汽车行驶工况对城市道路
中国汽车行驶工况标准
中国汽车行驶工况标准中国汽车行驶工况标准是指用于评估汽车燃料经济性和排放性能的一套测试方法和条件。
这些标准旨在保证汽车在不同的行驶工况下具有准确的燃料经济性和排放性能数据,以便消费者能够更好地了解汽车的实际使用情况。
中国汽车行驶工况标准主要包括两个方面的内容,即燃料经济性测试和排放性能测试。
其中,燃料经济性测试主要用于评估汽车在不同行驶工况下的燃料消耗量,以及相应的综合燃料经济性。
而排放性能测试则用于评估汽车在不同行驶工况下的排放物含量,包括碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等。
中国汽车行驶工况标准中规定了一系列不同的行驶工况,以模拟真实的道路行驶情况。
这些行驶工况包括城市工况、郊区工况和高速工况等。
其中,城市工况是模拟城市道路上的行驶情况,包括低速行驶、急加速和急刹车等;郊区工况是模拟郊区道路上的行驶情况,包括中低速行驶和中速加速等;高速工况是模拟高速公路上的行驶情况,主要包括稳定高速行驶和中高速加速等。
根据中国汽车行驶工况标准的规定,每个行驶工况都有一定的时间和速度要求。
例如,在城市工况下,车辆需要在0-50km/h的速度范围内进行行驶,而且需要满足一定的加速度和刹车度。
而在高速工况下,车辆需要在80-120km/h的速度范围内进行行驶,并且需要保持稳定的速度和加速度。
除了速度要求外,中国汽车行驶工况标准还规定了其他一些测试条件。
例如,在进行燃料经济性测试时,车辆需要使用指定的燃料,并且需要满足一定的载荷条件。
而在进行排放性能测试时,车辆需要在一定的环境温度和湿度条件下进行测试,以确保测试结果的准确性和可比性。
中国汽车行驶工况标准的制定对于保护环境、提高汽车燃料经济性和排放性能具有重要意义。
通过对汽车在不同行驶工况下的测试评估,可以为消费者提供更准确、可靠的汽车燃料经济性和排放性能数据,帮助他们做出更明智的购车决策。
同时,这些标准也对汽车生产企业提出了更高的要求,促使其不断提升汽车技术水平,开发更具节能环保特性的新能源汽车产品。
汽车行驶工况构建
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。
汽车运行工况(教案)
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。
世界现有工况情况
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。
《中国汽车行驶工况 第2部分:重型商用车辆》编制说明
区
路
高速
9000kg<
0
半挂牵引车
GCW≤27000kg
40%
60%
GCW >27000kg
0
10%
90%
自卸汽车
GVW >3500kg
0
100%
0
货车
3500kg<GVW≤5500kg 40%
40%
20%
(不含自卸汽车)
5500kg<
10%
60%
30%
1
GVW≤12500kg
12500kg<
10%
根据速度区间的权重和工况曲线的总时长确定各速度区间的时长;根据各速度区 间的时长和对应速度区间运动片段及怠速片段的平均时长和时长分布确定各速度区 间需要选择的运动片段数目和候选片段时长;利用卡方检验确定最优的片段组合作为 中国工况曲线。 7)工况验证
通过试验验证对所构建工况的可操作性进行验证,并基于现有的测试规程分析不 同工况曲线对油耗和排放的影响,确定最终的中国工况曲线。
2.2.2 数据采集
项目组在 41 个代表性城市,建立了超过 1200 辆车的重型商用车采集车队,覆盖 城市客车、客车(不含城市客车)、货车、半挂牵引车、自卸汽车等,累计收集了约 2100 万公里的车辆运动特征、动力特征和环境特征数据。采集城市覆盖京津冀地区、 东北地区、华东地区、华中地区、华南地区、长三角、珠三角、西南地区、西北地区
