[发明专利]一种全工况下的智能线控底盘能耗预测优化方法

说明书

本发明公开了一种全工况下的智能线控底盘能耗预测优化方法，包括：采集传感器单元、道路工况单元、交通流单元的数据；对驾驶状态相关参数进行聚类分析，输出驾驶模式；对行驶工况相关参数进行聚类分析，输出行驶工况；计算出当前时间段内线控底盘的能耗大小，并根据驾驶模式和行驶工况，预测下一时间段内线控底盘的能耗需求，输出控制信号，实现线控底盘能耗优化。本发明的方法能够根据聚类分析结果获取当前行驶工况，预测下一段工况的能耗情况，采用线控底盘主动干预的方式，调节线控子系统工作状态，避免不必要的能量浪费，改善车辆经济性，提高了全工况下线控底盘的综合性能。

技术领域

本发明属于汽车底盘系统技术领域，尤其涉及一种全工况下的智能线控底盘能耗预测优化方法。

背景技术

线控底盘系统是汽车底盘发展的热点方向，主要包括线控制动子系统、线控转向子系统和线控驱动子系统，各子系统分别取消了传统底盘的机械连接，可以分别进行控制。尤其是对商用车而言，其质量较大，所需的转向、制动力矩大，目前还不能够采用纯电动底盘，而是采用液压或气压执行系统。受限于液压或气压系统的固有效率限制，此类底盘损耗的能量十分巨大，因此如何降低底盘部分的能耗，是研究的热点问题。

目前，对商用车底盘能耗优化的研究，主要集中在底盘系统多目标多学科优化方面。例如：中国发明专利申请号CN201910215603.6，名称《一种电动轮汽车底盘系统的区间不确定性多目标优化方法》中公开了采用区间模型描述不确定性变量，对底盘的能耗、舒适性等多个目标进行优化；中国发明专利申请号CN201810109714.4，名称《一种电动轮汽车底盘集成系统及其多学科优化方法》中公开了采用多学科优化方法和萤火虫优化算法对转向能耗、驱动能耗等目标进行优化。中国发明专利申请号201611192305.2，名称《一种汽车底盘集成系统及其优化方法》中公开了采用Evol算法对底盘集成系统进行优化，使底盘获得良好的转向性能、制动效能和悬架性能。

但是，现有的底盘系统都是完全根据离线状态优化设计，一旦设计完成，就只能满足固定工况下能耗最优，底盘系统各执行机构无法实现随工况变化的主动节能操作。然而车辆行驶工况复杂多变，实现全工况下的能量优化，将可以极大地提高经济效益。随着汽车智能化与大数据结合的发展趋势，通过基于聚类分析车辆行驶工况特征，并采用线控底盘主动干预的方式，调节线控子系统工作状态，避免不必要的能量浪费，改善车辆经济性，具有极大的潜能。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全工况下的智能线控底盘能耗预测优化方法，通过聚类分析得到车辆行驶工况特征，采用线控底盘主动干预方式，调节线控转向、线控制动、主动悬架等多个执行器的工作状态，以提高车辆的节能性能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种全工况下的智能线控底盘能耗预测优化方法，包括以下步骤：

步骤1：采集传感器单元、道路工况单元、交通流单元的数据；

步骤2：根据采集到的数据，对驾驶状态相关参数进行聚类分析，输出驾驶模式；同时对行驶工况相关参数进行聚类分析，输出行驶工况；

步骤3：分别建立线控底盘系统中的主动悬架、线控转向和线控制动的能耗模型，根据采集的数据，计算出当前时间段内线控底盘的能耗大小，并根据驾驶模式和行驶工况，预测下一时间段内线控底盘的能耗需求，输出线控制动控制单元控制信号、线控转向控制单元控制信号和主动悬架控制单元控制信号；

步骤4：线控制动控制单元信号分别控制液压制动单元、踏板模拟单元和再生制动单元工作；线控转向控制单元信号分别控制液压转向单元、电动转向单元和转向路感模拟单元工作，主动悬架控制单元信号控制主动悬架单元工作，实现线控底盘能耗优化。