汽车能耗测试循环工况概况

李红

1 引言

为了在试验台上再现汽车的实际运行情况，针对不同情形(如城市、车型等)开发了各种汽车测试(运行)况。测试工况又称运转循环，它被广泛用于评估车辆污染物排放量和燃油消耗量以及新车型的技术开发，甚至测定在交通控制方面的风等，是汽车工业一项共性核心技术。美国开创并推动了世界各国的工况研究和开发，发展至今，由于评价目标和研究对象的不同，形成了种类繁多、用途各异的工况，满足了从轻型车到重型车、从汽油车到柴油车等各系列的车辆的性能测试。随着工况研究的深人和完善，测试工况已具有典型的道路实际驾驶特征，能反映汽车的真实操作工况，可用于汽车的研究、认证和检查/维护。

目前，中国能耗测试使用的是NEDC 循环（New European Driving Cycle- 新型欧洲驾驶循环）、WLTC（Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle-世界协调测试循环工况，中国作为新能源汽车生产大国，相比其他国家有自己独特的国情路况，需要有更符合自己国情的能耗测试曲线。2019年10月25日，国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）2019年第13 号国家标准公告，批准发布GB/T38146.1-2019《中国汽车行驶工况第1 部分：轻型汽车》、GB/T38146.2-2019《中国汽车行驶工况第2 部分：重型商用车辆》两项标准，标志着中国能耗曲线体系的建立，为未来中国的车辆能耗测试和研发提供重要依据，摆脱依赖其他国家循环曲线的情况。

2 NEDC 循环工况

NEDC 循环工况如图1所示，即（New European Driving Cycle-新型欧洲驾驶循环），该循环工况由4 个市区循环和1 个市郊循环程序组成，理论试验距离为11.022km，时间为19min40s。整个循环平均速度33.6km/h。目前电动车能耗测试标准GB/T18386-2017 使用此工况曲线[1]。

图1 NEDC 循环工况

图1NEDC 循环工况（①市区循环；②市郊循环；③基本的市区循环）

3 WLTC 循环工况

WLTC循环工况，如图2所示，即Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle-世界协调测试循环工况。该标准工况运行时间共计1800s，分4 个阶段：

图2 WLTC 循环曲线

低速阶段：589s。

中速阶段：433s。

高速阶段：455s。

超速阶段：323s。

其中，超速阶段的理论行驶里程23.27km，理论行驶里程23.27km；最高车速131.3km/h，平均车速46.54km/h。

WLTC 循环工况是全球统一的轻型汽车测试程序所采用的测试循环工况，由欧洲、日本和美国等国专家共同制定。该测试程序，根据功率质量比（power-to-massratio，PMR）将车辆分为3 个等级（class1-3）并对应4 种（class1，class2，class3a、class3b）试验循环工况，统称为WLTC 循环工况。中国轻型汽车国六排放标准采用class3b 循环工况[2]。

4 中国工况

中国工况即中国汽车行驶工况（China Automotive Driving Cycle）。它包括GB/T38146.1-2019《中国汽车行驶工况第1 部分：轻型汽车》和GB/T38146.2-2019《中国汽车行驶工况第2 部分：重型商用车辆》。

GB/T38146.1-2019《中国汽车行驶工况第1 部分：轻型汽车》中包括CLTC-P（乘用车行驶工况）和CLTC-C（轻型商用车行驶工况）。GB/T38146.2-2019《中国汽车行驶工况第2 部分：重型商用车辆》包括中国重型商用车辆行驶工况、城市客车行驶工况（CHTC-B）、客车行驶工况（CHTC-C）（不含城市客车）、货车行驶工况（CHTC-HT）（GVW ＞5500kg）、货车行驶工况（CHTC-LT）（GVW ≤5500kg）、自卸汽车行驶工况（CHTC-D）、半挂牵引车行驶工况（CHTC-S）[3]。中国汽车行驶工况如图3所示。

图3 中国汽车行驶工况

CLTC-P 循环工况包含低速（1 部）、中速（2 部）和高速（3 部）3 个速度区间，工况时长共计1800s，其中低速区间时间674s，比例为37.4%，中速区间时间693s，比例为38.5%，高速区间时间433s，比例为24.1%。最大车速为114.0km/h，平均车速为29.0km/h，怠速比例为22.1%。理论上距离14.48km，1 部里程2.45km，2 部5.91km，3 部6.12km。

CLTC-C 循环工况包含3 个速度区间，低速（1 部）、中速（2 部）和高速（3 部）3 个速度区间，工况时长共计1800s，其中低速区间时间735s，比例为40.8%，中速区间时间615s，比例为34.2%，高速区间时间450s，比例为25.0%。平均车速为32.9km/h，最大车速为92.0km/h，怠速比例为20.3%。理论上距离16.43km/h.1 部里程2.69km，2 部5.73km，3 部8.01km。

CHTC-B 循环工况时长共计1310s，其中低速区间时间399s 比例为30.5%，高速区间时间911s，比例为69.5%，平均车速为15.1km/h，最大车速为45.6km/h，怠速比例为22.4%。理论里程5.49km，1 部0.74km.2 部4.75km。

