汽车实用技术

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商用车轻量化技术综述

王晓龙，冯世荣

汽车实用技术 2025, 50 (1): 136-141. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2025.001.028

摘要（80）

PDF （1474KB）（158）

商用车的轻量化设计是当前汽车工业的研究热点之一，通过减轻车辆自重，可以有效提升燃油经济性，减少碳排放，并改善车辆的操控性能和安全性能。文章详细探讨了商用车轻量化的背景与意义，重点介绍了铝合金、高强度钢及复合材料在车身结构、车轮和底盘中的应用。同时，概述了先进制造技术，如 3D 打印、激光焊接和一体化压铸技术在轻量化设计中的应用，及相应的连接技术，如铆接、胶接和螺栓连接。通过典型案例分析，展示了轻量化措施的实际效果，包括燃油经济性提高、碳排放减少和车辆性能提升。最后，总结了轻量化设计对商用车整体性能的积极影响，并展望了未来发展方向。

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汽车智能座舱发展现状和趋势

张弘，武亚恒*，刘沛文，董宜平

汽车实用技术 2024, 49 (18): 166-169. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.018.033

摘要（86）

PDF （1084KB）（93）

随着新能源和智能汽车产业的不断发展，传统智能座舱已不能满足对汽车智能化的需求，各大主机厂已逐步开展对液晶仪表、信息娱乐、显示屏等座舱功能进行整合与升级，以期探索更加平安、智能、舒适的出行方式。文章通过对智能座舱的发展现状以及现阶段主要车企装载智能座舱的情况进行分析和总结，得出智能座舱五大方面主要发展趋势，包括增强抬头显示赋能驾驶全新视觉体验、丰富的座舱功能和信息仍需以行程安全为前提、如然空调系统和零重力座椅将赋能座舱全新升级、人车多模态交互将赋能座舱无感体验、人工智能生成内容（AIGC）技术将赋能座舱场景不断升级，为用户带来舒适、便捷和安全的驾乘体验，以期对智能座舱产业发展起到借鉴意义。

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某车型钢板弹簧纵向受力工况分析

万海桥

汽车实用技术 2024, 49 (18): 102-105. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.018.019

摘要（25）

PDF （1163KB）（80）

在商用车悬架中，钢板弹簧是应用最广泛的弹性元件，在日常设计中，开发人员往往更关注垂直载荷对钢板弹簧的影响，而忽视了极限工况中纵向冲击对钢板弹簧的影响。文章通过实例，分析车辆在受到纵向加速度时钢板弹簧的纵向受力，并计算其强度，以及钢板弹簧在纵向扭曲工况下的设计注意事项。在日常设计中，针对钢板弹簧在垂直工况的设计应力在 400～500 MPa，但纵扭工况下，从结果可以看出，前簧的应力达到了 510.2 MPa，比垂直工况下的应力还大，因此，其纵向受力所产生的应力不应被忽视。

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基于 LSTM 神经网络的锂离子电池健康状态估计

张小帆 1，陈逸龙*1，李盛前 2，曾祥坤 1，连欣 1，黄成 3

汽车实用技术 2025, 50 (1): 1-6. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2025.001.001

摘要（90）

PDF （994KB）（73）

电池健康状态（SOH）是表征电池性能的重要参数，准确的 SOH 估计对电池管理和维护具有重要意义。文章旨在采用长短时记忆模型（LSTM）神经网络搭建电池 SOH 估计模型，在不同迭代次数条件下得到最佳模型精度。文章首先收集电池实时运行数据并进行清洗和过滤。然后，选择恒流充电时间、恒压充电时间和平均放电电压等作为特征指标，以预测电池健康状态。通过对比分析三个电池的真实值与预测值，及平均绝对百分比误差（MAPE）、均方根差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）和相对误差（RE）评价指标的数值，得到三个电池模型精度均在 98%以上。实验结果表明，基于 LSTM 的 SOH 估计算法具备准确性和可行性。

