非主動(dòng)式ECO功能設(shè)計(jì)

郭 新，張志強(qiáng)，尹 兵，于浩洋

（一汽轎車(chē)股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130012）

第4階段油耗標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)乘用車(chē)車(chē)型燃料消耗量和企業(yè)平均燃料消耗量的要求越來(lái)越嚴(yán)格。汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家為了能夠更好地滿(mǎn)足油耗法規(guī)，開(kāi)發(fā)了很多節(jié)油功能。但是，這些功能的使用并不是隨時(shí)有效，而是在一定的限制條件下才能發(fā)揮其作用。用戶(hù)開(kāi)車(chē)習(xí)慣的不同會(huì)導(dǎo)致同款車(chē)型在行駛時(shí)，未必會(huì)按照汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家的期望來(lái)駕駛車(chē)輛。這樣就導(dǎo)致同樣的車(chē)型在不同的用戶(hù)手中油耗各有差別，甚至造成用戶(hù)抱怨。為了對(duì)用戶(hù)的操作習(xí)慣進(jìn)行引導(dǎo)和培養(yǎng)，使用戶(hù)可以享受先進(jìn)技術(shù)帶來(lái)的實(shí)惠，消除市場(chǎng)對(duì)平均油耗的質(zhì)疑，特介紹一種AT車(chē)型的非主動(dòng)式ECO功能的設(shè)計(jì)，希望通過(guò)此功能可以引導(dǎo)和培養(yǎng)駕駛員養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣，降低日常用車(chē)油耗。

1 基本原理

ECO模式，也就是經(jīng)濟(jì)模式，在市場(chǎng)中分為主動(dòng)式ECO模式和非主動(dòng)式ECO模式2種。其中，主動(dòng)式ECO模式在開(kāi)啟后油門(mén)踏板曲線(xiàn)、換擋圖譜、制動(dòng)能量回收和制動(dòng)踏板等相關(guān)功能時(shí)，會(huì)進(jìn)入一個(gè)以油耗為主要參考目標(biāo)的駕駛模式。

圖1 非主動(dòng)式ECO功能系統(tǒng)原理

非主動(dòng)式ECO功能系統(tǒng)原理如圖1所示。非主動(dòng)式ECO模式不會(huì)主動(dòng)干預(yù)駕駛員的操作和駕駛性，而是檢測(cè)車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)和駕駛員的操作。當(dāng)車(chē)輛狀態(tài)和駕駛員操作滿(mǎn)足設(shè)定要求時(shí)，通過(guò)儀表點(diǎn)亮ECO指示燈，提示駕駛員保持當(dāng)前的操作；當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到車(chē)輛的狀態(tài)和駕駛員操作沒(méi)有滿(mǎn)足設(shè)定要求時(shí)，熄滅ECO指示燈，表示當(dāng)前操作并不是省油合理的操作。

2 功能設(shè)計(jì)

指示燈判斷流程如圖2所示。首先判斷初始條件，包括發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)是否為運(yùn)行狀態(tài)、擋位是否為D擋、車(chē)速是否處于限定范圍內(nèi)、油門(mén)和制動(dòng)是否同時(shí)踩下和系統(tǒng)是否有相關(guān)故障。初始條件通過(guò)后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)油門(mén)踏板、制動(dòng)踏板、當(dāng)前擋位和車(chē)速信息來(lái)判斷駕駛員的操作是否符合系統(tǒng)設(shè)定。

當(dāng)駕駛員踩下油門(mén)踏板或者制動(dòng)踏板時(shí)，ECU會(huì)根據(jù)當(dāng)前的擋位和車(chē)速，計(jì)算出匹配符合度分?jǐn)?shù)。匹配度越高，分?jǐn)?shù)越低，不踩油門(mén)滑行時(shí)分?jǐn)?shù)甚至為負(fù)數(shù)。匹配度越低，分?jǐn)?shù)越高，分?jǐn)?shù)會(huì)一直累加。當(dāng)累加分?jǐn)?shù)低于設(shè)定的值時(shí)，ECO指示燈會(huì)點(diǎn)亮。當(dāng)累加分?jǐn)?shù)高于設(shè)定值之后，ECO指示燈會(huì)熄滅。

圖2 指示燈判斷流程

3 積分處理策略

積分處理策略有以下7條。

1）每次發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元上電時(shí)，系統(tǒng)初始化，積分清零。

2）功能進(jìn)入后，如果此時(shí)制動(dòng)踏板處于踩下?tīng)顟B(tài)，則根據(jù)制動(dòng)積分策略，通過(guò)車(chē)速信號(hào)計(jì)算出制動(dòng)減速度，獲得相應(yīng)積分并累計(jì)。如果此時(shí)油門(mén)踏板處于踩下?tīng)顟B(tài)，則根據(jù)油門(mén)積分策略，通過(guò)油門(mén)踏板和擋位信息，獲得相應(yīng)積分并累計(jì)。系統(tǒng)每10 ms查一次積分標(biāo)定表，當(dāng)積分達(dá)到上限值時(shí)，積分不再增加；當(dāng)積分達(dá)到下限值時(shí)，積分不再減少。

3）當(dāng)積分值大于最大設(shè)定值時(shí)，發(fā)出熄滅指示燈請(qǐng)求；積分處于最小設(shè)定值和最大設(shè)定值之間時(shí)，發(fā)送的指示燈狀態(tài)請(qǐng)求與上一次相同；當(dāng)積分值小于最小設(shè)定值時(shí)，發(fā)出點(diǎn)亮指示燈請(qǐng)求。

4）當(dāng)油門(mén)積分發(fā)出指示燈熄滅請(qǐng)求，則立刻發(fā)出指示燈熄滅指令；如果發(fā)出指示燈點(diǎn)亮請(qǐng)求并保持5 s，則發(fā)出指示燈點(diǎn)亮指令。收到指示燈熄滅請(qǐng)求或功能退出，及時(shí)清零。

5）當(dāng)制動(dòng)積分發(fā)出指示燈點(diǎn)亮或熄滅請(qǐng)求，立刻發(fā)出指令，當(dāng)油門(mén)踏板踩下時(shí)，制動(dòng)積分清零。

6）當(dāng)功能退出時(shí)發(fā)送指示燈熄滅指令，積分保持當(dāng)前值。

7）車(chē)輛進(jìn)入巡航模式時(shí)發(fā)送指示燈點(diǎn)亮指令，積分保持當(dāng)前值。

積分形式的設(shè)計(jì)可以避免指示燈頻繁亮滅，給予駕駛員一定程度的容錯(cuò)性。優(yōu)秀駕駛習(xí)慣的積分為負(fù)分，可以保證積分有加有減，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。積分計(jì)算周期應(yīng)為毫秒級(jí)，保證積分增加和減少的頻率可以快速判定。

4 結(jié)束語(yǔ)

ECO功能在日韓系車(chē)型中廣泛應(yīng)用，自主車(chē)型也大多擁有這個(gè)功能，但是各個(gè)主機(jī)廠(chǎng)使用的方法和計(jì)算邏輯略有不同。如何在保證對(duì)用戶(hù)習(xí)慣正確引導(dǎo)的前提下，增加系統(tǒng)的靈敏性并保證穩(wěn)定性，是各個(gè)廠(chǎng)家一直追求的目標(biāo)。本文提供了一種積分制計(jì)算方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，該方法可操作性強(qiáng)，有足夠的標(biāo)定空間，可以由主機(jī)廠(chǎng)的標(biāo)定人員根據(jù)企業(yè)風(fēng)格來(lái)進(jìn)行調(diào)整，具有很強(qiáng)的靈活性。