CN107798472A - 整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法，其中整车能量流分布的分析通过将车辆燃油从油箱至车轮的各个能量消耗部位进行分解，并分析能量传递路径，建立各个能量消耗部位之间的联系，通过整车能量流分布示意图清晰、直观地了解燃油在各子系统和零部件在实车状态下的瞬时、累积消耗情况，对比基础车与对标车的能量流分布可以快速锁定油耗差距部位。对整车油耗影响因子评价的分析全面定义了车辆能量传递及损失部位的能量计算原理及整车油耗影响因子的影响系数，结合整车能量流分布，可分层级、快速、低成本确定车辆各子系统及零部件对整车油耗的影响效果，并制定整车油耗优化方案。

Description

整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法

技术领域

本发明属于汽车燃油经济性技术领域，具体涉及一种整车能量流分布的分析方法，以及一种整车油耗影响因子评价的分析方法。

背景技术

整车能量流分布对分析燃油从油箱到车轮的各系统及零部件的能量消耗情况至关重要，评价不同因素对整车油耗的影响是整车性能开发及油耗管控的关键环节。由于燃油在缸内燃烧至驱动整车行驶的过程中涉及到发动机、传动系统和整车各子系统和零部件之间的能量传递，且能量传递的形式多样。同时，不同车辆的子系统和零部件之间存在差异，能量在逐级传递过程中的效率不尽相同，造成不同车辆在各个部位的能量消耗不同，最终体现为整车油耗的差异。

现有的车辆油耗优化开发环节主要在整车层面，如车重、滚阻、风阻等，以及标定匹配策略方面的优化；或者，在发动机设计开发阶段制定发动机动力性、经济性目标；其它零部件则仅对单体状态性能表现有要求。而车辆实际运行过程中，各子系统和零部件相互耦合，其性能表现与单体测试时的性能表现不尽相同。在对基础车(指待开发或升级的车辆)进行整车油耗开发和优化时，也仅仅只能从对标车(指开发或升级参照的竞争车辆)的整车和发动机角度进行对比分析，未能从基础车和对标车在实车运行状态下的各子系统和零部件的具体能量消耗的角度进行分析，很难准确找到二者油耗差异的影响部位，及评价多个影响因子对整车油耗的影响效果。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法，所述方法通过整车能量分布对比确定基础车与对标车在各能量损失部位的能量分布比例及具体消耗量，快速锁定二者整车油耗差距部位，并评价各子系统和零部件在基础车油耗优化的影响效果，指导基础车油耗优化开发。

为了精确对比分析基础车与对标车的燃油消耗量在不同子系统及零部件部位的差异，保证优化方案的准确有效，本发明所述的整车能量流分布的分析方法对发动机、传动系统和整车不同系统层面的能量损失项进行了剖析及定义：

(1)发动机损失包括：

不完全燃烧能量：汽车燃油在发动机气缸内燃烧过程中，未完全燃烧的能量。主要体现在未燃碳氢和一氧化碳中；

泵气损失：发动机在进气和排气过程中对外作出和吸收的功之和。泵气损失最终体现为发动机机体升温；

热量损失：发动机气缸内燃烧释放的热量除开用于克服泵气和转换为缸内指示功剩余的部分。包括排气热量损失和传热损失；

排气热量损失：发动机排气带走的气缸内燃烧释放的热量；

排气能量损失：包括不完全燃烧能量和排气热量两部分；

传热损失：发动机气缸内燃烧释放的热量从气缸壁等部位传热带走的能量，即热量损失中除开排气热量损失的能量。传热损失一部分储存在冷却水、发动机润滑油和发动机机体(发动机机体与冷却水和发动机润滑油之间存在双向的热量传递现象)，一部分散热到环境；

发动机机械损失：发动机缸内指示功用于克服发动机本体机械摩擦和驱动附件的能量；

发动机本体摩擦损失：克服各运动部件之间的摩擦而损失的能量；

附件驱动损失：用于驱动发动机附件而消耗的能量，如：机油泵、水泵、发电机等。其中，机油泵驱动功耗最终体现为发动机润滑油和发动机机体升温，水泵驱动功耗最终体现为冷却水和发动机机体升温，发电机驱动功耗最终体现为电器负载损失、蓄电池充电及发动机机体升温。

(2)传动系统损失包括：

变速器损失：发动机飞轮端输出的能量在变速器变速增扭的传递过程中损失的能量；

驱动轴传动损失：变速器输出能量在传递给整车车轮用于克服整车行驶阻力的能量传递过程中损失的能量。

(3)整车损失包括：

滚动阻力损失：车辆行驶过程中，车轮与路面之间的相互作用力和相互应变所引起的能量损失；

空气阻力损失：车辆行驶过程中，空气作用在行驶方向上的阻力所引起的能量损失；

坡度阻力损失：车辆在有一定坡度的路面行驶时，克服重力沿坡道的分力所引起的能量损失；

加速阻力损失：车辆在加速行驶过程中，克服其质量加速运动的惯性力所引起的能量损失。

根据上述车辆的各能量损失项和能量传递路径，可以建立整车能量流分布图。

本发明所述的整车油耗影响因子评价的分析方法，根据油耗优化分析程度需求不同可分为三个层级，各层级分别包括如下步骤：

层级一：

步骤1：分别计算基础车和对标车的各能量传递及损失部位的能量大小。包括：

通过油耗测量设备实测油耗量或排气成分碳守恒计算油耗量计算输入燃油总能量：

Q_Fuel＝(M_Fuel×LHV_Fuel)×1000

通过原始排放中未燃碳氢和一氧化碳的成分计算不完全燃烧能量：

Q_Unburn＝(M_THC×LHV_THC+M_CO×LHV_CO)×1000

通过输入燃油总能量与不完全燃烧能量作差计算缸内燃烧释放热量：

Q_Burn＝Q_Fuel-Q_Unburn

通过实测发动机缸内指示压力计算缸内指示功：

通过泵气压力计算泵气损失：

通过缸内燃烧释放热量与缸内指示功和泵气损失作差计算热量损失：

Q_HeatLoss＝Q_Burn-Q_IMEP-Q_PMEP

通过发动机飞轮端扭矩和转速计算发动机有效输出功：

通过缸内指示功与发动机有效输出功作差计算发动机机械损失：

Q_{MechnicalLoss}＝Q_IMEP-Q_BMEP

通过驱动轴扭矩和转速计算驱动轴输出功：

通过发动机有效输出功与驱动轴输出功作差计算变速器损失：

Q_TransLoss＝Q_BMEP-Q_{DriveShaftOutput}

通过滚动阻力和车速计算滚动阻力损失：

通过空气阻力和车速计算空气阻力损失：

通过坡度阻力和车速计算坡度阻力损失：

通过加速阻力和车速计算加速阻力损失：

通过前四项阻力损失求和计算整车驱动功：

Q_DrivePower＝Q_RollingLoss+Q_AirLoss+Q_GradeLoss+Q_{AcceleratingLoss}通过驱动轴输出功与整车驱动功作差计算驱动轴传动损失：Q_{DriveShaftLoss}＝Q_{DriveShaftOutput}-Q_DrivePower。

步骤2：分别计算基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率，包括：

缸内燃烧过程的燃烧效率：

发动机缸内燃烧热量转换为发动机缸内指示功的热功转换效率：

从发动机缸内指示功到发动机飞轮端的发动机有效输出功的机械效率：

从发动机飞轮端到驱动轴的变速器效率：

从驱动轴到车轮的驱动轴效率：

其中，燃烧效率和热功转换效率的乘积即为发动机指示热效率：

η_Indi＝η_Com×η_{ThermalToIndi}。

步骤3：按照能量流逐级对比基础车与对标车从车轮端至发动机缸内燃烧过程中不同部位的能量差异，初步确定优化部位。分别用下标“Base”和“Benchmark”表示基础车和对标车的各能量传递项和损失项，包括：滚动阻力损失差异：

ΔQ_RollingLoss＝Q_{RollingLoss_Base}-Q_{RollingLoss_Benchmark}

空气阻力损失差异：

ΔQ_AirLoss＝Q_{AirLoss_Base}-Q_{AirLoss_Benchmark}

坡度阻力损失差异：

ΔQ_GradeLoss＝Q_{GradeLoss_Base}-Q_{GradeLoss_Benchmark}

加速阻力损失差异：

ΔQ_{AcceleratingLoss}＝Q_{AcceleratingLoss_Base}-Q_{AcceleratingLoss_Benchmark}

驱动轴传动损失差异：

ΔQ_{DriveShaftLoss}＝Q_{DriveShaftLoss_Base}-Q_{DriveShdftLoss_Benchmark}

变速器损失差异：

ΔQ_TransLoss＝Q_{TransLoss_Base}-Q_{TransLoss_Benchmark}

发动机机械损失差异：

ΔQ_{MechnicalLoss}＝Q_{MechnicalLoss_Base}-Q_{MechnicalLoss_Bencmark}

热量损失差异：

ΔQ_HeatLoss＝Q_{HeatLoss_Base}-Q_{HeatLoss_Bencmark}

泵气损失差异：

ΔQ_PMEP＝Q_{PMEP_Base}-Q_{PMEP_Benchmark}

不完全燃烧能量差异：

ΔQ_Unburn＝Q_{Unburn_Base}-Q_{Unburn_Benchmark}

其中，所有机械阻力损失(滚动阻力损失、空气阻力损失、坡度阻力损失、加速阻力损失、驱动轴传动损失、变速器损失和发动机机械损失)差异之和即为缸内指示功差异：

ΔQ_IMEP＝ΔQ_RollingLoss+ΔQ_AirLoss+ΔQ_GradeLoss+ΔQ_{AcceleratingLoss}+ΔQ_{DriveShaftLoss}+ΔQ_TransLoss+ΔQ_{MechnicalLoss}。

