[发明专利]一种插电式混合动力汽车自适应巡航能量管理方法及控制器有效
申请号: | 202110655388.9 | 申请日: | 2021-06-11 |
公开(公告)号: | CN113264045B | 公开(公告)日: | 2022-10-28 |
发明(设计)人: | 潘公宇;郭丛摇 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | B60W30/14 | 分类号: | B60W30/14;B60W30/16;B60W10/26;B60W10/06;B60W10/08;B60W20/20;B60W20/10 |
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地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 插电式 混合 动力 汽车 自适应 巡航 能量 管理 方法 控制器 | ||
1.一种插电式混合动力汽车自适应巡航能量管理方法,其特征在于,包括设计上层多模式识别与切换的自适应巡航模式控制层、中层能量管理方法匹配控制层、以及下层转矩分配控制层;其中上层多模式识别与切换的自适应巡航模式控制层通过采集的道路交通信息判断车辆应匹配的巡航模式并输出当前模式下的预期加速度,中层能量管理方法匹配控制层根据上层多模式识别与切换的自适应巡航模式控制层所匹配的具体巡航模式以及距离目的地距离优先分配特殊路况下发动机及电机所处工作模式,下层转矩分配控制层根据上层多模式识别与切换的自适应巡航模式控制层所输出的预期加速度进行需求转矩的计算并根据所设定的规则判断中层能量管理方法匹配控制层优先分配的发动机及电机工作模式是否合理,若不合理则分配其他工作模式,该控制层能够为行驶过程中所有工况进行发动机及电机的转矩分配;
所述上层多模式识别与切换的自适应巡航模式控制层的设计方法具体如下:
S2.1首先通过输入的曲率与坡度信息判断该路况是否属于复杂路况模式;
S2.2接着通过输入的前车车速、本车车速、与前车的距离以及一定距离内是否有交通信号灯及其状态判断应该匹配滑行巡航模式、定速巡航模式以及跟车巡航模式三种巡航模式中的哪种巡航模式;
S2.3最后根据以上信息确定应进入复杂路况滑行巡航模式、非复杂路况滑行巡航模式、复杂路况定速巡航模式、非复杂路况定速巡航模式、复杂路况跟车巡航模式、非复杂路况跟车巡航模式六种模式下的哪种巡航模式;
其中,所述S2.1中判断路况是否属于复杂路况模式的方法:
定义当曲率K为零时意味着道路不属于弯道,坡度θ为零时意味着道路无坡度即为平路,因此在曲率K为0并且坡度θ也为0的条件下,此时所处路况为非复杂路况模式,否则为复杂路况模式;
所述S2.2中判断匹配三种巡航模式中的哪种巡航模式的方法:定义L表示一段距离内是否有交通信号灯及其状态的表示值,当L为1时代表此路段内有交通信号灯且为红灯,此时车辆应进入滑行巡航模式,该模式下本车在X1距离产生新预期加速度内将车速调整至V1,该速度可以保证在距离sf内空档滑行依靠滚动阻力和空气阻力来使车速下降从而至交通信号灯处刚好速度为零,其中
Crr为滚动阻力系数;θ为到了路坡度;ρ为空气密度;A为迎风面积,即汽车行驶方向的投影面积;m为整车质量;Fw为驱动力;CD为空气阻力系数;v表示行驶过程中每一时刻的瞬时速度;在滑行巡航过程中,在ts时间内经过距离sf所涉及的能量计算公式Ew为:
sf为空档滑行距离;ts为空挡滑行所经历时间;Ew为滑行过程中消耗的能量;v为在空档滑行过程中,在滚动阻力和空气阻力产生的减速度影响下每一时刻的瞬时速度;g表示重力加速度;
当L为0或-1时分别代表此路段没有交通信号灯或交通信号灯为绿灯,此时车辆进入其他巡航模式;
定义距离误差Δd=d-ddes,其中d为此时本车与前车间的距离,Δd为距离误差;ddes为期望车距,ddes可以表示为ddes=τhv+d0其中τh为车头时距,d0为最小安全距离,v为本车在行驶过中的瞬时速度;定义与前车最大距离为dset,其中dset=ddes+Δx,其中Δx=1.5×ddes;
当满足d>dset||d<ddes时进入跟车巡航模式,若为d>dset则说明与前车距离较远则应产生新预期加速度调整与前车距离到ddes,若为d<ddes则说明与前车距离较近应产生新预期加速度调整与前车距离到ddes,速度同时调整为Vset;
当满足ddes≤d≤dset时进入定速巡航模式,在该模式下本车产生新预期加速度将现有速度调整至驾驶员设定的巡航车速Vset。
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