一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法及装置，该方法包括确定实现变道时获取车辆的速度、前车的速度和所述车辆与前车的车距，通过预设的舒适性约束模型和油耗经济性约束模型获得所述车辆实现变道的加速度变化曲线和速度变化曲线以及变道曲线，控制所述车辆实现变道，然后利用改进的VT

【技术实现步骤摘要】
一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法及装置


[0001]本专利技术涉及汽车驾驶的
，尤其涉及一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法及装置。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的快速发展，移动互联网、人工智能、云计算、图像识别等多种前沿科学技术在各个行业广泛发展。汽车行业作为国民经济的重要支撑，也顺应时代的发展潮流，以大数据，人工智能，智能控制、雷达通信为依托，汽车驾驶智能化程度也不断提升。但随着汽车智能化程度的不断提升，汽车工业又面临着能源危机和环境污染的双重压力，所以汽车节能减排势在必行。
[0003]现有技术中，在车辆的行驶过程很少考虑对油耗影响非常大的加速阻力、制动阻力来建立车辆动力学参数，同时现有技术在考虑车辆的油耗时会用到考虑风阻变化的VSP油耗模型，该方法仅仅考虑瞬时发动机的功率用于克服滚动阻力和空气阻力，但没有考虑车辆变换道时加速度、速度频繁变化对燃油的消耗。此外，CMEM模型基于发动机原理，以车辆动力需求为出发点确定发动机功率，进而确定燃油消耗率，但是该模型具有较多的参数矫正变量，计算效率较低，不适合加速度、速度频繁变化的工况。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法及装置，以解决车辆在变道过程中因速度变化消耗的燃油量过多的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法，包括:
[0006]当确定车辆需要实现变道时，获取当前车辆的第一速度、所述车辆与前方车辆的车距以及所述前方车辆的第二速度；
[0007]将所述第一速度和所述车距以及所述前方车辆的第二速度输入到预设的舒适性约束模型中获得所述车辆的加速度变化曲线；
[0008]将所述加速度变化曲线以及所述车辆的第一速度输入到预设的油耗经济性约束模型中，以使所述油耗经济性约束模型根据内置的速度变换函数，生成所述车辆的速度变化曲线，并根据所述速度变化曲线，结合曲线拟合公式，生成所述车辆在变道过程中的变道曲线；其中，所述油耗经济性约束模型中包括预设的VT
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Micro瞬时油耗排放模型；所述变道过程分为加速变道过程和匀速变道过程；
[0009]根据所述变道曲线、加速度变化曲线和速度变化曲线，确定各时刻对应的变道控制参数，并控制所述车辆在所述变道过程中以各时刻对应的变道控制参数进行变道。
[0010]本专利技术设计了一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法，首先在确定车辆需要进行变道时，获取车辆的所述第一速度和所述前方车辆的第二速度以及所述车辆与所述前方车辆的车距，输入到预设的舒适性约束模型中获得所述车辆的加速度变化曲线，保证了驾驶
过程中的舒适性，然后将所述加速度变化曲线以及所述车辆的第一速度输入到预设的油耗经济性约束模型中，获得所述车辆的速度变化函数，然后根据所述油耗经济性约束模型中的曲线拟合公式获得所述车辆的变道曲线，保证了驾驶过程中的经济性，同时，在所述油耗经济性约束模型中包含了修正VT
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Micro瞬时油耗排放模型，所述VT
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Micro瞬时油耗排放模型能够预测所述车辆实现瞬间变速时的油耗排放量，提高测量油耗排放量的精准度。
[0011]作为优选例子，在所述确定车辆需要实现变道，具体包括：
[0012]获取所述车辆的第一速度、所述前方车辆的第二速度和所述车辆与前方车辆的车距输入到预设的安全性约束模型，获得所述车辆的最小可扩展距离；
[0013]当所述最小可扩展距离大于等于设定阈值时，确定所述车辆可以实现变道。
[0014]本专利技术通过获取所述车辆的第一速度和所述前方车辆的第二速度以及所述车辆与所述前车的车距输入到预设的安全性约束模型中，通过判断模型输出的结果是否大于设定阈值，决定所述车辆能否实现变道，保证了所述车辆在实现变道时的安全性。
[0015]作为优选例子，在所述确定车辆需要实现变道，具体包括：
[0016]若所述最小可扩展距离小于所述设定阈值，则控制所述车辆进行降速，并根据降速后的车辆速度，重新计算最小可扩展距离，直到重新计算的最小可扩展距离大于等于所述设定阈值时，确定所述车辆需要实现变道。
[0017]本专利技术通过设置所述设定阈值，保证所述车辆的最小可扩展距离大于等于所述设定阈值才可实现变道，保证了所述车辆在实现变道时的安全性。
[0018]作为优选例子，在所述将所述第一速度和所述车距以及所述前方车辆的第二速度输入到预设的舒适性约束模型中获得所述车辆的加速度变化曲线，具体包括：
[0019]将所述车辆的第一速度和所述车距以及所述前方车辆的第二速度输入到预设的舒适性约束模型中，得到所述车辆在实现变道时各个时刻的加速度，进而获得所述车辆的加速度变化曲线；
