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。
工况是什么意思
1、工况，是指设备在和其动作有直接关系的条件下的工作状态。发动机在燃料消耗率最低时的运行状态称“经济工况”；
2、在负荷超过额定值时的运行状态称“超载工况”。内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转速。
nedc工况法
摘要：
1.引言
2.NEDC 工况法的定义和作用
3.NEDC 工况法的测试过程
4.NEDC 工况法的优缺点分析
5.我国对NEDC 工况法的应用及改进
6.结论
正文：
1.引言
随着环境污染问题日益严重，节能减排成为全球共同关注的焦点。在汽车行业，降低能耗和排放是关键任务。为此，各国纷纷出台了各种政策和法规来约束和引导汽车制造商。其中，NEDC（New European Driving Cycle）工况法作为一种衡量汽车能耗和排放的重要方法，在全球范围内得到了广泛应用。本文将对NEDC 工况法进行详细介绍。
2.NEDC 工况法的定义和作用
EDC 工况法是一种欧洲制定的汽车行驶工况测试方法，用于评估汽车的能耗和排放性能。它通过模拟欧洲典型城市和高速公路驾驶情况，对汽车进行循环测试，以得到汽车的燃油消耗率和二氧化碳排放量。NEDC 工况法对于汽车制造商、政策制定者和消费者都有重要意义，可以帮助企业了解产品性能，为政策制定提供依据，以及指导消费者购车选择。
3.NEDC 工况法的测试过程
EDC 工况法包括四个阶段：怠速阶段、加速阶段、恒速阶段和减速阶段。测试过程中，汽车需在实验室内的测试台上进行，以保证测试条件的一致性。测试过程模拟城市、郊区、高速公路等不同驾驶场景，共计11 个工况。通过对汽车在不同工况下的性能进行测试，最终得出其燃油消耗率和二氧化碳排放量。
4.NEDC 工况法的优缺点分析
EDC 工况法的优点在于测试过程简单、易操作，且测试结果具有一定的参考价值。然而，它也存在一些不足之处。首先，NEDC 工况法主要针对欧洲驾驶环境设计，对于其他地区的实际驾驶情况可能不具有很好的代表性。其次，由于测试过程较为简化，可能导致测试结果与实际使用情况存在较大差距。
重型普遗载货汽车典型用户的整车行驶循环工况研究
重型普遗载货汽车是一种多功能货车，可用于运输各种类型和尺寸的货物。为了更好地了解这种车辆的使用情况和性能，研究其典型用户的整车行驶循环工况是非常重要的。
典型用户
针对重型普遗载货汽车的典型用户，可以分为以下几类：
1. 物流公司：这些公司通常要求在繁忙的城市和乡村之间频繁运输货物。他们可能需要运输各种货物，包括大型和重型的物品。
2. 建筑公司：这些公司通常需要运输建筑材料和设备，如混凝土、钢材和吊车。他们通常需要前往建筑工地，这些工地通常在城市外部或城市附近。
3. 农业公司：这些公司通常需要运输农产品和农业材料，如肥料和农药。这些公司通常需要在农村地区行驶，其中许多道路是狭窄、弯曲和崎岖不平的。
整车行驶循环工况研究
针对典型用户的整车行驶循环工况，我们可以结合上述用户的特点，制定相应的行驶循环工况。以下是一个典型的循环：
1. 城市物流：这个循环模拟了在城市和城市之间频繁运输货物
的情况。该循环包括一个城市区域、一个高速公路和一个乡村地区。在城市区域，车辆需要频繁地起步和停车，并经常受到拥堵的影响。在高速公路上，车辆可以以较高的速度行驶，但在进入乡村地区之前还要花费一些时间行驶回低速。
2. 建筑工地：这个循环模拟了运输建筑材料和设备到建筑工地的情况。该循环包括一个城市区域、一个乡村地区和一个建筑工地。在城市区域，车辆需要交通拥堵并遵循与其他车辆和行人的交通规则。在乡村地区和建筑工地，车辆需要行驶在狭窄和不平的道路上，并在工地现场行驶缓慢。
3. 农村区域：这个循环模拟了运输农产品和农业材料到农村地区的情况。该循环包括一个乡村地区和一个城市区域。在乡村地区，车辆需要行驶在狭窄和崎岖的道路上，并遇到农业机械和其他车辆。在城市区域，车辆需要遵守交通规则并交通繁忙。
车辆测试标准工况
车辆测试标准工况
在汽车行业中，车辆测试是非常重要的环节。通过进行各种测试，可以评估车辆的性能、安全性、燃油经济性以及排放水平。其中，标准工况是一种常见的测试方法，用于模拟真实驾驶条件下的车辆行驶情况。本文将深入探讨车辆测试的标准工况，包括其意义、相关标准以及对现实道路行驶状况的模拟程度。
1. 标准工况的意义
车辆测试的标准工况主要用于评估车辆的一些重要性能指标，例如燃油经济性、动力性能以及排放水平。通过将车辆置于标准工况下进行测试，可以提供一种标准化的评估方法，使不同车型之间的比较更具可比性。标准工况还可以为车辆制造商提供指导，帮助其改进车辆的设计和性能。
2. 相关标准
目前，不同国家和地区都有各自的车辆测试标准。以下是一些常见的标准工况：
2.1 欧洲标准工况（NEDC）
