WLTC和CLTC-P循环工况及其排放污染物和油耗分析

当前中国轻型车排放和油耗认证循环工况正处于NEDC(New European Driving Cycle,新欧洲驾驶循环)和WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)并行、CLTC(China Light-duty Vehicle Test Cycle,中国轻型汽车行驶工况)逐步导入的特殊时期。对WLTC和CLTC-P(China Light-duty Vehicle Test Cycle-Passenger,中国乘用车行驶工况)进行分析,对比两种不同驾驶工况的特点,并选取同一辆车进行WLTC和CLTC-P排放污染物和油耗测试,对两种循环下排放和油耗测试结果进行比较,分析不同工况下整车排放和油耗特性,为后续整车开发和标定提供工程参考。     

轻型车(乘用车)城市工况的合成方案

由于目前我国关于轻型车（乘用车）油耗与排放标准中采用的循环工况为欧洲的NEDC工况,不能全面地反映我国道路工况特点。针对这种情况,本文提出一种城市道路工况的解析与合成方案,用到了主成分分析法,聚类分析法,局部模态法等方法。     

轻型车（乘用车）城市工况的合成方案

由于目前我国关于轻型车（乘用车）油耗与排放标准中采用的循环工况为欧洲的NEDC工况,不能全面地反映我国道路工况特点。针对这种情况,文中提出一种城市道路工况的解析与合成方案。用到了主成分分析法、聚类分析法、局部模态法等方法。     

非驱动轮惯量在油耗测试过程中的影响分析

为了提升整车在单轴底盘测功机上进行油耗试验时的测试精度,基于整车利用底盘测功机进行非驱动轮惯量测试,采用测试值代替经验值,并对油耗结果进行对比,验证在油耗测试时采用非驱动论惯量测试值加载对结果的影响。首先利用底盘测功机测试整车的车轮惯量,得到整车在底盘测功机上的加载质量;其次对整车的万有特性进行测试,得到整车在发动机不同转速、不同功率下的燃料消耗量;再通过整车万有特性对不同车轮惯量（经验值和测试值）加载下的中国重型商用车测试工况（CHTC）油耗和中国-世界重型商用车瞬态循环工况（C-WTVC）油耗进行仿真校核,最终得到车轮惯量测试值和经验值的油耗差值,其结果表明,使用车轮惯量测试值时,能够有效提高单轴底盘测功机的测试精度。     

基于NEDC循环油耗敏感性的发动机关键工况研究

正确评估NEDC循环油耗是整车性能开发、匹配的重要环节,为研究影响整车NEDC油耗的发动机关键工况,以NEDC循坏工况特点为基础,借助CRUISE计算平台,制定发动机关键工况判断策略,以某国产车型为研究对象,研究关键工况对整车油耗影响的敏感性。结果表明,发动机关键工况油耗相同,其他区域油耗不同的情况下,NEDC油耗基本一致,最大误差仅为1．39％,发动机关键工况统一调整5％时,NEDC油耗最大变动幅度达到1．82％,单独调整关键工况油耗5％时,NEDC油耗最大变动幅度达到0．54％。     

车用动力电池循环寿命测试工况的研究与展望

循环寿命是动力电池的核心技术参数,循环测试工况是动力电池寿命测试的核心内容。为进一步完善动力电池循环测试工况,文章首先分析了中国乘用车行驶工况（CLTC-P）、新欧洲驾驶循环（NEDC）等国内、海外标准及学术界车辆行驶工况,介绍了理论计算和实车测试两种车辆行驶工况向动力电池工况转化的方法,梳理了国内外动力电池循环工况情况,并展望了未来动力电池循环工况完善方向。文章将对动力电池循环工况的完善提供参考。     

试验工况切换对纯电动汽车续驶里程的影响及优化

过去国家标准使用的新标欧洲循环测试（NEDC）循环工况存在与实际行驶条件不符、测试周期长、计算方式单一等问题。《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法 第1部分：轻型汽车》（GB/T 18386.1—2021）中的工况切换（NEDC至中国轻型车测试周期（CLTC））和测试方法的更新大大推进了我国纯电动汽车续驶里程的测试和评价方法。文章基于缩短法,结合新能源汽车补贴政策,以纯电动汽车为研究对象,重点研究NEDC和CLTC工况下纯电动汽车续驶里程的差异,并分析其影响因素,提出优化策略。结果表明：在对20款纯电动车型的测试中,中国轻型车乘用车试验周期（CLTC-P）循环下测得的续驶里程平均略高于NEDC续驶里程,工况变更导致续驶里程平均增加2.2%。影响续驶里程的因素主要有滚动阻力、空气阻力和电机消耗。     

