汽车在满足人们各种需求的同时也对日益枯竭的能源和脆弱的环境造成了严重的危害。车辆生产厂家和发动机企业面临节约能源与保护环境双重压力。为了更好地评价整车和发动机性能就必须有符合实际行驶状况的循环工况,对于市区公交车,GB/T12545.2-2001《商用车辆燃料消耗量试验方法》中规定的四工况循环与公交实际行驶状况存在较大偏差;国标GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ)》规定欧Ⅲ阶段压燃式发动机排放测试采用ESC测试循环,与公交车发动机实际使用工况也在很大程度上不一致。如何解决上述问题以满足整车厂家和发动机企业的需求,缓解当前日益严峻的能源和环境问题是本论文的主要研究内容。本文针对国内大城市道路特征和公交车行驶特征,以武汉市公交车为研究对象,运用相关理论和统计分析软件建立市区公交车行驶循环,并采用道路试验和模拟计算相结合的方法对建立的循环工况的有效性进行了验证;基于公交车发动机实际工况分布规律和燃油消耗量,建立了发动机稳态循环工况;借助于建立的公交车行驶循环对整车性能提出了优化措施,并提出了通过发动机台架试验研究整车性能的思路。本文的研究内容主要包括以下几点:(1)大城市交通状况及大城市公交车行驶特征研究。根据国内大城市交通状况及公交车运营特征,以武汉市公交车为研究对象,提出城市公交实际行驶工况数据采集方案,并搭建了参数测试和数据采集系统。(2)车辆行驶循环方法研究。运用定步长法、短行程法及速度-加速度法建立了市区公交车行驶循环,对建立的行驶循环有效性进行了验证。(3)发动机稳态循环方法研究。应用变换法、区间法及目标函数法建立了发动机稳态台架循环,分析各种方法的差异并建立了大城市市区公交车发动机十五工况循环,将此作为公交车发动机性能优化的基础。(4)车辆行驶循环和发动机台架循环应用于整车性能优化。利用已建立的市区公交车行驶循环,借助于整车仿真软件,分析了变速箱速比、后桥速比及整车重量对整车性能的影响,并提出了最佳选配方案;提出了通过发动机台架循环研究整车性能的方法;并对车辆附件系统进行了分析。