基于駕駛員意圖識(shí)別的純電動(dòng)汽車動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略*

秦大同，陳淑江，胡明輝，隗寒冰

(重慶大學(xué)，機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400044)

前言

目前針對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力性的研究主要集中在全加速踏板行程下的動(dòng)力性能［1－3］，然而車輛更多是工作在部分加速踏板行程下，全加速踏板行程下車輛的動(dòng)力性能良好并不能代表部分加速踏板行程下其動(dòng)力性也能滿足駕駛員意圖。因此，車輛的動(dòng)力性能應(yīng)該包含全加速踏板和部分加速踏板行程下的動(dòng)力性能。全加速踏板行程下的動(dòng)力性能由動(dòng)力源的外特性決定，其好壞由動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配所決定［4－6］;部分加速踏板行程下的動(dòng)力性能代表了駕駛員對(duì)不同工況的動(dòng)力需求，是車輛動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略研究的重點(diǎn)［7－8］。

目前，純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制策略主要有3類，如圖1中的曲線1、2和3所示。其中，曲線1反映了一種硬踏板驅(qū)動(dòng)控制策略，能夠較好地滿足駕駛員的加速感覺，但是其加速踏板過于靈敏，導(dǎo)致操控性較差;曲線3反映了一種軟踏板驅(qū)動(dòng)控制策略，其操控性較好，但加速感覺整體偏軟，難以滿足駕駛員的動(dòng)力性需求;曲線2反映了一種線性踏板驅(qū)動(dòng)控制策略，控制效果介于曲線1和曲線3控制策略之間，其操控性可滿足駕駛員要求，但是依然存在著加速踏板偏軟的缺點(diǎn)［7］。文獻(xiàn)［8］中利用模糊控制方法設(shè)計(jì)了動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略，但是其加速踏板行程與電機(jī)轉(zhuǎn)矩基本呈線性關(guān)系，仍然存在著加速踏板偏軟的缺點(diǎn)。

為了解決純電動(dòng)汽車動(dòng)力性和操控性難以同時(shí)兼顧的問題，本文中將駕駛員意圖分為穩(wěn)態(tài)意圖和動(dòng)態(tài)意圖，穩(wěn)態(tài)意圖用于保證車輛的操控性，動(dòng)態(tài)意圖用于保證車輛的動(dòng)力性，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于駕駛員意圖識(shí)別的純電動(dòng)汽車動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明，該策略在保證純電動(dòng)汽車操控性的同時(shí)，能夠根據(jù)駕駛員動(dòng)態(tài)意圖提高車輛的動(dòng)力性。

1 純電動(dòng)汽車動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略

傳統(tǒng)的純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制策略僅僅考慮了加速踏板行程所代表的駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖，因此很難兼顧純電動(dòng)汽車中高負(fù)荷時(shí)的動(dòng)力性和低負(fù)荷時(shí)的操控性。

為了解決上述問題，本文中將駕駛員意圖分為駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖和動(dòng)態(tài)意圖。加速踏板行程代表了駕駛員的穩(wěn)態(tài)意圖，是指駕駛員希望得到某一個(gè)穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)力輸出。加速踏板行程變化率代表了駕駛員的動(dòng)態(tài)意圖，是指駕駛員希望車輛從某個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況變換到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況的迫切程度。其中，駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖用于保證車輛的操控性，駕駛員動(dòng)態(tài)意圖用于保證車輛的動(dòng)力性。在此基礎(chǔ)上，提出了一種能反映駕駛員動(dòng)態(tài)意圖的純電動(dòng)汽車動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略，如圖2所示，該策略包含4部分:(1)駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖識(shí)別;(2)駕駛員動(dòng)態(tài)意圖識(shí)別;(3)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償算法;(4)轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算。

1.1 駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖識(shí)別

駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖識(shí)別包含穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)識(shí)別和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩計(jì)算兩個(gè)部分，如圖3所示。

