一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法技术

本发明专利技术提供一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法，该方法包括：初始化；道路坡度参数检测模块检测坡度参数，经第一测量值修正模块修正；车辆行驶特征检测模块检测行驶参数，第二测量值修正模块进行修正；控制单元将修正后的行驶参数与行驶工况数据库中每个基本工况的行驶参数作为比较量，当贴近度小于阈值时，记录随时间变化的实际工况的行驶参数，并将修正后的行驶参数及其对应的实际行驶工况增补到行驶工况数据库；行驶参数预测模块选取贴近度最大的基本工况的行驶参数作为实际工况行驶参数的预测值；道路滚阻参数模块从滚动阻力系数库中选取对应的滚动阻力系数；需求功率计算模块计算汽车需求功率的预测值。提高需求功率预测的精准度。需求功率预测的精准度。需求功率预测的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法


[0001]本专利技术属于汽车行驶需求功率的
，具体涉及一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法。

技术介绍

[0002]目前新能源汽车的发展势头迅猛，其中混合动力汽车的汽车行驶需求功率预测一直是发展的重要问题。通过预测车辆行驶需求功率以及车辆的运行工况，采用合适的能量分配控制策略确定发动机和电机输出功率，从而实现最高燃油经济性或其他优化目标。需求功率的预测精确程度非常重要，现有的预测汽车的需求功率方法大多数都假设汽车仅在滚动阻力系数不变且只有纵向坡度变化的路面上行驶，这就无法实现车辆行驶参数和滚动阻力系数的在线更新，从而影响预测结果。
[0003]道路坡度参数检测模块中一般使用动态倾角传感器，其是专门为在动态环境下应用所设计的传感器。其内置有加速度计和陀螺仪，陀螺仪可以用来测量运动物体的角速度，但陀螺仪无法测量物体的静态倾角。所以加入加速度传感器进行静态测量。再加上校正补偿等优化措施，可以精确地测量出运动物体的加速度和角度变化情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法。主要的侧重点在于行驶过程中在线更新道路的坡度变化和滚动阻力系数的选取，并且进行汽车行驶需求功率的预测。现有的预测汽车的需求功率方法大多数都假设汽车仅在滚动阻力系数不变且只有纵向坡度变化的路面上行驶，这就无法实现车辆行驶参数和滚动阻力系数的在线更新。而本专利技术提出由纵向坡度和横向坡度合成的合成坡度来取代仅有纵向变化的坡度，更是采用测量修正模块、启发式算法以及模糊控制方法进行部分测量行驶参数的校正以及选取对应的滚动阻力系数，并通过预测汽车的未来行驶参数来预测汽车行驶需求功率的方法。
[0005]本专利技术是在有道路坡度参数检测模块、车辆行驶特征检测模块、测量值修正模块、行驶参数预测模块、行驶工况数据库、道路滚阻参数模块、滚动阻力系数库、需求功率计算模块、控制单元等模块的基础上，运用几何关系、数据库以及模糊控制方法更新道路变化时的坡度、滚动阻力系数以及未来行驶参数，并运用功率平衡方程式进行汽车行驶需求功率的预测。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0007]本专利技术实施提供了一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法，该方法是基于坡度参数和滚动阻力系数表征的道路变化参数，由包括道路坡度参数检测模块、车辆行驶特征检测模块、第一测量值修正模块、第二测量值修正模块、行驶参数预测模块、行驶工况数据库、道路滚阻参数模块、滚动阻力系数库、需求功率计算模块、控制单元构成的汽车行驶需求功率预测系统来实现预测汽车行驶需求功率；
[0008]该预测方法的具体步骤如下：
[0009]S101：初始化，坡度参数、行驶参数均设为0，行驶工况数据库内包括多个基本工况，每个基本工况包括多个行驶参数；
[0010]S102：道路坡度参数检测模块检测汽车行驶过程中的坡度参数，经第一测量值修正模块修正后，更新储存于控制单元中的坡度参数；
[0011]S103：车辆行驶特征检测模块检测汽车的行驶参数，第二测量值修正模块采用加权平均算法进行修正，更新储存于控制单元中的行驶参数；
[0012]S104：控制单元将修正后的行驶参数与行驶工况数据库中每个基本工况的行驶参数作为比较量，采用欧几里得贴近度方法，当贴近度小于阈值时，控制单元记录随时间变化的实际工况的行驶参数，并将修正后的行驶参数及其对应的实际行驶工况增补到行驶工况数据库中；
[0013]S105：行驶参数预测模块根据修正后的行驶参数，采用欧几里得贴近度方法，从行驶工况数据库选取贴近度最大的基本工况作为行驶工况，将该行驶工况内的行驶参数作为实际工况的行驶参数的预测值；
[0014]S106：道路滚阻参数模块根据修正后的行驶参数，采用启发式算法和模糊控制方法，从滚动阻力系数库中选取对应的滚动阻力系数；
[0015]S107：需求功率计算模块根据修正后的坡度参数、行驶参数的预测值和滚动阻力系数，利用汽车功率平衡方程式，计算汽车需求功率的预测值。
