新能源汽车小油门工况的动力性试验及评价方法

摘要

本发明公开了一种新能源汽车小油门工况的动力性试验及评价方法，利用整车CAN读取装置，显示油门开度，并通过调整油门踏板限位装置，确定对应试验所需的踏板行程；测试需求油门踏板行程位置对应的油门开度小于100％；以整车的动力性试验及评价方法操作：以尽可能快的速度踩下油门踏板到相应确定的油门行程位置；记录车辆从油门踏板动作到车辆稳定状态的全过程的相关数据。采用上述技术方案，能够更好地获得小油门工况下的汽车动力性能参数，使得产品的技术数据更加全面，为产品优化提供可靠依据；其试验及评价方法更加科学、全面、合理；结果更加准确；试验及评价方法便捷、有效。

说明书

技术领域

本发明属于汽车动力性能试验的技术领域。更具体地，本发明涉及一种新能源汽车小油门工况的动力性试验及评价方法。

背景技术

当前国内新能源汽车行业的衡量汽车动力性试验及评价方法是按照国家标准GB/T18385-2005、GB/T12543-2009、GB/T12544-2012、GB/T12539-2018执行。所述国家标准中规定的试验及评价方法，其指标评价可以用来评价电机、发动机特性(包括外特性)；验证电机、发动机全负荷动力性能；对电机、发动机的最大扭矩及功率的标定有意义。其试验项目包括：原地起步加速能力、超越加速能力、最高车速、最大爬坡度等，用来评价汽车最大的加速能力；该试验及评价方法主要验证在电机、发动机油门全开(即全负荷)状态下的汽车动力性输出能力。该标准规定的试验及评价方法在国内汽车行业已充分认可，也是各个厂家确定产品动力性指标的标准方法。

车辆在实际使用中，用户使用油门全开(全负荷)进行加速的情况非常少，只有在超车等工况时才有可能会有较大负荷状态，甚至接近电机、发动机全负荷状态。而对于用户常用的小油门起步和小油门加速等工况(即油门没有完全打开)的动力性表现，目前没有统一的方法进行评价，也没有对新能源汽车小油门(即部分负荷)的动力性进行定义；相对于产品用户在实际使用中工况的复杂性，当前行业内的动力性试验及评价方法不够全面和客观。

以上试验及评价方法没有考虑电机、发动机在部分负荷工况下的动力输出能力。用户在使用过程中更多的关注或者抱怨的是小油门的动力响应的迟缓和加速性能(推背感)的不足。主机厂研发阶段更多是通过主观方式进行评价。相反小油门(部分负荷)的加速响应和动力输出在对硬件(电机、发动机、变速箱、离合器等)和软件(ECU、TCU、MCU、VCU等)的要求会更高，但因行业或企业没有对小油门(部分负荷)的加速性进行定义，导致在产品开发过程中过多关注全负荷的加速性能。小油门(部分负荷)的加速性能没有得到足够的技术投入和关注。

小油门(即部分负荷、非全负荷工况)动力性重点考核油门踏板的map标定、电机响应、离合器响应等；油门踏板力以及油门踏板机构的响应时间也是影响小油门加速感觉的重要指标。小油门的动力性和响应时间是当前各类品牌产品的短板。

发明内容

本发明提供一种新能源汽车小油门(即部分负荷)工况的动力性试验及评价方法，其目的是获得小油门(部分负荷)工况下的汽车动力性能参数，为产品优化提供依据。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明新能源汽车小油门工况的动力性试验及评价方法，所需的工艺装备包括V-box动力性测试设备、油门踏板限位装置、整车CAN读取及数据记录装置以及踏板力计；

所述的动力性试验及评价方法的数据采集方式为：

1)、利用整车CAN读取装置，显示油门开度，并通过调整油门踏板限位装置，确定对应试验所需的踏板行程；测试需求油门踏板行程位置对应的油门开度小于100％。

2)、以整车的动力性试验及评价方法操作：以尽可能快的速度踩下油门踏板到相应确定的油门行程位置；

3)、记录车辆从油门踏板动作到车辆稳定状态的全过程的相关数据。

在所述的1)中，测试需求油门踏板行程位置对应的油门开度分别为：5％、10％、15％、20％，以5％一档类推，直至95％。

所述的动力性试验及评价方法进行以下数据分析：

1)、对标同油门开度下最大输出扭矩；

2)、对比相同油门开度下，从油门踏板动作到最大扭矩输出时间；

3)、测量踏板动作到扭矩输出的响应时间；

4)、电机转速或发动机转速对应扭矩输出关系；

5)、为部分负荷工况下的数据标定提供依据。

在所述的3)中，所述的稳定状态指发动机转速(rpm)、车速(km/h)、扭矩(Nm)的参数达到稳定状态。

在所述的3)中记录的相关数据包括：油门踏板力、扭矩输出值(Nm)、电机转速或发动机转速(rpm)、时间(s)、油门开度(％)。

所述的试验及评价方法所需的工艺装备还包括发动机转速传感器，或者不采用发动机转速传感器而直接读取CAN的发动机转速信号。

本发明采用上述技术方案，能够更好地获得小油门工况下的汽车动力性能参数，使得产品的技术数据更加全面，既反映油门全开的满负荷工况，也能反映小油门的部分负荷的动力性能，克服了现有技术的缺陷，为产品优化提供可靠依据；其试验及评价方法更加科学、全面、合理；结果更加准确；试验及评价方法便捷、有效。

