經(jīng)濟(jì)駕駛模式對(duì)于車輛排放及油耗結(jié)果影響

周猛

摘? 要：對(duì)一輛帶有ECO行駛模式的車輛分別在普通駕駛模式（D檔）和ECO行駛模式下進(jìn)行了NEDC工況常溫冷啟動(dòng)排放測(cè)試，在常規(guī)污染物排放的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了油耗的變化差異，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)。結(jié)果表明：ECO行駛模式下油耗結(jié)果低于普通駕駛模式下油耗結(jié)果 ，常規(guī)污染物排放差異不明顯。

關(guān)鍵詞：ECO行駛模式;排放;油耗

中圖分類號(hào)：TK417+.5? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1005-2550（2019）02-0050-04

前言

隨著近幾年汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車逐漸走入千家萬(wàn)戶，人們對(duì)于汽車自身的要求也日益增加，為此各大汽車制廠商紛紛引入多種駕駛模式，例如普通模式、ECO模式、運(yùn)動(dòng)模式等，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保而引入的ECO駕駛模式更是成為關(guān)注的焦點(diǎn)。目前對(duì)于車輛的排放及油耗試驗(yàn)，基本都采用普通模式進(jìn)行。對(duì)于其它模式的排放和油耗結(jié)果了解不夠。本文通過(guò)分析排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析ECO駕駛模式對(duì)于車輛排放及油耗影響。

一般來(lái)講，汽車的ECO模式分為主動(dòng)式ECO駕駛模式和被動(dòng)式ECO駕駛模式兩種，其主要的區(qū)別就是智能控制能使用的分配（包括油、電等）和提醒引導(dǎo)方面。對(duì)于被動(dòng)式ECO的車型，駕駛員無(wú)法自主切換ECO駕駛模式，汽車根據(jù)車載診斷端口獲得發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)合當(dāng)前行駛路況和車身自身狀態(tài)調(diào)整油門踏板對(duì)應(yīng)節(jié)氣門開(kāi)度、變速箱的換擋邏輯、調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比等參數(shù)智能控制ECO駕駛模式的介入時(shí)機(jī)，并對(duì)駕駛員進(jìn)行及時(shí)提醒， 在城市擁堵 、平均車速較低的行駛狀況下，ECO駕駛模式節(jié)油效果較為明顯，介入時(shí)間更長(zhǎng)，然而在急加速或車速較高的路況下，車輛優(yōu)先選擇保證動(dòng)力輸出，關(guān)閉ECO駕駛模式，ECO駕駛模式節(jié)油效果不明顯。具有主動(dòng)式ECO功能的車型，駕駛員可自行選擇是否開(kāi)啟，系統(tǒng)根據(jù)車載診斷系統(tǒng)獲取車輛數(shù)據(jù)并結(jié)合當(dāng)前行駛狀況自主選擇合適的控制策略，以達(dá)到節(jié)省燃油、提高燃油效率的目的。主要對(duì)自動(dòng)變速器的換擋邏輯，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，節(jié)氣門開(kāi)度，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量、空燃比等發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，從而節(jié)省燃油消耗量，提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性。

綜上所述，為了研究ECO駕駛模式下車輛排放及燃油經(jīng)濟(jì)性，對(duì)一輛帶有ECO行駛模式的車輛分別在普通駕駛模式（D檔）和ECO行駛模式下進(jìn)行了NEDC工況常溫冷啟動(dòng)排放測(cè)試，對(duì)其排放數(shù)據(jù)及車采數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1? ? 試驗(yàn)設(shè)備及方法

1.1? ?試驗(yàn)用設(shè)備及樣車

試驗(yàn)設(shè)備見(jiàn)表1所示，試驗(yàn)流程按GB18352.5-2013中Ⅰ型試驗(yàn)的要求進(jìn)行，測(cè)試循環(huán)采用GB18352.5-2013中Ⅰ型試驗(yàn)用運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)，工況曲線見(jiàn)圖1。

本文需要在Ⅰ型試驗(yàn)用運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)下進(jìn)行試驗(yàn)，工況曲線見(jiàn)圖1所示。運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)是由1部（市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）和2部（市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）組成。1部（市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）試驗(yàn)期間平均車速19km/h，有效行駛時(shí)間195s，每個(gè)循環(huán)理論行駛距離1.013km，4個(gè)循環(huán)的當(dāng)量距離：4.052km。2部（市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）試驗(yàn)期間平均車速62.6km/h，有效行駛時(shí)間400s，每個(gè)循環(huán)理論行駛距離6.955km，最大車速120km/h，最大加速度0.833m/s2 ，最大減速度-1.389m/s2。

試驗(yàn)車輛參數(shù)如表2所示：

1.2? ?試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)對(duì)一輛汽油車分別在Ⅰ型試驗(yàn)下，分別采用普通前進(jìn)擋（D檔）和ECO模式進(jìn)行常規(guī)污染物排放測(cè)試。兩種駕駛模式分別取三次穩(wěn)定結(jié)果作為最終試驗(yàn)數(shù)據(jù)。車輛尾氣進(jìn)入排氣稀釋系統(tǒng)，在控制條件下用環(huán)境空氣連續(xù)稀釋，測(cè)定尾氣與背景氣混合后的總體積，按設(shè)定體積比例連續(xù)收集樣氣進(jìn)行分析得到最終結(jié)果。試驗(yàn)同時(shí)對(duì)尾氣與背景氣混合氣進(jìn)行同步測(cè)量，獲得不同駕駛模式下的瞬態(tài)排放數(shù)據(jù)。試驗(yàn)過(guò)程中，使用軟件Silver scan tool連接車載OBD系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、進(jìn)氣門開(kāi)度、進(jìn)氣量等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控并記錄，來(lái)研究車輛不同行駛模式的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)差異。

