汽车运行工况

汽车行驶工况构建一、问题背景汽车行驶工况（Driving Cycle）又称车辆测试循环，是描述汽车行驶的速度-时间曲线（如图1、2，一般总时间在1800秒以内，但没有限制标准，图1总时间为1180秒，图2总时间为1800秒），体现汽车道路行驶的运动学特征，是汽车行业的一项重要的、共性基础技术，是车辆能耗/排放测试方法和限值标准的基础，也是汽车各项性能指标标定优化时的主要基准。

目前，欧、美、日等汽车发达国家，均采用适应于各自的汽车行驶工况标准进行车辆性能标定优化和能耗/排放认证。

本世纪初，我国直接采用欧洲的NEDC行驶工况（如图1）对汽车产品能耗/排放的认证，有效促进了汽车节能减排和技术的发展。

近年来，随着汽车保有量的快速增长，我国道路交通状况发生很大变化，政府、企业和民众日渐发现以NEDC工况为基准所优化标定的汽车，实际油耗与法规认证结果偏差越来越大，影响了政府的公信力（譬如对某型号汽车，该车标注的工信部油耗6.5升/100公里，用户体验实际油耗可能是8.5-10升/100公里）。

另外，欧洲在多年的实践中也发现NEDC工况的诸多不足，转而采用世界轻型车测试循环（WLTC，如图2）。

但该工况怠速时间比和平均速度这两个最主要的工况特征，与我国实际汽车行驶工况的差异更大。

作为车辆开发、评价的最为基础的依据，开展深入研究，制定反映我国实际道路行驶状况的测试工况，显得越来越重要。

另一方面，我国地域辽广，各个城市的发展程度、气候条件及交通状况的不同，使得各个城市的汽车行驶工况特征存在明显的不同。

因此，基于城市自身的汽车行驶数据进行城市汽车行驶工况的构建研究也越来越迫切，希望所构建的汽车行驶工况与该市汽车的行驶情况尽量吻合，理想情况下是完全代表该市汽车的行驶情况（也可以理解为对实际行驶情况的浓缩），目前北京、上海、合肥等都已经构建了各城市的汽车行驶工况。

为了更好地理解构建汽车行驶工况曲线的重要性，以某型号汽车油耗为例，简单说明标注的工信部油耗是如何测试出来？标注的工信部油耗并不是该型号汽车在实际道路上的实测油耗，而是基于国家标准（如《GB27840-2011重型商用车辆燃料消耗量测量方法》），在实验室里根据汽车行驶工况曲线，按照一定的标准，经检测、计算得出。

第一章 汽车使用条件及性能指标第二节 汽车运行工况汽车是在一定的道路和交通条件下完成运输任务的。

为了提高汽车运输生产率，降低运输成本，必须研究汽车在所运行的交通和道路条件下的运行状况。

为了研究汽车与运行条件的适应性，通常采用多参数描述汽车运行状况，并称之为汽车运行工况。

即汽车在使用条件下，汽车驾驶人以其自己的经验、技艺操纵车辆，完成一定任务时，汽车及其各零部件、总成的各种参数变化及技术状态。

汽车运行工况的参数包括汽车速度、变速器挡位、发动机转速、加速踏板（油门）开度、制动频度、加速度、油耗、污染物排放等。

在特定的汽车运行工况研究中，还包括发动机曲轴瞬时转速、输出功率、输出转矩、油耗、冷却液温度、各总成润滑油温度、各挡使用频度、离合器动作频度等。

汽车运行工况调查的内容，可根据研究任务的需要而增减。

通过对测试汽车运行工况数据的统计分析，求得汽车运行工况参数样本的分布规律及其数学特征；进而在无偏性、一致性和有效性的原则下，推断出汽车运行工况参数的总体分布和数学特征。

汽车运行工况是一个随机过程，受到许多因素的影响，如道路状况、交通流量、气候条件以及汽车自身技术性能的变化等。

汽车运行工况的研究常采用测试统计方法和计算机数字仿真方法。

一、汽车运行工况调查在汽车运行工况研究中，工况调查是首先要进行的工作。

通过运行工况调查，掌握在特定的使用条件下，表征汽车运行状况各参数的变化范围和变化规律，为评价车辆的合理运用以及车辆性能、结构能否满足使用要求提供基础资料。

汽车运行工况测试是汽车运行工况调查的一个重要步骤。

通过汽车运行试验及试验后的数据处理和统计分析完成运行工况调查。

汽车运行工况调查的主要内容有：选择反映汽车运行状况，具有代表性的路线，并取得道路资料和交通状况的调查数据；同步测取在汽车行驶过程中的车速、发动机转速、油耗、加速踏板开度及挡位使用和变化情况；在调查路线（或路段）内的累积停车次数和累积制动次数等。

