基于窗口动力学因子对激烈驾驶行为下实际行驶排放结果的修正.pdf

重庆大学硕士学位论文 中文摘要 摘 要 为真实反映车辆的实际排放水平，国Ⅵ排放法规要求将车辆实际行驶排放 （RDE ）试验作为WLTC 的补充测试程序。由于RDE 试验是在实际道路上进行， 造成 RDE 试验结果受到非车辆因素较为严重的影响。为保证测试结果的客观性， 国Ⅵ排放法规对测试边界条件做出了具体限制，比如：测试路段、环境温度及行程 动力学参数的等等。但大量试验结果表明，上述限制条件并不能有效排除非车辆因 素对RDE 试验结果的影响。为降低驾驶行为对RDE 试验结果的影响，提高RDE 试验结果的可重复性、客观性。本文对 3 辆满足国六排放标准的轻型汽油车开展 驾驶行为对比试验。具体研究内容如下： 采用不同的驾驶行为对3 辆满足国Ⅵ排放标准的轻型汽油开展RDE 驾驶行为 对比试验 （6 次RDE 试验均满足RDE 法规要求）。试验结果对比分析表明，当前 RDE 法规行程动力学边界条件过于宽广，因而造成在满足法规要求的范围内，允 许测试过程中驾驶行为的激烈程度出现明显的变化。此外，不同驾驶行为下的CO2 实际特性曲线分布基本一致，因而通过CO2 实际特性曲线所确定的窗口加权系数 无法有效消除驾驶行为激烈程度对RDE 试验结果的影响，造成同一车辆在不同驾 驶行为下的RDE 试验结果具有巨大差异。其中，相对于正常驾驶，激烈驾驶行为 下的CO 排放相对升高143.93%-260.68% ，PN 排放相对升高86.60%-267.95% ，NOx 排放相对升高22.91%-116.27%。 虽然目前国内外研究人员开展了大量关于RDE 试验动力学方面的研究，但是 其仅在路段层面对行程动力学进行分析。而研究表明，在路段层面各排放污染物无 法与行程动力学参数v·apos [95]、RPA 保持稳定的正相关性。为此，本文深入至窗 口层级，对窗口v·apos [95]、RPA 与排放污染物CO、PN 、NOx 的相关性进行了分 析。分析结果表明，相对于窗口RPA ，窗口v·apos [95]更能够反映污染物的排放水 平。其中，对于窗口v·apos [95]而言，在市郊和高速路段下，CO 和PN 均能与其保 持稳定的强正相关性（0.8 ），NOx 与其的正相关性有所降低；对于窗口 RPA 而 言，在高速路段，其仅能够与PN 、NOx 排放保持稳定的强正相关性（0.8 ）。 由于RDE 法规没有提出驾驶行为评价标准，因而无法对 RDE 试验中驾驶行 为的激烈程度进行区分。为此，本文提出通过WLTC 基准线和v·apos [95]限值线对 RDE 试验中驾驶行为的激烈程度进行评判。对不同驾驶行为下窗口驾驶行为的激 烈程度评判后，结果表明，该驾驶行为评判标准可以有效区分不同驾驶行为。其中， 正常驾驶行为下的各数据窗口基本分布在WLTC 基准线附近，而激烈驾驶行为下 RDE 窗口则基本分布在v·apos [95]限值线附近。 I 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 由于在RDE 法规中，不同驾驶行为下的CO2 排放特性曲线差异较小，因而造 成现有 RDE 试验结果受到驾驶行为较为严重的影响。为此，本文提出基于窗口 v·apos [95]、WLTC 基准线和v·apos [95]限值线，得到每个窗口的动力学因子，并以此 对窗口驾驶行为的激烈程度进行量化和评判。对不同驾驶行为下的动力学因子差 异分析后发现，正常驾驶和激烈驾驶中驾驶行为的差异主要出现在市郊和高速路 段。通过窗口动力学因子对RDE 试验结果进行驾驶行为激烈程度修正后，可以显 著降低驾驶行为激烈程度对 RDE 试验结果的影响，提高了试验结果的可重复性、 客观性。其中，经过窗口动力学因子修正后，相对正常驾驶，激烈驾驶行为下CO 排放相对增量由 143.93%-260.68%下降至25.31%-48.53% ；激烈驾驶行为下PN 排 放相对增量由 86.60%-267.95%下降至 0.41%-47.24% ；激烈驾驶行为下NOx 排放 相对增量由22.91%-116.27%下降至7.81%-18.44%。 关键词：动力学因子；驾驶行为；排