基于广州市路况情况的轻型车RDE试验路线图构建方法研究

李昕瞳

摘 要：为了评估车辆在实际道路行驶时的排放情况，我国国VI法规中加入了实际行驶污染物排放试验（RDE）要求。本文通过基于广州路况的轻型车RDE测试，探索满足新法规要求的车辆行驶特征参数，找到适合广州路况的试验路线，为新法规的有效实施提供一些可借鉴的操作模式。

关键词：轻型车;RDE;试验路线

1 引言

目前解决机动车污染问题成为保护生态的重要内容之一，越来越严格的排放法规开始出台并执行。由于检测手段和工具的不足，使得车辆的真实排放情况与法规要求差异较大。为了更好的进行实际排放的检测，欧洲最新排放法规已确定引入RDE检测。我国在轻型车国6排放法规草案中也参考了欧洲法规对测试过程和结果评估的规范，引入了RDE检测作为轻型车排放法规的II型试验，并规定了实施日期和相关污染物的符合性因子。为分析研究新法规要求，本文通过基于广州路况的轻型车RDE测试，探索满足新法规要求的车辆行驶特征参数，找到适合广州路况的试验路线，为新法规的有效实施提供一些可借鉴的操作模式。

2 RDE测试规程

2015年5月，RDE检测规程的技术参数正式被欧盟理事会批准，但是一些主要内容如执行日期和限值的松紧程度等仍然需要最终敲定。由于RDE的引入，必然导致汽车在尾气检测时遭遇排放值远劣于NEDC条件下的表现，为避免出现由于未通过型式认证而可能造成的柴油车大规模停产现象，欧盟委员会和成员国提出“合规因子”或“一致性因子”，相当于扩大了限值，使得RDE排放试验结果更容易满足限值，也为各个主机厂技术升级留出时间。我国轻型汽车国六标准在2016年12月发布，实施要求在2023年7月1日前企业必须申报RDE的测试结果，并从2023年7月1日起强制实施RDE的NTE排放限值要求。与国五法规相比对各污染物的排放限值均增加了40%～50%左右，在低温试验和蒸发排放的控制上也更加严格。在实施步骤上我国国VI排放标准污染物限值分为6a和6b两个阶段，为各研究机构和厂商提供一定的优化升级时间，VI标准的实施将极大促进提升我国车用油品质和汽车排放控制能力。

3 试验测试要求和方法

3.1 RDE测试一般要求

RDE试验要求在实际路面环境下进行，行驶路线需要连续不间断，对试验数据进行连续记录，中途不能中断污染物采样。PEMS应由外部电源供电，不能从汽车发动机获得电能;在安装PEMS时，尽量做到对车辆性能及空气动力学特性的影响降到最低。从车辆启动到试验开始，尽量缩短怠速运转时间，整个试验时间应在90-120min之间。车辆荷载除了自身重量外，包含驾驶员、测试员和试验装备，总的荷载要求不要超过车辆最大荷载的90%。在测试环境要求了，除了常规环境条件外，欧盟RDE法规增加了扩展环境条件，结合我国实际情况，对部分环境条件又做了进一步扩展。

如果环境温度和海拔高度条件中至少有一个被扩展，环境条件就成为“扩展环境条件”。如果试验过程中，部分试验超出了扩展试验条件，则试验结果无效。

3.2 RDE测试行驶路线要求

在行驶路线上，由于我国与欧洲的道路交通状况不同以及道路交通法规有所差异，对欧盟RDE法规中的行驶路线要求也根据我国实际情况进行了修改，要求如下：

市区<60km/h;60km/h<市郊<90km/h;高速>90km/h

市区、市郊、高速分别占比34%、33%、33%，误差控制在±10%內，但市区比例不可低于29%;

正常情况下，车速不应超过120km/h，但在不超过高速路段行驶时间的3%的时间内，最高车速最多增加15km/h;

市区平均车速应在15-40km/h之间，停车阶段指实际车速小于1km/h，应占市区行驶时间的6-30%（6-10min），市区行驶可包含10s或更长的停车时间，如果单次停车时间超过180s，应剔除;

