智能网联混合动力车辆速度规划的多目标协同控制研究*
2021-08-12解少博罗慧冉张乾坤张康康
汽车工程 2021年7期
解少博,罗慧冉,张乾坤,张康康
(长安大学汽车学院,西安 710064)
前言
开发智能网联新能源汽车是实现节能减排、提升车辆性能和促进汽车产业转型升级的必然趋势,已成为全球汽车厂商和科研机构关注的热点。同时,通信技术的高速发展使得V2X技术不断演进,车辆与道路以及行驶环境之间的信息交互不断增强,也在客观上加快了车辆智能化的步伐。
在智能网联汽车行驶过程中,基于V2X获取的道路交通信息对车速进行实时规划是提高行驶安全性、机动性、经济性和通行效率的必然要求。行驶速度首先影响到车辆的机动性。同时,速度需求决定了功率需求,即要求动力系统进行响应,而智能网联混合动力汽车具有电池和发动机等多个能量源,为提高经济性,应该合理地进行功率分配,即要求进行能量分配策略的设计。与此同时,能量分配中电池输出功率的大小又会对其寿命造成影响,过多地使用电池的电能尽管可以提升经济性(行驶单位里程的电池电能成本要远小于燃料成本),但会加速电池的老化,从而增加电池老化成本。另外,车速也会影响到乘坐的舒适性,如波动式的速度会严重影响舒适性。由此可知,智能网联混合动力汽车的安全性、舒适性、机动性、能量分配和电池老化是相互影响的,需要对诸多目标协同优化与控制才能全面提升车辆的性能。
现有研究多从经济性驾驶的角度来优化行驶速度。如文献[1]中基于庞特里亚金极小值原理(PMP)制定最佳的速度轨迹以减少油耗。……
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