CN114577228A - 一种基于滑窗油耗的续航里程算法及显示系统 - Google Patents

一种基于滑窗油耗的续航里程算法及显示系统 Download PDF

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CN114577228A CN202210087378.4A CN202210087378A CN114577228A CN 114577228 A CN114577228 A CN 114577228A CN 202210087378 A CN202210087378 A CN 202210087378A CN 114577228 A CN114577228 A CN 114577228A
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黄军
赵宇
陈秋生
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Abstract

本发明提供一种基于滑窗油耗的续航里程算法及显示系统，采用滑窗油耗算法，计算的续航里程，具有很好的实时跟随性，又可以解决在怠速时，平均油耗急剧增加，对续航里程减小的影响，因为滑窗油耗算法，会把怠速的油耗分摊到最近的行驶里程的平均油耗中，以减小怠速时平均油耗增加，对续航里程减小的影响。计算续航里程，采用滑窗油耗的算法，根据当前车辆的实时油耗和当前剩余油量，计算得出车辆还可以行车的里程数，具有很好的实时跟随性，更加精确地，准确地，实时反应车辆剩余的油量，还可以行驶的里程有多少公里，给用户比较好的直观体验，不会误判车辆没有剩余油量，还可以继续行驶，不会出现断油，半路抛锚的危险工况。

Description

一种基于滑窗油耗的续航里程算法及显示系统
技术领域
本发明涉及智能驾驶技术领域，尤其是涉及一种基于滑窗油耗的续航里程算法及显示系统。
背景技术
在智能座舱产品中，仪表的行车电脑包括：小计里程、总计里程、瞬时油耗、平均油耗和续航里程等等，而续航里程是最基本的功能，提示用户当前的剩余油量还可以行驶的里程数。常常因为显示的续航里程数不准确，当剩余油量非常少的时候，续航里程显示还有较大的里程数，给用户造成误判，不用去加油站加油，实际上车辆油箱剩余的油量非常少，如果再不去加油，就会出现在行驶过程中车辆断油，半路抛锚，是非常危险的工况，导致用户抱怨和投诉。
续航里程的计算公式如下：
Figure BDA0003487519220000011
Figure BDA0003487519220000012
Figure BDA0003487519220000013
传统的续航里程算法中，采用百公里的平均油耗计算续航里程，存在下面的技术缺陷：(1)平均油耗具有突变型，累计消耗的油量除以行驶的百公里距离，如果出现车辆怠速时间过长的时候，油量消耗过大，平均油耗的结果也会跟随过大，计算出的续航里程则会减小。给用户提示车辆还可以行驶的续航里程偏小，不够准确。(2)如果车辆行驶的工况出现在山区，比较长的爬坡，或者拥堵市区，车辆的平均油耗较高，但是百公里平均油耗增长变化是十分缓慢的，给用户提示车辆还可以继续行驶的续航里程偏大，不够准确，没有很好的实时跟随性。容易让用户误判剩余油量还可以行驶的距离过长，容易造成车辆在半路断油抛锚的危险情况。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出一种一种基于滑窗油耗的续航里程算法及显示系统，具体包括以下：
采集数据模块通过CAN总线获取续航里程数据，获取周期为T，取值最近时刻距离R之内平均油耗值；
采用滑窗油耗算法，根据当前车辆的实时油耗和当前剩余油量，计算得出车辆当前续航里程值DTE并实时更新续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000021
所述续航里程值DTE每次变化不超过里程S。
其中，所述续航里程值DTE，计算公式为：
Figure BDA0003487519220000022
Figure BDA0003487519220000023
Figure BDA0003487519220000024
式中，所述Fr为剩余油量；所述AFCR为最近距离R之内的平均油耗；offset为计算补偿值，为一常数；Fs为显示油量；k为一可变参数；M为标定的常数；Fc为通过EMS的rollingcounter信号计算得出的燃油消耗量；Ft为加油后或第一次上蓄电池电后燃油输入值对应的油箱体积。
进一步的，所述续航里程值DTE的计算周期为每公里计算一次，计算条件为：
行驶里程不足距离R计算：
Figure BDA0003487519220000025
n取值于(0，R)中任一数值；ΔL0-n为(0，n)距离间的燃油消耗量，ΔLR-n为(n，R)距离间的燃油消耗量；EOL值为每一款乘用车的默认的百公里油耗(L/100km)。
进一步的，所述计算条件，还包括：
AFCR＝(ΔLR*100)/R；
ΔLR为距离R之内的燃油消耗量。
其中，第n km时刻的剩余油量Frn的计算公式：
Figure BDA0003487519220000026
式中，ki取值采用以下公式：
Figure BDA0003487519220000031
根据当前第i km的剩余油量Fri和显示油量Fsi之间差值不同，参数ki取不同值。
其中，DTE显示策略设置如下：
当续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000032
大于续航里程值DTE，还包括：
当
Figure BDA0003487519220000033
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000034
减少值1km；
当
Figure BDA0003487519220000035
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000036
减少值2km；
当
Figure BDA0003487519220000037
