混合动力汽车燃油经济性研究

1、混合动力汽车燃油经济性评价标准研车辆1101 徐哲 S1104038摘要： 通过收集一些现用的国家标准，来大致总结一下混合动力汽车燃油经济性的评价标准，并给出大致的实验思路。除此之外，大致比较了混合动力汽车的燃油经济性和传统燃油发动机的燃油经济性评价指标和试验方法的不同之处。关键词：汽车，混合动力汽车，燃油经济性，评价指标，试验方法在保证动力性条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称作汽车的燃油经济性。混合动力汽车(HEV)产生的初衷是为了降低燃料消耗,节省能源。下面将从以下两个方面来说一般汽车和混合动力汽车的燃油经济性评价指标和试验方法。1 一般汽车经济性评价指标和试验方法汽车经济

2、性用等速行驶100km燃料消耗量和工况循环行驶100km燃油消耗量来衡量。轿车的循环工况用模拟城市工况循环燃料消耗量(类似ECE R.15),载货汽车的工况循环用模拟一般道路行驶的6工况循环燃料消耗量来评价。评价指标,对于轿车:;对于货车,总质量为2.5t6t, ;总质量6t15t, ;柴油货车: 。图1示出模拟城市工况循环燃料消耗量 (15工况法)的试验法,图2示出6工况循环燃料消耗量的试验法。图1. 模拟城市工况循环燃料消耗量实验（15工况法）图2. 6工况循环燃料消耗量实验2. 轻型混合动力汽车能量消耗试验方法轻型混合动力电动汽车试验应分别在以下条件进行：条件A：储能装置处于充电终止的最

3、高荷电状态；条件B：储能装置处于运行放电结束的最低荷电状态。2.1 行驶模式的确定按表3确定行驶模式2.2 条件A如果按照附录B规定的测试方法所测得的车辆纯电动行驶里程大于一个完整的循环，在制造厂与检测机构达成共识后，按GB18352.22001附录C的规定进行试验时，其电能消耗测量可以以纯电动行驶模式进行。在这种情况下，的值为0。如果按照附录B规定的测试方法所测得的车辆纯电动行驶里程不大于一个完整的循环，在按GB18352.22001附录C的规定进行能量消耗试验时，需根据表3选择最大电力消耗模式作为行驶模式。2.2.1储能装置放电2.2.2车辆处理2.2.3试验程序 车辆正常起动，按照GB1

4、8352.22001附录C的规定开始试验 取样按照GB18352.22001附录C的规定进行 车辆按照GB18352.22001附录C的规定运行，如果制造厂对挡位变换有特殊的文件规定，GB18352.22001附录C中附录CA对 这些车的换挡点的要求不适用。可按照GB18352.22001附录C中C2.3的规定，并结合制造厂的产品使用手册和变速箱操作说明进行操作。 按照GB/T192332003的计算方法，利用测得CO2、CO和HC排放量，以碳平衡法计算燃料消耗。 试验结束后30min分钟内，按照附录A的规定对储能装置进行充电。测量并记录从电网获得电能。即为条件A下车辆电能的消耗。2.3 条件

5、B2.3.1 车辆处理2.3.2 试验程序 车辆正常起动，按照GB18352.22001附录C的规定开始试验 取样按照GB18352.22001附录C的规定进行 车辆按照GB18352.22001附录C的规定运行，如果制造厂对挡位变换有特殊的文件规定，GB18352.22001附录C中附录CA对 这些车的换挡点的要求不适用。可按照GB18352.22001附录C中C2.3的规定，并结合制造厂的产品使用手册和变速箱操作说明进行操作。 按照GB/T192332003的计算方法，利用测得CO2、CO和HC排放量，以碳平衡法计算燃料消耗。 试验结束后30min分钟内，按照附录A的规定对储能装置进行充电

6、。测量并记录从电网获得电能。 按7.1.1.1的规定对储能装置进行放电。 按照附录A的规定对储能装置进行充电。测量并记录从电网获得电能。 条件B下，汽车的电能消耗为。2.4 试验结果2.4.1 燃料消耗的加权平均值式中：燃油消耗量，；条件A试验所得燃油消耗量，单位为升每百千米；条件A试验所得燃油消耗量，单位为升每百千米；条件A试验中车辆实际行驶的距离，单位为千米（km）；条件B试验中车辆实际行驶的距离，单位为千米（km）；按照附录B规定的试验规程，所测得的纯电动续驶里程，单位为千米（km）；25km（假设的储能装置两次充电之间的平均行驶里程）。2.4.2 电能消耗加权平均值式中：电能消耗量，单