1.1.1 穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)識(shí)別

雖然線性踏板驅(qū)動(dòng)控制策略的操控性可滿足駕駛員需求，但未考慮電機(jī)的過載工作特性，而且其操控性不能根據(jù)不同地區(qū)駕駛員習(xí)慣靈活地調(diào)整。結(jié)合電機(jī)過載工作特性，本文中采用“典型工作點(diǎn)+分段三次埃爾米特插值”的方法建立穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)識(shí)別模型，這樣可以更好地滿足駕駛員的操控性。穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)是指電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值［9］，本文中采用的電機(jī)可以3倍過載運(yùn)行，因此穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)的范圍是0～3。

根據(jù)純電動(dòng)汽車的電機(jī)過載工作特性，將加速踏板分為巡航區(qū)、常用加速區(qū)和急加速區(qū)3個(gè)區(qū)域。其中，巡航區(qū)對(duì)應(yīng)著電機(jī)的額定運(yùn)行范圍，此區(qū)域內(nèi)車輛加速能力相對(duì)較弱，但可以持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行;常用加速區(qū)對(duì)應(yīng)著電機(jī)的2倍過載運(yùn)行范圍，此區(qū)域內(nèi)車輛可滿足常用加速需求，且持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較長;急加速區(qū)對(duì)應(yīng)著電機(jī)的3倍過載運(yùn)行范圍，此區(qū)域內(nèi)車輛具有較好的加速性能，但是持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間較短。

根據(jù)前面對(duì)純電動(dòng)汽車加速踏板區(qū)域的劃分，取3個(gè)區(qū)域的4個(gè)邊界點(diǎn)為典型工作點(diǎn)，即:零點(diǎn)(不運(yùn)行)、額定運(yùn)行工作點(diǎn)、2倍過載運(yùn)行工作點(diǎn)和3倍過載運(yùn)行工作點(diǎn)，并結(jié)合駕駛員對(duì)加速踏板操作習(xí)慣的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，確定了典型工作點(diǎn)下加速踏板行程與穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)的關(guān)系，如表1所示。

表1 典型工作點(diǎn)

采用“分段三次埃爾米特(Hermite)插值”方法對(duì)典型工作點(diǎn)進(jìn)行插值處理，可以得到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)與加速踏板行程的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其數(shù)值模型如圖4所示。

1.1.2 穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩計(jì)算

穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩是穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)和當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速下的額定轉(zhuǎn)矩的乘積，即

式中:T0為穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩;K為穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù);Trated(nm)為電機(jī)額定外特性轉(zhuǎn)矩，其大小與電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān);nm為電機(jī)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩比例系數(shù)識(shí)別和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩計(jì)算，可以獲得不同油門開度和不同電機(jī)轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩，如圖5所示，其中“o”線為典型工作點(diǎn)轉(zhuǎn)矩曲線。

1.2 駕駛員動(dòng)態(tài)意圖識(shí)別

加速踏板行程的語言變量為:{小(S)，中(M)，大(B)}，論域?yàn)?～1。

加速踏板行程變化率的語言變量為:{負(fù)很大(NV)，負(fù)大(NB)，負(fù)中(NM)，負(fù)小(NS)，零(ZO)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)，正很大(PV)}，論域?yàn)椋?～1。

駕駛員期望沖擊度的語言變量為:{負(fù)很大(NV)，負(fù)大(NB)，負(fù)中(NM)，負(fù)小(NS)，零(ZO)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)，正很大(PV)}，論域?yàn)椋?0～10。

模糊控制器的輸入輸出變量的隸屬度函數(shù)如圖6所示，模糊規(guī)則如表2所示，經(jīng)過模糊推理可得輸入和輸出變量的數(shù)值關(guān)系如圖7所示。

1.3 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償算法

本文中提出的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償算法如圖8所示，該算法根據(jù)加速踏板位置變化的動(dòng)態(tài)過程中所體現(xiàn)的駕駛員期望沖擊度的平均值，對(duì)車輛非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。本算法主要包含兩個(gè)模塊:穩(wěn)態(tài)車速計(jì)算模塊和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊。

