混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性道路試驗(yàn)

王華、史松源

（鄭州宇通客車(chē)股份有限公司 450000)

混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性道路試驗(yàn)

王華、史松源

（鄭州宇通客車(chē)股份有限公司 450000)

對(duì)照混合動(dòng)力汽車(chē)的特征，并依照傳統(tǒng)汽車(chē)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)轎車(chē)進(jìn)行試驗(yàn)，也就是道路實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，不光對(duì)最高車(chē)速、最大爬坡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同樣還對(duì)加速進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，實(shí)驗(yàn)樣車(chē)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(chē)卻有待提高，需要在第一輪對(duì)動(dòng)力性展開(kāi)探討。以下主要是對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性道路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析，并同時(shí)對(duì)其進(jìn)行了論述。

混合動(dòng)力；汽車(chē)動(dòng)力性；經(jīng)濟(jì)性；道路實(shí)驗(yàn)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)各行各業(yè)都取得極為顯著的發(fā)展成效，與此同時(shí)，環(huán)保和能源問(wèn)題還對(duì)汽車(chē)工業(yè)的長(zhǎng)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(méi)取得突破的前提下，混合動(dòng)力汽車(chē)已成為重點(diǎn)研究對(duì)象。其中，HEV不僅具備低排放的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，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(guó)家混合動(dòng)力汽車(chē)實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)車(chē)展開(kāi)試驗(yàn)，而作為第一輪樣車(chē)，它的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)都沒(méi)取得較為顯著的成效，所以，需要對(duì)其展開(kāi)研究，使其可以為新樣車(chē)的開(kāi)發(fā)提供參考依據(jù)[1]。

1 試驗(yàn)樣車(chē)的基本情況

EQ7200HEV混合動(dòng)力轎車(chē)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目主要是由東風(fēng)電動(dòng)車(chē)輛公司組織實(shí)施的，且合作單位有東風(fēng)汽車(chē)工程研究院以及中國(guó)科學(xué)院電工研究所等。該車(chē)是在新藍(lán)鳥(niǎo)基礎(chǔ)上加裝了動(dòng)力電池和電動(dòng)機(jī)，并將其改裝為1.5 L發(fā)動(dòng)機(jī)。使用并聯(lián)的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體布置結(jié)構(gòu)如圖1所示，而設(shè)計(jì)參數(shù)如圖2所示。

2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

因?yàn)楫?dāng)前階段電動(dòng)汽車(chē)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)還未頒布，只能按照內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)道路實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，并對(duì)照國(guó)外混合動(dòng)力轎車(chē)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(duì)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(dòng)力車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，為汽車(chē)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(guò)程中會(huì)用到HCU開(kāi)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(chē)的燃油、潤(rùn)滑油、總重量等都會(huì)影響到汽車(chē)道路的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而且，混合動(dòng)力汽車(chē)自身的特征也會(huì)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(dòng)力布置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖2 混合動(dòng)力車(chē)型設(shè)計(jì)參數(shù)

2.4 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所

實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地主要是在某省實(shí)驗(yàn)場(chǎng)開(kāi)展的。該場(chǎng)所是集實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為一體的場(chǎng)地，還具備汽車(chē)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(shuō)，該場(chǎng)地完全符合實(shí)驗(yàn)要求，具體如圖3所示[2]。

圖3 測(cè)試車(chē)輛的試驗(yàn)場(chǎng)地

3 混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力性試驗(yàn)

評(píng)價(jià)動(dòng)力性指標(biāo)不光有最高車(chē)速、加速時(shí)間，還包含最大爬坡等。其中，混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力性一直以來(lái)都是廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。在國(guó)外，混合動(dòng)力汽車(chē)進(jìn)行動(dòng)力實(shí)驗(yàn)的前提條件就是保持該車(chē)動(dòng)力性能的一致性。通常情況，基礎(chǔ)樣車(chē)都是使用2.0 L發(fā)動(dòng)機(jī)，最高扭矩為176 N·m，最大輸出功率為107 kW。在混合動(dòng)力汽車(chē)的系統(tǒng)改裝之后，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就可達(dá)到110 N·m，最大輸出功率為56 kW，為對(duì)整車(chē)的動(dòng)力性能進(jìn)行驗(yàn)證，就必須要對(duì)加速時(shí)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(chē)加速實(shí)驗(yàn)方法，就可在實(shí)驗(yàn)道路上選取長(zhǎng)度適中路段，并讓汽車(chē)處于該路段的一端，操作機(jī)械式自動(dòng)變速器讓其處于一檔，并快速起步，讓汽車(chē)處于加速行駛狀態(tài)，直到車(chē)速達(dá)到100 km/h為止。油門(mén)踏板信號(hào)如圖3所示。

3.2 最高車(chē)速實(shí)驗(yàn)

最高車(chē)速主要是運(yùn)用汽車(chē)最佳加速行使?fàn)顟B(tài)來(lái)調(diào)整所需平均時(shí)間，并將其作為最高車(chē)速。該方法簡(jiǎn)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(shì)必會(huì)對(duì)油耗帶來(lái)影響，而SAEJ1711強(qiáng)調(diào)的主要是SOC平衡問(wèn)題。但受到相關(guān)條件的限制，要想保持SOC絕對(duì)平衡暫不能實(shí)現(xiàn)。因而，大多都會(huì)運(yùn)用電池荷電狀態(tài)折算燃油消耗。

圖4 油門(mén)踏板信號(hào)

[1]馮啟山,殷承良,朱禹.混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性道路試驗(yàn)[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),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(chē)經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 汽車(chē)工程,2012,34(11):963-967.

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

王華(1987—)，男，助理工程師，研究生，研究方向?yàn)檎?chē)經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)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?chē)操縱穩(wěn)定性。

U461.2文獻(xiàn)標(biāo)示碼A