经济驾驶模式对于车辆排放及油耗结果影响

周猛

摘  要：对一辆带有ECO行驶模式的车辆分别在普通驾驶模式（D档）和ECO行驶模式下进行了NEDC工况常温冷启动排放测试，在常规污染物排放的基础上，重点分析了油耗的变化差异，对发动机参数进行比对。结果表明：ECO行驶模式下油耗结果低于普通驾驶模式下油耗结果 ，常规污染物排放差异不明显。

关键词：ECO行驶模式;排放;油耗

中图分类号：TK417+.5    文献标识码：A      文章编号：1005-2550（2019）02-0050-04

前言

随着近几年汽车产业的蓬勃发展，汽车逐渐走入千家万户，人们对于汽车自身的要求也日益增加，为此各大汽车制厂商纷纷引入多种驾驶模式，例如普通模式、ECO模式、运动模式等，为了实现节能环保而引入的ECO驾驶模式更是成为关注的焦点。目前对于车辆的排放及油耗试验，基本都采用普通模式进行。对于其它模式的排放和油耗结果了解不够。本文通过分析排放试验数据，分析ECO驾驶模式对于车辆排放及油耗影响。

一般来讲，汽车的ECO模式分为主动式ECO驾驶模式和被动式ECO驾驶模式两种，其主要的区别就是智能控制能使用的分配（包括油、电等）和提醒引导方面。对于被动式ECO的车型，驾驶员无法自主切换ECO驾驶模式，汽车根据车载诊断端口获得发动机数据结合当前行驶路况和车身自身状态调整油门踏板对应节气门开度、变速箱的换挡逻辑、调整发动机的空燃比等参数智能控制ECO驾驶模式的介入时机，并对驾驶员进行及时提醒， 在城市拥堵 、平均车速较低的行驶状况下，ECO驾驶模式节油效果较为明显，介入时间更长，然而在急加速或车速较高的路况下，车辆优先选择保证动力输出，关闭ECO驾驶模式，ECO驾驶模式节油效果不明显。具有主动式ECO功能的车型，驾驶员可自行选择是否开启，系统根据车载诊断系统获取车辆数据并结合当前行驶状况自主选择合适的控制策略，以达到节省燃油、提高燃油效率的目的。主要对自动变速器的换挡逻辑，发动机转速，节气门开度，发动机负荷、发动机进气量、空燃比等发动机参数进行合理调整，从而节省燃油消耗量，提高车辆燃油经济性。

综上所述，为了研究ECO驾驶模式下车辆排放及燃油经济性，对一辆带有ECO行驶模式的车辆分别在普通驾驶模式（D档）和ECO行驶模式下进行了NEDC工况常温冷启动排放测试，对其排放数据及车采数据进行分析。

1    试验设备及方法

1.1   试验用设备及样车

试验设备见表1所示，试验流程按GB18352.5-2013中Ⅰ型试验的要求进行，测试循环采用GB18352.5-2013中Ⅰ型试验用运转循环，工况曲线见图1。

本文需要在Ⅰ型试验用运转循环下进行试验，工况曲线见图1所示。运转循环是由1部（市区运转循环）和2部（市郊运转循环）组成。1部（市区运转循环）试验期间平均车速19km/h，有效行驶时间195s，每个循环理论行驶距离1.013km，4个循环的当量距离：4.052km。2部（市郊运转循环）试验期间平均车速62.6km/h，有效行驶时间400s，每个循环理论行驶距离6.955km，最大车速120km/h，最大加速度0.833m/s2 ，最大减速度-1.389m/s2。

试验车辆参数如表2所示：

1.2   试验方法

本试验对一辆汽油车分别在Ⅰ型试验下，分别采用普通前进挡（D档）和ECO模式进行常规污染物排放测试。两种驾驶模式分别取三次稳定结果作为最终试验数据。车辆尾气进入排气稀释系统，在控制条件下用环境空气连续稀释，测定尾气与背景气混合后的总体积，按设定体积比例连续收集样气进行分析得到最终结果。试验同时对尾气与背景气混合气进行同步测量，获得不同驾驶模式下的瞬态排放数据。试验过程中，使用软件Silver scan tool连接车载OBD系统对试验车辆发动机转速、负荷、进气门开度、进气量等参数进行监控并记录，来研究车辆不同行驶模式的发动机运转差异。

