【摘 要】
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随着能源危机及环境问题加剧,节能且环保型汽车成为汽车行业应对该挑战急需迈出的关键一步。电池技术的发展制约了纯电动汽车对传统燃油车的替代,那么比传统燃油汽车更加节能的混合动力汽车就成为目前汽车工业应对能源问题所开辟的重要发展方向。作为混合动力汽车的核心,整车控制策略的开发是混合动力汽车研发的重点。作为控制策略的输入需求扭矩的识别影响动力总成负载及驱动模式的划分进而影响整车动力性及经济性。因此引入驾驶
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随着能源危机及环境问题加剧,节能且环保型汽车成为汽车行业应对该挑战急需迈出的关键一步。电池技术的发展制约了纯电动汽车对传统燃油车的替代,那么比传统燃油汽车更加节能的混合动力汽车就成为目前汽车工业应对能源问题所开辟的重要发展方向。作为混合动力汽车的核心,整车控制策略的开发是混合动力汽车研发的重点。作为控制策略的输入需求扭矩的识别影响动力总成负载及驱动模式的划分进而影响整车动力性及经济性。因此引入驾驶意图识别从而获取更精确的驱动需求扭矩具有重要意义。本文以一款功率分流型混合动力汽车为研究对象,开展驾驶意图识别及驱动控制策略研究,主要研究内容如下:首先,根据所研究混合动力汽车动力总成布置形式,在Matlab/Simulink环境下搭建包含发动机、动力电池、电机/发电机、传动系及整车动力学模型在内的整车模型。以简单规则控制策略验证模型精度,NEDC工况下车速误差波动范围-0.4km/h～+0.4km/h,最大误差车速-0.53km/h,表明模型精度满足能量管理策略研究需求。其次,采集车辆动力性试验数据作为样本集及测试集数据,提取加速踏板开度及踏板开度速率为特征参数,以支持向量机理论为基础进行驾驶意图识别模型搭建,并基于网格寻优算法优化分类器模型参数,以获得最优分类效果。以75组测试集数据进行模型分类准确率验证,结果显示仅3组样本数据产生错分类,驾驶意图辨识准确率达到96%。随后,提出一种驱动力模糊控制策略,基于驾驶意图辨识结果及车速约束通过计算踏板虚位移系数使得踏板开度计算值随驾驶者驾驶意图变化,从而计算满足驾驶者预期的需求驱动力。对比起步加速试验与仿真结果表明引入驾驶意图识别及驱动力模糊控制,车速变化能够更加符合驾驶者预期。最后,根据驾驶意图辨识结果以及车速、电池SOC阈值设计基于驾驶意图辨识的模式切换策略。对于发动机及电机同时驱动工况,引入等效油耗最小策略协调发动机及电机扭矩分配。于Matlab/Simulink环境下进行NEDC、CLTC及WLTC标准循环工况仿真试验,仿真及实车试验结果对比显示车速跟随特性良好且NEDC工况车辆百公里油耗降幅8.85%,CLTC工况车辆百公里油耗降幅8.68%,WLTC工况车辆百公里油耗降幅6.41%,表明本文能量管理策略的有效性及有效燃油经济性提升。
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