[0020]所述舒适性约束模型是根据所述车辆的舒适性约束搭建而成。
[0021]本专利技术通过预设的舒适性约束获得所述车辆在实现变道时的加速度变化曲线，保证了所述车辆在行使过程中的舒适性。
[0022]作为优选例子，在所述根据内置的速度变换函数，生成所述车辆的速度变化曲线，并根据所述速度变化曲线，结合曲线拟合公式，生成所述车辆在变道过程中的变道曲线中，具体包括：
[0023]将获得的所述速度变化曲线输入到预设的所述曲线拟合公式中，获得拟合值，根据所述拟合值，获得所述车辆的变道曲线；
[0024]所述拟合公式是由所述车辆的理想变道曲线与所述车辆的加速曲线构成。
[0025]本专利技术通过预设的曲线拟合公式，根据获得的速度变化函数得出所述车辆在实现变道时的变道曲线，通过使所述车辆的变道曲线符合预设的理想变道曲线，实现所述车辆在进行变道时保证最佳油耗的效果，保证了所述车辆在行驶过程中的油耗经济性。
[0026]作为优选例子，在所述根据所述变道曲线、加速度变化曲线和速度变化曲线，确定各时刻对应的变道控制参数，并控制所述车辆在所述变道过程中以各时刻对应的变道控制参数进行变道中，具体包括：
[0027]根据所述加速度变化曲线和速度变化曲线获得所述车辆在实现变道时每一时刻
的速度和加速度；
[0028]根据所述变道曲线获得所述车辆的变道路径，控制所述车辆根据每一时刻的加速度和速度形成所述变道路径。
[0029]本专利技术通过所述加速度变化曲线、速度变化曲线和变道曲线确定所述车辆在实现变道过程中每一时刻对应的速度和加速度，并在执行变道过程中根据相关速度和加速度进行行驶，尽可能地保证所述车辆行驶过程中的舒适性，经济性。
[0030]作为优选例子，在所述油耗经济性约束模型中包括预设的VT
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Micro瞬时油耗排放模型；所述变道过程分为加速变道过程和匀速变道过程中，具体包括：
[0031]基于所述车辆行驶在预设环境中，根据牛顿第二定律以及所述车辆的牵引力和所述车辆行驶过程中需要克服的制动力、滚动阻力、加速阻力和风阻构建车辆动力学平衡方程；所述车辆行驶在预设环境为所述车辆行驶在0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法，其特征在于，包括：当确定车辆需要实现变道时，获取当前车辆的第一速度、所述车辆与前方车辆的车距以及所述前方车辆的第二速度；将所述第一速度和所述车距以及所述前方车辆的第二速度输入到预设的舒适性约束模型中获得所述车辆的加速度变化曲线；将所述加速度变化曲线以及所述车辆的第一速度输入到预设的油耗经济性约束模型中，以使所述油耗经济性约束模型根据内置的速度变换函数，生成所述车辆的速度变化曲线，并根据所述速度变化曲线，结合曲线拟合公式，生成所述车辆在变道过程中的变道曲线；其中，所述油耗经济性约束模型中包括预设的VT
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Micro瞬时油耗排放模型；所述变道过程分为加速变道过程和匀速变道过程；根据所述变道曲线、加速度变化曲线和速度变化曲线，确定各时刻对应的变道控制参数，并控制所述车辆在所述变道过程中以各时刻对应的变道控制参数进行变道。2.如权利要求1所述的一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法，其特征在于，所述确定车辆需要实现变道，具体包括：获取所述车辆的第一速度、所述前方车辆的第二速度和所述车辆与前方车辆的车距输入到预设的安全性约束模型，获得所述车辆的最小可扩展距离；当所述最小可扩展距离大于等于设定阈值时，确定所述车辆可以实现变道。3.如权利要求2所述的一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法，其特征在于，所述确定车辆需要实现变道，具体包括：若所述最小可扩展距离小于所述设定阈值，则控制所述车辆进行降速，并根据降速后的车辆速度，重新计算最小可扩展距离，直到重新计算的最小可扩展距离大于等于所述设定阈值时，确定所述车辆需要实现变道。4.如权利要求1所述的一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法，其特征在于，在所述将所述第一速度和所述车距以及所述前车的第二速度输入到预设的舒适性约束模型中获得所述车辆的加速度变化曲线，具体包括：将所述车辆的第一速度和所述车距以及所述前方车辆的第二速度输入到预设的舒适性约束模型中，得到所述车辆在实现变道时各个时刻的加速度，进而获得所述车辆的加速度变化曲线；所述舒适性约束模型是根据所述车辆的舒适性约束搭建而成。5.如权利要求1所述的一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法，其特征在于，在所述根据内置的速度变换函数，生成所述车辆的速度变化曲线，并根据所述速度变化曲线，结合曲线拟合公式，生成所述车辆在变道过程中的变道曲线中，具体包括：将获得的所述速度变化曲线输入到预设的所述曲线拟合公式中，获得拟合值，根据所述拟合值，获得所述车辆的变道曲线；所述拟合公式是由所述车辆的理想变道曲线与所述车辆的加速曲线构成。6.如权利要求1所述的一种基于最佳油耗控制车辆变道的方法，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许恩永，何水龙，刘洋，林长波，展新，李超，王善超，冯高山，周志斌，唐竞，张平，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：