2    试验结果与分析

对试验车排放分别采用普通前进挡（D档）和ECO模式进行冷启动常规污染物排放测试。每种驾驶模式下下均进行三次，试验结果如表3所示：

从结果看出两种驾驶模式下的污染物排放变化很小，三次试验结果的平均值很接近，说明不同的驾驶模式对常温污染物排放影响不大。三次ECO驾驶模式下二氧化碳排放值均小于三次普通驾驶模式下二氧化碳排放值且平均值较普通模式下降3.93%，同时CO2更是轻型车油耗的主要贡献来源，所以对油耗数据分析十分必要。

油耗结果如下：

ECO驾驶模式在综合油耗、城市油耗、市郊油耗的试验结果均不同程度的低于普通驾驶模式，平均值较普通驾驶模式分别下降了4.39%、4.67%、4.14%，在城市运转循环中下降幅度最大，初步说明ECO驾驶模式具有一定的节油效果。由于二氧化碳是轻型车油耗的主要贡献者，所以我们选取两种驾驶模式下的二氧化碳排放模态进行比较。

二氧化碳排放

由图2所示，在1部（市区运转循环）中，ECO駕驶模式二氧化碳排放总体低于普通驾驶模式，具体体现在每次加速过程中，ECO驾驶模式二氧化碳排放峰值都小于普通驾驶模式，前两个运转循环体现更加明显，峰值差距较大。

二氧化碳排放

由图3所示，在2部（市郊运转循环）中，前半段两种驾驶模式二氧化碳排放较为接近，后半段的加速过程中，ECO驾驶模式二氧化碳排放水平逐渐低于普通驾驶模式，在最高车速时两者相差较大。与1部（市区运转循环）相比，2部（市郊运转循环）两种驾驶模式的二氧化碳排放水平差异不明显。

为了进一步研究两种驾驶模式下对油耗的影响，在试验进行的同时我们利用Silver scan tool采集发动机试验中的转速、负荷等性能参数分别进行对比。

两种驾驶模式在排放试验中发动机负荷状态如下图所示。

从图中看出，在1部市区运转循环中，大部分ECO驾驶模式加速过程中的负荷峰值低于普通驾驶模式。在2部市郊运转循环中，ECO驾驶模式下的发动机负荷普遍低于普通驾驶模式并且在高速行驶中发动机负荷相对稳定， 波动较小，峰值也小于普通驾驶模式。

两种驾驶模式在排放试验中发动机转速状态如图6、图7所示：

比较发现，1部市区运转循环中车速保持稳定时，两种驾驶模式发动机转速基本保持一致，但是在加速过程中，普通驾驶模式发动机转速要高于ECO驾驶模式，普通驾驶模式转速峰值明显高于ECO驾驶模式的转速峰值，在2部市郊运转循环中，车速稳定时ECO驾驶模式转速更加平稳，在高速加速阶段时，普通驾驶模式发动机转速要高于ECO驾驶模式，由此可见，在整个试验的加速过程中，普通驾驶模式发动机转速普遍偏高。

两种驾驶模式在排放试验中绝对节气门开度如图8、图9所示：

如图所示，在加速过程中，ECO驾驶模式发动机绝对节气门开度小于普通驾驶模式，2部市郊运转循环中尤为明显。在车速稳定的运行阶段，两种驾驶方式的绝对节气门开度比较接近，差异很小。

3    結论

1. ECO驾驶模式燃油经济性要好与普通驾驶模式，尤其在1部市区运转循环中，ECO驾驶模式油耗较低。两种驾驶模式下，常规污染物排放差异不大。

2. 两种驾驶模式下，ECU对车辆控制策略有所变化，发动机负荷、转速、绝对节气门开度等参数差异明显。

3. ECO驾驶模式在低速运行阶段更能凸显其燃油经济性的优势，如城市拥堵路况、长期低速运行效果明显。

参考文献：

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