【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混动汽车能量利用轨迹规划领域，特别是涉及一种基于时变场景的混动汽车能量利用轨迹规划方法。
技术介绍
1、随着智能感知和网联通信技术的快速发展，混合动力汽车获取未来驾驶场景信息成为可能。如果能够对未来全局驾驶工况进行精准预测，即可获取全局最优的能量利用轨迹，进而，混动系统如果与全局能量规划的功率分配方式保持一致，则能实现全局能量利用最优，上述情况为混动汽车实现全局能量利用最优的理想流程。然而，由于驾驶场景的时变性和驾驶意图的不确定性，目前，并未有足够全面的信息获取手段和预测方法对未来驾驶场景进行精准预测。同时，随着剩余驾驶行驶里程的缩短，历史行程中所预测的驾驶工况与实际驾驶工况一定会存在不一致的情况，已消耗的能量也无法重新再回到初始状态，所预测能量利用轨迹的有效性也需要重新确定。因此，考虑时变驾驶场景对混动汽车能量利用轨迹进行合理规划是十分必要的。
2、目前，混合动力汽车采用的能量利用方式均为电量耗尽和电量维持模式，当电池电量大于一定阈值时，现有规则策略不考虑驾驶工况与混动系统工作模式的适配性，混动系统均采用纯电驱动工作模式；当电池电量达到所设定阈值时，再启用发动机工作，并维持电池电量在一定范围内。因此，现有基于规则的能量管理策略工况适应性差，也未充分考虑未来驾驶场景对工作模式和功率分配方式的影响，如何确定符合混动系统工作的全局能量利用轨迹是本专利技术的重点。
3、进一步，目前能够获取未来驾驶场景信息的方式主要包括车机导航地图、adas v2地图、摄像头与雷达环境感知传感器，其对应获取的信息视
技术实现思路
1、针对现有技术中的不足，本专利技术提出一种基于时变场景的混动汽车能量利用轨迹规划方法，首先，设定驾驶行程路线并识别驾驶场景，按充电优先级对最小道路单元进行充放电属性标记；确定各关键道路节点的电池soc可达空间范围，并获得驾驶行程路线的全局电池soc状态序列；通过adas v2地图信息实时预测电池soc状态变化轨迹；基于摄像头与雷达感知信息，以及所述电池soc状态变化轨迹，确定混动汽车工作模式；确定能量利用目标轨迹的有效性，若有效，则继续沿用能量利用目标轨迹；若无效，则基于时变场景重新生成能量利用目标轨迹。本专利技术通过不同信息感知方式综合利用未来驾驶场景信息，分层分道路节点对混动汽车能量利用轨迹进行合理规划，能够为混动系统工作模式和功率分配选择提供新的信息决策量。
2、本专利技术的技术方案具体如下：
3、一种基于时变场景的混动汽车能量利用轨迹规划方法，包括以下步骤：
4、步骤1、设定驾驶行程路线并识别驾驶场景，按充电优先级对最小道路单元进行充放电属性标记；
5、步骤2、确定各关键道路节点的电池soc可达空间范围，并获得驾驶行程路线的全局电池soc状态序列；
6、步骤3、通过adas v2地图信息实时预测电池soc状态变化轨迹；
7、步骤4、基于摄像头与雷达感知信息，以及所述电池soc状态变化轨迹，确定混动汽车工作模式；
8、步骤5、以混动汽车实时位置之前的连续10个最小道路单元组成电池soc评估单元，计算所述连续10个最小道路单元末端位置的电池soc实际状态值与步骤2所得全局电池soc状态序列的差值，进而确定全局电池soc状态序列的有效性，若有效，则继续沿用所述全局电池soc状态序列；若无效，则基于时变场景重新生成全局电池soc状态序列。
9、优选的，所述步骤1具体包括：
10、步骤1-1、设定驾驶行程路线，从中获取出发地、目的地以及所涉及的静动态场景信息；
11、步骤1-2、基于所述静动态场景信息，设置并确定最小道路单元的最大允许速度影响要素；
12、步骤1-3、确定各最小道路单元的充放电属性，结合电池初始电量确定电池电量变化的关键道路节点。
13、优选的，所述步骤1-1中的所述静动态场景信息包括驾驶行程路线长度、驾驶行程路线中不同空间位置对应的道路类型和道路限速、拥堵程度和拥堵路段长度。
14、优选的，所述道路类型包括高速公路、城市快速路、城市道路三类；道路限速按照10km/h的整数倍进行获取；拥堵程度按照10km/h进行等间隔划分并取10km/h的整数倍，拥堵路段长度处理为100m的整数倍。
15、优选的，所述步骤1-2具体包括：
16、将驾驶行程路线划分为多个长度相等的最小道路单元，根据各最小道路单元的道路类型确定对应的最大允许速度。
17、优选的，所述步骤1-3具体包括：
18、（1）根据道路类型和拥堵程度将最小道路单元划分为6类，按1-6类分别标记，包括高速公路畅通、城市快速路畅通、城市道路畅通、高速公路拥堵、城市快速路拥堵、城市道路拥堵，上述顺序即为最小道路单元的充电优先级；
