CN107093227A - 整车运行工况识别方法、装置和整车运行控制系统 - Google Patents
整车运行工况识别方法、装置和整车运行控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种整车运行工况识别方法、装置和整车运行控制系统，其中方法包括根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；以预设周期为积分区间获取所述车速特征函数的积分值；若在给定的连续预设周期内积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。本发明实施例通过已知路谱的曲线与采样的实际运行路况的曲线，计算两条曲线之间对应各采样点的距离，并结合积分控制算法，判断两条曲线的相似性，从而可以很好的估算整车的实际运行路况。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车智能控制技术领域，特别是涉及一种整车运行工况识别方法、装置和整车运行控制系统。
背景技术
由于新能源汽车具备能耗低、污染少等特点，从而受到大力推崇。目前，新能源汽车的整车控制基本都采用了易于实现的开关控制策略，即根据储能系统的当前电量如动力电池SOC、超级电容SOE等，控制整车运行模式。然而，这种根据储能系统的当前电量的开关控制方式，存在较大的弊端：如当整车运行于不同工况下时，动力电池SOC难以估算，因此，就难以做到对整个运行工况的电量平衡，从而造成节能效果较差。
发明内容
基于此，有必要针对目前整车运行于不同工况下时难以估算电量而导致节能效果差的问题，提供一种整车运行工况识别方法、装置和整车运行控制系统。
一种整车运行工况识别方法，包括：
根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；
根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；
根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；
以预设周期为积分区间获取车速特征函数的积分值；
若在给定的连续预设周期内积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。
在其中一个实施例中，根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样，包括：
根据已知路谱按预设周期获取各采样点的速度；
按预设周期对各采样点的实际车速进行采样。
在其中一个实施例中，根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值，包括：
对预设周期内已知路谱中各采样点的速度进行除十取整的操作，获取已知路谱的车速特征值；
对预设周期内实际车速的各采样值进行除十取整的操作，获取实际的车速特征值。
在其中一个实施例中，根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数，包括：
将预设周期内已知路谱的车速特征值与对应采样点实际的车速特征值的差值表达式确定为车速特征函数。
在其中一个实施例中，预设参考值小于以预设周期为积分区间对已知路谱的车速特征值进行积分后的百分之五。
在其中一个实施例中，已知路谱为根据时间对速度的顺序采样曲线图。
一种整车运行工况识别装置，包括：
采样模块，用于根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；
车速特征值计算模块，用于根据采样模块的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；
车速特征函数确定模块，用于根据车速特征值计算模块计算的预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；
积分模块，用于以预设周期为积分区间对车速特征函数确定模块确定的车速特征函数进行积分，以获取积分值；
相似性判断模块，用于若在给定的连续预设周期内积分模块计算的积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。
一种整车运行控制系统，包括如上所述的整车运行工况识别装置以及控制模块，其中同，控制模块根据整车运行工况识别装置对实际路况的识别结果控制整车运行模式。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上方法所示的步骤。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上方法所示的步骤。
采用上述本发明技术方案的有益效果是：通过已知路谱的曲线与采样的实际运行路况的曲线，计算两条曲线之间对应各采样点的距离，并结合积分控制算法，判断两条曲线的相似性，从而可以很好的估算整车的实际运行路况。
附图说明
图1为一个实施例中整车运行工况识别方法的流程示意图；
图2为图1中已知路谱的曲线图；
图3为一个实施例中整车运行工况识别方法的流程示意图；
图4为一个实施例中整车运行工况识别方法的流程示意图；
