汽车实用技术

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合理可预见的自动驾驶仿真测试场景生成

吴爱文 1，孙天浩 1，向旭东 2*，师帅 1，邢晓航 1

2026, 51(3): 1-6,22. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.001

摘要 ( )

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合理可预见的仿真测试场景生成对于自动驾驶系统的安全性验证至关重要。为了解决该问题，文章提出了一个完整的数据驱动的仿真安全场景生成流程与框架。该框架首先基于自然驾驶数据提取出道路拓扑、主车行为、障碍物行为、驾驶环境等数据标签；然后，定义事件表达式对数据标签进行逻辑组合，构建形式化的抽象场景；针对实际道路环境中高频发生且存在潜在安全影响的切入类场景，定义主车与障碍物之间的相对位置、速度等运动学参数描述切入逻辑场景。基于真实的自然驾驶数据集，运用线性回归的参数空间拟合方法，给出了切入场景的参数空间边界，以及生成合理可预见的安全测试场景的方法。最后，设计实验证明了依据该方法生成的场景，不仅能与真实的自然驾驶场景在关键参数的分布上保持一致性，同时具有更强的安全挑战性，能更有效地评估自动驾驶系统的安全边界。

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恶劣环境下车辆跟驰风险评估与预测

刘勇 1，刘学宇 1*，李想 2，张梦婷 2，王文璇 2

2026, 51(3): 7-14. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.002

摘要 ( )

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针对现有研究对不同环境因素作用下的车辆跟驰行为与风险预测方面仍显不足的问题。该研究基于挪威双车道公路的自然驾驶数据，系统评估了降水类型、降水强度、路面状态与光照条件对微观驾驶行为的影响。构建以碰撞时间为核心的四级跟驰风险分类体系，使用多种机器学习模型开展风险预测，以探究环境特征对模型性能的提升作用。结果表明，随着环境因素的恶化，驾驶人普遍采取降低车速的保守策略；而在能见度下降时，驾驶人会降低跟驰车距以确保前车在可视范围内；并且引入各类环境特征可有效提升模型性能，在雨雪天时提升较为明显。该研究为恶劣环境的动态限速与主动安全预警提供了数据支持与模型参考。

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融合时变权重 LQR 与五次多项式的轨迹规划方法

尹力，赵明欣

2026, 51(3): 15-22. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.003

摘要 ( )

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针对智能汽车紧急横向避障场景下传统固定权重线性二次调节器（LQR）在避障后段对横向位移误差抑制不足、难以平衡全程跟踪性能的问题，文章提出了一种融合五次多项式轨迹规划与时变权重 LQR 控制的协同方法。首先，基于笛卡尔坐标系，利用五次多项式生成满足起终点位移、速度、加速度连续性的平滑避障参考轨迹，有效避免了曲率突变并约束了侧向加速度峰值（<0.1g）。其次，设计了一种时变权重 LQR 跟踪控制器：在避障前期（t<2 s），赋予横向位移误差较低权重，侧重响应速度与控制平顺性；在避障后期（t≥2 s），则显著增大其权重，强制控制器优先抑制累积性横向误差，提升跟踪精度。在 MATLAB/Simulink/CarSim 联合仿真平台上构建典型行人避障场景进行验证。结果表明，相较于固定权重 LQR，所提方法将横向位移误差峰值由大于 0.5 m 显著降低至小于 0.2 m（降幅大于 60%），并有效抑制了误差在避障后期的累积漂移趋势；横摆角误差峰值由大于 0.05 rad 降低至小于 0.02 rad（降幅大于 60%）；侧向加速度峰值稳定维持在 0.1g 以内。该方法通过轨迹平滑性保障与控制器权重动态调节的协同，显著提升了紧急避障过程的安全性（确保安全距离）与舒适性（平顺控制），为智能汽车动态避障控制提供了有效解决方案。

