混合動力汽車動力性與經(jīng)濟(jì)性道路試驗(yàn)

王華、史松源

（鄭州宇通客車股份有限公司 450000)

混合動力汽車動力性與經(jīng)濟(jì)性道路試驗(yàn)

王華、史松源

（鄭州宇通客車股份有限公司 450000)

對照混合動力汽車的特征，并依照傳統(tǒng)汽車實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來對轎車進(jìn)行試驗(yàn)，也就是道路實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，不光對最高車速、最大爬坡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同樣還對加速進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，實(shí)驗(yàn)樣車可在多方面實(shí)現(xiàn)切換和控制等功能，而燃油經(jīng)濟(jì)性和基礎(chǔ)樣車卻有待提高，需要在第一輪對動力性展開探討。以下主要是對混合動力汽車動力性和經(jīng)濟(jì)性道路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析，并同時對其進(jìn)行了論述。

混合動力；汽車動力性；經(jīng)濟(jì)性；道路實(shí)驗(yàn)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國各行各業(yè)都取得極為顯著的發(fā)展成效，與此同時，環(huán)保和能源問題還對汽車工業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展提出更嚴(yán)格要求，尤其是在電池技術(shù)瓶頸還沒取得突破的前提下，混合動力汽車已成為重點(diǎn)研究對象。其中，HEV不僅具備低排放的優(yōu)勢，同時，還可以充分發(fā)揮傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)高能量密度的優(yōu)點(diǎn)，從而進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能減排的目的。依照以前的道路實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以及參照發(fā)達(dá)國家混合動力汽車實(shí)驗(yàn)的方法，對實(shí)驗(yàn)車展開試驗(yàn)，而作為第一輪樣車，它的動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)都沒取得較為顯著的成效，所以，需要對其展開研究，使其可以為新樣車的開發(fā)提供參考依據(jù)[1]。

1 試驗(yàn)樣車的基本情況

EQ7200HEV混合動力轎車開發(fā)項目主要是由東風(fēng)電動車輛公司組織實(shí)施的，且合作單位有東風(fēng)汽車工程研究院以及中國科學(xué)院電工研究所等。該車是在新藍(lán)鳥基礎(chǔ)上加裝了動力電池和電動機(jī)，并將其改裝為1.5 L發(fā)動機(jī)。使用并聯(lián)的方式來進(jìn)行設(shè)計，具體布置結(jié)構(gòu)如圖1所示，而設(shè)計參數(shù)如圖2所示。

2 設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案

因?yàn)楫?dāng)前階段電動汽車實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)還未頒布，只能按照內(nèi)燃機(jī)汽車道路實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，并對照國外混合動力轎車的實(shí)驗(yàn)方法制定出相關(guān)方案。

2.1 實(shí)驗(yàn)的主要目的

第一，系數(shù)參數(shù)匹配標(biāo)準(zhǔn)與控制策略優(yōu)化。第二，可以對混合控制單元與系統(tǒng)控制單元等進(jìn)行控制。第三，為考核混合動力車的動力性和經(jīng)濟(jì)性，為汽車的優(yōu)化提供參考依據(jù)。

2.2 實(shí)驗(yàn)所用到的設(shè)備

在實(shí)驗(yàn)過程中會用到HCU開發(fā)系統(tǒng)。如ICE仿真器和CLICK調(diào)試軟件，HCU電控系統(tǒng)上位機(jī)或者是非接觸式五輪儀等。

2.3 實(shí)驗(yàn)條件

整車的燃油、潤滑油、總重量等都會影響到汽車道路的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而且，混合動力汽車自身的特征也會有影響，因而，就應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，將電池的荷電狀態(tài)設(shè)定在0.68左右。

圖1 混合動力布置結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖2 混合動力車型設(shè)計參數(shù)

2.4 實(shí)驗(yàn)場所

實(shí)驗(yàn)場地主要是在某省實(shí)驗(yàn)場開展的。該場所是集實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)品開發(fā)為一體的場地，還具備汽車質(zhì)量檢驗(yàn)監(jiān)督、產(chǎn)品定型以及排氣污染監(jiān)督檢驗(yàn)等功能。也就是說，該場地完全符合實(shí)驗(yàn)要求，具體如圖3所示[2]。

圖3 測試車輛的試驗(yàn)場地

3 混合動力汽車的動力性試驗(yàn)

評價動力性指標(biāo)不光有最高車速、加速時間，還包含最大爬坡等。其中，混合動力汽車的動力性一直以來都是廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。在國外，混合動力汽車進(jìn)行動力實(shí)驗(yàn)的前提條件就是保持該車動力性能的一致性。通常情況，基礎(chǔ)樣車都是使用2.0 L發(fā)動機(jī)，最高扭矩為176 N·m，最大輸出功率為107 kW。在混合動力汽車的系統(tǒng)改裝之后，發(fā)動機(jī)的扭矩就可達(dá)到110 N·m，最大輸出功率為56 kW，為對整車的動力性能進(jìn)行驗(yàn)證，就必須要對加速時間和最高速度等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3.1 加速實(shí)驗(yàn)

依照汽車加速實(shí)驗(yàn)方法，就可在實(shí)驗(yàn)道路上選取長度適中路段，并讓汽車處于該路段的一端，操作機(jī)械式自動變速器讓其處于一檔，并快速起步，讓汽車處于加速行駛狀態(tài)，直到車速達(dá)到100 km/h為止。油門踏板信號如圖3所示。

3.2 最高車速實(shí)驗(yàn)

最高車速主要是運(yùn)用汽車最佳加速行使?fàn)顟B(tài)來調(diào)整所需平均時間，并將其作為最高車速。該方法簡單，易于操作[3]。

4 經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)

由于電池的荷電狀態(tài)的不平衡，勢必會對油耗帶來影響，而SAEJ1711強(qiáng)調(diào)的主要是SOC平衡問題。但受到相關(guān)條件的限制，要想保持SOC絕對平衡暫不能實(shí)現(xiàn)。因而，大多都會運(yùn)用電池荷電狀態(tài)折算燃油消耗。

圖4 油門踏板信號

[1]馮啟山,殷承良,朱禹.混合動力汽車動力性和經(jīng)濟(jì)性道路試驗(yàn)[J].機(jī)械工程學(xué)報,2005(12):19-24.

[2]樓狄明,范文佳,胡志遠(yuǎn),譚丕強(qiáng),謝霞.燃用不同柴油替代燃料的柴油轎車經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 汽車工程,2012,34(11):963-967.

[3]張俊智,陸欣,張鵬君,陳鑫.混合動力城市客車制動能量回收系統(tǒng)道路試驗(yàn)[J].機(jī)械工程學(xué)報,2009,45(10):25-30.

王華(1987—)，男，助理工程師，研究生，研究方向?yàn)檎嚱?jīng)濟(jì)性及動力性技術(shù)研究。

史松源（1988—），男，助理工程師，本科，研究方向?yàn)檎嚥倏v穩(wěn)定性。

U461.2文獻(xiàn)標(biāo)示碼A