[发明专利]一种基于车联网的车辆自适应巡航控制系统及其控制方法

摘要

本发明涉及一种基于车联网的车辆自适应巡航控制系统及其控制方法，通过确定车辆的当前状态，由传感机构感知周围交通环境以及与前车的距离和速度差，结合由数据库通过通讯设备得到的诸如下游路况、下游红绿灯配时、下游路面坡度等信息，最后由控制器中植入的优化控制算法综合已有信息，对车辆的未来速度及动力总成状态进行优化，并通过控制器将指令传达至车辆总成。本发明包括以下有益效果：1、对未来交通状况作出最优反应，减少能源浪费；2、对周围交通状态作出最优反应，减少不必要的能量需要，减少浪费；3、同时对车辆速度和动力总成完成优化控制，最大化能量利用效率。

主权项

1.一种基于车联网的自适应巡航控制系统的控制方法，其特征在于：所述控制系统包括设于车辆上的信息采集模块，所述信息采集模块连接至数据库，所述数据库中包括下游路况数据模块、下游红绿灯配时模块、下游路面坡度信息模块和可变限速信息模块；所述数据库连接至控制器，所述控制器连接至车辆总成，所述车辆总成包括车辆动力系统及车辆传动系统，所述车辆动力系统包括引擎，所述车辆传动系统包括变速箱；所述方法包括以下步骤：步骤1.1：用户设定控制时间T；T＞0；步骤1.2：用户设定控制器每隔时间T₀汇总一次数据库中的数据；0＜T₀＜T；步骤1.3：计时开始；步骤1.4：利用数据库中的数据，计算确定车辆当前的目标平均速度v_target，以及车辆的目标终态速度v_tf.v_target≥0，v_tf≥0；步骤1.5：利用数据库中的数据、车辆当前的目标平均速度v_target及车辆的目标终态速度v_tf，优化未来时间T内的车辆的引擎的扭矩和变速箱的档位值；优化包括以下步骤：步骤1.5.1：定义车辆状态矩阵；步骤1.5.2：定义车辆动态方程；步骤1.5.3：定义代价函数；步骤1.5.4：使用庞德里亚金极大值原理求解代价函数，求得的加速度和档位满足约束条件时，反馈加速度值为车辆的引擎的扭矩，反馈档位值为变速箱的档位值；步骤1.6：完成优化后，控制器反馈数据至车辆引擎和变速箱，车辆采用反馈的车辆的引擎的扭矩和变速箱的档位值运行，计时达到时间T₀后，进行步骤1.3。