世界現(xiàn)有工況情況

1、一、世界現(xiàn)有工況情況車輛在道路上的行駛狀況可用一些參數(shù)（如加速、減速、勻速和怠速等）來反應(yīng)，對(duì)這種 運(yùn)動(dòng)特征的調(diào)查和解析，繪制出能夠代表車輛運(yùn)動(dòng)狀況，表達(dá)形式為速度一時(shí)間的曲線， 即為車輛形式工況圖。行駛工況分類：按行駛工況構(gòu)造形式分為：以美國(guó)工況FTP-75為代表的實(shí)際行駛工況（瞬態(tài)工況）；以歐洲工況ECE+EDUC為代表的合成行駛工況（模態(tài)工況）。按行駛工況的使用目的分為：認(rèn)證工況：由權(quán)威部門頒布，具有法規(guī)效用；通用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)證工況范圍寬，對(duì)低于、 地域針對(duì)性不強(qiáng)，是一種由大量真實(shí)道路工況合成出的具有代表性的工況。如：日本的工 況、歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的ECE-R15工況、美國(guó)聯(lián)邦城市及高速

2、公路循環(huán)CSC-C/H，我國(guó)的城 市客車四工況循環(huán)等。研究工況：研究工況對(duì)車輛的影響比認(rèn)證工況嚴(yán)厲，在車輛設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，為了滿足研 究需要，有地方型或城市型的代表性車輛行駛工況研究。這種工況在速度區(qū)間分布上，研 究工況范圍窄，需要考慮極端的情形。很多地區(qū)和典型城市有各自的“實(shí)際行駛工況”， 如紐約城市工況、紐約公交車工況、北京市公交車工況等。I/MX況：用于車輛的排放測(cè)試，操作時(shí)間短，一般不超過10分鐘。世界范圍內(nèi)車輛排放測(cè)試用行駛工況分為3組:美國(guó)行駛工況（USDC）、歐洲行駛工況（EDC）和日本行駛工況（JDC）。美國(guó)FTP （聯(lián)邦認(rèn)證程序）為代表的瞬態(tài)工況（FTP72）和ECE為代表的

3、模態(tài)工況（NEDC）為世界各國(guó)采用。A.美國(guó)行駛工況美國(guó)行駛工況種類繁多，用途各異，大致包括認(rèn)證用（FTP系）、研究用（WVU系）和短工況（1 /M系）3大體系，廣為熟知的有聯(lián)邦測(cè)試程序（FTP75）、洛杉磯92（LA92）和負(fù)荷模擬工況 （IM240）等行駛工況。1、乘用車和輕型載貨汽車用行駛工況（1）1972年美國(guó)環(huán)保局（簡(jiǎn)稱EPA）用作認(rèn)證車輛排放的測(cè)試程序（簡(jiǎn)稱FTP72,又稱UDDS）。FTP72由冷態(tài)過渡工況（0505s）和穩(wěn)態(tài)工況（506 1370s）構(gòu)成。50.040 0X：X：X：X：:：:：:：i：X：i：i：i：i：i：X：i： :x:x:x: rShi11-.#*. =

4、7(, gf,43.1J11Hl IIi , I I: 5: 5: 5: 5:1400:（2） 1975年在FTP72基礎(chǔ)上加上600s熱浸車和熱態(tài)過渡工況（重復(fù)冷態(tài)過渡工況）。4個(gè)階段構(gòu)成FTP75，持續(xù)時(shí)間2475s。(3)考慮了道路變化的US06、車輛開空調(diào)滿負(fù)荷運(yùn)行的SC03等，作為FTP的補(bǔ)充工況，形成 SFTP(Supplement. FTP)。I I laH I I laH I I_II I I l_l I I l_l I I l_l I I I I l_l II I lHl I I lHl I I li I I lHl I I lHl 11一:.=! 一:.=! 一:.=! 一

