WLTC工况下颗粒物排放特性研究及优化

以全球轻型汽车测试循环(WLTC)为基础,研究了不同阶段颗粒物数量的分布特性,对发动机原始颗粒物排放进行优化,并在整车WLTC排放测试中进行了验证和进一步优化。结果表明:喷油时刻、喷油压力、喷油比例、喷油次数等因素对涡轮增压直喷(GDIT)发动机的颗粒物排放产生影响;通过发动机原始排放优化,以及在不同工况下使用多次喷射等策略能够大幅降低颗粒物排放量,满足排放法规限值要求;随着行驶里程的增加,WLTC测试颗粒物排放呈下降趋势。     

插电式混合动力轿车整车控制策略的研究

针对赛豹插电式混合动力汽车(PHEV)的特点,依照整车不同电量状态和功率需求,提出了一种多阶段多目标的控制策略.按ECE工况循环的转鼓试验结果表明:该控制策略满足了赛豹PHEV的控制需求,实现了其在不同工况下对电机和发动机转矩的合理分配,经换算的100km等效油耗为3.4L,比原汽油车节能56.7％.     

插电式混合动力汽车能耗优化控制策略的研究EI北大核心CSCD

基于插电式混合动力汽车(PHEV)可以通过外网充电的特性,选取发动机消耗燃油的成本与电机消耗电能的成本之和作为优化目标函数,采用庞特里亚金极小值原理进行优化仿真;研究了PHEV不同工作模式(电量消耗-电量维持模式和混合模式)对能耗经济性的影响;分析了行驶里程、电池荷电状态(SOC)初始值和能量价格比对能量分配控制策略的影响;最终制定了实时优化控制策略并与门限值控制策略进行对比仿真,结果表明,与门限值控制策略相比,采用制定的实时优化控制策略能耗经济性在不同的SOC初始值下都有大幅度的提高。     

插电式混合动力汽车能耗优化控制策略的研究

基于插电式混合动力汽车(PHEV)可以通过外网充电的特性,选取发动机消耗燃油的成本与电机消耗电能的成本之和作为优化目标函数,采用庞特里亚金极小值原理进行优化仿真;研究了PHEV不同工作模式(电量消耗-电量维持模式和混合模式)对能耗经济性的影响;分析了行驶里程、电池荷电状态(SOC)初始值和能量价格比对能量分配控制策略的影响;最终制定了实时优化控制策略并与门限值控制策略进行对比仿真,结果表明,与门限值控制策略相比,采用制定的实时优化控制策略能耗经济性在不同的SOC初始值下都有大幅度的提高。     

WLTC标准车速曲线对车辆油耗影响的研究

汽车公司进行轻型车油耗试验时，车辆都是在底盘测功机上运行WLTC循环工况，然后根据排放中的CO2、CO和HC流量通过碳平衡法计算汽车的油耗。WLTC循环运行时间为1 800 s，每1 s都有规定的标准车速，车辆将依据WLTC标准车速曲线行驶，但每个驾驶员完成的WLTC循环速度曲线与标准车速曲线会存在差异，速度差异还将造成不同驾驶员完成WLTC运行的车辆油耗也存在一定的差异。文章总结了造成不同驾驶员油耗差异的主要原因，并给出了评价不同驾驶员油耗结果的多个量化指标，还参考标准总结出了标准车速曲线的油耗修正方法。     

基于ECMS和Radau伪谱拼接法的多模式HEV能量管理策略优化

为解决现有能量管理策略在评估多模式混合动力汽车燃油经济性时易出现模式切换、发动机起停和离合器分离与接合过于频繁的问题,针对串并联式PHEV混合动力系统,通过等效燃油消耗最小策略(ECMS)确定全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)工况下的模式切换序列,并基于该结果,应用Radau伪谱拼接法(RPKM)求解最优模式切换时刻...     

WLTC和CLTC-P循环工况及其排放污染物和油耗分析

当前中国轻型车排放和油耗认证循环工况正处于NEDC(New European Driving Cycle,新欧洲驾驶循环)和WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)并行、CLTC(China Light-duty Vehicle Test Cycle,中国轻型汽车行驶工况)逐步导入的特殊时期。对WLTC和CLTC-P(China Light-duty Vehicle Test Cycle-Passenger,中国乘用车行驶工况)进行分析,对比两种不同驾驶工况的特点,并选取同一辆车进行WLTC和CLTC-P排放污染物和油耗测试,对两种循环下排放和油耗测试结果进行比较,分析不同工况下整车排放和油耗特性,为后续整车开发和标定提供工程参考。     