步骤4：按照基础车的能量传递效率计算得到其机械阻力损失项对整车油耗的影响系数，以及发动机指示热效率提升对整车油耗的影响系数。计算包括：基础车整车驱动阻力(滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力)对整车油耗的影响系数：

基础车驱动轴阻力对整车油耗的影响系数：

基础车变速器阻力对整车油耗的影响系数：

基础车发动机机械阻力对整车油耗的影响系数：

基础车机械阻力保持不变的情况下，参照对标车发动机指示热效率优化对整车油耗的影响系数：

步骤5：逐个优化能量损失项，得到单因子优化方案对整车油耗的影响效果。优化项包括：

滚动阻力优化：

ΔQ_{OptimiZation_Roll}＝ΔQ_RollingLoss×IF_{VeicleRes_Base}

空气阻力优化：

ΔQ_{OptimiZation_Air}＝ΔQ_AirLoss×IF_{VeicleRes_Base}

坡度阻力优化：

ΔQ_{OptimiZation_Grade}＝ΔQ_GradeLoss×IF_{VehicleRes_Base}

加速阻力优化：

ΔQ_{OptimiZation_Acc}＝ΔQ_{AcceleratingLoss}×IF_{VehicleRes_Base}

驱动轴传动损失优化：

ΔQ_{OptimiZation_DS}＝ΔQ_{DriveShaftLoss}×IF_{DSRes_Base}

变速器损失优化：

ΔQ_{OptimiZation_Trans}＝ΔQ_TransLoss×IF_{TransRes_Base}

发动机机械损失优化：

ΔQ_{OptimiZation_Mech}＝ΔQ_{MechnicalLoss}×IF_{EngineRes_Base}

指示热效率优化：

ΔQ_{OptimiZation_IndiEffi}＝Q_{IMEP_Base}×IF_{IndiEffi_Base}。

从机械阻力损失项和发动机指示热效率分别分析原因在于：不同车辆在相同测试循环下的机械阻力的差异，导致发动机指示功需求存在差异，从而影响了热量损失项的大小，即不同车辆的油耗差异根本原因在于克服机械阻力的指示功需求和指示热效率的差异。

步骤6：对单因子优化效果进行排序，评价基础车整车油耗影响因子的重要程度。结合基础车和对标车的整车能量流分布示意图指导基础车油耗开发。可以按下述公式计算基础车在各优化部位的油耗优化潜力：

以上层级一所述的分析方法涉及16项关键能量传递及损失部位，其中10项能量传递及损失部位直接通过15项测试参数分析计算得到，另外6项由上述10项计算间接获得。其优点在于，可以通过少量的测试参数，快速获取关键子系统的能量传递及损失大小，并分析各优化部位的油耗优化潜力。

为了进一步提高分析精度，可以增加以下层级二的内容：

步骤1：分别计算基础车和对标车的各能量传递及损失部位的能量大小，在层级一步骤1的基础上增加以下计算过程：

通过排气成分和温度计算排气热量：

Q_ExhThermal＝C_{p_Exh}×M_Exh×ΔTemp_Exh

通过热量损失与排气热量作差计算传热损失：

Q_HeatTransfer＝Q_HeatLoss-Q_ExhThermal

通过机油泵输入轴扭矩和转速计算机油泵驱动功耗：

通过水泵输入轴扭矩和转速计算水泵驱动功耗：

通过发电机输入轴扭矩和转速计算发电机驱动功耗：

通过前三项能量损失项求和计算附件损失：

Q_AccLoss＝Q_OilPumpPower+Q_{CoolantPumpPower}+Q_{AlternatorPower}

通过整车电流和系统电压计算电器负载损失：

通过蓄电池电流和系统电压计算蓄电池充电：

通过发电机驱动功耗与前两项作差计算发电机损失：

Q_{AlternatorLoss}＝Q_{AlternatorPower}-Q_{ElectricalLoss}-Q_{BatteryCharge}

通过发动机机械损失与附件损失作差计算本体摩擦损失：

Q_{EngFrictionLoss}＝Q_BMEP-Q_AccLoss。

步骤2：分别计算基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率。在层级一步骤2的基础上增加以下计算过程：

从曲轴端发电机驱动到有效输出至电器负载和蓄电池的发电机效率：

步骤3：按照能量流逐级对比基础车与对标车从车轮端至发动机缸内燃烧过程中不同部位的能量差异，初步确定优化部位。在层级一步骤3的基础上增加以下计算过程：

排气热量差异：

ΔQ_ExhThermal＝Q_{ExhThermal_Base}-Q_{ExhThermal_Benchmark}

传热损失差异：

ΔQ_HeatTransfer＝Q_{HeatTransfer_Base}-Q_{HeatTransfer_Benchmark}

机油泵驱动功耗差异：

ΔQ_OilPumpPower＝Q_{OilPumpPower_Base}-Q_{OilPumpPower_Benchmark}

水泵驱动功耗差异：

ΔQ_{CoolantPumpPower}＝Q_{CoolantPumpPower_Base}-Q_{CoolantPumpPower_Benchmark}发电机驱动功耗差异：

ΔQ_{AlternatorPower}＝Q_{AlternatorPower_Base}-Q_{AlternatorPower_Benchmark}

附件损失差异：

ΔQ_AccLoss＝Q_{AccLoss_Base}-Q_{AccLoss_Bencmark}

电器负载损失差异：

ΔQ_{ElectricalLoss}＝Q_{ElectricalLoss_Base}-Q_{ElectricalLoss_Benchmark}

蓄电池充电差异：

ΔQ_{BatteryCharge}＝Q_{BatteryCharge_Base}-Q_{BatteryCharge_Bencmark}

发电机损失差异：

ΔQ_{AlternatorLoss}＝Q_{AlternatorLoss_Base}-Q_{AlternatorLoss_Bencmark}

本体摩擦损失差异：

ΔQ_{EngFrictionLoss}＝Q_{EngFrictionLoss_Base}-Q_{EngFrictionLoss_Benchmark}

步骤4：按照基础车的能量传递效率计算得到其机械阻力损失项对整车油耗的影响系数，以及发动机指示热效率提升对整车油耗的影响系数。在层级一步骤4的基础上增加以下计算过程：

基础车发动机本体摩擦阻力、机油泵驱动功耗、水泵驱动功耗、发电机损失对整车油耗的影响系数：

基础车电器负载、蓄电池充电对整车油耗的影响系数：

步骤5：逐个优化能量损失项，得到单因子优化方案对整车油耗的影响效果。在层级一步骤5的基础上增加以下计算过程：

机油泵驱动功耗优化：

ΔQ_{OptimiZation_OilPumpPower}＝ΔQ_OilPumpPower×IF_{EngineResAcc_Base}

水泵驱动功耗优化：

ΔQ_{OptimiZation_CoolantPumpPower}＝ΔQ_{CoolantPumpPower}×IF_{EngineResAcc_Base}

发电机损失优化：

ΔQ_{OptimiZation_AlternatorLoss}＝ΔQ_{AlternatorLoss}×IF_{EngineResAcc_Base}

电器负载优化：

ΔQ_{OptimiZation_ElectricalLoss}＝ΔQ_{ElectricalLoss}×IF_{EngineResAccAlt_Base}

蓄电池充电优化：

ΔQ_{OptimiZation_BatteryCharge}＝ΔQ_BatteryCarge×IF_{EngineResAccAlt_Base}

发动机本体摩擦优化：

ΔQ_{OptimiZation_EngFrictionLoss}＝ΔQ_{EngFrictionLoss}×IF_{EngineResAcc_Base}。

步骤6：对单因子优化效果进行排序，评价基础车整车油耗影响因子的重要程度。

层级二所述的分析方法涉及26项关键能量传递及损失部位，其中16项能量传递及损失部位直接通过26项测试参数分析计算得到，另外10项由上述16项计算间接获得。其优点在于，可以通过适量的测试参数，快速获取关键子系统相关零部件的能量传递及损失大小，并分析各优化部位的油耗优化潜力。

更进一步，还可以增加层级三的内容：

步骤1：分别计算基础车和对标车的各能量传递及损失部位的能量大小，在层级二步骤1的基础上增加以下计算过程：

通过不完全燃烧能量与排气热量求和计算排气能量：

Q_Exh＝Q_Unburn+Q_ExhThermal

通过发动机润滑油总质量和温度变化计算发动机润滑油储能：

Q_{EnergyStorage_Oil}＝C_{p_Oil}×M_Oil×ΔTemp_Oil

通过冷却水质量和温度变化计算冷却水储能：

Q_{EnergyStorage_Coolant}＝C_{p_Coolant}×M_Coolant×ΔTemp_Coolant

通过发动机机体质量和温度变化计算机体储能：

Q_{EnergyStorage_Engine}＝C_{p_Engine}×M_Engine×ΔTemp_Engine

通过机油冷却器冷却水或润滑油的流量和温度变化计算机油冷却器换热：

Q_OilCooler＝C_{p_Oil}×M_OilFolw×ΔTemp_{Oil_OilCooler}

通过散热器水流量和温度变化计算散热器散热：

Q_{CoolantRadiator}＝C_{p_Coolant}×M_{CoolantFolw_Radiator}×ΔTemp_{Coolant_Radiator}

