朝气蓬勃的CLTC循环工况，你可知"多少"

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导语：花开花谢，潮起潮落，不经意间NEDC步入了垂垂暮年，他看着远方阳光中奔跑的CLTC，未来令人关注而又憧憬，嘴里同时唏嘘着“WLTP你小子纵然再''浪''，也逃脱不了我的布局"，心里也暗暗窃喜着即将到来的从容恬阔、悠哉游哉的''稳定''生活。

"什么是CLTC?"

"CLTC循环工况到底''牛''在哪里?"

"面都这么牛逼的CLTC，我们又要如何从三合一电驱动系统角度进行匹配开发，改善电动汽车续航里程，节约能源、降低排放呢?

关于上述这些问题，按如下逻辑，分四部分进行分析：

一、什么是CLTC？

二、NEDC/CLTP/CLTC循环曲线的对比分析

三、基于某纯电动乘用车的循环工况对比分析

四、展望：适配CLTC循环工况的EDS开发方向

一、什么是CLTC?

随着国六标准在上海乃至全国范围内的陆续实施，身边同行朋友关于汽车能耗和标准工况的议论、吐槽不绝于耳。

关于这一问题，政府也早有考虑。考虑到适合中国境内的能耗和排放标准的缺失，2015年3月，由工信部下达项目需求，中汽研牵头，组织行业专家，展开了为期三年的中国工况调研开发，并于2018年8月完成了征求意见稿，发稿公示； 于2019年10月25日发布了正式标准:

▲ 《中国汽车行驶工况 第1部分:轻型汽车》(GBT38146.1-2019)

▲ 《中国汽车行驶工况 第2部分:重型商用车辆》(GBT38146.2-2019)

这里多说一句， 标准正确的缩写是CATC？还是CLTC？ 可能不少人有这个困惑。一张图清楚的解释了这个问题：

图1 中国汽车行驶工况CATC

言归正传、简而言之，CLTC-P (China light-duty vehicle test cycle-passenger)是CATC (ChinaAutomotiveTest Cycle)中乘用车部分，是基于41座城市、3832辆车，累积3278万公里、20亿条GIS交通低频动态大数据定义的标准工况。(#还有谁?...#)

二、NEDC/WLTP/CLTC循环曲线的对比分析

2.1 循环工况曲线与特征数据

图2是NEDC/WLTP/CLTC循环曲线对比图，表2所述是与循环工况对应的特征数据。 从图表可知，CLTC较NEDC而言，增加了范围更广的路况信息： 城市工况、郊区工况和高速工况,循环时间仍与WLTP一致，为1800s；但是，相对于WLTP，缺少了超高速段的工况定义，并且最高车速、平均车速为三者最低，这与目前高速法规要求和交通GIS收集的大数据较匹配 。

图2 NEDC/WLTP/CLTC循环工况曲线

表1NEDC/WLTP/CLTC循环工况特征对数据

2.2 驾驶模式

图3是NEDC/WLTP/CLTC在加速、减速、匀速和停车四种驾驶式下的分布情况。由此可知，WLTP/CLTC较NEDC，加、减速比例明显上升，高达35%~43%，这反映了两种循环工况的严苛性的提高；同时，CLTC较WLTP，停车比例加大，为23.33%，这与交通GIS收集的大数据比较匹配，如频繁的红绿灯停车工况。

图3 NEDC/WLTP/CLTC 循环工况驾驶模式时间比例对比

2.3 加速度的分布

图4是NEDC/WLTP/CLTC 循环工况加速度分布情况。由此可知，对于a=0的工作点，三工况占比排序是: NEDC>CLTC>WLTP，其中NEDC在0点的比例高达约64%，且只包含了均匀的加、减速驾驶模式。

图4是NEDC/WLTP/CLTC 循环工况加速度分布情况

图5是NEDC/WLTP/CLTC 循环工况加速度在车速域上的散点分布情况 。 可以定性看出，CLTC的加减速更多的发生在中低速区域（η_cltc>η_nedc 。 此外， 速比的变化对电驱系统综合效率影响并不大。图9 NEDC/WLTP/CLTC 循环中不同速比下电驱动系统平均效率分布

3.3 整车电耗

图10所示为NEDC/WLTP/CLTC循环工况，在不同速比下的整车电耗表现。由此可知， 在不同速比段，CLTC较NEDC/WLTP均具有更优的电耗表现 ；仅从电耗角度考虑，可以实现速比的优化设计（针对该款车型，若以CLTC循环工况作为考核，速比10为较优解图10 NEDC/WLTP/CLTC循环中不同速比下的整车电耗

结合2.2的分析结论可知，虽然WLTP较CLTC有更优的系统平均效率，但是其电耗表现并不佳，从图2 可知，这主要是因为CLTC有较多的（约60%）时间分布在0~5kW负荷中。这说明： 电驱系统的平均效率结果并不足以表征最终整车的电耗情况。

3.4 制动能量回收

图11 反映了NEDC/WLTP/CLTC循环工况制动能量回收在总能量中的贡献比重。由此可知， CLTC较NEDC和WLTP表现出更优的制动能量回收效果 ，一个循环中约有33.46%的能量来自制动能量回收图11 NEDC/WLTP/CLTC循环中能量回收在总能量中的贡献比例

综上，CLTC循环工况的推广应用，会在EDS系统和整车层面表现出如下特性：

🤞功率分布：CLTC与NEDC有相似的分布趋势，即60%在小负荷区域工作η_cltc>η_nedc，且速比的变化对电驱系统综合效率影响并不大;

🤞整车电耗表现：在不同速比段，CLTC较NEDC/WLTP更优;

🤞电驱动系统的平均效率结果并不足以表征最终整车的电耗情况;

🤞能量回收：CLTC较NEDC和WLTP表现出更优的制动能量回收效果，换句话说——CLTC具有更高的能量回收需求。

四、展望：适配CLTC循环工况的EDS开发方向

根据上述分析，CLTC较NEDC/WLTP有更优的电耗表现，但是从图8中可以看出CLTC工作点并未大量分布于高效率区域。从经济性角度，结合CLTC循环工况分布特点，如何定义开发方向，以提高工作点和系统高效率区的重合度，从而优化整车的电耗表现呢？

下图是基于上述整车参数和EDS参数，plot出的"CLTC循环中EDS的工作点的分布图"，可以看出： 驱动系统的工作点主要集中在低功率、中低扭矩以及中低速区域 。同时，结合CLTC表现出更优的制动能量回收效果。我们可以基于这两点，从电机、电控、减速器的损耗机理出发，"搞点事情"出来！(#先留个悬念，我们2020继续~😜#）

图12 CLTC循环中EDS的工作点的频率分布图

写在最后：

到此，对CLTC这条“妖娆”的曲线的分析就基本结束了，多少个夜晚"头悬梁、锥刺股", 也算是从电驱动系统的视角把它看了个精光...

关于第(三)部分的展望，是想聊的重点，"如何从开发角度适配新生的CLTC”是值得我们深思的问题。这部分已有一些东西，但还不成系统，希望后面有机会能完整地呈现给大家。