必要时还要记录交通流情况，如交通量、交通构成等。

实验十四汽车运行工况实验1、实验内容选定某条干线公路其中一段具有典型代表性（统计规律）意义的路段作为实验路段，记录实验车在所选路段运行过程中各挡累计驶过的距离、消耗的燃油量、所用的时间、档位频次、制动次数及停车次数等。

供统计所记录的参数随档位（车速）的分布规律分析参考。

2、实验目的要求了解运行工况仪（速度分析仪或挡位分析仪等）结构原理及使用方法；根据实验结果，初步学会分析汽车基本性能与运行工况参数之间的互相关系。

3、仪器设备3、1 速度分析仪1台3、2 档位分析仪1台包括：油耗传感器、速度或距离传感器、时钟机构（或电路）3、3 实验车1辆4、准备工作以SP—22型速度分析仪为例。

在室内将仪器，传感器连接，检查各部功能是否正常并进行校准。

4．1 将传感器及导线在实验车上安装就位，检查各步工作可靠无误，再与主机连接。

4．2 整套测试连接完毕，再次进行检查及运行，直至整套测试系统工作正常。

5、实验步骤5．1实验开始前，将仪器所有功能及所记录参数演示一遍，正常后，随实验车起步同时按测试系统“复零”按钮，正式开始测试。

5．2通过各种检测方式，随时观察记录参数的变化规律，以防异常，测试中同时要求：5．3记录总运行时间，用于校核实验累积时间之和。

5．4操作位工况仪按钮，必须与驾驶员变速操作尽可能同步。

5．5每次运行结束后，逐项按顺序提出显示记录及打印数据，操作完毕后再复核一遍，以防有误。

6、注意事项6．1装车时，应选择适当位置，并采取防震措施（如加海绵垫层等），安装牢靠。

6．2传感器电源线等，应尽可能沿车厢侧壁通过，并装卡固定如必须位于车厢地板上，应加以遮盖及防护，避免受到踩踏或拉扯。

7、结果整理与分析7．1要求实验得出如下参数及数据；各档或各速度区间的累计油耗、距离和时间。

7．2用数理统计法对上述数据进行分析，求出油耗、距离及时间随各速度区间或各档的分布规律，并求出它们的统计参数和分布特征和相关系数。

8、思考题实验十五汽车噪声测定1、实验内容1．1 按照GB1496—79《机动车辆噪声测量方法》测量实验车的加速、匀速和车内噪声值并按GB1496—79《机动车辆容许噪声》给予判断。

一、世界现有工况情况车辆在道路上的行驶状况可用一些参数（如加速、减速、匀速和怠速等）来反应，对这种运动特征的调查和解析，绘制出能够代表车辆运动状况，表达形式为速度--时间的曲线，即为车辆形式工况图。

行驶工况分类：按行驶工况构造形式分为：以美国工况FTP-75为代表的实际行驶工况（瞬态工况）；以欧洲工况ECE+EDUC为代表的合成行驶工况（模态工况）。

按行驶工况的使用目的分为：认证工况：由权威部门颁布，具有法规效用；通用的评价标准，认证工况围宽，对低于、、地域针对性不强，是一种由大量真实道路工况合成出的具有代表性的工况。

如：日本的10.15工况、欧洲经济委员会的ECE-R15工况、美国联邦城市及高速公路循环CSC-C/H，我国的城市客车四工况循环等。

研究工况：研究工况对车辆的影响比认证工况严厉，在车辆设计开发过程中，为了满足研究需要，有地方型或城市型的代表性车辆行驶工况研究。

这种工况在速度区间分布上，研究工况围窄，需要考虑极端的情形。

很多地区和典型城市有各自的“实际行驶工况”，如纽约城市工况、纽约公交车工况、市公交车工况等。

I/M工况：用于车辆的排放测试，操作时间短，一般不超过10分钟。

世界围车辆排放测试用行驶工况分为3组：美国行驶工况（USDC）、欧洲行驶工况（EDC）和日本行驶工况（JDC）。

美国FTP（联邦认证程序）为代表的瞬态工况（FTP72）和ECE 为代表的模态工况（NEDC）为世界各用。

A．美国行驶工况美国行驶工况种类繁多，用途各异，大致包括认证用(FTP系)、研究用(WVU系)和短工况(I ／M系)3大体系，广为熟知的有联邦测试程序(FTP75)、洛杉矶92(LA92)和负荷模拟工况(IM240)等行驶工况。