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分布式驱动线控底盘电动车辆多模式多目标协调控制

孟朝霞 1，苏永杰 2，杨子江 1，陈国旭 1，包浩然 2，邵梁 2

2026, 51(3): 23-30. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.004

摘要 ( )

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分布式驱动电动车辆在低速、中速、高速下需分别满足轮胎低磨损、操纵响应快和车辆稳定性好的需求，同时还需兼顾路面附着系数的不同带来的影响。因此，文章提出了一种基于工况识别的多模式多目标协调控制方法。该方法结合车速和路面附着系数的情况，将车辆运行工况划分为低速、中速和高速三种模式，并分别设计相应的控制策略。基于 CarSim 的仿真验证表明，控制策略能够有效提升低速、中速以及高速工况下的多目标协调控制效果。

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车载碲化镉一体化的控制器系统设计研究

卿鹏 1，陈阵 1，黄璋 1，帅翔 2，卿秀苹 1，袁胜 1*，黄珺珂 1

2026, 51(3): 31-35. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.005

摘要 ( )

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近年来，新能源汽车发展迅猛，但是在整个市场发展中充电桩补充电能仍是主要方式，受充电桩发展不均衡性的制约较大，带来“里程焦虑”的痛点。由此，新能源汽车用户对里程续航的多样化有强烈的需求，文章将光伏建筑一体化的工程技术应用到车载续航中，主要针对车载光伏发电的功能和需求特点，提出碲化镉发电玻璃的车装一体化设计，再结合标准化的车载动力电池系统，研究模块化碲化镉专用控制器设计方案，并完成工程样机开发和模拟测试。结果可知，标准光照下系统发电效率平均值为 14.07%，且样机发电效率也能达到碲化镉发电玻璃的标称转换率。研究为车载续航提供新的思路与手段，推动了该领域技术的发展。

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CTP 电池包建模方法与影响因素研究

吴宝，马磊，韦鹏，吕希祥

2026, 51(3): 36-40,73. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.006

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CTP 电池系统采用胶将电芯直接集成到箱体上，相比较传统模组结构的电池系统，取消了模组结构以及螺栓的固定形式。因此，按照传统的电池包建模方式即电芯当作均质化等效结构在 CTP 建模中并不适用。为了提升 CTP 电池包仿真精度，文章设计了小型 CTP 电池包进行扫频实验。根据实验扫频结果，建模详细考虑电芯内部结构及连接关系，当卷芯弹性模量设置为 50 MPa 时，仿真模态与实验结果吻合度最高。同步研究了模组侧边溢胶、电芯大面背胶面积、模组压条等因素对电池包刚度影响，研究发现侧边溢胶及压条能有效提高电池包的刚度，电芯大面背胶面积对刚度影响较小。

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一种基于遗传算法 BP 神经网络的载重估算模型

苏松林 1，赵爽 1，杨旭杰 1，何文豪 1，张昊 2

2026, 51(3): 41-44. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.007

摘要 ( )

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纯电商用车载重波动幅度大，直接沿用乘用车控制策略难以保障控制效果。文章提出一种基于软件模型的重量估算方法，该载重估算模型采用遗传算法优化的误差反向传播（BP）神经网络，以车速、加速度、扭矩及坡道信号为输入参数，其中坡道信号由陀螺仪采集，输出为整车总质量估算值。经大数据训练后冻结模型参数，并将其集成至整车控制器（VCU）应用层模型，模型平均估算精度达 2.9%。该方法依托软件实现功能，契合“软件定义汽车”的主流开发理念，在达成同等功能的前提下有效降低整车成本。

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纯电汽车电机扭矩限值闭环控制研究

王家辉 1，徐宏达 2，陈龙 2

2026, 51(3): 45-49. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.008

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为解决纯电汽车动力电池过充和过放问题，文章提出基于电机实时效率和电流比值计算的电机扭矩限值闭环控制方法。结合整车能量管理架构，分析电机驱动与制动两种工况下的能量分配及限制逻辑，通过 Simulink 搭建整车能量管理与扭矩限值闭环控制策略模型，采用代码生成刷写工具将控制逻辑刷入整车控制器开展实车测试。结果表明，将动力电池充放电能力预处理至设计最小值，进行全油门驱动与全刹车制动性能测试时，电机扭矩可动态贴合限制值，动力电池未出现过充过放故障。

