混合動力汽車油耗測試試驗探析

1、混合動力汽車油耗測試試驗探析摘要:本文介紹了非外接充電型的HEV的能量油耗測試分析結(jié)果。HEV的油耗和充放電情況有很大的關(guān)系。運用充放電凈值來修正油耗，能夠得到HEV修正后的油耗值。補充修正步驟可以得到更真實的油耗值。關(guān)鍵詞:混合動力汽車油耗充放電凈值油耗修正1測試系統(tǒng)及試驗內(nèi)容在輕型車排放轉(zhuǎn)鼓試驗臺上展開試驗，測試內(nèi)容有CVS、轉(zhuǎn)鼓試驗臺以及氣體分析儀等，為了測量車載電池的充放電量，增加了配套的電流傳感器和電力計。兩個電流傳感器都配備了電力計，用來對動力電池中兩根主導(dǎo)線的電流值進行測量。利用CAN總線信號可以讀取和記錄軟件CanMoniter,能夠讀取主電池里的數(shù)據(jù)。將兩輛完全相同的混合動力

2、汽車(HEV)A和B拿來測試，試驗了循環(huán)工況NEDC1992(ECE+EUDC)將近20次。2試驗結(jié)果規(guī)律分析2.1NEDC1992循環(huán)工況下的油耗NEDC1992循環(huán)油耗試驗是通過1個電流傳感器主導(dǎo)線上的電流的。通過對電流的時間積分得到充放電量凈值Q。一般來說按照GB/T19753-2005進行HEV油耗測試得到的Q值在0.20.3SAh左右。進行試驗認證時。廠家要向認證實驗室提供擬合線的斜率。認證實驗室中采用測得的Q值和斜率來修正測得的油耗值，HEV油耗試驗需要通過2個NEDC循環(huán)來完成，為了讓初始的SOC靠近能讓充放電凈值和零接近的SOC會有一個較長的充放電調(diào)整過程。所以結(jié)束預(yù)處理時,S

3、OC也會比較穩(wěn)定，這里的SOC也就是正式的測試步驟的初始SOC,因此,正式測試步驟Q值常常接近于零。NEDC1992循環(huán)工況油耗試驗中主電池正負極導(dǎo)線電流的測量是通過兩個電流傳感器實現(xiàn)的。對導(dǎo)線電流進行時間積分，得到Q1值和Q2值，記為平均值Q。經(jīng)過修正后的油耗值為3.93L/100km。2.2全國循環(huán)及北京循環(huán)工況下的油耗按照該HEV車輛在北京等城市的速度試驗數(shù)據(jù)，構(gòu)建了兩個循環(huán)工況，每個約為1200s。叫作全國循環(huán)和北京循環(huán)。圖1表示的是燃油消耗量和Q之間的關(guān)系。運用最小二乘法來擬合線性，得到了下圖中的擬合線。經(jīng)過修正后的燃油消耗量由擬合線和Y軸的交點來表示。全國循環(huán)修正后的油耗為44L/

4、100km,北京循環(huán)修正后的油耗為41L/100km。（圖1）2.3油耗修正處理方法分析從測試數(shù)據(jù)的規(guī)律中可以看出，在NEDC1992和其他的循環(huán)工況下,HEV的充放電能比較明顯，因此油耗試驗需要把電能因素計入進去。它比測試傳統(tǒng)汽車的過程要復(fù)雜。如果測試結(jié)束之后車輛主電池的SOC和測試開始的SOC樣，就可以說CVS測試系統(tǒng)測得的油耗值為HEV實際的油耗值。但往往是試驗結(jié)束時車輛主電池的SOC和測試之初的SOC不相等。SOC用Q來表示，通過試驗測出Q值和油耗值,再結(jié)合Q和油耗間的關(guān)系來修正油耗值，也就是計算當(dāng)Q=0時油耗值的大小，等價于理想中的油耗值。當(dāng)“Q=0”和“SOC二等價時，會使系統(tǒng)出現(xiàn)

5、誤差。因為電池在充電時和放電時它的能量轉(zhuǎn)化效率都小于1。在一次ECE循環(huán)試驗中,分別對SOC充放電凈值、電流值進行了測試。其中，電力計測得Q值,Can2monitor測得SOC把SOC作為X軸,Q作為丫軸。SOC和Q之間的關(guān)系和線性關(guān)系比較接近。散點的走勢沒有經(jīng)過原點，而且還和原點保持著一定的距離。這表示“SOC二并不等價于“Q=0：規(guī)律線和縱軸的交點說明該車Q=0.17Ah。因此，如果按照“SOC=”標(biāo)準(zhǔn)來進行油耗修正，修正后的油耗值不應(yīng)該用規(guī)律線和Y軸的交點來表示。否則會低估油耗約0.10.2L/100km。由于目前測算、讀取和記錄SOC還有一定的難度,所以盡管采用充放電凈值Q存在一些弊端

6、，但是它操作起來比較簡單，而且滿足了工程應(yīng)用中所需要的精度。采用的測試循環(huán)不同，則對非外接充電型HEV的油耗測量方法會產(chǎn)生不同的偏差。如果測試循環(huán)是兩個連續(xù)的NEDC循環(huán),那么在測量HEV的油耗時,它的偏差將會被放大1倍。測試循環(huán)的時間越長，那么引入的偏差就會更大。3探討補充修正步驟由于難以預(yù)測HEV中的SOC,因此需要采用充放電數(shù)據(jù)來建立SOC的映射。WP29法規(guī)只采用了一個參數(shù)，就是充放電凈值。如果采用兩個參數(shù)，充放電凈值Q和放電累計值Q+來和SOC建立映射，放電累計值Q+就能補充SOC變化情況的信息。進行修正計算時，除了要補充修正斜率以外，還要補充Q與Q+的關(guān)系。連續(xù)進行六次NED試驗,

7、將最后四次數(shù)據(jù)的幾何中心點和原點連線，得到的直線就是修正指導(dǎo)偏移線。文中描述的HEV的圖線實際上就是經(jīng)過(-0.17,1.88)和原點的直線。廠家會向檢測機構(gòu)提交待測車型的信息和修正斜率信息。檢測機構(gòu)再進行油耗試驗時，除了使用WP29所規(guī)定的操作方法以外，還會另外記錄Q+的數(shù)據(jù)，將這次試驗的Q+數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)標(biāo)示出來，就能得到修正指導(dǎo)偏移值。再結(jié)合修正率計算出和修正指導(dǎo)偏移值相對應(yīng)的油耗數(shù)據(jù)。也就是修正后的油耗值。這個方法的難度在于增加了油耗計算的步驟。4結(jié)語總而言之，采用電力計測量系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)鼓試驗臺測試系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)非外接充電型HEV的油耗測試，由于“SOC二并不等同與“Q=0,所以油耗測試結(jié)果會和真實的值出現(xiàn)一點偏差。參考文獻錢國剛，陸紅雨，阿部真