一种导流件的优化控制方法技术

本发明专利技术属于牵引车控制技术领域，具体提供一种导流件的优化控制方法，包括：根据行驶过程中车辆的主动控制变量、被动控制变量和评价值对已建立的变量矩阵库进行插值处理，得到最优主动控制变量和最优被动控制变量，并根据得到的最优被动控制变量调节导流件至最优角度；本发明专利技术的优化控制方法覆盖全车导流件，能够满足平原、山区等不同路况的导流件调节，以及高速、低速等不同驾驶工况下全车导流件最优角度及位置的调整，保证行车过程中的最优风阻系数；本发明专利技术还引入了标定参数数据互联技术，通过将整车风阻优化数据上传至云端数据库，能够针对任一工况、任一驾驶习惯进行导流件角度及位置优化。位置优化。位置优化。

【技术实现步骤摘要】
一种导流件的优化控制方法


[0001]本专利技术属于牵引车控制
，具体涉及一种导流件的优化控制方法。

技术介绍

[0002]牵引车是一种高效、经济的运输方式，是公路运输的主要载体。随着科技的不断发展，牵引车也向轻量化、低油耗及安全等方面发展，但是目前仍旧有许多问题亟待解决。
[0003]例如，牵引车车头与挂车尺寸不匹配会导致车辆的风阻增加，从而增加车辆油耗成本，牵引车整车外形设计不合理也会导致风阻系数的增加，从而增加运营成本，虽然可以通过加装导流罩及侧防护等导流件来降低车辆行驶时的风阻，但目前市场上的导流件基本为刚性连接，使得导流件在不同车速以及不同的行驶工况时，无法自适应调节为最优角度；另外，也有一些现有可自适应调节导流罩高度的方法，但其也仅仅是针对牵引车导流罩做出机械的改变，无法适应牵引车面临的复杂工况，也未考虑其他因素对风阻系数的影响，如牵引车(主车)与挂车水平间隙不同时对应的最优导流罩高度也不相同。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在车辆导流件无法根据车速和路况自适应调节为最优角度，致使车辆风阻系数高的不足，本专利技术提供一种导流件的优化控制方法。
[0005]本专利技术提供的一种导流件的优化控制方法，包括：
[0006]获取车辆的历史主动控制变量、历史被动控制变量和历史评价值；
[0007]根据获取到的历史主动控制变量、历史被动控制变量和历史评价值建立对应的主动控制变量矩阵、被动控制变量矩阵和评价矩阵；
[0008]对主动控制变量矩阵、被动控制变量矩阵和评价矩阵进行归一化处理，得到变量矩阵库；
[0009]获取行驶过程中车辆的主动控制变量、被动控制变量和评价值对变量矩阵库进行插值处理，得到最优主动控制变量和最优被动控制变量；
[0010]根据得到的最优被动控制变量调节导流件至最优角度。
[0011]本技术方案的进一步改进还有，在获取车辆的历史主动控制变量、历史被动控制变量和历史评价值之前还包括判断车辆是否处于下坡状态，若车辆处于下坡状态，则获取车辆整车扭矩T
tq
作为第一评价值Z1；若车辆处于正常行驶状态，则获取车辆的整车油耗数据作为第二评价值Z2。
[0012]本技术方案的进一步改进还有，采用安装车辆上的坡度传感器来判断车辆是否处于下坡状态。
[0013]本技术方案的进一步改进还有，根据获取到的第一评价值Z1建立第一评价矩阵，根据获取到的第二评价值Z2建立第二评价矩阵。
[0014]本技术方案的进一步改进还有，读取车速、车辆行驶坡度、档位、车辆中的挂车高度和车重作为主动控制变量X1、X2、X3、X4、
……
X
i
，i为主动控制变量因子数量，读取车辆中主
车的导流罩仰角、挂车的导流罩侧开角、主车的侧裙板开度、挂车的侧裙板开度、鞍座相对位置作为被动控制变量Y1、Y2、Y3、Y4、
……
Y
j
，j为被动控制变量因子数量；
[0015]使用拉丁超立方采样模型(LHS)抽取主动控制变量，作为主动控制变量采样点，根据主动控制变量采样点建立主动控制变量矩阵：X＝{X1、X2、
……
X
i
}；
[0016]使用拉丁超立方采样模型抽取被动控制变量，作为被动控制变量采样点，根据被动控制变量采样点建立被动控制变量矩阵：Y＝{Y1、Y2、Y3、Y4、
……
Y
j
}。
[0017]本技术方案的进一步改进还有，在车辆处于下坡状态时，采用公式F
t
＝F
W
+F
f
+F
i
+F
j
对主动控制变量矩阵和被动控制变量矩阵进行归一化处理，其中，F
t
为整车驱动力，F
w
为空气阻力，F
f
为滚动阻力，F
i
为坡度阻力，F
j
为加速阻力；
[0018]结合下坡状态下作为第一评价值Z1的整车扭矩T
tq
，计算整车驱动力F
t
的公式为：
[0019][0020]其中，i
g
为变速器传动比，i0为主减传动比，η
t
为传动系机械效率，r为车轮滚动半径。
[0021]本技术方案的进一步改进还有，在车辆处于正常行驶状态时，任一主动控制变量都能够遍历被动控制变量矩阵，并将整车油耗数据作为第二评价值Z2；
[0022]采用公式对主动控制变量矩阵进行归一化处理，其中，为归一化处理后的主动控制模块参数，X
i