通过暖通水流量和温度变化计算暖通散热：

Q_Heater＝C_{p_Coolant}×M_{CoolantFolw_Heater}×ΔTemp_{Coolant_Heater}

通过发动机润滑油储能与机油冷却器换热求和计算发动机润滑油换热：

Q_{HeatExchange_Oil}＝Q_{Energystorage_Oil}+Q_OilCooler

通过冷却水储能、散热器散热与暖通散热求和计算冷却水换热：

Q_{HeatExchange_Coolant}＝Q_{EnergyStorage_Coolant}+Q_{CoolantRadiator}+Q_Heater

通过传热损失与其它最终体现为热量损失的摩擦损失项计算机体换热：

Q_{HeatExchange_Engine}

＝Q_HeatTransfer+Q_PMEP+Q_{MechnicalLoss}-Q_{ElectricalLoss}

-Q_BatteryCarge-Q_{HeatExchange_Oil}-Q_{HeatExchange_Coolant}

通过机体换热与机体储能作差计算机体散热：

Q_{EngineRadiation}＝Q_{HeatExchange_Engine}-Q_{EnergyStorage_Engine}。

步骤2：分别计算基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率。

步骤3：按照能量流逐级对比基础车与对标车从车轮端至发动机缸内燃烧过程中不同部位的能量差异，初步确定优化部位。在层级二步骤3的基础上增加以下计算过程：

排气能量差异：

ΔQ_Exh＝Q_{Exh_Base}-Q_{Exh_Benchmark}

发动机润滑油换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Oil}＝Q_{HeatExchange_Oil_Base}-Q_{HeatExchange_Oil_Benchmark}

发动机润滑油储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Oil}＝Q_{EnergyStorage_Oil_Base}-Q_{EnergyStorage_Oil_Benchmark}

机油冷却器换热差异：

ΔQ_OilCooler＝Q_{OilCooler_Base}-Q_{OilCooler_Benchmark}

冷却水换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Coolant}＝Q_{HeatExchange_Coolant_Base}-Q_{HeatExchange_Coolant_Benchmark}冷却水储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Coolant}＝Q_{EnergyStorage_Coolant_Base}-Q_{EnergyStorage_Coolant_Benchmark}

散热器散热差异：

ΔQ_{CoolantRadiator}＝Q_{CoolantRadiator_Base}-Q_{CoolantRadiator_Benchmark}

暖通散热差异：

ΔQ_Heater＝Q_{Heater_Base}-Q_{Heater_Benchmark}

机体换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Engine}＝Q_{HeatExchange_Engine_Base}-Q_{HeatExchange_Engine_Benchmark}机体储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Engine}＝Q_{EnergyStorage_Engine_Base}-Q_{EnergyStorage_Engine_Benchmark}机体散热差异：

ΔQ_{EngineRadiation}＝Q_{EngineRadiation_Base}-Q_{EngineRadiation_Benchmark}。

步骤4：按照基础车的能量传递效率计算得到其机械阻力损失项对整车油耗的影响系数，以及发动机指示热效率提升对整车油耗的影响系数。

步骤5：逐个优化能量损失项，得到单因子优化方案对整车油耗的影响效果。

步骤6：对单因子优化效果进行排序，评价基础车整车油耗影响因子的重要程度。

层级三所述的分析方法涉及37项能量传递及损失部位，其中22项能量传递及损失部位直接通过38项测试参数分析计算得到，另外15项由上述16项计算间接获得。其优点在于，可以通过一定量的测试参数，快速获取所有子系统及相关零部件的能量传递及损失大小，考虑热量的单向及双向传递过程，确定最终15项能量去向，并分析各优化部位的油耗优化潜力。

需说明的是，由于层级三所分析的能量传递及损失部位中包含多系统耦合及双向能量传递过程，直接对新增的能量传递及损失部位进行油耗优化潜力分析是不合适的，但层级三所述的分析方法进一步分解了热量损失以及展示了机械损失能量的最终去向，可有效指导整车经济性开发。

相对于现有技术，本发明所述的整车能量流分布的分析方法的优势在于：通过将车辆燃油从油箱至车轮的各个能量消耗部位进行了分解，并分析了能量传递路径，建立了各个能量消耗部位之间的联系，绘制了整车能量流分布示意图。通过整车能量流分布示意图可以清晰、直观地了解到燃油在各子系统和零部件在实车状态下的瞬时、累积消耗情况，对比基础车与对标车的能量流分布图可以快速锁定油耗差距部位。

相对于现有技术，本发明所述的整车油耗影响因子评价的分析方法的优势在于：全面定义了车辆能量传递及损失部位的能量计算原理及整车油耗影响因子的影响系数，结合整车能量流分布的分析方法，可以根据实际需求，分层级、快速、低成本确定车辆各子系统及零部件对整车油耗的影响效果，并制定整车油耗优化方案。基于整车油耗影响因子评价的分析方法，可以对整车油耗优化开发及性能管控提供数据支撑，并建立完善的整车性能管控体系。

附图说明

图1为本发明中汽车能量传递示意图。

图中：1-燃油箱；2-发动机；3-进气系统；4-排气系统；5-冷却系统；6-润滑系统；7-附件；8-变速器；9-驱动轴；10-车轮。

图2为本发明中汽车燃油从油箱到车轮的层级一整车能量流分布示意图。

图3为本发明中汽车燃油从油箱到车轮的层级二整车能量流分布示意图。

图4为本发明中汽车燃油从油箱到车轮的层级三整车能量流分布示意图。

图5为本发明中基础车与对标车的燃油从油箱到车轮的层级一整车能量流分布对比示意图。

图6为本发明中基础车与对标车的燃油从油箱到车轮的层级二整车能量流分布对比示意图。

图7为本发明中基础车与对标车的燃油从油箱到车轮的层级三整车能量流分布对比示意图。

图8为本发明中基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率示意图。

图9为本发明中基础车基于层级一的关键能量损失部位示意图。

图10为本发明中基础车基于层级一的优化效果示意图。

图11为本发明中基础车基于层级二或层级三的关键能量损失部位示意图。

图12为本发明中基础车基于层级二或层级三的优化效果示意图。

图13为本发明中基础车与对标车基于层级三的能量最终损失部位对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图，以NEDC测试循环为例对本发明所述的整车油耗影响因子评价的分析方法作进一步说明。

