起动机增强型起停系统的整车油耗分析

2016-09-19刘毅贺子龙王天禹郜昊强袁磊安徽江淮汽车股份有限公司安徽合肥230601

汽车实用技术 2016年8期

关键词：起动机节油停机

刘毅，贺子龙，王天禹，郜昊强，袁磊（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥 230601）

起动机增强型起停系统的整车油耗分析

刘毅，贺子龙，王天禹，郜昊强，袁磊
（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥 230601）

文章简单介绍了应用起动机增强技术的起停控制策略，运用Cruise软件搭建了起停的分析模型，并以某款乘用车为例，分析了NEDC测试循环下起停的节油效果。

起停；燃油经济性；NEDC；节油效果

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.024

CLC NO.: U463.3Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)08-81-03

前言

混合度以电动机峰值功率和发动机额定功率的比例来表征。按照混合度，混合动力汽车可分为微混、轻混、中混和重混［1］。随着混合度的增加，车辆使用电能（或其它能量）的比重越高，能量总的利用率越高，节油效果也越显著，但随之带来的则是难度、周期及成本的增加。增强型起动机技术是一项微混技术，因其成本增加不明显，且技术变更小，目前已得到各大汽车厂商的广泛关注。它的功能主要体现在市区等待红灯时，发动机由传统的怠速变为停机，减少了怠速油耗，实现了节油。本文以某乘用车为例，分析增强型起动机技术带来整车油耗的变化。

1、起停控制策略简介及处理

1.1起停控制策略简介

总体而言，起停控制策略可分为4大模块，即起停功能使能模块、自动停机控制模块、自动起动控制模块和正常行驶控制模块［2］。使能模块是起停策略触发的前提条件，自动停机和自动起动控制模块分别用于实现发动机自动停机和起动的控制，正常行驶模式则与非起停车型相同。

满足以下所有条件时，起停功能使能模块激活。

1）驾驶员在驾驶座上（车门关闭且有过踏板动作）；

2）发动机舱关闭；

3）发动机冷却液温度高于一定值（设定为45℃）；

4）车辆在起动后行驶的车速已经超过一定值（设定为15km/h）；

5）无起停系统相关零部件（如传感器、继电器、执行器等）故障；

6）蓄电池电量充足；

7）制动真空度充足。

只有起停功能使能模块激活后，即所有条件满足后，自动停机和自动起动模块才能被触发。以下所有条件都满足时，发动机自动停机：

1）当前车速已经降低至一定值以下（设定为0.5km/h）；

2）挡位置处于空挡；

或一定时间限值内（初步定义为15s），驾驶员无任何对踏板和档位的操作，这种情况下自动起停系统也会使发动机停机以节省不必要的燃油消耗。

而以下任意条件满足时，系统执行发动机自动起动。

1）电池电量不足；

2）制动真空度不足；

3）空调及除雾被请求；

4）传动链状态变化；

5）车辆发生溜坡（车速高于一定值，设定为5km/h）。

1.2测试循环使用的起停控制策略

因循环试验的驾驶条件不同于实际驾驶，试验时可将车辆状态简化，不考虑电池电量、制动真空度、空调及除雾及安全条件，只考虑车速和传动链状态（离合器踏板位置和档位）对起停策略触发的影响。离合器踏板位置与自动起动强相关，这里简化为与档位操作信号一致。

只有当车速小于起停触发最高车速、发动机工作温度大于起停触发最低温度，且车辆处在空挡时，怠速停机才能被触发；任一条件不满足时，怠速停机不触发。

目前标定主要参数见下表1：

表1　停机控制参数设置

2、起停系统模型搭建

2.1发动机模块修改

油耗试验是在排放试验的基础上进行的，因而发动机的初始状态为冷机。在Cruise发动机模块中输入常规参数如发动机的外特性和万有特性等，同时修改发动机的属性（图1），其中“温度模型”选择“其他”，“温度”选择“来源于总线”，“燃油消耗模型”选择“摩擦功变化为对油耗的修正”。输入与FMEP（摩擦功）相关参数，结合总线输入的水温变化可获得不同温度下的机械损失功，从而得出冷机过程相比热机状态额外的燃油修正量。