18232

18232

تعويض دنده بهينه با به كارگيري مفهوم شاخص تهاجمي براي حفظ كيفيت رانندگي و كاهش مصرف سوخت خودرو

كارشناسي ارشد

سيستم هاي ديناميكي

آبان ماه 1396

دكتر بهروز مشهدي

خودرو

امروزه يكي از مهمترين مسائل پيشروي خودروسازان در جهان ارائه راهكارهايي براي كاهش مصرف سوخت خودرو ميباشد. يكي از اين راهكارها، تعيين يك الگوريتم مناسب براي تعويض دنده به موقع و با توجه به شرايط براي خودروهاي با جعبه دنده خودكار ميباشد. اين پايان نامه به بررسي و تبيين الگويي براي تعويض دنده به منظور كاهش مصرف سوخت خودروهاي احتراقي داراي جعبه دنده هاي مجهز به فناوري AMT مي پردازد. اين الگو بر اساس لحاظ نمودن عاملي به نام شاخص تهاجمي راننده صورت ميپذيرد. شاخص تهاجمي عبارت است از عاملي براي تمايز و دسته بندي رفتارهاي راننده هاي مختلف از نظر رانندگي با رفتار آرام تا پر شتاب. عوامل موثر بر اين شاخص تهاجمي عبارت اند از: سرعت خودرو، شتاب خودرو و ميزان بازبودن دريچه گاز توسط راننده. الگوي به كار برده شده براي تخمين ميزان تهاجمي بودن راننده و وروديهاي آن (سرعت، شتاب و دريچه گاز) بر مبناي منطق فازي انجام شده است. به منظور تخمين هر چه بهتر اين شاخص، سه ورودي آن دو به دو با يكديگر تركيب شده و با اين كار سه ضريب به ترتيب با نامهاي K1، K2، K3 بدست آورده ميشود. با تركيب اين سه ضريب تهاجمي با يكديگر، در نهايت ميزان سرعتي بودن رفتار راننده (يا شاخص تهاجمي) تخمين زده ميشود. استراتژي به كار رفته براي تعويض دنده نيز در اين پايان نامه بر اساس منطق فازي است. اين تعويض دنده بر مبناي وضعيت موتور، شاخص تهاجمي راننده و وضعيت ترمزگيري توسط راننده صورت ميگيرد. براي شبيه سازي اجزاي خودرو و اجرايي كردن ايده پاياننامه، از مرتبط كردن نرم افزار ADVISOR با MATLAB استفاده شده است. نتايج در سيكلهاي مختلف استاندارد رانندگي (شامل جادههاي حومه شهري، شهري و بزرگراهي) بررسي شده است. در نتايج بدست آمده اثر كاهش مصرف سوخت نسبت به كار مشابه به طور قابل توجهي ملاحظه ميشود. در پايان از دو روش بهينه سازي قوانين و توابع عضويت براي بهينه سازي تعويض دنده با هدف به حداقل رساندن مصرف سوخت خودرو و آلايندههاي سوخت با استفاده از الگوريتم ژنتيك انجام شده است. واژه هاي كليدي: سرعت، شتاب، شاخص تهاجمي، مصرف سوخت، سيكل استاندارد رانندگي، وضعيت موتور، بهينه سازي

1396/10/02

12/23/2017 12:00:00 AM

Abstract: Nowadays one of the most important issues for Automakers is to present a solution for reduction of fuel consumption and emissions. One of these approaches is determination of an appropriate algorithm for on-time gearshift according to conditions of vehicles equipped with automatic transmission. This thesis presents an algorithm for gearshift in order to reduce fuel consumption for combustion engines that equipped with AMT gearbox. This pattern is done based on considering a factor that is called “driver’s sportivity index”. Sportivity Index (SI) is a factor for classifying different driver behaviors from calm to aggressive driving. factors that affect the sportivity index are: vehicle speed, vehicle acceleration and throttle (pedal) position. A fuzzy logic model, was used to estimate the aggressiveness of a driver and its inputs, is based on. For a better estimation of SI, the variation of the three inputs were defined and then three coefficients K1, K2 and K3 were introduced; by combining these three coefficients, SI is estimated. A fuzzy logic strategy, is also used for the gearshift. This shifting is designed based on engine state, SI and driver’s braking state. In order to simulate vehicle performance and shifting strategy, ADVISOR software is linked to MATLAB SIMULINK. Subsequently, the results are investigated in several standard driving cycles. According to the results, fuel consumption reduction was observed compared to other similar works. Finally, genetic algorithm was utilized for optimizing gearshift strategy in order to minimize fuel consumption and emissions by applying two different methods: a) Optimizing fuzzy membership functions; and b) Optimizing gearshift strategy rules. Keywords: Speed, acceleration, sportivity index, fuel consumption, driving cycle, engine state, optimization