实施例1：如图1、图2所示，整车油耗影响因子评价的分析方法，:包括如下步骤：

步骤1：分别计算基础车和对标车的各能量传递及损失部位的能量大小。通过燃油箱1和发动机2之间的油耗测量设备实测油耗量或排气系统4排气成分碳守恒计算输入燃油总能量：

Q_Fuel＝(M_Fuel×LHV_Fuel)×1000

通过排气系统4的原始排放中未燃碳氢和一氧化碳的成分计算发动机2缸内燃烧后由排气系统4排出的排气中的不完全燃烧能量：

Q_Unburn＝(M_TtC×LHV_THC+M_CO×LHV_CO)×1000

通过输入燃油总能量与不完全燃烧能量作差计算发动机2缸内燃烧释放热量：

Q_Burn＝Q_Fuel-Q_Unburn

通过布置在发动机2的缸压传感器实测的缸内指示压力计算缸内指示功：

通过布置在发动机2的缸压传感器实测的泵气压力计算泵气损失：

通过缸内燃烧释放热量与缸内指示功和泵气损失作差计算热量损失：

Q_HeatLoss＝Q_Burn-Q_IMEP-Q_PMEP

通过发动机2飞轮端输出至变速器8的扭矩和转速计算发动机有效输出功：

通过缸内指示功与发动机有效输出功作差计算发动机机械损失：

Q_{MechnicalLoss}＝Q_IMEP-Q_BMEP

通过驱动轴9扭矩和转速计算驱动轴输出功：

通过发动机有效输出功与驱动轴输出功作差计算2发动机到9驱动轴的能量传递过程中变速器8部位的变速器损失：

Q_TransLoss＝Q_BMEP-Q_{DriveShaftOutput}

通过车轮10端的滚动阻力和车速计算滚动阻力损失：

通过空气阻力和车速计算空气阻力损失：

通过坡度阻力和车速计算坡度阻力损失：

通过加速阻力和车速计算加速阻力损失：

通过上述四项阻力损失求和计算整车驱动功：

Q_DrivePower＝Q_RollingLoss+Q_AirLoss+Q_GradeLoss+Q_{AcceleratingLoss}

通过驱动轴输出功与整车驱动功作差计算驱动轴传动损失：

Q_{DriveShaftLoss}＝Q_{DriveShaftOutput}-Q_DrivePower。

得到基础车与对标车的燃油从油箱到车轮的整车能量流分布对比图，如图5所示。

步骤2：分别计算基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率。

燃油箱1输入到发动机2缸内燃烧过程的燃烧效率：

发动机2缸内燃烧热量转换为发动机2缸内指示功的热功转换效率：

从发动机2缸内指示功到发动机2飞轮端的发动机有效输出功的机械效率：

从发动机2飞轮端到驱动轴9的变速器效率：

从驱动轴9到车轮10的驱动轴效率：

其中，燃烧效率和热功转换效率的乘积即为发动机指示热效率：

η_Indi＝η_Com×η_{ThermalToIndi}

得到基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率对比图，如图8所示。

步骤3：按照能量流逐级对比基础车与对标车从车轮端至发动机缸内燃烧过程中不同部位的能量差异，初步确定优化部位。

滚动阻力损失差异：

ΔQ_RollingLoss＝Q_{RollingLoss_Base}-Q_{RollingLoss_Benchmark}

空气阻力损失差异：

ΔQ_AirLoss＝Q_{AirLoss_Base}-Q_{AirLoss_Benchmark}

坡度阻力损失差异：

ΔQ_GradeLoss＝Q_{GradeLoss_Base}-Q_{GradeLoss_Benchmark}

加速阻力损失差异：

ΔQ_{AcceleratingLoss}＝Q_{AcceleratingLoss}__Base-Q_{AcceleratingLoss_Benchmark}

驱动轴传动损失差异：

ΔQ_{DriveShaftLoss}＝Q_{DriveShaftLoss_Base}-Q_{DriveShaftLoss_Benchmark}

变速器损失差异：

ΔQ_TransLoss＝Q_{TransLoss_Base}-Q_{TransLoss_Benchmark}

发动机机械损失差异：

ΔQ_{MechnicalLoss}＝Q_Mec_{hnicalLoss_Base}-Q_{MechnicalLoss_Benchmark}

热量损失差异：

ΔQ_HeatLoss＝Q_{HeatLoss_Base}-Q_{HeatLoss_Benchmark}

泵气损失差异：

ΔQ_PMEP＝Q_{PMEP_Base}-Q_{PMEP_Benchmark}

不完全燃烧能量差异：

ΔQ_Unburn＝Q_{Unburn_Base}-Q_{Unburn_Benchmark}

其中，所有机械阻力损失(滚动阻力损失、空气阻力损失、坡度阻力损失、加速阻力损失、驱动轴传动损失、变速器损失和发动机机械损失)差异之和即为缸内指示功差异：

ΔQ_IMEP＝ΔQ_RollingLoss+ΔQ_AirLoss+ΔQ_GradeLoss+ΔQ_{AcceleratingLoss}

+ΔQ_{DriveShaftLoss}+ΔQ_TransLoss+ΔQ_{MechnicalLoss}

得到基础车与对标车在NEDC循环中以上各部位的能量损失差异，如图9所示。

步骤4：按照基础车的能量传递效率计算得到其机械阻力损失项对整车油耗的影响系数，以及发动机指示热效率提升对整车油耗的影响系数。

基础车整车驱动阻力(滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力)对整车油耗的影响系数：

基础车驱动轴阻力对整车油耗的影响系数：

基础车变速器阻力对整车油耗的影响系数：

基础车发动机机械阻力对整车油耗的影响系数：

基础车机械阻力保持不变的情况下，参照对标车发动机指示热效率优化对整车油耗的影响系数：

步骤5：逐个优化能量损失项，得到单因子优化方案对整车油耗的影响效果：

滚动阻力优化：

ΔQ_{OptimiZation_Roll}＝ΔQ_RollingLoss×IF_{VehicleRes_Base}

空气阻力优化：

ΔQ_{OptimiZation_Air}＝ΔQ_AirLoss×IF_{VehicleRes_Base}

坡度阻力优化：

ΔQ_{OptimiZation_Grade}＝ΔQ_GradeLoss×IF_{VeicleRes_Base}

加速阻力优化：

ΔQ_{OptimiZation_Acc}＝ΔQ_{AcceleratingLoss}×IF_{VehicleRes_Base}

驱动轴传动损失优化：

ΔQ_{OptimiZation_DS}＝ΔQ_{DriveShaftLoss}×IF_{DSRes_Base}

变速器损失优化：

ΔQ_{OptimiZation_Trans}＝ΔQ_TransLoss×IF_{TransRes_Base}

发动机机械损失优化：

ΔQ_{OptimiZation_Mech}＝ΔQ_{MechnicalLoss}×IF_{EngineRes_Base}

指示热效率优化：

ΔQ_{OptimiZation_IndiEffi}＝Q_{IMEP_Base}×IF_{IndiEffi_Base}

得到基础车参照对标车进行单因子优化的效果，如图10。

步骤6：对单因子优化效果进行排序，评价基础车整车油耗影响因子的重要程度，结合基础车和对标车的整车能量流分布示意图指导基础车油耗开发：

结合基础车和对标车在整车各子系统的配置、本体设计、匹配策略等对比情况，按照优化效果排序结果，快速制定基础车油耗开发或优化方案，且可以评估优化潜力。可以按下述公式计算基础车油耗优化潜力：

优化效果排序：①变速器、②机械损失、③指示热效率、④空气阻力、⑤滚动阻力。

变速器型式和匹配策略的优化，整个NEDC循环理论上可以减少油耗1.35L/100km；

发动机热管理和燃烧系统的优化来提升发动机指示热效率，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.25L/100km；

低粘度机油配合低活塞运动速度，以及高效附件，来减小发动机机械摩擦，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.35L/100km；

整车造型设计降低风阻，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.09L/100km；

低滚阻轮胎配合降低车重，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.06L/100km；

实施例2，如图1、图3所示是更优化的整车油耗影响因子评价的分析方法，包括如下步骤：

步骤1：分别计算基础车和对标车的各能量传递及损失部位的能量大小，在实施例1的步骤1的基础上增加以下计算过程：

通过排气系统4的排气成分和温度计算排气热量：

Q_ExhThermal＝C_{p_Exh}×M_Exh×ΔTemp_Exh

通过热量损失与排气热量作差计算传热损失：

Q_HeatTransfer＝Q_HeatLoss-Q_ExhThermal

通过附件7中的机油泵输入轴扭矩和转速计算机油泵驱动功耗：

通过附件7中的水泵输入轴扭矩和转速计算水泵驱动功耗：

通过附件7中的发电机输入轴扭矩和转速计算发电机驱动功耗：

通过附件7中的上述三项能量损失项求和计算附件损失：

Q_AccLoss＝Q_OilPumpPower+Q_{CoolantPumpPower}+Q_{AlternatorPower}

通过附件7中发电机到整车的电流和系统电压计算电器负载损失：

通过附件7中发电机给蓄电池的充电电流和系统电压计算蓄电池充电：

通过附件7中发电机驱动功耗与前两项作差计算发电机损失：

Q_{AlternatorLoss}＝Q_{AlternatorPower}-Q_{ElectricalLoss}-Q_{Batter车Charge}

通过发动机机械损失与附件损失作差计算本体摩擦损失：

Q_{EngFrictionLoss}＝Q_BMEP-Q_AccLoss

由此得到更为优化的基础车与对标车的燃油从油箱到车轮的整车能量流分布对比图，如图6所示。

步骤2：分别计算基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率。在实施例1的步骤2的基础上增加以下计算过程：

从曲轴端发电机驱动到有效输出至电器负载和蓄电池的发电机效率：

步骤3：按照能量流逐级对比基础车与对标车从车轮端至发动机缸内燃烧过程中不同部位的能量差异，初步确定优化部位。在实施例1的步骤3的基础上增加以下计算过程：

排气热量差异：

ΔQ_ExhThermal＝Q_{ExhThermal_Base}-Q_{ExhThermal_Benchmark}

传热损失差异：

ΔQ_HeatTransfer＝Q_{HeatTransfer_Base}-Q_{HeatTransfer_Benchmark}

机油泵驱动功耗差异：

ΔQ_OilPumpPower＝Q_{OilPumpPower_Base}-Q_{OilPumpPower_Benchmark}

水泵驱动功耗差异：

ΔQ_{CoolantPumpPower}＝Q_{CoolantPumpPower_Base}-Q_{CoolantPumpPower_Benchmark}发电机驱动功耗差异：

ΔQ_{AlternatorPower}＝Q_{AlternatorPower_Base}-Q_{AlternatorPower_Benchmark}

附件损失差异：

ΔQ_AccLoss＝Q_{AccLoss_Base}-Q_{AccLoss_Benchmark}

电器负载损失差异：

ΔQ_{ElectricalLoss}＝Q_{ElectricalLoss_Base}-Q_{ElectricalLoss_Benchmark}

蓄电池充电差异：

ΔQ_{BatteryCharge}＝Q_{BatteryCharge_Base}-Q_{BatteryCarge_Bencmark}

发电机损失差异：

ΔQ_{AlternatorLoss}＝Q_{AlternatorLoss_Base}-Q_{AlternatorLoss_Bencmark}

本体摩擦损失差异：

ΔQ_{EngFrictionLoss}＝Q_{EngFrictionLoss}__Base-Q_{EngFrictionLoss_Benchmark}

得到基础车与对标车在NEDC循环中的各部位的能量损失差异，如图11所示。

步骤4：按照基础车的能量传递效率计算得到其机械阻力损失项对整车油耗的影响系数，以及发动机指示热效率提升对整车油耗的影响系数。在实施例1的步骤4的基础上增加以下计算过程：

基础车发动机本体摩擦阻力、机油泵驱动功耗、水泵驱动功耗、发电机损失对整车油耗的影响系数：

基础车电器负载、蓄电池充电对整车油耗的影响系数：

步骤5：逐个优化能量损失项，得到单因子优化方案对整车油耗的影响效果。在实施例1的步骤5的基础上增加以下计算过程：

机油泵驱动功耗优化：

ΔQ_{optimiZation_oilPumpPower}＝ΔQ_oilPumpPower×IF_{EngineResAcc_Base}

水泵驱动功耗优化：

ΔQ_{optimiZation_CoolantPumpPower}＝ΔQ_{CoolantPumpPower}×IF_{EngineResAcc_Base}发电机损失优化：

ΔQ_{optimiZation_AlternatorLoss}＝ΔQ_{AlternatorLoss}×IF_{EngineResAcc_Base}

电器负载优化：

ΔQ_{optimiZation_ElectricalLoss}＝ΔQ_{ElectricalLoss}×IF_{EngineResAccAlt_Base}

蓄电池充电优化：

ΔQ_{OptimiZation_BatteryCharge}＝ΔQ_{BatteryCharge}×IF_{EngineResAccAlt_Base}

发动机本体摩擦优化：

ΔQ_{OptimiZation_EngFrictionLoss}＝ΔQ_{EngFrictionLoss}×IF_{EngineResAcc_Base}

得到基础车参照对标车进行的单因子优化的效果，如图12。

步骤6：对单因子优化效果进行排序，评价基础车整车油耗影响因子的重要程度。结合基础车和对标车的整车能量流分布示意图指导基础车油耗开发。

结合基础车和对标车在整车各子系统的配置、本体设计、匹配策略等对比情况，按照优化效果排序结果，快速制定基础车油耗开发或优化方案，且可以评估优化潜力。可以按下述公式计算基础车油耗优化潜力：