欧洲标准工况（New European Driving Cycle，简称NEDC）是欧盟制定的一种用于评估车辆燃油经济性和排放水平的标准测试工况。该
测试工况由两个阶段组成：城市循环和郊区循环，持续时间约为20分钟，总行驶距离为11公里。然而，NEDC标准工况已经被认为与真实驾驶条件有较大差异，无法准确反映车辆在实际道路上的表现。
2.2 世界轻型车辆试验法（WLTP）
为了解决NEDC的不足，世界各国汽车制造商与技术专家共同开发了
世界轻型车辆试验法（Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure，简称WLTP）。WLTP试验法在短途、中途和长途驾驶循环中模拟车辆行驶，总持续时间约为30分钟，总行驶距离为23.25公里。WLTP试验法更加准确地反映了车辆在不同驾驶条件下的燃油经
汽车运行工况
一．汽车选择：城市道路公交车，车型黄海DD6121HS7
二．工况选择：公交车加速工况
三．测试道路选择：抚顺市雷锋路
四．测试参数选择：发动机转速，节气门开度，汽车速度，加速度，承载量分布，档位使用频度
五．测试所需仪器设备：汽车黑匣子，计算机，运转记录仪，车速传感器六．测试时段：非工作日，8:30—10:30 1:00—4:00，避免车流高峰期七．测试样本量：将该路段细分成多个区段，对各区段进行测试，获得多组数据，以保证有足够的样本量
八．测试过程方案：研究城市客车运行的步骤包括：试验准备、试验测量、数据处理、循环工况合成。首先规划典型线路，制定出试验方案。然后对测试数据进行分析和整理，得出每条线路车辆实际运行的参数值，包括乘载量分布，发动机转速、节气门开度、车速等时间历程，并通过分析得出变速箱档位使用频次分布。对测试数据进行分析和整理，获得每条线路车辆实际运行的参数值。根据所测得的每条线路的分析结果，利用统计学概率分布理论进行工况合成，得到客车的实际运行工况。
九．测试数据分析：对各区间的统计结果进行总结，分别计算每条线路运行段的停
车时间，车速，加速度，减速度，将所有线路数据合成，运用数据统计理论进行分段频次统计和分布检验。
全路段各工况所占时间百分比
5.60%
■怠速■加速■减速■匀速
30.50%
由上表可知加速工况在整个路段所
占的时间是最长的
项目停车时间正加速度负加速度
均值15.60.35—0.41
方差12.20.210.26
比例25.3%38.6%30.5%
速度分析表
时间
wltc工况标准
WLTC（Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle）是全
球汽车行业为了推动汽车燃油消耗和排放标准的全球统一而制定的一种工况测试方法。它是一种综合考虑城市道路和高速公路驾驶条件的测试循环，旨在准确测量车辆在实际驾驶环境中的燃料经济性和排放性能。下面是WLTC工况标准的相关内
容参考：
1. 工况描述：
WLTC工况标准包含两个不同的循环：低速循环和高速循环。低速循环模拟城市道路驾驶，高速循环模拟高速公路驾驶。两个循环的时间比例为1：2，总运行时间为不超过30分钟。在
整个测试过程中，速度和加速度变化符合事先规定的速度曲线。
2. 驾驶特征：
低速循环时，驾驶员在速度变化过程中保持平顺的加减速，遵循合理的驾驶行为；高速循环时，驾驶员以更高的速度行驶，并在一段时间内维持最高速度。这种驾驶特征可以提供一种现实而综合的行驶环境。
3. 速度和加速度变化：
WLTC根据实际驾驶数据设计了符合现实道路驾驶特征的速
度曲线。该曲线在低速循环和高速循环中都有严格的要求，以确保测试结果的准确性。
4. 行驶距离和细节：
WLTC的行驶距离为23.25公里，其中低速循环占11.01公里，
高速循环占12.24公里。测试过程中包括起步、加速、减速和停车等常见驾驶行为，以模拟真实的道路使用情况。
5. 温度和环境条件：
WLTC要求在25°C±2°C的环境温度下进行测试，以消除温度对测试结果的影响。此外，还要求测试过程中的湿度和气压等环境条件符合特定标准。
6. 测试车辆参数：
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是指发动机转速和负荷两个方面。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是无穷多个, 在实际上是根据某种特点, 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。
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、发动机无负荷测功的基本原理：
对于某一结构的发动机，它的运动件的转动惯量可以认为是一定值，这就是发动机加速时的惯性负载。因此，只要测出发动机在指定转速范围内急加速时的平均加速度，即可得知发动机的动力性能。或者说通过测量某一定转速时的瞬时加速度，就可以确定出发动机的功率大小。瞬时加速度愈大，则发动机功率愈大。
