續航里程的控制策略

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行信息交互的主要界面，為駕駛員提供所需的汽車運行參數、故障、里程等信息，是輔助駕駛的重要部件。隨著技術的發展和進步，組合儀表的設計也越來越人性化。大多數整車廠在設計組合儀表的行車電腦時都會考慮到諸如續航里程、瞬時油耗、平均速度、里程小計等一系列輔助功能。除了燃油表，續航里程幾乎是人們最關心的行車參數。因為燃油表顯示的是燃油箱內的剩余燃油量，經驗豐富的駕駛員可以根據燃油表的顯示大致估算出車輛可繼續行駛的距離，但是續航里程的設計可以讓駕駛者對車輛當前的續航能力有個直觀的認識，大大提升了便利性，從而

提升客戶駕乘體驗的滿意度。

1 續航里程的計算原理

續航里程顧名思義就是車輛繼續可以行使的里程，完整的意思就是車輛當前燃油箱內的剩余燃油量依據當前的燃油消耗率可繼續行駛的公里數。

續航里程計算公式如下：

其中：DTE = 續航里程km；

由此可見續航里程的計算由車輛在一段時間內的平均油耗和當前燃油箱內的剩余燃油量共同確定，通過實時數據進行不斷修正續航里程的數值。燃油傳感器被放在燃油箱內，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在電阻導帶（本質為滑動變阻器）上運動，從而輸出不同的阻值給組合儀表內的微處理器MCU，MCU根據燃油參數對照表計算得出當前燃油箱內的剩余燃油量。燃油箱內的剩余燃油量各大整車廠的計算方式雖然大同小異，但正常行駛過程中計算的結果基本可以真實反映燃油性內的剩余燃油量。那么續航里程計算的數值就主要決定于平均油耗的數值了。

圖1

2 平均油耗的分類

平均油耗就是一定時間內燃油消耗量和在這段時間內行駛的里程的比值，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來，這樣計算可以得出最近100km的燃油消耗量，除以100km就可以得出最近100km的平均油耗，這種計算方式每隔100km所有的數據都將刷新一次，100km之前的數據完全不做參考，這樣在路況差異較大的時候會發現平均油耗變化較大，從而導致續航里程數值的變化范圍稍大，行車電腦顯示平均油耗可以使用這一數值，但是用百公里平均油耗計算續航里程卻不是最佳的選擇。

2.2 累計平均油耗

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/總里程計算得出，這種平均油耗反應的是車輛的綜合油耗，很明顯用這個平均油耗去計算續航里程顯然很不合適，因為車輛行駛在經濟模式下或城市路況下的平均油耗會和累計平均油耗有很大的偏差，所以使用累計平均油耗計算續航里程會和真實值之間有較大偏差。

2.3 定值平均油耗

每款車在上國家公告時工信部都會發布一個平均油耗，工信部油耗采用的是標準循環工況測試方法，整個測試過程就是完全按照測試流程執行，比如加速多長時間、勻速多長時間、怠速多長時間等等。這個測試和實際道路駕駛的真實情況相差較大，因此采用工信部發布的平均油耗用來計算續航里程顯示也是不合適的。因為它不能真實的反映出車輛的續航能力，只要車內的剩余燃油量固定，不管行駛如何駕駛車輛也不管車輛行駛在什么樣的路況計算得出的續航里程都是一個固定值。

3 設計內容

為什么利用上面的平均油耗都不是計算續航里程的最佳選擇呢？因為設計續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。

根據多年的設計經驗發明了一種非常新穎的平均油耗控制策略用來計算續航里程。

通常整車廠在設計階段都會對車輛進行實車標定從而得出一個實際道路駕駛情況下的平均油耗，例如8.5L/100km。當總里程為零時，計算續航里程的平均油耗可以使用這一數值，此時默認車輛已經行駛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行疊加計算，這樣在里程較小時也不會出現續航里程頻繁跳變的現象。當計算的總里程到達300km（各整車廠各自行配置，此時車輛的總里程為 200km），此時計算續航里程的參數就是實際行駛 200km的燃油消耗量疊加上預置的默認100km的燃油消耗量和總計算使用的總里程300km，此時計算使用的平均油耗是300km內的綜合平均油耗，反映車的一個大致情況。此時將計算續航里程的里程數乘以一個固定的系數，將其縮小，公式如下：300km*(1/3)=100km。平均油耗數值維持不變，然后車輛繼續行駛，當再次到達300km后再次乘以1/3回到100km，往復計算，這樣計算平均油耗所有的數據都在起作用，只是最近的200km內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，這樣設計既可以反映出車輛當前的一個續航能力，又不會因在不同路況和駕駛習慣的不同導致續航里程的大幅跳動。

表1 續航里程計算對比

如當前車輛行駛在城市路況中，車輛累計總里程為1萬公里，平均油耗為 10L/100km，當前燃油箱內剩余燃油量50L，續航里程為 500km，行駛一段時間后進入高速經濟模式，平均油耗為7L/100km。根據以上各平均油耗的處理方式計算續航里程結果如表1所示。

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

4 結束語

續航里程新策略的應用使得續航里程的計算顯示更加符合駕駛者的心理預期，并能為駕駛者提供有效的科學依據，提升客戶駕乘體驗的滿意度。