利用自主行驶的方法采集各种类型重型商用车的车辆运行数据(采样频率为 1Hz); 为了保证数据的真实性,采集过程中不规划数据采集道路,让车辆自由行驶。通过超 过一年的自主行驶,针对多类型的重型商用车分别建立了独立的工况数据库。
将车辆运行数据切分为怠速片段和运动片段以满足工况构建的需求;制定了包含
工况分析
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。
汽车常用工况解析
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。
汽车使用条件(教案)
第一章 汽车使用条件及性能指标第一节 汽车使用条件汽车使用条件是指影响汽车完成运输工作的各类外界条件,主要包括气候条件、道路条件、运输条件和汽车运行技术条件。
汽车是在复杂的外界条件下工作的。
这些外界条件是随时间和空间而变化的,并影响汽车使用效果。
汽车效率的发挥取决于驾驶人操作水平、汽车性能以及汽车对外界的适应性,即汽车使用的主要技术经济指标也随外界条件而变化。
在汽车运行过程中,汽车需要不断地调节自身的使用性能以适应外界条件的变化。
例如,在恶劣的道路条件下,驾驶人通过换入低挡降低汽车行驶速度。
另外,汽车的运行速度、燃料经济性、各总成和轮胎可靠性、耐久性以及驾驶人疲劳程度等都与汽车使用条件有关。
一、气候条件中国大陆幅员辽阔,各地气候条件差异大。
整个国家有高原寒冷和干燥地区、北方寒冷和干燥地区、南方高温和潮湿地区等。
大多数地区一年四季温差和湿度差别很大。
例如,东北最北部地区冬季最低气温可达-40℃以下,南方炎热地区夏季气温最高可达40℃以上,西北、西南地区的气候条件变化又极为复杂。
环境温度对汽车,特别是对汽车发动机的热工况影响很大。
在寒冷地区,发动机起动困难,运行油耗增加,机件磨损量增大;风窗玻璃容易结雾、结霜和结冰;在冰雪道路上行车,汽车的制动和操纵条件不良,易引发道路交通事故。
在寒冷气候条件下,为了保证驾驶人处在适当的工作条件、乘客的舒适和安全、货物的防冻和防损需对汽车采取相应结构措施。
在炎热气候条件下,汽车发动机容易发生工作过热现象,工作效率降低,燃料消耗率增加。
汽车电气系统的元器件、燃料供给系组件、汽车轮胎等易因过热导致故障。
环境温度过高,若散热不良或燃料品质不佳,容易在燃料供给系形成气阻或气湿,影响发动机正常工作。
高温可能造成润滑脂溶化,被热空气从密封条件不良的缝隙挤出。
高温也会逐渐烘干里程表、雨刷器等机件中的润滑脂,增加机件磨损,导致这些机构出现工作故障。
高温还会导致制动液粘度下降,在液压制动系中可能形成气阻,导致汽车制动效能降低甚至失效。
汽车行驶工况对城市道路
创新点是否明确,创新性与实用性是否兼备。
不作评价
成果预见性
所研究项目的成果应用前景是否看好,撰写项目应用前景预测。
不作评价
研究内容
研究内容是否按照项目名称、技术路线及目标任务等要求来设置。
只写项目研究内容。(10分)
技术路线
技术路线是否科学、合理,思路是否正确完整。
不作评价
研究方法
研究方法是否先进可行,校内条件是否可以达到。
目前我国实施了电动汽车重大专项研究,研制符合环保法规的电动车辆。在环保车辆设计开发过程中,对车辆行驶工况的分析是电动车辆以及混合动力车辆设计的基础,决定着控制策略的优劣,经过充分的工况分析才能对部件提出合理的参数要求,设计出适合使用条件的电动车辆。由于不同的城市车辆保有量、道路交通特征以及交通流分布各不相同,其实际车辆行驶工况存在一定的差异,与国际标准工况也很难一致。我国所采用的ECE(EconomicCommissionfor Europe)工况是根据欧洲国家的交通状况、城市结构等解析出的,其制订的目的是为欧洲国家提供满足其实际行驶状况的车辆行驶工况。近年来的研究初步表明,我国交通状况、城市结构甚至交通规则等与欧洲国家均有很大差异,因此ECEl5工况并不能完全反映我国车辆的实际行驶状况。研究开发基于我国交通特征的车辆行驶工况,制定适合我国特色的车辆设计、试验评价方法在我国汽车工业发展中具有重要意义。