5、:.=! :;!:!:=-:.=;:=;:=;:=.-(4)而被EPA用于乘用車高速公路燃油經(jīng)濟(jì)性測(cè)試的循環(huán)(HWFET)，由于道路坡度對(duì)于車輛油耗的影響，還開發(fā)了可變坡度的循環(huán)HWFET-MTNO除了上述工況外，尚有以下幾個(gè)研究成果。具有更高的最大速度和平均速度、較少的怠速運(yùn)行時(shí)間和停車次數(shù)/英里，以及更高的 最大加速度的LA92(洛杉磯92)。ARB02由CARB(加州環(huán)保署)開發(fā)的基于跟蹤車輛的工況研究，它包括冷啟動(dòng)和行程結(jié)束部分，目的是測(cè)試車輛的實(shí)際操作研究結(jié)果則超出了 FTP72的排放消減量。HL07EPA協(xié)同汽車制造商開發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，目的是測(cè)試車輛在超出一定速度范圍情況 下的一系

6、列加速能力；在這種加速情形下大多數(shù)車輛必須全開油門。其用于在各種速度層 級(jí)的開發(fā)和修正美國(guó)現(xiàn)有工況循環(huán)。針對(duì)未被FTP循環(huán)描述和覆蓋的車輛運(yùn)行工況區(qū)域，開發(fā)了一些工況循環(huán)。如代表駕駛 工況的REP05(RepFTP之外)；根據(jù)啟動(dòng)狀況研究的REM01(Remainder)循環(huán)。它們以速度和 加速度為目標(biāo)，注重研究更加細(xì)致的瞬態(tài)變化效果。(2)重型車用行駛工況重型車輛的研究近年來有側(cè)重于瞬態(tài)工況方面的趨勢(shì)。BAC被推薦作為測(cè)試重型車燃油經(jīng)濟(jì)性的操作規(guī)程(SAEJ1376)。(僅找到SAEJ227a的圖)圖2. 9 SAE 駕駛模式CBD14是商業(yè)中心區(qū)域車輛測(cè)試循環(huán)，也是BAC復(fù)合測(cè)試循環(huán)的一部

7、分，運(yùn)用14個(gè)相同的 循環(huán)模擬公交車停車一一運(yùn)行的駕駛模式CBDl4近似于CBDBUS循環(huán)，但是時(shí)間步長(zhǎng)可變。其它還有用于貨車的CBDTRUCK循環(huán)、城郊通勤往返測(cè)試的COMMUTER循環(huán)。比較著名的還有市內(nèi)測(cè)功機(jī)測(cè)試循環(huán)（UD-DSHDV）:模擬重型汽油機(jī)市內(nèi)區(qū)域的操作，運(yùn)行 長(zhǎng)度為1060s，33%為怠速、平均速度30.4km/h，并用于燃油蒸發(fā)排放測(cè)試。紐約城市循環(huán)（NYCC）則更是代表了市內(nèi)區(qū)域道路大型車輛的運(yùn)動(dòng)工況。它們作為FTP標(biāo)準(zhǔn) 工況被廣泛應(yīng)用。除了用于底盤測(cè)功機(jī)的工況外，對(duì)于重型車輛，還有使用在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上的代表性工況， 它用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩計(jì)算的車輛特性（最大功率比率、最大

8、轉(zhuǎn)矩）來描述。測(cè)試工況循環(huán) 包括一套穩(wěn)定的按照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（歐洲和日本規(guī)則）定義的操作事項(xiàng)，或者是同時(shí)以瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度一一轉(zhuǎn)矩指示(美國(guó)規(guī)則)的“瞬態(tài)循環(huán)。歐洲行駛工況MVEG2A，現(xiàn)發(fā)展成為新。包括市內(nèi)(ECE15)、市用于在底盤測(cè)功機(jī)上認(rèn)證輕型車排放的EDC,在歐洲又稱為EDC(NEDC)。在該循環(huán)里局部循環(huán)速度是恒定的，是一種穩(wěn)態(tài)工況 郊(EUDC)或市郊低功率車(EUDCL)。F STi,前,翁”湍牌.：M聯(lián):澈纓懣塞: 卷也：拓立 Ban、一江搓艾：具有低速、低負(fù)荷和低ECE15是一個(gè)包括4個(gè)代表市區(qū)駕駛狀況的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)(Urban-DC), 排氣溫度的特性。1992年開發(fā)了代表高