[0016]进一步，所述道路坡度参数检测模块检测的坡度参数包括汽车行驶过程中的纵向俯仰角、横向横滚角以及车辆与路面之间的纵向夹角和横向夹角。
[0017]进一步，所述车辆行驶特征检测模块检测的行驶参数包括：Δt时间内的汽车行驶距离、平均车轮转速、最大车轮转速、车轮转速标准差、最大加速度、最大减速度、平均加速度、加速度标准差、车轮平均胎压、车轮最大滑转率、车轮平均滑转率、加速踏板开度变化率、制动踏板开度变化率、速度低于15km/h的时间所占比例、速度高于15km/h，低于40km/h的时间所占比例、速度高于40km/h的时间所占比例、加速度高于10m/s2的时间所占比例、加速度高于5m/s2，低于10m/s2的时间所占比例、加速度高于0，低于5m/s2的时间所占比例、减速度高于10m/s2的时间所占比例、减速度高于5m/s2，低于10m/s2的时间所占比例、减速度高于0，低于5m/s2的时间所占比例。
[0018]进一步，所述的多个基本工况是指：根据不同时间对应的不同行驶参数，使用聚类方法，将拥堵市区、市区、郊区和高速四大类行驶工况细分，得到表征随时间变化的行驶参数的小类行驶工况，构成行驶工况数据库的多个基本工况。
[0019]进一步，通过配有不同规格、尺寸、胎压和花纹轮胎的汽车，在不同路面上行驶，采用试验方法获得行驶过程中的所有滚动阻力系数，构成滚动阻力系数库。
[0020]本专利技术针对汽车行驶过程中道路条件的频繁变化，无法准确预测汽车行驶需求功率的问题，专利技术一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法，主要有以下的优点：
[0021](1)本专利技术考虑了设备的安装角并进行了安装矫正，提高了方法的精准度。
[0022](2)本专利技术考虑到了汽车在一些工况下与路面之间的夹角变化影响并进行了矫正。
[0023](3)本专利技术采用了测量值和计算值使用加权平均求输出值的方法，提高了数值精度。
[0024](4)本专利技术使用启发式算法和模糊控制方法选取滚动阻力系数，可以实现较快在线响应。
[0025](5)本专利技术方法可以在已有的车辆设备上进行实现，所需的其他设备价格也较低。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例提供的一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测系统组成示意图。
[0027]图2为本专利技术实施例提供的一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法流程图。
[0028]图3为汽车纵向与路面夹角测量示意图。
[0029]图4为汽车横向与路面夹角测量示意图。
[0030]图5为测量动态倾角传感器的安装角的示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步说明，但不限定本专利技术。
[0032]本专利技术提出的一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法，能解决由于道路变化而导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法，其特征在于，该方法是基于坡度参数和滚动阻力系数表征的道路变化参数，由包括道路坡度参数检测模块、车辆行驶特征检测模块、第一测量值修正模块、第二测量值修正模块、行驶参数预测模块、行驶工况数据库、道路滚阻参数模块、滚动阻力系数库、需求功率计算模块、控制单元构成的汽车行驶需求功率预测系统来实现预测汽车行驶需求功率；该预测方法的具体步骤如下：S101：初始化，坡度参数、行驶参数均设为0，行驶工况数据库内包括多个基本工况，每个基本工况包括多个随时间变化的行驶参数；S102：道路坡度参数检测模块检测汽车行驶过程中的坡度参数，经第一测量值修正模块修正后，更新储存于控制单元中的坡度参数；S103：车辆行驶特征检测模块检测汽车的行驶参数，第二测量值修正模块采用加权平均算法进行修正，更新储存于控制单元中的行驶参数；S104：控制单元将修正后的行驶参数与行驶工况数据库中每个基本工况的行驶参数作为比较量，采用欧几里得贴近度方法，当贴近度小于阈值时，将修正后的行驶参数及其对应的实际行驶工况，增补到行驶工况数据库中；S105：行驶参数预测模块根据修正后的行驶参数，采用欧几里得贴近度方法，从行驶工况数据库选取贴近度最大的基本工况作为行驶工况，将该行驶工况下一个Δt时间内的行驶参数的线性预估作为实际行驶工况的行驶参数的预测值；S106：道路滚阻参数模块根据修正后的行驶参数，采用启发式算法和模糊控制方法，从滚动阻力系数库中选取对应的滚动阻力系数；S107：需求功率计算模块根据修正后的坡度参数、行驶参数的预测值和滚动阻力系数，利用汽车功率平衡方程式，计算汽车需求功率的预测值。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：田韶鹏，姜文琦，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：