表2 目標(biāo)沖擊度模糊控制規(guī)則

1.3.1 穩(wěn)態(tài)車速計(jì)算

穩(wěn)態(tài)車速vss是指在穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)下車輛達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行工況時(shí)的車速。本文中將穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況定義為平路上按某個(gè)恒定車速持續(xù)運(yùn)行;而爬坡工況和加速工況則為非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況。爬坡和加速運(yùn)行時(shí)須進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。因此，穩(wěn)態(tài)車速僅與穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩和傳動(dòng)比有關(guān)，其函數(shù)關(guān)系為

式中:ig為變速器傳動(dòng)比;i0為主減速器傳動(dòng)比;ηt為傳動(dòng)系統(tǒng)效率;m為整車質(zhì)量;g為重力加速度;f為滾動(dòng)阻力系數(shù);CD為風(fēng)阻系數(shù);A為迎風(fēng)面積;vss為穩(wěn)態(tài)車速;r為車輪半徑。

1.3.2 動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩計(jì)算

根據(jù)加速踏板行程和車輛的運(yùn)行狀態(tài)，可將車輛由一個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況到下一個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況的整個(gè)過程分為4個(gè)階段:(1)踏板穩(wěn)定車輛穩(wěn)態(tài);(2)踏板變化車輛非穩(wěn)態(tài);(3)踏板穩(wěn)定車輛非穩(wěn)態(tài);(4)踏板穩(wěn)定車輛穩(wěn)態(tài)。因此動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩也分為4個(gè)階段計(jì)算，算法流程圖如圖9所示。

(1)踏板穩(wěn)定車輛穩(wěn)態(tài)階段 此時(shí)加速踏板處于穩(wěn)定位置且車輛處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況，無須進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

算法:若駕駛員允許沖擊度J、穩(wěn)態(tài)車速vss和實(shí)際車速v滿足:

則令動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩ΔT=0，同時(shí)對(duì)下一階段的計(jì)算的部分變量進(jìn)行初始化:

式中:N為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償算法的速度閾值;M為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償算法的沖擊度閾值;n為“動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩最大值計(jì)算”算法被調(diào)用的次數(shù);S(0)為駕駛員允許最大沖擊度之和的初始值。

(2)踏板變化車輛非穩(wěn)態(tài)階段 因?yàn)楸倦A段時(shí)間短，且穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩的變化本身就帶來一定的沖擊度，因此，只計(jì)算動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩最大值，但不進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

算法:若駕駛員期望沖擊度J滿足:

則令動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩ΔT=0，同時(shí)計(jì)算動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩最大值。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩最大值計(jì)算算法為

式中:J(n)、S(n)和Jave分別為第n次調(diào)用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩最大值計(jì)算算法時(shí)駕駛員允許最大沖擊度、駕駛員允許最大沖擊度累積和駕駛員允許最大沖擊度的累積平均值;td為沖擊度的持續(xù)時(shí)間，其取值一般不大于駕駛員的反應(yīng)時(shí)間;ΔTmax為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩最大值，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償過程中的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩不應(yīng)超過此值。

(3)踏板穩(wěn)定車輛非穩(wěn)態(tài)階段 此階段穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩已經(jīng)處于穩(wěn)定，但是車輛還處于非穩(wěn)定狀態(tài)，需要按照駕駛員的動(dòng)態(tài)意圖對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)實(shí)際車速與穩(wěn)態(tài)車速的差值的大小，將動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償過程分為兩個(gè)階段:(1)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩保持階段;(2)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩歸零階段。

算法:若駕駛員允許沖擊度J、穩(wěn)態(tài)車速vss和實(shí)際車速v滿足:

則采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩保持算法:

若駕駛員允許沖擊度J、穩(wěn)態(tài)車速vss和實(shí)際車速v滿足:

則采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩歸零算法:

式中:E為由動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩保持算法切換到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩歸零算法的條件閾值。

(4)踏板穩(wěn)定車輛穩(wěn)態(tài)階段 此階段加速踏板處于穩(wěn)定位置，且車輛達(dá)到下一個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況，停止動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

算法:若駕駛員允許沖擊度J、穩(wěn)態(tài)車速vss和實(shí)際車速v滿足式(4)，則停止動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