由于交通网络的发展,道路出现许多主干线和高速道路。基于FTP修订事项,洛杉矶地区研究者们开发了许多更加反映真实交通状况的循环,而且一些主要成果作为补充的FTP(即Supplementary FTP)应用于2001年度后生产车型的排放铡试。高速工况(Highway Cycle)主要用于高速公路上行驶的车辆。SFTPUS06工况就反映了主干线和高速公路真实的行驶工况,因而被FTP追加为一个附加的工况。为了考核车辆开空调满负荷运行的车辆排放情况,还开发了SFTP SC03工况(Start control 03)。【9】
上海市行驶工况构建与研究
图1本文行驶工况构造步骤2原始行驶数据处理与分析以每个怠速初始点为节点对运动学片段进行划分,即从一个怠速的开始到下一个怠速的开始作为一个运动学(10.092、-6.960、-0.283、0.474)。
图2最高速度与概率图st其中T i为运动学片段的目标时长,片段平均怠速时长,T mean,st为运动学片段平均时长。
设定的目标工况时长为1800片段时间与整体数据库总时间之比,时长可计算出低中速工况的目标时间,可得,T为970秒。
根据分类后的低速运动学片段统计可得图3累积频率图将满足条件的片段分别组合后,各个候选组合的速加速度贡献率与原数据整体的速度-加速度贡献率作相关性分析,利用卡方检验找出卡方值χ2最小的候选组卡方值越小,候选组合与总体样本特征偏差越小,于符合。
因此最终可以得到最符合目标要求的中低速工况高速状态运动片段分为五类截断。
由五类截断在高速片确定目标高速工况中各类截断形成高速工况备选方其中两小片段结合点处两者误差不超过。
结合处点的速度取值为前一截断末速度与后一截断初速度的平均值。
避免结合点处前一截断末加速度与后一片段初加将满足要求的截断分别组合后,各个候选组合的速加速度贡献率作相关性利用卡方检验找出卡方值最小的候选组合,卡方值越趋于符合。
因此最终可以得到最符合目标要求的高速工况运动片段图5目标行驶工况图对比欧洲NEDC工况,上海市车辆道路行驶工况加减速时间比例较高,平均速度较低。
7结束语本文通过大数据采集,提取运动学片段,通过算法设计与编程计算得出上海市乘用车的行驶工况,反映出上海城区的车辆道路行驶工况与欧洲NEDC工况存在较大差异,欧洲NEDC工况不能反映上海市的实际道路状况。
本文所设计的上海市行驶工况的构建方法简单、可靠,为更好地分析本地机动车排放及制定相应的控制策略作出了贡献,为我国车辆道路行驶工况的深入研究奠定了基础。
参考文献:[1]袁素粉.城市车辆行驶工况的研究及传动系统的优化匹配[D].汉理工大学,2013.[2]蔺宏良,余强,张雪莉.市区道路车辆行驶工况研究进展[J].机械科学与技术,2014,33(2):282-288.[3]GB-18352.3-2005,轻型汽车污染物排放限值及测量方法[S].北京:中国人民共和国国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局,2005.[4]王海鲲,陈长虹,黄成,等.上海市城区典型道路行驶特征研究[J].交通环保,2005,26(3):35-39.图4速度-加速度贡献率分布图。
中国汽车行驶工况_第2部分:重型商用车辆-编制说明
n类:统一的速度-加 速度分布
确定各区间片段个数 及长度
卡方检验
工况构建
CHTC
