Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur modellbasierten prädiktiven Regelung eines Elektro-Kraftfahrzeugs. Gemäß dieses Verfahrens wird ein Model-Predictive-Control (MPC) Algorithmus ausgeführt, der ein High Level Solvermodul, ein Längsdynamikmodell und eine Kostenfunktion (15) umfasst, die dem High Level Solvermodul zugeordnet ist, wobei durch das Ausführen des High Level Solvermoduls für einen vorausliegenden Streckenabschnitt unter Berücksichtigung des Längsdynamikmodells eine die Kostenfunktion (15) minimierende Längstrajektorie berechnet wird, gemäß welcher sich das Elektro-Kraftfahrzeug innerhalb eines Prädiktionshorizonts fortbewegen soil. Die Kostenfunktion (15) enthält einen ersten Term (16), welcher eine Energiemenge,-E Bat beschreibt, die gemäß der berechneten Längstrajektorie am Ende des Prädiktionshorizonts aus einer Batterie des Elektro-Kraftfahrzeugs entnommen worden ist, wobei die Batterie als Energiespeicher für eine elektrische Maschine zum Antrieb des Elektro-Kraftfahrzeugs dient. Weiterhin enthält die Kostenfunktion (15) einen zweiten Term (17), welcher eine prozentuale Fahrtdauer-Abweichung.Tt zwischen einer prädizierten Fahrtdauer, t p und einer minimalen Fahrtdauer t min beschreibt, wobei die prädizierte Fahrtdauer, t p beschreibt, wie lange das Elektro-Kraftfahrzeug gemäß der berechneten Längstrajektorie zur Durchquerung des Prädiktionshorizonts benötigt, und wobei die minimale Fahrtdauer, t min einen minimalen Zeitraum beschreibt, welchen das Elektro-Kraftfahrzeug zur Durchquerung des Prädiktionshorizonts benötigt.
The invention relates to a model-based predictive (MPC) control of an electric vehicle. It is notably directed to a method that comprises: executing an MPC algorithm (13) involving a high-level solver module (13.1), a longitudinal vehicle dynamics model (14), and a cost function (15) that is associated with the high-level solver module (13.1). The high-level solver module (13.1) is executed during a current route section, by taking into account the longitudinal vehicle dynamics model (14) to calculate a longitudinal trajectory (31) mini-mising the cost function (15), for the electric vehicle (1) to travel over a prediction horizon in accordance with the calculated cost function. The cost function (15) contains a first term (16) describing an amount of energy (–EBat) to be supplied by a battery (9) of the electric vehicle (1) over the prediction horizon in accordance with the calculated longitudinal trajectory (31), the battery (9) serving as an energy store for an electric machine (8) for driving the electric vehicle (1). It further contains a second term (17) describing a travel time deviation percentage (Tt) between a predicted travel time (tp) and a minimum travel time (tmin). The predicted travel time (tp) describes how long the electric vehicle (1) re-quires to travel over the prediction horizon according to the calculated longitudinal trajectory, while the minimum travel duration (tmin) describes a minimum time period which the electric vehicle (1) requires to travel over the prediction horizon.
Modellbasierte prädiktive Regelung eines Elektro-Kraftfahrzeugs.
2023-03-15
Patent
Elektronische Ressource
Deutsch
IPC: | G05B Steuer- oder Regelsysteme allgemein , CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL / B60L PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES , Antrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen / G05D SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES , Systeme zum Steuern oder Regeln nichtelektrischer veränderlicher Größen |
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