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基于燃料电池客车智能综合热管理控制系统集成与研究

汪海涛

汽车实用技术 2025, 50 (1): 7-12. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2025.001.002

摘要（60）

PDF （1079KB）（64）

为解决燃料电池客车单一电热式采暖系统高能耗的问题，并减少热能流失，文章基于氢燃料客车燃料电池发动机传统分布式热量控制策略，提出一种整车一体化智能综合热管理控制策略。将燃料电池发动机工作时产生的热量进行回收利用，并通过板翅式热交换器将热能充分转化并应用于客舱内采暖和前风挡除霜除雾，实现高集成度和精细化的热量管理。该技术可降低单一的电热式采暖系统的能耗，提升整车采暖舒适性体验，使整车经济性能大幅提升。

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半主动空气悬架的整车仿真分析及优化

徐峰，荣兵*

汽车实用技术 2024, 49 (19): 61-67. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.019.012

摘要（42）

PDF （1797KB）（59）

为研究空气弹簧在半主动悬架中的突出优势以及空气弹簧的优化策略，文章基于某成熟车型的整车动力学模型，首先建立天棚阻尼控制策略的阻尼控制算法，再搭建相应的空气弹簧模型；其次，根据空气弹簧的特性进行不同载荷状态下的空气弹簧基准刚度设计，并结合悬架隔振性能和悬架冲击性能对空气弹簧刚度进行优化；最后，通过与基础被动悬架车型的仿真结果对比，验证了优化方案的有效性。结果表明，半载和满载状态下，悬架隔振性能在鹅卵石路面提升分别约 19.78%和 28.92%，在比利时路面提升分别约 15.12%和 21.52%，悬架冲击性能提升分别约 54.55%和 60%。该研究方法与空气弹簧的工程开发和应用较为贴合，可有效降低空气弹簧的开发周期及成本。

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柴油机气缸盖垫片失效故障分析

张玉娟，尹慧琼，封慧，陆健，马乐，王德成

汽车实用技术 2024, 49 (17): 99-102. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.017.020

摘要（16）

PDF （1928KB）（59）

针对某柴油发动机气缸盖垫片在市场上出现的批量泄露故障，通过对失效件进行分析，明确了气缸盖垫片的失效模式为开裂。从气缸盖抬升量、缸盖螺栓轴力、气缸套凸出量、垫片结构 4 个方面进行数据测量和分析，并结合仿真分析的方法，找到了垫片结构设计是引发故障的主要原因，进一步提出了上下垫片距离优化的改进措施。经全速全负荷耐久试验和热冲击试验验证，改进后的柴油发动机未出现垫片裂纹和泄露故障，成功解决了市场问题，为后续气缸盖垫片的设计提供参考。

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基于预瞄时间的斯坦利控制算法

赵琦，许畅，姬晨禹，杨锋，刘栋，刘亮

汽车实用技术 2024, 49 (19): 22-28. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.019.005

摘要（30）

PDF （3229KB）（58）

斯坦利算法以前轮中心为误差基准，缺乏人类前视驾驶特性，导致方向频繁修正。同时，当前自动驾驶仿真方法与平台在拟真度上的局限，难以有效验证算法改进的实际效果。文章提出了一种最优预瞄理论与斯坦利控制算法相结合的“预瞄-斯坦利”控制算法，首先基于 Carla 仿真平台，创建了虚拟组合导航模块和车辆控制器局域网（CAN）通信模块；然后，建立了自动驾驶域控制器在环的仿真平台，并将“预瞄-斯坦利”算法部署在自动驾驶域控制器中进行了在环测试；最后进行了真实物理场景下的实车测试验证。结果可知，一方面通过对比硬件在环仿真和实车测试结果中的“斯坦利-实车”与“预瞄-斯坦利-实车”横向误差，表明了“预瞄-斯坦利”算法整体误差小于斯坦利算法；另一方面对比“预瞄-斯坦利-仿真” 与“预瞄-斯坦利-实车”横向误差，验证了所创建的硬件在环系统的准确性和拟真度。

