[发明专利]基于道路坡度和曲率的四驱电动车速度优化控制方法

摘要

本发明公开了一种四驱电动汽车行驶车速优化控制方法，该方法综合考虑行驶路径范围内的道路坡度和曲率信息，使汽车在保证安全性的前提下，在给定路径行驶过程中的能量消耗最小。包括以下步骤：通过GPS（Global Positioning System）和GIS（Geographic Information System）等信息系统获取道路坡度和曲率信息；考虑道路坡度信息，结合车辆状态，建立纵向动力学预测模型，建立能耗目标函数；考虑道路曲率信息，设计安全性的约束条件，描述模型预测控制问题；利用动态规划算法求解模型预测控制问题，得到车速优化轨迹。通过上述方式，本发明能够综合道路工况信息，得到优化目标车速和转矩，用于四驱电动汽车的动力学控制，提高行驶经济性和安全性。

主权项

1.一种基于道路坡度和曲率的四驱电动车速度优化控制方法，其特征在于包括如下步骤：1)车辆在具有弯道和坡度的路况下保持行驶状态，ECU通过GPS和GIS获得道路信息和车辆状态信息；其中，车辆状态信息包括车辆的位置、速度、加速度，道路信息包括前方道路的坡度、曲率；2)ECU根据获得的道路坡度、曲率信息和车辆状态信息建立纵向动力学模型以及系统状态方程，在此基础上结合行驶过程中的能量计算方法，建立关于消耗能量和行驶时间的优化目标函数；同时，ECU根据获得的道路曲率信息设定道路侧向极限稳定条件，并且根据道路坡度信息设定弯道行驶过程中的安全车速，实现安全车速约束；3)在步骤2)的基础上进行模型预测控制优化，根据总能量需求最小化的目标，将行驶路程离散化，设置预测域和预测周期找到每一个预测周期内所达到的目标车速以及所需要的目标转矩，并考虑弯道上的安全车速范围，得到汽车的最优车速轨迹。