图5为一个实施例中整车运行工况识别方法的流程示意图；
图6为一个实施例中整车运行工况识别装置的结构示意图；
图7为一个实施例中整车运行控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明实施例提供了一种整车运行工况识别方法，其可以应用于整车运行控制系统，图1为一个实施例中整车运行工况识别方法的流程示意图，如图1 所示，该方法可以包括如下步骤：
步骤S101，根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；
步骤S102，根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；
步骤S103，根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；
步骤S104，以预设周期为积分区间获取车速特征函数的积分值；
步骤S105，若在给定的连续预设周期内积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。
具体的，已知路谱是一条给定的根据时间对速度的顺序采样曲线图，如图2 所示，是一条关于时间、车速不断变化的曲线图，X轴为时间，用秒(S)表示， Y轴为车速，用千米/小时(km/h)表示。在本实施例中，通过已知路谱按预设周期如固定时间将该已知路谱的曲线分成N段，每一段表示一个工况块，每个工况块中又对应若干个已知车速，同时，以同样的周期按工况块对实际车速进行采样。然后分别通过除十取整的算法计算一个周期即一个工况块内对应的若干个已知车速的车速特征值，以及一个工况块内对应的若干个实际车速的车速特征值，从而将一个工况块内已知路谱的车速特征值与对应采样点实际的车速特征值的差值表达式确定为车速特征函数，并以该工况块为积分区间计算车速特征函数的积分值，如果在给定的连续阈值范围内计算的每一个工况块内的积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。本实施例通过已知路谱的曲线与采样的实际运行路况的曲线，计算两条曲线之间对应各采样点的距离，并结合积分控制算法，判断两条曲线的相似性，从而可以很好的估算整车的实际运行路况。
在一个实施例中，如图3所示，根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样，包括：
步骤S301，根据已知路谱按预设周期获取各采样点的速度；
如图2所示，已知路谱是一条关于时间、车速不断变化的曲线图，在本实施例中，可以按预设周期如固定时间1分钟将该已知路谱的曲线分成N段，每一段表示一个工况块，每个工况块又对应若干个已知车速的点，从而获取各工况块分别对应的若干个已知车速。
步骤S302，按预设周期对各采样点的实际车速进行采样。
相应的，在整车运行过程中，同样以固定时间1分钟按工况块对整车实际车速进行采样，在本实施例中，可以设工况块编号为iIndex，其中，iIndex≥1 且iIndex≤N，当iIndex>N时置1，从而获取整车运行中工况块iIndex对应的若干个实际车速值。
在一个实施例中，如图4所示，根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值，包括：
步骤S401，对预设周期内已知路谱中各采样点的速度进行除十取整的操作，获取已知路谱的车速特征值；
步骤S402，对预设周期内实际车速的各采样值进行除十取整的操作，获取实际的车速特征值。
具体的，将已知路谱的工况块Ni对应的若干个已知车速分别进行除十再取整的操作，从而得到与采样点速度对应的一系列较小的值(如1、2、3、4、5、 6、7等整数)，将这些较小的值作为已知路谱对应采样点的车速特征值，可以表示为f(Ni)。同时，将实际车速的工况块iIndex对应的若干个实际车速分别进行除十再取整的操作，从而得到与采样点对应的一系列较小的值，将这些较小的值作为实际车速对应采样点的车速特征值，可以表示为f(iIndex)。
在一个实施例中，根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数，包括：将一个工况块内已知路谱的车速特征值f(Ni) 与对应采样点实际的车速特征值f(iIndex)的差值表达式即f(Ni)-f(iIndex) 确定为车速特征函数，通过该车速特征函数f(Ni)-f(iIndex)可以计算已知路谱与实际车速之间对应采样点的距离。
在一个实施例中，根据预设周期即上述划分工况块的固定周期为积分区间，对该车速特征函数f(Ni)-f(iIndex)进行积分运算，从而求取其积分值。将求取的积分值与预设的参考值进行比较，如果在给定的连续阈值范围内计算的每一个工况块内的积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似，该积分值越小，表示相似程度越高；否则，表示实际已运行路况与已知路谱不相似，因此需要重新进行比较。在本实施例中，预设的参考值一般小于预设周期即划分工况块的固定周期为积分区间对已知路谱的车速特征值即f (Ni)进行积分后的百分之五。