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商用车底盘轻量化设计与应用

余冬 1，周文 1，蓝军 1，李骏 1，肖飞*1，王佳涵 2

汽车实用技术 2024, 49 (17): 33-37,49. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.017.007

摘要（47）

PDF （3050KB）（49）

文章针对国内某商用车企业底盘轻量化技术工程化应用情况进行了总结及分析，分析了国内外底盘轻量化技术及未来发展趋势和面临的挑战，提出目前商用车主要的轻量化技术路线是采用轻质高强先进材料，运用先进优化设计方法以及先进制造工艺相融合的方法，并重点列出该企业在超高强钢车架总成应用、超高强钢前下部防护应用、高强度牌号球铁前接梁应用、高强度材料板簧应用、铝合金板簧支架应用、高效冷却模块轻量化技术应用等方面底盘轻量化工程化应用情况及取得的降重效果，对行业内从事商用车底盘轻量化开发研究的技术人员有一定的工程借鉴价值。

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纯电动商用车绝缘检测方法及故障分析

樊宁，杨杰，董欣，高星，李斌

汽车实用技术 2024, 49 (17): 8-12,24. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.017.002

摘要（47）

PDF （3452KB）（47）

纯电动商用车的工作环境存在路况复杂、工况恶劣等情况，导致整车电气设备的磨损速率加快，造成电气设备绝缘电阻持续下降，如不及时处理，可能存在安全隐患或引发重大安全事故。文章从绝缘故障检测原理出发，分析和探讨一种绝缘检测定位技术的应用，将一套包括绝缘检测仪、电流发射器、电流互感器和绝缘故障定位仪组成的低压信号传输系统，连接并安装在整车的各组高压回路。通过该系统电流信号的实时传输，快速准确定位故障回路，锁定故障位置。此技术为售后市场绝缘故障车辆的排查提供一种快速、高效、精准的解决方案。

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基于 ADAMS 的车辆建模及仿真

黎谦 1，刘炜 1，陈泽亮 2，李航 1，黄栋*2，魏建峰 3

汽车实用技术 2025, 50 (1): 31-36,51. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2025.001.006

摘要（66）

PDF （1006KB）（47）

文章通过对某车辆转向系统的台架测试，提取了该转向系统的刚度、助力和摩擦性能参数，并将其建立为相应的模型输入到所搭建的转向系统模型中。随后，对定半径稳态回转、转向盘角阶跃和中心区转向这三个典型工况进行了仿真与试验对比研究。研究结果表明，经过精确建模的仿真模型对各个评价指标的预测较为准确，且对转向盘力矩的测试结果也具有较高的预测精度。文章还通过插件将 ADAMS/Car 模型导出为 VI-CarRealTime 模型，并详细阐述了 VI-CarRealTime 齿轮齿条模型的建立方法。通过对齿轮齿条模型的搭建，进一步验证了 VI-CarRealTime 与 ADAMS/Car 模型的对标精度。该研究对转向系统的建模与仿真方法进行了深入探讨，并在实验验证中取得了良好的预测精度。这对于提高车辆转向系统设计的准确性和效率具有重要意义，为相关领域的研究和实践提供了有价值的参考和借鉴。

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基于某车型 Euro NCAP 侧面柱碰胸压性能研究分析

周晓雷，董伟，王刚刚，李文杰，王坤

汽车实用技术 2025, 50 (1): 90-96. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2025.001.018

摘要（52）

PDF （3161KB）（45）

文章基于某款新能源车型按欧盟新车评价规程（Euro NCAP）进行的整车安全性能开发，对侧柱碰工况的胸压问题进行的性能研究，通过胸压问题的理论研究得出影响因子，并采用有限元仿真分析、滑台试验和整车碰撞验证结合的研究方式，提出车身结构、气囊包型、座椅发泡设计等的优化方案，最终提升了整车碰撞安全性能。研究表明，乘员的安全空间、气囊对假人安全约束、座椅状态的稳定性等都对胸压性能产生影响，据此提出的方案最后通过实车碰撞试验验证了优化方案的可行性。