哈尔滨城区乘用车行驶工况的构建

以哈尔滨市乘用车作为研究对象,利用GPS设备对哈尔滨主城区运行的乘用车工况数据进行了测试,将采集到的车速数据曲线分割为多个短行程片段,提取了片段中最具有代表性的11个工况特征参数,利用主成分分析法和聚类分析法对特征参数进行了降维和分类处理。利用相关系数提取了代表性行驶工况片段,进而构建了具有代表性的哈尔滨市主城区乘用车典型行驶工况,并与NEDC和Japan10-15乘用车道路工况进行了对比分析。分析结果表明:哈尔滨城区乘用车工况的平均车速为15 km/h,低于NEDC和Japan10-15乘用车行驶工况;加速、减速特征参数比例分别为33.57%和29.70%,高于NEDC和Japan10-15乘用车行驶工况的相关参数;现有的欧洲和日本道路工况参数与构建的哈尔滨市城区乘用车行驶工况具有较大的差异,利用基于运行数据构建的行驶工况可以更好地反映地方乘用车的运行特征。     

基于油耗标准的乘用车性能要求分析

随着全球能源消耗的加剧,各国对汽车的燃油经济性均作出明确要求。文章在油耗评价体系分析基础上,运用匹配分析的方法,对不同重量车型NEDC工况行驶阻力功率、加速阻力功率、百公里油耗、节油措施及油耗法规进行分析,从而找出适合企业发展的乘用车节油技术路线。     

基于Cruise的混合动力汽车动力系统参数匹配

文章以某款混合动力汽车为研究对象,确定整车性能目标,根据车辆具体参数对发动机、电机、电池等动力系统主要部件参数进行计算与选型,设计了电控机械式自动变速器（AMT）和机械式无级变速器（CVT）两种传动方案;在Cruise软件中构建仿真模型,测试最高车速、加速度、爬坡度等动力性指标;使用新欧洲驾驶循环（NEDC）工况进行经济性仿真对比测试不同传动方案对油耗的影响。仿真结果表明,整车动力性满足要求,动力系统参数选择合理,CVT传动方案发动机运行效率更高。     

工况驾驶规范性及客观评价指标相关性的试验研究

通过引入驾驶评价指标和制动压力的控制及其要求规范了驾驶行为，为提高测试的准确性以及可重复性提供了保障。利用8名具有多年底盘测功机驾驶经验的驾驶员及两台轻型汽油车，在底盘测功机上开展了大量的新欧洲驾驶循环测试 （New European Driving Cycle，NEDC） 和全球轻型车统一循环测试 （Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle，WLTC），并以10 Hz为采样频率连续记录数据进行综合计算，得到驾驶评价指标结果。通过相关性分析，认定驾驶风格对油门扰动性的影响在 NEDC工况下比在 WLTC工况下的更大，主因是驾驶员在稳定工况下拥有更多的自由度。对于NEDC工况，可以通过设定IWR及EER限值来实现规范驾驶；对于WLTC工况，可以通过设定IWR和RMSSE限值来实现规范驾驶。此外，通过限制工况驾驶过程中的最大制动压力还为规范驾驶提供了有效途径。不仅为降低不同驾驶员对燃料消耗量测试的影响提供了参考，在我国汽车领域实现“双碳”目标的背景下，也为乘用车碳排放大数据采集的准确性提供了借鉴。     

进气门延迟关闭对小型商用车柴油机性能的影响

为满足严格的排放法规和燃油经济性要求,乘用车柴油机呈现出低压缩比的趋势。较低的压缩比在降低排放方面具有优势。但是,较高的压缩比对获得更高的理论热效率有益。米勒循环的进气门延迟关闭策略可使压缩比低于膨胀比,这样可以降低压缩行程终点的温度。将米勒循环应用于轻型商用车柴油机,并对其降低排放和燃油耗的效果进行了验证。通过应用米勒循环,降低了日本排放测试循环JE05运行工况下的发动机燃油耗和碳烟排放,并且对氮氧化物排放没有产生负面影响。     

怠速转速对整车燃油经济性的影响

用理论与试验相结合的方法对整车降低怠速转速后的节油效果进行了研究,结果表明怠速转速降低50r/min,怠速油耗降低6%左右。在城市道路行驶怠速工况较多,降低怠速转速后整车节油效果较好,但是NEDC测试循环怠速工况时间短且怠速油耗量小,加之测试与设备误差等原因,很难直接测试出降低怠速的节油效果,为此提出了采用NEDC工况拆解法来计算降低怠速转速后的油耗与节油效果。     

