發(fā)布時間：2017-08-31 00:31

  本文關(guān)鍵詞：自動變速汽車坡道行駛的燃油經(jīng)濟(jì)性研究

  更多相關(guān)文章： 瞬態(tài)燃油消耗模型 車輛燃油經(jīng)濟(jì)性 道路坡度 經(jīng)濟(jì)行駛優(yōu)化 動態(tài)規(guī)劃

【摘要】：車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性不僅受車輛自身狀態(tài)的影響,還受道路環(huán)境狀況、駕駛員行為等因素的影響。道路坡度在改變車輛負(fù)荷狀況的同時,還會影響駕駛員的駕駛行為。坡道行駛時不合理的加速、減速以及換擋操作都會使車輛燃油消耗增加。為有效改善車輛燃油經(jīng)濟(jì)性,本文對自動變速汽車坡道行駛的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了研究。車輛燃油消耗模型是估計車輛實時油耗水平和評估車輛新技術(shù)的有力工具。在分析影響車輛燃油消耗主要因素的基礎(chǔ)上,利用美國Argonne國家實驗室的油耗測試數(shù)據(jù),建立了具有“穩(wěn)態(tài)初估+瞬態(tài)修正”形式的車輛瞬態(tài)燃油消耗模型。這種瞬態(tài)油耗模型由穩(wěn)態(tài)模塊和瞬態(tài)修正模塊兩個模塊組成。其中,穩(wěn)態(tài)模塊的輸入為發(fā)動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,瞬態(tài)修正模塊的輸入為車輛速度和加速度。根據(jù)模塊具體實現(xiàn)形式的不同,有“二維插值+差值修正”模型BIT-TFCM-1和“多項式擬合+倍數(shù)比修正”模型BIT-TFCM-2兩種瞬態(tài)燃油消耗模型。模型的驗證結(jié)果表明,在穩(wěn)態(tài)燃油消耗模型的基礎(chǔ)上引入合理的瞬態(tài)修正,能夠有效地提升燃油消耗模型的預(yù)測精度。BIT-TFCM-1模型的平均預(yù)測誤差(MAPE)在其穩(wěn)態(tài)模塊的基礎(chǔ)上降低了約29.43%-34.48%;BIT-TFCM-2模型的MAPE在其穩(wěn)態(tài)模塊的基礎(chǔ)上降低了約11.44%-19.28%。此外,與VT-Micro模型相比,模型BIT-TFCM-1和BIT-TFCM-2也有著良好的性能。基于Bellman動態(tài)規(guī)劃算法,設(shè)計了自動變速汽車坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法。該算法以車輛通過坡道的燃油經(jīng)濟(jì)性為優(yōu)化目標(biāo),通過合理地規(guī)劃車輛通過坡道時的速度軌跡,來降低車輛的燃油消耗。利用MATLAB/Simulink和CarSim搭建了聯(lián)合仿真平臺,對坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法的有效性進(jìn)行了驗證。驗證結(jié)果表明,坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法能夠在上坡之前提前加速避免上坡過程中的急加速,在下坡之前提前減速以充分利用下坡加速,從而有效地節(jié)省燃油。根據(jù)應(yīng)用場合的不同,相比于傳統(tǒng)的定速巡航算法,坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法的節(jié)能潛力可以達(dá)到5.59%-40.14%。
【關(guān)鍵詞】：瞬態(tài)燃油消耗模型 車輛燃油經(jīng)濟(jì)性 道路坡度 經(jīng)濟(jì)行駛優(yōu)化 動態(tài)規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U461.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-19
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 坡道經(jīng)濟(jì)性行駛的關(guān)鍵技術(shù)11-16
• 1.2.1 精確電子地圖12
• 1.2.2 車輛燃油消耗模型12-15
• 1.2.3 坡道經(jīng)濟(jì)性車速優(yōu)化控制方法15-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-19
• 第2章 車輛燃油消耗分析19-27
• 2.1 燃油消耗影響因素分析19-22
• 2.1.1 行程相關(guān)因素20
• 2.1.2 環(huán)境相關(guān)因素20
• 2.1.3 車輛自身狀態(tài)相關(guān)因素20
• 2.1.4 道路狀況相關(guān)因素20-21
• 2.1.5 交通相關(guān)因素21
• 2.1.6 駕駛員相關(guān)因素21-22
• 2.2 燃油消耗模型分析22-25
• 2.2.1 燃油消耗模型的分類22-23
• 2.2.2 穩(wěn)態(tài)燃油消耗模型23-24
• 2.2.3 瞬態(tài)燃油消耗模型24-25
• 2.3 車輛瞬態(tài)燃油消耗模型結(jié)構(gòu)25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第3章 車輛瞬時油耗模型建模27-50
• 3.1 建模數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)預(yù)處理27-32
• 3.1.1 建模數(shù)據(jù)27-29
• 3.1.2 平均值濾波數(shù)據(jù)預(yù)處理29
• 3.1.3 VSP- 3σ 數(shù)據(jù)預(yù)處理29-32
• 3.2 瞬態(tài)燃油消耗模型建模32-41
• 3.2.1 速度和加速度極限32-34
• 3.2.2 二維插值+差值修正的瞬態(tài)燃油消耗模型BIT-TFCM-134-37
• 3.2.3 多項式擬合+倍數(shù)比修正的瞬態(tài)燃油消耗模型BIT-TFCM-237-41
• 3.3 瞬態(tài)燃油消耗模型驗證41-49
• 3.3.1 二維插值+差值修正模型BIT-TFCM-1 驗證42-45
• 3.3.2 多項式擬合+倍數(shù)比模型BIT-TFCM-2 驗證45-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 自動變速汽車坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法50-58
• 4.1 離散系統(tǒng)的動態(tài)規(guī)劃50-51
• 4.2 坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法51-56
• 4.2.1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程51-53
• 4.2.2 系統(tǒng)的初始狀態(tài)53-54
• 4.2.3 系統(tǒng)的約束54
• 4.2.4 系統(tǒng)的擾動54-55
• 4.2.5 系統(tǒng)的代價方程55-56
• 4.3 坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法56-57
• 4.4 本章小節(jié)57-58
• 第5章 坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法的實現(xiàn)與驗證58-74
• 5.1 坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法的實現(xiàn)58-64
• 5.1.1 平直路面上經(jīng)濟(jì)性行駛車速58-60
• 5.1.2 坡道經(jīng)濟(jì)性行駛車速60-63
• 5.1.3 坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法的MATLAB仿真實現(xiàn)63-64
• 5.2 坡道經(jīng)濟(jì)性行駛優(yōu)化算法的驗證64-73
• 5.2.1 定速巡航算法64-65
• 5.2.2 簡單虛擬坡道下的驗證65-71
• 5.2.3 真實道路信息下的驗證71-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論與展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單83-84
• 致謝84

【相似文獻(xiàn)】

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