(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111460907.2 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 东风商用车有限公司 地址 430056 湖北省武汉市武汉经济技 术 开发区东 风大道10号 (72)发明人 董定欢　郭祥靖　刘勇　余建华　 刘双平　周杰敏　关孟樵　谭宪琦　 陈曼　蒋江楚　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 代理人 黄行军　王亚萍 (51)Int.Cl. B60W 50/00(2006.01) B60W 40/107(2012.01) B60W 10/06(2006.01)G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于MPC控制的车辆加速度管理方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于MPC控制的车辆加速 度管理方法。 过程为： 设定终值型和积分型相结 合的加速度复合型性能指标； 分析 发动机控制系 统的动态特性建立状态方程； 建立发动机控制系 统性能指标的约束条件； 采集车辆实际参数， 基 于加速度复合型性能指标、 状态方程及约束条件 及实际参数通过数值优化方法确定控制时域内 的发动机扭矩 最优解， 将最优解应用于发动机控 制系统进行加速度控制； 将预测时域向前继续滚 动一个步长， 重复上述步骤， 实现加速度的实时 控制。 本发明优化控制和滚动时域的结合， 通过 不断滚动时域进行优化求解， 可以实现对状态量 变化的不断适应， 能够及时处理突发变化， 从而 实现实时优化控制。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114212094 A 2022.03.22 CN 114212094 A 1.一种基于 MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特 征在于： 设定终值型和积分型相结合的加速度复合型性能指标； 分析发动机控制系统的动态特性建立状态方程； 建立发动机控制系统性能指标的约束条件； 采集车辆实 际参数， 基于加速度复合型性能指标、 状态方程及约束条件及实 际参数通 过数值优化方法确定控制时域内的发动机扭矩最优解， 将最优解应用于发动机控制系统进 行加速度控制； 将预测时域向前继续滚动一个步长， 重复上述 步骤， 实现加速度的实时控制。 2.根据权利要求1所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 所述加速 度复合型性能指标为 其中， J为加速度复合型性能指标， t0为控制时域的初始时刻， tf为控制时域的最终时 刻， a为控制过程中实际加速度值， areq为控制过程中加速度的需求值， EngSpeed为发动机转 速， T为发动机扭矩， k1和k2分别为车辆动力性指标调整系数、 车辆燃油经济性指标调整系 数。 3.根据权利要求1所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 所述状态 方程包括 dv/dt＝a 其中， v为车速， a为控制过程中实际加速度值。 4.根据权利要求1所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 所述状态 方程包括 T＝I*[d(EngSpe ed)/dt] 其中， T为发动机扭矩， I 为转动惯量， EngSpe ed为发动机转速 。 5.根据权利要求1所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 所述状态 方程包括 F＝T*k/r＝ δ*m*areq 其中， F为轮边驱动力， T为发动机扭矩， k为发动机到车轮的传动比， r为车轮半径， δ为 汽车旋转质量换算系数， m为汽车质量， areq为控制过程中加速度的需求 值。 6.根据权利要求5所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 所述控制 过程中加速度的需求值通过油门 ‑扭矩表查出当前油门对应的需求扭矩值， 再通过扭矩和 加速度的关系求出。 7.根据权利要求1所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 所述约束 条件包括 EngSpeedmin≤EngSpeed≤EngSpeedmax Tmin≤T≤Tmax vmin≤v≤vmax 其中， EngSpeed为发动机转速； EngSpeedmin、 EngSpeedmax分别为发动机转速下限值和发 动机转速上限值； T为发动机扭矩； Tmin、 Tmax分别为发动机扭矩下限值和发动机扭矩上限值；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114212094 A 2v为车速； Vmin、 Vmax分别为车速下限值和车速上限值。 8.根据权利要求1所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 还包括离 散化处理， 设置离散化间隔deltaT， 则将控制时域t∈[t0， tf]除以离散间隔， 得出控制时域 的离散点数n。 9.根据权利要求1所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 所述数值 优化方法为： 对控制时域内所有的离散时间点， 将发动机扭矩遍历约束区域内的所有值， 找 到加速度复合型性能指标的最小值， 此时最小值对应的发动机扭矩为 最优解。 10.根据权利要求9所述的基于MPC控制的车辆加速度管理方法， 其特征在于： 遍历约束 区域内的所有值的过程为： 采集实际的车速、 发动机转速、 发动机扭矩分别输入到各个状态 方程， 得到多个发动机扭矩值， 取在约束条件范围内的发动机扭矩计算加速度复合型性能 指标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114212094 A 3