EPA燃油经济性评价方法.docx
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EPA燃油经济性评价方法
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EPA燃油经济性评价方法
中国第一汽车股份有限公司技术中心
20××年××月××日
文件状态：
[√]草稿
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1）罗国鹏
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1EPA燃油经济性测试工况
1.1参考文档
本报告是基于EPA公布的以下文档整理完成的。
[1]FuelEconomyLabelingofMotorVehicles:
RevisionsToImproveCalculationofFuelEconomyEstimates,,2006-2-1
[2]FuelEconomyLabelingofMotorVehicles:
RevisionsToImproveCalculationofFuelEconomyEstimates,2006-12-27
[3]RevisionsandAdditionsToMotorVehicleFuelEconomyLabel,2011-7-6
1.2测试工况介绍
2006年以前，EPA燃油经济性评价采用FTP和HFET两种工况，分别代表市区工况和高速工况，也称作“2-cyclemethod”。
2006年后，EPA燃油经济性评价工况增加到五种，也称作“5-cyclemethod”。
表1是五种工况的详细信息。
表1EPA燃油经济性测试工况
工况
发动机
环境温度
空调
说明
FTP（常温）
冷机
20℃
关
代表市区工况
HFET
热机
20℃
关
代表高速工况
US06
热机
20℃
关
代表激烈驾驶工况
SC03
热机
35℃
开
代表开空调的工况
FTP（低温）
冷机
-7℃
关
代表低温工况
同时，EPA将车速低于72km/h（即45mph）的部分定义为市区工况，将车速高于72km/h（即45mph）的工况称为高速工况。
由此上述四种工况可以分为市区段和高速段，统计信息如表2。
表2EPA测试工况统计信息
工况
市区
高速
时间比例%
里程比例%
时间比例%
里程比例%
FTP-Bag2
32
41
0
0
FTP-Bag3
60
48
0
0
HFET
0
0
25
21
US06-city
8
11
0
0
US06-Hwy
0
0
75
79
1.3不同工况的车速曲线
（1）FTP（包括常温和低温）
传统车采用FTP3-bag工况，如图1所示。
其中0~505s称为Bag1，代表冷起动阶段，506s~1370s称为Bag2，代表过渡阶段，1370s~1875s称为Bag3代表热机阶段。
Bag1和Bag3的车速曲线完全相同。
FTP代表市区行驶。
图1FTP3bag工况
（2）HFET
HFET工况如图2所示，代表高速行驶。
图2HFET工况
（3）US06
US06工况如图3所示。
其中，0~134s和500~600s的部分称作市区部分，即US06-city，135s~599s的部分称作高速部分，即US06-highway。
US06工况用来补充反映激励驾驶。
图3US06工况
（4）SC03
SC03工况曲线如图4所示。
SC03工况用来反映开空调的影响。
图4SC03工况
2EPA燃油经济性计算方法
EPA油耗计算分为市区部分和高速部分，并进行加权。
加权系数为市区55%，高速45%，如式1所示。
（1）
市区和高速油耗的具体计算方法分两种，一种是基于上述五种工况测试结果进行计算（Specific5-cycleApproch），一种是基于常温FTP和HFET的结果进行换算（Derived5-cycleApproch，也叫MPG-basedApproch）。
2.1Specific5-cycle计算方法
计算总体原则如式2所示，即总油耗包括起动油耗和运行油耗两部分。
（2）
2.1.1起动油耗计算
起动油耗起动油耗包括常温和低温两部分，根据FTP常温和FTP低温的测试结果计算。
传统车市区起动油耗计算公式如式（3）。
（3）
式2中，StartFuelx代表x华氏温度下起动过程油耗，单位gallon，BagYFEx代表FTPBagY在x华氏温度下的燃油经济性。
单位mile/gallon。
系数0.33是经验值，代表起动过程的油耗与这段工况油耗的比值。
系数0.76和系数0.24代表常温起动与低温起动的比例。
系数4.1代表市区工况一次起动后的平均行驶里程。
3.6代表FTPBag1和Bag3的距离，单位为mile。
传统车高速起动油耗计算公式如式（4）所示。
（4）
式4中60代表高速工况一次起动后的行驶里程，单位为mile。
2.1.2运行油耗计算
传统车市区工况运行油耗计算如式（5）所示。
（5）
代表常温部分，系数0.82代表常温的里程比例，系数0.48、0.41和0.11代表Bag2、Bag3和US06City占市区工况的里程比例。
代表低温部分，系数0.18代表低温的里程比例，系数0.5和0.5代表Bag2和Bag3在低温循环中的比例（将城市工况向Bag2和Bag3归类，最终比例约为50%和50%）。
代表空调的影响。
代表是SC03不开空调时的油耗（gallon/mile），是由油耗统计模型分析出的结果。
系数0.133为实际行驶时的平均空调使用系数，包括使用频率和平均负荷。
系数1.083代表车速的影响，车速越高对空调的需求越低，假定为线性关系。
市区工况平均车速19.9mph，SC03工况平均车速为21.5mph，由21.5/19.9得出1.083。
传统车高速工况运行油耗计算如式（6）所示。
（6）
代表US06高速部分和HFET工况的综合油耗。
0.79和0.21代表高速工况下US06高速部分和HFET的里程比例。
1.007代表低温工况的影响，经验数值。
代表空调的影响，0.377由SC03平均车速与高速工况平均车速相比得出，其他同市区工况。
2.1.3其他因素的影响
道路不平度、坡度、风、胎压、车辆负荷、雪/雨等因素会导致油耗升高，统一按照降低9.5%处理，如式（7）和式（8）。
（7）
（8）
2.2MPG-Based计算方法
MPG-Based计算方法为根据常温FTP和常温HFET的结果计算等效的油耗，如式（12）和（13）。
（12）
（13）
计算参数如式（14）。
（14）
2.3HEV的特殊处理
由于HEV发动机工作时间短，暖机慢，在FTP工况测试时采用FTP4bag工况。
即在FTP3bag的基础上增加一段与Bag2车速曲线一致的工况，称为Bag4。
混合动力车市区工况和高速工况起动油耗计算分别如式（15）和（16）。
即通过Bag1与Bag3的油耗差别和Bag2与Bag4的油耗差别得出起动油耗。
并假设低温起动的情形对于传统车和混合动力车的影响一致。
（15）
（16）
式（15）和式（16）中，系数3.9代表Bag2的里程，单位mile。
混合动力车市区工况和高速工况运行油耗如式（17）和（18）所示。
（17）
（18）
与传统车计算方式的区别是SC03不开空调的油耗由Bag3和Bag4计算。
原因是混合动力车热机比较慢，故不采用Bag2。
2.4PHEV燃油经济性测试方法
电能消耗与燃油消耗的等效，如式所示。
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