重型混合动力车辆排放能耗评价方法研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文中文摘要能源危机和环境污染引发了人们对新能源汽车的研究和开发重型混合动力车辆( H D ．H E V ，H e a v yD u t yH y b r i dE l e c t r i cV e h i c l e ) 因其较高的燃油经济性和减排效果而成为各汽车生产厂家竞相开发的热点随着技术的不断成熟完善，混合动力电动汽车已经开始进入商品化、市场化阶段而最终促成混合动力车辆的技术成熟和市场普及，则必须建立其完整的评价体系本文调研了国内外H D —H E V 能耗排放测试的方法和相关标准，并针对基于重型底盘测功机及全流定容稀释采样系统( F F D S S ，F u l l ．F l o wD i l u t i o nS a m p l i n gS y s t e m ) 的测试方法和基于P E M S 的实际道路测试方法进行了深入试验研究集成了重型底盘测功机及F F D S S 测试系统，利用该系统测量了一辆并联式混合动力车辆的能耗和排放情况，试验结果表明，重型底盘测功机可以以小于3 ％误差模拟试验车辆的行驶阻力，混合动力车辆的制动能量回收过程也可以复现在测试结果重复性方面，除H C 和P M 排放外，试验车辆C O 排放因子各重复测试相对误差小于7 ％，C 0 2 、N O x 、百公里油耗和测试里程各重复测试相对误差则小于5 ％，测试有比较好的可重复性。

冷热态测试结果表明，冷态测试条件试验车辆燃油消耗量、H C 、C O 、C 0 2 和P M 排放明显高于热态测试条件，混合动力模式下分别是热态测试条件的1 ．1 倍、2 ．3 4 倍、1 ．2 5 倍、1 ．1 倍和1 ．7 倍，H C 排放明显增加，N O x 排放受冷热态测试条件影响不明显集成了基于P E M S 的实际道路测试系统，利用该系统测量了一辆混联式混合动力车辆的能耗排放情况，同时利用P E M S 也在底盘测功机上测量了试验车辆的能耗排放实际道路测试结果表明，通过工况跟踪系统，驾驶员可以较好的复现测试循环，跟踪车速与实际车速的相关性系数在O ．9 8 附近，目标车速与跟踪车速拟合直线的斜率大于0 ．9 7 ；在试验结果重复性方面，除H C 和P M 里程排放因子外，其他几个测量参数的重复性可以保证在1 0 ％以内，满足试验精度要求，实际道路测试方案也是可行的重型底盘测功机和实际道路测试方案的对比结果表明，两种测试方案，试验车辆均能够以较高的精度复现测试循环，底盘测功机方案试验车辆跟踪行驶循环好于实际道路；从测试结果重复性对比来看，底盘测功机试验测试结果重复性好于实际道路测试；从测试结果相关性和一致性来看，两种测试方案试验车辆的百公里油耗结果偏差O ．1 4 9 7 ％，但从排放结果看，两种测试方案排放结果偏差过大，一致性较差，偏差在5 ％- - - 2 0 ％之间。

实际道路测试条件试验车辆的排放结果比底盘测功机测试恶劣，但两种测试方案测试结果相关性较好，相关性系数为0 ．9 9 8 6 关键字：重型混合动力，底盘测功机，实际道路，P E M S ，排放、能耗武汉理工大学硕士学位论文A b s t r a c tE n e r g yc r i s i sa n de n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nu r g ep e o p l et os t u d ya n dd e v e l o pt h e n e we n e r g yv e h i c l e s ．B e c a u s eo fi t sh i g h e rr u e le c o n o m ya n de m i s s i o nr e d u c t i o ne f f e c t ，H D —H E Vh a sb e c o m et h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n th o ts p o t so fm a n y a u t o m o b i l em a n u f a c t u r e r s ．A st h ei m p r o v e m e n to ft e c h n o l o g y , H E V sh a v ee n t e r e dt h ec o m m e r c i a l i z a t i o na n dm a r k e ts t a g e s ．B u ti no r d e rt op r o m o t et h et e c h n i c a lm a t u r i t ya n dm a r k e tp e n e t r a t i o no fH D ．H E v ．W em u s te s t a b l i s ht h ei n t a c te v a l u a t i o ns y s t e m ．I nt h i sP a p e r ，t h et e s tm e t h o d sa n dr e l e v a n ts t a n d a r d so fe m i s s i o na n de n e r g yc o n s u m p t i o no fH D ．H E Vw e r ei n v e s t i g a t e d ．A n dt w ot e s tm e t h o d sw e r es t u d i e dd e e p l y ，s e p a r a t e l yt h em e t h o db a s e do nh e a v y ．d u t yc h a s s i sd y n a m o m e t e ra n d 向1 1 一F l o wd i l u t i o ns a m p l i n gs y s t e m ．