[發明專利]一種車輛有限變速巡航方法

有效

• 申請號: 201410347617.0
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104192145B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 涂巖愷;黃家乾;陳義華;時宜;季剛
• 申請（專利權）人: 廈門雅迅網絡股份有限公司
• 主分類號: B60W30/14
• 分類號: B60W30/14;B60W10/06;B60W30/18
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

1.一種車輛有限變速巡航方法，其特征在于：所述方法為：利用車聯網采集車輛在定速巡航時的速度、功率數據，將功率數據高斯化為以負載系數為數學期望的高斯分布數據，從高斯分布數據中聚類出不同負載系數；接著從不同負載系數所屬的轉速與功率歷史數據中采用三次多項式擬合出“速度—功率”特性曲線；在開啟有限區域變速巡航功能后，實時采樣本車的速度與功率數據上傳至車聯網中心，并與車聯網中心擬合出的特性曲線進行匹配，得到當前匹配后的特性曲線；利用匹配后的特性曲線規律預測有限區間內以各速度巡航的油耗，根據預測結果將巡航速度在有限區間上往發動機經濟區間微調，達到提高車輛巡航時的油耗經濟性的目標；

利用車聯網對一車型需要先期采集該車型的定速巡航特征，采用車載終端通過車輛CAN總線以一時間間隔不斷采集車輛在定速巡航時的車輛實時速度u、檔位n、車輛實時輸出功率P，組成數據幀D_i{u_i,n_i,P_i}，i＝1,2,3,....,I，上傳到車聯網中心；

對車聯網中心中得到的車輛實時輸出功率P進行負載系數聚類挖掘，將功率數據高斯化為以負載系數為數學期望的高斯分布數據，從高斯分布數據中聚類出不同負載系數；具體為：

步驟21、對每一個采樣數據D_i{u_i,n_i,P_i}，其中，由車輛負載引起的道路摩擦阻力所消耗功率為：

其中G為載重質量，f為道路摩擦系數，u為車輛實時速度；

車輛負載引起坡度阻力消耗的功率為：

其中θ為道路坡度

上面兩式中的η_T為車輛傳動效率，同一車型傳動效率相同為已知量，將負載摩擦阻力與坡度阻力因素統一歸為負載系數a，則由負載引起的發動機功率消耗表示為P_g＝au；負載系數a隨道路條件和載重不同而改變，對于定速度巡航采樣的數據D_i{u_i,n_i,P_i}，i＝1,2,3,...,I進行處理；在每一個數據幀中P_i均是由負載功率消耗與風阻功率消耗P_wi組成，即：

P_i＝a_iu_i+P_wi (1)

其中a_i為未知量，將由后續聚類得到；風阻消耗功率P_wi由運動風阻消耗功率P_si與自然風阻消耗功率P_ni組成：

P_wi＝P_si+P_ni (2)

其中運動風阻即是由車輛運動速度產生的逆向風引起的，計算方法為：

其中u_i即為車輛速度，A為車輛的迎風面積由車外型決定，同一車型A值相同，C_D為空氣阻力系數取為近似恒定常量，P_si是根據車速度和迎風面積計算出來的已知量；自然風阻消耗功率在長時間采樣的大數據中其符合零均值正態分布，P_ni～μ(0,σ²)；

利用其車輛實時速度u_i根據公式(3)計算其對應的運動風阻消耗功率；

步驟22、將所有定速度巡航采樣數據的P_i進行高斯化處理，轉化為符合高斯分布的數據G_i，處理方法為將P_i減去運動風阻消耗功率P_si并除以速度u_i：

由公式(1)和(2)可知，公式(4)也表述為由于P_ni為零均值方差為σ²的高斯分布，因此即G_i為服從均值為a_i，方差為的高斯分布，通過公式(4)的轉化將定速巡航采樣數據轉化為高斯分布數據；

按公式(4)減去步驟21算出的運動風阻消耗功率，并除以車輛實時速度u_i，最終轉化符合為高斯分布的數據G_i，則采樣數據擴展為

步驟23、采用K均值聚類方法對所有的G_i進行聚類，得到的聚類中心即為不同的負載系數值a_k(k＝1,2,3,...,K)，對于每一個a_k建立一個負載數據集C_k；

步驟24、對于計算其中G_i與每一個a_k(k＝1,2,3,...,K)的距離，取距離最小的a_k為G_i所屬類別，將G_i所屬的中的D_i{u_i,n_i,P_i}加入a_k對應的負載數據集C_k中；重復步驟24，直到所有的處理完畢，歸入到相應的負載數據集中。