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關(guān)于再生制動(dòng)回收能量對(duì)混合動(dòng)力卡車的影響分析

汽車與新動(dòng)力 ? 來源:djl ? 作者:汽車與新動(dòng)力奧井 ? 2019-08-16 15:07 ? 次閱讀

為了證明增加回收再生制動(dòng)能量與混合動(dòng)力卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性和廢氣排放特性之間的關(guān)系進(jìn)行了一系列試驗(yàn)。研究人員在混合動(dòng)力-傳動(dòng)系臺(tái)架試驗(yàn)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)上,組合排氣后處理裝置,改變混合動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和混合動(dòng)力控制方法,以及回收減速能量控制方法,以此研究混合動(dòng)力卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放特性。研究表明,即便在3~15 km的低的制動(dòng)速度下進(jìn)行混合動(dòng)力卡車的再生制動(dòng)控制,總再生電能提高14.7%,燃油經(jīng)濟(jì)性提高3.1%。此外,高效率發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力卡車的廢氣排放溫度與柴油機(jī)卡車相同,排放性能得到了改善。

近年來,由于全球氣溫升高導(dǎo)致的氣候變化成為社會(huì)問題,而汽車排放的CO2數(shù)量的增加,是引起全球變暖的因素之一。為實(shí)現(xiàn)CO2減排,提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,各汽車制造商正在積極地進(jìn)行低燃油耗車及混合動(dòng)力車型的研發(fā)。為了提高混合動(dòng)力車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性,可利用電動(dòng)機(jī)回收減速制動(dòng)時(shí)的能量,為加速時(shí)提供驅(qū)動(dòng)用的輔助動(dòng)力,以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的作功量。為了回收更多的減速制動(dòng)能量,可考慮控制再生制動(dòng)在極低車速范圍,以及變更混合動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)的布局方案。利用臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)卡車、公交客車等混合動(dòng)力商用車的燃油耗性能及排放特性進(jìn)行研究。

研究小組評(píng)價(jià)了小型混合動(dòng)力卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性能及排放特性,并進(jìn)一步研究了提高混合動(dòng)力商用車的燃油經(jīng)濟(jì)性能及廢氣排放特性的新型混合動(dòng)力控制方法。具體來說,在試驗(yàn)室構(gòu)建了可以再現(xiàn)各種混合動(dòng)力車輛實(shí)際行駛狀態(tài)的“混合動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)裝置”。研究了新的混合動(dòng)力控制方法,改善混合動(dòng)力卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性,有效地提高排氣后處理裝置的功能,力求提高作為必要熱源的排氣溫度。

除了研究各種混合動(dòng)力控制方法外,還了解了變更回收減速能量控制方法時(shí)的混合動(dòng)力卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性能及排放性能。在混合動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)上,組合排氣后處理裝置,并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。

1試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)條件

1.1試驗(yàn)裝置

為了多方面地了解混合動(dòng)力卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性能與排放特性的關(guān)系,使用了結(jié)合仿真模型與實(shí)際機(jī)組,采用了可以實(shí)時(shí)控制與評(píng)價(jià)的混合動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)裝置(明電舍公司制EVREV0)。試驗(yàn)中,發(fā)動(dòng)機(jī)使用實(shí)體發(fā)動(dòng)機(jī),而其他組成設(shè)備則利用模型,在本系統(tǒng)中構(gòu)建了假定的混合動(dòng)力卡車。

試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)為排量4.7 L,直列4缸帶中冷器的渦輪增壓式柴油機(jī)(UD trucks:GH5),最高功率為158 kW(2 500 r/min),最大扭矩628 N·m(1 400 r/min),排氣后處理裝置假定滿足日本后新長(zhǎng)期排放法規(guī)要求的車輛使用,并配裝了柴油機(jī)顆粒捕集器(DPF),氧化催化轉(zhuǎn)化器(DOC),以及選擇性催化還原系統(tǒng)(SCR)(圖1)。采用永久磁鐵式同步電動(dòng)機(jī)(澤藤電機(jī)公司YZ901-MI),最高功率為118 kW(3 300 r/min),最高扭矩假定為340 N·m(0~3 300 r/min),驅(qū)動(dòng)用蓄電池假定為小型混合動(dòng)力卡車上配裝的鋰離子蓄電池(2.0 kW·h),并建立了模型。

