ICS27.020

CCSJ93

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

乘用車雙電機(jī)混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)傳動(dòng)

效率測試方法

Efficiencytestmethodfordualmotorhybridelectromechanicalcouplingsystemsof

passengervehicles

（征求意見稿）

在提交反饋意見時(shí)，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中國內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)

發(fā)布

中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

乘用車雙電機(jī)混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)傳動(dòng)效率測試方法

1范圍

本文件規(guī)定了雙電機(jī)混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)傳動(dòng)效率試驗(yàn)方法的術(shù)語和定義、試驗(yàn)設(shè)備及其要求、

試驗(yàn)方法、傳動(dòng)效率計(jì)算及試驗(yàn)報(bào)告等。

本文件適用于M1類乘用車的雙電機(jī)混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T18488.1-2015電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件

GB/T18488.2-2015電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)第2部分：試驗(yàn)方法

GB/T19596-2017電動(dòng)汽車術(shù)語

3術(shù)語和定義

GB/T18488.1-2015、GB/T18488.2-2015和GB/T19596-2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本

文件。

雙電機(jī)混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)dualmotorhybridelectromechanicalcouplingsystem

由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、啟動(dòng)發(fā)電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)系組成油電混合動(dòng)力系統(tǒng)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車

輛且發(fā)動(dòng)機(jī)與雙電機(jī)的動(dòng)力可耦合共同驅(qū)動(dòng)車輛。

純電模式pureelectricmode

發(fā)動(dòng)機(jī)不輸出動(dòng)力，完全依靠儲(chǔ)能系統(tǒng)提供電能給驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛的模式。

串聯(lián)模式seriesmode

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力全部驅(qū)動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛的模式。

并聯(lián)模式parallelmode

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的全部或部分動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出動(dòng)力耦合共同驅(qū)動(dòng)車輛行駛的模式。

能量回收energyrecovery

利用電機(jī)回收車輛在滑行或制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能，并將其轉(zhuǎn)化為電能，為電池充電。

機(jī)電耦合系統(tǒng)最大綜合效率maximumcomprehensiveefficiencyofelectromechanical

couplingsystem

串聯(lián)模式和并聯(lián)模式下的最大系統(tǒng)傳動(dòng)效率。

4試驗(yàn)設(shè)備及其要求

試驗(yàn)設(shè)備

1

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試驗(yàn)在三電機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，臺(tái)架示意圖見圖1，控制系統(tǒng)示意圖見圖2，臺(tái)架包含以下部分：

4.1.1輸入電機(jī)：與機(jī)電耦合系統(tǒng)輸入軸相連，代替發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)被試件；

4.1.2輸出電機(jī)：與機(jī)電耦合系統(tǒng)輸出端相連，模擬負(fù)載；

4.1.3電池模擬器：為機(jī)電耦合系統(tǒng)提供高壓電力，或回收機(jī)電耦合系統(tǒng)產(chǎn)生的電力；

4.1.4試驗(yàn)工裝：用于臺(tái)架和機(jī)電耦合系統(tǒng)連接的接口裝置；

4.1.5轉(zhuǎn)速、扭矩測量儀器：用于測量臺(tái)架各電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩；

4.1.6溫度測量儀器：用于測量機(jī)電耦合系統(tǒng)油溫、水溫、電機(jī)及其控制器溫度；

4.1.7數(shù)據(jù)記錄及標(biāo)定設(shè)備：用于記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)送信號(hào)控制機(jī)電耦合系統(tǒng)；

4.1.8溫度控制系統(tǒng)：用于控制機(jī)電耦合系統(tǒng)油溫、電機(jī)及控制器溫度的裝置。

功率分析儀

電池模擬器

扭矩/轉(zhuǎn)速傳感器

輸入電機(jī)

機(jī)電

耦合

扭矩/轉(zhuǎn)速傳感器系統(tǒng)

輸出電機(jī)輸出電機(jī)

扭矩/轉(zhuǎn)速傳感器

圖1臺(tái)架安裝示意圖

機(jī)電耦合

溫控設(shè)備

系統(tǒng)

傳執(zhí)

感行

器器電

CAN池

臺(tái)架網(wǎng)TCU/PEU模

絡(luò)擬

器

接發(fā)采標(biāo)

收送集定

臺(tái)架主控?cái)?shù)據(jù)記錄&

臺(tái)架記錄標(biāo)定模塊

圖2控制系統(tǒng)示意圖

試驗(yàn)設(shè)備要求

4.2.1輸入電機(jī)：1個(gè)輸入電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速高于被試件輸入端許用轉(zhuǎn)速的110%，轉(zhuǎn)速控制精度±3r/min；