得到优化效果排序：①变速器、②指示热效率、③发动机本体摩擦、④空气阻力、⑤机油泵、⑥水泵、⑦发电机损失、⑧滚动阻力、⑨电器负载。

变速器型式和匹配策略的优化，整个NEDC循环理论上可以减少油耗1.34L/100km；

发动机热管理和燃烧系统的优化来提升发动机指示热效率，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.25L/100km；

低粘度机油配合低活塞运动速度优化发动机本体摩擦，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.15L/100km；

整车造型设计降低风阻，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.09L/100km；

可变排量机油泵以及匹配策略优化机油泵功耗，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.08L/100km；

优化热管理降低水泵功耗，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.06L/100km；

提高发电机效率减少发电机损失，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.06L/100km。

低滚阻轮胎配合降低车重，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.06L/100km；

优化整车电气消耗，整个NEDC循环理论上可以减少油耗0.03L/100km。

实施例3，如图1、图4所示的是最优化的整车油耗影响因子评价的分析方法，包括如下步骤：

步骤1：分别计算基础车和对标车的各能量传递及损失部位的能量大小。

在实施例2的步骤1的基础上再增加以下计算过程：

通过排气系统4中的不完全燃烧能量与排气热量求和计算排气能量：

Q_Exh＝Q_Unburn+Q_ExhThermal

通过润滑系统6的发动机润滑油总质量和温度变化计算发动机润滑油储能：

Q_{EnergyStorage_Oil}＝C_{p_Oil}×M_Oil×ΔTemp_Oil

通过冷却系统5的冷却水质量和温度变化计算冷却水储能：

Q_{EnergyStorage_Coolant}＝C_{p_Coolant}×M_Coolant×ΔTemp_Coolant

通过发动机2机体质量和温度变化计算机体储能：

Q_{EnergyStorage_Engine}＝C_{p_Engine}×M_Engine×ΔTemp_Engine

通过冷却系统5的机油冷却器冷却水或润滑系统6机油冷却器的润滑油的流量和温度变化计算机油冷却器换热：

Q_OilCooler＝C_{p_Oil}×M_OilFolw×ΔTemp_{Oil_OilCooler}

通过冷却系统5散热器水流量和温度变化计算散热器散热：

Q_{CoolantRadiator}＝C_{p_Coolant}×M_{CoolantFolw_Radiator}×ΔTemp_{Coolant_Radiator}通过冷却系统5暖通水流量和温度变化计算暖通散热：

Q_Heater＝C_{p_Coolant}×M_{CoolantFolw_Heater}×ΔTemp_{Coolant_Heater}

通过润滑系统6的发动机润滑油储能与机油冷却器换热求和计算发动机润滑油换热：

Q_{HeatExchange_Oil}＝Q_{EnergyStorage_Oil}+Q_OilCooler

通过冷却系统5的冷却水储能、散热器散热与暖通散热求和计算冷却水换热：

Q_{HeatExchange_Coolant}＝Q_{EnergyStorage_Coolant}+Q_{CoolantRadiator}+Q_Heater

通过发动机2传热损失与其它最终体现为热量损失的摩擦损失项计算机体换热：

Q_{HeatExchange_Engine}

＝Q_HeatTransfer+Q_PMEP+Q_{MechnicalLoss}-Q_{ElectricalLoss}

-Q_{BatteryCharge}-Q_{HeatExchange_Oil}-Q_{HeatExchange_Coolant}

通过发动机2机体换热与机体储能作差计算机体散热：

Q_{EngineRadiation}＝Q_{HeatExchange_Engine}-Q_{EnergyStorage_Engine}

得到基础车与对标车的燃油从油箱到车轮的整车能量流分布对比图，如图7所示。以及基础车与对标车的能量最终损失部位对比图，如图13所示。

步骤2：分别计算基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率。

步骤3：按照能量流逐级对比基础车与对标车从车轮端至发动机缸内燃烧过程中不同部位的能量差异，初步确定优化部位。在实施例2的步骤3的基础上增加以下计算过程：

排气能量差异：

ΔQ_Exh＝Q_{Exh_Base}-Q_{Exh_Benchmark}

发动机润滑油换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Oil}＝Q_{HeatExchange_Oil_Base}-Q_{HeatExchange_Oil_Benchmark}

发动机润滑油储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Oil}＝Q_{EnergyStorage_Oil_Base}-Q_{EnergyStorage_Oil_Benchmark}

机油冷却器换热差异：

ΔQ_OilCooler＝Q_{OilCooler_Base}-Q_{OilCooler_Benchmark}

冷却水换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Coolant}＝Q_{HeatExchange_Coolant_Base}-Q_{HeatExchange_Coolant_Benchmark}

冷却水储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Coolant}＝Q_{EnergyStorage_Coolant_Base}-Q_{EnergyStorage_Coolant_Benchmark}

散热器散热差异：

ΔQ_{CoolantRadiator}＝Q_{CoolantRadiator_Base}-Q_{CoolantRadiator_Bencmark}

暖通散热差异：

ΔQ_Heater＝Q_{Heater_Base}-Q_{Heater_Benchmark}

机体换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Engine}＝Q_{HeatExchange_Engine_Base}-Q_{HeatExchange_Engine_Benchmark}

机体储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Engine}＝Q_{EnergyStorage_Engine_Base}-Q_{EnergyStorage_Engine_Bencmark}

机体散热差异：

ΔQ_{EngineRadiation}＝Q_{EngineRadiation_Base}-Q_{EngineRadiation_Benchmark}

得到基础车与对标车在NEDC循环中各部位的能量损失差异，如图11所示。需注意的是，由于本实施例中所分析的能量流分布涉及能量的双向传递过程，因此其能量损失差异比较与实施例2保持一致，避免重复比较能量损失。

步骤4：按照基础车的能量传递效率计算得到其机械阻力损失项对整车油耗的影响系数，以及发动机指示热效率提升对整车油耗的影响系数，与实施例2一样。

步骤5：逐个优化能量损失项，得到单因子优化方案对整车油耗的影响效果。得到基础车参照对标车进行的单因子优化的效果，如图12(与实施例2保持一致)。

步骤6：对单因子优化效果进行排序，评价基础车整车油耗影响因子的重要程度。结合基础车和对标车的整车能量流分布示意图指导基础车油耗开发。

结合基础车和对标车在整车各子系统的配置、本体设计、匹配策略等对比情况，按照优化效果排序结果，快速制定基础车油耗开发或优化方案，且可以评估优化潜力。

可以按下述公式计算基础车油耗优化潜力：

最后得到优化效果排序：①变速器、②指示热效率、③发动机本体摩擦、④空气阻力、⑤机油泵、⑥水泵、⑦发电机损失、⑧滚动阻力、⑨电器负载。

基于以上能量最终损失部位对比图和能量损失差异比较，可以得知：基础车在散热器散热、排气能量以及变速器损失方面明显高于对标车。即在发动机燃烧热效率、热管理和变速器效率等方面需参照对标车进行重点优化；同时，其它中间、最终能量损失部位的差异也需要进行分析比较，基于整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法全面指导基础车整车经济性开发。

本发明涉及到的主要能量损失的计算原理如下：

(1)输入燃油总能量：Q_Fuel＝(M_Fuel×LHV_Fuel)×1000；

(2)不完全燃烧能量：Q_Unburn＝(M_THC×LHV_THC+M_CO×LHV_CO)×1000；

(3)缸内燃烧释放热量：Q_Burn＝Q_Fuel-Q_Unburn；

(4)缸内指示功：

(5)泵气损失：

(6)热量损失：Q_HeatLoss＝Q_Burn-Q_IMEP-Q_PMEP；

(7)排气热量：Q_ExhThermal＝C_{p_Exh}×M_Exh×ΔTemp_Exh；

(8)排气能量：Q_Exh＝Q_Unburn+Q_ExhThermal；

(9)传热损失：Q_HeatTransfer＝Q_HeatLoss-Q_ExhThermal；

(10)发动机有效输出功：

(11)发动机机械损失：Q_{MechnicalLoss}＝Q_IMEP-Q_BMEP；

(12)机油泵驱动功耗：

(13)水泵驱动功耗：

(14)发电机驱动功耗：

(15)附件损失：Q_AccLoss＝Q_OilPumpPower+Q_{CoolantPumpPower}+Q_{AlternatorPower}；

(16)电器负载损失：

(17)蓄电池充电：

(18)发电机损失：Q_{AlternatorLoss}＝Q_{AlternatorPower}-Q_{ElectricalLoss}-Q_{BatteryCharge}；(19)本体摩擦损失：Q_{EngFrictionLoss}＝Q_BMEP-Q_AccLoss；

