一种预见性巡航节油控制方法、装置及存储介质与流程

1.本技术属于车辆控制技术领域，尤其涉及一种预见性巡航节油控制方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.随着近年来商用车燃油消耗、排放限值相关法规不断升级，如何进行技术创新进一步降低车辆能源消耗成为当今oem面对的最紧迫问题之一。而车辆能源消耗与人、车、路三方面因素强相关，传统的整车节能技术研究主要集中于车辆维度，专注于动力总成系统的匹配、优化，经过近些年的技术升级，专注于车辆维度的节能技术潜力日益减小，需从其他维度突破技术局限，寻找新的节能方向。


技术实现要素：

3.为克服上述现有技术的不足，本技术提出一种预见性巡航节油控制方法、装置及存储介质。
4.本技术具体是通过以下技术方案来实现的：
5.第一方面提供一种预见性巡航节油控制方法，所述方法包括：
6.获取终端平台发送的车辆前方的第一道路信息，所述第一道路信息包括所述车辆定位位置的第一坡度；
7.判断所述第一坡度是否为零；
8.当所述第一坡度＞零时，根据所述第一坡度、所述车辆的第一车速及所述第一车速下的不同变速器档位，计算出所述车辆在最低燃油效率时的发动机扭矩及第一变速器挡位，并控制所述车辆的动力执行模块按照所述发动机扭矩和所述第一变速器挡位实现所述车辆的节油行驶；
9.当所述第一坡度≤零时，控制所述车辆进入滑行加速模式；
10.当所述滑行的第二车速超过设定的巡航车速的上限阈值时，则控制所述动力执行模块进行降速，直至所述第二车速恢复至所述设定的巡航车速。
11.可选的，所述控制所述车辆的动力执行模块进行降速，直至所述第二车速恢复至所述设定的巡航车速包括：
12.首选调用发动机制动降低车速，若车速依然持续增加，则调用缓速器制动或ebs电子制动系统进行减速，直至所述第二车速恢复至所述设定的巡航车速。
13.可选的，所述方法还包括：
14.接收所述车辆的采集模块采集的车辆前方的第二道路信息，所述第二道路信息包括所述车辆定位位置的第二坡度；
15.将所述第二道路信息发送至所述终端平台，其中，所述车辆还能够获取所述终端平台利用所述第二道路信息进行数据扩充后得到的第三道路信息。
16.可选的，所述方法还包括：
17.接收所述车辆的采集模块采集的驾驶行为参数，所述驾驶行为参数为改变所述车辆的行驶状态所需进行的行为参数；
18.根据所述驾驶行为参数进行驾驶行为习惯分析，并映射成相应的驾驶员数据模型；
19.将所述驾驶员数据模型发送至所述终端平台，其中，所述车辆还能够获取所述终端平台筛选出的最优所述驾驶员数据模型。
20.可选的，所述驾驶行为参数包括发动机扭矩、变速器挡位、方向盘角速度变化率、转向灯开闭参数。
21.第二方面提供一种预见性巡航节油控制装置，包括：
22.获取模块，用于获取终端平台发送的车辆前方的第一道路信息，所述第一道路信息包括所述车辆定位位置的第一坡度；
23.判断模块，用于判断所述第一坡度是否为零；
24.控制模块，用于当所述坡度＞零时，根据所述第一坡度、所述车辆的第一车速及所述第一车速下的不同变速器档位，计算出所述车辆在最低燃油效率时的发动机扭矩及第一变速器挡位，并控制所述车辆的动力执行模块按照所述发动机扭矩和所述第一变速器挡位实现所述车辆的节油行驶；
25.当所述坡度≤零时，控制所述车辆进入滑行加速模式；
26.当所述滑行的第二车速超过设定的巡航车速的上限阈值时，则控制所述动力执行模块进行降速，直至所述第二车速恢复至所述设定的巡航车速。
27.可选的，所述控制模块，还具体用于，当所述滑行的第二车速超过设定的巡航车速的上限阈值时，首选调用发动机制动降低车速，若车速依然持续增加，则调用缓速器制动或ebs电子制动系统进行减速，直至所述第二车速恢复至所述设定的巡航车速。
28.可选的，所述控制装置还包括：
29.第一接收模块，用于接收所述车辆的采集模块采集的车辆前方的第二道路信息，所述第二道路信息包括所述车辆定位位置的第二坡度；
30.第一发送模块，用于将所述第二道路信息发送至所述终端平台，其中，所述车辆还能够获取所述终端平台利用所述第二道路信息进行数据扩充后得到的第三道路信息。
31.可选的，所述控制装置还包括：
32.第二接收模块，用于接收所述车辆的采集模块采集的驾驶行为参数，所述驾驶行为参数为改变所述车辆的行驶状态所需进行的行为参数；
33.分析模块，用于根据所述驾驶行为参数进行驾驶行为习惯分析，并映射成相应的驾驶员数据模型；
34.第二发送模块，将所述驾驶员数据模型发送至所述终端平台，其中，所述车辆还能够获取所述终端平台筛选出的最优所述驾驶员数据模型。
35.第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行第一方面所述的预见性巡航节油控制方法的步骤。