9、速行駛工況的EUDC或EUDCLOW片段，在ECE15基礎(chǔ)上增加1個(gè)EUDC 或 EUDCLOW，就構(gòu)成 ECE+EUDCO新歐洲運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)(簡(jiǎn)稱NEDC)持續(xù)時(shí)間為1220s，平均速度為32.12kn曲，最大加速度為1.06m /s2。歐洲ECER15. 4所采用的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)，針對(duì)手動(dòng)和自動(dòng)擋車輛就考慮了這種差異的行 駛距離和平均速度分別為4. 06kin和18. 7km/h以及3. 98kin和18. 4km/h。這種循環(huán)模態(tài)循環(huán)，并不能代表真實(shí)的駕駛狀況，存在著相當(dāng)?shù)木窒扌?。?dāng)歐洲循環(huán)被認(rèn) 為不充分時(shí)，研究人員確認(rèn)FTP72循環(huán)能相對(duì)較好地滿足歐洲城市的平均交通狀況。出于開發(fā)新型動(dòng)力車輛的需

10、要，歐洲基于BRITEEURAMHYZEM項(xiàng)目開發(fā)了一組稱之為HYZEM 循環(huán)的實(shí)際行駛工況，它屬于瞬時(shí)循環(huán)。HYZEM12】包含了市內(nèi)循環(huán)、市郊循環(huán)和高速循 環(huán)。比標(biāo)準(zhǔn)的歐洲循環(huán)更能代表駕駛條件。相對(duì)于模態(tài)循環(huán)，其穩(wěn)定速度部分要少很多。平均速度40. 4kngh，停車次數(shù)O. 69次/kin，平均加速度0. 71rigs2，最大加速度1. 3 州s2。尚未被官方所采用，但已被各種研究廣泛使用。日本行駛工況與歐洲行駛工況相似，日本工況也屬于模態(tài)工況。在1976年之前，日本一直采用10工況(10mode)來模擬市內(nèi)行駛工況，重復(fù)6次，對(duì)后5 次取樣，即所謂熱啟動(dòng)。（此日本電動(dòng)車普膠工挽10197

11、6年度以后生產(chǎn)的車型，采用111況，從冷啟動(dòng)開始，重復(fù)4次循環(huán)， 行駛距離和平均速度分別為4. 08km和30. 6km/h。對(duì)全過程采樣，雖然10. 15工1991年11月，采用了 10. 15工況，由4個(gè)10工況和1個(gè)15工況構(gòu)成。 況并未成為國(guó)際工況，但行駛工況的研究在日本仍得到持續(xù)和深入。D、國(guó)內(nèi)城市客車工況循環(huán)介紹 在法規(guī)采用的行駛工況中，我國(guó)現(xiàn)行的GB18352. 22001輕型汽車排放污染物測(cè)試方 法和GBfr1 8368200l電動(dòng)汽車一能量消耗率和續(xù)駛里程一試驗(yàn)方法都是基于ECEl5 工況的。GBfT12545200l乘用車輛燃料消耗量試驗(yàn)方法中模擬城市工況循環(huán)燃料消 耗量試驗(yàn)也使用ECEl5I況。與先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)研究用汽車行駛工況方面的研究工作開展得較晚，真正意義 上的開展主要集中在一些高校、研究所或大城市。圖9 北京城市客車循環(huán)工況二、計(jì)算轉(zhuǎn)矩和功率當(dāng)已知電動(dòng)汽車的運(yùn)行的速度時(shí)間圖像，計(jì)算出加速度曲線，我們根據(jù)電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)模型計(jì)算出電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的曲線。具體如下：電動(dòng)汽