基于NEDC的汽车驱动桥传动效率测试工况研究

通过分析NEDC循环下的驱动桥的实际使用工况,从驱动桥输入转速、输入扭矩、齿轮油温入手,建立了一种基于NEDC工况要求的测试方法,得到了驱动桥的标准测试工况和两种特征工况;优化后的测试工况提高了驱动桥传动效率测试精度,可用于指导动力经济性前期仿真、快速识别油耗关键质量控制点。     

轻型汽油车实际道路行驶工况与实验室工况油耗对比分析

选择两台满足国六排放标准的轻型汽油车在进行了WLTC和NEDC循环工况下的实验室工况试验,并对其按照RDE测试规程进行了实际道路行驶工况试验,探讨实际道路行驶工况的油耗结果与实验室工况油耗的对比。用碳平衡的方法计算各工况油耗,结果表明实际道路行驶工况的油耗结果和实验室工况结果偏差都在5%之内,WLTC工况与实际道路行驶工况之间的偏差更小。在低速阶段实际行驶油耗与实验室差异较大,而在高速阶段,WLTC循环工况油耗与实际道路油耗很接近。     

空调对轻型乘用车油耗影响的试验研究

为研究车内空调对轻型乘用车油耗的影响,根据国家标准对6辆乘用车进行NEDC循环下的试验研究,并基于国家标准对空调能耗的评价方法研究了汽车空调能耗与车厢容积的关系,最后对比了NEDC、WLTC和CLTC循环下汽车空调对整车油耗的影响。结果表明:汽车空调开启时整车平均油耗增幅为28%,主要集中在怠速段和低速段;空调系统、动力系统一致时,空调油耗增幅与车厢容积可按线性关系表示;CLTC循环下,空调高负荷工作时间长,空调油耗增幅最大,更适合评价空调系统能耗和其节能技术效果。     

燃用不同柴油替代燃料的柴油轿车经济性分析

通过NEDC循环试验和道路试验,对柴油轿车燃用市售柴油(国Ⅱ柴油、沪Ⅳ柴油)、柴油与生物柴油混合燃料BD10和天然气合成燃料GTL进行试验,比较它们的燃油经济性。结果表明:在NEDC循环试验中,燃用BD10和GTL时的100km油耗比燃用市售柴油时分别升高3.06%和1.93%;在道路试验中,燃用BD10和GTL时的100km油耗比燃用市售柴油时分别升高2.23%和4.46%。     

基于48V微混构型的传动系统速比优化研究

为进一步优化48V微混系统对传统燃油车带来的燃油经济性改善效果,文章建立了Cruise与Isight联合仿真模型,利用Isight中的Pointer混合优化算法,以百公里加速时间、最高车速和最大爬坡度为约束条件,NEDC循环油耗为目标函数,对BSG电机传动带、变速箱及主减速器速比进行仿真优化研究。结果表明,在满足动力性要求的前提下,原48V系统优化后NEDC工况的综合油耗降低了2.51%。     

不同工况下汽车制动磨损颗粒物排放特征研究

选取某车型后制动器总成，利用乘用车制动器惯性试验台和颗粒物监测采集设备进行制动磨损颗粒物排放测试。在四种循环测试工况下进行制动磨损颗粒物的收集，并对磨损颗粒物的排放因子、粒径质量分布特征和数量分布特征进行分析。结果显示，不管是PM2.5还是PM10,NEDC循环测试工况下磨损颗粒物的排放因子最小，WLTP-Brake循环测试工况下磨损颗粒物的排放因子最大。粒径质量分布特征方面，粒径在2.5～5.0μm范围内的颗粒物质量占比较高，NEDC工况下细颗粒产生较多，在10 nm～0.1μm粒径范围内的颗粒物质量占比明显高于其他三种工况。粒径数量分布特征方面，四种工况下粒径小于0.07μm的颗粒物数量占总颗粒物排放数量的绝大多数，WLTC和WLTP-Brake循环测试工况下超过98%,NEDC和CLTC-P工况下超过了92%。     

轻型乘用车在中国的怠速起停循环外油耗测试评价

对3款典型怠速起停轻型乘用车,试验并分析了其实际节油潜力和排放。在实验室和实际道路上,在多种测试循环下,测量了功能ON与功能OFF的油耗。结果显示:在两种代表中国城市道路行驶状况循环下,各车节油表现显著,均优于新欧洲驾驶循环(NEDC)的结果。在中国几个城市道路上开展的车辆油耗对比实证试验节油表现,也优于NEDC循环下的结果。比较多个循环下怠速起停功能ON与OFF,ON排放结果与OFF排放结果大致相当。借鉴美国循环外测试评价方法和欧盟Ecoinnovation测试评价方法,并结合中国的交通、气温特点来构划的中国怠速起停循环外奖励测试方法,可以测出中国实际道路上额外节油潜力。