[发明专利]基于合作感知的插电式混合动力汽车能量优化控制方法

权利要求书

1.基于合作感知的插电式混合动力汽车能量优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：汽车开始在道路上行驶，利用自身安装的GPS-BDS定位模块精确定位生成自身的实时位置信息；

步骤2：汽车上安装的多层传感器模块实时监测汽车周围道路信息，包括其他汽车、行人的位置和运动状态、道路交通信号以及障碍物的位置信息，通过信息处理模块完成信息的处理与融合，构建汽车自身局部环境栅格地图；

步骤3：通过汽车上安装的合作感知系统中的无线通讯模块与通信范围内的其他车辆建立传输连接，完成各车生成局部的环境栅格地图的实时共享，同时上传自身车辆安装的CAN总线系统采集的信息；

步骤4：合作感知系统中的信息处理模块针对其他车辆共享的环境栅格地图，与自身环境栅格地图进行合并，最终生成反映自身周围环境的精确环境栅格地图；

步骤5：根据合并生成后的精确环境栅格地图，信息处理模块根据精确环境栅格地图合并结果生成路径优化函数，结合CAN总线系统采集的自身运动状态信息合理地预测汽车的加速度，从而实时预测未来一段时间内的行驶工况；

步骤6：根据预测行驶工况获取速度变化，可得到汽车在未来一段时间内的转矩和功率需求，结合纯电动驱动模式、发动机直接驱动模式、串联混合驱动模式、串联混合驱动充电模式、并联混合驱动模式、并联混合驱动充电模式、制动能量回收模式分别的耗能需求，可合理在这七种模式之间及时切换，从而达到改善燃油经济性以及节能减排的目的；

所述步骤3中，在单个车辆检测环境并生成局部的环境栅格地图之后，经过无线通信网络共享，将多个局部不完整的环境栅格地图加以综合，形成相对完整的环境栅格地图；

所述步骤4中，通过对多车构建的环境栅格地图进行合并，合并后的环境栅格地图解决单车感知的盲区问题，反映出汽车周围的物体分布情况，合并过程如下：

构建局部地图M_i和M_j，并输入局部地图M_i和M_j；

初始化种群q_ij，每个个体表示转换函数的参数λ、γ，转换函数计算公式为：

对每个个体进行适应度函数f_n计算，用其作为寻优度量，适应度函数f_n的计算公式如下：

公式中N_ij为地图M_i和地图M_j完全融合的栅格数目，α为转换函数F_s的权重系数；

根据选择、交叉和变异生成新的个体；

开始进行遗传迭代运算，判断是否满足终止条件，如果满条则继续进行下一步，反之则返回第二步；终止条件的设定是为了在有效的时间内完成迭代，实现地图的正确的融合，需要有一个评价函数来确定地图M_i和M_j的融合是否失败，评价函数表示如下：

定义复合计算如下：

式中，x、y分别为地图栅格的坐标值，θ为两栅格的相对位置角度，和分别表示M_i和M_j中数值相同和数值不同的单元格数目；当=1时表示地图的重叠区域能够完全匹配，的值越小，表示重叠区的匹配程度越小；

输出最优转换函数F_s；

根据最优转换函数对M_j进行平移和旋转，并与M_i融合得到新的地图。