 引言

世界汽车行业为顺应现代社会发展要求,正朝着智能、安全、节能、环保的方向发展,美国、日本及欧盟等国家和地区的高科技公司、研究机构亦在无人驾驶、新能源领域频频发力,并取得了开创性成果。中国汽车工业经过近60年的发展,工业总产值占全国工业总产值的比重达到4.5%,占全国GDP的比重达1.46%。中国汽车市场目前已是全球最大单体汽车市场,年产销量分别占世界汽车产销量的26.44%26.62%,但千人汽车保有量仅为世界平均值的70%,发展空间较大。十三五期间是汽车工业新的重要发展时期,发展规划提出的创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,促使汽车行业发展趋势和方向沿着高科技和绿色制造路线前行。在国家对智能汽车与新能源汽车的支持力度不断加大,一带一路互联网+等新政策、新技术涌现的大背景下,巨大的市场空间和可预期的经济收益催生了大批新技术、新理念。与此同时,汽车工程领域的相关研究也在不断深入。然而,迄今为止学术界缺乏对整个汽车工程领域最新学术研究成果的系统总结与梳理。

为了促进中国汽车工程学科的发展,充分发挥《中国公路学报》在公路交通行业中的学术引领作用,本刊编辑部约请了汽车工程领域的专家、学者80余人(24名研究生),在分析行业发展现状和趋势的基础上,围绕汽车NVH控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术等五大方面,论述国内外在该领域的学术研究现状、热点及存在问题、具体对策和发展前景,以期抛砖引玉,为中国汽车工程学科的学术研究与发展提供参考和借鉴。由于资料、水平有限,时间仓促,该综述还不够系统和完善,对一些问题分析的深度和广度还不够,一些新技术和新应用的效果还有待时间检验,敬请广大读者批评指正。

1 汽车NVH控制(长安汽车工程研究院庞剑总工程师统稿)

1.1 从静音到声品质(重庆大学贺岩松教授提供初稿)

1.2 新能源汽车NVH控制技术

1.2.1 驱动电机动力总成的NVH技术(同济大学左曙光教授、林福博士生提供初稿)

1.2.2 燃料电池发动机用空压机的NVH技术(同济大学左曙光教授、韦开君博士生提供初稿)

1.3 车身与底盘总成NVH控制技术

1.3.1 车身与内饰(长安汽车工程研究院庞剑总工程师提供初稿)

1.3.2 制动系(同济大学张立军教授、徐杰博士生、孟德建讲师提供初稿)

1.3.3 轮胎(清华大学危银涛教授、杨永宝博士生、赵崇雷硕士生提供初稿)

1.3.4 悬架系(吉林大学庄晔副教授提供初稿)

1.4 主动振动控制技术(重庆大学郑玲教授提供初稿)

2 汽车电动化与低碳化(江苏大学何仁教授统稿)

2.1 传统汽车动力总成节能技术(同济大学郝真真博士生、倪计民教授提供初稿)

2.2 混合动力电动汽车技术(重庆大学胡建军教授、秦大同教授,彭航、周星宇博士生提供初稿)

2.3 新能源汽车技术

2.3.1 纯电动汽车技术(长安大学马建、余强、汪贵平教授,赵轩、李耀华副教授,许世维、唐自强、张一西研究生提供初稿)

2.3.2 插电式混合动力汽车技术(重庆大学胡建军、秦大同教授,彭航、周星宇博士生提供初稿)

2.3.3 燃料电池电动汽车技术(北京理工大学王震坡教授、邓钧君助理教授,北京重理能源科技有限公司高雷工程师提供初稿)

3 汽车电子化(吉林大学宗长富教授统稿)

3.1 汽车发动机电控技术(北京航空航天大学杨世春教授、陈飞博士提供初稿)

3.2 汽车转向电控技术

3.2.1 电动助力转向技术(吉林大学宗长富教授、陈国迎博士提供初稿)

3.2.2 主动转向及四轮转向技术 (吉林大学宗长富教授、陈国迎博士提供初稿)

3.2.3 线控转向技术(吉林大学郑宏宇副教授提供初稿)

3.2.4 商用车电控转向技术(吉林大学宗长富教授、赵伟强副教授,韩小健、高恪研究生提供初稿)

3.3 汽车制动控制技术(合肥工业大学陈无畏教授、汪洪波副教授提供初稿)

3.4 汽车悬架电控技术(吉林大学庄晔副教授提供初稿)

4 汽车智能化与网联化(清华大学李克强教授、长安大学赵祥模教授共同统稿)

4.1 国内外智能网联汽车研究概要

4.1.1 美国智能网联汽车研究进展(美国得克萨斯州交通厅Jianming Ma博士提供初稿)

4.1.2 中国智能网联汽车研究进展(长安大学赵祥模教授、徐志刚副教授、闵海根、孙朋朋、王振博士生提供初稿)

4.2 复杂交通环境的感知

4.2.1 基于激光雷达的环境感知(长安大学付锐教授、张名芳博士生提供初稿)