7、位为瓦时每千米；条件A实验所得电能消耗量，单位为瓦时每千米；条件A实验所得电能消耗量，单位为瓦时每千米；3. 重型混合动力汽车的能量消耗量的试验方法3.1 NEC的计算方法NEC计算必须在试验过程中监测RESS系统的能量变化。3.2 试验循环3.2.1 试验循环试验之前，应按照附录A的内容详细地记录汽车参数。对于城市客车，采用图1规定的中国典型城市公交循环，详见附录B。也可以参见附录C和附录D提供的试验循环。经汽车制造商，本标准也允许对试验循环工况进行改动和调整，以便更好地体现汽车的使用性能。3.2.2 试验循环持续时间重型混合动力电动汽车的评价需要较长时间的试验运转，因为单一的试验循环不足以

8、使得发动机管理系统给RESS系统提供额外的能量，以影响SOC状态。长时间的试验循环可以增加循环初始及结束时低的净能力变化出现的可能性。本标准推荐使用重复运转的试验循环进行约40min的试验。对于城市客车，采用2次重复的中国典型城市公交循环作为试验的行驶循环。统计信息见表1。3.3 试验准备3.3.1 试验条件试验时，环境温度推荐在5C35C之间。在试验开始和结束时，应记录环境温度。如果进行道路试验，试验条件应当符合GB/T 12534的要求。3.3.2 汽车使用的数据的预先收集试验燃料应该符合汽车制造厂的规定。任何与基本程序不同的内容，如试验汽车以不同于混合动力汽车工作模式运行，必须完整地记录

9、以备后续试验再现此试验过程。3.3.3 车辆条件3.3.4 预置可再充电能量储存系统（RESS）3.3.5 底盘测功机的技术条件 如果在底盘测功机上进行试验，对重型混合动力汽车应当使用配备下列设施的实验室来进行试验；底盘测功机应当能够模拟重型汽车正常运行时的瞬态惯性载荷、空气助力和滚动阻力。此时，在行驶循环中不考虑道路坡度问题。瞬态的惯性载荷应当使用适当尺寸的飞轮和电控功率吸收装置来进行模拟。空气阻力和滚动阻力可以通过相应的计算机控制系统施加一定的吸收功率来完成。空气阻力和滚动阻力应当通过在底盘测功机上的模拟道路滑行曲线获得。道路滑行程序详见GB 18352.12001的附件CC相关部分。除非

10、混合动力汽车的驱动系统惯量能够被准确地计算获得，否则道路滑行曲线不允许通过数值计算的方法获得。汽车道路滑行的实际质量应当与底盘测功机上准备进行实验的汽车质量一致。汽车应当安装于底盘测功机上，以便能够按照试验循环进行驱动。应当给驾驶员提供显示理论车速和实际车速的司机助显示屏幕，以保证驾驶员能够根据理论循环操作汽车。3.3.6 实验仪器3.4 试验程序3.4.1 汽车驱动系统的启动和再启动 汽车的驱动系统应当按照汽车制造厂提供的用户手册推荐的启动程序进行启动。空调及其他汽车正常运行并不须用到的车载附件，在试验时应当被断开或屏蔽，除非需要特别评估空调载荷影响的情况。3.4.2 预运行 试验汽车在进行

11、试验前应进行试验循环的预运行，以使驾驶员熟悉车辆状况及熟悉汽车操作。3.4.3 车辆荷电状态的预置 对于可接充电器型混合动力电动汽车，在进行试验前，要求对车辆进行充电，充到汽车制造厂规定的最高荷电状态或汽车制造厂要求的荷电状态；对于不可外接充电型混合动力电动汽车，检测部门要求检查车辆处于正常使用的荷电状态，否则进行动力蓄电池的电量调整，达到正常使用的荷电状态。3.4.4 能量消耗量试验的预循环运转 车辆在道路或底盘测功机上，使用一个完整的行驶循环进行车辆的预热和预处理，循环结束，关闭点火锁20min，进行车辆预置。3.4.5 能量消耗量试验运转 车辆在道路或底盘测功机上，按照行驶循环进行试验。3.4.6 试验循环的次数及其处理 要求进行至少3次试验，每次试验都要求进行车辆荷电状态的预置、预循环运转和试验运转。3.4.7 数据记录和结果环境数据燃料密度SOC、动力蓄电池电压和NEC行驶距离燃料消耗电能消耗NEC能量消耗量3.4.8 试验的有效性对于每种试验循环，至少要获取3次有效的检测结果。然后，求取燃料消耗量和电能消耗量的平均值作为车辆能量消耗量结果。如果在试验过程中的任何时刻，汽车驱动力无法满足速度要求，或由于汽车的RESS能量过低，驾驶员不能继续进行驾驶，则该实验过程应当认为无效。RESS系统应当被重新充电，试验程序应当重新启动开始。3.5 最终的试验报告最终