市区、市郊、高速路段的最小行驶距离为16km，（市区、市郊19-21km左右，高速24-26km左右）;

高速路段行驶至少覆盖90-110km/h的车速范围，车速高于100km/h的时间应达到至少5分钟以上（10-12min）;

累计海拔正增量不大于1200m/100km。

3.3 RDE测试数据处理要求

根据我国实际情况，在国VI法规中，RDE试验的数据处理方法选择使用CO2移动平均窗口法，试验结束后对数据和结果的完整性和有效性进行校验，如果校验不能通过则RDE试验行程无效。

4 试验路线选择和路况分析

4.1 路线选择

根据国VI法规要求，RDE测试路线尽可能覆盖正常驾驶的各种工况条件。广州市内高速堵车严重，京港澳高速几乎无法完成试验，车辆速度很难达到100km/h以上，因此试验路线避开热门的车多的高速路，最后选择珠三角环线高速和济广高速，车辆相对较少，可用最短时间和里程完成试验。

试验前按照要求安装PEMS设备，主控电脑和紧急停止开关按钮安装在副驾驶位置，由试验操作员进行操作控制。温湿度测量仪和GPS接收器安装在车辆顶部，气态污染物分析仪和颗粒物分析仪安装在车辆后备箱中，蓄电池可根据车辆空间情况灵活放置。将仪器安装固定好并做好绝缘防护，后备箱空间不够时可以考虑放倒后排座椅。

4.2 试验驾驶过程分析

在发动机启动前进行数据的初始采样、测量并记录各项参数。测试车辆按照预先设定的路线，不间断行驶，OBS-ONE对不同速度段里程比例和平均车辆进行测量，试验操作员根据市区、市郊和高速等路段的行驶进行驾驶工况切换，车辆行驶里程不低于最低测试要求（各速度段均为16km），试验时间控制在90min～120min之间。

RDE测试结束后关闭发动机，结束数据采样和记录，保存试验数据并将设备切换到暂停状态。回到测试起点后对PEMS分析仪进行零点和量距点漂移检查，检查结果需要符合国VI法规中的相应要求。

如果零点量距点漂移不在规程要求的范围内，则测试结果无效。如果零点漂移在有效范围内，可以在验证量距点漂移前完成对分析仪的零点标定。

5 试验结果分析

使用移动平均法对试验结果进行积分，计算每个窗口污染物的排放;在各个窗口进行加权计算时按照计算结果与试验I型试验CO2排放的特征曲线之间的公差进行，分别计算得到市区、市郊和高速不同路段的平均排放结果和总里程排放结果，最后根据三个阶段不同窗口的计算结果对试验的完整性和有效性进行确认。实际驾驶为在日常驾驶环境下进行的测试，从出发到目的地，做一次完整的试验循环。模拟驾驶是在城市道路受限的情况下，通过模拟停车、急加减速等方式对城市道路状况进行模拟驾驶，完成试验循环。实际驾驶路况与模拟驾驶试验的结果统计如下：

从以上结果可以看出，测试行驶里程和时间均满足规程要求，三个阶段的行驶里程均超过16公里。实际驾驶的平均行驶时间和行驶距离均大于模拟驾驶的平均行驶时间和行驶距离，按照试验要求，完成一次试验，在相同道路环境下选择不同驾驶方式对总距离和总时间有一定影响。模拟驾驶1和模拟驾驶2都是在实际道路上使用模拟驾驶方式，通过改变驾驶速度来模拟不同路况，并分配好三个阶段的行驶距离和时间，因此市区、市郊和高速正常高速占比都可以达到100%，满足法规要求的边界条件要求。

6 总结

通过以上试验，可以得到以下结论：

两种模拟驾驶模式下，模拟2的驾驶条件满足法规要求的各项条件，实际排放结果最接近试验室测试结果;模拟1虽然可以满足时间、路线、窗口占比等要求，但是对实际排放效果有较大影响，偏离实际道路排放结果，可见模拟2更适合进行RDE试验（如图1所示）。最后，按照市区-郊高速依次递增的公里数行驶，在行驶路线、窗口占比上更有可能满足RDE边界条件。

参考文献：

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