图 2-2 重型商用车的工况构建技术路线图 2
1) 试验规划 在试验规划中,通过分析常驻人口、GDP、汽车保有量、道路面积(万平方米)、
公共汽(电)车数量(辆)、车均道路面积(平方米/辆)等十个指标,结合新能源示 范城市,完成典型城市的选择。考虑车型保有量、驾驶员性别年龄结构等因素确定了 车辆和驾驶员的选择方案并据此进行数据采集的工作。 2)数据采集及预处理
根据速度区间的权重和工况曲线的总时长确定各速度区间的时长;根据各速度区 间的时长和对应速度区间运动片段及怠速片段的平均时长和时长分布确定各速度区 间需要选择的运动片段数目和候选片段时长;利用卡方检验确定最优的片段组合作为 中国工况曲线。 7)工况验证
通过试验验证对所构建工况的可操作性进行验证,并基于现有的测试规程分析不 同工况曲线对油耗和排放的影响,确定最终的中国工况曲线。
2.2.2 数据采集
项目组在 41 个代表性城市,建立了超过 1200 辆车的重型商用车采集车队,覆盖 城市客车、客车(不含城市客车)、货车、半挂牵引车、自卸汽车等,累计收集了约 2100 万公里的车辆运动特征、动力特征和环境特征数据。采集城市覆盖京津冀地区、 东北地区、华东地区、华中地区、华南地区、长三角、珠三角、西南地区、西北地区
利用自主行驶的方法采集各种类型重型商用车的车辆运行数据(采样频率为 1Hz); 为了保证数据的真实性,采集过程中不规划数据采集道路,让车辆自由行驶。通过超 过一年的自主行驶,针对多类型的重型商用车分别建立了独立的工况数据库。
将车辆运行数据切分为怠速片段和运动片段以满足工况构建的需求;制定了包含
《轻型汽车道路行驶工况》编制说明
《轻型汽车道路行驶工况》编制说明一、工作简况1.1任务来源《轻型汽车道路行驶工况》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。
文件号中汽学函【2018】号,任务号为:2018-27。
本标准由中国汽车工程学会环境保护技术分会提出,中国汽车技术研究中心有限公司、东风汽车集团股份有限公司乘用车公司、日产(中国)投资有限公司等单位起草。
1.2编制背景与目标我国GB18352-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)标准中引入了实际行驶污染物排放(Real Driving Emission)测试,简称RDE,用以监控车辆实际行驶过程的排放水平。
RDE试验复杂、受边界条件影响较大,标定周期长,给企业车型的开发标定造成了较大困难。
标致、博世、本田、丰田等公司为了增加RDE测试通过率,利用欧洲的激烈行驶工况RTS95在转毂上进行RDE试验研究,从而减少由天气、交通、驾驶性等带来的试验失效,达到了降低RDE标定的成本和周期的效果。
RTS95工况基于欧洲行驶工况数据开发,与我国实际道路有较大差异,对比我国和欧洲道路行驶片段的相对正加速度(Relative positive acceleration,RPA)80%分位线可以看出,在低速区间存在显著差异,依据RTS95工况进行标定开发时存在过度设计,导致开发难度很大。
目前我国缺乏类似RTS95工况的道路行驶工况。
基于此,本标准提出构建一套能够基本覆盖国六RDE实际道路工况的轻型汽车道路行驶工况,为企业的RDE 开发和标定提供支撑。
图1.我国和欧洲RPA80%分位线1.3主要工作过程本标准起草组于2018年3月启动预研工作,2018年6月27日在昆明召开了“中国工况”系列标准立项审查会,会议上由中国汽车技术研究中心有限公司对本标准的任务来源、技术内容、编制说明等进行了简要介绍,并宣布成立标准起草组。
2019年1月组织环保分会专家对标准的技术路线进行了讨论和确定;2020年3月至5月进行了标准编写工作;2020年5月至6月对标准进行了申报、修改及讨论。
