本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車控制領(lǐng)域，特別涉及一種智能控制混合動(dòng)力汽車。

背景技術(shù)：

制動(dòng)能量回收系統(tǒng)（Braking Energy Recovery System）是指一種應(yīng)用于汽車或者軌道交通上的，能夠?qū)⒅苿?dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并將其存儲(chǔ)在電容器內(nèi)，在使用時(shí)可迅速將能量釋放的系統(tǒng)。制動(dòng)能量回收是現(xiàn)代電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力車的重要技術(shù)之一，也是它們的重要特點(diǎn)。在一般內(nèi)燃機(jī)汽車上，當(dāng)車輛減速、制動(dòng)時(shí)，車輛的運(yùn)動(dòng)能量通過制動(dòng)系統(tǒng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并向大氣中釋放。而在電?dòng)汽車與混合動(dòng)力車上，這種被浪費(fèi)掉的運(yùn)動(dòng)能量已可通過制動(dòng)能量回收技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿?chǔ)存于蓄電池中，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)能量。例如，當(dāng)車輛起步或加速時(shí)，需要增大驅(qū)動(dòng)力時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)力成為發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助動(dòng)力，使電能獲得有效應(yīng)用。

然而當(dāng)前現(xiàn)有的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，普遍存在存儲(chǔ)方法簡單，僅依靠踏板位置來配置能量回收的過程，能量回收不能適應(yīng)日趨復(fù)雜的行車環(huán)境，也降低了能量回收的效率。傳統(tǒng)的能量回收系統(tǒng)僅依靠簡單模擬電子技術(shù)的低密度邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)分級(jí)能量回收，靈活性和適應(yīng)性較差。

隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過將可編程邏輯陣列、微處理器技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)的結(jié)合，應(yīng)用于汽車制動(dòng)能量的回收，依靠數(shù)字電子技術(shù)運(yùn)算快，數(shù)據(jù)吞吐量大，穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，可以在很大程度上解決上述問題。

同時(shí)，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)，人工智能技術(shù)的發(fā)展，將智能算法應(yīng)用于汽車控制系統(tǒng)，也將極大提高用戶的體驗(yàn)舒適度，并且獲取到更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

如何將機(jī)器學(xué)習(xí)人工智能算法，現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用于汽車制動(dòng)能量的回收，成為該領(lǐng)域研究的熱門課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種智能控制混合動(dòng)力汽車。

本發(fā)明提供一種智能控制混合動(dòng)力汽車，包括車本體，以及嵌入車本體的各個(gè)裝置：傳感與通信模組、中樞控制模組、直流供蓄電模組、動(dòng)力與制動(dòng)執(zhí)行裝置、直流供蓄電算法。

所述的車本體，是一種包括但不限于油電混合動(dòng)力的四輪乘用車。

所述的傳感與通信模組，包括檔位信息傳感器，油門踏板位置傳感器，剎車踏板位置傳感器，速度傳感器，電流傳感器，牽引穩(wěn)定系統(tǒng)與防抱死系統(tǒng)狀態(tài)信息發(fā)送裝置以及Wifi網(wǎng)卡與天線；所述的檔位信息傳感器、油門踏板位置傳感器、剎車踏板位置傳感器分別依附放置于汽車檔位控制器、油門踏板、剎車踏板，通過有線方式與所述的中樞控制模組連接；所述的速度傳感器位于所述的四輪乘用車車軸；所述的電流傳感器位于所述的動(dòng)力與制動(dòng)執(zhí)行裝置的輸出線路上，通過有線方式與所述的中樞控制模組連接；所述的牽引穩(wěn)定系統(tǒng)與防抱死系統(tǒng)狀態(tài)信息發(fā)送裝置由所述的四輪乘用車配置的牽引穩(wěn)定系統(tǒng)與防抱死系統(tǒng)提供有線數(shù)據(jù)接口與所述的中樞控制模組連接；所述的Wifi網(wǎng)卡與天線位于車頂，通過有線方式與所述的中樞控制模組連接。