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货车车架性能分析及轻量化设计

唐杰，王连升*，杨流松

2026, 51(3): 50-54. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.009

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为降低货车车架质量并保障使用性能，首先建立车架四工况静力学及模态分析有限元模型；随后依据有限元分析结果，选取轻量化潜力较大的横梁孔直径、纵梁上下折边长度参数开展参数化建模与正交试验。结果表明，纵梁上折边长度对车架使用性能影响最为显著，并明确了各参数对车架性能的影响趋势，最后采用响应面法进行多目标优化，实现车架质量降低 5.22%，且性能满足使用要求。

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可调节式挖掘机节能机械臂的设计与仿真

李泽 1，郭洪瑞 1，高建豪 1，王文萱 2，赵明宇 1，杨晓明 1*

2026, 51(3): 55-61. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.010

摘要 ( )

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针对液压挖掘机能耗高、碳排放量大的问题，文章设计了一种基于杠杆原理的可调节式节能机械臂，通过三维建模软件对斗杆结构进行创新设计，集成伸缩配重装置，利用力矩平衡关系降低液压缸驱动力需求。当伸缩配重装置伸出长度为 400 mm、配重为 400 kg 时，得到显著节能效果，最大力节省率为 10.673%（基准载荷为 20 000 N），最大日节油量为 3.34 L。基于 ANSYS Workbench 的静动态分析显示，极限工况下最大等效应力低于许用值，验证了结构在静态载荷和受惯性力影响下的稳定性与承载能力，为工程机械节能设计提供了新方案。

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基于消色差棱镜的智能车灯投影镜头设计

黄慧

2026, 51(3): 62-67,97. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.011

摘要 ( )

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为了实现高效均匀的道路照明，文章提出了一种像素化显示的基于消色差棱镜的智能车灯投影镜头设计方法。利用棱镜变形功能，对车身垂直方向的视角进行一定程度的压缩，将圆形的输入光变成椭圆形的输出光，合理有效地利用了显示单元的像素尺寸，通过改变棱镜组前后两个棱镜的旋转角度及位置，可以实现压缩比连续变化的投影画面。通过不同压缩比投影镜头系统的组合使用来满足道路照明子午面和弧矢面的视角要求，有效地提高了路面有效照明范围内的照度，为实现高效交互道路照明提供了一种有效的途径。

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以市场为导向的可靠耐久性目标建立研究

侯加振

2026, 51(3): 68-73. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.012

摘要 ( )

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可靠耐久性是定义汽车产品力的重要指标之一，构建以市场为导向的可靠耐久性目标设定体系，能为可靠耐久性开发目标设定提供方法参考。该方法基于可靠耐久理论、可靠耐久性目标建立的度量、应力-强度干涉模型、B10 寿命，以及产品全生命周期故障失效率浴盆曲线，提出融合统计学的可靠性目标预测线性回归属性模型，运用市场售后数据分析，同时考虑实际产品开发中新技术、新平台和新装备对可靠性目标千车故障数（IPTV）影响，形成了一套完整的基于市场售后数据的可靠耐久性目标 IPTV 建立流程方法。结合某企业售后数据案例，实践结果表明，最终设定未来三年可靠性 IPTV 目标为 58.5，可靠性产品力相对现状提升了 21%，该目标既满足产品力需求，又兼顾开发成本控制。

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P2 混合动力汽车发动机启动过程控制策略研究

杨波

2026, 51(3): 74-79. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.013

摘要 ( )

