以降油耗為目標的動力傳動系統(tǒng)設計優(yōu)化方案
2017-02-04
CO2排放的降低是當代汽車技術發(fā)展的重中之重。只有全面地了解汽車所有零部件，子系統(tǒng)以及系統(tǒng)的特征和相互作用才能夠制定燃油經(jīng)濟性優(yōu)化的切實可行的實施方案。基于模型的優(yōu)化開發(fā)過程可以幫助決策者進行多種方案的對比選擇，多尺度的建模理念也使得不同部門使用基于同一個模型但是細節(jié)程度不同的建模方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和可比較性。
優(yōu)化燃油經(jīng)濟性的措施和限制
車輛的燃油經(jīng)濟性幾乎與車輛動力傳動系所有的零部件，子系統(tǒng)的性能密切相關，并與車輛的行駛條件，駕駛員駕駛習慣也密切相關，所以節(jié)能措施的制定不能僅僅進行單一的局部優(yōu)化某個零部件的性能，還要在整個能量傳遞的路徑上進行能量流動和分配的全局分析，另外燃油經(jīng)濟性的優(yōu)化同時要兼顧車輛的動力性能和駕駛舒適性。這使得前期使用基于仿真模型的零部件優(yōu)化和部件子系統(tǒng)的匹配過程顯得尤為重要和意義深遠。
實例演示：
乘用車動力燃油經(jīng)濟性改善的逐步實施過程顯示了其動力性能（牽引力），陰影部分為發(fā)動機比油耗小于240g/kwh的發(fā)動機工作區(qū)域，在本例中稱為燃油經(jīng)濟區(qū)。黑色的圓圈代表在WLTC測試循環(huán)條件下，發(fā)動機的實際運行工況點的分布
• 變速箱的匹配選擇 Accexp CRUISE
在原始設計即自然吸氣，4AT配置下，只有很少的發(fā)動機運行工況出現(xiàn)在燃油經(jīng)濟區(qū)。當采用了9AT的變速箱后，車輛的動力性能保持不變的前提下，由于檔位的增多，發(fā)動機運行的工況點的分布雖然沒有變化，但是更多的點落入了燃油經(jīng)濟區(qū)內。另外檔位的增加對駕駛舒適性也起到了改善作用
• 增壓系統(tǒng)的匹配 Accexp BOOST & Accexp Cruise
自然吸氣發(fā)動機進行增壓系統(tǒng)的改進，可以實現(xiàn)發(fā)動機小型化，有效的擴展其燃油經(jīng)濟區(qū)，如紅色圖，但是與自然吸氣發(fā)動機相比，增壓發(fā)動機最佳燃油經(jīng)濟性出現(xiàn)在較高轉速和負荷區(qū)域，此時在WLTC駕駛循環(huán)下發(fā)動機運行的工況點只有少部分落入燃油經(jīng)濟區(qū)內。
• 發(fā)動機先進技術的應用Accexp BOOST EXCITE FIRE Cruise
使用先進的發(fā)動機降油耗技術，例如缸內直噴，米勒循環(huán)，降摩擦技術的應用會進一步有效地擴展發(fā)動機的燃油經(jīng)濟區(qū)，圖中箭頭所指的第四幅圖顯示，大部分測試循環(huán)下的發(fā)動機工況點已落入燃油經(jīng)濟區(qū)內。
• 混合動力的應用 Accexp CRUISE
已經(jīng)充分優(yōu)化的傳統(tǒng)動力系統(tǒng)進一步加入混合動力技術，通過向電池充電，一定工況下電機單獨運行等策略避免發(fā)動機出現(xiàn)低轉速低負荷的高油耗區(qū)域，從而完美的實現(xiàn)了在不犧牲車輛動力學和駕駛舒適性的前提下，在特定測試循環(huán)條件下，發(fā)動機始終運行在小于240g/kwh的油耗設計目標。
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