所述的中樞控制模組，位于所述的四輪乘用車本體的前面板內(nèi)，包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，兩片HyperBus閃存存儲(chǔ)器；所述的現(xiàn)場可編程邏輯門陣列通過有線方式獲取來自于所述的傳感與通信模組傳感數(shù)據(jù)，通過使用有線方式連接Wifi網(wǎng)卡與天線將計(jì)算數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)，傳輸至遠(yuǎn)端的服務(wù)器；所述的兩片HyperBus閃存存儲(chǔ)器，通過HyperBus總線與所述的現(xiàn)場可編程門陣列連接；其中一片閃存存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述的直流供蓄電算法向量計(jì)算代碼，另外一片閃存存儲(chǔ)器存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，以備通過所述的Wifi網(wǎng)卡與天線將計(jì)算數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。

所述的直流供蓄電模組，包括直流供蓄電管理芯片、超級(jí)電容、鋰離子蓄電池；所述的直流供蓄電管理芯片的輸入端通過有線方式與所述的中樞控制模組連接；所述的直流供蓄電管理芯片的輸出端以有線方式與所述的超級(jí)電容、鋰離子蓄電池連接。

所述的動(dòng)力與制動(dòng)執(zhí)行裝置，包括動(dòng)力引擎控制微處理器、逆變電機(jī)控制微處理器、隔離器、逆變電機(jī)、動(dòng)力引擎、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的動(dòng)力引擎控制器的輸入端連接所述的中樞控制模組，輸出端通過所述的隔離器連接所述的動(dòng)力引擎；所述的逆變電機(jī)控制器的輸入端連接所述的中樞控制模組，輸出端通過所述的隔離器連接所述的逆變電機(jī)；所述的逆變電機(jī)通過有線方式與所述的超級(jí)電容和所述的鋰離子蓄電池連接；所述的動(dòng)力引擎通過有線方式連接所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還通過有線方式連接所述的逆變電機(jī)。

所述的直流供蓄電算法，其代碼存儲(chǔ)于遠(yuǎn)端服務(wù)器，是一種基于動(dòng)態(tài)2-均值算法的決策樹；所述的直流供蓄電算法的輸入是所述的傳感與通信模組中所有傳感器的數(shù)據(jù)，輸出是所述的超級(jí)電容和鋰離子蓄電池的供電或蓄電配比。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D；

圖2是本發(fā)明直流供蓄電算法初始化（剎車踏板踩下時(shí)）；

圖3是本發(fā)明直流供蓄電算法初始化（加速踏板踩下時(shí)）；

圖4是本發(fā)明中基于動(dòng)態(tài)2-均值算法流程圖；

圖5是本發(fā)明中基于動(dòng)態(tài)2-均值算法的決策樹；

圖6是本發(fā)明中服務(wù)器與終端節(jié)點(diǎn)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

本發(fā)明提供一種智能控制混合動(dòng)力汽車，包括車本體，以及嵌入車本體的各個(gè)裝置：傳感與通信模組、中樞控制模組、直流供蓄電模組、動(dòng)力與制動(dòng)執(zhí)行裝置、直流供蓄電算法。

