[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

说明书

基于合作感知的插电式混合动力汽车能量优化控制方法，包括以下步骤：汽车由自身所带合作感知系统对自身精确定位并获取周围环境信息，构建表示环境信息局部数字栅格地图，通过无线通信完成与其他车辆感知的环境栅格地图实时共享，进行地图合并完善本车对路况的完整感知，结合汽车CAN总线信息预测汽车的未来最优加速度，计算出未来一段时间速度变化情况，利用预测的行驶速度提前获取未来一段时间转矩和功率需求，结合动力电池的当前容量状态，组合插电式混合动力汽车运行过程中各模式的占比，有效调节充放电控制。本发明实现了对混合动力汽车运行过程中的实时能量优化控制，能够达到改善燃油经济性和降低排放目的，易在实车上推广应用。

技术领域

本发明属于新能源汽车领域，尤其涉及一种基于合作感知的插电式混合动力汽车的能量优化控制方法。

背景技术

目前插电式混合动力汽车的能量管理大多采用基于规则的能量管理策略，分为确定性规则和模糊规则，确定性规则根据实际的工程经验制定规则控制混合动力系统的工作模式切换，从而合理配置各能量源的动力，在实时控制系统运用较广，不需要汽车的运行工况信息，但其规则的设计目标比较单一，无法最大程度发挥节能减排的效果；模糊规则通过添加先前经验使控制规则模糊化，利用模糊值对控制规则进行描述，凭借先前经验和模糊规则完成系统的控制输出，能够提高控制系统的稳定性和可靠性，但当控制目标增加时，其模糊规则相对难以制定，也无法达到最大限度地节能减排效果。

另一种较好的方法是从优化的角度制定其能量管理策略，分为瞬时优化和全局优化，瞬时优化是根据汽车运行过程中前一时刻的动力系统状态以及转矩需求，以燃油经济性和排放性能作为目标函数，对其进行瞬时优化来得出最优控制参数，但对于不用工况的自适应能力差，容易陷入局部最优；全局优化则是针对整个已知的工况，利用各种目标的约束条件计算出最优的控制参数，但这种优化方法难以在实车上运用。针对插电式混合动力汽车工况的自适应以及实时控制问题，关键是怎样预测得到汽车在未来一段时间内的行驶工况，通过这种预测的工况可以得到其在该段时间内的功率及转矩需求，从而完成插电式混合动力汽车实时的能量管理控制。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供了一种基于合作感知的插电式混合动力汽车的能量优化控制系统，实现本发明的技术方案如下：基于合作感知的插电式混合动力汽车能量优化控制方法，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。