世界現(xiàn)有工況情況

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)，對這種運動特征的調(diào)查和解析，繪制出能夠代表車輛運動狀況，表達形式為速度一時間的曲線，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：以美國工況FTP-75為代表的實際行駛工況（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；通用的評價標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)證工況范圍寬，對低于、、地域針對性不強，是一種由大量真實道路工況合成出的具有代表性的工況。如：日本的10.15工況、歐洲經(jīng)濟委員會的ECE-R15工況、美國聯(lián)邦城市及高速公路循環(huán)CSC-C/H，我國的城市客車四工況循環(huán)等。研究工況：研究工況對車輛的影響比認(rèn)證工況嚴(yán)厲，在車輛設(shè)計開發(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/M工況：用于車輛的排放測試，操作時間短，一般不超過10分鐘。世界范圍內(nèi)車輛排放測試用行駛工況分為3組:美國行駛工況（USDC）、歐洲行駛工況（EDC）和日本行駛工況JDC）。美國FTP（聯(lián)邦認(rèn)證程序）為代表的瞬態(tài)工況（FTP72）和ECE為代表的模態(tài)工況（NEDC）為世界各國采用。A.美國行駛工況美國行駛工況種類繁多，用途各異，大致包括認(rèn)證用（FTP系）、研究用（WVU系）和短工況（I/M系）3大體系，廣為熟知的有聯(lián)邦測試程序（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1972年美國環(huán)保局（簡稱EPA）用作認(rèn)證車輛排放的測試程序（簡稱FTP72,又稱UDDS）。FTP72由冷態(tài)過渡工況（0"505s）和穩(wěn)態(tài)工況（5061370s）構(gòu)成。

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個階段構(gòu)成FTP75,持續(xù)時間2475s。(3)考慮了道路變化的US06、車輛開空調(diào)滿負(fù)荷運行的SC03等，作為FTP的補充工況，形成SFTP(SupplementFTP)。clCXDCNDCcl::;KXDCNDC■lKyi-i::MXXXX;;cx::MXXXX;;cx::MXXXXn::Mxxxxm::hxxxxkiikkkkxkkmkiikkkkclCXDCNDCcl::;KXDCNDC■lKyi-i::MXXXX;;cx::MXXXX;;cx::MXXXXn::Mxxxxm::hxxxxkiikkkkxkkmkiikkkkkkkkk-kkekkkiikkkkk三m冷潰冷潰(4)而被EPA用于乘用車高速公路燃油經(jīng)濟性測試的循環(huán)(HWFET),由于道路坡度對于車輛油耗的影響，還開發(fā)了可變坡度的循環(huán)HWFET-MTN。除了上述工況外，尚有以下幾個研究成果。①具有更高的最大速度和平均速度、較少的怠速運行時間和停車次數(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，它包括冷啟動和行程結(jié)束部分，目的是測試車輛的實際操作研究結(jié)果則超出了FTP72的排放消減量。③HL07EPA協(xié)同汽車制造商開發(fā)的發(fā)動機循環(huán)，目的是測試車輛在超出一定速度范圍情況下的一系列加速能力；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的開發(fā)和修正美國現(xiàn)有工況循環(huán)。④針對未被FTP循環(huán)描述和覆蓋的車輛運行工況區(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。BAC被推薦作為測試重型車燃油經(jīng)濟性的操作規(guī)程(SAEJ1376)。(僅找到SAEJ227a的圖)

圖2.9SAEJ227a駕駛模式Ml*UIf K駐沖，5八El棒帆令為SAFJ?27a-A.7K黑中區(qū)n惟成時電靖年的功率及聚義時『叫丁第所后." 泰工1E&E」工打■彳駛0式,單他SAEJ227*ttttffAJiCDTur*f-l(￡l.532±L54總士].572±L5SUM4±]J?±J)B±228±2石里耳山1o1J9±l丸士】50±21 14土】8土I10±l~i3±l5±19±l3±\kLn3Q±225±?S5±225±2—?」翡士2t￡±2?航士Z112±?r-7CBD14是商業(yè)中心區(qū)域車輛測試循環(huán)，也是BAC復(fù)合測試循環(huán)的一部分，運用14個相同的循環(huán)模擬公交車停車一一運行的駕駛模式。CBD14近似于CBDBUS循環(huán)，但是時間步長可變。其它還有用于貨車的CBDTRUCK循環(huán)、城郊通勤往返測試的COMMUTER循環(huán)。比較著名的還有市內(nèi)測功機測試循環(huán)(UD-DSHDV)：模擬重型汽油機市內(nèi)區(qū)域的操作，運

行長度為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動工況。它們作為FTP標(biāo)準(zhǔn)工況被廣泛應(yīng)用。除了用于底盤測功機的工況外，對于重型車輛，還有使用在發(fā)動機臺架上的代表性工況，它用發(fā)動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩計算的車輛特性(最大功率比率、最大轉(zhuǎn)矩)來描述。測試工況循環(huán)包括一套穩(wěn)定的按照發(fā)動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩(歐洲和日本規(guī)則)定義的操作事項，或者是同時以瞬時發(fā)動機速度一一轉(zhuǎn)矩指示(美國規(guī)則)的''瞬態(tài)"循環(huán)。B.歐洲行駛工況用于在底盤測功機上認(rèn)證輕型車排放的EDC,在歐洲又稱為MVEG2A,現(xiàn)發(fā)展成為新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。包括市內(nèi)(ECE15)、市郊(EUDC)或市郊低功率車(EUDCL)。ECE15是一個包括4個代表市區(qū)駕駛狀況的運轉(zhuǎn)循環(huán)(Urban-DC),具有低速、低負(fù)荷和低排氣溫度的特性。1992年開發(fā)了代表高速行駛工況的EUDC或EUDCLOW片段，在ECEl5基礎(chǔ)上增加1個EUDC或EUDCLOW,就構(gòu)成ECE+EUDC。新歐洲運轉(zhuǎn)循環(huán)(簡稱NEDC)持續(xù)時間為1220s，平均速度為32.12kn曲，最大加速度為1.06m/s2。歐洲ECERl5.4所采用的運轉(zhuǎn)循環(huán)，針對手動和自動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，研究人員確認(rèn)FTP72循環(huán)能相對較好地滿足歐洲城市的平均交通狀況。出于開發(fā)新型動力車輛的需要，歐洲基于BRITEEURAMHYZEM項目開發(fā)了一組稱之為HYZEM循環(huán)的實際行駛工況，它屬于瞬時循環(huán)。HYZEM[12]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。C.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，對后5次取樣，即所謂熱啟動。小)日本電動車落駐工況101976年度以后生產(chǎn)的車型，采用111況，從冷啟動開始，重復(fù)4次循環(huán)，對全過程采樣，行駛距離和平均速度分別為4.08km和30.6km/h。1991年11月，采用了10.15工況，由4個10工況和1個15工況構(gòu)成。雖然10.15工況并未成為國際工況，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，我國現(xiàn)行的GB18352.2——2001《輕型汽車排放污染物測試方法》和GBfrl8368——2001《電動汽車一能量消耗率和續(xù)駛里程一試驗方法》都是基于ECE15工況的。GBfT12545——2001《乘用車輛燃料消耗量試驗方法》中模擬城市工況循環(huán)燃料消耗量試驗也使用ECE15I況。與先進發(fā)達國家相比，我國對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。J.::!!::!.1J.::!!::!.1二、計算轉(zhuǎn)矩和功率當(dāng)已知電動汽車的運行的速度時間圖像，計算出加速度曲線，我們根據(jù)電動汽車的動力系統(tǒng)模型計算出電動汽車的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的曲線。具體