廢氣排放測(cè)試使用了廢氣排放分析儀(堀場(chǎng)制作MEXA-0NE-DI-EGR)以及暗度計(jì)(AVL 4390)。

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圖1 試驗(yàn)裝置圖解

1.2試驗(yàn)條件

表1列出了模擬卡車的主要技術(shù)規(guī)格,設(shè)定了實(shí)際配裝上述發(fā)動(dòng)機(jī)的中型卡車,試驗(yàn)時(shí)的車輛質(zhì)量為5 870 kg,載質(zhì)量處于半載狀態(tài)。

表1 模擬卡車技術(shù)規(guī)格

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行駛模式是圖2所示的JE05工況及市區(qū)道路行駛工況。試驗(yàn)程序?yàn)椋篔E05工況試驗(yàn)時(shí),以80 km/h的恒定速度行駛20 min;之后,車輛停止10 min;JE05工況行駛(預(yù)先運(yùn)行;車輛停止10 min;繼續(xù)JE05工況行駛)。按照這樣的循環(huán)進(jìn)行了試驗(yàn)。另一方面,按市區(qū)道路行駛工況的試驗(yàn),行駛的程序?yàn)椋貉h(huán)JE05工況行駛(本來運(yùn)行)的試驗(yàn)之后,車輛停止10 min;市區(qū)道路工況行駛(預(yù)先運(yùn)行);車輛再停止10 min;市區(qū)道路行駛工況(本來運(yùn)轉(zhuǎn))順序?qū)嵤┰囼?yàn)。

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圖2 行駛試驗(yàn)?zāi)J?/p>

(JE05工況及市區(qū)道路行駛工況)

1.3傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制方法

假定卡車的混合動(dòng)力采用了主流的并聯(lián)型混合動(dòng)力方式。假定卡車的比較對(duì)象使用了柴油機(jī)卡車,要求只用發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),并建立了模型。作為研究對(duì)象的混合動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)定為以下3種類型。

(1)混合動(dòng)力卡車:假想卡車A

假定目前混合動(dòng)力卡車的傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為“發(fā)動(dòng)機(jī)?離合器?電動(dòng)機(jī)?變速器?末端傳動(dòng)齒輪?后輪胎”并以小型混合動(dòng)力卡車為基礎(chǔ),構(gòu)建假想卡車A的柴油機(jī)與電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作狀態(tài)。這種車輛在車速15 km/h以下,停止了再生制動(dòng)控制的功能,而在最新的電機(jī)驅(qū)動(dòng)乘用車上,在極低車速下采用了有再生制動(dòng)控制功能的技術(shù)。因此,本試驗(yàn)中,將具備再生制動(dòng)控制功能的最低車速(VRBC)設(shè)定為15 km/h與3 km/h,并進(jìn)行了評(píng)價(jià)。以下所有假想卡車中,VRBC設(shè)定為同樣的條件。

(2)混合動(dòng)力卡車:假想卡車B

根據(jù)ECMT-混合動(dòng)力車輛(HEV)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)與離合器,設(shè)定為“柴油機(jī)?電動(dòng)機(jī)?離合器?變速器?末端傳動(dòng)齒輪?后輪胎”。這是混合動(dòng)力卡車開始進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)的結(jié)構(gòu)。