(20)驱动轴输出功：

(21)变速器损失：Q_TransLoss＝Q_BMEP-Q_{DriveShaftOutput}；

(22)滚动阻力损失：

(23)空气阻力损失：

(24)坡度阻力损失：

(25)加速阻力损失：

(26)整车驱动功：Q_DrivePower＝Q_RollingLoss+Q_AirLoss+Q_GradeLoss+Q_{AcceleratingLoss}；

(27)驱动轴传动损失：Q_{DriveShaftLoss}＝Q_{DriveShaftOutput}-Q_DrivePower；

(28)发动机润滑油储能：Q_{EnergyStorage_Oil}＝C_{p_Oil}×M_Oil×ΔTemp_Oil；

(29)冷却水储能：Q_{EnergyStorage_Coolant}＝C_{p_Coolant}×M_Coolant×ΔTemp_Coolant；

(30)机体储能：Q_{EnergyStorage_Engine}＝C_{p_Engine}×M_Engine×ΔTemp_Engine；

(31)机油冷却器换热：Q_OilCooler＝C_{p_Oil}×M_OilFolw×ΔTemp_{Oil_OilCooler}；

(32)散热器散热：Q_{CoolantRadiator}＝C_{p_Coolant}×M_{CoolantFolw_Radiator}×ΔTemp_{Coolant_Radiator}；

(33)暖通散热：Q_Heater＝C_{p_Coolant}×M_{CoolantFolw_Heater}×ΔTemp_{Coolant_Heater}；

(34)发动机润滑油换热：Q_{HeatExchange_Oil}＝Q_{EnergyStorage_Oil}+Q_OilCooler；

(35)冷却水换热：Q_{HeatExchange_Coolant}＝Q_{EnergyStorage_Coolant}+Q_{CoolantRadiator}+Q_Heater；

(36)机体换热：Q_{HeatExchange_Engine}＝Q_HeatTransfer+Q_PMEP+Q_{MechnicalLoss}-Q_{ElectricalLoss}-Q_{BatteryCharge}-Q_{HeatExchange_Oil}-Q_{HeatExchange_Coolant}；

(37)机体散热：Q_{EngineRadiation}＝Q_{HeatExchange_Engine}-Q_{EnergyStorage_Engine}。

本发明使用的主要符号说明：

Q_Fuel-输入燃油总能量，单位kJ；

M_Fuel-燃油质量，单位kg；

LHV_Fuel-燃油低热值，单位MJ/kg；

Q_Unburn-不完全燃烧能量，单位kJ；

M_THC-原始排放中未燃碳氢质量，单位kg；

LHV_THC-未燃碳氢低热值，单位MJ/kg；

M_CO-原始排放中一氧化碳质量，单位kg；

LHV_CO-未燃碳氢低热值，单位MJ/kg；

Q_Burn-完全燃烧能量，单位kJ；

Q_IMEP-缸内指示功，单位kJ；

IMEP-平均指示有效压力，单位bar；

V_s-发动机排量，单位L；

n_Engine-发动机转速，单位r/min；

t-时间，单位s；

Q_PMEP-泵气损失，单位kJ；

PMEP-平均泵气有效压力，单位bar；

Q_HeatLoss-热量损失，单位kJ；

Q_ExhThermal-排气热量，单位kJ；

C_{p_Exh}-排气定压比热容，单位kJ/(kg·℃)；

M_Exh-排气质量，单位kg；

ΔTemp_Exh-排气温度与进气温度的差，单位℃；

Q_Exh-排气能量，单位kJ；

Q_HeatTransfer-传热损失，单位kJ；

Q_BMEP-发动机有效输出功，单位kJ；

T_EngineBrake-发动机输出扭矩，单位N·m；

Q_{MechnicalLoss}-发动机机械损失，单位kJ；

Q_OilPumPPower-机油泵驱动功耗，单位kJ；

T_OilPump-机油泵驱动扭矩，单位N·m；

n_oilPump-机油泵转速，单位r/min；

Q_{CoolantPumpPower}-水泵驱动功耗，单位kJ；

T_CoolantPump-水泵驱动扭矩，单位N·m；

n_CoolantPump-水泵转速，单位r/min；

Q_{AlternatorPower}-发电机驱动功耗，单位kJ；

T_Alternator-发电机驱动扭矩，单位N·m；

n_Alternator-发电机转速，单位r/min；

Q_AccLoss-附件损失，单位kJ；

Q_{ElectricalLoss}-电器负载损失，单位kJ；

U_System-系统电压，单位V；

I_Vehicle-整车用电电流，单位A；

Q_{AlternatorLoss}-发电机损失，单位kJ；

Q_{EngFrictionLoss}-本体摩擦损失，单位kJ；

Q_DrivehafOupu-驱动轴输出功，单位kJ；

T_DS-驱动轴扭矩，单位N·m；

n_DS-驱动轴转速，单位r/min；

Q_TransLoss-变速器损失，单位kJ；

Q_RollingLoss-滚动阻力损失，单位kJ；

F_Rolling-滚动阻力，单位N；

u-车速，单位km/h；

Q_AirLoss-空气阻力损失，单位kJ；

F_Air-空气阻力，单位N；

Q_GradeLoss-坡度阻力损失，单位kJ；

F_Grade-坡度阻力，单位N；

Q_{AcceleratingLoss}-加速阻力损失，单位kJ；

F_Accelerating-加速阻力，单位N；

Q_DrivePower-整车驱动功，单位kJ；

Q_{DriveShaftLoss}-驱动轴传动损失，单位kJ；

Q_{EnergyStorage_Oil}-发动机润滑油储能，单位kJ；

C_{p_Oil}-发动机润滑油定压比热容，单位kJ/(kg·℃)；

M_Oil-发动机润滑油质量，单位kg；

ΔTemp_Oil-发动机润滑油温差，单位℃；

Q_{EnergyStorage_Coolant}-冷却水储能，单位kJ；

C_{p_Coolant}-冷却水定压比热容，单位kJ/(kg·℃)；

M_Coolant-冷却水质量，单位kg；

ΔTemp_Coolant-冷却水温差，单位℃；

Q_{EnergyStorage_Engine}-机体储能，单位kJ；

C_{p_Engine}-机体定压比热容，单位kJ/(kg·℃)；

M_Engine-机体质量，单位kg；

ΔTemp_Engine-机体温差，单位℃；

Q_OilCooler-机油冷却器换热，单位kJ；

M_OilFolw-机油冷却器流过的机油质量，单位kg；

ΔTemp_{Oil_OilCooler}-机油冷却器前后机油温差，单位℃；

Q_{CoolantRadiator}-散热器散热，单位kJ；

M_{CoolantFolw_Radiator}-散热器流过的冷却水质量，单位kg；

ΔTemp_{Coolant_Radiator}-散热器前后冷却水温差，单位℃；

Q_Heater-暖通散热，单位kJ；

M_{CoolantFolw_Heater}-暖风芯子流过的冷却水质量，单位kg；

ΔTemp_{Coolant_Heater}-暖通前后冷却水温差，单位℃；

Q_{HeatExchange_Oil}-发动机润滑油换热，单位kJ；

Q_{HeatExchange_Coolant}-冷却水换热，单位kJ；

Q_{HeatExchange_Engine}-机体换热，单位kJ；

Q_{EngineRadiation}-机体散热，单位kJ；

η_Com-燃烧效率，单位％；

η_{ThermalToIndi}-热功转换效率，单位％；

η_Mech-机械效率，单位％；

η_Trans-变速器效率，单位％；

η_DS-驱动轴效率，单位％；

η_Indi-指示热效率，单位％；

η_Alternator-发电机效率，单位％；

ΔQ_RollingLoss-滚动阻力损失差异，单位kJ；

ΔQ_AirLoss-空气阻力损失差异，单位kJ；

ΔQ_GradeLoss-坡度阻力损失差异，单位kJ；

ΔQ_{AcceleratingLoss}-加速阻力损失差异，单位kJ；

ΔQ_{DrivehaftLoss}-驱动轴传动损失差异，单位kJ；

ΔQ_TransLoss-变速器损失差异，单位kJ；

ΔQ_{MechnicalLoss}-发动机机械损失差异，单位kJ；

ΔQ_HeatLoss-热量损失差异，单位kJ；

ΔQ_ExhThermal-排气热量差异，单位kJ；

ΔQ_HeatTransfer-传热损失差异，单位kJ；

ΔQ_PMEP-泵气损失差异，单位kJ；

ΔQ_Unburn-不完全燃烧能量差异，单位kJ；

ΔQ_IMEP-缸内指示功差异，单位kJ；

IF_{VehicleRes_Base}-基础车整车驱动阻力对整车油耗的影响系数；

IF_{DSRes_Base}-基础车驱动轴阻力对整车油耗的影响系数；

IF_{TransRes_Base}-基础车变速器阻力对整车油耗的影响系数；

IF_{EngineRes_Base}-基础车发动机机械阻力对整车油耗的影响系数；

IF_{IndiEffi_Base}-基础车机械阻力保持不变的情况下，参照对标车发动机指示热效率优化对整车油耗的影响系数；

ΔQ_{OptimiZation_Roll}-滚动阻力优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_Air}-空气阻力优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_Grade}-坡度阻力优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_Acc}-加速阻力优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_DS}-驱动轴传动损失优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_Trans}-变速器损失优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_Mech}-发动机机械损失优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_IndiEffi}-指示热效率优化效果，单位kJ；

ΔFC_OptimiZation-基础车油耗优化潜力，单位L/100km；

ΔQ_OptimiZation-各优化部位的优化效果，单位kJ；

S-测试里程数，单位km；

ρ-密度，单位kg/L；

IF_{EngineResAcc_Base}-础车发动机本体摩擦阻力、机油泵驱动功耗、水泵驱动功耗、发电机损失对整车油耗的影响系数；

IF_{EngineResAccAlt_Base}-基础车电器负载、蓄电池充电对整车油耗的影响系数；

ΔQ_{OptimiZation_OilPumpPower}-机油泵驱动功耗优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_CoolantPumpPower}-水泵驱动功耗优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_AlternatorLoss}-发电机损失优化效果，单位kJ；

