基于车速谱分析的车辆控制方法、系统、设备及介质与流程

1.本发明涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种基于车速谱分析的车辆控制方法、系统、设备及介质。


背景技术：

2.燃料电池汽车广泛应用的难点在于燃料电池自身和氢气成本高，提高燃料电池寿命和效率是燃料电池汽车发展的关键因素，在短期内燃料电池技术难以有重大突破的条件下，能量管理技术是现在最有效、最实用的技术手段。
3.能量管理技术可以有效降低行驶工况对燃料电池变载需求，提升燃料电池使用寿命；同时，在满足单次行驶工况的要求下，降低燃料电池工作点瞬时功率，提升总体效率，降低氢气消耗。以此从整个生命周期上降低燃料电池汽车的使用成本。
4.目前对燃料电池的功率控制都是针对瞬时的驱动需求和车辆及其零部件自身特性，得出的优化结果。现有技术没有将驾驶员的行驶需求、道路交通情况和车辆作为一个整体来考虑，使得目前的燃料电池车的能耗较高。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的目的在于，提供一种基于车速谱分析的车辆控制方法、系统、设备及介质。
6.第一方面，本发明提供一种基于车速谱分析的车辆控制方法，包括：
7.s1.接收驾驶员输入的期望到达时间ttar；
8.s2.计算车速谱对应的预计到达时间tprd，将预计到达时间tprd与期望到达时间ttar进行对比：
9.s21.若预计到达时间tprd大于或等于期望到达时间ttar，则控制车辆按照所述车速谱行进；
10.s22.若预计到达时间tprd小于期望到达时间ttar，运算并更新所述车速谱，并控制车辆按照更新后的所述车速谱行进。
11.上述技术方案在一种实施方式中，所述运算并更新所述车速谱，包括：
12.s221.计算当前车辆配置下最优车速区间vopt及百公里能耗wopt；
13.s222.计算第i段车速大于优车速区间vopt的速度段的速度vpic
‑
i，并计算出其百公里能耗wpic
‑
i；
14.s223.计算百公里能耗wopt与百公里能耗wpic
‑
i的偏差比例ki，ki＝wpic
‑
i/wopt；
15.s224.将各速度段对应的偏差比例ki从大到小排序，选取偏差比例ki值较大的速度段；
16.s225.将偏差比例ki值较大的速度段中车速大于最优车速区间vopt的部分降低为原车速的tprd/ttar倍；
17.s226.将降低为原车速的tprd/ttar倍的车速更新进所述车速谱。
18.上述技术方案在一种实施方式中，所述选取偏差比例ki值较大的速度段，包括：选取偏差比例ki值排在前50％的速度段。
19.上述技术方案在一种实施方式中，所述运算并更新所述车速谱，还包括：
20.s227.将降低为原车速的tprd/ttar倍的车速返回步骤s221
‑
s225，直至tprd/ttar等于1。
21.第二方面，本发明还提供一种基于车速谱分析的车辆控制系统，包括：
22.收发模块，用于接收驾驶员输入的期望到达时间ttar；
23.运算控制模块，用于计算车速谱对应的预计到达时间tprd，将预计到达时间tprd与期望到达时间ttar进行对比：
24.若预计到达时间tprd大于或等于期望到达时间ttar，则控制车辆按照所述车速谱行进；
25.若预计到达时间tprd小于期望到达时间ttar，运算并更新所述车速谱，并控制车辆按照更新后的所述车速谱行进。
26.第三方面，本发明还提供一种车辆能量管理控制设备，所述设备包括存储装置和处理器，所述存储装置用于存储一个或多个程序；
27.当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，所述处理器实现如上述任一项所述的基于车速谱分析的车辆控制方法。
28.第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其存储有至少一个程序，其特征在于，当所述程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的基于车速谱分析的车辆控制方法。
29.相对于现有技术，本发明通过接收驾驶员输入的期望到达时间ttar，计算车速谱对应的预计到达时间tprd，将预计到达时间tprd与期望到达时间ttar进行对比，直接控制车辆按照所述车速谱行进，或者运算并更新所述车速谱，并控制车辆按照更新后的所述车速谱行进，结合驾驶员的驾驶需求，实现了基于车速谱分析的车辆控制，有效降低车辆能耗水平，解决了现有技术的车辆行进控制不实时、未根据驾驶员实际需求等实际情况进行控制调整、能耗高等问题。
30.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
31.图1是本发明的基于车速谱分析的车辆控制方法的示例性流程框图。
32.图2是本发明的基于车速谱分析的车辆控制系统的示例性框图。
具体实施方式
33.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的实施方式的例子。
34.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关
联的列出项目的任何或所有可能组合。
35.请参阅图1，图1是本发明的基于车速谱分析的车辆控制方法的示例性流程框图。
36.第一方面，本发明提供一种基于车速谱分析的车辆控制方法，该方法可以通过汽车管理设备实现，其具体包括：
37.s1.接收驾驶员输入的期望到达时间ttar；
38.s2.计算车速谱对应的预计到达时间tprd，将预计到达时间tprd与期望到达时间ttar进行对比：
39.s21.若预计到达时间tprd大于或等于期望到达时间ttar，则控制车辆按照所述车速谱行进；