t h eo n - r o a dt e s tb a s e do nP E M S ．1 1 1 et e s ts y s t e mo fh e a v y —d u t yc h a s s i sd y n a m o m e t e ra n dF F D S Sw a si n t e g r a t e d ．T h ee m i s s i o na n de n e r g yc o n s u m p t i o no fap a r a l l e lh y b r i dv e h i c l ew e r et e s t e db yt h et e s ts y s t e m ．T h et e s tr e s u l t ss h o w e dt h a t ．t h eh e a v y ．d u t yc h a s s i sd y n a m o m e t e rc o u l ds i m u l a t et h eo n - r o a dd r i v i n gr e s i s t a n c eo ft e s tv e h i c l eu n d e rt h ee r r o ro fl e s st h a n2 ．5 ％．t h eb r a k i n ge n e r g yr e c o v e r yp r o c e s so ft e s tv e h i c l ec o u l da l s ob er e p r o d u c e d ．R e p e a t a b i l i t yo ft e s tr e s u l t ss h o w e dt h a t ．i na d d i t i o nt oH Ca n dP Me m i s s i o n s ，t h er e l a t i v ee r r o ro fe m i s s i o nf a c t o ro fC Ow a sl e s st h a n7 ％．t h er e l a t i v ee r r o r so fe m i s s i o nf a c t o ro fC 0 2a n dN O x ，f u e lc o n s u m p t i o np e rh u n d r e dk i l o m e t e r s ，t e s tm i l e a g ee a c ht e s tw a sl e s st h a n5 ％．t e s tr e s u l t sh a v eb e R e rr e p e a t a b i l i t y ．T e s tr e s u l t so fe m i s s i o na n de n e r g yc o n s u m p t i o nu n d e rc o l da n dh o tt e s tc o n d i t i o n ss h o w e dt h a t ， u n d e rc o l dt e s tc o n d i t i o n , f u e lc o n s u m p t i o n ，e m i s s i o nf a c t o r so fT H C ，C O ，C 0 2a n d P Mw e r es e p a r a t e l y1 ．1t i m e s ，2 ．3 4t i m e s ，1 ．2 5t i m e s ，1 ．1t i m e sa n d1 ．7t i m e st h a nt h o s eu n d e rh o tt e s tc o n d i t i o n ．T l l eT 】H Ce m i s s i o ni n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y , b u tt h eN O xe m i s s i o nh a dl i t t l ec h a n g e ．1 1 1 eo n ．r o a dt e s ts y s t e mb a s e do nP E M Sw a si n t e g r a t e d ．S ot h ee m i s s i o na n de n e r g yc o n s u m p t i o no fas e r i e s —p a r a l l e lh y b r i dv e h i c l ew e r et e s t e db yt h et e s ts y s t e m ． A n dt h ee m i s s i o na n de n e r g yc o n s u m p t i o n0 ft e s tv e h i c l ew e r ea l s ot e s t e do nh e a v y ．d u t yc h a s s i sd y n a m o m e t e rb a s e do nP E M S ．n l et e s tr e s u l t ss h o w e dt h a t ．t h r o u g ho nb o a r dd r i v i n gc y c l et e s t i n gs y s t e m ( O B D C T S ) ，t h ed r i v e rc o u l dr e p r o d u c et h et e s tc y c l e 谢t hl l i g l la c c u r a c y ，t h ec o r r e l a t i o nt o e 衔c i e n tb e t w e e na c t u a ls p e e da n dt a r g e ts p e e dw a sa r o u n d0 ．9 8 ．t。