36.与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
37.1、本发明基于云端数据平台与车载服务器实时交互，实现道路信息提前感知，预
先进行动力输出参数调整，以最经济、节油的方式进行爬坡、下坡，实现整车巡航油耗最低，从而提高了整车的智能化水平，降低了车辆燃油消耗，增加了车辆的续航里程，进一步降低了整车运营成本。
38.2、本发明通过云端数据平台的数据收集、处理、储存，形成一个涵盖主流交通运输线路的道路信息大数据库，数据可实时共享给任意道路车辆，拓宽了系统的适用面，具有较强的推广价值。
39.3、本发明通过采集每段道路上司机的驾驶行为，并由云端数据平台择优筛选出最佳驾驶员模型，指导驾驶员以最安全、高效、节能的方式实现车辆控制。
附图说明
40.图1为本技术实施例所提供的一种预见性巡航节油控制方法的实现流程图；
41.图2为本技术实施例所提供的预见性巡航控制算法实现逻辑图；
42.图3为本技术实施例所提供的一种预见性巡航节油控制装置的示意图；
43.图4为本技术实施例所提供的一种预见性巡航节油控制装置的示意图。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
45.下面将结合具体实施例对本技术的技术方案加以解释。
46.图1示出了本技术实施例所提供的一种预见性巡航节油控制方法的实现流程；
47.具体的，所述方法包括：
48.步骤101，获取终端平台发送的车辆前方的第一道路信息，所述第一道路信息包括所述车辆定位位置的第一坡度；
49.步骤102，判断所述第一坡度是否为零；
50.步骤103，当所述第一坡度＞零时，根据所述第一坡度、所述车辆的第一车速及所述第一车速下的不同变速器档位，计算出所述车辆在最低燃油效率时的发动机扭矩及第一变速器挡位，并控制所述车辆的动力执行模块按照所述发动机扭矩和所述第一变速器挡位实现所述车辆的节油行驶；
51.步骤104，当所述第一坡度≤零时，控制所述车辆进入滑行加速模式；
52.当所述滑行的第二车速超过设定的巡航车速的上限阈值时，则控制所述动力执行模块进行降速，直至所述第二车速恢复至所述设定的巡航车速。
53.其中的第一道路信息还可以包括车辆前方道路车道线的曲率半径，路面细纹特征等信息，终端平台为聚集了大量不同道路路段上道路信息的大数据云端平台；而所述车辆定位位置的获取可以采用车载的gps定位系统获得；
54.所述动力执行模块包括用于控制发动机扭矩的发动机控制单元、用于控制变速器挡位的变速器控制单元及用于所述车辆降速的制动系统。
55.具体的，所述车辆的巡航控制过程可以采用如下算法实现：
56.当所述第一坡度＞零时，也即车辆处于爬坡状态：
57.发动机扭矩计算
58.根据车辆行驶功率平衡方程，匀速行驶状态下整车阻功率计算公式为：
[0059][0060]
式中：n
t
—车辆总传动效率，f—滚动阻力，θ—道路坡度，u—车速，cd—风阻系数，a—迎风面积。上式中除θ外均为系统标定量，θ为所述的第一坡度。
[0061]
由式1可推出发动机的需求扭矩
[0062][0063]
式中，n-发动机转速。
[0064]
车速与发动机转速的关系为：
[0065][0066]
式中，u—车速，r—车轮半径，ig—变速器挡位，i0—驱动桥速比。
[0067]
滚动阻力计算公式为：
[0068]
f＝0.0041 0.0000256u
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0069]
根据式3可得到当前巡航车速对应某一挡位下的发动机转速；根据式1可得到给定坡度下，整车维持某巡航车速需克服的外界阻功率；联合式2可得到当前挡位下需求的发动机扭矩。
[0070]
依据上述计算式便可得到任意爬坡车速下对应的发动机扭矩，但由于变速器存在多个挡位，同一车速下不同挡位计算出的发动机扭矩不同，为保证爬坡过程中的油耗最低，需根据发动机万有数据计算出各个挡位对应的发动机燃油消耗率序列，通过选取序列中的最低燃油效率来最终决定发动机输出扭矩及变速器挡位。
[0071]
具体计算过程如下：
[0072]
发动机万有特性数据，为发动机固有属性，数据格式如下：
[0073]
转速n扭矩t燃油消耗率be——————————————————
[0074]
联合式1—4，可得到一组发动机转速、扭矩及变速器挡位，结合发动机万有特性数据，利用linear线性插值原理进行插值，得一个燃油消耗率be1，依次类推可得到变速器各挡位下对应的燃油消耗率值序列(be1、be2、be3.......ben)。针对该序列值，若存在的发动机扭矩值超出发动机万有数据表中给定转速下发动机扭矩极限值，则该be值无效。在剩余的有效序列中选取最小be对应的发动机扭矩、变速器挡位作为控制信号，也即最小be对应的发动机扭矩、变速器挡位为在最低燃油效率时的发动机扭矩及第一变速器挡位。
