劉春峰，葛宗強，葉文俊，李向兵，劉佃濤

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

關于變速器的傳動效率測試，在汽車行業(yè)標準《QC/T 1056-2017汽車雙離合器自動變速器總成技術要求和試驗方法》中有所要求，變速器綜合傳動效率按溫度為90℃、發(fā)動機最大扭矩點轉速和最大扭矩條件下進行測試，以變速器最高的三個檔位的傳動效率平均數(shù)表征[1]。該指標僅僅考察變速箱單體效率好壞，無法表征其在動力總成匹配中的水平。整車實際行駛中，變速箱往往處于加減速的非穩(wěn)定狀態(tài)，其轉速和扭矩與車輛匹配有關。

根據(jù)NEDC綜合工況仿真分析：變速箱傳動效率每提高1%，車輛綜合油耗降低0.95%，故提高變速器效率對降低整車油耗有顯著的影響[2]。

本文旨在基于NEDC工況，利用輸入電機模擬發(fā)動機測試變速箱動態(tài)傳動效率。

1 NEDC工況

GB18352中NEDC工況是整車油耗試驗的強制標準、具有市場實際行駛的代表性[3]，一個NEDC工況循環(huán)（共1180s）由4個城區(qū)工況與1個郊區(qū)工況組成，工況曲線如圖1。

圖1 NEDC循環(huán)工況示意圖

2 測試系統(tǒng)

AVL三電機變速器試驗臺作為較成熟穩(wěn)定的變速箱臺架試驗設備，在汽車廠家試驗設備中占有率較高，在變速箱試驗開發(fā)驗證過程中應用廣泛。臺架設備簡圖見圖2：

圖2 AVL臺架設備簡圖

驅動電機為直流永磁電機，具有體積小、慣量低的特點，可以精確模擬發(fā)動機萬有特性曲線、慣量，而且可以精確測量（扭矩采集精度0.03%FS、扭矩控制精度0.1%FS、轉速控制/采集精度±1rpm）。

同時其臺架控制系統(tǒng)可以模擬整車邊界條件（如整車滑行阻力、整車CAN通訊）。

3 控制系統(tǒng)參數(shù)編輯

系統(tǒng)參數(shù)SYS編輯：導入整車CAN通訊協(xié)議文件，依據(jù)CAN通訊列表定義輸入/輸出信號，使臺架與變速箱實現(xiàn)CAN通訊連接。

從圖1中可以看出，由于轉動角度以及載頻的不同，所得到的重構結果δk,n的幅度大小會有所差異，但是由于觀測的目標相同，因而所重構的方位向散射點位置信息相同.這一特性可以在重構過程中加以利用，從而提高重構的精度.

測試對象參數(shù)UUT編輯：在ECT里輸入發(fā)動機的基本參數(shù)（包括最大輸出扭矩、最大輸出轉速、啟動速度、怠速速度、額定轉速、額定扭矩、額定功率等）；在LTC按照格式要求輸入發(fā)動機萬有特性曲線（不同轉速、油門開度下的發(fā)動機輸出扭矩），驅動電機在整車控制模式下可模擬此特性曲線；在 VEH里依據(jù)《整車及動力總成關鍵參數(shù)表》輸入整車參數(shù)信息，包括整車布置形式、變速箱形式、整車重量、最高車速、最大爬坡度、輪胎滾動半徑、輪胎數(shù)量、前輪距、后輪距、軸距、額定加速能力、前/后輪載荷分布比值、整車道路滑行阻力等。

試驗循環(huán)參數(shù)TST編輯：設定臺架檔位為D擋、控制模式為坡度/車速控制模式，輸入NEDC工況中速度、時間變化工況序列[3]。

4 測試過程及數(shù)據(jù)處理分析

4.1 測試過程

將變速器安裝到臺架，變速器安裝角度與整車安裝角度一致，連接左、右驅動半軸到負載電機上。

臺架加載SYS、UUT、TST參數(shù)進入MANUAL（手動操作狀態(tài)），啟動驅動電機，將變速箱油溫升至整車熱機溫度。

點擊“AUTOMATIC”按鈕，臺架進入自動操作狀態(tài)，測試系統(tǒng)自動運行TST參數(shù)NEDC工況序列。

試驗過程中使用外接冷卻水循環(huán)系統(tǒng)控制變速箱油溫在整車熱機溫度±3℃范圍內；并全、單位 rpm程采集記錄變速箱左輸出端扭矩（T左端輸出、單位Nm）、右輸出端扭矩（T右端輸出、單位Nm）、輸入端扭矩（T輸入、單位Nm）、左輸出端轉速（n左端輸出、單位 rpm）、右輸出端轉速（n右端輸出、單位rpm）、輸入端轉速（n輸入、單位rpm），為保證數(shù)據(jù)有效性和提高試驗精度，設定其采樣頻率100Hz；分別采集三組工況數(shù)據(jù)。

4.2 試驗處理分析

導出臺架記錄的原始試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)以下公式進行計算：

式中：

P輸入—變速箱單個數(shù)據(jù)采集點輸入功率

P輸出—變速箱單個數(shù)據(jù)采集點輸出功率

f —信號采樣頻率

Q輸入—變速箱輸入總能量

Q輸出—變速箱輸出總能量

ηNEDC—變速箱NEDC工況動態(tài)傳動效率

4.3 試驗結果

試驗結果見表1：

表1 NEDC工況動態(tài)傳動效率試驗結果

5 結論

本文在三電機變速器綜合性能試驗臺上基于NEDC工況實現(xiàn)了動力總成中雙離合器自動變速器動態(tài)傳動效率測試，為整車動力總成經(jīng)濟性匹配仿真結果提供了測試方法，為動力總成匹配優(yōu)化提供參考。