世界现有工况情况
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
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%。
宜昌市机动车行驶工况研究
3 6 。工况 合 成 具 体 方 法 为 : 先从 总 体 数 据 中 450S 首
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基金项 目: 国家“ 6 ” 8 3 计划课题 (0 6 0 A 0 ) 2 0 AA 6 3 5 收稿 日期 :0 l o — 4 2 1 — 3 1 通信作者 : 贺克斌 , 博士 , 教授
整车行驶工况与性能匹配
电动汽车基本技术的应用谢卫星樊嘉炜2009年4月8日第一章整车的行驶工况与性能的匹配当电动汽车与传统的内燃机汽车相比时,它们行驶时的车轮与地面之间相互接触所产生的力学过程有着无本质上的区别,而且这两类汽车在传统的汽车转向装置系统、悬架装置系统及制动装置系统﹙传统汽车有着五大装置系统,动力装置系统、电器控制装置系统﹚也有着基本相同之处。
但它们的差别主要是采用了不同的动力源和电子接口控制装置系统。
这里我们不讨论电子接口控制装置系统技术的应用,指对电动汽车的动力源加以讨论和应用。
我们知到传统的汽车动力是有内燃机所产生的热能而转换成机械能,从而推动汽车的行驶,而现代的电动汽车则是全部或部分由蓄电池、燃料电池等作为电能而转换成机械能驱动汽车的行驶。
因此,电动汽车在制动性能、操纵稳定性、平顺性及通过性与内燃机汽车应当是基本一致的。
但是受到多种因素的制约,当前的电动汽车在动力性﹙动力有现﹚、续驶里程﹙行驶里程有现﹚、成本和可靠性﹙有由电子接口控制装置系统技术在振动下可靠性就差,提高可靠性成本就要有所增加。
当前的电动汽车单价都在百万以上﹚等方面还与内燃机汽车有这一定的差距。
为了设计制造出性能优越、价格便宜的电动汽车,首先需要对电动汽车的实际使用工况进行详细的调查,燃后进行针对性的设计,提出各个部件的参数要求,使各个动力源可在较优的工作范围内工作,并且优化和提高电动汽车的各种性能,而降低成本。
例如,在燃料电池混合动力汽车上,根据对应行驶工况下的均衡功率和功率范围,使可以大致确定出燃料电池和蓄电池组的容量,通过控制策略的伏化,可使燃料电池的输出功率变化的范围较少,从而有利提高燃料电池的总体效率、可靠性和使用寿命等。
城市道路坡度和车速对机动车排放的影响
城市道路坡度和车速对机动车排放的影响郑春燕;张海;郭栋;王娟;赵金宝【摘要】为了分析城市道路坡度变化对机动车排放的影响,基于车载排放测试平台获取实际道路排放数据,并通过比功率反推完善数据.分析了在4个坡度区间的城市道路下,轻型车3种排放污染物(C0、HC、NOx)在不同速度区间的排放特性.研究结果表明:当车速处于20 ~ 50 km/h时,每升高一个坡度区间,3种污染物的质量排放率分别提升约22.8%、23.6%、24.4%.在坡度一定的路面上,当车速处于20~40 km/h时,3种污染物处于高排放状态,其质量排放率比低排放状态分别提升约64.3%、80.0%、95.0%.【期刊名称】《河南科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】6页(P35-39,44)【关键词】车载排放测试;城市道路坡度;速度;排放特性【作者】郑春燕;张海;郭栋;王娟;赵金宝【作者单位】山东理工大学管理学院,山东淄博255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】U491.10 引言机动车排放污染已成为城市大气污染的重要来源,是造成雾霾、光化学烟雾污染的重要原因,因此,对城市机动车排放污染物的治理和控制已成为研究热点[1-3]。