其中，给定的连续阈值范围可以是5至15之间，对其相似度要求越高，其连续阈值范围可以取较大的值，本实施例中对此不做限定。举例来说，即至少应该是连续5个工况块进行比较的结果，均是其积分值小于预设的参考值，则表示实际运行路况与已知路谱相似，否则，需要重新进行比较，即对当前的实际车速按预设周期进行采样，按上述方法将当前实际车速的采样数据与已知路谱进行比较，判断其相似性。
图5为一个实施例中整车运行工况识别方法的流程示意图，如图5所示，该方法可以包括如下步骤：
步骤S501A，根据预设周期t将已知路谱划分为N个工况块；
步骤S501B，按预设周期t对实际车速进行采样；
在本实施例中，一个周期t对应一个工况块，实际车速采样的工况块编号可以设置为iIndex，其中，iIndex≥1且iIndex≤N，当iIndex>N时置1，初始时iIndex＝1。
步骤S502A，对预设周期t内已知路谱中各采样点的速度进行除十取整的操作，获取已知路谱的车速特征值；
步骤S502B，对预设周期t内实际车速的各采样值进行除十取整的操作，获取实际的车速特征值；
步骤S503，判断iIndex是否小于或等于N，若是则顺序执行步骤S504，否则执行步骤S510；
步骤S504，将预设周期t内已知路谱的车速特征值与对应采样点实际的车速特征值的差值表达式确定为车速特征函数；
步骤S505，以预设周期为积分区间对车速特征函数进行积分，以求取其积分值θiIndex；
步骤S506，判断积分值θiIndex是否小于或等于预设参考值，若是则顺序执行步骤S507，否则执行步骤S510；
步骤S507，令iIndex＝iIndex+1；
步骤S508，判断iIndex是否大于或等于连续阈值范围，若是则顺序执行步骤S509，否则返回执行步骤S501B按预设周期t对实际车速进行继续采样；
步骤S509，确定实际运行路况与已知路谱相似；
步骤S510，令iIndex＝1，并返回执行步骤S501B按预设周期t对实际车速进行继续采样。
本发明实施例还提供了一种整车运行工况识别装置，如图6所示，包括：
采样模块601，用于根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；
车速特征值计算模块602，用于根据采样模块601的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；
车速特征函数确定模块603，用于根据车速特征值计算模块602计算的预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；
积分模块604，用于以预设周期为积分区间对车速特征函数确定模块603确定的车速特征函数进行积分，以获取积分值；
相似性判断模块605，用于若在给定的连续预设周期内积分模块604计算的积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。
在一个实施例中，采样模块601具体可以用于：根据已知路谱按预设周期获取各采样点的速度；按预设周期对各采样点的实际车速进行采样。
在一个实施例中，车速特征值计算模块602具体可以用于：对预设周期内已知路谱中各采样点的速度进行除十取整的操作，获取已知路谱的车速特征值；对预设周期内实际车速的各采样值进行除十取整的操作，获取实际的车速特征值。
在一个实施例中，车速特征函数确定模块603具体可以用于：将预设周期内已知路谱的车速特征值与对应采样点实际的车速特征值的差值表达式确定为车速特征函数。
在一个实施例中，预设参考值小于以预设周期为积分区间对已知路谱的车速特征值进行积分后的百分之五。
在一个实施例中，已知路谱为根据时间对速度的顺序采样曲线图。
本发明实施例还提供了一种整车运行控制系统，如图7所示，包括：如图6 所示的整车运行工况识别装置701以及控制模块702，其中，控制模块702根据整车运行工况识别装置701对实际路况的识别结果控制整车运行模式如纯电模式与串联模式及并联模式之间的合理切换，发电时间点及功率点的优化控制等，通过整车运行工况识别装置701对路况进行有效识别，从而控制模块702可以高效的控制整车的运行，达到最佳的节能效果。其中，整车运行工况识别装置 701的详细描述可以参见图6对应的实施例中的相关内容，此处不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；以预设周期为积分区间获取车速特征函数的积分值；若在给定的连续预设周期内积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。
在一个实施例中，根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样，包括：根据已知路谱按预设周期获取各采样点的速度；按预设周期对各采样点的实际车速进行采样。
在一个实施例中，根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值，包括：对预设周期内已知路谱中各采样点的速度进行除十取整的操作，获取已知路谱的车速特征值；对预设周期内实际车速的各采样值进行除十取整的操作，获取实际的车速特征值。