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000038
减少值3km；
当
Figure BDA0003487519220000039
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000310
减少值5km；
当续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000311
小于续航里程值DTE，还包括：
当
Figure BDA00034875192200000312
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000313
减少值1km；
当
Figure BDA00034875192200000314
则每行驶2km，续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000315
减少值1km；
当
Figure BDA00034875192200000316
则每行驶3km，续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000317
减少值1km；
当
Figure BDA00034875192200000318
则每行驶5km，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000041
减少值1km。
作为另一优选的，本发明还提出一种基于滑窗油耗的续航里程显示系统，其特征在于，至少包括：
油量检测单元，用于实时监测当前油箱中的剩余油量Frn；
燃油消耗测算单元，通过EMS的rolling counter信号计算得出的燃油消耗量；
续航里程计算单元，用于根据采集的剩余油量Frn和燃油消耗量，按周期为T采用滑窗油耗算法，计算得出车辆当前续航里程值DTE，并通过显示单元实时更新续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000042
所述续航里程值DTE，计算公式为：
Figure BDA0003487519220000043
Figure BDA0003487519220000044
Figure BDA0003487519220000045
其中，所述Fr为剩余油量；所述AFCR为最近距离R之内的平均油耗；offset为计算补偿值，为一常数；Fs为显示油量；k为一可变参数；M为标定的常数；Fc为通过EMS的rollingcounter信号计算得出的燃油消耗量；Ft为加油后或第一次上蓄电池电后燃油输入值对应的油箱体积。
所述续航里程值DTE的计算周期为每公里计算一次，计算条件为：
行驶里程不足距离R时，计算公式：
Figure BDA0003487519220000046
n取值于(0，R)中任一数值；ΔL0-n为(0，n)距离间的燃油消耗量，ΔLR-n为(n，R)距离间的燃油消耗量；EOL值为每一款乘用车的默认的百公里油耗(L/100km)。
行驶里程达到距离R计算，计算公式：
AFCR＝(ΔLR*100)/R；
ΔLR为距离R之内的燃油消耗量。
综上所述，本发明提供一种基于滑窗油耗的续航里程算法及显示系统，采用滑窗油耗算法，计算的续航里程，具有很好的实时跟随性，又可以解决在怠速时，平均油耗急剧增加，对续航里程减小的影响，因为滑窗油耗算法，会把怠速的油耗分摊到最近的行驶里程的平均油耗中，以减小怠速时平均油耗增加，对续航里程减小的影响。计算续航里程，采用滑窗油耗的算法，根据当前车辆的实时油耗和当前剩余油量，计算得出车辆还可以行车的里程数，具有很好的实时跟随性，更加精确地，准确地，实时反应车辆剩余的油量，还可以行驶的里程有多少公里，给用户比较好的直观体验，不会误判车辆没有剩余油量，还可以继续行驶，不会出现断油，半路抛锚的危险工况。
附图说明
图1为本发明所述滑窗油耗计算的过程示意图。
图2为图1中所述滑窗油耗计算的过程示意图。
图3为续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000051
与续航里程值DTE的关系曲线。
图4为DTE与ODO关系图。
图5为续航里程和平均油耗关系图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种一种基于滑窗油耗的续航里程算法及显示系统，采用“滑窗”油耗算法，来计算续航里程。
计算续航里程公式：
Figure BDA0003487519220000052
根据当前车辆的实时油耗和当前剩余油量，计算得出车辆当前续航里程值DTE并实时更新续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000061
所述续航里程值DTE每次变化不超过里程S。
其中，所述续航里程值DTE，计算公式为：
Figure BDA0003487519220000062
Figure BDA0003487519220000063
Figure BDA0003487519220000064
式中，所述Fr为剩余油量；所述AFCR为最近距离R之内的平均油耗；offset为计算补偿值，为一常数；Fs为显示油量；k为一可变参数；M为标定的常数；Fc为通过EMS的rollingcounter信号计算得出的燃油消耗量；Ft为加油后或第一次上蓄电池电后燃油输入值对应的油箱体积。
进一步的，所述续航里程值DTE的计算周期为每公里计算一次，如图1-2所示，为滑窗油耗计算的过程示意图；续航里程，采用最近时刻的30km之内平均油耗来计算续航里程，也即，影响续航里程大小与车辆最近的30km之内的平均油耗有关联。
滑窗油耗计算条件为：
行驶里程不足距离R计算：
Figure BDA0003487519220000065
n取值于(0，R)中任一数值；ΔL0-n为(0，n)距离间的燃油消耗量，ΔLR-n为(n，R)距离间的燃油消耗量；EOL值为每一款乘用车的默认的百公里油耗(L/100km)。
进一步的，所述计算条件，还包括：