優(yōu)選地，所述的車本體，是一種包括但不限于油電混合動(dòng)力的四輪乘用車。

優(yōu)選地，所述的傳感與通信模組，包括檔位信息傳感器如圖一所示(101)，油門踏板位置傳感器如圖一所示(102)，剎車踏板位置傳感器如圖一所示(103)，速度傳感器如圖一所示(105)，電流傳感器如圖一所示(106)，牽引穩(wěn)定系統(tǒng)與防抱死系統(tǒng)狀態(tài)信息發(fā)送裝置如圖一所示(104)以及Wifi網(wǎng)卡與天線如圖一所示(107)；所述的檔位信息傳感器、油門踏板位置傳感器、剎車踏板位置傳感器分別依附放置于汽車檔位控制器、油門踏板、剎車踏板；在車啟動(dòng)、前進(jìn)、后退、停止時(shí)，用于采集汽車實(shí)時(shí)的檔位信息，油門踏板位置深度（0~100%，無踩踏時(shí)為0，踩踏至底部時(shí)為100%），剎車踏板位置深度（0~100%，無踩踏時(shí)為0，踩踏至底部時(shí)為100%），該數(shù)據(jù)可用于所述的中樞控制模組初始化所述的超級(jí)電容與鋰離子蓄電池的初始狀態(tài)，實(shí)時(shí)信息也作為所述的直流供蓄電算法的輸入，通過有線方式與所述的中樞控制模組連接；所述的速度傳感器位于所述的四輪乘用車車軸，用于采集汽車的實(shí)時(shí)速度信息，將速度信息返回給通過有線方式連接的中樞控制模組；所述的電流傳感器位于所述的動(dòng)力與制動(dòng)執(zhí)行裝置的輸出線路上，通過有線方式與所述的中樞控制模組連接，用于采集所述的逆變電機(jī)的實(shí)時(shí)電流信息；所述的牽引穩(wěn)定系統(tǒng)與防抱死系統(tǒng)狀態(tài)信息發(fā)送裝置由所述的四輪乘用車配置的牽引穩(wěn)定系統(tǒng)與防抱死系統(tǒng)提供有線數(shù)據(jù)接口與所述的中樞控制模組連接，所述的牽引穩(wěn)定系統(tǒng)與防抱死系統(tǒng)狀態(tài)信息發(fā)送裝置獲取的系統(tǒng)信息發(fā)送至所述的中樞控制模塊，用做所述的直流供蓄電算法的輸入；所述的Wifi網(wǎng)卡與天線位于車頂，通過有線方式與所述的中樞控制模組連接，可在有Wifi接入的條件下，將所述的直流供蓄電算法向量和歷史數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至服務(wù)器，也從互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器將計(jì)算后的分類結(jié)果下載到所述的四輪乘用車，以供行駛時(shí)使用。

優(yōu)選地，所述的中樞控制模組，位于所述的四輪乘用車本體的前面板內(nèi)，包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)如圖一所示(201)，兩片HyperBus閃存存儲(chǔ)器如圖一所示(202)(203)；所述的現(xiàn)場可編程邏輯門陣列通過有線方式獲取來自于所述的傳感與通信模組傳感數(shù)據(jù)，通過使用有線方式連接Wifi網(wǎng)卡與天線將計(jì)算數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)，傳輸至遠(yuǎn)端的服務(wù)器；所述的兩片HyperBus閃存存儲(chǔ)器，通過HyperBus總線與所述的現(xiàn)場可編程門陣列連接，與現(xiàn)有技術(shù)相比，HyperBus總線的傳輸速率更高，更加適用于本發(fā)明中所需要的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的讀寫；其中一片閃存存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述的直流供蓄電算法向量計(jì)算代碼，用于傳感器數(shù)據(jù)的預(yù)處理。所述的現(xiàn)場可編程邏輯門陣列，通過所述的向量計(jì)算代碼將從不同傳感器獲取的不同量級(jí)與不同單位的數(shù)據(jù)做歸一化處理，以供所述的直流供蓄電算法直接用于計(jì)算。另外一片閃存存儲(chǔ)器存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，以備通過所述的Wifi網(wǎng)卡與天線將計(jì)算數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。

優(yōu)選地，所述的直流供蓄電模組，包括直流供蓄電管理芯片如圖一所示(401)，超級(jí)電容如圖一所示(402)，鋰離子蓄電池如圖一所示(403)；所述的直流供蓄電管理芯片的輸入端通過有線方式與所述的中樞控制模組連接；所述的直流供蓄電管理芯片的輸出端以有線方式與所述的超級(jí)電容，鋰離子蓄電池連接；所述的超級(jí)電容和鋰離子蓄電池用于在不同場合下回收制動(dòng)時(shí)由所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述的逆變電機(jī)產(chǎn)生的能量，或在不同的加速場合下用于對(duì)所述的逆變電機(jī)產(chǎn)生激勵(lì)，用于提升所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的反應(yīng)速度和動(dòng)作能量。