基于遗传算法系统效率优化的PHEV电量保持模式控制策略

为了提高插电式混合动力汽车（PHEV）在电量保持下的燃油经济性,并解决插电式混合动力汽车在运行过程中动力元件效率对系统能量利用率影响的问题,制定了系统效率最优的控制策略。以PHEV关键动力部件的测试数据为基础,建立发动机、驱动电机、无级变速器（CVT）以及动力电池等关键部件的效率数值模型,并考虑了温度及荷电状态（SOC）对动力电池充放电功率的影响。设计以混合动力系统效率最优为适应度评价函数,将CVT速比、发动机转矩作为优化变量,以车速、加速度和SOC为状态变量,在动力性指标的约束下,运用遗传算法进行迭代寻优,PHEV的系统效率在第20代左右收敛于全局最优值。同时发动机转矩和CVT速比通过多代遗传进化,较快收敛于最佳值。将相关优化结果与车速、加速度拟合成相应的三维控制数表,综合数值建模和试验测试数据建模的方法,基于MATLAB/Simulink搭建插电式混合动力汽车整车控制策略仿真模型,采用新欧洲行驶循环工况进行仿真验证。结果表明：插电式混合动力汽车在电量保持模式下,利用遗传算法优化的系统效率最优控制策略相比优化前,动力电池SOC运行更为平稳,CVT效率有所提升,驱动电机及发动机转矩分配更为合理;百公里燃油消耗量从优化前的5.2 L降至4.5 L,燃油经济性提升了13.5%。     

WLTC与NEDC比较及对汽车油耗的影响浅析

欧盟切换至全球轻型汽车测试循环(Worldwide Light-duty Test Cycle,WLTC)已指日可待,利用排放标准和WLTC官网数据,绘制出WLTC和NEDC两种循环速度和加速度分布图,对循环特征值包括相对正加速度RPA进行了对比。从NEDC到WLTC,冷启动影响减弱,停车时间比例缩短,更接近于经济行驶速度,手动统一换挡要求改变等,都有利于节油。同时,行驶波动性增大,速度与加速度覆盖范围更宽,又不利于节油。单纯NEDC和WLTC循环切换带来的油耗变化很可能较为有限,这在二则者的国外初步试验数据中得到了佐证。     

基于WLTC测试循环的颗粒数量排放特性及其与发动机工况的关联性研究

对WLTC测试循环整车的颗粒物数量排放分析结果表明低速段排放占比高,尤其在前50 s的起动阶段,瞬态排放达到WLTC循环的最大峰值;在50～1 800 s阶段,颗粒物数量排放随工况变化趋于稳定。基于颗粒物数量排放分布特性,提出了基于台架开环实时控制系统的WLTC循环前50 s瞬态工况模拟以及基于聚类分析得到11个工况点对WLTC 50～1 800 s台架稳态模拟的测试方法。结果表明:台架模拟前50 s试验工况及控制参数与整车一致性较好,颗粒物数量排放与整车结果偏差为4. 2%,基于聚类分析50～1 800 s得到11个工况点的颗粒物数量排放结果相对整车试验偏差为8. 7%。与整车实测结果一致,满足工程开发评估要求。     

汽油发动机颗粒物排放指数的修正研究

国六排放法规采用全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)代替新欧洲驾驶循环(NEDC),为应对工况更新导致现有颗粒物排放指数模型与颗粒物排放的相关性降低,优化修正了汽油组分中不饱和度与蒸发特性的计算权重系数,得到了优化颗粒物排放指数模型,并调配了不同试验汽油在实车上进行排放验证。结果表明：相比于原模型,优化后的模型与颗粒物排放的相关性得到了有效提升。     

基于系统效率的PHEV电量消耗模式控制策略优化

为了进一步发挥混合动力汽车的节油性能,插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)在电量消耗(Charge-Depleting,CD)模式下,制订系统效率最优的能量管理策略来提高整车的电消耗行驶里程,进而实现提升整车燃油经济性的目的。分析了系统在电量消耗模式下相关典型工作模式,以车辆动力学方程为基础,推导出系统效率模型。以需求转矩、动力电池荷电状态、电机转速作为动力系统的输入,将系统效率最优作为系统的目标价值函数,在动力性指标的约束下,优化获得在电量消耗模式下的电机转矩和无级变速器速比的最佳控制规律,综合数值建模和试验数据建模方法,基于Matlab/Simulink软件平台构建插电式混合动力汽车的发动机、驱动电机、无级变速器(CVT)和动力电池等动力传动系统关键部件效率数值模型和整车动力学模型以及驾驶员模型,在新欧洲行驶循环(New European Driving Cycle,NEDC)工况下进行模型在环循环仿真验证分析。仿真结果表明,插电式混合动力汽车在电量消耗模式下,基于系统效率最优的能量管理策略能够使动力电池运行更加高效,转矩的分配更为合理,无级变速器获得较佳的控制规律。与直观式逻辑控制相比,纯电动续航里程提升了10.9 km,即经济性提高了15.3%,充分体现了所制订的控制策略的有效性。     

不同脱附工况下加油排放的试验研究

本文中对同一辆带有车载加油蒸气回收(ORVR)系统的汽车分别进行3次EPA法规和国六法规的加油排放试验(预处理工况分别为FTP和WLTC),并采集脱附工况下的炭罐脱附流量和加油排放量。结果表明,FTP工况的炭罐脱附总量(981.89,993.25和987.54L)大于WLTC工况(867.88,881.31和876.8L),且EPA加油排放结果(0.033 1,0.036 7和0.039 6g/L)远小于国六试验(0.111,0.103和0.107g/L)。说明在FTP工况下车辆的脱附效果较好,加油试验前车辆富余的炭罐工作能力越大,越能有效控制加油排放。     