1、乘用车和轻型载货汽车用行驶工况（1）1972年美国环保局(简称EPA)用作认证车辆排放的测试程序(简称FTP72，又称UDDS)。

FTP72由冷态过渡工况(0"505s)和稳态工况(506 1370s)构成。

通过查阅相关资料获悉，8个车速测试工况（除工况6）均是采用国际标准工况，模拟日常道路实际行驶情况。

主要是测试汽车在不同的驾驶环境下所产生的油耗，并能通过尾气排放量和成分分析对环境的污染程度，以制定更加合理有效的道路行驶政策。

不同国家采用的测试工况是因国情而异的。

由于测试工况只是模拟实际驾驶情况，与实际油耗有一定的差距，如实际路况的差异，不同驾驶员驾驶习惯的差异，但可作为一种参考。

一般情况下，正常车辆通过模拟工况碳当量法所测出的油耗与实际油耗在2L以内都属于正常情况。

下面对各个测试工况进行详细分析：工况1（ECE 15）：又称作“ECE 15工况”，该限值和试验方法标准是参照联合国欧洲经济委员会（ECE）的排放法规制定的。

由怠速、加速、等速、减速等共计15种不同车速和负荷组成一个试验循环的一种试验工况，一个循环周期为195秒，完成整个循环测试需要经过4个循环共计780秒，每个循环的行驶距离为6.95km。

最高车速50km/h，平均车速19km/h。

适用于市区内的车辆行驶情况。

工况2（EUDC）：又称作“城郊高速公路工况”，EUDC工况一个循环为400秒，最高车速120km/h，平均车速62.5km/h。

目前一般是将工况1和2结合使用，即四个城市模拟工况加一个城郊模拟工况，如图1所示。

工况总运行时间为1180秒，我国和欧洲均采用此测试工况。

由图可知，无论是城市工况和市郊工况，变速度行驶时间都比较短，然而在市区日常使用中，基本上没有长时间稳定车速行驶工况出现。

图1 ECE+EUDC工况模拟循环工况测试基本参数如表1所。

表1 基本参数工况3（EUDC，Low Power）：此工况为车辆在低功率情况下行驶的城郊高速工况，最高车速为90km/h。

与工况2相比，此工况车速达到90km/h后，没有继续加速至120km/h的过程，而是匀速到359秒时减速至0。

工况4（FTP75,Cold Start）：即Federal Test Procedure，是美国所采用的一种市区模拟循环测试工况，此工况分为三个阶段，包括冷启动阶段，暂态阶段和热启动阶段。

有关“汽车常用工况”的解析汽车常用工况主要涵盖了汽车在运行过程中可能遇到的各种情况，这些工况对汽车的性能和使用寿命都有重要影响。

有关“汽车常用工况”的解析如下：1.起步工况：汽车由静止状态转为行驶状态的过程。

在这个过程中，汽车需要克服静摩擦力和惯性，因此发动机需要提供较大的扭矩。

起步工况对发动机的加速性能和低速扭矩要求较高。

2.加速工况：汽车在行驶过程中需要增加速度时所处的工况。

加速工况下，发动机需要提供足够的动力以克服行驶阻力和惯性力，使汽车速度增加。

加速工况对发动机的功率和扭矩要求较高。

3.等速工况：汽车以恒定速度行驶时所处的工况。

在等速工况下，汽车发动机的负载相对稳定，燃油经济性较好。

等速工况是评估汽车燃油经济性和发动机效率的重要指标之一。

4.减速工况：汽车需要降低速度时所处的工况。

减速工况下，发动机可能需要提供制动力以帮助汽车减速，同时也可以通过断开与驱动轮的连接来实现减速。

减速工况对汽车的制动性能和发动机的控制精度要求较高。

5.转弯工况：汽车在行驶过程中需要改变方向时所处的工况。

转弯工况下，汽车需要克服侧向力和离心力，保持稳定的行驶轨迹。

转弯工况对汽车的操控性能和悬挂系统要求较高。

6.上下坡工况：汽车在上坡或下坡行驶时所处的工况。

在上坡工况下，汽车需要克服重力分量，因此发动机需要提供更大的扭矩；在下坡工况下，汽车需要利用发动机制动或刹车来控制速度。

上下坡工况对汽车的爬坡能力和制动性能要求较高。

7.怠速工况：发动机空转时，汽车不移动的工况。

怠速工况下，发动机需要维持稳定的转速，以便随时响应驾驶员的加速需求。

怠速工况对发动机的稳定性、燃油经济性和排放性能有一定要求。

8.滑行工况：驾驶员松开油门踏板，让车辆靠惯性行驶。

这种工况下，发动机不提供动力，车辆靠惯性前进，滑行工况对汽车的燃油经济性有一定影响。

汽车发动机运行工况对混合气成分有何要求？1发动机工况汽车的行驶条件就是非常复杂的, 不仅包括道路条件、气候条件, 而且还包括交通情况, 因此发动机的转速及节气门(负荷) 开度经常在变化。