最大輸出扭矩大于被試件許用扭矩，扭矩控制精度±3N·m；

4.2.2輸出電機(jī)：2個(gè)輸出電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速大于被試件輸出端許用轉(zhuǎn)速的110%，轉(zhuǎn)速控制精度±5r/min；

最大輸出扭矩大于被試件許用扭矩，扭矩控制精度±5N·m；

4.2.3數(shù)據(jù)采集設(shè)備：采集動(dòng)力控制單元(PowerElectronicUnit,PEU)、變速箱控制器(Transmission

2

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

ControllerUnit,TCU)、臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)的儀器，采樣頻率不小于100Hz；

4.2.4溫度控制系統(tǒng)：控制試驗(yàn)過程的被試件潤滑油溫度，控制范圍涵蓋測試工況油溫，控制精度±3℃；

4.2.5電池模擬器：額定功率大于被試件的峰值功率的110%；電流輸出精度±0.1%FS；

4.2.6功率分析儀：電流與電壓量程大于被試件許用峰值電流電壓，測試精度不低于0.1%FS，采集

頻率大于100Hz；

4.2.7扭矩測量儀器：扭矩傳感器測量精度±0.05%FS；

4.2.8轉(zhuǎn)速測量儀器：轉(zhuǎn)速傳感器測量精度±1r/min；

4.2.9溫度測量儀器：傳感器測量精度±1℃。

5試驗(yàn)方法

磨合

效率試驗(yàn)之前，被試件須磨合，磨合工況如表1。

表1磨合工況

輸入電機(jī)ISG電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)

油溫時(shí)間

工作模式

轉(zhuǎn)速扭矩功率扭矩功率扭矩℃min

r/minN·mkWN·mkWN·m

50%最大輸

1擋30000000<8060

入扭矩

50%最大輸

2擋30000000<8060

并聯(lián)入扭矩

模式50%最大輸

…30000000<8060

入扭矩

50%最大輸

n擋30000000<8060

入扭矩

50%額定50%額定-50%額-50%額

隨ISG隨ISG<8060

功率扭矩定功率定扭矩

串聯(lián)模式

-50%額-50%額50%額定50%額定

隨ISG隨ISG<8060

定功率定扭矩功率扭矩

機(jī)電耦合系統(tǒng)傳動(dòng)效率試驗(yàn)

5.2.1效率試驗(yàn)按照表2~表6所示工況實(shí)施，根據(jù)表中轉(zhuǎn)速與扭矩要求，耦合出各個(gè)試驗(yàn)工況，試驗(yàn)

分步驟實(shí)施；

5.2.2試驗(yàn)過程被試件油溫分別控制在40℃、80℃（如果被試件在整車的應(yīng)用溫度接近60℃，則試驗(yàn)

溫度取60℃）；

5.2.3記錄每個(gè)試驗(yàn)工況的臺(tái)架扭矩/轉(zhuǎn)速、油溫、功率分析儀的電流/電壓；

5.2.4試驗(yàn)工況表中的整車應(yīng)用由控制軟件實(shí)現(xiàn)，指特定控制模式下，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)特性，被控

制軟件限制的發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的轉(zhuǎn)速與扭矩范圍。

表2效率試驗(yàn)工況-并聯(lián)模式

輸入電機(jī)轉(zhuǎn)速輸入電機(jī)扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩

r/minN·mN·m

工作

擋位

模式

最小最大步長最小最大步長最小最大步長

1

并聯(lián)設(shè)計(jì)最設(shè)計(jì)最0~100內(nèi)取10，2整車應(yīng)額定范圍內(nèi)

1000100000

模式大轉(zhuǎn)速大扭矩100以上取20…用確定≤20%額定值

N

3

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表3效率試驗(yàn)工況-純電模式

驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩

r/minN·m

工作

擋位

模式

最小最大步長最小最大步長

純電整車應(yīng)用整車應(yīng)用額定范圍內(nèi)取10，

010000空擋

模式確定確定額定范圍外取20

表4效率試驗(yàn)工況-充電模式

輸入電機(jī)轉(zhuǎn)速ISG電機(jī)扭矩

工作r/minN·m

擋位

模式

最小最大步長最小最大步長

充電整車應(yīng)用整車應(yīng)用整車應(yīng)用整車應(yīng)用額定范圍內(nèi)取10，

≤500空擋

模式確定確定確定確定額定范圍外取20

表5效率試驗(yàn)工況-能量回收模式

ISG電機(jī)/驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速ISG電機(jī)/驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩

r/minN·m

工作模式

最小最大步長最小最大步長

能量整車應(yīng)用整車應(yīng)用額定范圍內(nèi)取10

0≤10000

回收確定確定額定范圍外取20

表6效率試驗(yàn)工況-串聯(lián)模式

輸入電機(jī)轉(zhuǎn)速ISG電機(jī)扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速