(3)高效驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力卡車:假想卡車C

配裝汽油機(jī)的混合動(dòng)力乘用車要求按發(fā)動(dòng)機(jī)最佳效率曲線驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),采用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行/再生制動(dòng)控制的系統(tǒng)。將進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性設(shè)為目標(biāo),將試驗(yàn)用柴油機(jī)設(shè)定該系統(tǒng),構(gòu)建了假想卡車C。傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是與假想卡車A相同的。試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳的動(dòng)作曲線,即燃油消耗率圖見圖3。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口的氮氧化物(NOx)排放率圖見圖3(c)。實(shí)際上,如按照該最佳動(dòng)作曲線使假想卡車C運(yùn)行(VRBC=15 km/h),相比柴油機(jī)卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性能及發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體的NOx含量也得到了改善。

為了比較以上使用了3種混合動(dòng)力控制的假想卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性能及排放氣體特性,考慮蓄電池的蓄電狀態(tài),設(shè)定了行駛開始與結(jié)束時(shí)電量(電能)收支相抵(ΔSOC=0)。驅(qū)動(dòng)用蓄電池充電,車輛減速時(shí)間設(shè)定為再生制動(dòng)控制及發(fā)電控制,不利用外部電源進(jìn)行充電。因此,假想卡車A及假想卡車B,基于電動(dòng)機(jī)提供的輔助動(dòng)力大小進(jìn)行了試驗(yàn)。由于假想卡車C中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩是任意設(shè)定的,利用電動(dòng)機(jī)提供的輔助動(dòng)力數(shù)據(jù),末端傳動(dòng)齒輪比(傳動(dòng)軸齒輪比)或車輛質(zhì)量成為變更的因素,因此,對(duì)末端傳動(dòng)齒輪比并進(jìn)行了調(diào)整。

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圖3 按照各假想卡車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的比較

2試驗(yàn)結(jié)果及考察

2.1假想卡車的行駛動(dòng)態(tài)及總再生能量

圖4示出JE05行駛工況的最初行駛狀態(tài)時(shí)各假想卡車行駛時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)的性能表現(xiàn)。圖4(a)為假想卡車A及假想卡車B單純地由發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分配行駛時(shí)必要的扭矩。假想卡車C則在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速、高扭矩工況下減少負(fù)荷扭矩。如減速時(shí)(70~90 s),則假想卡車A及假想卡車C的發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)被離合器分開,與本軸直接連接的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)能量再生,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于假想卡車B的發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)直接連接,能夠確認(rèn)由于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)導(dǎo)致的再生能量的損失。其次,以假想卡車A為例,如VRBC按15 km/h及3 km/h進(jìn)行比較,見圖4(b),按照VRBC=3 km/h進(jìn)行控制,至極低車速在回收再生制動(dòng)能量的情況得到了驗(yàn)證。

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圖4 按照各假想卡車在JE05工況下

發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)性能

各假想卡車按JE05行駛工況及市區(qū)道路工況行駛時(shí),電動(dòng)機(jī)的能量再生及通過發(fā)電取得的電能總計(jì)歸納于圖5。無論哪種行駛工況,按照柴油機(jī)卡車<假想卡車B<假想卡車A<假想卡車C的順序,其總再生電量都有所增加。假想卡車C在加速時(shí),利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制發(fā)電(用馬達(dá)為加速提供輔助動(dòng)力),因此,再生電量中形成增加了發(fā)電電量的狀態(tài)??傇偕娏康脑黾?,由于受電動(dòng)機(jī)布置的影響,能夠用離合器分開發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的假想卡車A及假想卡車C,可以回收較大的再生制動(dòng)能量。

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圖5 總的再生電能和燃油經(jīng)濟(jì)性的比較

2.2假想卡車的燃油耗性能

圖5比較了各假想卡車的總再生電量的燃油耗值。無論行駛工況如何,按照柴油機(jī)卡車<假想卡車A<假想卡車C的順序,燃油耗減小(燃油經(jīng)濟(jì)性提高),可看到燃油經(jīng)濟(jì)性與總再生電量之間的關(guān)系。如圖3(a)和圖3(b)所示,按照柴油機(jī)卡車>假想卡車B>假想卡車A的順序,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作點(diǎn)分布于低扭矩側(cè),總再生電量增大,從燃油耗看,假想卡車B改善了12%,假想卡車A改善了16%。

