朱長文，王沐晗，王婭男

（華晨汽車工程研究院電子集成室，遼寧 沈陽 110141）

前言

組合儀表是人和汽車進(jìn)行信息交互的主要界面，為駕駛員提供所需的汽車運(yùn)行參數(shù)、故障、里程等信息，是輔助駕駛的重要部件。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，組合儀表的設(shè)計(jì)也越來越人性化。大多數(shù)整車廠在設(shè)計(jì)組合儀表的行車電腦時都會考慮到諸如續(xù)航里程、瞬時油耗、平均速度、里程小計(jì)等一系列輔助功能。除了燃油表，續(xù)航里程幾乎是人們最關(guān)心的行車參數(shù)。因?yàn)槿加捅盹@示的是燃油箱內(nèi)的剩余燃油量，經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛員可以根據(jù)燃油表的顯示大致估算出車輛可繼續(xù)行駛的距離，但是續(xù)航里程的設(shè)計(jì)可以讓駕駛者對車輛當(dāng)前的續(xù)航能力有個直觀的認(rèn)識，大大提升了便利性，從而

提升客戶駕乘體驗(yàn)的滿意度。

1 續(xù)航里程的計(jì)算原理

續(xù)航里程顧名思義就是車輛繼續(xù)可以行使的里程，完整的意思就是車輛當(dāng)前燃油箱內(nèi)的剩余燃油量依據(jù)當(dāng)前的燃油消耗率可繼續(xù)行駛的公里數(shù)。

續(xù)航里程計(jì)算公式如下：

其中：DTE = 續(xù)航里程km；

由此可見續(xù)航里程的計(jì)算由車輛在一段時間內(nèi)的平均油耗和當(dāng)前燃油箱內(nèi)的剩余燃油量共同確定，通過實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷修正續(xù)航里程的數(shù)值。燃油傳感器被放在燃油箱內(nèi)，燃油傳感器的浮子隨著燃油液面的高度變化帶動帶動簧片組件上的觸點(diǎn)在電阻導(dǎo)帶（本質(zhì)為滑動變阻器）上運(yùn)動，從而輸出不同的阻值給組合儀表內(nèi)的微處理器MCU，MCU根據(jù)燃油參數(shù)對照表計(jì)算得出當(dāng)前燃油箱內(nèi)的剩余燃油量。燃油箱內(nèi)的剩余燃油量各大整車廠的計(jì)算方式雖然大同小異，但正常行駛過程中計(jì)算的結(jié)果基本可以真實(shí)反映燃油性內(nèi)的剩余燃油量。那么續(xù)航里程計(jì)算的數(shù)值就主要決定于平均油耗的數(shù)值了。

圖1

2 平均油耗的分類

平均油耗就是一定時間內(nèi)燃油消耗量和在這段時間內(nèi)行駛的里程的比值，單位L/100km。反映的是燃油消耗率，每百公里消耗的燃油量。目前平均油耗的計(jì)算方式有很多，諸如以下。

2.1 百公里平均油耗

百公里平均油耗是大家使用的較多的，顧名思義就是最近100km之內(nèi)的平均油耗，車輛每行駛1km就將最前面1km的燃油消耗量去掉，將最近1km的燃油消耗量累加進(jìn)來，這樣計(jì)算可以得出最近100km的燃油消耗量，除以100km就可以得出最近100km的平均油耗，這種計(jì)算方式每隔100km所有的數(shù)據(jù)都將刷新一次，100km之前的數(shù)據(jù)完全不做參考，這樣在路況差異較大的時候會發(fā)現(xiàn)平均油耗變化較大，從而導(dǎo)致續(xù)航里程數(shù)值的變化范圍稍大，行車電腦顯示平均油耗可以使用這一數(shù)值，但是用百公里平均油耗計(jì)算續(xù)航里程卻不是最佳的選擇。

2.2 累計(jì)平均油耗

有一部分整車廠定義的平均油耗是出廠之后累積的平均油耗，即出廠之后總的燃油消耗量/總里程計(jì)算得出，這種平均油耗反應(yīng)的是車輛的綜合油耗，很明顯用這個平均油耗去計(jì)算續(xù)航里程顯然很不合適，因?yàn)檐囕v行駛在經(jīng)濟(jì)模式下或城市路況下的平均油耗會和累計(jì)平均油耗有很大的偏差，所以使用累計(jì)平均油耗計(jì)算續(xù)航里程會和真實(shí)值之間有較大偏差。