40.s22.若预计到达时间tprd小于期望到达时间ttar，运算并更新所述车速谱，并控制车辆按照更新后的所述车速谱行进。
41.具体地，上述步骤s22中，所述运算并更新所述车速谱，包括：
42.s221.计算当前车辆配置下最优车速区间vopt及百公里能耗wopt。
43.s222.计算第i段车速大于优车速区间vopt的速度段的速度vpic
‑
i，并计算出其百公里能耗wpic
‑
i。
44.s223.计算百公里能耗wopt与百公里能耗wpic
‑
i的偏差比例ki，ki＝wpic
‑
i/wopt。
45.s224.将各速度段对应的偏差比例ki从大到小排序，选取偏差比例ki值较大的速度段。
46.优选地，选取偏差比例ki值排在前50％的速度段。
47.s225.将偏差比例ki值较大的速度段中车速大于最优车速区间vopt的部分降低为原车速的tprd/ttar倍。
48.s226.将降低为原车速的tprd/ttar倍的车速更新进所述车速谱。
49.进一步，所述运算并更新所述车速谱，还包括：
50.s227.将降低为原车速的tprd/ttar倍的车速返回步骤s221
‑
s225，直至tprd/ttar等于1。
51.在时间充足的情况下，主动将车速向经济车速(较低)调整，从而均衡运输效率和能耗。对于车速偏离经济车速较远的工况片段，在调整中将获得更大的比重，从而达到使用较少时间的代价获得较大的能耗节省。
52.请进一步参阅图2，图2是本发明的基于车速谱分析的车辆控制系统的示例性框图。
53.第二方面，基于相同的发明构思，本发明还提供一种基于车速谱分析的车辆控制系统，包括：
54.收发模块，用于接收驾驶员输入的期望到达时间ttar；
55.运算控制模块，用于计算车速谱对应的预计到达时间tprd，将预计到达时间tprd与期望到达时间ttar进行对比：
56.若预计到达时间tprd大于或等于期望到达时间ttar，则控制车辆按照所述车速谱行进；
57.若预计到达时间tprd小于期望到达时间ttar，运算并更新所述车速谱，并控制车
辆按照更新后的所述车速谱行进。
58.在具体实施时，上述运算控制模块可以实现：
59.a.计算当前车辆配置下最优车速区间vopt及百公里能耗wopt。
60.b.计算第i段车速大于优车速区间vopt的速度段的速度vpic
‑
i，并计算出其百公里能耗wpic
‑
i。
61.c.计算百公里能耗wopt与百公里能耗wpic
‑
i的偏差比例ki，ki＝wpic
‑
i/wopt。
62.d.将各速度段对应的偏差比例ki从大到小排序，选取偏差比例ki值较大的速度段。
63.优选地，选取偏差比例ki值排在前50％的速度段。
64.e.将偏差比例ki值较大的速度段中车速大于最优车速区间vopt的部分降低为原车速的tprd/ttar倍。
65.f.将降低为原车速的tprd/ttar倍的车速更新进所述车速谱。
66.g.将降低为原车速的tprd/ttar倍的车速返回步骤s221
‑
s225，直至tprd/ttar等于1。
67.第三方面，基于相同的发明构思，本发明还提供一种车辆能量管理控制设备，所述设备包括存储装置和处理器，所述存储装置用于存储一个或多个程序；
68.当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，所述处理器实现如所述的基于车速谱分析的车辆控制方法。
69.所述设备还可以优选地包括通信接口，所述通信接口用于与外部设备进行通信和数据交互传输。
70.需要说明的是，所述存储器可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(nonvolatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
71.在具体实现上，如果存储器、处理器及通信接口集成在一块芯片上，则存储器、处理器及通信接口可以通过内部接口完成相互间的通信。如果存储器、处理器和通信接口独立实现，则存储器、处理器和通信接口可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。
72.第四方面，基于相同的发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其存储有至少一个程序，其特征在于，当所述程序被处理器执行时，实现如所述的基于车速谱分析的车辆控制方法。
73.应当理解，所述计算机可读存储介质为可存储数据或程序的任何数据存储设备，所述数据或程序其后可由计算机系统读取。计算机可读存储介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、cd
‑
rom、hdd、dvd、磁带和光学数据存储设备等。计算机可读存储介质还可分布在网络耦接的计算机系统中使得计算机可读代码以分布式方式来存储和执行。
74.计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、射频(radio frequency，rf)等，或者上述的任意合适的组合。
75.在一些实施方案中，计算机可读存储介质可以是非暂态的。
76.相对于现有技术，本发明通过接收驾驶员输入的期望到达时间ttar，计算车速谱对应的预计到达时间tprd，将预计到达时间tprd与期望到达时间ttar进行对比，直接控制车辆按照所述车速谱行进，或者运算并更新所述车速谱，并控制车辆按照更新后的所述车速谱行进，结合驾驶员的驾驶需求，实现了基于车速谱分析的车辆控制，有效降低车辆能耗
水平，解决了现有技术的车辆行进控制不实时、未根据驾驶员实际需求等实际情况进行控制调整、能耗高等问题。
77.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。