另一方面,假想卡車C由于改變了末級(jí)傳動(dòng)齒輪比的影響,發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低了,因此,相比假想卡車A在減速時(shí)能夠回收的電量變少了,如圖5所示。但是,按照發(fā)動(dòng)機(jī)最佳效率曲線運(yùn)轉(zhuǎn),利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn),總再生電量變大,燃油耗改善26%,其燃油經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)異,如圖3(c)所示。此外,由于直至3 km/h的極低制動(dòng)速度,各假想卡車具備再生制動(dòng)控制(VRBC)功能,相比于VRBC=15 km/h,總再生電量在所有條件下平均提高14.7%,降低燃油耗3.1%。

2.3假想卡車的廢氣排放特性

本試驗(yàn)中,同時(shí)測(cè)試了排放廢氣溫度與排放特性。如圖1所示,排放廢氣溫度的測(cè)試部位是發(fā)動(dòng)機(jī)外部,分別在DOC后、DPF后,以及SCR后共4處位置。排放特性在發(fā)動(dòng)機(jī)外部(后處理裝置前)與排氣尾管(排氣后處理裝置之后)進(jìn)行了測(cè)試。

(1)假想卡車的排放廢氣溫度

圖6表示按照每個(gè)測(cè)試部位,隨著行駛工況及再生制動(dòng)控制的差異,總再生電量與按照工況行駛時(shí)的平均排放廢氣溫度的關(guān)系。

①關(guān)于柴油機(jī)卡車

JE05工況的發(fā)動(dòng)機(jī)外部的平均排氣溫度約為199 ℃,在DOC后約為168 ℃,DPF后約為154 ℃,SCR之后約為133 ℃。市區(qū)道路行駛工況下,在發(fā)動(dòng)機(jī)外部約為147 ℃,DOC后為115 ℃,DPF后約為100 ℃,SCR后約為83 ℃,與JE05工況相同,隨著向發(fā)動(dòng)機(jī)下游側(cè)推進(jìn),排氣溫度呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。

②關(guān)于各假想卡車

按JE05工況運(yùn)行結(jié)果,總再生電量增加的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)順序(假想卡車B<假想卡車A),排氣溫度降低了。與假想卡車A的平均排氣溫度相比,按JE05工況行駛時(shí)的柴油機(jī)卡車在所有測(cè)試部位,在VRBC=15 km/h時(shí)都降低了約18 ℃,VRBC=3 km/h時(shí),都降低了約20 ℃。如圖3(a)和圖3(b)所示,由于單純地由發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分?jǐn)傂旭倳r(shí)必要的作功量,因此發(fā)動(dòng)機(jī)作功量都有所降低。假想卡車C(圖6的圓形虛線所示)的平均排氣溫度,無論行駛工況如何,比假想卡車B及假想卡車A高些,得到了與柴油機(jī)卡車同等的排氣溫度??紤]到利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)如圖3(c)所示,分布于低轉(zhuǎn)速、高扭矩區(qū)域。

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圖6 按照各種假想卡車的平均排氣溫度

與總再生電量的關(guān)系

(2)假想卡車的排放特性

圖7表示隨著行駛工況及再生制動(dòng)控制的差異,總再生電量與按照工況行駛時(shí)的排放特性,即CO、總碳?xì)?THC)和NOx的關(guān)系。

①柴油機(jī)卡車,假想卡車A與B

在JE05行駛工況下,發(fā)動(dòng)機(jī)外部的CO、THC、NOx隨總再生電量的增大顯示了減少的趨勢(shì)。排氣尾管的CO及THC顯示大致為0的趨勢(shì),NOx排放按照柴油機(jī)卡車>假想卡車A>假想卡車B的順序惡化了,可看到與圖6的排氣溫度趨勢(shì)的關(guān)系。其次,市區(qū)道路行駛工況情形下,發(fā)動(dòng)機(jī)外部的CO、THC和NOx隨著總再生電量的增大顯示了減少趨勢(shì)。在排氣尾管處,假想卡車A的CO減少到了0左右,而柴油機(jī)卡車及假想卡車B的CO,發(fā)動(dòng)機(jī)外部的一半左右是由排氣尾管排放的。THC排放量則隨著總再生電量的增大增加了。

