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经济性驾驶辅助系统关键技术研究




重庆大学硕士学位论文
（学术学位）


学生姓名：明广强
指导教师：高 锋 副教授
专 业：电气工程
学科门类：工 学



重庆大学电气工程学院
二 O 一七年五月
Research on Key Technologies of Economic
Driving Assistance System




A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Ming Guangqiang

Supervised by Associate Professor Gao Feng
Specialty: Electrical Engineering



School of Electrical Engineering of Chongqing University,
Chongqing, China May, 2017
中文摘要

摘 要

降低车辆的能源消耗是汽车工业永恒的主题。汽车的行驶油耗不仅与车辆自
身的性能有关，而且很大程度上取决于驾驶员的操作行为。通过改善驾驶行为的
经济性驾驶辅助技术在减少油耗方面极具潜力，已成为汽车节能领域的重要发展
方向之一，并实现了产业化应用。但是，当前的经济性驾驶辅助系统主要使用车
载信号，采用固定的经济性判定准则。一方面，随着自适应巡航等高级驾驶辅助
系统的广泛应用，使得通过预测交通状态来改善行车经济性成为可能。另一方面，
驾驶员对动力的需求因人而异，即使是同一个驾驶员在不同的交通条件下对动力
的需求也存在不同。固定的判定准则无法满足驾驶员个性化的动力学需求。针对
上述问题，本文提出一种新型经济性驾驶辅助系统。
考虑经验型驾驶操作策略大多通过统计得到，驾驶行为与经济性关系模糊，
不便于定量分析经济性驾驶辅助算法。为此，论文在建立汽车经济性模型并对其
有效性进行验证的基础上，对加速驱动、刹车制动和档位切换等驾驶行为与汽车
经济性之间的关系进行定量分析。
在汽车经济性影响因素定量分析的基础上，本文主要从驾驶员的加速行为、
减速行为和换档行为进行驾驶辅助策略设计。首先，针对加速行为的经济性判定
准则不可调问题，提出考虑动力性的加速度限值设计方法，引入动力指标将最大
加速度线性量化，得到不同动力指标下的加速度限值计算模型；其次，考虑到驾
驶员未能充分利用交通信息进行减速，本文提出一种基于前车信息的制动能耗优
化算法，该算法可根据前车信息合理选择滑行时机，有效地避免因刹车制动造成
的能量损耗；最后，针对提前升档导致动力性不足问题，提出基于车速及需求功
率的换档优化策略，该策略在有效判定升档经济性同时，还引入驱动力限值，用
以实时评价升档后的驱动力。
采用 NEDC 工况和城市道路工况对驾驶辅助策略的效果进行仿真及台架验证。
结果表明，基于本文方法设计的驾驶策略具有较好的节油辅助