一种基于NEDC工况的双离合器自动变速箱动态传动效率测试方法

2018-08-29刘春峰葛宗强叶文俊李向兵刘佃涛

汽车实用技术 2018年15期

刘春峰，葛宗强，叶文俊，李向兵，刘佃涛

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥 230601）

引言

关于变速器的传动效率测试，在汽车行业标准《QC/T 1056-2017汽车双离合器自动变速器总成技术要求和试验方法》中有所要求，变速器综合传动效率按温度为90℃、发动机最大扭矩点转速和最大扭矩条件下进行测试，以变速器最高的三个档位的传动效率平均数表征[1]。该指标仅仅考察变速箱单体效率好坏，无法表征其在动力总成匹配中的水平。整车实际行驶中，变速箱往往处于加减速的非稳定状态，其转速和扭矩与车辆匹配有关。

根据NEDC综合工况仿真分析：变速箱传动效率每提高1%，车辆综合油耗降低0.95%，故提高变速器效率对降低整车油耗有显著的影响[2]。

本文旨在基于NEDC工况，利用输入电机模拟发动机测试变速箱动态传动效率。

1 NEDC工况

GB18352中NEDC工况是整车油耗试验的强制标准、具有市场实际行驶的代表性[3]，一个NEDC工况循环（共1180s）由4个城区工况与1个郊区工况组成，工况曲线如图1。

图1 NEDC循环工况示意图

2 测试系统

AVL三电机变速器试验台作为较成熟稳定的变速箱台架试验设备，在汽车厂家试验设备中占有率较高，在变速箱试验开发验证过程中应用广泛。台架设备简图见图2：

图2 AVL台架设备简图

驱动电机为直流永磁电机，具有体积小、惯量低的特点，可以精确模拟发动机万有特性曲线、惯量，而且可以精确测量（扭矩采集精度0.03%FS、扭矩控制精度0.1%FS、转速控制/采集精度±1rpm）。

同时其台架控制系统可以模拟整车边界条件（如整车滑行阻力、整车CAN通讯）。

3 控制系统参数编辑

系统参数SYS编辑：导入整车CAN通讯协议文件，依据CAN通讯列表定义输入/输出信号，使台架与变速箱实现CAN通讯连接。

从图1中可以看出，由于转动角度以及载频的不同，所得到的重构结果δk,n的幅度大小会有所差异，但是由于观测的目标相同，因而所重构的方位向散射点位置信息相同.这一特性可以在重构过程中加以利用，从而提高重构的精度.

测试对象参数UUT编辑：在ECT里输入发动机的基本参数（包括最大输出扭矩、最大输出转速、启动速度、怠速速度、额定转速、额定扭矩、额定功率等）；在LTC按照格式要求输入发动机万有特性曲线（不同转速、油门开度下的发动机输出扭矩），驱动电机在整车控制模式下可模拟此特性曲线；在 VEH里依据《整车及动力总成关键参数表》输入整车参数信息，包括整车布置形式、变速箱形式、整车重量、最高车速、最大爬坡度、轮胎滚动半径、轮胎数量、前轮距、后轮距、轴距、额定加速能力、前/后轮载荷分布比值、整车道路滑行阻力等。

试验循环参数TST编辑：设定台架档位为D挡、控制模式为坡度/车速控制模式，输入NEDC工况中速度、时间变化工况序列[3]。

4 测试过程及数据处理分析

4.1 测试过程

将变速器安装到台架，变速器安装角度与整车安装角度一致，连接左、右驱动半轴到负载电机上。

台架加载SYS、UUT、TST参数进入MANUAL（手动操作状态），启动驱动电机，将变速箱油温升至整车热机温度。

点击“AUTOMATIC”按钮，台架进入自动操作状态，测试系统自动运行TST参数NEDC工况序列。

试验过程中使用外接冷却水循环系统控制变速箱油温在整车热机温度±3℃范围内；并全、单位 rpm程采集记录变速箱左输出端扭矩（T左端输出、单位Nm）、右输出端扭矩（T右端输出、单位Nm）、输入端扭矩（T输入、单位Nm）、左输出端转速（n左端输出、单位 rpm）、右输出端转速（n右端输出、单位rpm）、输入端转速（n输入、单位rpm），为保证数据有效性和提高试验精度，设定其采样频率100Hz；分别采集三组工况数据。