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圖7 各假想卡車的廢氣排放與

總再生電能的關(guān)系

為調(diào)查以上原因,凈化排氣中的CO及THC的DOC。在此,為詳細(xì)地調(diào)查市區(qū)道路工況行駛時(shí)的DOC后的平均排氣溫度,以及由排氣尾管排出CO和THC的排放特性,調(diào)整市區(qū)道路工況行駛試驗(yàn)(VRBC=15 km/h)的開始時(shí)間,變更了DOC后的平均排氣溫度,并進(jìn)行了試驗(yàn)。圖8(a)與(b)表示試驗(yàn)結(jié)果。首先,關(guān)于THC與假想卡車的傳動(dòng)系統(tǒng)方式無關(guān),DOC后的排氣溫度為120 ℃以上時(shí),THC顯示為0。圖中同時(shí)記載了圖6所示的市區(qū)道路工況行駛時(shí)(VRBC=15 km/h)的DOC后的平均排氣溫度。按照柴油機(jī)卡車>假想卡車B>假想卡車C>假想卡車A的順序,DOC后的平均排氣溫度逐漸降低。

同時(shí)按這種假想卡車的順序,圖8中表示的THC顯示了增加的趨勢(shì)。也就是說,圖7中所示按市區(qū)道路工況的基本運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的THC增加,與后處理裝置內(nèi)的DOC的溫度降低有密切關(guān)系。其次,圖8中的CO排放量,則在DOC后的平均排氣溫度為175 ℃以下,由于假想卡車的傳動(dòng)源方式的不同,致使CO的排放趨勢(shì)不同,按照柴油機(jī)卡車>假想卡車C>假想卡車A的順序,CO有所降低。如使用由圖6得出的平均排氣溫度,確認(rèn)了與圖8的CO的關(guān)系,則可知與圖7的排放趨勢(shì)有密切關(guān)系。

②關(guān)于假想卡車C

根據(jù)再生電量與強(qiáng)制發(fā)電電量的總計(jì)值,總再生電量最大的假想卡車C的NOx,在JE05工況下最低,而市區(qū)道路工況下顯示高的排放量。與測(cè)試DOC的試驗(yàn)相同,變更SCR催化器前的平均排氣溫度,測(cè)試了各假想卡車的NOx。圖8(c)表示測(cè)試結(jié)果。在整個(gè)溫度范圍,按照柴油機(jī)卡車>假想卡車C>假想卡車A>假想卡車B的順序,NOx降低了。由圖3(c)右側(cè)所示的NOx排放量與市區(qū)道路工況行駛時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作點(diǎn)的關(guān)系。

此外,圖8中同時(shí)示出了市區(qū)道路工況行駛時(shí)(VRBC=15 km/h)的SCR前的平均排氣溫度。與圖7的NOx的排放趨勢(shì)有密切關(guān)系,可考慮排氣后處理裝置的SCR催化劑溫度與混合動(dòng)力控制的影響。其次,關(guān)于THC,在發(fā)動(dòng)機(jī)外部,無論行駛工況怎樣,在所有假想卡車中THC最低。在排氣尾管方面,市區(qū)道路工況下比假想卡車B增加了一些,能夠確認(rèn)這里也與圖8的結(jié)果有密切關(guān)系。最后,關(guān)于CO與NOx及THC的排放趨勢(shì)有大的差異,尤其是JE05工況下,其結(jié)果比其他假想卡車的排放量多。

