[发明专利]一种智能网联新能源汽车分层式能耗优化方法

说明书

本发明涉及一种智能网联新能源汽车分层式能耗优化方法，其中决策规划层包括路径规划、动作规划以及轨迹规划，将前述三种规划分别与低能耗规划结合实现多目标协同优化；车辆控制层通过能量管理模块在满足决策规划层的前提下，进行整个动力总成系统的能量管管理；本发明将汽车整车能耗优化分为两层，分别为智能驾驶域的低能耗规划任务与在动力总成域的能量管理任务，从而实现智能网联新能源汽车分层式能耗优化。

技术领域

本发明涉及一种智能网联新能源汽车分层式能耗优化方法，特别涉及一种将智能驾驶系统的低能耗规划与新能源汽车动力系统的能量管理两者协同的分层式能耗优化方法。

背景技术

随着智能网联汽车技术的快速发展，智能网联汽车的架构分为三层，第一层是环境感知层，通过车载传感器和网联设备的感知并获取复杂的交通环境信息；第二层是决策规划层，智能汽车驾驶系统通过对将环境信息的理解，规划未来一段时间的行驶指令，进行避障与执行交通规则，可提升交通效率；第三层是控制层，执行决策规划层的指令，实现安全驾驶。同时，新能源汽车作为一种采用新型动力系统，用驱动电机提供或辅助驱动力的汽车，相比传统燃油汽车，动力系统更加高效。

将新能源汽车作为智能驾驶系统的载体，可有效促进节能减排水平、交通效率和安全性的提升。智能化与电气化的发展趋势使得汽车搭载大量的电子控制器，汽车电子电气架构逐渐由传统分布式控制向域控制方向发展，域控制器可以将汽车电子各部分功能划分成几个领域，如动力总成域，智能座舱域和智能驾驶域等。通过将智能驾驶域的低能耗规划与动力总成域的能量管理相结合，并实施协同能耗优化，能够满足驾驶安全与交通效率的同时，进一步降低汽车的实际行驶能耗。

发明内容

本发明提供一种智能网联新能源汽车分层式能耗优化方法，将汽车整车能耗优化分为两层，分别为智能驾驶域的低能耗规划任务与在动力总成域的能量管理任务，从而实现智能网联新能源汽车分层式能耗优化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能网联新能源汽车分层式能耗优化方法，包括感知层、决策规划层以及车辆控制层，感知层将获取的信息传递至决策规划层，决策规划层将规划结果输送至车辆控制层；

其中，决策规划层包括路径规划、动作规划以及轨迹规划，将前述三种规划分别与低能耗规划结合实现多目标系统优化；

车辆控制层通过能量管理模块在满足决策规划层的前提下，进行整个动力总成系统的能量管管理；

作为本发明的进一步优选，前述将路径规划与低能耗规划进行结合的步骤具体为：

第11步，获取智能网联新能源汽车的路径规划目标函数

其中，Eff(i)表示第i个路点的效率代价项，Saf(i)表示行车的安全项，Sta(i)表示全局参考路径稳定代价项，ω是各项系数；

第12步，将路径规划与低耗能规划结合，得到新的目标函数为

其中，Eff(i)表示第i个路点的效率代价项，Saf(i)表示行车的安全项，Sta(i)表示全局参考路径稳定代价项，Cost(i)表示第i个路点与第i-1个路点之间消耗的能耗，ω是各项系数；

作为本发明的进一步优选，前述将动作规划与低能耗规划进行结合的步骤具体为：

通过对若干目标赋予权重系数，获取车辆的动作规划与低能耗规划的目标函数为

其中x_eff表示道路交通通行效率，x_saf表示交通安全系数，cost表示行车与整个交通能耗，λ是各项系数；