ΔQ_{optimiZation_ElectricalLoss}-电器负载优化效果，单位kJ；

ΔQ_{optimiZation_BatteryCarge}-蓄电池充电优化效果，单位kJ；

ΔQ_{OptimiZation_EngFrictionLoss}-发动机本体摩擦优化效果，单位kJ；

ΔQ_Exh-排气能量差异，单位kJ；

ΔQ_{HeatExchange_oil}-发动机润滑油换热差异，单位kJ；

ΔQ_{EnergyStorage_oil}-发动机润滑油储能差异，单位kJ；

ΔQ_oilCooler-机油冷却器换热差异，单位kJ；

ΔQ_{HeatExchange_Coolant}-冷却水换热差异，单位kJ；

ΔQ_{EnergyStorage_Coolant}-冷却水储能差异，单位kJ；

ΔQ_{CoolantRadiator}-散热器散热差异，单位kJ；

ΔQ_Heater-暖通散热差异，单位kJ；

ΔQ_{HeatExchange_Engine}-机体换热差异，单位kJ；

ΔQ_{EnergyStorage_Engine}-机体储能差异，单位kJ；

ΔQ_{EngineRadiation}-机体散热差异，单位kJ。

Claims (4)

1.一种整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：分别计算基础车和对标车的各能量传递及损失部位的能量大小；

步骤2：分别计算基础车与对标车在能量传递路径中的各级传递效率；

步骤3：按照能量流逐级对比基础车与对标车从车轮端至发动机缸内燃烧过程中不同部位的能量差异，初步确定优化部位；

步骤4：按照基础车的能量传递效率计算得到其机械阻力损失项对整车油耗的影响系数，以及发动机指示热效率提升对整车油耗的影响系数；

步骤5：逐个优化能量损失项，得到单因子优化方案对整车油耗的影响效果；

步骤6：对单因子优化效果进行排序，评价基础车整车油耗影响因子的重要程度。

2.根据权利要求1所述的整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法，其特征在于，所述步骤1包括：

通过油耗测量设备实测油耗量或排气成分碳守恒计算油耗量计算输入燃油总能量：

Q_Fuel＝(M_Fuel×LHV_Fuel)×1000

通过原始排放中未燃碳氢和一氧化碳的成分计算不完全燃烧能量：

Q_Unburn＝(M_THC×LHV_THC+M_CO×LHV_CO)×1000

通过输入燃油总能量与不完全燃烧能量作差计算缸内燃烧释放热量：

Q_Burn＝Q_Fuel-Q_Unburn

通过实测发动机缸内指示压力计算缸内指示功：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>I</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> <mo>/</mo> <mn>10</mn> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>120</mn> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow>

通过泵气压力计算泵气损失：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>P</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> <mo>/</mo> <mn>10</mn> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>120</mn> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow>

通过缸内燃烧释放热量与缸内指示功和泵气损失作差计算热量损失：

Q_HeatLoss＝Q_Burn-Q_IMEP-Q_PMEP

通过发动机飞轮端扭矩和转速计算发动机有效输出功：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>B</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>k</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>9549</mn> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow>

通过缸内指示功与发动机有效输出功作差计算发动机机械损失：

Q_{MechnicalLoss}＝Q_IMEP-Q_BMEP

通过驱动轴扭矩和转速计算驱动轴输出功：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mi>S</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>f</mi> <mi>t</mi> <mi>O</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> <mi>p</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>9549</mn> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow>

通过发动机有效输出功与驱动轴输出功作差计算变速器损失：

Q_TransLoss＝Q_BMEP-Q_{DriveShaftOutput}

通过滚动阻力和车速计算滚动阻力损失：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>R</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>l</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>L</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mi>R</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>l</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <mi>u</mi> <mo>/</mo> <mn>3.6</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow> <mn>1000</mn> </mfrac> </mrow>

通过空气阻力和车速计算空气阻力损失：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>i</mi> <mi>r</mi> <mi>L</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>i</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <mi>u</mi> <mo>/</mo> <mn>3.6</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow> <mn>1000</mn> </mfrac> </mrow>

通过坡度阻力和车速计算坡度阻力损失：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>e</mi> <mi>L</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <mi>u</mi> <mo>/</mo> <mn>3.6</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow> <mn>1000</mn> </mfrac> </mrow>

通过加速阻力和车速计算加速阻力损失：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>c</mi> <mi>c</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>L</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>c</mi> <mi>c</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <mi>u</mi> <mo>/</mo> <mn>3.6</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow> <mn>1000</mn> </mfrac> </mrow>

通过滚动阻力损失、空气阻力损失、坡度阻力损失、加速阻力损失求和计算整车驱动功：

Q_DrivePower＝Q_RollingLoss+Q_AirLoss+Q_GradeLoss+Q_{AcceleratingLoss}

通过驱动轴输出功与整车驱动功作差计算驱动轴传动损失：

Q_{DriveShaftLoss}＝Q_{DriveShaftOutput}-Q_DrivePower

所述步骤2包括计算：

缸内燃烧过程的燃烧效率：

<mrow> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>o</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>F</mi> <mi>u</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

发动机缸内燃烧热量转换为发动机缸内指示功的热功转换效率：

<mrow> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mi>T</mi> <mi>o</mi> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

从发动机缸内指示功到发动机飞轮端的发动机有效输出功的机械效率：

<mrow> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

从发动机飞轮端到驱动轴的变速器效率：

<mrow> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mi>S</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>f</mi> <mi>t</mi> <mi>O</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> <mi>p</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>M</mi> <mi>E</mi> <mi>P</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

从驱动轴到车轮的驱动轴效率：

<mrow> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mi>P</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mi>S</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>f</mi> <mi>t</mi> <mi>O</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> <mi>p</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

其中，燃烧效率和热功转换效率的乘积即为发动机指示热效率：

η_Indi＝η_Com×η_{ThermalToIndi}

所述步骤3包括计算：

滚动阻力损失差异：

ΔQ_RollingLoss＝Q_{RollingLoss_Base}-Q_{RollingLoss_Benchmark}

空气阻力损失差异：

ΔQ_AirLoss＝Q_{AirLoss_Base}-Q_{AirLoss_Benchmark}

坡度阻力损失差异：

ΔQ_GradeLoss＝Q_{GradeLoss_Base}-Q_{GradeLoss_Benchmark}

加速阻力损失差异：

ΔQ_{AcceleratingLoss}＝Q_{AcceleratingLoss_Base}-Q_{AcceleratingLoss_Benchmark}

驱动轴传动损失差异：

ΔQ_{DriveShaftLoss}＝Q_{DriveShaftLoss_Base}-Q_{DriveShaftLoss_Benchmark}

变速器损失差异：

ΔQ_TransLoss＝Q_{TransLoss_Base}-Q_{TransLoss_Benchmark}

发动机机械损失差异：

ΔQ_{MechnicalLoss}＝Q_{MechnicalLoss_Base}-Q_{MechnicalLoss_Benchmark}

热量损失差异：

ΔQ_HeatLoss＝Q_{HeatLoss_Base}-Q_{HeatLoss_Benchmark}

泵气损失差异：

ΔQ_PMEP＝Q_{PMEP_Base}-Q_{PMEP_Bencmark}

不完全燃烧能量差异：

ΔQ_Unburn＝Q_{Unburn_Base}-Q_{Unburn_Benchmark}

其中，所有机械阻力损失即滚动阻力损失、空气阻力损失、坡度阻力损失、加速阻力损失、驱动轴传动损失、变速器损失和发动机机械损失的差异之和即为缸内指示功差异：

ΔQ_IMEP＝ΔQ_RollingLoss+ΔQ_AirLoss+ΔQ_GradeLoss+ΔQ_{AcceleratingLoss}+ΔQ_{DriveShaftLoss}+ΔQ_TransLoss+ΔQ_{MechnicalLoss}

所述步骤4包括计算：

基础车整车驱动阻力包括滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力对整车油耗的影响系数：

<mrow> <msub> <mi>IF</mi> <mrow> <mi>V</mi> <mi>e</mi> <mi>h</mi> <mi>i</mi> <mi>c</mi> <mi>l</mi> <mi>e</mi> <mi>Re</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>S</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mi>h</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>

基础车驱动轴阻力对整车油耗的影响系数：

<mrow> <msub> <mi>IF</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>S</mi> <mi>Re</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mi>h</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>

基础车变速器阻力对整车油耗的影响系数：

<mrow> <msub> <mi>IF</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>s</mi> <mi>Re</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mi>h</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>

基础车发动机机械阻力对整车油耗的影响系数：

<mrow> <msub> <mi>IF</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>Re</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>

在基础车机械阻力保持不变的情况下，参照对标车发动机指示热效率优化对整车油耗的影响系数：

<mrow> <msub> <mi>IF</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>E</mi> <mi>f</mi> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>B</mi> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>c</mi> <mi>h</mi> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>