所谓发动机的工况就就是指发动机转速与负荷两个方面。

发动机的转速,可从静止状态零变到设计规定的转速(额定转速); 节气门开度(负荷), 可以从零变到最大。

由此可知, 发动机的工况从理论上讲就是无穷多个, 在实际上就是根据某种特点, 分成起动工况、怠速工况、中小负荷工况、全负荷工况、加减速工况等。

这些工况对混合气浓度各有不同的要求。

2 混合气浓度混合气的浓度就是代表汽油与空气的混合比例, 它用过量空气系数表示。

过量空气系数a就是燃烧1 kg汽油实际供给空气的质量与理论上完全燃烧所需空气质量之比, 一般认定理论上完全燃烧1 kg 汽油需要15 kg的空气。

若混合气中含有1 kg 汽油, 而空气就是15 kg, 则a=1, 这种混合气称为标准混合气。

若含1 kg汽油, 空气为12 kg, 其a=12/15=0、18, 这种混合气称为浓混合气。

若含 1 kg汽油, 空气18 kg, 其a=18/15=1、2, 这种混合气称为稀混合气。

3 不同工况对混合气浓度的要求(1) 起动工况: 发动机由起动机拖动, 曲轴转速很低, 一般为50～100 r/min, 这时发动机的温度低, 汽油蒸发很困难, 这样会使混合气太稀, 不能被火花塞的电火花点燃。

为了能使发动机起动, 必须供给很浓的混合气, 要求混合气的a 值为0、14～0、16。

(2) 怠速工况: 发动机起动后, 维持自身稳定旋转的最低稳定转速, 对外不输出动力, 称为怠速。

怠速工况一般转速为350～500 r/ min。

这时, 转速很低, 节气门近于全闭, 吸入气缸的混合气很少, 而残留气缸中的废气又多, 对混合气起冲淡作用, 燃烧条件极差。

所以, 要想维持发动机稳定运转, 需要供给较浓的混合气。

一、世界现有工况情况车辆在道路上的行驶状况可用一些参数（如加速、减速、匀速和怠速等）来反应，对这种运动特征的调查和解析，绘制出能够代表车辆运动状况，表达形式为速度--时间的曲线，即为车辆形式工况图。

行驶工况分类：按行驶工况构造形式分为：以美国工况FTP-75为代表的实际行驶工况（瞬态工况）；以欧洲工况ECE+EDUC为代表的合成行驶工况（模态工况）。

按行驶工况的使用目的分为：认证工况：由权威部门颁布，具有法规效用；通用的评价标准，认证工况范围宽，对低于、、地域针对性不强，是一种由大量真实道路工况合成出的具有代表性的工况。

如：日本的10.15工况、欧洲经济委员会的ECE-R15工况、美国联邦城市及高速公路循环CSC-C/H，我国的城市客车四工况循环等。

研究工况：研究工况对车辆的影响比认证工况严厉，在车辆设计开发过程中，为了满足研究需要，有地方型或城市型的代表性车辆行驶工况研究。

这种工况在速度区间分布上，研究工况范围窄，需要考虑极端的情形。

很多地区和典型城市有各自的“实际行驶工况”，如纽约城市工况、纽约公交车工况、北京市公交车工况等。

I/M工况：用于车辆的排放测试，操作时间短，一般不超过10分钟。

世界范围内车辆排放测试用行驶工况分为3组：美国行驶工况（USDC）、欧洲行驶工况（EDC）和日本行驶工况（JDC）。

美国FTP（联邦认证程序）为代表的瞬态工况（FTP72）和ECE 为代表的模态工况（NEDC）为世界各国采用。

A．美国行驶工况美国行驶工况种类繁多，用途各异，大致包括认证用(FTP系)、研究用(WVU系)和短工况(I／M系)3大体系，广为熟知的有联邦测试程序(FTP75)、洛杉矶92(LA92)和负荷模拟工况(IM240)等行驶工况。