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在 P2 混动系统中，发动机启动时存在整车平顺性及起动机寿命问题，为此展开了 P2 混合动力汽车启动过程控制策略的课题研究，其原则是保证整车平顺性的同时兼顾起动机寿命，为解决上述问题，在动力需求较大或者发动机启动系统出现故障时的非常规工况，通过起动机启动发动机；在常规工况将整车控制器（VCU）与变速箱控制器（TCU）技术融合，提出了一种在换挡过程中启动发动机的新策略，当 TCU 接收到 VCU 发送的发动机启动请求， TCU 基于换挡流程执行启动发动机的请求。最后基于该策略通过 Simulink 建模生成代码刷写到整车控制器里面进行实车测试验证。上述策略试验结果表明，整个发动机启动过程不仅无明显动力中断，而且驾驶平顺性较好。该策略目前在量产车型上大量使用，这对发动机启动技术的研究具有一定的工程价值。

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基于 Testbed 的车载 ECU 软件集成测试方法研究

路国光，周晓清，刘煜，祝昌久，彭佳佳

2026, 51(3): 80-85. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.014

摘要 ( )

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在软件开发初期进行代码级集成测试可以提早发现并修复潜在的错误和缺陷，减少后期修复成本。ISO 26262 中要求做基于需求的软件测试，但在目前的车载软件集成测试中，更多关注代码结构覆盖率，缺乏对软件需求和功能的验证。文章依托 Testbed 工具实现了一种新的软件集成测试方法，通过功能分解、线程划分、调用路径分析以及设计参数等，完成了基于需求的用例设计，保证对软件需求的 100%覆盖与追溯。此外，为了进一步覆盖系统运行的特殊工况，提出了可变参数循环执行用例的方法。通过监测用例多次执行的路径和语句被执行次数，在代码层面实现了故障注入测试。最后，在车载拖车控制器软件上对该方法进行验证，结果表明，该方法具有很强的实用性和高效性。

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某纯电三厢轿车风阻优化分析

刘红领，王昱昕，彭江华，唐杰，吴敏

2026, 51(3): 86-92. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.015

摘要 ( )

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为降低风阻和能耗，并验证计算流体动力学（CFD）技术在工程开发中的可行性，文章以某三厢轿车为对象，通过 CFD 仿真技术，分别对前后轮阻风板、尾翼、轮辋盖板、主动进气格栅（AGS）、格栅开口、底护板、电池包侧护板、外后视镜等气动套件进行风阻优化。同时，以仿真结果为基础，选取有限的方案进行风洞试验验证。最终得出，风阻系数测试结果为 0.227，较原状态风阻系数下降了 44 counts，实现了较大程度的降阻。

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产教融合驱动下的汽车零部件建模与仿真加工课程革新

范平清

2026, 51(3): 93-97. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.016

摘要 ( )

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在全球汽车产业智能化与电动化转型背景下，文章针对汽车零部件建模与仿真加工课程存在的教学与产业需求脱节、实践环节薄弱等问题，基于产教融合理念开展系统性课程改革。在研究方法上，加强校企深度协作，重点构建了“三维建模-仿真制造”一体化教学体系，通过校企混编双师型教学团队建设、企业真实案例资源库开发、“学－做－创”递进式教学模式实施等创新举措，实现了理论教学与工程实践的深度融合，形成了包含基础训练、综合应用和创新实践三个层次的阶梯式培养路径，并通过多元化质量评价体系建立了闭环质量保障机制。研究结果表明，改革后的课程体系显著提升了学生的工程实践能力，为培养适应汽车产业数字化转型的高素质工程技术人才提供了可借鉴的实践方案，对推进工程教育改革具有重要参考价值。

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新质生产力视域下未来汽车产业数字型人才培养机制创新

王莎，倪晋尚，皮连根

2026, 51(3): 98-103. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.017

摘要 ( )

