[发明专利]一种智能网联电动汽车能量最优制动速度优化方法

说明书

本发明公开一种智能网联电动汽车能量最优制动速度优化方法，首先，利用V2X技术获取制动距离、终端速度等信息，利用车载轮速传感器获取初始车速信息，上述信息实时传输至车载控制器；基于理想制动力分配曲线，设计前后轴制动力分配方法，设计同轴左右轮均分方法及电机制动力优先的电机和摩擦制动力耦合方法；然后，设计包含多约束的车速优化问题，采用电动汽车能耗模型建立能量目标函数，并利用动态规划算法计算能量最优制动速度。本发明方法利用智能网联汽车技术，实现电动汽车能量效率的提升，有利于改善电动汽车续驶里程较短的难题，助力电动汽车应用推广。

技术领域

本发明属于交通节能控制领域，具体涉及一种智能网联电动汽车能量最优制动速度优化方法。

背景技术

随着汽车电子、网络通信、智能控制等领域发展，汽车与交通有机的融合为一个整体，有利于构建智慧的交通体系，促进汽车和交通服务的新模式新业态发展，对提高交通效率、节省资源、减少污染、降低事故发生率、改善交通管理具有重要意义。

其中，电动汽车因具备能量消耗少、无污染等优点，近些年得到广泛发展和研究，但是因为电池技术的限制，电动汽车续驶里程较短，难以满足日常驾驶需求，极大的约束了电动汽车应用场景。因为电动汽车具备再生制动功能，可以在制动时回收车辆动能，转化为电能存储于电池中，可提高电动汽车能量效率，延长续驶里程。

近些年随着智能网联汽车技术发展，汽车可以与万物进行信息交互与共享(V2X)，例如车车通信V2V、车路通信V2I、车人通信V2P、车网通信V2N等，可以与电动汽车再生制动技术相结合，提前获取制动意图，合理规划制动速度，将会实现再生制动能量的进一步提升，对于汽车节能驾驶、绿色通行、路口高效通行等先进控制技术的应用有着重要的意义，有效地提高交通安全性、汽车节能水平、交通通行效率。

发明内容

发明目的：本发明提供一种智能网联电动汽车能量最优制动速度优化方法，可以集成到汽车节能驾驶、绿色通行等先进控制技术中，提高节能效果。

技术方案：本发明所述的一种智能网联电动汽车能量最优制动速度优化方法，包括以下步骤：

(1)初始化：包含制动距离、终端速度、初始速度，控制单元初始化；

(2)制动意图获取：利用V2X技术获取制动距离、终端速度等信息，利用车载轮速传感器获取初始车速信息；

(3)再生制动控制策略设计：采用静态轴荷比例作为理想制动力分配曲线，分配前后轴制动力，同轴左右轮制动力采用均分策略，采用电机制动力优先的策略分配电机和摩擦制动力；

(4)电动汽车能耗模型设计：建立包含电机和电池的能量消耗模型，并考虑相关部件能量损耗特性；

(5)能量最优车速优化：以电动汽车制动能量最多为目标，综合行驶距离约束、车速上下界约束、保证舒适性的驱制动力约束，建立优化问题，并采用动态规划算法求解最优车速；

(6)电动汽车按照最优车速行驶，直至控制过程结束。

进一步地，所述步骤(3)的实现过程如下：

前后轴制动分配策略为：

β_I＝m_f/(m_f+m_r)

F_bf＝F_bβ_I

F_br＝F_b(1-β_I)

同轴左右轮制动力分配策略为：

F_fl＝F_fr＝0.5F_bf