1、乘用车和轻型载货汽车用行驶工况（1）1972年美国环保局(简称EPA)用作认证车辆排放的测试程序(简称FTP72，又称UDDS)。

FTP72由冷态过渡工况(0"505s)和稳态工况(506 1370s)构成。

汽车行驶工况对排放的影响研究综述发表时间：2018-10-26T19:39:19.223Z 来源：《知识-力量》2018年11月中作者：王建平[导读] 随着排放法规的严格执行，我国轻型车的污染排放已经得到了有效控制，但重型汽车的污染排放问题还亟待解决，尤其是保有量较大、使用较频繁的客车和公交车，已经成为城市机动车污染排放的关键因素。

（信息通信局勤务队，100840）摘要：随着排放法规的严格执行，我国轻型车的污染排放已经得到了有效控制，但重型汽车的污染排放问题还亟待解决，尤其是保有量较大、使用较频繁的客车和公交车，已经成为城市机动车污染排放的关键因素。

本文调研了国内外行驶工况的研究进展，了解了汽车尾气主要污染排放物的生成机理和危害所在。

关键词：行驶工况；排放；污染物；整车排放引言随着我国人均GDP的增长，居民生活越来越来，对于汽车等非必需品的需求力度保持着旺盛的增加趋势。

在2016年之中，新登记上牌的车辆就达到了2752万辆，全国汽车总量增加了2212万辆，都是有史以来的最高水平。

近五年来汽车在机动车中的比重从50.39%提高到65.97%。

增长如此迅速的节奏，既给城市环境保护带来了更大的挑战，也给城市交通带来了极大压力。

并且，我国的汽车制造能力还不太足，达标排放的新车的比率较低，车辆的保养、维护制度都不够完善，交通管治、法律标准等方面都已经不能满足汽车产业发展的迫切需要,汽车污染排放已严重影响到了我国城市的空气质量。

1.我国汽车排放现状2007年颁布了轻型车污染排放的国Ⅲ标准，紧接着国Ⅳ标准在2010年7月1日开始实施。

据《中国机动车环境管理年报（2017）》统计表明，年报所统计的2.76亿辆机动车中，国Ⅰ之前标准的汽车占1.0%，国Ⅰ标准的占5.4%，国Ⅱ标准的占6.4%，国Ⅲ标准的占24.3%，国Ⅳ标准的占52.4%，国Ⅴ及以上标准的占10.5%。

其中2016年, 我国机动车排放污染物总量初步估算为4472.5万吨，比2015年同期削减了大约1.3%。

汽车文化丨Automobile culture020车时代AUTO TIME乎每天都在发生着或轻或重的交通事故，其中由于车辆故障跟驾驶行为不当所引发的交通事故所占比例是最多的，所以我们十分有必要对驾驶安全展开动态监测，通过研究可知在车辆运行安全监控中运用汽车行驶安全监测仪即可实现对驾驶安全的动态监测。

1汽车行驶安全监测仪的功能特点(1）可以实时将车辆的左灯、右灯、远光灯、近光灯、倒灯、刹车、车门、车辆启动、车速等情况进行记录。

(2）事故疑点数据。

行驶安全监测仪保持0.2s的间隔进行记录并可以把停车以前20s所对应的行驶速度跟其他相关情况等均存储下来，其记录次数是100次。

(3）行驶安全监测仪可以记录车辆的驾驶时间，最高可连续将360小时的数据给有效记录下来。

2在车辆运行安全监控中运用汽车行驶安全监测仪的相关情况首先企业通过在汽车上安装安全监测仪可以实现更好的掌握员工工作情况，如员工的违规统计跟维修统计等等。

当运用安全监测仪以后，员工出现事故的概率会得到明显下降，如此一来企业因为事故问题而赔付的情况就会减少，企业所受到的负面影响也会大幅下降，这对企业来说无疑是十分有利的。

其次，运用安全监测仪后还可以有效节省车辆燃材料跟油耗、机损等，这主要是因为司机按照标准进行驾驶，会大大减少耗油情况。

第三，安全监测仪可自动为企业创建起所有司机、车辆跟车队等运动情况的数据库，方便企业通过这些数据库更有效的展开管理工作。

3车辆运行数据和低频交通大数据收集每辆被招募的车辆都是按照CATC项目组的要求编号的，车辆的运行时间性质是由特定的CATC车辆以1Hz的速度记录的。

该信息平台创建了一个单独的、按城市命名的子系统数据库，该数据库除了基本的速度、加速度和英里参数外，还包括环境参数(坡度、风向、温度等)。

)共有22个参数，数据传输是离线和在线进行的。

按期间管理数据是通过第一级和第二级筛选器进行的，筛选器控制数据质量并按期间对数据进行分类。