1.4 轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算

轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算主要包含兩部分:“增量式”動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩跟蹤算法和電機(jī)過載保護(hù)算法，如圖10所示。

1.4.1 “增量式”動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩跟蹤算法

由于控制器控制步長非常小，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩不會(huì)直接加入轉(zhuǎn)矩指令，而是通過“增量式”動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩跟蹤算法將動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩平滑地加入轉(zhuǎn)矩指令，“增量式”動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩跟蹤算法如圖11所示。

“增量式”動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩跟蹤算法的轉(zhuǎn)矩增量ΔTi為

式中tstep為控制器控制步長。

由穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩T0和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩跟蹤值ΔTf可以獲得初步的轉(zhuǎn)矩指令T1為

1.4.2 電機(jī)過載管理

電機(jī)過載保護(hù)算法一般采用電機(jī)的反時(shí)限特性，電機(jī)過載電流越大則允許的過載時(shí)間越短。但是這種過載保護(hù)算法遇到電機(jī)頻繁短時(shí)間過載工況時(shí)將會(huì)失效，因?yàn)轭l繁過載的熱積累將導(dǎo)致電機(jī)實(shí)際允許過載時(shí)間小于反時(shí)限特性曲線獲得的允許過載時(shí)間［10－11］。

為了解決反時(shí)限過載保護(hù)的熱積累問題，本文中提出了一種基于電機(jī)溫度的過載管理策略。該策略建立了電機(jī)過載保護(hù)系數(shù)與電機(jī)溫度之間的關(guān)系模型，如圖12所示。當(dāng)電機(jī)溫度低于閾值t1時(shí)，電機(jī)過載保護(hù)系數(shù)為100%，此時(shí)電機(jī)允許輸出最大轉(zhuǎn)矩為峰值轉(zhuǎn)矩;當(dāng)電機(jī)溫度高于閾值t1時(shí)，電機(jī)過載保護(hù)系數(shù)線性衰減，此時(shí)電機(jī)允許輸出最大轉(zhuǎn)矩為峰值轉(zhuǎn)矩與電機(jī)過載保護(hù)系數(shù)的乘積;當(dāng)電機(jī)溫度高于閾值t2時(shí)，電機(jī)過載保護(hù)系數(shù)線性為0，此時(shí)電機(jī)允許輸出最大轉(zhuǎn)矩為0。

根據(jù)電機(jī)過載保護(hù)系數(shù)與電機(jī)溫度之間的關(guān)系模型，可以獲得當(dāng)前電機(jī)溫度下電機(jī)允許輸出的最大轉(zhuǎn)矩Tsafe為

式中:Ksafe為電機(jī)過載保護(hù)系數(shù);Tmax(nm)為電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩。

因此，電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令T為

2 仿真研究

在Matlab/Simulink仿真平臺(tái)上建立了動(dòng)力性能仿真模型，對(duì)提出的控制策略進(jìn)行仿真，整車參數(shù)如表3所示。本文中給出了40%加速踏板行程下的3種加速工況，如圖13所示，曲線1為急加速工況，曲線2為中等加速工況，曲線3為慢加速工況。然后，分別針對(duì)這3種加速工況進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)控制策略仿真，圖14為仿真結(jié)果。其中:曲線1為本文中提出的驅(qū)動(dòng)控制策略在急加速工況下的仿真結(jié)果，曲線1＇為常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略在急加速工況下的仿真結(jié)果;曲線2為本文中提出的驅(qū)動(dòng)控制策略在中等加速工況下的仿真結(jié)果，曲線2＇為常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略在中等加速工況下的仿真結(jié)果;曲線3為本文中提出的驅(qū)動(dòng)控制策略在慢加速工況下的仿真結(jié)果，曲線3＇為常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略在慢加速工況下的仿真結(jié)果。

表3 整車參數(shù)

