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汽车节能驾驶辅助优化研究








重庆大学硕士学位论文
（专业学位）



学生姓名：王园熙
指导教师：舒 红 副教授
兼职导师：单玉梅 高 工
学位类别：工程硕士（车辆工程领域）


重庆大学汽车工程学院
二 O 一六年五月
Optimization Research of Economy
Driving Assist of Vehicles



A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Professional Degree
By
Wang Yuanxi


Supervised by Associate Prof. Shu Hong
Pluralistic Supervised by Senior Eng. Shan Yumei
Specialty: ME（Vehicle Engineering Field）

College of automotive engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
May 2016
中文摘要

摘 要

驾驶员的操作行为对汽车行驶油耗有着重要的影响。节能驾驶辅助系统用于
对驾驶员的不节能驾驶行为进行评价，并给出操作提示以改善驾驶员的驾驶行为，
降低汽车行驶过程中的燃油消耗。本文完成以下研究工作：
(1) 基于台架实验数据，建立了发动机转矩数值模型、发动机油耗数学模型和
液力变矩器数学模型；基于自动变速器动力性最优和经济性最优的换挡规律，设
计了两参数综合换挡规则。
(2) 针对节能驾驶辅助系统，运用动态规划方法，建立了以汽车油耗最低为目
标，兼顾加速舒适性和避免频繁换挡的预测性的油耗优化模型。选择加速度平方
与速度的乘积作为加速舒适性惩罚函数，前后两阶段档位差值的平方作为换挡惩
罚函数。分析了计算距离对油耗和行驶时间的影响，确定了加速过程的合理计算
距离，使节能驾驶辅助优化提示系统能兼顾燃油经济性和动力性需求。
(3) 应用节能驾驶辅助预测性优化仿真模型，对加速工况和平路-爬坡工况进
行优化仿真。对于加速工况应用节能驾驶辅助策略，相比采用两参数自动变速器
换挡规则，油耗有显著降低，对于平路-爬坡工况在上坡前提前加速，相比保持速
度不变的匀速行驶过程，油耗有显著降低。
(4)分析了节能驾驶辅助系统的实时提示功能，提示信息主要为减小加速的提
示、档位提示、超速提示、怠速提示和前方道路出现坡道时提前加速的提示，并
给出了作出提示信息的判断条件。选取 UDDS 部分工况进行仿真，结果表明，按
照经济优化车速和档位行驶的油耗与按预测车速行驶（采用两参数综合换档规则）
在 5 秒内的平均节油率达到 %。

关键词：汽车节能驾驶辅助，动态规划，车速优化，建模，仿真