基于驾驶意图识别的混合动力汽车换档规律研究

【摘要】：随着石油资源短缺的日益加剧和环境污染的日趋严重，生活在“穹顶之下”的人们面临的首要任务就是节能减排。混合动力汽车作为节能汽车的典范，逐渐步入了人们的视野并得到了快速发展。 混合动力汽车是一个多动力源协调、高效运转的综合系统，依靠驾驶员的自身经验进行换档并不能使得混合动力系统始终工作在最佳状态。为了保证换档时刻的准确性和换档过程的流畅性，提高整车效率与性能，混合动力汽车需要装配自动变速器。换档规律作为自动变速器的核心技术，直接影响了整车的动力性和经济性。由于混合动力汽车的构型、工作原理和控制策略都区别于传统汽车，所以混合动力汽车换档规律的求解方法也必定与传统汽车不同。随着汽车“智能化”的快速发展，自动变速器的智能换档策略也逐渐成为了一个研究热点。因此，对混合动力汽车换档规律进行详尽、系统的研究具有十分重要的意义。 本文将驾驶员的驾驶意图与混合动力汽车的换档规律相结合，主要进行了以下几个方面的研究： 1、详尽地讨论了混合动力汽车的转矩分配策略。通过对驾驶员需求转矩的计算，并结合整车的转矩分配策略，从而得到混合动力汽车处于各个工作模式时，不同油门开度下的发动机和电机的输出转矩曲线。 2、确定了混合动力汽车的换档控制参数，并结合混合动力汽车各模式下的转矩分配，计算了整车处于不同工作模式时的综合油耗QT。并参照传统汽车最佳经济性换档规律和最佳动力性换档规律的求解过程，进行了混合动力汽车最佳经济性换档规律和最佳动力性换档规律的求解。 3、以基于模糊逻辑的识别方法对驾驶员的驾驶风格和驾驶意图进行了识别。按照驾驶员对整车动力性或经济性偏向需求的不同，将驾驶风格分成了经济型风格和动力型风格；按照驾驶员加速或制动时紧急程度的不同，将驾驶员的加速意图分为平缓加速、一般加速和紧急加速三种意图，将驾驶员的制动意图分为一般制动和紧急制动两种意图。并利用MATLAB/Simulink搭建了驾驶员驾驶风格和驾驶意图的识别模型。 4、制定了基于驾驶风格切换和驾驶意图修正的混合动力汽车综合换档策略，利用AVL/Cruise和MATLAB/Simulink分别搭建了精细的整车模型和整车控制策略，并进行了Cruise与Simulink的联合仿真。通过对不同循环工况下仿真数据的对比，验证了基于驾驶意图识别的综合换档策略的可行性和有效性。 【关键词】：混合动力汽车 驾驶意图识别 换档规律
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 混合动力汽车概述12-14
• 1.1.1 串联式混合动力汽车12-13
• 1.1.2 并联式混合动力汽车13
• 1.1.3 混联式混合动力汽车13-14
• 1.2 自动变速器概述14-18
• 1.2.1 自动变速器的分类14-15
• 1.2.2 传统车换档规律的分类15-18
• 1.3 混合动力汽车换档规律的研究现状18-19
• 1.3.1 国外研究现状18-19
• 1.3.2 国内研究现状19
• 1.4 论文的研究意义及主要研究内容19-23
• 1.4.1 论文的研究意义19-20
• 1.4.2 主要研究对象20-21
• 1.4.3 主要研究内容21-23
• 第二章 混合动力汽车的转矩分配23-35
• 2.1 驱动模式下的转矩分配25-33
• 2.1.1 发动机-电机联合驱动模式27-29
• 2.1.2 发动机单独驱动模式29-30
• 2.1.3 电机单独驱动模式30-32
• 2.1.4 发动机驱动电机发电模式32-33
• 2.2 制动模式下的转矩分配33-34
• 2.3 本章小结34-35
• 第三章 混合动力汽车的换档规律35-59
• 3.1 传统车换档规律的求解35-40
• 3.1.1 最佳动力性换档规律的求解35-38
• 3.1.2 最佳经济性换档规律的求解38-40
• 3.2 换档控制参数的确定40-42
• 3.3 混合动力汽车的最佳动力性换档规律42-45
• 3.4 混合动力汽车的最佳经济性换档规律45-57
• 3.4.1 发动机单独驱动模式45-48
• 3.4.2 电机单独驱动模式48
• 3.4.3 发动机-电机联合驱动模式48-53
• 3.4.4 发动机驱动电机发电模式53-57
• 3.5 混合动力汽车的降档规律57
• 3.6 本章小结57-59
• 第四章 基于驾驶意图的综合换档策略59-79
• 4.1 驾驶意图的识别方法59-63
• 4.1.1 基于模糊逻辑控制的识别方法59-61
• 4.1.2 基于人工神经网络的识别方法61-62
• 4.1.3 基于隐马尔科夫模型的识别方法62-63
• 4.2 驾驶意图的分类63-65
• 4.3 基于模糊控制的驾驶意图识别65-71
• 4.3.1 驾驶风格的识别65-68
• 4.3.2 加速意图的识别68-69
• 4.3.3 制动意图的识别69-71
• 4.4 综合换档策略71-73
• 4.5 整车仿真分析73-78
• 4.5.1 仿真模型的搭建73-75
• 4.5.2 仿真结果分析75-78
• 4.6 本章小结78-79
• 第五章 全文总结及展望79-81
• 5.1 全文总结79
• 5.2 研究展望79-81
• 参考文献81-86
• 作者简介86-87
• 致谢87

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汽车实用技术(月刊)2012年总目次    

汽车——第一章 整车    

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汽车动力性检测评价指标(待续)    张学利;何勇;田国华;何光里;

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浅析CAD技术在汽车现代设计方面的应用    张洪顺;

传感器在汽车上的应用    王忠利;

发挥高校优势 壮大汽车产业    王甫轶 中国汽车工业协会副秘书长 姚杰 中国第一汽车集团公司常务董事 黄金河 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室常务副主任、长江学者 管欣 吉林大学汽车空气动力学研究所所长 吉林大学汽车风洞实验室主任 傅立敏 吉林大学校长 吴博达 稿件组织：于水 王英

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