电动汽车与传统内燃机汽车相比，行驶时车轮与地面之间相互接触与相互作用的力学过程无本质区别，而且这两种汽车的转向装置、悬架装置及制动系统也基本相同，它们的主要差别是采用了不同的动力源。因此，电动汽车的制动性能、操纵稳定性、平顺性及通过性与内燃机汽车基本一致，但是受许多因素的制约，如动力性、续驶里程、成本和可靠性等。为了设计制造出性能优越、价格便宜的电动汽车，首先需要对电动汽车的具体使用工况进行详细调查，然后进行有针对性的设计，提出各个部件的参数要求，使各个动力源可以工作在较优的工作范围内，从而优化和提高电动汽车的各种性能并降低成本。

行驶工况对于电动汽车的性能参数，如续驶里程有决定性意义。没有具体的行驶工况，电动汽车在实际行驶中的续驶里程就很难评价。

按照用途来分，行驶工况可分为标准工况和非标准工况。标准工况是由一个国家或地区通过法规形式确立的、用于认证和检测等用途的行驶工况。非标准工况则属于一些研究机构和汽车厂商用于特定研究用途的非法规类行驶工况。

按表现形式的不同，行驶工况可分为瞬态和模态工况。瞬态工况的速度-时间曲线与车辆实际运行过程非常相似，更符合车辆的实际行驶特征；模态工况的车速-时间曲线主要由一些折线段组成，分别代表匀速、匀加速和匀减速等运行工况。模态工况的优点是试验操作比较容易，但不太符合车辆的实际行驶特征。

1.国内外汽车行驶工况

如今世界上很多国家都以标准、指令和法规等形式提出了不同车型在各种应用条件下的标准行驶工况。世界范围内车辆排放测试用行驶工况主要分成三类：美国行驶工况（USDC）、欧洲行驶工况（NEDC）和日本行驶工况（JDC）。其中以美国UDDS为代表的瞬态工况和以欧洲NEDC为代表的模态工况为世界各国广泛采用。

（1）美国UDDS工况

20世纪60年代，人们上下班所用汽车排放的废气，导致了非常严重的大气污染，美国加州洛杉矶地区甚至出现了光化学烟雾，为改善这种状况就需要降低汽车废气排放量。经过调查和研究，从一条具有代表性的汽车上下班路线上解析出车辆的速度-时间曲线，在1972年被美国环保局（简称EPA）用作认证车辆排放的测试工况，即为UDDS，又称为FTP72。按照这种测试程序来控制车辆排放，被认为考虑了最严格的情形。

图3-7 美国FTP75行驶工况

FTP72由冷态过渡工况（0～505s）和稳态工况（506～1370s）构成。1975年，在FTP72的基础上加上600s热浸车和热态过渡工况（即重复冷态过渡工况），构成了包含4个阶段的FTP75工况，持续时间为2475s，同时可用于汽车热起动排放的检查。

图3-7所示为美国FTP75行驶工况。

（2）欧洲NEDC工况

为了研究适合欧洲交通状况的工况，研究人员系统地研究了各种不同车辆的行驶特征并依据道路拥挤程度或流量大小，分类定义成不同道路区域如市区、郊区和高速以及平均速度、加速度的多种层级归类，人为地开发和层叠成稳定的速度和加速度段。

用于底盘测功机上认证轻型车排放的EDC，在欧洲又称为MVEG-A，现发展成为新EDC（NEDC）。在该工况里局部行驶速度是恒定的，是一种稳态工况，包括市内（ECE15）、市郊（EUDC）或市郊低功率工况（EUDCL）。ECE15是一个包括4种代表市区驾驶状况的行驶工况（UrbanDC），具有低速、低负荷和低排气温度的特性。由于车辆城郊运行比例增加，1992年开发了代表高速行驶工况的EUDC片段，在ECE15的基础上增加了一个EUDC或EUDC_ LOW，构成现在大家熟悉的ECE+EU-DC。在2000年之前实际应用时工况不考虑0～40s的运转数据。如今由于排放法规对车辆排放（考核发动机冷起动排放）更加严格，所以排放采样和运转工况同步，采用完整的运转工况，这称为新欧洲运转工况，简称NEDC，其持续时间为1180s，平均速度为32.1km/h。

图3-8所示为欧洲NEDC行驶工况。

（3）中国行驶工况

图3-8 欧洲NEDC行驶工况(www.daowen.com)

我国的汽车行驶工况研究起步较晚，在道路工况研究上比较有代表性的就是长春汽车研究所在20世纪80年代对天津和北京道路所进行的调查研究。但是当时使用的主要是直方图统计方法。最基本的统计是v-a（车速-加速度）直方统计，即找出汽车车速和加速度相对于时间、里程及油耗的概率密度和分布的数字特征。目前我国乘用车的燃料消耗和排放测试工况等效采用欧洲ECE15工况。城市客车燃料消耗采用四工况试验，如图3-9所示。载货汽车的燃料消耗测试采用六工况试验，如图3-10所示。图3-11和图3-12分别给出了乘用车和城市公交车的典型瞬态运行工况。

2.行驶工况在汽车设计和参数匹配中的应用

行驶工况统计和分析在电动汽车的设计中起着重要的作用，匹配一辆电动汽车的动力系统，首先要确定电动汽车的运行工况。在工况分析的基础上，提出整车的动力性能指标，然后根据动力性能指标对动力系统进行参数匹配，最后采用计算机仿真的手段对系统的参数匹配结果进行验证并提出优化方案。

图3-9 我国城市客车燃料消耗四工况试验

图3-10 我国载货汽车燃料消耗六工况试验

图3-11 我国乘用车典型瞬态运行工况

图3-12 我国城市公交车典型瞬态运行工况

（1）确定动力性能指标

由于受到成本和性能的制约，电动汽车在设计时必须按照目标行驶工况进行有针对性的设计，提出合理而恰当的整车动力性能指标。以北京市区使用的电动公共汽车为例，制定出了我国典型的城市公交车行驶工况。通过对该工况进行统计分析，其主要特征参数见表3-1。

表3-1 我国典型城市公交车行驶工况统计

根据上述统计分析结果，结合市区道路的特点可以提出北京市区电动公交车的动力性能指标为：最高车速v_max≥70km/h；0～50km/h加速时间t_a≤25s；最大爬坡度i_max≥15%。

（2）整车参数匹配与仿真

在进行电动汽车的整车参数匹配时，首先要以运行工况为基础，根据动力性能指标和部件自身的技术发展水平初步确定电驱动系统的部件性能要求；再根据部件的性能对汽车的动力性能进行校核，从理论上初步评价该方案是否符合设计要求和指标；然后对前面的部件性能进行修正，重复以上过程，直至达到设计目标；最后在上述工作的基础上再开展动力源匹配优化设计和仿真，从而完成整车系统参数的匹配过程。