基于车联网技术的纯电动汽车转矩决策优化

《基于车联网技术的纯电动汽车转矩决策优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、A版基于车联网技术的纯电动汽车转矩决策优化谷靖孙俊张霏霏顾铮珉叶先军(上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804)【摘要】首先建立对转矩决策优化算法的数学描述，然后基于模型预测控制算法框架将全局优化问题转化为局部优化问题，并采用动态规划算法对转矩决策优化问题进行求解，最后通过仿真对转矩决策优化算法进行验证。结果表明，对于所设定的仿真工况采用转矩决策优化算法可提高车辆能量利用效率达9．63％。【Abstract】Firstly，amathematicdescriptiontotheproblemofdrivingtorqueplanningis

2、giv—en．AndmodelpredictivecontrolanddynamicprogrammingareemployedtoderivealocaloptimalSO-lution．Simulationresuhshowsthat，theenergyefficiencyofthebatteryelectricvehiclecouldbeim—provedby9．63％usingtargettorqueplanningunderthespecifieddrivingcondition．【关键词】纯电动汽车转矩决策优化车联网动态规划doi：10．

3、3969／j．issn．1007-4554．2015．06．01由于行驶任务确定的总行驶距离一般较长，0引言全局优化的计算量太大，因此已有研究大多基于模型预测控制(MPC)的框架，将全局优化问题转随着车联网技术的发展，车辆控制系统可获化为局部优化问题。每次仅考虑从当前的地点或知关于车辆、道路以及交通状况等信息，包括车辆时刻起始的一段空间或时间域上的优化问题。的位置和速度、前方道路的坡度和曲率、交通信号MPC算法得到的是局部最优解，也可称为全局次灯的位置和状态切换时刻、与前车的相对距离和优解。在最优控制问题具体解法的选择上，有多相对速度等。在此基础上，

4、车辆控制系统可根据点打靶法’3j、动态规划算法J、启发式算法J、模给定的行驶任务，优化车辆在各行驶阶段的总转糊算法以及专家系统等。根据不同的工况设矩(功率)需求和车速轨迹，即以更优化的控制策定，具体的经济性提升效果大致在2％～10％略针对驾驶员的部分不合理操作提出建议或进行之间。纠正，从而提升车辆在整个行驶方面的经济性。目前，在已经完成的对基于交通信号灯信息戴姆勒·克莱斯勒公司基于传统的自适应巡的能量决策优化问题的研究中，所使用的优化控航系统，提出的预测巡航控制系统(PCC)的概制算法均比较简单，一般只是基于简单的逻辑规念⋯，代表了对这类问题研究的典

5、型思路，其控制则，或是基于已经设定的某种行驶模式进行优化，系统根据GPS导航，结合3D数字地图，提前获取虽然可以实现能效的提升，但其结果并非其最优前方道路坡度的信息，优化车辆的速度变化轨迹，解，还有优化潜力有待进一步发掘。从而提高车辆经济性。本文以纯电动汽车为研究对象，考虑在城市收稿日期：2015—03—03上海汽车2015．06·3·交通工况下的基于车联网技术的转矩决策优化问题，即基于车联网技术所提供的关于车辆道路、交通状况信息，优化车辆的总扭矩需求和车速轨迹，以提升纯电动汽车的能量利用效率。首先建立对转矩决策优化问题的数学描述。然后基于模型预测控

6、制算法框架将全局优化问题转化为局部优化问题，并采用动态规划算法对转矩决策优化问题进行求解。最后通过仿真对所开发的算法进行图1典型的城市道路交通工况验证。目标函数中还考虑了车辆的行驶时间，即1转矩决策优化问题f~-Pd』=fds(1)式中：S为行驶任务对应的总行驶距离；P为电驱图1所示为典型的城市道路交通工况场景，动系统的输入功率，即电池的输出功率；为行驶包括道路坡度变化、车辆接近交通信号灯以及跟时间的权重系数，反映了时间消耗相对于系统能车工况。在坡度变化的路段上，为提高经济性车耗的权重。增大口会使车辆趋向于以更高的速度辆应充分利用自身的惯性，减小在上

7、坡路段的驱行驶，反之会使车速降低。值是驾驶员目标车速动转矩和下坡路段的制动转矩输出。对于车辆接vtarg的函数，即近交通信号灯的工况，由于信号灯的状态切换时／3=h()(2)刻已知，可以尽量使车辆在绿灯时到达并通过交电驱动系统的输入功率P可表示为通信号灯，减少停车等待时间，避免不合理的加减速操作。对于跟车工况，本文只考虑跟车的安全P{f，T>o叩m(3)性，即保持与前车合理的安全距离和相对车速，因【T09r／，Ts0此可将跟车工况看作是对车速的上限约束。考虑式中：Tm、09和叼分别为电机的输出转矩、转速到前车行为的随机性，本文在求解转矩决策优化和效率

8、。城市道路的坡度一般均比较小，则根问题时，先不考虑前车行为，得到优化结果之后，据车辆纵向动力学模型，电机输出