優(yōu)選地，所述的動(dòng)力與制動(dòng)執(zhí)行裝置，包括動(dòng)力引擎控制微處理器如圖一所示(301)，逆變電機(jī)控制微處理器如圖一所示(302)，隔離器如圖一所示(303)(304)，逆變電機(jī)如圖一所示(305)，動(dòng)力引擎如圖一所示(306)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖一所示(307)；所述的動(dòng)力引擎控制器的輸入端連接所述的中樞控制模組，輸出端通過所述的隔離器連接所述的動(dòng)力引擎；所述的逆變電機(jī)控制器的輸入端連接所述的中樞控制模組，輸出端通過所述的隔離器連接所述的逆變電機(jī)；所述的逆變電機(jī)通過有線方式與所述的超級(jí)電容和所述的鋰離子蓄電池連接；所述的動(dòng)力引擎通過有線方式連接所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還通過有線方式連接所述的逆變電機(jī)。

優(yōu)選地，所述的直流供蓄電算法，其代碼存儲(chǔ)于遠(yuǎn)端中央服務(wù)器，是一種基于動(dòng)態(tài)2-均值算法的決策樹；所述的直流供蓄電算法的輸入是所述的傳感與通信模組中所有傳感器的數(shù)據(jù)向量，該向量由所述的現(xiàn)場可編程邏輯門陣列通過存儲(chǔ)與所述的HyperBus閃存存儲(chǔ)器如圖一(202)存儲(chǔ)的向量計(jì)算代碼計(jì)算而得，輸出是所述的超級(jí)電容和鋰離子蓄電池的供電或蓄電配比，所述的直流供蓄電算法，其初始化狀態(tài)由圖2和圖3所示的狀態(tài)決定，剎車踏板的優(yōu)先級(jí)高于加速踏板的優(yōu)先級(jí)，然后在后續(xù)的運(yùn)行中通過所述的基于動(dòng)態(tài)2-均值算法對(duì)所述的鋰離子蓄電池和超級(jí)電容的供蓄電進(jìn)行智能配置。所述的一種基于動(dòng)態(tài)2-均值算法，其算法流程圖如圖4所示；圖5中動(dòng)態(tài)2-均值分類器A、B、C、D，算法如圖2所示，所不同的是：動(dòng)態(tài)2-均值分類器A的分類目標(biāo)為是否對(duì)所述的鋰離子蓄電池和超級(jí)電容操作；動(dòng)態(tài)2-均值分類器B的分類目標(biāo)為操作為充電操作還是放電操作；動(dòng)態(tài)2-均值分類器C的分類目標(biāo)為是鋰離子蓄電池放電還是超級(jí)電容放電；動(dòng)態(tài)2-均值分類器D的分類目標(biāo)為是對(duì)鋰離子蓄電池充電還是對(duì)超級(jí)電容充電；所述的新數(shù)據(jù)向量由所述的中樞控制模組通過所述的HyperBus閃存存儲(chǔ)器如圖一所示(202)中存儲(chǔ)的向量計(jì)算代碼，對(duì)由所述的傳感與通信模組獲取的傳感信息歸一化計(jì)算獲得。與在所述的四輪乘用車即終端節(jié)點(diǎn)計(jì)算相比，在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的計(jì)算輸入數(shù)據(jù)量更大，計(jì)算結(jié)果更精確。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：優(yōu)化了用戶對(duì)汽車的操控體驗(yàn)，使得汽車在不同環(huán)境條件下行駛時(shí)穩(wěn)定性更高，節(jié)約了能源，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也獲得了較高的環(huán)保效益。