本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)，特別涉及基于模糊控制的汽車?yán)m(xù)航里程計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

電動汽車相對傳統(tǒng)汽車的優(yōu)勢在于沒有尾氣排放，故而對空氣沒有污染。由于沒有發(fā)動機(jī)的噪音，故而整車NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪聲、振動與聲振粗糙度)水平較好，乘客的整體駕駛感受要優(yōu)于傳統(tǒng)汽車。由于電機(jī)扭矩的相應(yīng)速度要高于發(fā)動機(jī)很多，加速性很好，使得純電動汽車很受歡迎。但是困擾純電動汽車的問題較多，最突出的問題就是充電時(shí)間較長和續(xù)航里程較短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了基于模糊控制的汽車?yán)m(xù)航里程計(jì)算方法，所述方法提高了續(xù)航里程的精確度。并且，所述基于模糊控制的汽車?yán)m(xù)航里程計(jì)算方法包括：

實(shí)時(shí)采集固定時(shí)長的汽車速度信息的數(shù)據(jù)片段，確定所述數(shù)據(jù)片段的特征參數(shù)；

通過所述特征參數(shù)計(jì)算所述數(shù)據(jù)片段與預(yù)設(shè)的各聚類中心的距離，將最小距離對應(yīng)的聚類中心的能耗確定為所述數(shù)據(jù)片段的能耗E_i，其中i為正整數(shù)，且i為所述數(shù)據(jù)片段的編號；

計(jì)算當(dāng)前總能耗E_cost＝∑E_i；

計(jì)算當(dāng)前剩余能量E_rest＝E_total-E_cost，其中，E_total為所述汽車電池總能量；

根據(jù)S_rest＝l·E_rest確定當(dāng)前續(xù)航里程S_rest，其中，l＝l₀+A·(E_total-E₀)，且l₀為電流最小參數(shù)，A為放電系數(shù)，E₀為電池放電終止能量。

根據(jù)上述的各實(shí)施例，本發(fā)明通過預(yù)先統(tǒng)計(jì)汽車各種行駛工況的數(shù)據(jù)片段的能耗，在騎車行駛過程中，實(shí)時(shí)采集固定時(shí)長的速度信息數(shù)據(jù)片段，并通過聚類算法確定采集到的數(shù)據(jù)片段所屬行駛工況類型，進(jìn)而將該行駛工況類型的聚類中心的能耗確定為實(shí)時(shí)采集的該數(shù)據(jù)片段的能耗，從而確定當(dāng)前電池剩余能量，再根據(jù)單位剩余能量能行駛的里程計(jì)算當(dāng)前電池剩余能量續(xù)航里程，該方法對環(huán)境的變化具有較強(qiáng)的抗干擾能力，大大提高了續(xù)航里程的精確度。

附圖說明

以下附圖僅對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。

圖1為本發(fā)明技術(shù)方案流程圖。

具體實(shí)施方式

為了對發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式，在各圖中相同的標(biāo)號表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。

為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)部分，而并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等僅用于表示相關(guān)部分之間的相對位置關(guān)系，而非限定這些相關(guān)部分的絕對位置。

在本文中，“第一”、“第二”等僅用于彼此的區(qū)分，而非表示重要程度及順序、以及互為存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非嚴(yán)格的數(shù)學(xué)和/或幾何學(xué)意義上的限制，還包含本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的且制造或使用等允許的誤差。除非另有說明，本文中的數(shù)值范圍不僅包括其兩個(gè)端點(diǎn)內(nèi)的整個(gè)范圍，也包括含于其中的若干子范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于模糊控制的汽車?yán)m(xù)航里程計(jì)算方法的流程示意圖，其包括以下步驟，該方法包括：

步驟101：實(shí)時(shí)采集固定時(shí)長的汽車速度信息的數(shù)據(jù)片段，確定各數(shù)據(jù)片段的特征參數(shù)。

本步驟中，每個(gè)數(shù)據(jù)片段i的特征參數(shù)優(yōu)選包括：平均速度v_i、加速比例a_i、減速比例b_i，則每個(gè)數(shù)據(jù)片段可用三維向量(v_i,a_i,b_i)表示。其中，加速比例a_i和減速比例b_i分別通過汽車加速踏板的變化來判斷，例如，可以通過統(tǒng)計(jì)每個(gè)數(shù)據(jù)片段的固定時(shí)長中加速踏板加速的時(shí)長，用加速時(shí)長與所述固定時(shí)長的比值作為加速比例；統(tǒng)計(jì)每個(gè)數(shù)據(jù)片段的固定時(shí)長中加速踏板減速的時(shí)長，用減速時(shí)長與所述固定時(shí)長的比值作為減速比例。

步驟102：通過特征參數(shù)計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)片段與預(yù)設(shè)的各聚類中心的距離，將最小距離對應(yīng)的聚類中心的能耗確定為該數(shù)據(jù)片段的能耗E_i，其中i為正整數(shù)，且i為該數(shù)據(jù)片段的編號。