为主动控制模块中第i个主动变量参数阈值，X
imax
及X
imin
分别为主动变量参数上限阈值和主动变量参数下限阈值；
[0023]采用公式对被动控制变量矩阵进行归一化处理，其中，为归一化处理后的被动控制模块参数，Y
j
为被动控制模块中第j个被动变量参数阈值，Y
jmax
及Y
jmin
分别为被动变量参数上限阈值和被动变量参数下限阈值。
[0024]本技术方案的进一步改进还有，还包括根据主动控制变量和被动控制变量对车辆进行动态标定，具体包括以下步骤：
[0025]获取车辆正常行驶状态下产生的最优主动控制变量和最优被动控制变量；
[0026]根据车辆正常行驶状态下产生的最优主动控制变量和最优被动控制变剔除主动控制变量矩阵和被动控制变量矩阵中的弱相关及弱交互敏感性因子，得到主动控制变量选择动态优化矩阵和被动控制变量优化矩阵；
[0027]采用公式对主动控制变量优化矩阵进行归一化处理；
[0028]使用拉丁超立方采样模型间隔为主动变量参数阈值动态优化阈值范围，其中，主动变量参数上限阈值主动变量参数下限阈值其中，X
i
‑
LES
为第i个动态标定下的主动控制模块参数的最优值，为拉丁超立方采样模型相邻主动控制变量参数差值；
[0029]采用公式对被动控制变量优化矩阵进行归一化处理；使用拉丁超立方采样模型间隔为被动变量参数阈值动态优化阈值范围，其中，被动变量参数上限阈值被动变量参数下限阈值其中，Y
j
‑
LES
为第j个动态标定下的被动控制模块参数的最优值，Y
j
‑
LES
为拉丁超立方采样模型相邻被动控制变量参数差值。
[0030]本技术方案的进一步改进还有，被动控制变量还包括导流件结构参数，导流件结构参数包括车辆中主车的可移动轮罩与车轮距离、后视镜角度和遮阳罩角度，以及车辆中挂车的导流板角度和导流底板角度；
[0031]主动控制变量还包括驾驶员的驾驶习惯数据和路况信息；
[0032]驾驶员的驾驶习惯数据包括油门开度、制动踏板开度和发动机转速；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导流件的优化控制方法，其特征在于，包括：获取车辆的历史主动控制变量、历史被动控制变量和历史评价值；根据获取到的历史主动控制变量、历史被动控制变量和历史评价值建立对应的主动控制变量矩阵、被动控制变量矩阵和评价矩阵；对主动控制变量矩阵、被动控制变量矩阵和评价矩阵进行归一化处理，得到变量矩阵库；获取行驶过程中车辆的主动控制变量、被动控制变量和评价值对变量矩阵库进行插值处理，得到最优主动控制变量和最优被动控制变量；根据得到的最优被动控制变量调节导流件至最优角度。2.根据权利要求1所述的导流件的优化控制方法，其特征在于，在获取车辆的历史主动控制变量、历史被动控制变量和历史评价值之前还包括判断车辆是否处于下坡状态，若车辆处于下坡状态，则获取车辆整车扭矩T
tq
作为第一评价值Z1；若车辆处于正常行驶状态，则获取车辆的整车油耗数据作为第二评价值Z2。3.根据权利要求2所述的导流件的优化控制方法，其特征在于，采用安装车辆上的坡度传感器来判断车辆是否处于下坡状态。4.根据权利要求2所述的导流件的优化控制方法，其特征在于，根据获取到的第一评价值Z1建立第一评价矩阵，根据获取到的第二评价值Z2建立第二评价矩阵。5.根据权利要求4所述的导流件的优化控制方法，其特征在于，读取车速、车辆行驶坡度、档位、车辆中的挂车高度和车重作为主动控制变量X1、X2、X3、X4、
……
X
i
，i为主动控制变量因子数量，读取车辆中主车的导流罩仰角、挂车的导流罩侧开角、主车的侧裙板开度、挂车的侧裙板开度、鞍座相对位置作为被动控制变量Y1、Y2、Y3、Y4、
……
Y
j
，j为被动控制变量因子数量；使用拉丁超立方采样模型(LHS)抽取主动控制变量，作为主动控制变量采样点，根据主动控制变量采样点建立主动控制变量矩阵：X＝{X1、X2、
……
X
i
}；使用拉丁超立方采样模型抽取被动控制变量，作为被动控制变量采样点，根据被动控制变量采样点建立被动控制变量矩阵：Y＝{Y1、Y2、Y3、Y4、
……
Y
j
}。6.根据权利要求5所述的导流件的优化控制方法，其特征在于，在车辆处于下坡状态时，采用公式F
t
＝F
W
+F
f
+F
i
+F
j
对主动控制变量矩阵和被动控制变量矩阵进行归一化处理，其中，F
t
为整车驱动力，F
w
为空气阻力，F
f
为滚动阻力，F
i
为坡度阻力，F
j
为加速阻力；结合下坡状态下作为第一评价值Z1的整车扭矩T
tq
，计算整车驱动力F
t
的公式为：其中，i
g
为变速器传动比，i0为主减传动比，η
t
为传动系机械效率，r为车轮滚动半径。7.根据权利要求5所述的导流...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁福顺，申彬，高扬，王功强，程利君，石环环，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：