在一个实施例中，根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数，包括：将预设周期内已知路谱的车速特征值与对应采样点实际的车速特征值的差值表达式确定为车速特征函数。
在一个实施例中，预设参考值小于以预设周期为积分区间对已知路谱的车速特征值进行积分后的百分之五。
在一个实施例中，已知路谱为根据时间对速度的顺序采样曲线图。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述程序时实现以下步骤：根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；以预设周期为积分区间获取车速特征函数的积分值；若在给定的连续预设周期内积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。
在一个实施例中，根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样，包括：根据已知路谱按预设周期获取各采样点的速度；按预设周期对各采样点的实际车速进行采样。
在一个实施例中，根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值，包括：对预设周期内已知路谱中各采样点的速度进行除十取整的操作，获取已知路谱的车速特征值；对预设周期内实际车速的各采样值进行除十取整的操作，获取实际的车速特征值。
在一个实施例中，根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数，包括：将预设周期内已知路谱的车速特征值与对应采样点实际的车速特征值的差值表达式确定为车速特征函数。
在一个实施例中，预设参考值小于以预设周期为积分区间对已知路谱的车速特征值进行积分后的百分之五。
在一个实施例中，已知路谱为根据时间对速度的顺序采样曲线图。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种整车运行工况识别方法，其特征在于，包括：
根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；
根据已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；
根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；
以所述预设周期为积分区间获取所述车速特征函数的积分值；
若在给定的连续预设周期内所述积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。
2.根据权利要求1所述的整车运行工况识别方法，其特征在于，所述根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样，包括：
根据已知路谱按预设周期获取各采样点的速度；
按预设周期对各采样点的实际车速进行采样。
3.根据权利要求2所述的整车运行工况识别方法，其特征在于，所述根据所述已知路谱和实际车速的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值，包括：
对预设周期内已知路谱中各采样点的速度进行除十取整的操作，获取已知路谱的车速特征值；
对预设周期内实际车速的各采样值进行除十取整的操作，获取实际的车速特征值。
4.根据权利要求3所述的整车运行工况识别方法，其特征在于，所述根据预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数，包括：
将所述预设周期内已知路谱的车速特征值与对应采样点实际的车速特征值的差值表达式确定为车速特征函数。
5.根据权利要求1所述的整车运行工况识别方法，其特征在于，所述预设参考值小于以所述预设周期为积分区间对所述已知路谱的车速特征值进行积分后的百分之五。
6.根据权利要求1所述的整车运行工况识别方法，其特征在于，所述已知路谱为根据时间对速度的顺序采样曲线图。
7.一种整车运行工况识别装置，其特征在于，包括：
采样模块，用于根据已知路谱按预设周期对实际车速进行采样；
车速特征值计算模块，用于根据所述采样模块的采样数据分别计算对应采样点的车速特征值；
车速特征函数确定模块，用于根据所述车速特征值计算模块计算的预设周期内已知路谱的车速特征值与实际的车速特征值确定车速特征函数；
积分模块，用于以所述预设周期为积分区间对所述车速特征函数确定模块确定的车速特征函数进行积分，以获取积分值；
相似性判断模块，用于若在给定的连续预设周期内所述积分模块计算的积分值均小于预设参考值，则确定实际运行路况与已知路谱相似。
8.一种整车运行控制系统，其特征在于，包括如权利要求7所述的整车运行工况识别装置以及控制模块，所述控制模块根据所述整车运行工况识别装置对实际路况的识别结果控制整车运行模式。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～6任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～6任一项所述方法的步骤。
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