CHTC-C 循环工况时长共计1800s，其中市区区间时间比例为16.9%，城郊区间时间比例为49.6%，高速区间时间比例为33.5%，平均车速为39.2km/h，最大车速为95.7km/h，怠速比例为18.2%。CHTC-C 理论里程19.62km，1 部0.46km，2 部6.67km，3 部12.49km。

CHTC-HT 循环工况时长共计1800s，其中市区区间时间比例为19.0%，城郊区间时间比例为54.9%，高速区间时间比例为26.1%，平均车速为34.7km/h，最大车速为88.5km/h，怠速比例为13.7%。理论里程17.32km，1 部0.48km，2 部8.59km，3 部8.25km。

CHTC-LT 循环工况时长共计1652s，其中市区区间时间比例为18.7%，城郊区间时间比例为58.9%，高速区间时间比例为28.4%，平均车速为34.6km/h，最大车速为97.0km/h，怠速比例为12.4%.理论里程15.88km，1 部0.61km，2 部6.97km，3 部8.51km。

CHTC-D 循环工况时长共计1300s，其中低速区间时间比例为41.5%，高速区间时间比例为58.5%，平均车速为23.2km/h，最大车速为71.4km/h，怠速比例为20.2%，理论里程8.37km，1 部0.98km，2 部7.39km。

CHTC-S 循环工况时长共计1800s，其中低速区间时间比例为26.3%，高速区间时间比例为73.7%，平均车速为46.6km/h，最大车速为88.0km/h，怠速比例为8.6%。理论里程23.29km，1 部1.92km，2 部21.37km。

5 美国循环工况

美国车辆道路行驶工况包括三大类型，认证用车辆道路行驶工况（FTP 系）、研究用车辆道路行驶工况（WVU 系）和短工况（I/M 系），其中联邦测试程序（FTP75），洛杉矶（LA92）和负荷模拟工况（IM240）等广为熟知。

5.1 FTP-72 循环工况

FTP-72循环工况也称之为UDDS（UDDS（Urban Dynamometer Driving Schedule））。FTP-72循环工况由两部分组成，第一部分运行时间505s，第二部分运行时间867s。该循环工况模拟城市频繁启停的循环工况，总里程为12.07km，平均速度为31.5km/h。

5.2 FTP-75 循环工况

FTP-75 循环工况是在FTP-72 循环工况的基础上增加1 个FTP-72 第一部分505s 热启动循环工况。一个完整的FTP75 循环工况由0-505s 的冷启动循环工况（环境温度20～30°C）、506-1372s 稳定工况、600s 热浸和0～505s 的热启动循环工况组成，运行时间为1877s，里程17.77km，平均速度34.12km/h，最高速度91.25km/h。

5.3 US06 循环工况

US06 循环工况是对FTP75 循环工况的补充工况，由急加减速循环工况、高速工况和激烈循环工况组成。循环工况运行时间为596s，里程12.8km，平均速度77.9km/h，最高速度129.2km/h。

5.4 SC03 循环工况

SC03 循环工况是对FTP75 循环工况的补充工况，模拟车辆在环境温度35°C 下，空调打开情况下的运行工况。SC03 循环工况运行时间为596s，里程5.8km，平均速度34.8km/h，最高速度88.2km/h。

5.5 HWFET 循环工况

HWFET（The Highway Fuel Economy Test，又简称“HFET”）循环工况，是用来测试轻型车高速燃油经济性的循环工况，运行时间765s，里程16.45km，最高车速96.4km/h，平均速度77.7km/h[4]。

6 日本循环工况

6.1 10-15 工况法

10-15 循环工况运行时间是660s，里程4.16km，最高速度为70km/h，平均车速为22.7km/h。

6.2 JC08 循环工况

运行时间是1204s，里程8.171km，最高速度81.6km/h，平均速度24.4km/h。JC08 最大的特点在于其考虑到了减速带和碎石路工况，这种工况通常不会踩停，但会急减速，如1100～1200s 之间那个80km/h 处的震荡，就是在模拟这种经常出现的行驶特征。整个测试中一共包含了26 个上升沿，相比10-15 工况其匀速行驶的时间极少，松油门的次数也更多，踩停前的速度也多设置在50km/h 左右，相较10-15 工况，更符合实际驾驶情况。

7 结语

中国目前的法规对于能耗的测试，采用的是NEDC 循环曲线和WLTC 循环曲线，中国企业的能耗开发标定使用的是NEDC 循环曲线和WLTC 循环曲线。中国工况曲线的发布将对汽车能耗测试产生大的变革，意味着未来中国汽车认证都将按照符合中国道路情况的测试曲线，必将促使汽车生产企业按照中国工况曲线进行能耗标定，不再依赖其他国家的工况曲线。通过浅析各个工况的特点，有助于帮助企业认识各工况的特点，也希望论文能为生产企业以后切换中国工况提供有益的帮助。