机动车排放状况不仅取决于车体本身以及油品质量,而且与道路坡度等因素密切相关[4-5]。
国内外学者开展了一系列道路坡度对机动车排放影响的研究。
文献[6-7]研究发现:相同车速下机动车在3.76%坡度的路面上行驶时,CO、HC、NOX的排放率比水平路面增加1倍。
文献[8]指出:机动车在坡度大于5%的坡路上行驶时,CO、HC、NOX的排放率比水平路面提升超过60%。
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本科生科研训练-项目申请表2011 年 12 月 22 日项目名称: 汽车行驶工况对城市道路及环境的影响分析与研究项目负责人:所在学院:班 级:联系电话:指导教师:学校代码:10128学 号:200820302080成绩考核表项目名称汽车行驶工况对城市道路及环境的影响分析与研究成绩完成人姓名尹春龙班级交通运输08-4班评阅内容评阅要求得分资料调研完成相关科研资料的调研。
撰写项目概述。
(10分)立项意义研究现状选题是否紧密结合生产实际或贴近学科前沿。
撰写项目研究意义和课题研究现状。
(40分,各20分)创新性创新点是否明确,创新性与实用性是否兼备。
不作评价成果预见性所研究项目的成果应用前景是否看好,撰写项目应用前景预测。
不作评价研究内容研究内容是否按照项目名称、技术路线及目标任务等要求来设置。
只写项目研究内容。
(10分)技术路线技术路线是否科学、合理,思路是否正确完整。
不作评价研究方法研究方法是否先进可行,校内条件是否可以达到。
不作评价研发能力研发队伍的合作精神,知识积累及指导老师的相关科研项目的资助力度是否有利于本项目的开展。
不作评价完成情况本次科研训练作业是否按期完成;撰写内容、撰写格式是否规范。
(20分)格式规范撰写内容、撰写格式是否规范。
(20分)得分合计综合评语一、项目概况项目名称:汽车行驶工况对城市道路及环境的影响分析与研究英文:Automotive driving cycle on urban roads and environmental impactanalysis and research项目概述:(400字以内,五号字,行距16磅)车辆行驶工况又称为汽车运转循环,是针对某一类型车辆(如乘用车、公交车、重型车辆等)指定用来代表特定环境(如城区,快速等)的车辆行驶速度一时间历程。
行驶工况是对车辆的实际行驶状况进行调查,并对试验数据进行分析,运用统计学方法建立起来的。
选择北京、上海、广州等几个典型城市,调查研究典型城市的车辆实际行驶工况。
项目的目标是制订我国典型城市乘用车、公交车的实际行驶工况。
其成果为我国电动汽车续驶里程、排放、能耗试验方法及定型试验规程的“工况”提供来源。
借鉴国内外同类研究的方法成果,结合我国具体实际探讨车辆实际行驶工况的开发方法,并将自行开发的工况与国际标准工况进行对比研究,通过试验室和道路环境的具体应用修正代表性工况。
使其适合于车辆的设计和检测。
关键词车辆行驶工况数据调查分析实际行驶工况车辆的设计和检测类别□ A.自然科学类学术论文□ B.科技发明制作A类□ C.科技发明制作B类注:科技发明制作A类:指科技含量较高、制作投入较大的作品;科技发明制作B类:投入较少,为生产技术或社会生活带来便利的小发明、小制作。
申请资助金额大写:十万元整小写:100000.00项目起止时间2012-01——2014-01结题形式(打√)□A、论文□B、著作□C、报告□D、软件申请人情况姓名尹春龙性别男民族汉族出生年月1990-01-21 专业交通运输班级交运08-4 学号200820302080 所在学院内蒙古工业大学能动学院项目组主要成员姓名性别学历院系、专业、年级项目分工签名尹春龙男本科能动学院交通运输08-4班调查、研究、分析尹春龙二、项目可行性分析1.项目研究意义:随着经济建设的发展 ,汽车数量还将迅速增加。
