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原文传递一种基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统

专利名称：	一种基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统
摘要：	一种基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，包括依次相连的T‑BOX模块、语音提示模块和大屏显示模块，所述T‑BOX模块为集成模块，所述T‑BOX模块包括GPS/BD模块、载重识别模块、ADASIS模块、动力学模型模块、发动机特性模块、换挡特性模块和节油算法模块，所述GPS/BD模块、载重识别模块、ADASIS模块、动力学模型模块、发动机特性模块和换挡特性模块均与节油算法模块相连。本发明实现了更为精准的商用车节油算法逻辑，能够做出最佳挡位和最佳车速判断，使车辆能够顺利通过前方路段的同时，提高了整条驾驶路段的车辆燃油经济性和驾驶体验的同时也降低了司机的驾驶疲劳度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	吉林大学青岛汽车研究院
发明人：	王玉海;李兴坤
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910602065.6
公开号：	CN110395268A
代理机构：	青岛高晓专利事务所(普通合伙)
代理人：	顾云义
分类号：	B60W50/14(2012.01);B;B60;B60W;B60W50
申请人地址：	266000 山东省青岛市李沧区娄山路1号
主权项：	1.一种基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，包括依次相连的T-BOX模块、语音提示模块和大屏显示模块，所述T-BOX模块为集成模块，所述T-BOX模块包括GPS/BD模块、载重识别模块、ADASIS模块、动力学模型模块、发动机特性模块、换挡特性模块和节油算法模块，所述GPS/BD模块、载重识别模块、ADASIS模块、动力学模型模块、发动机特性模块和换挡特性模块均与节油算法模块相连。 2.根据权利要求1所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于：ADASIS模块地图提供准确的前方道路坡度数据，ADASIS模块车载终端中集成地图路网的道路数据覆盖了国内绝大多数的高速公路，以及国道和省道，通过结合车辆前方道路地图坡道坡度值为输入变量，根据终端内部集成的车辆实时载重识别算法，计算出当前车辆质量值m，结合道路坡度值和当前载重经计算得出前方道路车辆行驶最佳挡位N和最佳车速V，所述语音提示模块及大屏显示模块为显示屏集成导航语音播报功能APP组成，适配UI开发设计实现人机交互，大屏端以语音播报和文字显示形式提示给驾驶员经T-BOX模块计算得出的前方道路车辆行驶的最佳挡位N和最佳车速V。 3.根据权利要求2所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于：所述语音提示模块及大屏显示模块为显示屏集成导航语音播报功能APP组成，适配UI开发设计实现人机交互。 4.根据权利要求3所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于：发动机特性模块根据柴油机各种转速下的负荷特性曲线，用作图法可以得到速度特性，并将最后的速度特性修改为万有特性。 5.根据权利要求4所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于：动力学模型模块采用万有特性曲线来确定燃油消耗率，将各个档位的万有特性曲线转换成了各个档位下车速所对应的燃油消耗率与车速曲线，根据汽车动力经济学知识绘制发动机各挡位燃油消耗量与车速对应曲线图，从而得出发动机在每一挡位下的最经济工况车速范围。 6.根据权利要求5所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于：动力学模型模块将各挡位不同转速的负荷特性转换以车速Ua为横坐标、燃油消耗率Qs为纵坐标，将各个档位万有特性曲线转换成了各个档位下车速所对应的燃油经济性曲线，得到发动机各挡位燃油消耗量与车速对应曲线图。 7.根据权利要求6所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于：根据T-BOX内置ADASIS地图获取的前方道路坡度信息以及内置载重算法计算的车辆载重通过T-BOX内集成的节油算法求出适应前方道路情况的最佳挡位和最佳车速，若求得的最佳车速不属于当前挡位的最佳经济工况速度范围，则需要进行相应的判断进行升降挡。 8.根据权利要求7所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于：汽车燃油消耗量与发动机经济性、汽车结构参数及环境条件间的关系式为： Qs＝CFb/ηt (1) F＝Gfcosα+Gsinα+δmdu/dt+(CdAu2)/21.15 (2) 其中：Qs为燃油消耗量，单位kg/h；F行驶阻力，单位N；C为常数，C＝1/3672ρg，ρ燃油密度，单位kg/L；G为汽车重量，单位N；g为重力加速度，取9.8m/s2；f为滚动阻力系数；α为道路坡度；Cd为空气阻力系数；A为迎风面积，单位m2；δ为汽车旋转质量换算系数；ηt为传动效率；b为燃油消耗率；u为汽车行驶速度。 9.根据权利要求8所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于：(2)式中取坡度α＝0,从而(2)式可简化为： F＝Gf+δmdu/dt+(Cd Au2)/21.15 (3)。 10.根据权利要求1-9中任一项所述的基于前方道路信息的卡车经济驾驶提醒系统，其特征在于，本发明所提供提醒系统工作流程如下: 步骤1，基于车辆发动机和变速箱配置，发动机特性、换挡特性、滑行特性曲线形成车型的车辆动力学模型，结合车辆前方道路地图坡道坡度信息以及当前车辆载重为输入变量，以当前车辆行驶最佳燃油经济性为目标，生成预见性节油算法；步骤2，结合车辆前方道路地图坡道坡度值为输入变量；步骤3，根据终端内部集成的车辆实时载重识别算法，计算出当前车辆质量值m；步骤4，算法结合道路坡度值和当前质量m经计算得出当前车辆行驶最佳挡位N和最佳车速V km/h；步骤5，最佳挡位N和最佳车速V值，上传给车载大屏，车载大屏通过导航APP语音播报以及文字显示的形式告知驾驶员；步骤6，驾驶员对比当前挡位和车速，手动调整到最佳挡位和车速上，特殊情况下，驾驶员也可以关闭或打开提醒语音；步骤7，所述大屏及语音提示模块发出语音提示，具体工作步骤为:当前方道路坡度信息输入量进入T-BOX中算法后，经计算出前方道路最佳挡位和最佳车速，如果最佳车速大于当前挡位在最经济工况下的车速范围，T-BOX装置便会按照指定通信协议输出信号到大屏端的语音提醒模块，语音提醒模块发出“距离前方“X路型”D米，请将挡位升高至上一挡，最佳车速为V km/h”的语音提示；如果最佳车速小于当前挡位在最经济工况下的车速范围时，T-BOX装置同样按照指定通信协议输出信号到大屏端的语音提醒模块，语音提醒模块发出“距离前方“X路型”D米，请将挡位降低至下一挡，最佳车速为V km/h”的语音提示；如果最佳车速属于当前挡位在最经济工况下的车速范围，T-BOX装置会按照指定通信协议输出信号到大屏端的语音提醒模块，语音提醒模块发出“最佳车速为V km/h”的语音提示。
所属类别：	发明专利