不同驾驶模式对油耗影响研究
周延瑞伍俊丛日振李强
摘要:文章通过对一款搭载2.0L排量增压汽油机轿车在ECO和Normal两种模式下进行油耗仿真和实测,对比分析了发动机运行工况点、换挡线和油门开度差异,结果表明:ECO模式较Normal模式整车油耗在WLTC循环实测降低0.06L/100km,模拟用户实际工况降低0.13l/00km,ECO模式油门踏板开度相对更大,ECO模式下顾客主观感受会动力性变差。
关键词:驾驶模式燃油经济性
2020年9月22日,我国提出将采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,到2060年左右,中国将实现释放的碳和吸收的碳达到平衡,即我们常说的“碳达峰”和“碳中和”,为了这一目标,国家对汽车的排放和油耗水平均提出了更高的要求,发布和实施了国六排放油耗法规。CAFAC积分(乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法)的压力也让各大主机厂都在大力发展混动车辆、纯电车辆,在往电气化电动化过渡的路上,对搭载传统动力的车型进行降油耗的研究同样势在必行。主流的降油耗路线包含发动机本体增加EGR、电子水泵提升热效率、整车降重、降摩擦、降风阻、降滚阻等,以上措施对油耗贡献较大,但对车型的改动及开发周期费用同样巨大,性价比并不高,而通过换挡线、发动机工况点的优化可以快速提升整车油耗,且优化成本较低,适合于量产车型的年款升级优化。
通常汽车设置有不同的驾驶模式供用户选择,主要包括ECO、Normal、SPORT等模式,用户可以根据不同的驾驶路况选择对应的驾驶模式,以达到最优的燃油经济性、舒适性和加速性感受。ECO模式为经济性模式,通过合理的挡位控制发动机转速,使发动机工作在高效区间,有相对较低的油耗表现,适合于车速低、拥堵现象较多的城市路况,适合日常上下班通勤;Normal模式为普通模式,在保证动力性不变的基础上也获得较好的燃油经济性,汽车的油门响应最平衡,操控感更简单舒适,容易上手,为多数车型的默认标准模式,本文针对ECO和Normal两种驾驶模式在同一台整车上进行了详细的测试和分析,对比说明了两种驾驶模式的主要差异和表现,为新车型降油耗开发提供不同的思路。
2(试验)车辆及发动机信息
本次试验选用了一款2.0T7DCT紧凑型轿车进行测试分析,详细参数见表1。
车辆为量产新下线状态,性能表现较好,满足研究分析要求。
3研究方案
根据研究目的要求,按照时间计划分为四个部分:车辆磨合、道路行驶阻力测试、转鼓油耗测试、试验结果及数据分析,详见下文。
3.1车辆磨合
车辆按照企业标准进行3000km磨合,磨合试验在中汽研盐城汽车试验场进行,包含低速、中速、高速和制动等路况,磨合的目的是对发动机、变速箱、传动系统、制动卡钳、轮毂轴承和轮胎等进行充分磨合,使车辆达到用户正常使用状态。
3.2道路行驶阻力测试
车辆完成磨合后在试验场直线路上进行整车行驶阻力测试,测试出车辆的实际阻力,用于后续的转鼓油耗测试转鼓阻力加载。整车行驶阻力测试按照企业标准和国标执行,使用VBOX设备进行测试,严格按照标准控制环境温度、风速和胎压等边界条件,确保测试结果真实、准确。
3.3转鼓油耗测试
按照表2试验策划进行试验,包含国标WLTC循环和GLTC循环两个路谱,每个循环分别进行ECO和Normal测试,每种状态两轮测试,取平均值进行结果对比,试验方法参照国标进行。
说明:GLTC为模拟客户实际道路驾驶制定的路谱,低速市区工况更多,循环时间与WLTC相同,循环油耗相对略高,详见下文说明。
测试循环说明:WLTC为国标循环;GLTC为模拟客户试驾驾驶循环,低速工况更多,见图1和表2。
3.4油耗结果
3.4.1仿真分析结果
ECO模式较Normal模式相比,WLTC循环油耗降低0.11L/100km,降幅1.57%;GLTC循环油耗降低0.15L/100km,降幅2.03%,见表4。
3.4.2实车油耗测试
ECO模式较Normal模式相比,WLTC循环油耗降低0.06L/100km,降幅0.85%;GLTC循环油耗降低0.13L/100km,降幅1.66%,见表5。
3.5数据分析
3.5.1运行工况点分析
试验过程中对GLTC和WLTC循环实测发动机扭矩和转速进行数据采集,并在发动机万有Map上绘制发动机运行工况点,对比发现ECO模式发动机运行工况点趋势上更靠近Map经济区,但差异不明显。
3.5.2发动机油门对比
试验过程中对车辆油门踏板开度信号进行采集,对比发现ECO模式油门开度约为Normal模式两倍,说明相同车速下驾驶员需要更深的踩油门。
3.5.3??变速器挡位对比
试验过程中对车辆变速箱挡位信号进行采集,对比发现ECO模式升挡和降挡相对更积极,实际客户感受