特别是我国政府已将汽车工业列为发展其他工业的基础产业【1】。
为了有效地控制城市汽车排放污染 ,必须掌握汽车的排放量 ,制定出排放削减量 ,从而确定污染控制技术。
单车的排放因子是机动车排放状况的最基本参数 ,也是确定机动车排放总量及其环境影响的重要依据 ,而建立汽车行驶工况模式是测试单车排放因子最基础的工作【2】。
目前我国实施了电动汽车重大专项研究,研制符合环保法规的电动车辆。
在环保车辆设计开发过程中,对车辆行驶工况的分析是电动车辆以及混合动力车辆设计的基础,决定着控制策略的优劣,经过充分的工况分析才能对部件提出合理的参数要求,设计出适合使用条件的电动车辆。
由于不同的城市车辆保有量、道路交通特征以及交通流分布各不相同,其实际车辆行驶工况存在一定的差异,与国际标准工况也很难一致。
我国所采用的ECE(Economic Commission for Europe)工况是根据欧洲国家的交通状况、城市结构等解析出的,其制订的目的是为欧洲国家提供满足其实际行驶状况的车辆行驶工况。
近年来的研究初步表明,我国交通状况、城市结构甚至交通规则等与欧洲国家均有很大差异,因此ECEl5工况并不能完全反映我国车辆的实际行驶状况。
研究开发基于我国交通特征的车辆行驶工况,制定适合我国特色的车辆设计、试验评价方法在我国汽车工业发展中具有重要意义。
我国轻型车排放测试规程采用欧共体的 ECE 15工况 ,该工况属于新车型式认证和产品一致性检查采用的测试工况。
若用该工况去测试在用车 ,由于各城市不同的道路特征、交通流量分布、地理特征、自然环境等等 ,均会影响到汽车的行驶速度 ,而车速是影响能耗和排放的重要因素 ,据此 ,采用 ECE 15 工况难以真实地得到城市在用车的实际排放因子和排放量。
因此 ,开展对城市汽车行驶工况的研究是十分必要的。
参考文献:[1] 国家环境保护总局中日友好环境保护中心,日本J ICA专家组.“中日技术合作汽车工业发展与城市环境问题研讨会”论文集[C] . 北京:中日友好环境保护中心,1995.[2] 世行贷款中国环境技术援助项目B-9-3课题组.中国机动车排放污染控制战略研究综合报告[ R ] . 北京: 国家环境保护总局污染控制司大气处,1997.2.项目研究现状当前世界的车辆行驶工况被分成三组:美国行驶工况、欧洲行驶工况和日本行驶工况,并且以美国FTP(Federal Test Program)为代表的瞬态工况(Transient Driving Cycle)和以ECE(Economic Commission for Europe)为代表的模态工况(Modal Driving Cycle)广为采用【1】。
世界各国采用的行驶工况主要来自汽车工业发达国家,同时这些国家仍不断地对车辆行驶工况修正和补充【2-5】。
(1)欧洲研究现状欧洲各国之间经济、交通等联系密切,欧洲国家排放控制法规始于1970年,1972年开始实行欧洲统一的工况试验法,1974年出现了欧洲的综合法规,即联合国欧洲经济委员会的ECERl5,至1984年修订为ECERl5-04【6】。
我国的排放测试规程中引用了欧洲工况【7】.目前欧洲使用的是ECE+EUDC工况。
ECE+EUDC(Extra Urban Driving Cycle)工况可以分为两部分。
第一部分为传统的城市道路行驶工况,是城市行驶过程的一个简化代表。
该部分由15种行驶方式组成,通常称为“十五工况法”,共进行4个十五工况循环,测试时间持续780s,总行驶里程为4.052km,平均车速18.7km/h。
