[发明专利]公路上行车经济速度提示及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路上行车经济速度提示及使用方法，具体地说是一种用于公路上提示车辆行车的经济速度的提示及使用方法。

技术背景

车辆的经济速度，就是车辆通过单位距离时，消耗能源最小的那个速度值或者速度范围。对内燃发动力为动力的汽车来说，指车辆在通过单位距离时消耗油料最小的那个速度。

很多驾驶员都关心自己车辆的经济速度。在谷歌上搜索“汽车经济速度”，可以找到860万个链接，包括奔驰S600的车主也在网上提问自己车辆的经济速度，说明公众对经济速度非常关心。

汽车在出厂时，生产厂商一般都提供一个经济速度。但这个速度是个定值，对用户的意义是有限的，有时甚至会误导用户严重偏离汽车的实际上的经济速度。因为经济速度实际上是一个变量，而不是一个定值。

经济速度和很多因素有关。对内燃机为动力的汽车来说，这些因素包括发动机特性、发动机负荷率、变速比、车重及载荷、路面情况、自然风速、路面坡度等等。对电力驱动的汽车来说，电池组的放电特性、驱动电机负荷率、变速比、车重及载荷、路面情况、自然风速、路面坡度等因素，决定了汽车的经济速度。对于一个给定的车辆，在水平畅通的公路道路、标准负荷、零风速下，经济速度是恒定的。

大部分驾驶员对自己驾驶车辆的经济速度都有一个大致的感觉，所获得的途径除了厂商提供的数字，还有自己车辆上的百公里耗油量显示、自己的计算等。但由于经济速度是变量，在有风、上下坡的时候，即使希望按经济速度驾驶，但仍然还会偏离经济速度较多。

根据汽车动力学，在当汽车在均匀速度v行驶，并且v的值在60公里/小时到140公里/小时范围内时，发动力输出效率η_m、发动机飞轮到车轮的效率η_k都是常数，燃料的燃烧值Hu、滚动阻力系数f_R、车辆的风阻系数C_w也都是常数，A是车辆的迎风面积，ρ是空气比重，p是坡度，G是汽车的重量，当燃料消耗量是B时，驶过的距离是L，此时有以下公式：

BL=1ηmηkHu[(fR+p)G+CwAρ2vr2]]]>

v_r是车辆在前进方向是相对于空气的速度。

对于一辆匀速行驶的汽车，上式中，等式右边除了道路坡度p、车辆相对于空气的速度v_r外，其它都是常数。其中v_r＝v-v_风，即车辆相对于空气的速度等于行车的速度v减去自然风的速度v_风。这里的v_r和v_风的方向都是汽车前进的方向。

所以，自然风速v_风的影响和道路坡度p的影响，构成了对经济速度的全部扰动。这种扰动有时可能很大。比如在5级风时，风速为36公里/小时，经济速度最大可以偏离无风时的经济速度36公里/小时。而道路坡度p的表示方法一般为沿着道路前进100米所上升的海拔高度，比如前进100米海拔下降了10米，坡度就是-10％。其实这种表示方法就是道路平米和水平面夹角的正切值，车辆所受重力乘以坡度p，恰好就是车辆在坡路上所受到的下滑力。

而不借助于外部提示，驾驶员是无法获悉自己前进道路上的自然风速和道路坡度的。

发明内容