附图说明

附图所示内容简要说明如下：

图1为两种车型从0～100km/h加速曲线图；

图2为两种车型在10％油门开度时的加速响应曲线图；

图3为两种车型在15％油门开度时的加速响应曲线图；

图4为两种车型在20％油门开度时的加速响应曲线图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明为一种新能源汽车小油门工况的动力性试验及评价方法，应用于新能源汽车研发领域，通过对新能源汽车的小油门的动力性进行试验，从而对其动力性能作出客观、准确的评价，为产品的优化提供可靠依据。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现获得小油门工况下的汽车动力性能参数、为产品优化提供依据的发明目的，本发明采取的技术方案为：

本发明新能源汽车小油门工况的动力性试验及评价方法，所需的工艺装备(即硬件)包括V-box动力性测试设备、油门踏板限位装置、整车CAN读取及数据记录装置以及踏板力计；

所述的动力性试验及评价方法的数据采集方式为：

1)、利用整车CAN读取装置，显示油门开度，并通过调整油门踏板限位装置，确定对应试验所需的踏板行程；测试需求油门踏板行程位置对应的油门开度小于100％；

2)、以整车的动力性试验及评价方法操作：以尽可能快的速度踩下油门踏板到相应确定的油门行程位置；

3)、记录车辆从油门踏板动作到车辆稳定状态的全过程的相关数据。

在所述的1)中，测试需求油门踏板行程位置对应的油门开度分别为：5％、10％、15％、20％，以5％一档类推，直至95％。

规范小油门工况下(5％、10％、15％、20％等)动力性的测量方法，用客观数据来找出用户常用工况下的车辆动力性差的原因。该技术方案弥补当前国内在小油门动力性的试验及评价方法的缺失，使试验及评价方法实现所有开度油门的全覆盖；通过该试验及评价方法，将用户常用工况、抱怨的问题用客观数据进行表达，为产品优化提供了可靠依据。

所述的动力性试验及评价方法进行以下数据分析：

1)、对标同油门开度下最大输出扭矩；

2)、对比相同油门开度下，从油门踏板动作到最大扭矩输出时间；

3)、测量踏板动作到，扭矩输出的响应时间，即克服机械间隙消耗的时间；

4)、电机转速或发动机转速对应扭矩输出关系；

5)、为小油门工况(部分负荷)下的数据标定提供依据。

即分别测量固定油门下的最大扭矩输出值；测量固定油门下，从油门踏板动作到最大扭矩输出时间；测量踏板动作到扭矩输出的响应时间。

上述试验及评价方法填补了新能源汽车行业发动机动力性在小油门(部分负荷)下评价方法的空白；结合当前的动力性试验及评价方法所采用的国家标准GB/T18385-2005、GB/T12543-2009GB/T 12544-2012、GB/T 12539-2018，形成了从小油门到全油门的动力性评价方法。

具体地：

在所述的数据采集方式的3)中，所述的稳定状态指发动机转速(rpm)、车速(km/h)、扭矩(Nm)的参数达到稳定状态。

在所述的数据采集方式的3)中记录的相关数据包括：油门踏板力、扭矩输出值(Nm)、电机转速或发动机转速(rpm)、时间(s)、油门开度(％)。

所述的试验及评价方法所需的工艺装备还包括发动机转速传感器，或者不采用发动机转速传感器而直接读取CAN的发动机转速信号。

下面通过实验进行验证：

采用具有同样动力总成的两款车型，其编号分别为车型Ⅰ、车型Ⅱ；车型Ⅰ的整车重量比车型Ⅱ轻100kg左右。

按照GB/T12543-2009规定的试验及评价方法进行测试时，符合设计目标：车型Ⅰ的0～100km/h的加速好于车型Ⅱ。

但是，车型Ⅰ在进行动力测试时，反映在等红绿灯正常起步即小油门工况(或者称作部分负荷，而不是全负荷、满负荷工况)，或者小油门加速时，感觉动力差，响应不及时。但车型Ⅱ上市后未有此类情况反馈。

经过实际测试证明：车型Ⅰ小油门动力响应不如车型Ⅱ。但是，一般情况下，企业会以0～100km/h客观数据好于车型Ⅱ为理由，不进行有效处理。

对于该两个车型的车辆进行了测试，按照国标准GB/T12543-2009进行0～100km/h加速数据，结果如下：

(接上表)

该两个车型按照国标准GB/T12543-2009进行0～100km/h加速测试的加速曲线如图1所示。

分析：由于车型Ⅰ的整车重量比车型Ⅱ轻100kg左右，加速时间好于车型Ⅱ。

按照小油门试验及评价方法进行10％、15％、20％油门进行加速测试，加速数据如下表所示；其试验不同油门开度加速响应曲线如图2至图4所示(屏幕截图)。

数据分析：10％油门开度时，车型Ⅰ的扭矩输出和达到最大扭矩时间比车型Ⅱ差；15％、10％油门开度时达到最大扭矩时间车型Ⅰ比车型Ⅱ慢0.2s，这个数据和主观评价和客户感受一致。

通过以上案例说明，按照国家标准GB/T18385-2005、GB/T12543-2009规定的新能源试验及评价方法进行测试时，并不能很好覆盖用户常用的使用工况(特别是小油门工况)，也不能充分暴露产品开发中存在的问题。

综上所述，本发明的小油门动力性试验及评价方法，全面和综合地反映车辆在不同油门工况下的动力性能，能够很好帮助生产企业在该领域的研究，更有利于产品的开发，为产品的进一步优化提供更好的依据。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。