第二部分为一个附加的市郊行驶工况(EUDC),代表市郊车辆运行过程,测试时间为400s,行驶里程6.955km,平均车速62.6 km/h,该部分最高速度为120km/h。
欧洲由于开发新型动力车辆的需要,也开展了许多工况的研究,最著名的成果之一就是Modem—hyzem行驶工况.(2)美国工况20世纪60年代,研究人员发现美国加州洛杉矶市的空气质量很差,这主要是人们上下班所用汽车废气排放造成的。
经过调查,构造了一条具有代表性的上下班路线(简称LA4),这条道路上车辆的速度一时问的解析结果,在1972年被美国环保局用作认证车辆排放的测试程序(简称FTP72)即LA一4C工况。
按照LA一4c工况来控制车辆排放削减,可以认为考虑了最严格的情形。
1975年在FTP72基础上加上600S热浸后和热态过渡工况(重复冷态过渡工况)三个阶段构成即FTP75工况,该工况持续2475s,最高速度91.2km/h,平均速度3l.4km/h。
【8】由于交通网络的发展,道路出现许多主干线和高速道路。
基于FTP修订事项,洛杉矶地区研究者们开发了许多更加反映真实交通状况的循环,而且一些主要成果作为补充的FTP(即Supplementary FTP)应用于2001年度后生产车型的排放铡试。
高速工况(Highway Cycle)主要用于高速公路上行驶的车辆。
SFTPUS06工况就反映了主干线和高速公路真实的行驶工况,因而被FTP追加为一个附加的工况。
为了考核车辆开空调满负荷运行的车辆排放情况,还开发了SFTP SC03工况(Start control 03)。
【9】另外美国还有车辆维护检查的排放试验循环IM240,纽约城市工况以及OBD工况。
(3)日本工况日本1991年前使用的车辆行驶工况是Japanl0T况。
Japanl0工况相当于车辆在城市中心的行驶状况,车辆在进行Japanl0工况试验之前,需要进行热车,即车辆以不低于40km/h的速度最少行驶15min。
日本Japan11工况用于模拟车辆由郊外驶入城区或在郊外的行驶状况。
由于Japan11工况是一个在冷起动状态下使用的行驶工况,故车辆在实际测试之前,需要在20~30℃的环境下至少放置6小时【10】。
上个世纪70年代,由于城市结构、交通流量等的变化,日本开始对Japanl0工况加以修改,目前日本使用的就是经Japanl0改进后的Janpanl0·15工况。
Japanl0·15工况运行时间是660s,最高速度为70km/h,平均速度为22.7km/h,由三个10工况循环和一个15工况循环构成。
近年来,由于交通状况的改变,日本正在开发新的工况(CD3);同时,开发方法和最终的的表现形式均有变化,预计在2008年得到应用。
(4)其他形式工况由于各城市有着不同的道路特征、交通流量分布等,其实际行驶工况和标准行驶工况有所差异,而且实际行驶工况对车辆的影响要比认证工况在排放、燃油消耗等方面严厉一些【11】,因此除了上述三种为世界先进国家广为采用的车辆行驶工况外,尚有许多地方型或城市型的代表性车辆行驶工况的研究和应用。
这类行驶工况称为实际工况,实际工况为瞬态工况。
如1978年开发的澳洲雪梨行驶工况,1982年开发的墨尔本行驶工况,1989年开发的法国行驶工况,日本的大城市(东京都、大阪市等)通过以对象干线道为中心调查后制作的各自独有的行驶工况、纽约城市工况、纽约公交车工况等。
依据我们统计,用于各种不同用途的工况大约有70种,这些工况的存在极大地促进和丰富了车辆的设计与开发。
(5)国内车辆行驶工况的研究在法规采用的行驶工况中,我国现行的国标GB 18352.2-2001《轻型汽车排放污染物测试方法》和GBIT 18368--2001《电动汽车一能量消耗率和续驶里程一试验方法》都是基于ECEl5工况的。