驅(qū)動(dòng)電機(jī)

工作r/minN·mr/min

擋位扭矩

模式

最小最大步長最小最大步長最小最大步長N·m

額定范

整車整車整車整車整車≤20%

串聯(lián)圍內(nèi)ISG同功

應(yīng)用應(yīng)用≤500r/min應(yīng)用應(yīng)用空擋0應(yīng)用最大應(yīng)

模式≤20%率下扭矩

確定確定確定確定確定用

額定值

6傳動(dòng)效率計(jì)算

試驗(yàn)結(jié)束后，按如下6.1所述公式對(duì)試驗(yàn)過程記錄的臺(tái)架扭矩/轉(zhuǎn)速和功率分析儀的電流/電壓進(jìn)行

計(jì)算，得出各模式下試驗(yàn)工況的傳動(dòng)效率，篩選出最大綜合傳動(dòng)效率。

各模式下傳動(dòng)效率的計(jì)算公式如下：

a)并聯(lián)模式（耦合充電）/串聯(lián)模式（充電）：

??×??+??×????×?×9.550

η=????????????×100%········································(1)

???×???

b)并聯(lián)模式（耦合助力）/串聯(lián)模式（放電）：

4

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??×??+??×??

η=????????????×100%··················································(2)

???×???+?×?×9.550

c)充電模式：

?×?×9.550

η=×100%································································(3)

???×???

d)能量回收模式：

?×?×9.550

η=×100%··················································(4)

?????×?????+?????×?????

e)純電模式：

??×??+??×??

η=????????????×100%··················································(5)

?×?×9.550

式中：

??_???——左側(cè)臺(tái)架輸出電機(jī)扭矩，單位為牛米（N·m)；

??_???——左側(cè)臺(tái)架輸出電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘（r/min）；

??_???——右側(cè)臺(tái)架輸出電機(jī)扭矩，單位為牛米（N·m）；

??_???——右側(cè)臺(tái)架輸出電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘（r/min）；

???——臺(tái)架輸入電機(jī)扭矩，單位為牛米（N·m）；

???——臺(tái)架輸入電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘（r/min）；

?——電池模擬器測量電壓，單位為伏特（V）；

?——電池模擬器測量電流，單位為安培（A）。

7試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)編寫試驗(yàn)報(bào)告，試驗(yàn)報(bào)告格式見附錄A，試驗(yàn)報(bào)告至少應(yīng)包含以下內(nèi)容。

a)試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

b)試驗(yàn)依據(jù)；

c)試驗(yàn)對(duì)象：注明被試件的主要參數(shù)，并附加圖片、照片及必要說明；

d)試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)；

e)試驗(yàn)結(jié)果:對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)加以整理，重要數(shù)據(jù)列表。

5

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A

A

附錄A

（規(guī)范性）

試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告按表A.1編寫。

表A.1乘用車雙電機(jī)混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)傳動(dòng)效率試驗(yàn)報(bào)告

樣品名稱樣品編號(hào)

TCU軟件版本PEU軟件版本

試驗(yàn)時(shí)間試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)人員

試驗(yàn)內(nèi)容

試驗(yàn)?zāi)康?/p>

試驗(yàn)依據(jù)

試驗(yàn)結(jié)果（最大綜合傳動(dòng)效率）

傳動(dòng)效率-并聯(lián)模式

發(fā)動(dòng)機(jī)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)輸入扭

油溫驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩傳動(dòng)效率

轉(zhuǎn)速矩

℃r/minN·mN·m1擋2擋…N擋

40

…

80

傳動(dòng)效率-串聯(lián)模式

油溫發(fā)動(dòng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)速ISG電機(jī)扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩

效率

℃r/minN·mr/minN·m

40

…

80

6

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表A.1乘用車雙電機(jī)混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)傳動(dòng)效率試驗(yàn)報(bào)告（續(xù)）

傳動(dòng)效率-充電模式

油溫發(fā)動(dòng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)速