汽车ECU软件开发之省油篇
来源：公众号“汽车电子软件”
2020-06-16
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燃油消耗量对于卡车，特别是重型卡车尤为重要。因为它们常年奔跑于高速公路上，高速公路路途之长，卡车使用频率之高，导致燃油消耗量对于一些运输公司特别重要，是这些公司利润衡量指标之一。而且由于欧标越来越严，要求卡车尾气排放越来越少，所以燃油消耗减少也可以间接减少尾气排放量。
影响燃油消耗量的常见因素
一般来说，说到如何节省燃油消耗量，大家会想到的因素有：1.车辆造型，因为相同风速，如果车辆造型越好，风阻会越小，从而省油。2.发动机电子控制节气门技术好坏，发动机排量大小，发动机硬件本身等，比如硬件质量越好，性能越好的发动机，使用寿命越长，燃油燃烧更完全，更加能省油，还有就是使用废弃再循环功能的发动机会更省油。3.变速箱技术，因为变速箱是发动机的搭档，只有成熟的变速箱技术，才能使发动机的动力源源不断的输出，达到平均分配，最终达到省油的目的。5.司机的驾驶习惯，比如缩短怠速热车，减少电器负荷等新功能开发来节省燃油量
今天我来介绍一下容易被忽视掉的一点，就是通过ECU软件开发，可以为车辆主动节油的功能。下面是一些例子。我们经常会在卡车上见到一个叫做Eco mode的按钮。首先介绍一个比较典型的情况就是在使用自动巡航时，激活该功能。功能激活后，EECU（发动机控制器）内会计算一个相匹配的target speed offset。简单来说就是扩大目标速度的范围，cruise control 就变成了soft cruise control。比如巡航速度设定90 km/h，该功能会使目标速度设为86km/h -94km/h，好处就是在爬坡时，避免了为了达到90km/h而消耗更多油量，这时只用达到86km/h就好了。所以这里可以看出节省油量经常是通过损失一些动力性而得到的。而在下坡时,由于惯性，很容易超过设定速度，于是该功能使其适当保持在超过设定速度一点点大小的速度上，可以更好地利用惯性和合理的制动来节省油量。其实这个功能就是ECU为了节省燃油从而计算出最优的换挡比，最优的运行速度等然后在显示屏上显示这些信息，司机如果根据所提供的信息进行操作会比较省油。但是这个功能感觉很少应用到实际卡车上，因为新手司机可以自己通过练习养成良好的操作车辆的习惯，如果是老司机的话就根本就没必要使用这个功能，所以大多数人根本不会加钱去买这个功能。这是Volvo-FH系列主打的功能，主要就是通过记录下行驶路径来优化ECU对发动机和变速箱的控制。比如当您接近一座数据库或I-See工作内存中没有的山坡时，I-See会记录有关该山坡的信息，然后上传数据，以便为下一位I-See用户提供便利。这种集体知识可最大限度地节约燃油，即使是全新的线路也能从中受益。
I-See示意图I-See知道前方是一座山头，因此，卡车会加速并在较高的档位保持更长的时间通过避免不必要的换挡，I-See能让您的爬坡过程更加顺畅、更加省油接近下坡路段时，I-See会阻止卡车做不必要的加速为节约能源和尽量减少制动，I-See会在下坡前短暂分离传动系统I-See知道斜坡何时结束、下一个斜坡何时开始，并根据需要进行制动，以实现最高的效率如果您即将开始又一次的爬坡，I-See会让卡车滑行以积蓄速度和动能，让您毫不费力地爬到顶峰更多关于I-See的详尽信息可以参考官网：https://www.volvotrucks.com.cn/zh-cn/trucks/volvo-fm/features/i-see.html这个属于通过辅助系统来节省油量。Volvo最新的重型卡车上将会安装这款系统。机械液压助力的方向盘时刻与液压泵保持联动，会浪费不必要的能耗。电子液压助力加入了许多电子传感器，可以根据车速改变助力泵的油压。液压泵中的油还是由发动机齿轮带动，但是其中电子元件阀门开度由EECU控制。当车速较低时，阀门开度较小，泵内压力较高，提供给方向盘助力较高，比如此时液压油的流量为16L/min；当车速较高时，阀门开度较大，泵内压力较小，能提供给方向盘助力较小，比如此时液压油的流量为8L/min，从而高速行驶时又稳定可靠，而且泵内低压力使其对发动机的反作用力减小，从而可以间接降低油耗。介绍这个功能前首先说个题外话，就是有同事嘲讽国内卡车只追求动力性，看哪种卡车能拉的货多，开得快就买那种卡车，然后加速踏板一踩就直接往前飞。其实pedal limiter就是EECU对得到的加速踏板曲线进行filter，让曲线更加平滑，并且减小加速踏板曲线的斜率，实践证明这样可以减少油耗，因为驾驶时猛烈加油一次猛加和缓加，同样的速度，油耗相差可达12毫升，每公里会排出多余的0.4克一氧化碳。简单的说，自动启停就是一套能自动控制发动机熄火、点火的系统，其初衷是在短暂停车的情况下，比如红绿灯前，发动机会自动“休眠”以达到节油减排的目的，而当需要继续行驶的时候，只需松开刹车或轻踩油门，系统又会自动启动发动机。但感觉Volvo这个功能开发的不是特别好，因为老是有车辆不能再启动或者EECU内部信号出错，需要工程师investigate的情况。
小结
通过新功能软件模块的开发也是一种可以减少燃油消耗量的方法，但是通常都是以降低车辆动力性为代价的。所以如何平衡两者成为了新功能开发的难点。但我相信，凭借着工程师的智慧，探索和实践，总会有一些新的，有效的功能出现。还有哪些你们所知道的节油的功能呢？欢迎留言发表意见。
