[发明专利]基于发动机万有特性的汽车经济性巡航控制方法

权利要求书

1.一种基于发动机万有特性的汽车经济性巡航控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

1)设计一种基于发动机万有特性的汽车经济性巡航控制的闭环控制系统，该系统由安全车距判断模块(1)、行驶阻力计算单元(2)、发动机万有特性曲面辨识模型(3)、发动机燃油消耗率寻优模型(4)、执行控制模块(5)、发动机(6)、汽车ECU(7)和传感器测量信号(8)组成；

2)根据各个传感器测量信号(8)，由行驶阻力计算单元(2)计算发动机(6)输出的瞬时扭矩；由安全车距判断模块(1)判断车辆行驶状态是否满足行驶安全性，若满足行驶安全性则执行步骤3)和4)，否则执行步骤5)；

3)通过发动机万有特性曲面辨识模型(3)和发动机的燃油消耗率寻优模型(4)确定出发动机的转速和扭矩的变化量；

4)由执行控制模块(5)调节节气门的开度，使汽车以发动机(6)的目标经济转速对应的经济车速巡航行驶，并返回步骤2)；

5)由执行控制模块(5)控制汽车的制动系统或调节节气门的开度，使汽车减速至车距大于安全车距，保证汽车行驶的安全性，并返回步骤2)。

2.根据权利要求1所述的基于发动机万有特性的汽车经济性巡航控制方法，其特征在于，所述闭环控制系统在保证汽车行驶安全性的基础上，根据汽车行驶时所受道路阻力的变化，通过发动机的万有特性曲面辨识模型(3)、燃油消耗率寻优模型(4)及执行控制模块(5)，控制发动机始终在其万有特性的经济区域内运转的闭环控制系统，即通过实时控制节气门开度来调节车速以适应汽车行驶阻力的变化，使汽车始终以经济车速巡航行驶。

3.根据权利要求1或2所述的基于发动机万有特性的汽车经济性巡航控制方法，其特征在于，所述发动机万有特性曲面辨识模型(3)，是通过基于Levenberg-Marquart算法的前向神经网络，以发动机的转速和扭矩为网络的输入，以发动机燃油消耗率为网络的输出，来辨识发动机的万有特性曲面，并基于训练的万有特性曲面辨识模型，对包括转速和扭矩的任意输入量，输出燃油消耗率。

4.根据权利要求1或2所述的基于发动机万有特性的汽车经济性巡航控制方法，其特征在于，所述发动机燃油消耗率寻优模型(4)，是一种基于梯度优化算法的发动机燃油消耗率寻优模型，设n为发动机转速r/min，T为发动机扭矩N·m，b为发动机燃油消耗率g/kw·h，该模型能够以基于发动机万有特性曲面辨识模型(3)的输出量b为初始值，以发动机的n、T及b三者之间函数映射关系b＝f(n，T)为目标函数，运用梯度优化算法，计算出满足不同行驶道路阻力工况下的最低发动机燃油消耗率。

5.根据权利要求1或2所述的基于发动机万有特性的汽车经济性巡航控制方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤2)中的各传感器测量信号(8)，能够将发动机(6)和汽车ECU(7)中的各传感器：车速传感器、雷达测距传感器、坡度传感器、加速度传感器、发动机转速传感器、方向盘位置传感器、节气门位置传感器的测量信号提取出来，分别作为安全车距判断模块(1)和行驶阻力计算单元(2)的输入。