[0075]
当所述第一坡度≤零时，也即车辆处于下坡状态时，
[0076]
为提升节油效果，车辆下坡前应提前滑行减速，然后利用下坡过程中的重力分量进行加速，使得整个过程中，车速均值相同，但滑行过程中发动机不喷油，降低整车油耗。根
据车辆行驶阻力平衡方程，平路上车辆的减速度计算公式为：
[0077][0078]
式中，δ—质量转换系数。
[0079]
依据式5可计算距离前方下坡路段拐点的平路滑行距离s，设定下坡拐点的巡航车速为0.92倍巡航车速，即已知开始滑行车速和末始滑行车速，根据式5可求解每个车速变化段内的减速度序列(a1、a2、........an)，对其进行二次积分，即可获得滑行距离s，数据库存储服务器提供的前方道路坡度gps信息，当车辆距离前方拐点的距离等于s时，则控制发动机停止喷油(扭矩为零，发动机被车轮反拖)。
[0080]
进入下坡滑行路段，车辆持续滑行加速，若车速超过设定的滑行车速上限，则可以首选调用发动机制动降低车速，若车速依然持续增加，则调用缓速器制动(若车辆配备)或ebs电子制动系统进行减速，直至车辆恢复至巡航车速。
[0081]
此外，上述控制算法可以集成在所述车辆的数据存储服务器中，而数据存储服务器与所述终端平台之间可以采用车载智能远程通讯模块实现通讯联系，终端平台利用车载智能远程通讯模块将前方道路信息传输给数据储存服务器；其中的前方道路信息可以为距离本车前方3～5公里道路信息数据包，该处的3-5公里处的位置可以通过gps定位获取。
[0082]
在一种可实现的方式中，所述方法还包括：
[0083]
接收所述车辆的采集模块采集的车辆前方的第二道路信息，所述第二道路信息包括所述车辆定位位置的第二坡度；
[0084]
将所述第二道路信息发送至所述终端平台，其中，所述车辆还能够获取所述终端平台利用所述第二道路信息进行数据扩充后得到的第三道路信息。
[0085]
上述的采集模块可以包括安装在车辆正前方的高精度单目/双目摄像头，利用其图像采集、识别处理技术，实时获取车辆前方道路车道线的曲率半径，路面细纹特征等信息；
[0086]
上述的采集模块还可以包括车载的高精度坡度传感器，用于与高精度单目/双目摄像头配合获取对应道路gps定位点处的准确坡度信息，此外，采集模块还可以通过can总线将所采集信息发送至数据库存储服务器进行转存。
[0087]
通过将采集的所述车辆前方实时的道路信息，并将其传送至终端平台进行数据容量扩充，能够不断丰富大数据终端平台的数据信息，增强道路区域适应性，实现交通路网全覆盖。
[0088]
在一种可实现的方式中，所述方法还包括：
[0089]
接收所述车辆的采集模块采集的驾驶行为参数，所述驾驶行为参数为改变所述车辆的行驶状态所需进行的行为参数；
[0090]
根据所述驾驶行为参数进行驾驶行为习惯分析，并映射成相应的驾驶员数据模型；
[0091]
将所述驾驶员数据模型发送至所述终端平台，其中，所述车辆还能够获取所述终端平台筛选出的最优所述驾驶员数据模型。
[0092]
通过采集的驾驶行为参数，并进行司机的驾驶行为习惯分析，然后映射成每位司机的驾驶员数据模型，最后将驾驶员数据模型发送至大数据终端平台，使得大数据终端平
processing unit，简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称soc)的形式实现。
[0110]
图4为本发明一实施例提供的预见性巡航节油控制装置的示意图，该装置可以集成于终端设备或者终端设备的芯片，该终端可以是具备图像获取功能的计算设备。
[0111]
该装置包括：存储器、处理器。
[0112]
存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
[0113]
可选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
[0114]
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0115]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0116]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0117]
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：random access memory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0118]
上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。