一种DHT混合动力总成效率试验方法

摘要

一种DHT混合动力总成效率试验方法，属于混合动力总成的性能测试。可以实现对DHT混合动力总成在各个工作模式下的总体效率测量。包括以下步骤：S1.将被测件安装在动力总成试验台上，被测件为DHT混合动力总成；S2.模拟工况一，将DHT挂入P挡，控制DHT混合动力总成工作在待机发电模式，计算待机发电模式下DHT混合动力总成的油电转化效率；S3.模拟工况二，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在EV模式，计算EV模式下DHT混合动力总成的效率；S4.模拟工况三，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在PS模式，计算PS模式下DHT混合动力总成的效率；S5.模拟工况四，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在EVCT模式，计算ECVT模式下DHT混合动力总成的效率。

说明书

技术领域

本发明属于混合动力总成的性能测试，具体涉及一种在动力总成台架上进行DHT混合动力总成效率测试的试验方法。

背景技术

在油耗法规日益严格的今天，混合动力产品越来越普及，动力总成的总体效率是反映整车油耗率的重要指标，开发阶段需要测量混合动力总成的总体效率，进而为产品优化提供支持。对常规动力总成产品的效率考量，一般是分别测试发动机的万有特性和变速器各挡位的传动效率进行单独分析，而对于混合动力总成产品，由于增加了一个或多个电机参与工作，能量来源除了汽油燃烧的化学能外还有车辆电池储存的电能，原有的测试方法无法满足测量和评价需求。

当前对DHT混合动力总成的效率测试仅局限于对组成DHT混合动力总成的各零部件单体的效率测试，包括发动机、电机等，无法实现整个动力总成总体效率的测量。而DHT混合动力总成在进行燃油经济性标定时需要借鉴各个工作模式下的总体效率，有助于优化控制策略，降低燃油消耗率，往往需要不断调整各模式的切换策略，通过大量的实车油耗试验来选取最优的策略。

所以，提供一种能够实现对DHT混合动力总成总体效率测量的方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为满足DHT混合动力总成产品的总体效率测试需求，提供了一种在动力总成试验台架上进行DHT混合动力总成效率测试的试验方法，可以实现对DHT混合动力总成在各个工作模式下的总体效率测量。

本发明所采取的技术方案是：

一种DHT混合动力总成效率试验方法，包括以下步骤：

S1.将被测件安装在动力总成试验台上，被测件为DHT混合动力总成；

S2.模拟工况一，将DHT挂入P挡，控制DHT混合动力总成工作在待机发电模式，计算待机发电模式下DHT混合动力总成的油电转化效率；

S3.模拟工况二，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在EV 模式，计算EV模式下DHT混合动力总成的效率；

S4.模拟工况三，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在PS 模式，计算PS模式下DHT混合动力总成的效率；

S5.模拟工况四，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在EVCT 模式，计算ECVT模式下DHT混合动力总成的效率。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明能够实现对DHT混合动力总成在不同工作模式下的总体效率的直接测量，使用动力总成在试验台架上就可以完成测试，无需等到实车试验阶段，便可以提前确定各模式的最优工作区间，大大缩短控制策略的优化验证时间，提升新品项目的开发进度。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面对本发明做进一步详细的描述。

一种DHT混合动力总成效率试验方法，包括以下步骤：

S1.本发明的试验方法所使用的试验装置为动力总成试验台，被测件为DHT混合动力总成(发动机+DHT混动专用变速器)。进行试验时，将被测动力总成安装在动力总成试验台上，动力总成的进排气系统、半轴、悬置均使用实车部件，试验台的测功机模拟实车车轮吸收动力总成发出的功率，电池模拟器模拟实车电池为动力总成提供电能并吸收动力总成发出的电能， DHT混合动力总成的搭载角度与实车一致。

S2.模拟工况一，将DHT挂入P挡，控制DHT混合动力总成工作在待机发电模式，计算待机发电模式下DHT混合动力总成的油电转化效率；

具体为：S21.将DHT挂入P挡，控制DHT混合动力总成工作在待机发电模式；

S22.通过控制DHT发电机的转速保证发动机转速为1000、1500、…、 4000rpm(以500rpm为梯度，至发动机可工作的最高转速)；

S23.控制发动机扭矩为25、50、…、250Nm(以25Nm为梯度，至发动机可工作的最大扭矩)；

发动机扭矩由发动机管理系统EMS(或称ECU)控制；试验台架控制系统向发动机管理系统EMS发送目标扭矩，由EMS实现对发动机扭矩的控制。

S24.本工况稳定后分别测量发动机的瞬时油耗量、DHT发电机的发电功率。

S25.按照如下公式计算待机发电模式下总成的有点转化效率：

燃油消耗功率(kW)＝3600×发功机瞬时油耗量(kg/h)×燃油热值(kJ/kg)