一、瞬时功率检测原理把发动机的所有运动部件等效的看做一个绕曲轴中心线旋转的回转体。没有外载负荷的发动机，在怠速突然加大油门时，发动机产生的动力除克服各种阻力矩外，其有效转矩将全部用来加速发动机运动部件。其加速时的惯性阻力矩为这时的唯一负载。发动机加速过程中，某一转速下的功率与该转速和其转速变化率成正比。
二、平均功率检测原理实际应用时往往测量发动机加速过程中的平均功率，根据功能原理，发动机驱动曲轴转动所做的功A等于曲轴旋转动能的增量，平均功率为Pav=C/△T。发动机加速过程中，在某一转速范围内的平均功率与加速时间成反比。
2、如何测量气缸压缩压力？如何分析其测量结果
1、发动机运转至正常工作温度后停机
2、拧出各缸火花塞或喷油器，对于汽油机还应把中心高压线拔下可靠搭铁，以防止电击和着火
3、汽油机将节气门和阻风门全开。
4、将气缸压力表的橡胶接头压紧在火花塞或喷油器孔上
5、用起动机带动曲轴转动3到5秒，汽油机转速应大于130r/min-250r/min，柴油机转速应大于500r/min。此时压力表的指示值即为被测气缸的压缩压力。每缸重复测量次数不少于二次，取其平均值。
6、依次测量各缸，即可得各缸的压缩压力
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。
简述发动机工况
发动机工况是指发动机在运行过程中的各项工作参数和工作状态。它直接影响着发动机的性能和寿命。在发动机工况中，有几个重要的参数需要特别关注，包括转速、负荷、温度、压力等。
转速是指发动机每分钟旋转的圈数，通常以rpm（转/分）为单位。转速的大小直接影响着发动机的动力输出和燃烧效率。过低的转速会导致动力不足，而过高的转速则容易造成发动机过热和损坏。因此，在使用发动机时，我们需要根据实际需要调整转速，以保证发动机的正常工作。
负荷是指发动机承受的功率大小，通常以百分比或具体数值表示。负荷的大小与转速直接相关，过大的负荷会导致发动机过热和损坏，而过小的负荷会造成能量浪费。因此，在发动机工作时，我们需要根据实际需要调整负荷，以保证发动机的有效工作。
温度是指发动机各个部件的温度，包括冷却水温度、机油温度、排气温度等。温度的过高或过低都会对发动机的正常工作造成影响。过高的温度会导致发动机过热，增加零部件的磨损和损坏的风险；过低的温度则会影响发动机的燃烧效率和动力输出。因此，我们需要保持发动机温度在合适的范围内，以确保发动机的正常工作。
压力是指发动机各个部件的压力，包括进气压力、油压、冷却液压力等。压力的大小直接影响着发动机的工作效率和动力输出。过高
的压力会增加发动机的负荷，导致动力不足；过低的压力则会影响发动机的燃烧效率和动力输出。因此，在使用发动机时，我们需要保持合适的压力，以保证发动机的正常工作。
除了以上几个重要的参数外，还有一些其他的工况需要注意。例如，燃油的品质和供给也会对发动机的工作产生影响，因此我们需要确保燃油的质量和供给的稳定性。此外，气候条件也会对发动机的工作产生影响，例如在低温环境下，发动机的启动和燃烧效率会受到一定的影响，因此需要采取相应的措施来提高发动机的工作效率。
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
车辆测试标准工况
随着汽车产业的不断发展，对汽车的质量和安全性能要求越来越高。
为了确保车辆在各种道路及恶劣天气条件下的表现稳定，车辆测试成
为了汽车制造商不可或缺的一部分。其中，标准工况测试更是车辆测
试领域的重点之一。
标准工况测试是指在特定的环境条件下，对车辆进行一系列的测试和
评估。这个标准是由国家相关部门制定，并由汽车制造商在车辆设计
和生产前需要按照标准进行测试和验证。这些标准工况涉及到车辆的
各项性能，包括加速、制动、悬挂、转向、疲劳性能等。
标准工况测试包括日常用车工况、工业用车工况、交通安全用车工况等。其中，日常用车工况测试是最常见的一种测试方式，它模拟了各
种道路条件, 如公路、城市道路及高速公路等。在进行这种工况测试时，车辆将在实际的道路上行驶，并通过一系列测试的数据来检测车辆的
性能。
工业用车工况测试主要是为了测试车辆在重负荷和长时间运行下的性能。这种测试通常是通过在较严苛的工业场合下测试车辆的耐久性和
稳定性。
交通安全测试是为了检测车辆在疏通交通流量、避免碰撞和逃生等方面的性能。这种测试通常是在车辆的设计成本和安全性之间做一个平衡，以确保车辆的安全性能优秀。
除了以上几种标准工况测试，汽车制造商还会进行一些特殊的测试，如冷启动测试、高温测试、急加速测试、急刹车测试等。这些测试的目的是为了确保车辆在各种极端条件下的性能和安全性。
总之，标准工况测试在汽车制造和测试中扮演着非常重要的角色。只有在完成这些测试并通过了相应的标准后，汽车制造商才能推出更加优质和安全的车辆，以满足广大消费者的需求。
