【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量出現(xiàn)大幅度提升,伴隨著汽車(chē)數(shù)量的增加,城市交通壓力加大,由此所產(chǎn)生的一系列環(huán)境、能源等問(wèn)題急需解決。行駛工況是車(chē)輛的速度-時(shí)間關(guān)系曲線,作為汽車(chē)工業(yè)的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)技術(shù),是制定車(chē)輛油耗和排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ),是汽車(chē)各項(xiàng)性能指標(biāo)標(biāo)定、優(yōu)化的主要基準(zhǔn),也是制定汽車(chē)節(jié)能減排相關(guān)法規(guī)的依據(jù)。目前我國(guó)采用的是歐洲工況,但由于國(guó)內(nèi)的城市道路交通狀況和人們的駕駛習(xí)慣與歐洲存在很大差異,采用歐洲工況不能準(zhǔn)確的代表當(dāng)?shù)貙?shí)際的道路交通狀況,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行的一些車(chē)輛測(cè)試得到的結(jié)果也會(huì)與實(shí)際情況有差別。構(gòu)建符合中國(guó)國(guó)情的道路車(chē)輛行駛工況,將為我國(guó)制定車(chē)輛的油耗標(biāo)準(zhǔn)以及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等提供理論依據(jù),因此有必要構(gòu)建符合中國(guó)交通狀況的車(chē)輛行駛工況。本文以沈陽(yáng)市乘用車(chē)為研究對(duì)象,制定了詳細(xì)的沈陽(yáng)市乘用車(chē)城市道路行駛工況構(gòu)建方案。本文主要包括以下內(nèi)容:(1)采集沈陽(yáng)市乘用車(chē)城市道路行駛數(shù)據(jù),制定行駛工況數(shù)據(jù)采集的試驗(yàn)方案,按試驗(yàn)方案選擇車(chē)輛安裝試驗(yàn)設(shè)備,采集車(chē)輛行駛數(shù)據(jù)。(2)對(duì)試驗(yàn)獲得的車(chē)輛行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理,獲取車(chē)輛行駛信息數(shù)據(jù)庫(kù),采用短行程方法構(gòu)建沈陽(yáng)市乘用車(chē)行駛工況,對(duì)車(chē)輛行駛數(shù)據(jù)劃分短行程,得到短行程庫(kù)。(3)采用主成分分析和K-均值聚類相結(jié)合的方法對(duì)短行程信息進(jìn)行分析,選取11個(gè)特征參數(shù)代表短行程進(jìn)行主成分分析,獲得主成得分,選取前四個(gè)主成分代表原短行程庫(kù)數(shù)據(jù)信息。采用K-均值聚類將數(shù)據(jù)庫(kù)聚為三類,分別構(gòu)建高速工況、中速工況和低速工況三類候選工況庫(kù)。(4)確定本次構(gòu)建的沈陽(yáng)市乘用車(chē)行駛工況的持續(xù)時(shí)間為1800s,計(jì)算三類候選工況在構(gòu)建最終工況時(shí)的持續(xù)時(shí)間,在三類候選工況庫(kù)中選取短行程,將三類工況合成構(gòu)建沈陽(yáng)市乘用車(chē)城市道路運(yùn)行工況,構(gòu)建的車(chē)輛行駛工況行駛路程為14617.5m,平均速度為29.24km/h,車(chē)輛行駛平均速度為35.65km/h,最高車(chē)速為87.43km/h。(5)運(yùn)用Matlab軟件編寫(xiě)相應(yīng)的程序?qū)Χ绦谐痰膭澐帧⑻卣鲄?shù)的計(jì)算、主成分分析、聚類分析和行駛工況的合成進(jìn)行計(jì)算和實(shí)現(xiàn)。(6)運(yùn)用誤差分析法對(duì)行駛工況的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證,計(jì)算本文所構(gòu)建的沈陽(yáng)市車(chē)輛行駛工況的特征參數(shù)值與原始數(shù)據(jù)特征參數(shù)值之間的誤差,特征參數(shù)的絕對(duì)誤差都在10%以下,說(shuō)明構(gòu)建的沈陽(yáng)市乘用車(chē)城市道路行駛工況能基本反映沈陽(yáng)市乘用車(chē)行駛狀況,構(gòu)建方法是合理的。(7)將沈陽(yáng)市乘用車(chē)城市道路行駛工況與世界三大代表性工況和國(guó)內(nèi)城市代表工況進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果顯示沈陽(yáng)市城市道路行駛工況與世界三大代表性工況有較大的差別,與國(guó)內(nèi)城市典型工況某些參數(shù)差別較小。(8)在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行WLTC工況和沈陽(yáng)市乘用車(chē)行駛工況的排放測(cè)試,在低溫冷起動(dòng)的情況下,二者的排放情況相差不大,但由于沈陽(yáng)工況沒(méi)有超高速段,排放量比WLTC工況下稍低;在沈陽(yáng)市進(jìn)行車(chē)輛RDE試驗(yàn),計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果并對(duì)比實(shí)驗(yàn)室條件下沈陽(yáng)市乘用車(chē)行駛工況的排放情況,在RDE試驗(yàn)條件下車(chē)輛運(yùn)行路況更加復(fù)雜,CO_2排放量有大幅提高,CO、NO_X、HC的排放量較低,主要是由于冷啟動(dòng)下車(chē)輛的催化器未達(dá)到燃點(diǎn)而導(dǎo)致的排放差異。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U491
【圖文】：

美國(guó)US06行駛工況

6圖 1.5 美國(guó) SC03 行駛工況除此之外，還有美國(guó)加州統(tǒng)一循環(huán)(UC)和短工況(I/M240)等。美國(guó)工況要求對(duì)美國(guó)每年進(jìn)入市場(chǎng)的輕型車(chē)的燃油消耗量上限進(jìn)行標(biāo)定，并以平均燃油經(jīng)濟(jì)性對(duì)汽車(chē)公司進(jìn)行評(píng)價(jià)。美國(guó)西弗吉尼亞大學(xué)的研究人員通過(guò)對(duì)幾條公認(rèn)的繁忙道路上的混合動(dòng)力和燃油公交車(chē)的行駛狀況進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)分析構(gòu)建了一個(gè)含有10 個(gè)短行程的公交車(chē)輛行駛工況[11]。之后又對(duì)該行駛工況進(jìn)行了補(bǔ)充，短行程數(shù)目達(dá)到 20 個(gè)，形成了 New York Bus 工況，以此工況作為常規(guī)動(dòng)力在貨車(chē)和公交車(chē)上的行駛工況。

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文車(chē)輛行駛工況對(duì)車(chē)輛燃油和排放的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示不同的行駛工況對(duì)油耗和排放有很大影響，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況建立車(chē)輛行駛工況[16]。（3）日本行駛工況20 世紀(jì) 90 年代以前，日本對(duì)車(chē)輛油耗、排放情況進(jìn)行測(cè)試使用的工況是Japan10 工況，該工況主要反映了車(chē)輛在城市道路上行駛的狀態(tài)。隨著城市道路和車(chē)輛狀況的變化，結(jié)合實(shí)際車(chē)輛行駛狀況，日本研究人員對(duì) Japan10 工況進(jìn)行了修正和完善，形成了如圖 1.7 所示的 JAP10-15 工況。日本在 1991 年開(kāi)始使用JAP10-15 工況對(duì)新車(chē)進(jìn)行測(cè)試，該工況有三個(gè) 10 工況循環(huán)和一個(gè) 15 工況循環(huán)組成，屬于模態(tài)工況，與歐洲工況和美國(guó)工況都有良好的相關(guān)特性。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2762424