[发明专利]一种基于多信息融合的整车控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种整车控制方法，特别是关于一种适用于从串联式混合动力系统演变而成的增程式电动汽车和燃料电池汽车的基于多信息融合的整车控制方法。

背景技术

全球汽车工业面临着节能与减排两大压力，新能源汽车作为一种有效节能与减排的手段，得到各国政府及企业的青睐。根据汽车电气化程度的不同，新能源汽车分为纯电驱动汽车和常规混合动力汽车，纯电驱动汽车主要包括纯电动汽车、插电式电动汽车、增程式电动汽车和燃料电池汽车，电池容量较大，整车全部或者大部分工况都由电机驱动；常规混合动力汽车包括串联式、并联式和混联式混合动力汽车，整车由电机和内燃机联合驱动。整车控制系统是新能源汽车的三大核心技术之一（电控、电机和电池），通过分布式局域网(Controller Area Network，CAN)将动力系统各个部件联系在一起，并由整车控制器(Vehicle Controller Unit，VCU)协调管理。整车控制器的主要功能有三个方面：1）电机的驱、制动控制，使电机正确地执行司机的驾驶意图，使车辆达到司机的目标车速；2）功率分配，将整车需求功率在动力系统的各个动力源之间分配，使整车的燃油消耗最低；3）故障诊断和容错控制，正确地诊断动力系统各个部件的故障，按严重程度分类，在整车层面作恰当的处理。

目前，国内新能源汽车在上述三方面的技术都不够成熟，处于比较初级的阶段，大多是基于固定的规则制定算法框架，整车的动力性和经济性缺乏随路况自适应调整的能力。整车控制器前两方面的功能，一般被称为能量管理问题，国内、外研究人员主要研究了基于规则的算法、全局优化算法和瞬时优化算法。其中，基于规则的算法实现比较简单、可靠，是目前工程领域的主要应用方法，但是并没有发挥能量管理算法节能效果的最大潜力；全局优化算法考虑整个工况的全局情况进行能量优化，可以得到新能源汽车在某个驾驶循环下的最优策略，但是其求解过程是一个随时间从后往前的逆序过程，因而不能应用于实际工程中，只能作为理论研究的极限值参考；瞬时优化算法仅仅考虑当前时刻的能量优化，如果整车控制器计算能力足够强大，瞬时优化算法可以应用于工程，但优化结果弱于全局优化算法。

目前比较通用的方法是：从基于全局优化算法或者瞬时优化算法的结果中提炼出一些优化规则，然后将这些优化规则应用于实际车辆中。上述方法可以部分解决固定行驶路线的性能优化问题，但是仍然无法使整车的动力性和经济性随路况自适应调整。在目前算法框架下，当车辆上坡或者负重增加时，可以明显感觉车辆的加速性能变差；当道路前方有一长段下坡路时，车辆无法预先降低动力电池电量，尽可能回收多的制动能量；当道路前方有一长段上坡路时，车辆也无法预先储备动力电池电量，以保证车辆的爬坡能力。如果要实现车辆的动力性、经济性随路况自适应调整，关键是准确地预测车辆在未来一段时间内的平均功率需求，并以此为依据，在电机驱、制动转矩和功率分配方面进行优化。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够实现整车动力性和经济性随路况和负载质量自适应调整的基于多信息融合的整车控制方法。