本步驟中，預(yù)設(shè)的聚類中心為針對每款車型離線確定的，具體計(jì)算方法為：

離線采集預(yù)設(shè)數(shù)量的樣本數(shù)據(jù)片段建立樣本集合，確定每個(gè)樣本數(shù)據(jù)片段的特征參數(shù)；

通過每個(gè)樣本數(shù)據(jù)片段的特征參數(shù)對所述樣本集合進(jìn)行聚類計(jì)算，確定每個(gè)聚類的聚類中心，其中，聚類數(shù)量為預(yù)設(shè)的汽車行駛工況類型的數(shù)量。

這里，離線采集的樣本數(shù)據(jù)片段的特征參數(shù)與實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)片段的特征參數(shù)相同；預(yù)設(shè)的汽車行駛工況類型優(yōu)選包括擁堵的城市工況、順暢的高速工況、擁堵的市郊工況和順暢的市郊工況。

聚類計(jì)算的方法有多種，下面以K-means聚類算法為例對本發(fā)明中確定聚類中心的方法進(jìn)行描述：

從樣本集合中隨機(jī)選擇K個(gè)樣本數(shù)據(jù)片段作為聚類中心，所述K為所述預(yù)設(shè)的汽車行駛工況類型的數(shù)量；

針對所述樣本集合中除聚類中心的每個(gè)樣本數(shù)據(jù)片段，依次計(jì)算該樣本數(shù)據(jù)片段與各聚類中心的距離，并將該樣本數(shù)據(jù)片段劃分到距離最近的聚類中心的聚類中，其中，距離的計(jì)算方法可以是歐氏距離、或曼哈頓距離，本發(fā)明不做限定；

確定每個(gè)聚類的中心點(diǎn)，并將確定出的中心點(diǎn)更新為該聚類的新的聚類中心；其中，中心點(diǎn)的計(jì)算方法為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳述：

針對所述樣本集合中每個(gè)樣本數(shù)據(jù)片段，依次計(jì)算該樣本數(shù)據(jù)片段與各中心點(diǎn)的距離，并將該樣本數(shù)據(jù)片段劃分到距離最近的中心點(diǎn)的聚類中；

返回執(zhí)行所述確定每個(gè)聚類的中心點(diǎn)的步驟，直至標(biāo)準(zhǔn)測度函數(shù)收斂，所述標(biāo)準(zhǔn)測度函數(shù)為其中，d_nk為編號為n的樣本數(shù)據(jù)片段與編號為k的中心點(diǎn)之間的距離，K為聚類的數(shù)量，N為樣本集合中樣本數(shù)據(jù)片段的數(shù)量。

進(jìn)一步地，本步驟中聚類中心的能耗的計(jì)算方法為：

統(tǒng)計(jì)樣本集合中各樣本數(shù)據(jù)片段消耗的能量；

計(jì)算所述每個(gè)聚類的平均能耗，聚類的平均能耗為該聚類包含的各樣本數(shù)據(jù)片段的能耗之和與該聚類包含的樣本數(shù)據(jù)片段的數(shù)量的比值；

將計(jì)算出的每個(gè)聚類的平均能耗確定為該聚類的聚類中心的能耗。

其中，統(tǒng)計(jì)樣本集合中各樣本數(shù)據(jù)片段消耗的能量通過以下方法計(jì)算得到：且P＝U(t)·I(t)，則t₂-t₁＝t_l，t_l為樣本數(shù)據(jù)片段對應(yīng)的固定時(shí)長，U(t)為每個(gè)樣本數(shù)據(jù)片段的電壓函數(shù)，I(t)為每個(gè)樣本數(shù)據(jù)片段的電流函數(shù)。

步驟103：計(jì)算當(dāng)前總能耗E_cost＝∑E_i。

計(jì)算當(dāng)前總能耗的過程為累加過程，即從汽車開始行駛開始，實(shí)時(shí)采集的每個(gè)數(shù)據(jù)片段的能耗累計(jì)之和。

步驟104：計(jì)算當(dāng)前剩余能量E_rest＝E_total-E_cost，其中，E_total為汽車電池總能量。

步驟105：根據(jù)S_rest＝l·E_rest確定當(dāng)前續(xù)航里程S_rest，其中，l＝l₀+A·(E_total-E₀)，且l₀為電流最小參數(shù)，A為放電系數(shù)，l₀與A均為常數(shù)，E₀為電池放電終止能量，即電池停止放電時(shí)自身剩余的能量，也為常數(shù)值。

應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的模糊控制策進(jìn)行汽車?yán)m(xù)航里程的計(jì)算，對環(huán)境變化具有較強(qiáng)的抗干擾能力，大大提高了續(xù)航里程的精確度。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書是按照各個(gè)實(shí)施方式描述的，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，而并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方案或變更，如特征的組合、分割或重復(fù)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。