所述步骤5优化的能量损失项包括：

滚动阻力优化：

ΔQ_{Optimization_Roll}＝ΔQ_RollingLoss×IF_{VehicleRes_Base}

空气阻力优化：

ΔQ_{Optimization_Air}＝ΔQ_AirLoss×IF_{VehicleRes_Base}

坡度阻力优化：

ΔQ_{Optimization_Grade}＝ΔQ_GradeLoss×IF_{VehicleRes_Base}

加速阻力优化：

ΔQ_{Optimization_Acc}＝ΔQ_{AcceleratingLoss}×IF_{VeicleRes_Base}

驱动轴传动损失优化：

ΔQ_{Optimization_DS}＝ΔQ_{DriveShaftLoss}×IF_{DSRes_Base}

变速器损失优化：

ΔQ_{Optimization_Trans}＝ΔQ_TransLoss×IF_{TransRes_Base}

发动机机械损失优化：

ΔQ_{Optimization_Mech}＝ΔQ_{MechnicalLoss}×IF_{EngineRes_Base}

指示热效率优化：

ΔQ_{optimization_IndiEffi}＝Q_{IMEP_Base}×IF_{IndiEffi_Base}

所述步骤6是按下述公式计算基础车在各优化部位的油耗优化潜力：

<mrow> <msub> <mi>&amp;Delta;FC</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>p</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>z</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>o</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>&amp;Delta;Q</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>p</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>z</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>o</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>LHV</mi> <mrow> <mi>F</mi> <mi>u</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <mi>&amp;rho;</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mi>S</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100.</mn> </mrow>

3.根据权利要求2所述的整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法，其特征在于，所述步骤1还包括：

通过排气成分和温度计算排气热量：

Q_ExhThermal＝C_{p_Exh}×M_Exh×ΔTemp_Exh

通过热量损失与排气热量作差计算传热损失：

Q_HeatTransfer＝Q_HeatLoss-Q_ExhThermal

通过机油泵输入轴扭矩和转速计算机油泵驱动功耗：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>i</mi> <mi>l</mi> <mi>P</mi> <mi>u</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> <mi>P</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>i</mi> <mi>l</mi> <mi>P</mi> <mi>u</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>i</mi> <mi>l</mi> <mi>P</mi> <mi>u</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>9549</mn> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow>

通过水泵输入轴扭矩和转速计算水泵驱动功耗：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>o</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>t</mi> <mi>P</mi> <mi>u</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> <mi>P</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>o</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>t</mi> <mi>P</mi> <mi>u</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>o</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>t</mi> <mi>P</mi> <mi>u</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>9549</mn> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow>

通过发电机输入轴扭矩和转速计算发电机驱动功耗：

<mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>l</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>n</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> <mi>P</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>l</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>n</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>l</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>n</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>9549</mn> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mi>t</mi> </mrow>

通过前三项能量损失项求和计算附件损失：

Q_AccLoss＝Q_OilPumpPower+Q_{CoolantPumpPower}+Q_{AlternatorPower}

通过整车电流和系统电压计算电器负载损失：

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通过蓄电池电流和系统电压计算蓄电池充电：

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通过发电机驱动功耗与前两项作差计算发电机损失：

Q_{AlternatorLoss}＝Q_{AlternatorPower}-Q_{ElectricalLoss}-Q_{BatteryCharge}

通过发动机机械损失与附件损失作差计算本体摩擦损失：

Q_{EngFrictionLoss}＝Q_BMEP-Q_AccLoss

所述步骤2还包括计算从曲轴端发电机驱动到有效输出至电器负载和蓄电池的发电机效率：

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所述步骤3还包括计算：

排气热量差异：

ΔQ_ExhThermal＝Q_{ExhThermal_Base}-Q_{ExhThermal_Benchmark}

传热损失差异：

ΔQ_HeatTransfer＝Q_{HeatTransfer_Base}-Q_{HeatTransfer_Benchmark}

机油泵驱动功耗差异：

ΔQ_OilPumpPower＝Q_{OilPumpPower_Base}-Q_{OilPumpPower_Benchmark}

水泵驱动功耗差异：

ΔQ_{CoolantPumpPower}＝Q_{CoolantPumpPower_Base}-Q_{CoolantPumpPower_Benchmark}

发电机驱动功耗差异：

ΔQ_{AlternatorPower}＝Q_{AlternatorPower_Base}-Q_{AlternatorPower_Bencmark}

附件损失差异：

ΔQ_AccLoss＝Q_{AccLoss_Base}-Q_{AccLoss_Benchmark}

电器负载损失差异：

ΔQ_{ElectricalLoss}＝Q_{ElectricalLossBase}-Q_{ElectricalLoss_Benchmark}

蓄电池充电差异：

ΔQ_{BatteryCharge}＝Q_{BatteryCharge_Base}-Q_{BatteryCharge_Benchmark}

发电机损失差异：

ΔQ_{AlternatorLoss}＝Q_{AlternatorLoss_Base}-Q_{AlternatorLoss_Benchmark}

本体摩擦损失差异：

ΔQ_{EngFrictionLoss}＝Q_{EngFrictionLoss_Base}-Q_{EngFrictionLoss_Benchmark}

所述步骤4还包括计算：

基础车发动机本体摩擦阻力、机油泵驱动功耗、水泵驱动功耗、发电机损失对整车油耗的影响系数：

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基础车电器负载、蓄电池充电对整车油耗的影响系数：

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所述步骤5还包括以下优化项：

机油泵驱动功耗优化：

ΔQ_{Optimization_OilPumpPower}＝ΔQ_OilPumpPower×IF_{EngineResAcc_Base}

水泵驱动功耗优化：

ΔQ_{Optimization_CoolantPumpPower}＝ΔQ_{CoolantPumpPower}×IF_{EngineResAcc_Base}

发电机损失优化：

ΔQ_{Optimization_AlternatorLoss}＝ΔQ_{AlternatorLoss}×IF_{EngineResAcc_Base}

电器负载优化：

ΔQ_{Optimization_ElectricalLoss}＝ΔQ_{ElectricalLoss}×IF_{EngineReSAccAlt_Base}

蓄电池充电优化：

ΔQ_{Optimization_BatteryCharge}＝ΔQ_{BatteryCharge}×IF_{EngineResAccAlt_Base}

发动机本体摩擦优化：

ΔQ_{Optimization_EngFrictionLoss}＝ΔQ_{EngFrictionLoss}×IF_{EngineResAcc_Base}。

4.根据权利要求3所述的整车能量流分布及油耗影响因子评价的分析方法，其特征在于，所述步骤1还包括：

通过不完全燃烧能量与排气热量求和计算排气能量：

Q_Exh＝Q_Unburn+Q_ExhThermal

通过发动机润滑油总质量和温度变化计算发动机润滑油储能：

Q_{EnergyStorage_Oil}＝C_{p_Oil}×M_Oil×ΔTemp_Oil

通过冷却水质量和温度变化计算冷却水储能：

Q_{EnergyStorage_Coolant}＝C_{p_Coolant}×M_Coolant×ΔTemp_Coolant

通过发动机机体质量和温度变化计算机体储能：

Q_{EnergyStorage_Engine}＝C_{p_Engine}×M_Engine×ΔTemp_Engine

通过机油冷却器冷却水或润滑油的流量和温度变化计算机油冷却器换热：

Q_OilCooler＝C_{p_Oil}×M_OilFolw×ΔTemp_{Oil_OilCooler}

通过散热器水流量和温度变化计算散热器散热：

Q_{CoolantRadiator}＝C_{p_Coolant}×M_{CoolantFolw_Radiator}×ΔTemp_{Coolant_Radiator}

通过暖通水流量和温度变化计算暖通散热：

Q_Heater＝C_{p_Coolant}×M_{CoolantFolw_Heater}×ΔTemp_{Coolant_Heater}

通过发动机润滑油储能与机油冷却器换热求和计算发动机润滑油换热：

Q_{HeatExchange_Oil}＝Q_{EnergyStorage_Oil}+Q_OilCooler

通过冷却水储能、散热器散热与暖通散热求和计算冷却水换热：

Q_{HeatExchange_Coolant}＝Q_{EnergyStorage_Coolant}+Q_{CoolantRadiator}+Q_Heater

通过传热损失与其它最终体现为热量损失的摩擦损失项计算机体换热：

Q_{HeatExchange_Engine}＝Q_HeatTransfer+Q_PMEP+Q_{MechnicalLoss}-Q_{ElectricalLoss}-Q_{BatteryCharge}-Q_{HeatExchange_Oil}-Q_{HeatExchange_Coolant}

通过机体换热与机体储能作差计算机体散热：

Q_{EngineRadiation}＝Q_{HeatExchange_Engine}-Q_{EnergyStorage_Engine}

所述步骤3还包括计算：

排气能量差异：

ΔQ_Exh＝Q_{Exh_Base}-Q_{Exh_Benchmark}

发动机润滑油换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Oil}＝Q_{HeatExchange_Oil_Base}-Q_{HeatExchange_Oil_Benchmark}

发动机润滑油储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Oil}＝Q_{EnergyStorage_Oil_Base}-Q_{EnergyStorage_Oil_Bencmark}

机油冷却器换热差异：

ΔQ_OilCooler＝Q_{OilCooler_Base}-Q_{OilCooler_Bencmark}

冷却水换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Coolant}＝Q_{HeatExchange_Coolant_Base}-Q_{HeatExchange_Coolant_Benchmark}

冷却水储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Coolant}＝Q_{EnergyStorage_Coolant_Base}-Q_{EnergyStorage_Coolant_Benchmark}

散热器散热差异：

ΔQ_{CoolantRadiator}＝Q_{CoolantRadiator_Base}-Q_{CoolantRadiator_Benchmark}

暖通散热差异：

ΔQ_Heater＝Q_{Heater_Base}-Q_{Heater_Benchmark}

机体换热差异：

ΔQ_{HeatExchange_Engine}＝Q_{HeatExchange_Engine_Base}-Q_{HeatExchange_Engine_Benchmark}

机体储能差异：

ΔQ_{EnergyStorage_Engine}＝Q_{EnergyStorage_Engine_Base}-Q_{EnergyStorage_Engine_Benchmark}

机体散热差异：

ΔQ_{EngineRadiation}＝Q_{EngineRadiation_Base}-Q_{EngineRadiation_Benchmark}。