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随着信息技术的迅猛发展，全球经济正在进入一个以数字化、智能化和网络化为特征的新质生产力时代。作为技术技能型人才培养的主阵地，高职院校人才培养与新质生产力发展之间存在相互作用的内在逻辑关系。文章基于新质生产力背景下的汽车产业数字化转型趋势，系统分析产业对数字型人才的需求，剖析当前人才培养体系存在的不足，并提出面向新质生产力的数字型人才培养创新路径。实践表明，该路径有效推动新能源汽车专业教学质量提升，教学达成率维持在 95%以上，竞赛获奖比例达到 60%，技能证书通过率达到 100%，毕业生就业率持续保持 96%以上，实现了人才培养与新质生产力发展之间的深度融合。

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基于人工智能的汽车类专业课程教学改革方法研究 ——以控制工程基础课程为例

黄双

2026, 51(3): 104-107. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.018

摘要 ( )

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在高等教育数字化转型浪潮中，面对海量信息的冲击与知识快速更迭的挑战，传统教学方法很难调动学生的学习积极性。针对汽车类专业课程控制工程基础缺乏多样化的现代化教学方法、知识无序且未能充分反映最新发展动态和前沿技术等问题，文章借助课程知识图谱和数字化实验平台，结合人工智能（AI）工具对课程内容进行改革，形成自主探究式全过程实践课程，全网络搜索优质课程思政素材，激发学生的求知欲和探索欲，培养学生探索新技术的能力。经过课程改革，学生评教满意度大幅提升，学生参与竞赛人数明显增加。该课程改革方案为人工智能技术与理工科课程的深度融合提供新思路。

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交通信息工程优质研究生课程的建设探索与实践

刘晓锋

2026, 51(3): 108-112. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.019

摘要 ( )

PDF(1336KB) ( )

随着智能交通和智能网联汽车行业的快速发展，对研究生的工程应用能力提出了更高的要求。针对现有交通信息工程研究生课程存在的知识结构体系不完备、教学内容相对陈旧、工程应用能力锻炼不足、教学和考核方式较单一等问题，文章融合了成果导向教育（OBE）的教学理念，从知识结构体系优化、教学内容更新、案例教学设置与考核等方面进行了改革实践。研究表明，学生的考试平均成绩有所提高，参与科技创新比赛的学生占比增加了 50%，提高了交通信息工程课程的教学质量，促进了研究生的工程实践能力、科技创新能力的提升。

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基于工程认证体系的汽车电器与电子技术多元指标考核体系改革

李直

2026, 51(3): 113-117. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.020

摘要 ( )

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随着工程教育认证对“学生中心、成果导向、持续改进”理念的深化，传统以试卷考试为主的课程考核模式已难以满足车辆工程专业复合型人才培养需求。文章以工程认证的毕业要求为基准，构建涵盖知识、能力、素质的多元指标考核体系，提出课程目标与考核指标动态映射模型，并通过太原科技大学车辆工程专业汽车电器与电子技术课程的实践案例验证其有效性。改革后，学生工程实践能力得到了提升，课程目标与毕业要求关联度更高，学生的课程成绩均分从 84.57 分提升到 88.08 分，毕业就业率提升了 16.24%，取得了良好的效果，为同类专业课考核体系改革提供了参考。

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虚拟仿真技术赋能汽车专业教学 ——以智能网联汽车技术专业为例

孙丽莎

2026, 51(3): 118-124. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.021

摘要 ( )

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智能网联汽车作为汽车产业转型升级的战略方向，对专业人才培养提出了新的挑战。针对传统教学在智能网联汽车技术专业教学中存在高成本、高风险、组织难、再现难等方面的瓶颈，以“虚拟仿真+线上线下混合式”教学理念为引领，构建“理论认知－虚拟验证－实车应用”三级渐进式教学体系，通过问卷调查法和实验研究法检验教学效果。研究表明，该教学体系能够显著提升智能网联汽车技术专业课程的教学质量，为培养高素质的智能网联汽车技术专业人才提供新路径。

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产教融合视域下基于企业生产实际的课程教学改革与实践 ——以汽车综合故障诊断课程为例