2? ? 試驗(yàn)結(jié)果與分析

對(duì)試驗(yàn)車排放分別采用普通前進(jìn)擋（D檔）和ECO模式進(jìn)行冷啟動(dòng)常規(guī)污染物排放測(cè)試。每種駕駛模式下下均進(jìn)行三次，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示：

從結(jié)果看出兩種駕駛模式下的污染物排放變化很小，三次試驗(yàn)結(jié)果的平均值很接近，說(shuō)明不同的駕駛模式對(duì)常溫污染物排放影響不大。三次ECO駕駛模式下二氧化碳排放值均小于三次普通駕駛模式下二氧化碳排放值且平均值較普通模式下降3.93%，同時(shí)CO2更是輕型車油耗的主要貢獻(xiàn)來(lái)源，所以對(duì)油耗數(shù)據(jù)分析十分必要。

油耗結(jié)果如下：

ECO駕駛模式在綜合油耗、城市油耗、市郊油耗的試驗(yàn)結(jié)果均不同程度的低于普通駕駛模式，平均值較普通駕駛模式分別下降了4.39%、4.67%、4.14%，在城市運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中下降幅度最大，初步說(shuō)明ECO駕駛模式具有一定的節(jié)油效果。由于二氧化碳是輕型車油耗的主要貢獻(xiàn)者，所以我們選取兩種駕駛模式下的二氧化碳排放模態(tài)進(jìn)行比較。

二氧化碳排放

由圖2所示，在1部（市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）中，ECO駕駛模式二氧化碳排放總體低于普通駕駛模式，具體體現(xiàn)在每次加速過(guò)程中，ECO駕駛模式二氧化碳排放峰值都小于普通駕駛模式，前兩個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)體現(xiàn)更加明顯，峰值差距較大。

二氧化碳排放

由圖3所示，在2部（市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）中，前半段兩種駕駛模式二氧化碳排放較為接近，后半段的加速過(guò)程中，ECO駕駛模式二氧化碳排放水平逐漸低于普通駕駛模式，在最高車速時(shí)兩者相差較大。與1部（市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）相比，2部（市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）兩種駕駛模式的二氧化碳排放水平差異不明顯。

為了進(jìn)一步研究?jī)煞N駕駛模式下對(duì)油耗的影響，在試驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí)我們利用Silver scan tool采集發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等性能參數(shù)分別進(jìn)行對(duì)比。

兩種駕駛模式在排放試驗(yàn)中發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)如下圖所示。

從圖中看出，在1部市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中，大部分ECO駕駛模式加速過(guò)程中的負(fù)荷峰值低于普通駕駛模式。在2部市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中，ECO駕駛模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷普遍低于普通駕駛模式并且在高速行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定， 波動(dòng)較小，峰值也小于普通駕駛模式。

兩種駕駛模式在排放試驗(yàn)中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速狀態(tài)如圖6、圖7所示：

比較發(fā)現(xiàn)，1部市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中車速保持穩(wěn)定時(shí)，兩種駕駛模式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本保持一致，但是在加速過(guò)程中，普通駕駛模式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要高于ECO駕駛模式，普通駕駛模式轉(zhuǎn)速峰值明顯高于ECO駕駛模式的轉(zhuǎn)速峰值，在2部市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中，車速穩(wěn)定時(shí)ECO駕駛模式轉(zhuǎn)速更加平穩(wěn)，在高速加速階段時(shí)，普通駕駛模式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要高于ECO駕駛模式，由此可見(jiàn)，在整個(gè)試驗(yàn)的加速過(guò)程中，普通駕駛模式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速普遍偏高。

兩種駕駛模式在排放試驗(yàn)中絕對(duì)節(jié)氣門開(kāi)度如圖8、圖9所示：

如圖所示，在加速過(guò)程中，ECO駕駛模式發(fā)動(dòng)機(jī)絕對(duì)節(jié)氣門開(kāi)度小于普通駕駛模式，2部市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中尤為明顯。在車速穩(wěn)定的運(yùn)行階段，兩種駕駛方式的絕對(duì)節(jié)氣門開(kāi)度比較接近，差異很小。

3? ? 結(jié)論

1. ECO駕駛模式燃油經(jīng)濟(jì)性要好與普通駕駛模式，尤其在1部市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中，ECO駕駛模式油耗較低。兩種駕駛模式下，常規(guī)污染物排放差異不大。

2. 兩種駕駛模式下，ECU對(duì)車輛控制策略有所變化，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、絕對(duì)節(jié)氣門開(kāi)度等參數(shù)差異明顯。

3. ECO駕駛模式在低速運(yùn)行階段更能凸顯其燃油經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)，如城市擁堵路況、長(zhǎng)期低速運(yùn)行效果明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB18352.5-2013《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第五階段）》2013.09.17.

[2]潘朋，王建海，田冬蓮.輕型車排放測(cè)試影響因素試驗(yàn)研究[J]. 汽車技術(shù)，2012年02期.

[3]林建聰，廉玉波 ;汽車ECO模式油耗評(píng)價(jià)測(cè)試方法研究[J].2015中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)，2015年10月27日.

[4]曹磊，李昌，郭紅松.京Ⅴ輕型汽油車NMHC排放特性研究[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)第6期，2013年12月.

[5]班智博，謝輝，何宇.負(fù)荷控制方式對(duì)汽油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響[J].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)（2012）第五期.