插电式混合动力电动汽车能耗特征研究

通过法规试验和道路试验对插电式混合动力电动汽车(PHEV)的能耗特征和影响因素进行了研究。法规试验采用欧洲试验方法;道路试验组织多辆PHEV在天津市由用户按日常出行方式驾驶,获取燃料消耗、电量消耗和行驶工况等数据。结果表明,PHEV的能耗与1次充电行驶里程密切相关,而通过对法规试验进行扩展,能得出接近常温状态下实际使用PHEV的能耗曲线。环境温度的变化和空调使用对PHEV能耗有较大的影响。为了更好地反映实际能耗,有必要在法规中补充空调试验。     

并联混合动力汽车自适应控制策略

提出了以电池电量平衡为目标的基于行驶循环识别的并联混合动力汽车自适应控制策略.其核心是一个负责发动机和电机之间转矩分配的两参数模糊控制单元.自适应调整模块由行驶循环识别和参数调整两部分组成,后者的目标是维持混合动力汽车在行驶过程中的电量平衡.这样,既可使电池尽可能保持在高效率区间内工作,又能合理控制电池的充放电,提高整车燃油经济性.仿真结果表明,对于多数行驶循环,该控制策略能够明显地提高混合动力汽车的燃油经济性.     

插电式混合动力汽车再生制动控制策略

由于再生制动控制策略直接影响了插电式混合动力汽车（PHEV）的经济性,文章提出了一种基于理想制动力分配的再生制动控制策略,这种策略能在保证制动稳定性的同时,尽可能多地回收制动能量,在Simulink平台上建立再生制动控制策略模型,并嵌入到Cruise软件中进行仿真。仿真结果表明,此模型相比没有制动能量回收的PHEV和传统汽车,都有效地提高了经济性,验证了再生制动控制策略的合理性。     

电量保持阶段增程器的排放与工作特性的试验研究

利用转鼓试验台测试了某款处于电量保持阶段的增程式混合动力汽车在WLTC循环下的排放特性和排气温度、转速、负荷、冷却水温度与机油温度等特性参数的变化。结果表明:与传统发动机相比,该增程器暖机速度和机油温升明显偏快;增程器启动以及负荷和速度骤变时,气体排放物会明显增多;增程器的首次启动和后续重启会恶化PN排放,且颗粒物粒径呈现核态向积聚态变化的特点;在车辆减速断油工况下,增程器会产生高浓度颗粒物,其浓度比启动时高一个数量级;启动和减速时的颗粒物排放恶化与机油温度和增程器热状态密切相关;在WLTC循环下,该款增程器工作转速主要集中在低转速区域(2 250～2 400 r/min),而负荷则相对集中在40%～60%和90%～100%范围;增程器转速和负荷呈现出随车速(中速、高速和超高速阶段)而变的有一定规律性的运行轨迹。     

世界油耗法规升级及汽车行业的应对策略(上)

正2020年以后,中国强推世界最严油耗法规,届时将与日本水平相当。中国系企业大幅度降低油耗迫在眉睫。按照中国新能源车(BEV、PHEV、FCV)政策,大量生产和销售新能源的企业可以获得平均油耗核算优惠。背景说明汽车环境变化由于美国页岩油革命与中国经济的快速发展,所以原油供需并不紧张,汽油价格稳定在低位,于是SUV等大型车需求强劲。各国各地区油耗法规及应对情况     

基于城市公交工况的PHEV能耗成本评估

在城市公交道路工况数据采集的基础上,运用主成分分析与聚类分析等数据分析处理方法,建立了误差在10%以内的城市公交工况。同时结合实际车型数据搭建了插电式混合动力汽车的整车模型,并对比分析了基于规则的CD-CS(Charge Depleting Charge Sustaining,电量消耗-电量维持)控制策略与基于DP(Dynamic Programming,动态规划)算法的全局优化控制策略在构建的城市公交工况循环下对整车经济性的影响。结果表明:在行驶里程接近100km时,基于DP的能量控制策略百公里能耗成本为81元,比基于规则的CD-CS能量控制策略的百公里能耗成本降低了近30%。     

混合动力汽车模糊逻辑控制策略的建模和仿真

并联混合动力汽车（PHEV）中内燃机和电机之间存在动力的耦合和分离过程，能量管理策略比较复杂。文章提出了基于模糊逻辑控制扭矩分配策略，建立了各功能组件模型，并利用ADVISOR2002的仿真环境，完成了该模糊逻辑扭矩控制策略和电气辅助控制策略仿真比较。结果表明，文章提出的模糊逻辑控制策略对提高混合动力汽车的动力性、燃油经济性和改善排放有明显的作用。