不同架構(gòu)下的插電式混合動力汽車燃油消耗與成本分析

由于插電式混合動力汽車（PHEV）在減少燃油消耗方面具有較大的潛能，因此許多汽車廠商和研究機構(gòu)都做了大量的研究，以滿足日益嚴格的排放法規(guī)。選擇5種不同動力配置類型（輸入分流、串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)、輸出分流）的PHEV分別在純電動工況和3種不同循環(huán)工況（美國城市循環(huán)工況、高速工況、新歐洲行駛循環(huán)工況）對部件尺寸、制造成本和燃油消耗進行了分析。

以豐田普銳斯、雪佛蘭沃特、本田雅閣插電式混動版整車及部件參數(shù)搭建5種不同動力配置類型的PHEV仿真模型及控制模型，對仿真結(jié)果進行分析。圖1為5種不同動力配置類型的PHEV和傳統(tǒng)汽車在美國標準測試工況下的燃油消耗仿真結(jié)果。從仿真結(jié)果可以看出，PHEV明顯地減少了燃油消耗；而隨著循環(huán)測試工況數(shù)的增加，分流式和混聯(lián)式PHEV具有更好的燃油經(jīng)濟性，這是因為其具有更多的運行模式。圖2示出了5種不同動力配置類型的PHEV的制造成本。從圖2可以看出，并聯(lián)式PHEV要比其它配置的成本低，這是因為它只使用了一個電機，而且電池相對較??；與傳統(tǒng)車輛和混合動力汽車相比，PHEV的生產(chǎn)制造成本明顯增加。

總體來說，PHEV明顯減少了燃油消耗；對于較長的行駛里程，混聯(lián)與串聯(lián)分流式PHEV具有較低的能量消耗；對于較短的行駛里程，分流式的PHEV具有明顯優(yōu)勢；并聯(lián)式PHEV成本消耗較低，且在短的行駛里程內(nèi)燃油經(jīng)濟性好；渦輪增壓發(fā)動機的使用可以改善車輛燃油經(jīng)濟性，但會造成成本的增加。

圖1　燃油消耗仿真結(jié)果

NamdooKimetal.SAE 2015-01-1160.

編譯：張冬冬