19、（2）结合电池初始电量判断最小道路单元的充放电属性，其中拟合电池剩余电量与行驶里程之间的关系，如式（1）所示：
20、（1）
21、其中，为电量利用与行驶里程对应拟合系数；
22、如果电池初始电量能够覆盖驾驶行程路线的行驶里程，则驾驶行程路线全程采用纯电工作模式；
23、如果电池初始电量不足以覆盖驾驶行程路线的行驶里程，则依据最小道路单元的充电优先级，对最小道路单元的充电进行标记：按照最小道路单元的最大允许速度计算出最大充电能力，然后按照驾驶行程路线顺序和充电优先级，对最小道路单元逐个进行判断，如果最小道路单元按最大充电能力充电后的电池电量仍不能覆盖剩余行驶里程，则将该最小道路单元的充放电属性标记为充电，直至累计至某个最小道路单元按最大充电能力充电后的电池电量能够覆盖剩余行驶里程，将其充放电属性标记为充电，剩余未标记的最小道路单元充放电属性均标记为放电；
24、（3）将标记完的所有最小道路单元串联，充电和放电最小道路单元的衔接点设定为电池电量变化的关键道路节点。
25、优选的，所述步骤2具体包括：
26、步骤2-1、基于各最小道路单元的最大允许速度影响要素确定车速范围和扭矩需求状态；
27、步骤s2-2、基于各最小道路单元的车速范围和扭矩需求状态确定充电能力范围；
28、步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于时变场景的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
3.根据权利要求2所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤1-1中的所述静动态场景信息包括驾驶行程路线长度、驾驶行程路线中不同空间位置对应的道路类型和道路限速、拥堵程度和拥堵路段长度。
4.根据权利要求3所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述道路类型包括高速公路、城市快速路、城市道路三类；道路限速按照10km/h进行获取；拥堵程度按照10km/h进行等间隔划分并取10km/h的整数倍，拥堵路段长度处理为100m的整数倍。
5.根据权利要求4所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤1-2具体包括：
6.根据权利要求5所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤1-3具体包括：
7.根据权利要求6所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
8.根据权利要
9.根据权利要求1所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤4中的所述混动汽车工作模式包括：发动机启机、纯电模式、混动模式、滑行回收模式和制动回收模式。
10.根据权利要求8所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤5中的所述全局电池SoC状态序列的有效性判断依据为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于时变场景的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
3.根据权利要求2所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤1-1中的所述静动态场景信息包括驾驶行程路线长度、驾驶行程路线中不同空间位置对应的道路类型和道路限速、拥堵程度和拥堵路段长度。
4.根据权利要求3所述的混动汽车能量利用轨迹规划方法，其特征在于，所述道路类型包括高速公路、城市快速路、城市道路三类；道路限速按照10km/h进行获取；拥堵程度按照10km/h进行等间隔划分并取10km/h的整数倍，拥堵路段长度处理为100m的整数倍。
5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：董鹏，赵俊玮，李凯峰，付晓庆，徐向阳，王书翰，刘艳芳，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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