شناسایی دادهمحور رژیمهای عملکرد احتراق و حساسیت مصرف سوخت در خودروهای پلاگین هیبریدی بنزینی تحت شرایط رانندگی واقعی
کلمات کلیدی:
خودروی پلاگین هیبریدی, موتور بنزینی, رژیمهای عملکرد احتراق, رانندگی واقعی, حساسیت مصرف سوختچکیده
خودروهای پلاگین هیبریدی با ترکیب موتور احتراق داخلی و سامانه پیشرانش الکتریکی، شرایط عملکردی بسیار متغیری را برای موتور ایجاد میکنند که تفاوت قابل توجهی با خودروهای متعارف بنزینی دارد. جابهجایی مکرر میان حالت خاموش بودن موتور، روشن بودن موتور، پشتیبانی الکتریکی، حفظ شارژ باتری و شرایط گذرا، شناسایی رژیمهای عملکرد مرتبط با احتراق را برای درک مصرف سوخت در شرایط واقعی اهمیت ویژهای میبخشد. در این پژوهش، یک چارچوب دادهمحور برای شناسایی رژیمهای متمایز عملکرد احتراق و تعیین حساسیت مصرف سوخت نسبت به شرایط عملکردی خودروهای پلاگین هیبریدی بنزینی تحت شرایط رانندگی واقعی ارائه میشود. چارچوب پیشنهادی با تلفیق پارامترهای عملکردی با تفکیک زمانی، شامل سرعت خودرو، شتاب، وضعیت عملکرد موتور، وضعیت شارژ باتری، رویدادهای روشنشدن مجدد موتور، حالت پیشرانش و مصرف سوخت، رابطه میان دینامیک رانندگی و تقاضای سوخت موتور را مشخص میکند. دادههای عملکردی بر اساس رفتار همزمان فعالشدن موتور، تقاضای توان خودرو و وضعیت باتری، در رژیمهای فیزیکی معنادار طبقهبندی میشوند. سپس، با استفاده از تحلیل آماری حساسیت، سهم متغیرهای عملکردی و برهمکنش میان آنها در تغییرات مصرف سوخت کمیسازی میشود. توجه ویژهای به عملکرد گذرای موتور و روشنشدنهای مکرر آن معطوف شده است؛ زیرا این شرایط میتوانند وضعیتهایی ایجاد کنند که تفاوت قابل توجهی با عملکرد پایدار موتور دارند. در این چارچوب، اثر ناشی از دسترسی به انرژی الکتریکی از اثرات مستقیم مرتبط با عملکرد موتور بنزینی تفکیک میشود. نتایج حاصل امکان شناسایی نواحی عملکردی را فراهم میکنند که در آنها مصرف سوخت نسبت به تغییرات سرعت خودرو، شتاب، وضعیت شارژ باتری و میزان استفاده از موتور حساسیت بیشتری دارد. این چارچوب، مبنایی کمی برای تفسیر تغییرپذیری مصرف سوخت خودروهای پلاگین هیبریدی در شرایط رانندگی واقعی فراهم کرده و امکان شناسایی شرایط عملکرد احتراقی مرتبط با استفاده غیربهینه از سوخت را فراهم میسازد. همچنین، روش ارائهشده مسیر تحلیلی قابل بازتولیدی برای تبدیل اندازهگیریهای واقعی خودرو به رژیمهای عملکردی مبتنی بر احتراق ایجاد میکند و میتواند برای ارزیابی دقیقتر عملکرد انرژی خودروهای پلاگین هیبریدی و توسعه راهبردهای آینده در زمینه بهینهسازی عملکرد موتور و کنترل سامانه انتقال قدرت مورد استفاده قرار گیرد.
مراجع
References
Karanam VC, Tal G. Emission implications of plug-in hybrid electric vehicles through an empirical exploration of engine starts. Transportation Research Record. 2021;2675(9):620-633.
Plötz P, Moll C, Bieker G, Mock P. From lab-to-road: real-world fuel consumption and CO2 emissions of plug-in hybrid electric vehicles. Environmental Research Letters. 2021;16(5):054078.
Wang D, et al. Real driving energy consumption and CO2 & pollutant emission characteristics of a parallel plug-in hybrid electric vehicle under different propulsion modes. Energy. 2022;244:123076.
Tansini A, Pavlovic J, Fontaras G. Quantifying the real-world CO2 emissions and energy consumption of modern plug-in hybrid vehicles. Journal of Cleaner Production. 2022;362:132191.
He L, You Y, Zheng X, Zhang S, Li Z, Zhang Z, Wu Y, Hao J. The impacts from cold start and road grade on real-world emissions and fuel consumption of gasoline, diesel and hybrid-electric light-duty passenger vehicles. Science of the Total Environment. 2022;851:158045.
Melas A, Selleri T, Franzetti J, Ferrarese C, Suarez-Bertoa R, Giechaskiel B. On-road and laboratory emissions from three gasoline plug-in hybrid vehicles-Part 2: Solid particle number emissions. Energies. 2022;15(14):5266.
Tang D, Zhang Z, Hua L, Pan J, Xiao Y. Prediction of cold start emissions for hybrid electric vehicles based on genetic algorithms and neural networks. Journal of Cleaner Production. 2023;420:138403.
Wang W, Bie J, Yusuf A, Liu Y, Wang X, Wang C, Zheng Chen G, Li J, Ji D, Xiao H, Sun Y, He J. A new vehicle specific power method based on internally observable variables: Application to CO2 emission assessment for a hybrid electric vehicle. Energy Conversion and Management. 2023;286:117050.
Karjalainen P, Leinonen V, Olin M, Vesisenaho K, Marjanen P, Järvinen A, Simonen P, Markkula L, Kuuluvainen H, Keskinen J, Mikkonen S. Real-world emissions of nanoparticles, particulate mass and black carbon from a plug-in hybrid vehicle compared to conventional gasoline vehicles. Environmental Advances. 2024;15:100454.
Mandev A, Plötz P, Sprei F. Factors impacting real-world fuel economy of plug-in hybrid electric vehicles in Europe—an empirical analysis. Environmental Research Communications. 2024;6(5):051001.
Wang X, Qiu Z, Cui J, Chen J, Liu W. Comprehensive assessment of plug-in hybrid electric vehicle emissions in real-world driving: Insights from multi-mode operation and data-driven prediction. Journal of Hazardous Materials. 2026;501:140889.
Mądziel M, Campisi T. Real-world CO2 emissions of plug-in hybrid vehicles: European assessment using on-board fuel consumption monitoring data. Energies. 2026;19(5):1165.
Tansini A, Marin AL, Suarez J, Aguirre NF, Fontaras G. Learning from the real-world: Insights on light-vehicle efficiency and CO2 emissions from long-term on-board fuel and energy consumption data collection. Energy Conversion and Management. 2025;335:119816.
Utility factor frameworks for plug-in hybrid electric vehicles: A comparative assessment. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2026;150:105098.
دانلود
چاپ شده
شماره
نوع مقاله
مجوز
حق نشر 2026 مجله علمی مطالعات پژوهشی در مهندسی مکانیک آینده

این پروژه تحت مجوز بین المللی Creative Commons Attribution 4.0 می باشد.