AFCR＝(ΔLR*100)/R；
ΔLR为距离R之内的燃油消耗量。
其中，第n km时刻的剩余油量Frn的计算公式：
Figure BDA0003487519220000071
式中，ki取值采用以下公式：
Figure BDA0003487519220000072
把
Figure BDA0003487519220000073
代入上式中，
Figure BDA0003487519220000074
最终代码实现：
Figure BDA0003487519220000075
根据当前第i km的剩余油量Fri和显示油量Fsi之间差值不同，参数ki取不同值。
其中，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000076
与续航里程值DTE的关系曲线如图3所示，DTE显示策略设置如下：
当续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000077
大于续航里程值DTE，参考下表显示值更新策略：
Figure BDA0003487519220000078
当
Figure BDA0003487519220000081
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000082
减少值1km；
当
Figure BDA0003487519220000083
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000084
减少值2km；
当
Figure BDA0003487519220000085
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000086
减少值3km；
当
Figure BDA0003487519220000087
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000088
减少值5km；
当续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000089
小于续航里程值DTE，参考下表显示值更新策略：
Figure BDA00034875192200000810
当
Figure BDA00034875192200000811
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000812
减少值1km；
当
Figure BDA00034875192200000813
则每行驶2km，续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000814
减少值1km；
当
Figure BDA00034875192200000815
则每行驶3km，续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000816
减少值1km；
当
Figure BDA00034875192200000817
则每行驶5km，续航里程值显示值
Figure BDA00034875192200000818
减少值1km。
作为另一优选的，本发明还提出一种基于滑窗油耗的续航里程显示系统，其特征在于，至少包括：
油量检测单元，用于实时监测当前油箱中的剩余油量Frn；
燃油消耗测算单元，通过EMS的rolling counter信号计算得出的燃油消耗量；
续航里程计算单元，用于根据采集的剩余油量Frn和燃油消耗量，按周期为T采用滑窗油耗算法，计算得出车辆当前续航里程值DTE，并通过显示单元实时更新续航里程值显示值
Figure BDA0003487519220000091
所述续航里程值DTE，计算公式为：
Figure BDA0003487519220000092
Figure BDA0003487519220000093
Figure BDA0003487519220000094
其中，所述Fr为剩余油量；所述AFCR为最近距离R之内的平均油耗；offset为计算补偿值，为一常数；Fs为显示油量；k为一可变参数；M为标定的常数；Fc为通过EMS的rollingcounter信号计算得出的燃油消耗量；Ft为加油后或第一次上蓄电池电后燃油输入值对应的油箱体积。
所述续航里程值DTE的计算周期为每公里计算一次，计算条件为：
行驶里程不足距离R时，计算公式：
Figure BDA0003487519220000095
n取值于(0，R)中任一数值；ΔL0-n为(0，n)距离间的燃油消耗量，ΔLR-n为(n，R)距离间的燃油消耗量；EOL值为每一款乘用车的默认的百公里油耗(L/100km)。
行驶里程达到距离R计算，计算公式：
AFCR＝(ΔLR*100)/R；
ΔLR为距离R之内的燃油消耗量。
根据计算结果进行绘制DTE与ODO关系图如图4，以上路试数据进行分析，如图5为续航里程和平均油耗关系，可见采用“滑窗”油耗算法，来计算续航里程，具有很好的实时跟随性，符合理论期望的结果。与汽车智能座舱产品仪表的行车电脑显示续航里程使用行驶油耗、实时油耗完全不同，具有很好的实时跟随性，又可以解决在怠速时，平均油耗急剧增加，对续航里程变化的影响，因为滑窗油耗算法，会把怠速的油耗分摊到最近的行驶里程的平均油耗中，以减小怠速时平均油耗增加，对续航里程减小的影响。更加精确地，准确地，实时反应车辆剩余的油量，还可以行驶的里程有多少公里，给用户比较好的直观体验，不会误判车辆还可以继续行驶的里程。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于滑窗油耗的续航里程算法，其特征在于，包括以下：
采集数据模块通过CAN总线获取续航里程数据，获取周期为T，取值最近时刻距离R之内平均油耗值；
采用滑窗油耗算法，根据当前车辆的实时油耗和当前剩余油量，计算得出车辆当前续航里程值DTE并实时更新续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000011
