MIKE DUOBA：美国阿贡国家试验室与中国汽研的电动汽车测试评价合作结果

美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory，以下简称“Argonne”）进行测试评价的目的主要有两个：一是对标分析和测试评估。另一个是制定规范和标准。随着车辆变得越来越复杂，比如插电式混合动力，需要有新的测评方式。中国汽研（以下简称“CAERI”）与美国阿贡国家实验室有着长期深入的合作，下面由Mike Duoba先生给大家展示双方的合作结果。

1、Argonne针对测试评价的三个层次
Argonne的测试项目主要分三个层次。第一个层次在常温环境下测试车辆能耗和基本的性能、控制策略；第二个层次在高低温环境下测试车辆能耗，并分析环境对车辆能耗和控制策略的影响；第三层次将在前面两个阶段的基础上，进一步关注车辆能效和节能控制潜力、深层次的控制策略等。

2、Argonne与CAERI的第一次国际合作
Argonne与CAERI最开始的合作是测试第一代插电式普锐斯（MY2012 Prius PHEV）。针对插电式普锐斯的测试分两步，第一步由双方研究人员在Argonne进行能耗和控制策略的测试；第二步由CAERI的研究人员基于道路测试，进行深入的控制策略研究。

通过对插电式普锐斯的测试评价，双方在车辆能耗、车辆动力总成模式划分机制、环境对混合型能量管理策略的影响、发动机起停特性、与混合动力版普锐斯的差异性等方面进行了大量研究，对“大发动机+小电机+小电池”型的混合型插电式混合动力汽车的参数匹配特性和关键控制策略进行了深入分析。



图、Argonne与CAERI就插电式普锐斯的测评合作（MY2012 Prius PHEV）

3、Argonne与CAERI的第二次国际合作
针对2015年款的插电式雅阁（Accord PHEV），双方给予了较大的关注度。针对这款车，双方彼此进行了大量的测试，并通过一定的数据分享，共同完善了混合型插电式混合动力汽车的测试程序、测试流程及定标的问题。并通过数据分享和技术交流，双方就串/并联构型、模式划分和模式切换、部件工作特性等问题进行了深入研究，并针对“大发动机+大电机+中等电池”型的混合型插电式混合动力汽车的技术特点进行了分析，并通过本次合作，将一些研究结果输入到了国内一些企业的正向开发过程。



图、Argonne和CAERI就插电式雅阁的测评合作（MY2015 Accord PHEV）

4、Argonne与CAERI的第三次国际合作
2016年Argonne与CAERI就Sonata PHEV的测试开展了第三次国际合作。针对这一款基于传统动力系统的P2构型插电式混合动力汽车，双方系统的研究了CD阶段能量分布特性以及CS阶段的发动机控制特性。通过分析发现，通过合理的匹配电池和电机系统参数，Sonata PHEV在CD阶段能够实现更多的纯电行驶能力，其6档自动变速箱对纯电动行驶能力提升有较大的贡献；在CS阶段，通过更合理的电机助力和电机发电模式，将发动机工作点严格控制在一个狭窄的区域，使得其CS阶段的油耗相比之前的插电式混合动力汽车有了明显的优化和提升。通过对Sonata PHEV的研究，使得双方对“大发动机+小电机+大电池”型的混合型插电式混合动力汽车的技术特点有了深入理解。



图、Argonne和CAERI就插电式索纳塔的国际合作（MY2016 Sonata PHEV）



图、针对Sonata PHEV的“HV按键”主动切换测试

针对Sonata PHEV以及目前主流的插电式混合动力汽车（如Prius PHEV、Accord PHEV等），其匹配HV按键的功能是可以主动选择发动机为主的运行模式，使得车辆运行过程尽可能保持电量。针对这一功能特点，双方进行了一个复合循环工况（UDDS+US06h）的测试，以分析车辆在高速行驶过程通过驾驶员主动模式切换的操作，分析控制策略对能耗的影响。根据上图可以看出，同样的行驶里程，如果驾驶员根据车辆行驶路况，在US06h高速工况及时切换HV按键，可相比缺省设置情况获得8.4%的燃油消耗量提升。

5、针对Sonata PHEV、Accord PHEV、Prius PHEV的比较
通过对比Sonata、Accord和Prius在US06 FCT下的运行情况可以看出，Sonata、Accord和Prius对发动机的使用依次增加，相反，其对电能的利用程度是逐渐减小的。从这个比较中我们不难发现一个问题，那就是电能相比燃油消耗的替代程度。通过大量的分析我们可以知道，电驱动系统与发动机系统的参数匹配和控制策略优化，可以尽可能利用电驱动系统维持纯电行驶能力，进而降低车辆在一个充电周期内的燃油消耗。这里我们不得不重新审视参数匹配工作的重要性，即合理的参数匹配将进一步弥补构型的劣势，通过并联构型依然能够实现较好的燃油消耗水平。



图、三款车型在US06 FCT下的发动机运行及电池SOC消耗情况对比

总结
要想在试验中获得更符合中国工况的结果，要聚焦在中国数据的收集，整车厂的数据的收集，包括收集数据的标准程序和流程等。在中国工况已经开始征集意见的现在，应该要考虑它是否体现了驾驶员的驾驶意图和实际路况。