[发明专利]一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法

权利要求书

1.一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法，其特征在于，该方法是基于坡度参数和滚动阻力系数表征的道路变化参数，由包括道路坡度参数检测模块、车辆行驶特征检测模块、第一测量值修正模块、第二测量值修正模块、行驶参数预测模块、行驶工况数据库、道路滚阻参数模块、滚动阻力系数库、需求功率计算模块、控制单元构成的汽车行驶需求功率预测系统来实现预测汽车行驶需求功率；

该预测方法的具体步骤如下：

S101：初始化，坡度参数、行驶参数均设为0，行驶工况数据库内包括多个基本工况，每个基本工况包括多个随时间变化的行驶参数；

S102：道路坡度参数检测模块检测汽车行驶过程中的坡度参数，经第一测量值修正模块修正后，更新储存于控制单元中的坡度参数；其中，第一测量值修正模块根据道路纵向坡度和道路横向坡度计算合成坡度作为修正后的坡度参数；

S103：车辆行驶特征检测模块检测汽车的行驶参数，第二测量值修正模块根据行驶参数校正车辆纵向加速度以及路面峰值附着系数，并更新储存于控制单元中的行驶参数中的车辆纵向加速度；所述车辆纵向加速度定义为时间内的平均加速度；其中，当行驶参数部分需要修正时，则修正后的行驶参数包括部分修正的行驶参数和车辆行驶特征检测模块检测的不用修正的部分行驶参数；

S104：控制单元将修正后的行驶参数与行驶工况数据库中每个基本工况的行驶参数作为比较量，采用欧几里得贴近度方法，当贴近度小于阈值时，将修正后的行驶参数及其对应的实际行驶工况，增补到行驶工况数据库中；

S105：行驶参数预测模块根据修正后的行驶参数，采用欧几里得贴近度方法，从行驶工况数据库选取贴近度最大的基本工况作为行驶工况，将该行驶工况下一个时间内的行驶参数的线性预估作为实际行驶工况的行驶参数的预测值；

S106：道路滚阻参数模块根据行驶参数和路况，所述路况通过所述路面峰值附着系数进行判断，采用启发式算法和模糊控制方法，当车速高于预设的速度时，从滚动阻力系数库中选取对应的滚动阻力系数，当车速未高于预设的速度时，根据路面峰值附着系数选择对应路况下的滚动阻力系数；

S107：需求功率计算模块根据修正后的坡度参数、行驶参数的预测值和滚动阻力系数，利用汽车功率平衡方程式，计算汽车需求功率的预测值；所述汽车功率平衡方程式为：

其中是汽车传动系统总传动比；f 是选取的滚动阻力系数；m是汽车的质量；g是重力加速度；是测量的俯仰角；是合成坡度；是汽车行驶车速；是空气阻力系数；A是汽车迎风面积；δ是汽车旋转质量转换系数；a是汽车纵向加速度的预测值；P_f是克服滚动阻力所需的功率，P_i是克服坡度阻力所需的功率，P_w是克服空气阻力所需的功率，P_j是克服加速阻力所需的功率；

其中，所述车辆行驶特征检测模块检测到的行驶参数包括：时间内车轮最大滑转率，所述路面峰值附着系数的校正步骤包括：

根据车轮最大滑转率反算得到路面峰值附着系数Φ₁，利用校正后的所述车辆纵向加速度反算得到等效坡度值，通过所述等效坡度值反算得到此时的路面峰值附着系数Φ₂；

给定路面峰值附着系数Φ₁权重系数x₂，给定由所述等效坡度值反算出的路面峰值附着系数Φ₂权重系数y₂，且x₂y₂，x₂+y₂=1，则输出的路面峰值附着系数的修正值为。

2.根据权利要求1所述一种基于道路变化的汽车行驶需求功率预测方法，其特征在于，所述道路坡度参数检测模块检测的坡度参数包括汽车行驶过程中的纵向俯仰角、横向横滚角以及车辆与路面之间的纵向夹角和横向夹角。