Assessment of parameters of the hybrid drive system in vehicles in urban traffic conditions

• Autorzy: Cieślik W. , Pielecha I. , Szałek A.

Warianty tytułu

PL

Ocena parametrów pracy układu napędu hybrydowego pojazdów w warunkach ruchu miejskiego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Continuously increasing share of the hybrid and electric vehicles in the global automotive market justifies the need for detailed analysis of the operational effectiveness of these drive systems. The aim of the study was to assess the operational conditions of the combustion engines and electric motors in hybrid drive systems – full hybrid – of the motor vehicles in urban traffic conditions. Variety of designs of such drive systems is related to the high voltage batteries used and the way of charging them. The road tests were conducted in Warsaw (urban traffic conditions) by recording the operational parameters of three vehicles and their driving systems. The conditions of operation of the combustion engine and electric motors along with the values of their high voltage battery charge level were related to the test routes. The analysis of the relative shares of engine and motor operation time in the total time of vehicle operation in urban traffic conditions was conducted. The scope of operation of the hybrid drive system utilizing only electric propulsion system was determined. The relations between the operational indexes of the hybrid propulsion (combustion engine and electric motor) in real traffic conditions and the charge level of batteries, current speeds and accelerations were shown.

PL

Zwiększająca się liczba pojazdów hybrydowych oraz elektrycznych w światowym rynku motoryzacyjnym wskazuje na celowość szczegółowej analizy efektywności pracy tych napędów. Celem badań opisanych w artykule była ocena warunków pracy silników spalinowych i elektrycznych w układach napędu hybrydowego – full hybrid pojazdów samochodowych w warunkach ruchu miejskiego. Różnorodność konstrukcji takich napędów jest związana z zastosowanymi akumulatorami wysokonapięciowymi oraz sposobem ładowania tych akumulatorów. Badania drogowe prowadzono na terenie Warszawy (warunki miejskie), rejestrując parametry ruchu trzech pojazdów i ich układów napędowych. Warunki pracy silników spalinowych i elektrycznych wraz z wartościami stopnia naładowania akumulatorów wysokonapięciowych odniesiono do tras przejazdu. Dokonano analizy względnych udziałów czasu pracy silników (spalinowego i elektrycznego) w całkowitym czasie eksploatacji w warunkach ruchu miejskiego. Określono zakresy pracy układu napędowego hybrydowego wykorzystującego tylko układ napędu elektrycznego. Wykazano zależność wskaźników pracy napędu hybrydowego (silników spalinowego i elektrycznego) podczas rzeczywistych warunków ruchu od stopnia naładowania akumulatorów oraz od aktualnych prędkości i przyspieszeń pojazdu.

Słowa kluczowe

EN

hybrid drive system; combustion engine; electric motor; regenerative braking; real traffic conditions

PL

układ napędu hybrydowego; silnik spalinowy; silnik elektryczny; hamowanie regeneracyjne; rzeczywiste warunki ruchu

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 54, nr 2
• Strony: 14--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr.

Twórcy

autor

Cieślik W.

• Faculty of Machines and Transportation of Poznan University of Technology

autor

Pielecha I.

• Faculty of Machines and Transport of Poznan University of Technology

autor

Szałek A.

• Toyota and Lexus Academy in Toyota Motor Poland Company Sp. z o.o. in Warsaw

Bibliografia

• [1] Cieślik W., Pielecha I., Szałek A. Indexes of performance of combustion engines in hybrid vehicles during the UDC test. Combustion Engines. 2015, 160(1), 11–26. ISSN 2300-9896.
• [2] Cieślik W., Pielecha I., Szałek A., Vanhaelst R. Wpływ naładowania akumulatorów na parametry pracy napędu hybrydowego plug-in w rzeczywistych warunkach ruchu. Logistyka 6/2014, 2796-2805, ISSN 1231-5478.
• [3] Disch C., Koch T., Spicher U., Donn C. Engine-in-the-loop as a development tool for emissions optimisation in the hybrid context. MTZ worldwide, 2014, 75(10), 40–46, 10.1007/s38313-014-0234-5.
• [4] European vehicle market statistics. Pocketbook 2014. International Council on Clean Transportation Europe. www.theicct.org, dostęp z dnia 28.03.2015.
• [5] Fischer R., Beste F., Yolga M., Fritz W. Seven-mode transmission for plug-in hybrid concepts. MTZ worldwide. 2014, 75(12), 10–17, doi: 10.1007/s38313-014-0260-3.
• [6] Hadler J., Kehrwald B., Faubel L., Geisler J. Online methods in the development of hybrid powertrain concepts. MTZ worldwide, 2014, 75(10), 32–37, doi: 10.1007/s38313-014-0232-7.
• [7] Krenek T., Bacher C., Raidl G., Lauer T. Numerical optimisation of electro hybrid powertrains. MTZ worldwide. 2015, 76(3), 46–52, doi: 10.1007/s38311-015-0007-9.
• [8] Merkisz J., Pielecha I. Układy mechaniczne pojazdów hybrydowych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2015.
• [9] Monitoring CO2 emissions from new passenger cars in the EU: summary of data for 2013. April 2014. www.eea.europa.eu, dostęp z dnia 28.03.2015.
• [10] Pielecha I., Cieślik W., Borowski P., Czajka J., Bueschke W. The development of combustion engines for hybrid drive systems. Combustion Engines. 2014, 158(3), 23–35. ISSN 2300-9896.
• [11] Pielecha I., Czajka J., Borowski P., Wisłocki K. Operational parameters of hybrid drive system of Toyota Yaris on urban traffic conditions. Prace Naukowe. Transport. Środki i infrastruktura transportu. Politechnika Warszawska, 2013, 98, 533–542, ISSN 1230-9265.
• [12] Toyota Motor Poland Ltd. Sp. z o.o. www.toyota.pl (dostęp z dnia 27.03.2015).
• [13] Toyota Global Newsroom, newsroom.toyota. co.jp/en/detail/mail/4069183 (dostęp z dnia 28.03.2015).