4.2.2 车载摄像机等单传感器处理技术 (武汉理工大学胡钊政教授、陈志军博士,长安大学刘占文博士提供初稿)

4.3 高精度地图及车辆导航定位(武汉大学李必军教授、长安大学徐志刚副教授提供初稿)

4.4 汽车自主决策与轨迹规划(清华大学王建强研究员、李升波副教授、忻隆博士提供初稿)

4.5 车辆横向控制及纵向动力学控制

4.5.1 车辆横向控制结构(华南理工大学游峰副教授,初鑫男、谷广研究生,中山大学张荣辉研究员提供初稿)

4.5.2 动力学控制(清华大学李升波副研究员、李克强教授、徐少兵博士提供初稿)

4.6 智能网联汽车测试(中国科学院自动化研究所黄武陵副研究员、王飞跃研究员,清华大学李力副教授,西安交通大学刘跃虎教授、郑南宁院士提供初稿)

4.7 典型应用实例解析

4.7.1 典型汽车ADAS系统解析

4.7.1.1 辅助车道保持系统、变道辅助系统、自动泊车系统(同济大学陈慧教授,何晓临、刘颂研究生提供初稿)

4.7.1.2 ACC/AEB技术的案例应用(清华大学王建强研究员,华南理工大学游峰副教授、初鑫男、谷广研究生,中山大学张荣辉研究员提供初稿)

4.7.2 V2X协同及队列自动驾驶

4.7.2.1 一维队列控制(清华大学李克强教授、李升波副教授提供初稿)

4.7.2.2 二维多车协同控制(清华大学李力副教授提供初稿)

4.7.3 智能汽车的人机共驾技术(武汉理工大学褚端峰副研究员、吴超仲教授、黄珍教授提供初稿)

5 汽车碰撞安全技术

5.1 整车碰撞(长沙理工大学雷正保教授提供初稿)

5.2 乘员保护(重庆理工大学胡远志教授提供初稿)

5.3 行人保护(同济大学王宏雁教授、余泳利研究生提供初稿)

5.4 儿童碰撞安全与保护(湖南大学曹立波教授,同济大学王宏雁教授、李舒畅研究生提供初稿;曹立波教授统稿)

5.5 新能源汽车碰撞安全(大连理工大学侯文彬教授、侯少强硕士生提供初稿)

6 结语

1769年,法国人居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车;188510月,德国人卡尔·本茨把汽油内燃机装上了三轮车,标志着第一辆汽车的诞生;1956714,中国生产的第一辆汽车下线;到今天,汽车的发展已经走过了一个多世纪,汽车也由一个纯机械结构的运输工具,逐步向智能运输机器人方向发展。时至如今,人们更加注重汽车的噪声与振动控制,更加注重汽车的节能与减排;机电融合程度也是现代汽车发展过程的重要标志,体现一个国家在汽车发展领域的先进程度;汽车的智能化与网联化将人、汽车、环境三位一体化,这将是汽车发展史上的又一重要里程碑;汽车的碰撞安全性也日益受到重视。

国务院《中国制造2025》是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,开篇即强调制造业是国民经济的主体。现在,中国是全球最大的乘用车产销国,汽车产业是中国制造业的重要支柱,对汽车技术的研究与创新是做强中国汽车产业的前提条件。在传统汽车领域,对发动机、变速箱、底盘等机械结构有着很苛刻的要求。国外各大汽车厂商苦心经营数十、上百年,沉淀了丰富的经验,因而也对中国筑起了极高的技术壁垒。相对传统汽车强国,诸如德国、日本、美国、法国等,中国在电驱动汽车产业链上原材料资源要丰富得多。电驱动汽车的核心技术是电池、电机、电控,其中生产电池和电机需要的锂资源和稀土资源在中国储量都十分丰富。从资源上来说,中国有发展电驱动汽车的天然优势。

在传统汽车的发展进程中,中国失位了近80年,机遇当前,我们不应再错过。期望通过本文的综述,吸引更多的汽车学人抓住这次汽车革命的机遇,通过对传统汽车技术有深度与对新能源汽车技术有广度的研发,尤其是智能网联汽车方向,从上游元器件与操作系统,到中游基础设施,到下游平台运营与内容服务等,产业边界扩展巨大,有助于形成新的产业集群,实现汽车产业的转型升级。让我们携手努力,共同为中国的汽车事业发展打开一片新的天空。

策划与实施

总策划:马建

总组稿:孙守增,芮海田

组稿:马勇,王磊,张伟伟,张维,刘辉,陈红燕,陈磊

致谢

本文在成稿过程中,尤其是在前期的策划与框架修改、调整,以及参与人员的推荐、协调过程中,得到西南交通大学丁渭平教授、吉林大学宗长富教授、清华大学李升波副教授、长安大学徐志刚副教授和重庆理工大学胡远志教授的关心与大力协助,特致谢忱!

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发布日期: 2017-07-11    访问总数: 7447