所述续航里程值DTE每次变化不超过里程S。
2.根据权利要求1所述的一种基于滑窗油耗的续航里程算法，其特征在于，所述续航里程值DTE，计算公式为：
Figure FDA0003487519210000012
Figure FDA0003487519210000013
判断条件：
Figure FDA0003487519210000014
其中，所述Fr为剩余油量；所述AFCR为最近距离R之内的平均油耗；offset为计算补偿值，为一常数；Fs为显示油量；k为一可变参数；M为标定的常数；Fc为通过EMS的rollingcounter信号计算得出的燃油消耗量；Ft为加油后或第一次上蓄电池电后燃油输入值对应的油箱体积。
3.根据权利要求2所述的一种基于滑窗油耗的续航里程算法，其特征在于，所述续航里程值DTE的计算周期为每公里计算一次，计算条件为：
行驶里程不足距离R计算：
Figure FDA0003487519210000015
n取值于(0，R)中任一数值；ΔL0-n为(0，n)距离间的燃油消耗量，ΔLR-n为(n，R)距离间的燃油消耗量；EOL值为每一款乘用车的默认的百公里油耗(L/100km)。
4.根据权利要求3所述的一种基于滑窗油耗的续航里程算法，其特征在于，所述计算条件，还包括：
AFCR＝(ΔLR*100)/R；
ΔLR为距离R之内的燃油消耗量。
5.根据权利要求4所述的一种基于滑窗油耗的续航里程算法，其特征在于，还包括：第nkm时刻的剩余油量Frn的计算公式：
Figure FDA0003487519210000021
其中，ki取值采用以下公式：
Figure FDA0003487519210000022
根据当前第i km的剩余油量Fri和显示油量Fsi之间差值不同，参数ki取不同值。
6.根据权利要求5所述的一种基于滑窗油耗的续航里程算法，其特征在于，当续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000023
大于续航里程值DTE，还包括：
当
Figure FDA0003487519210000024
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000025
减少值1km；
当
Figure FDA0003487519210000026
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000027
减少值2km；
当
Figure FDA0003487519210000028
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000029
减少值3km；
当
Figure FDA00034875192100000210
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure FDA00034875192100000211
减少值5km。
7.根据权利要求6所述的一种基于滑窗油耗的续航里程算法，其特征在于，当续航里程值显示值
Figure FDA00034875192100000212
小于续航里程值DTE，还包括：
当
Figure FDA00034875192100000213
则每行驶1km，续航里程值显示值
Figure FDA00034875192100000214
减少值1km；
当
Figure FDA00034875192100000215
则每行驶2km，续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000031
减少值1km；
当
Figure FDA0003487519210000032
则每行驶3km，续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000033
减少值1km；
当
Figure FDA0003487519210000034
则每行驶5km，续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000035
减少值1km。
8.一种基于滑窗油耗的续航里程显示系统，其特征在于，至少包括：
油量检测单元，用于实时监测当前油箱中的剩余油量Frn；
燃油消耗测算单元，通过EMS的rolling counter信号计算得出的燃油消耗量；
续航里程计算单元，用于根据采集的剩余油量Frn和燃油消耗量，按周期为T采用滑窗油耗算法，计算得出车辆当前续航里程值DTE，并通过显示单元实时更新续航里程值显示值
Figure FDA0003487519210000036
9.根据权利要求8所述的一种基于滑窗油耗的续航里程显示系统，其特征在于，所述续航里程值DTE，计算公式为：
Figure FDA0003487519210000037
Figure FDA0003487519210000038
判断条件：
Figure FDA0003487519210000039
其中，所述Fr为剩余油量；所述AFCR为最近距离R之内的平均油耗；offset为计算补偿值，为一常数；Fs为显示油量；k为一可变参数；M为标定的常数；Fc为通过EMS的rollingcounter信号计算得出的燃油消耗量；Ft为加油后或第一次上蓄电池电后燃油输入值对应的油箱体积。
10.根据权利要求9所述的一种基于滑窗油耗的续航里程显示系统，其特征在于，所述续航里程值DTE的计算周期为每公里计算一次，计算条件为：
行驶里程不足距离R时，计算公式：
Figure FDA0003487519210000041
n取值于(0，R)中任一数值；ΔL0-n为(0，n)距离间的燃油消耗量，ΔLR-n为(n，R)距离间的燃油消耗量；EOL值为每一款乘用车的默认的百公里油耗(L/100km)；
行驶里程达到距离R计算，计算公式：
AFCR＝(ΔLR*100)/R；
ΔLR为距离R之内的燃油消耗量。
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