由圖14(a)中的曲線1、曲線2與曲線3比較可以看出，本文中提出的驅(qū)動(dòng)控制策略可以根據(jù)加速踏板行程變化率體現(xiàn)的駕駛員動(dòng)態(tài)意圖調(diào)整車輛動(dòng)態(tài)加速性能，加速踏板行程變化率越大車輛動(dòng)態(tài)加速性能越好;由圖14(a)中的曲線1＇、曲線2＇與曲線3＇比較可以看出，常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略的車輛動(dòng)態(tài)加速性能不會(huì)隨加速踏板行程變化率的改變而改變，不能體現(xiàn)駕駛員的動(dòng)態(tài)意圖;由圖14(a)中的曲線1 與曲線1＇、曲線 2 與曲線 2＇、曲線 3 與曲線 3＇比較可以看出，急加速工況和中等加速工況時(shí)本文中提出的驅(qū)動(dòng)控制策略的車輛動(dòng)態(tài)加速性能明顯高于常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略，慢加速工況時(shí)本文中提出的驅(qū)動(dòng)控制策略的車輛動(dòng)態(tài)加速性能與常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略差別不大。因此，本文中提出的驅(qū)動(dòng)控制策略可以根據(jù)加速踏板行程變化率體現(xiàn)的駕駛員動(dòng)態(tài)意圖調(diào)整車輛動(dòng)態(tài)加速性能，克服了常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略加速時(shí)存在的加速踏板偏軟的缺點(diǎn)。

由圖14(b)可以看出，提出的驅(qū)動(dòng)控制策略的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩與常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略差距不大。因此，本文中提出的驅(qū)動(dòng)控制策略可以根據(jù)加速踏板行程體現(xiàn)的駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖確定穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩，從而保證了車輛的操控性。

由圖14(c)可以看出，提出的驅(qū)動(dòng)控制策略與常規(guī)線性驅(qū)動(dòng)控制策略的沖擊度均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，仿真結(jié)果表明本文中提出的純電動(dòng)汽車動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略不僅可以根據(jù)駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖保證車輛操控性，還可以根據(jù)駕駛員動(dòng)態(tài)意圖提高車輛的動(dòng)力性。

3 臺(tái)架試驗(yàn)研究

為了進(jìn)一步驗(yàn)證本文中提出的純電動(dòng)汽車動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略，搭建了純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，如圖15所示。該試驗(yàn)臺(tái)主要由dSPACE、動(dòng)力電池、電機(jī)及其控制器、變速器、慣性飛輪組、升速箱、電力測功機(jī)、高低壓線束和傳感器等組成。其中，dSPACE用來代替整車控制器，慣性飛輪組用來模擬整車質(zhì)量，測功機(jī)用來模擬車輛行駛阻力。

為了保證臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果的可對(duì)比性，臺(tái)架試驗(yàn)依然針對(duì)圖13中的3種加速工況進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果如圖16所示。

對(duì)比圖14與圖16可以發(fā)現(xiàn)，臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致，進(jìn)一步表明了本文中提出的純電動(dòng)汽車動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略不僅可以根據(jù)駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖保證車輛操控性，還可以根據(jù)駕駛員動(dòng)態(tài)意圖提高車輛的動(dòng)力性。

4 結(jié)論

(1)為了解決純電動(dòng)汽車動(dòng)力性和操控性難以同時(shí)兼顧的問題，將駕駛員意圖分為穩(wěn)態(tài)意圖和動(dòng)態(tài)意圖，提出了一種基于駕駛員意圖識(shí)別的純電動(dòng)汽車動(dòng)力性驅(qū)動(dòng)控制策略。

(2)采用3種加速工況對(duì)本文中提出的控制策略進(jìn)行了仿真研究。結(jié)果表明，該控制策略不僅可以根據(jù)駕駛員穩(wěn)態(tài)意圖保證車輛操控性，還可以根據(jù)駕駛員動(dòng)態(tài)意圖提高車輛的動(dòng)力性，很好地解決了純電動(dòng)汽車動(dòng)力性和操控性難以同時(shí)兼顧的問題。

(3)搭建了純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，并針對(duì)仿真研究中采用的3種加速工況對(duì)本文中提出的控制策略進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致。

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