张纪龙

2026, 51(3): 125-129152. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.022

摘要 ( )

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为了解决汽车检测与维修专业核心课程教学中存在的教学内容与企业生产实际脱节、教学方法滞后、评价体系不完善、实训设备不足、学生积极性差及实操不规范等问题，在产教融合的背景下，文章以汽车综合故障诊断课程为例，提出了校企双课堂的教学模式。按照企业生产实际，重构了教学内容；以提升学生技能和素养为目标，对双课堂模式进行了整体设计。第一课堂在校内实施，主要进行理论知识讲解、专业基本技能训练和职业素养的培养；第二课堂在企业进行实操，对学生专业核心技能和岗位道德素养进行训练。通过课程的实践应用，学生的学习积极性和技能水平得到了很大的提升。该教学模式对接产业需求，可为职业院校汽车类专业产教融合实施提供借鉴。

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政策驱动下我国锂电池产业链的演进与高质量发展路径研究

张洁 1，赵文韬 2，胡书珍 1*，田拥胜 1

2026, 51(3): 130-117. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.023

摘要 ( )

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锂离子电池产业链的迅速发展离不开国家政策的支持，文章整理了 2012 年至今我国发布的锂电池产业链相关政策，并按内容与体系对政策进行了分类；结合锂电池产业链发展情况，回顾产业链发展各阶段面临的问题，解读相关政策的发布对锂电池产业链发展的影响；针对锂电池产业链目前存在的问题，提出了关于未来相关政策制定的建议，旨在为进一步优化政策引导、推动产业链协同发展提供参考和借鉴，为其他国家和地区在锂电池领域的发展提供经验和启示。

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智能矿山双向行驶运输车辆分析与研究

李来平 1，王飞宇 1，张耀斌 1，王逢全 1，孙志博 2，赵鑫鑫 2*

2026, 51(3): 138-147. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.024

摘要 ( )

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智能矿山运输车辆作为现代矿业技术的核心装备，正在向自动化、智能化、环保化和高效化方向快速发展。文章旨在探讨双向行驶智能矿车在结构设计、路径规划及效率优化方面的优势，分析其在智能矿山中的应用潜力。综述了国内外智能矿山运输车辆的研究现状与发展趋势，重点探讨了自动驾驶、新能源驱动、新型智能矿用运输车辆的关键技术。同时，基于 MATLAB/Simulink 和 TruckSim 联合仿真平台，建立了双向行驶分布式驱动运输车辆的动力学模型，并针对典型循环工况进行了性能评价与分析。研究结果表明，双向行驶矿车凭借结构对称性、全轮转向设计及分布式驱动技术，显著提升了路径规划的灵活性和运输效率，与传统单向矿车相比，可减少无效行驶里程，降低能耗成本，并增强复杂环境下的安全性。此外，智能网联技术与新能源驱动的深度融合，进一步推动矿山运输向“零排放、零事故、零故障”目标迈进，助力全球矿业绿色化与智能化转型。

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混动专用变速器的分析和研究

唐钊荣

2026, 51(3): 148-152. DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.025

摘要 ( )

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当前市场中，增程器为核心的增程式混合动力汽车，与搭载单挡、2 挡、3 挡混动专用变速器的插电式混合动力汽车均呈快速增长态势。文章从结构特性、燃油经济性、动力性能、成本及发动机噪声、振动与声振粗糙度（NVH）维度，对混动变速器开展对比研究。结果表明，增程器的发动机 NVH 表现优良，但油耗偏高，适用于长纯电续航里程混合动力汽车；单挡混动系统综合性能最为均衡，可适配不同纯电续航里程混合动力汽车；2 挡、3 挡混动专用变速器具备更优燃油经济性与动力性能，该优势在短纯电续航里程混合动力汽车中更易凸显； 3 挡混动专用变速器在并联模式下动力输出更强，对高性能混合动力汽车同样至关重要。结合车型定位开展混动专用变速器平台规划，具有重要参考价值。

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