關(guān)于再生制動(dòng)回收能量對(duì)混合動(dòng)力卡車的影響分析

圖8 市區(qū)道路工況行駛時(shí)排氣尾管

中的CO、THC及NOx

因此,為調(diào)查該原因,以JE05工況高速行駛部分的起步加速時(shí)為例進(jìn)行確認(rèn)。圖9中按每一時(shí)間序列同時(shí)示出了柴油機(jī)卡車。圖9中按每一時(shí)間序列同時(shí)示出了柴油機(jī)卡車,假想卡車A及假想卡車C的各種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件與排放特性。柴油機(jī)卡車及假想卡車C每次變速發(fā)生高濃度煙塵(不透明物),發(fā)動(dòng)機(jī)外部也排放更多的CO。另一方面,假想卡車A結(jié)束利用電動(dòng)機(jī)為加速器提供輔助動(dòng)力,車速達(dá)到65 km/h(約1 470 s),沒有確認(rèn)煙塵的高濃度以及CO的顯著的排放趨勢(shì)??紤]到廢氣再循環(huán)(EGR)率,則發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷低的假想卡車A的EGR率為60%左右,顯示恒定的趨勢(shì)。

而柴油機(jī)卡車及假想卡車C,可以確認(rèn)由于變速導(dǎo)致EGR率急劇地變動(dòng)。尤其是假想卡車C因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速、高扭矩工況下運(yùn)轉(zhuǎn),可考慮變速條件下發(fā)動(dòng)機(jī)過渡運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),燃燒室內(nèi)容易形成氧含量不足的狀況,可推測(cè)為由于其影響,發(fā)動(dòng)機(jī)外部的CO排放次數(shù)及其數(shù)量變多了。另一方面,這次示出的起步加速時(shí)的DOC后的排氣溫度,假想卡車A約為122 ℃,假想卡車C為140 ℃左右。假想卡車C產(chǎn)生高溫排氣,由于DOC的溫度上升,假想卡車C相比假想卡車A排氣尾管的CO降低,不過,顯示較低排氣溫度的假想卡車A的CO被充分地凈化了。在此,圖8中所示的結(jié)果是市區(qū)道路工況行駛時(shí)的DOC的溫度特性,但可認(rèn)為本區(qū)間的CO也顯示了同樣的特性。

關(guān)于再生制動(dòng)回收能量對(duì)混合動(dòng)力卡車的影響分析

圖9 發(fā)動(dòng)機(jī)性能(含運(yùn)轉(zhuǎn)條件及排放特性)

與時(shí)間歷程的關(guān)系

3結(jié)語

在混合動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)上組合排氣后處理裝置,調(diào)查了改變混合動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),混合動(dòng)力控制方法,以及回收減速(制動(dòng))能量控制方法時(shí)的混合動(dòng)力卡車的燃油經(jīng)濟(jì)性能,以及排放特性,獲得以下結(jié)果。

(1)總再生電量與燃油經(jīng)濟(jì)性能之間相互關(guān)系密切。由于從3~15 km/h的極低速度具備混合動(dòng)力卡車的再生制動(dòng)控制功能,在所有條件下,總再生電量平均改善14.7%,燃油經(jīng)濟(jì)性改善3.1%。

(2)相當(dāng)于商品混合動(dòng)力卡車的平均排氣溫度相比柴油機(jī)卡車最大約低20 ℃,另一方面,發(fā)動(dòng)機(jī)高效率驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力卡車的排氣溫度與柴油機(jī)卡車是同等的。

(3)伴隨總再生電量的增加,發(fā)動(dòng)機(jī)外部的排放特性改善了。另一方面,排氣尾管的廢氣排放特性,受排氣后處理裝置的催化劑溫度與混合動(dòng)力控制的影響,而未能確認(rèn)該排放特性與總再生電量之間的相互關(guān)系。

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