其中：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，因此汽油热值为特定值，可以由油品供应商提供。

S3.模拟工况二，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在EV 模式，计算EV模式下DHT混合动力总成的效率；

具体为：S31.将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在EV模式，此模式下发动机转速始终为0；

S32.通过控制测功机转速保证DHT驱动电机的转速为1000、2000、…、 12000rpm(以1000rpm为梯度，至驱动电机可工作的最高转速)；

S33.控制DHT驱动电机扭矩为25、50、…、250Nm(以25Nm为梯度，至驱动电机可工作的最大扭矩)；

DHT驱动电机扭矩，由驱动电机控制系统MCU进行控制；试验台架控制系统向驱动电机控制系统MCU发送目标扭矩，由MCU实现对驱动电机扭矩的控制。

S34.本工况稳定后分别测量DHT驱动电机的耗电功率、左半轴测功机的转速和扭矩、右半轴测功机的转速和扭矩；

S35.考虑到动力总成所消耗的电能来源于发动机驱动发电机发电，利用待机发电模式测得的最高油电转化效率计算等效的燃油消耗功率，进而计算总成效率。按照如下公式计算EV模式总成的效率：

总成输入功率(kW)＝电机工作等效燃油消耗功率(kW)

S4.模拟工况三，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在PS 模式，计算PS模式下DHT混合动力总成的效率；

具体为：S41.将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在PS模式；

S42.过控制测功机转速保证发动机转速为1000、1500、…、3000rpm(以 500rpm为梯度，至发动机可工作的最高转速)；

S43.控制发动机扭矩为25、50、…、250Nm(以25Nm为梯度，至发动机可工作的最大扭矩)；

发动机扭矩由发动机管理系统EMS(或称ECU)控制；试验台架控制系统向发动机管理系统EMS发送目标扭矩，由EMS实现对发动机扭矩的控制。

S44.控制DHT驱动电机扭矩为25、50、…、250Nm(以25Nm为梯度，至驱动电机可工作的最大扭矩)；

DHT驱动电机扭矩由驱动电机控制系统MCU进行控制；试验台架控制系统向驱动电机控制系统MCU发送目标扭矩，由MCU实现对驱动电机扭矩的控制。

S45.本工况稳定后分别测量发动机的瞬时油耗量、DHT驱动电机的耗电功率、左半轴测功机的转速和扭矩、右半轴测功机的转速和扭矩；

S46.考虑到动力总成所消耗的电能来源于发动机驱动发电机发电，利用待机发电模式测得的最高油电转化效率计算等效的燃油消耗功率，进而计算总成效率。按照如下公式计算PS模式总成的效率：

发动机工作燃油消耗功率(kW)＝3600×发动机瞬时油耗量(kg/h)×燃油热值(kJ/kg)

总成输入功率(kW)＝发动机工作燃油消耗功率(kW)+电机工作等效燃油消耗功率(kW)

S5.模拟工况四，将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在EVCT 模式，计算ECVT模式下DHT混合动力总成的效率。

具体为：S51.将DHT挂入D挡，控制DHT混合动力总成工作在EVCT 模式；

S52.通过控制测功机转速保证DHT驱动电机的转速为1000、2000、…、 12000rpm(以1000rpm为梯度，至驱动电机可工作的最高转速)；

S53.通过控制DHT发电机的转速保证发动机转速为1000、1500、…、 4000rpm(以500rpm为梯度，至发动机可工作的最高转速)；

S54.控制发动机扭矩为25、50、…、250Nm(以25Nm为梯度，至发动机可工作的最大扭矩)；

发动机扭矩由发动机管理系统EMS(或称ECU)控制；试验台架控制系统向发动机管理系统EMS发送目标扭矩，由EMS实现对发动机扭矩的控制。

S55.通过控制DHT驱动电机的扭矩保证总发电功率为1、2、3、4、5kW；

DHT驱动电机扭矩由驱动电机控制系统MCU进行控制；试验台架控制系统向驱动电机控制系统MCU发送目标扭矩，由MCU实现对驱动电机扭矩的控制。

S56.本工况稳定后分别测量发动机的瞬时油耗量、DHT动力总成的发电功率、左半轴测功机的转速和扭矩、右半轴测功机的转速和扭矩；

S57.按照如下公式计算ECVT模式总成的效率：

总成输出功率(kW)＝机械输出功率(kW)+DHT发电功率(kW)

发动机工作燃油消耗功率(kW)＝3600×发动机瞬时油耗量(kg/h)×燃油热值(kJ/kg)

总成输入功率(kW)＝发动机工作燃油消耗功率(kW)

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。