2.3 定值平均油耗

每款車在上國家公告時工信部都會發(fā)布一個平均油耗，工信部油耗采用的是標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)工況測試方法，整個測試過程就是完全按照測試流程執(zhí)行，比如加速多長時間、勻速多長時間、怠速多長時間等等。這個測試和實(shí)際道路駕駛的真實(shí)情況相差較大，因此采用工信部發(fā)布的平均油耗用來計(jì)算續(xù)航里程顯示也是不合適的。因?yàn)樗荒苷鎸?shí)的反映出車輛的續(xù)航能力，只要車內(nèi)的剩余燃油量固定，不管行駛?cè)绾务{駛車輛也不管車輛行駛在什么樣的路況計(jì)算得出的續(xù)航里程都是一個固定值。

3 設(shè)計(jì)內(nèi)容

為什么利用上面的平均油耗都不是計(jì)算續(xù)航里程的最佳選擇呢？因?yàn)樵O(shè)計(jì)續(xù)航里程的目的就是一個輔助駕駛的作用，能夠基本反映出車輛可繼續(xù)行駛的距離，但不希望它在不同路況變化較大，否則容易引起抱怨。

根據(jù)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)發(fā)明了一種非常新穎的平均油耗控制策略用來計(jì)算續(xù)航里程。

通常整車廠在設(shè)計(jì)階段都會對車輛進(jìn)行實(shí)車標(biāo)定從而得出一個實(shí)際道路駕駛情況下的平均油耗，例如8.5L/100km。當(dāng)總里程為零時，計(jì)算續(xù)航里程的平均油耗可以使用這一數(shù)值，此時默認(rèn)車輛已經(jīng)行駛100km（該值各整車廠可自行配置，建議在 30km～150km 之間）。隨著車輛的使用，里程數(shù)會逐漸增加，將新的燃油消耗量和在這段時間行駛的里程都進(jìn)行疊加計(jì)算，這樣在里程較小時也不會出現(xiàn)續(xù)航里程頻繁跳變的現(xiàn)象。當(dāng)計(jì)算的總里程到達(dá)300km（各整車廠各自行配置，此時車輛的總里程為 200km），此時計(jì)算續(xù)航里程的參數(shù)就是實(shí)際行駛 200km的燃油消耗量疊加上預(yù)置的默認(rèn)100km的燃油消耗量和總計(jì)算使用的總里程300km，此時計(jì)算使用的平均油耗是300km內(nèi)的綜合平均油耗，反映車的一個大致情況。此時將計(jì)算續(xù)航里程的里程數(shù)乘以一個固定的系數(shù)，將其縮小，公式如下：300km*(1/3)=100km。平均油耗數(shù)值維持不變，然后車輛繼續(xù)行駛，當(dāng)再次到達(dá)300km后再次乘以1/3回到100km，往復(fù)計(jì)算，這樣計(jì)算平均油耗所有的數(shù)據(jù)都在起作用，只是最近的200km內(nèi)的燃油消耗量起的作用較大，之前的燃油消耗量起的作用越來越小，這樣設(shè)計(jì)既可以反映出車輛當(dāng)前的一個續(xù)航能力，又不會因在不同路況和駕駛習(xí)慣的不同導(dǎo)致續(xù)航里程的大幅跳動。

表1 續(xù)航里程計(jì)算對比

如當(dāng)前車輛行駛在城市路況中，車輛累計(jì)總里程為1萬公里，平均油耗為 10L/100km，當(dāng)前燃油箱內(nèi)剩余燃油量50L，續(xù)航里程為 500km，行駛一段時間后進(jìn)入高速經(jīng)濟(jì)模式，平均油耗為7L/100km。根據(jù)以上各平均油耗的處理方式計(jì)算續(xù)航里程結(jié)果如表1所示。

由此可以看出第一種計(jì)算無疑是較準(zhǔn)確的，但是行駛100km后顯示的續(xù)航里程不減反而增加了100多公里，很多客戶不理解會產(chǎn)生一定的疑慮；第二種方式無法有效的反映當(dāng)前的一個續(xù)航能力，在路況和駕駛習(xí)慣不同導(dǎo)致平均油耗變化較大時，續(xù)航里程的變化并不明顯，在城市路況進(jìn)入經(jīng)濟(jì)模式下會出現(xiàn)剩余燃油量與續(xù)航里程完全不成比例，導(dǎo)致客戶抱怨。只有根據(jù)我設(shè)計(jì)的策略才能保證續(xù)航里程可以反映出車輛的續(xù)航能力，行駛的公里數(shù)越多計(jì)算的續(xù)航里程越接近真實(shí)值，在行駛過程中續(xù)航里程的數(shù)值也是平穩(wěn)的變化，為客戶提供輔助駕駛的作用。

4 結(jié)束語

續(xù)航里程新策略的應(yīng)用使得續(xù)航里程的計(jì)算顯示更加符合駕駛者的心理預(yù)期，并能為駕駛者提供有效的科學(xué)依據(jù)，提升客戶駕乘體驗(yàn)的滿意度。