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汽车远程诊断的信息安全设计与研究

王娜，刘旭，胡琪雯，罗浩，林慧雯

汽车实用技术 2024, 49 (18): 34-37,49. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.018.006

摘要（45）

PDF （859KB）（45）

智能汽车普遍采用远程诊断技术获取汽车运行状态信息，高效解决汽车故障。为了防止黑客利用远程诊断系统中安全漏洞，进行非授权操作，威胁用户的生命财产安全，文章基于通用的远程诊断系统架构进行信息安全设计与研究。通过详细的安全威胁和风险分析，对信息安全防护方案和关键技术（如身份认证、安全存储等）进行详细研究，并采取了有效实施方案，通过再次核验威胁分析与风险评估验证，可以大幅度提高远程诊断系统的防护能力，降低信息安全风险。

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电池包用 5083 铝合金断裂失效研究

辛梓涵，杨国樑，胡济民*，郑崇嵩，刘佳文，李璐瑶

汽车实用技术 2024, 49 (19): 1-7. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.019.001

摘要（43）

PDF （1453KB）（44）

随着汽车安全法规的逐渐严苛、新能源汽车轻量化趋势的不断深入，电池包安全成为新能源车型安全的核心。文章以主要应用于新能源汽车电池包侧护板的 5083 铝合金为研究对象，通过铝合金静态拉伸、动态拉伸、静态缺口拉伸、中心孔拉伸、剪切、拉剪等试验获得了铝合金在不同应力状态下的力学性能，采用自研软件建立和标定了材料应变硬化曲线和修正莫尔-库仑（MMC）断裂损伤模型参数，并通过三点弯曲试验和动态穿孔验证了 MMC 失效模型的合理性。结果表明，本研究中得到的失效模型可以较好地预测 5083 铝合金断裂失效行为，为新能源汽车电池包的安全性能分析提供了有力的材料数据基础。

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场地整车在环仿真测试系统及总线注入研究

唐逸超 1，宋永雄 2，潘登 2，吴东波 2，孟璋劼 1，何兵 2，路斌 2

汽车实用技术 2024, 49 (17): 88-94. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.017.018

摘要（44）

PDF （2343KB）（42）

场地整车在环仿真测试系统结合了实车测试真实的动力学与虚拟场景仿真技术，具有测试真实度高、测试场景多样化、测试安全性高的特点。文章首先介绍了场地整车在环仿真测试系统和其子系统的构成，其次对总线数据注入子系统提出了详细设计，然后基于此设计搭建出了一套整车场地在环仿真测试系统，并进行了场地实车测试和仿真场景测试，最后对测试数据进行了对比分析，验证了测试系统的真实性高和可重复度高的特点。文章中对总线数据注入子系统提供了优化设计，确保系统在保持高真实度和高复现性的前提下，提升整个测试系统的可扩展性和可移植性，为未来行业研发场地整车在环仿真测试系统提供了重要的参考意义。

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汽车制动抖动问题的机理及控制措施研究综述

黄林兵

汽车实用技术 2025, 50 (1): 142-146. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2025.001.029

摘要（25）

PDF （1050KB）（42）

为了减少汽车制动抖动的售后抱怨，降低索赔成本，提升用户满意度，文章对制动抖动问题的国内外研究成果进行了归纳和总结。首先对制动抖动问题的特征及类型进行了阐述，然后分析了产生机理及影响因素，最后有针对性的提出了控制措施。结果表明，制动抖动的直接原因为制动力矩波动和传递路径的放大作用，制动力矩波动的根本原因为制动盘周向厚度差及制动盘端面跳动。最终明确了制动抖动问题的控制措施为控制振源和降低传递路径的放大作用。文章的研究结果可以为解决汽车制动抖动问题的售后分析人员提供参考，也可以为制动系统的前期开发人员提供经验借鉴。

