[發(fā)明專利]一種駕駛員在環(huán)的汽車燃油經濟性控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710862072.0
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107577234B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 錢立軍;張應鵬;邱利宏;張嘉明
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發(fā)明公開了一種駕駛員在環(huán)的汽車燃油經濟性控制方法，其特征是：所述汽車為智能網聯(lián)混合動力汽車，所述控制方法為考慮駕駛員隨機誤差的分層控制方法；所述分層控制方法中的上層控制方法是基于駕駛員隨機誤差以及基于智能網聯(lián)環(huán)境下所獲取的狀態(tài)信息計算最優(yōu)目標車速，所述狀態(tài)信息包括周圍車輛狀態(tài)信息和交通信號燈狀態(tài)信息；所述分層控制方法中的下層控制方法是基于自適應等效燃油消耗最小原理計算混合動力汽車的最優(yōu)能量分配。本發(fā)明控制方法能夠得到與理想情況十分接近的預測車速，獲得更優(yōu)的燃油經濟性。

技術領域

本發(fā)明屬于智能網聯(lián)汽車及新能源汽車控制領域，尤其涉及一種駕駛員在環(huán)的智能網聯(lián)混合動力汽車的燃油經濟性控制方法。

背景技術

智能網聯(lián)汽車搭載先進的傳感器、控制器、執(zhí)行器及現(xiàn)代通信設備，能實現(xiàn)與周邊車輛及交通設施的信息交互，提供節(jié)能、安全、環(huán)保、舒適及快捷的交通出行方式，是全球公認的汽車行業(yè)未來發(fā)展方向之一。

在智能網聯(lián)環(huán)境下，可通過全球定位系統(tǒng)獲取車輛的位置信息，通過雷達或者激光雷達獲取車輛之間的相對位置信息，通過車速傳感器測量車輛的絕對車速信息，通過車-車通信(vehicle to vehicle,V2V)實現(xiàn)各車之間的信息傳遞，通過傳感器或車與交通設施(vehicle to infrastructure,V2I)之間的信息交互，獲取交通信號燈狀態(tài)信息。可利用V2V及V2I獲取的位置信息、相對位置信息、車速信息和交通信號燈狀態(tài)信息，以燃油經濟性和交通流暢性為目標，以安全性為保障，設計隨機模型預測控制算法，預測最優(yōu)目標車速，并通過V2I傳輸給智能車輛隊列。在城市工況中，能通過減少加減速的次數來提高車輛的燃油經濟性，這也是主流預測控制算法的基本目標。此外，可利用車輛與下一交通信號燈之間的距離、當前信號燈的狀態(tài)及剩余持續(xù)時間，以減少紅燈停車次數為目標，計算目標車速的參考值。結合交通信號燈的多車輛協(xié)同模型預測控制是當前智能網聯(lián)汽車研究方向的重要分支。國內錢立軍教授課題組研究了基于分層控制的混合動力汽車燃油經濟性控制及全局優(yōu)化，但并未考慮智能網聯(lián)環(huán)境下的多車協(xié)同及車與交通設施協(xié)同。國外的Asadi等結合交通信號燈信息，設計了模型預測控制算法優(yōu)化聯(lián)網汽車的車速，Kamal和Mahler等也進行了類似的研究，這類研究方法可以提高車輛的燃油經濟性，然而針對的是單車，同樣未考慮智能網聯(lián)環(huán)境下的多車協(xié)同。Pisu博士課題組及Vahidi博士課題組進行了多車協(xié)同及車與交通設施協(xié)同的相關研究，包含智能網聯(lián)車輛隊列的分層控制、快速預測控制及基于交通流模型的控制等。然而，以上的研究都未考慮駕駛員隨機誤差對車輛預測控制的影響，因為駕駛員的執(zhí)行有誤差，車輛的行駛狀態(tài)便會偏離預測的最優(yōu)值。

現(xiàn)有的車聯(lián)網預測控制文獻中一般研究高度自動化的無人駕駛車輛，不考慮駕駛員的干預。對于高度自動化的無人駕駛車輛，可假設車輛完全執(zhí)行最優(yōu)的車速指令，而對于駕駛員輔助型的無人駕駛車輛，當駕駛員參與駕駛時，不可能完全執(zhí)行最優(yōu)建議車速。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了彌補現(xiàn)有技術的不足之處，研究駕駛員在環(huán)的智能網聯(lián)混合動力汽車，提供一種駕駛員在環(huán)的燃油經濟性控制方法，以提高隨機模型預測方法的準確性，提高汽車的燃油經濟性，加快計算的速度，保證交通的流暢性，保障車輛的安全性。

為了解決以上技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

本發(fā)明駕駛員在環(huán)的汽車燃油經濟性控制方法的特點是：所述汽車為智能網聯(lián)混合動力汽車，所述控制方法為考慮駕駛員隨機誤差的分層控制方法；所述分層控制方法中的上層控制方法是基于駕駛員隨機誤差以及基于智能網聯(lián)環(huán)境下所獲取的狀態(tài)信息計算最優(yōu)目標車速，所述狀態(tài)信息包括周圍車輛狀態(tài)信息和交通信號燈狀態(tài)信息；所述分層控制方法中的下層控制方法是基于自適應等效燃油消耗最小原理計算混合動力汽車的最優(yōu)能量分配。

本發(fā)明駕駛員在環(huán)的汽車燃油經濟性控制方法的特點也在于：所述上層控制方法是按如下步驟實現(xiàn)：