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燃料电池商用车供氢系统发展趋势与研究

许彪，李明

汽车实用技术 2025, 50 (1): 147-150. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2025.001.030

摘要（32）

PDF （1330KB）（42）

随着环保意识的日益增强，氢燃料电池车因其能量效率高、无污染、噪音小等优点而备受关注。然而，储氢系统作为氢燃料电池车的核心组成部分，其储氢系统的局限性，如储氢质量小、续航里程短、自重大、成本高等问题，制约了燃料电池商用车的发展。文章重点探讨了不同储氢方式在燃料电池商用车的应用，并对高压气态储氢系统的集成化、轻量化、大容积化、国产化等方面进行了深入研究与分析。最后，对未来车载供氢系统的发展及攻关方向进行了展望。

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汽车下控制臂性能优化及轻量化设计

陈志洋，胡礼，张桂银*，刘辉，张健华，陈正康，李颖

汽车实用技术 2024, 49 (17): 50-54. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.017.010

摘要（65）

PDF （2238KB）（41）

汽车下控制臂需要具备一定的强度和刚度以抵抗挤压、冲击变形，还需要具备较高的固有频率，以避免低频共振，产生噪音。文章以某在研汽车下控制臂为轻量化设计对象，通过仿真分析识别出屈曲力不足的设计风险，综合运用形状、拓扑优化方法重新设计了控制臂，并对新设计进行性能仿真。结果表明，新控制臂消除了屈曲力不足的设计风险，新设计较原设计减重 6.6%。文章采用线性优化方法解决高度非线性的屈曲力优化问题，采用拓扑优化识别出载荷的传递路径，为汽车控制臂的屈曲力优化及轻量化设计提供新思路。

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电动汽车涡旋压缩机驱动轴承的力学特性分析

袁梦丽 1，羊玢*1，李安楠 1，高峰 1，葛梦琪 1，雒朋康 2

汽车实用技术 2024, 49 (18): 1-6. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.018.001

摘要（53）

PDF （1581KB）（40）

文章旨在深入探讨电动涡旋压缩机在运行中受到气体力的干扰所引发的轴承磨损问题，详细阐述了气体力对传动系统平衡状态的干扰，并剖析了振动对驱动轴承和整机性能所造成的负面影响。为了提高涡旋压缩机转子系统的精度和可靠性，利用三维建模软件 CATIA 和多体动力学分析软件 ADAMS 分别建立了转子系统的三维机构模型和多体动力学模型。通过特定转速下的仿真分析，重点研究了驱动轴承受力情况，并通过设计研究，对相关部件进行参数优化。研究结果显示，驱动轴承的受力呈现明显的大幅度周期性变化，特别是在 x 和 y 方向上的受力较大，造成系统的二次不平衡。通过优化减小了可驱动轴承的受力，从而减小了轴承的摩擦磨损，提高了其使用寿命，改善了涡旋压缩机运行的稳定性，降低系统的振动和噪声。

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分布式驱动电动汽车执行器失效容错控制研究

智晋宁，靳峰，闫文志，程晓泽，李勇锋

汽车实用技术 2024, 49 (17): 1-7. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2024.017.001

摘要（41）

PDF （992KB）（39）

为了提高单电机故障状态下分布式驱动电动汽车的稳定性，提出了一种驱动力重构和主动前轮转向（AFS）结合的容错控制方法。首先，设计滑模控制器，控制输入量为横摆角速度和质心侧偏角，进而对所需横摆力矩和前轮附加转角进行控制。其次，建立电机故障状态下的整车驱动力优化分配模型。当车辆电机出现故障时，运用二次规划算法对各电机转矩进行重构分配。同时，当某一电机发生故障且同侧电机出现输出饱和而无法提供足够的横摆力矩时，通过主动前轮转向提供附加横摆力矩。最终搭建 CarSim/Simulink 联合仿真模型进行验证，结果显示，所采用的容错控制方法可有效提高车辆稳定性和动力性。

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