CN105486512B

CN105486512B - 基于整车环境下的发动机外特性测试方法

Info

Publication number: CN105486512B
Application number: CN201510834836.6A
Authority: CN
Inventors: 罗玮; 龙金世; 陈文敏
Original assignee: SAIC Chery Automobile Co Ltd
Current assignee: Chery Automobile Co Ltd
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2018-03-16
Anticipated expiration: 2035-11-24
Also published as: CN105486512A

Abstract

本发明属于整车性能测试技术领域，特别涉及一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法，包括如下步骤：对车辆进行初始化使车辆满足测试要求；计算不同发动机转速所对应的理论车速V；转毂预热，设置环境温度，固定车辆，车辆热机；在转毂控制界面上输入理论车速V，通过监控发动机转速并不断调整输入的车速，得到实际车速V'；采集各实际速度V'下车辆挂挡时的轮边功率P₀以及空挡时的轮边功率P₁；计算发动机功率P，发动机扭矩T_q，获得发动机外特性曲线。基于整车环境工况下利用室内底盘测功机进行发动机外特性的测试可以较为准确的测出发动机在整车状态下所发挥出的真实性能，使整车性能分析更加准确，同时也可以准确测试竞品车的发动机性能数据。

Description

基于整车环境下的发动机外特性测试方法

技术领域

本发明属于整车性能测试技术领域，特别涉及一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法。

背景技术

发动机的外特性试验是发动机在研发及验证过程中一项重要的试验，目前发动机研发单位利用台架测功机进行外特性测试的方法已经成熟。外特性试验数据已经广泛被整车CAE部门进行整车性能计算匹配使用，但由于整车行驶工况下发动机所处的环境不同，如前舱温度场的分布、引气口对发动机进排气温度的影响、引气口位置对发动机进气量的影响，至使发动机在整车工况环境下所表现出来的性能无法与在台架上保持一致；同时，由于受发动机ECU数据的保护等限制，大部分竞品车的发动机无法在发动机台架上完成外特性试验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法，能够准确测试出发动机在整车环境工况下的外特性。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法，包括如下步骤：(A)对车辆进行初始化使车辆满足测试要求；(B)根据车轮动态半径r、发动机转速n、变速器2挡的传动比ig₂、主减速器的传动比i₀以及公式V＝0.377×r×n/（ig₂×i₀)计算不同发动机转速所对应的理论车速V；(C)转毂预热，设置环境温度，固定车辆，车辆热机；(D)在转毂控制界面上输入理论车速V，通过监控发动机转速并不断调整输入的车速，得到实际车速V'；(E)采集各实际速度V'下车辆挂挡时的轮边功率P₀；(F)采集各实际速度V'下车辆空挡时的轮边功率P₁；(G)发动机功率P＝P₀+P₁，发动机扭矩T_q＝9550×P/n，以发动机转速n为横坐标、以发动机功率P、发动机扭矩T_q为纵坐标绘制的散点图即为发动机外特性曲线。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：基于整车环境工况下利用室内底盘测功机进行发动机外特性的测试可以较为准确的测出发动机在整车状态下所发挥出的真实性能，使整车性能分析更加准确，同时也可以准确测试竞品车的发动机性能数据。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明做进一步详细叙述。

一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法，包括如下步骤：(A)对车辆进行初始化使车辆满足测试要求；(B)根据车轮动态半径r、发动机转速n、变速器2挡的传动比ig₂、主减速器的传动比i₀以及公式V＝0.377×r×n/（ig₂×i₀)计算不同发动机转速所对应的理论车速V；(C)转毂预热，设置环境温度，固定车辆，车辆热机；(D)在转毂控制界面上输入理论车速V，通过监控发动机转速并不断调整输入的车速，得到实际车速V'；((E)采集各实际速度V'下车辆挂挡时的轮边功率P₀；(F)采集各实际速度V'下车辆空挡时的轮边功率P₁；(G)发动机功率P＝P₀+P₁，发动机扭矩T_q＝9550×P/n，以发动机转速n为横坐标、以发动机功率P、发动机扭矩T_q为纵坐标绘制的散点图即为发动机外特性曲线。这里，通过室内底盘测功机进行发动机外特性的测试，可以较为准确的测出发动机在整车状态下所发挥出的真实性能，使整车性能分析更加准确，同时也可以准确测试竞品车的发动机性能数据。

这里的步骤A，对车辆进行初始化，有很多方式。这里提供一种实施方式供参考：(1)记录车辆车架号、发动机号、行驶里程数、轮胎厂家和型号、ECU等基本信息；(2)检查车辆拖勾和排气尾管是否满足试验要求；(3)清洗试验车辆确保试验车辆外观清洁，轮胎夹杂物需清理干净；(4)在举升机上转动车辆轮胎，保证轮胎转动没有明显卡滞现象；(5)检查车辆冷却液、机油、制动液等是否符合加注要求；(6)车辆轮胎气压应调整到生产厂家技术标准的要求；(7)车辆加注符合技术要求规定的燃油；(8)车辆要求行驶里程在1500km以上。

优选地，所述的步骤B中，发动机转速n分别取{n₁，n₂，n₃，…，n_X}，其中n₁＝1000r/min，n_X＝6000r/min，n₁、n₂、n₃、…、n_X为等差数列；发动机转速分别为n₁、n₂、n₃、…、n_X时所对应的理论车速为V₁、V₂、V₃、…、V_X。这里对发动机的转速n取值越多，最后得到的发动机外特性曲线越准确，相应地，步骤也越复杂，因此，在实际使用时，选择合适个数的发动机转速n即可。另外，这里之所以选择等差数列的发动机转速，是保证外特性曲线上的点沿横轴分布的均匀性。计算理论车速后，实际车速就更容易获得，只要以理论车速为基准进行微调就可以了。

实际车速的获取有很多方式，本实施例中优选地，所述的步骤D包括如下步骤：(D1)在道路模拟模式下，将变速箱挡位置于2挡，轻踩油门并使车速稳定在车速V₁左右；(D2)在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入车速V₁，监控发动机转速是否为1000±10r/min，若不是，需要调整转毂输入车速，直到发动机转速为1000±10r/min，此时转毂输入的车速为实际车速V₁'；(D3)重复步骤D2，依次输入车速V₂、V₃、…、V_X，监控并调整发动机转速为n₂、n₃、…、n_X，得到实际车速V₂'、V₃'、…、V_X'。通过监控发动机转速，对输入的车速进行调整，能够很方便、快速的得到实际速度。

各实际速度V'下在挂挡时的轮边功率P₀有很多方式获得，这里优选地，所述的步骤E包括如下步骤：(E1)重复步骤D1；(E2)在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入车速V₁’，待车速稳定后，将油门踩到底；(E3)从第一个实际车速V₁’开始记录，并依次输入车速V₂'、V₃'、…、V_X'，记录各速度点的轮边功率得到P₀，每个速度点的数据采样时间为30s；(E4)逐步减少转毂速度，直至速度为0km/h，挂入空挡，车辆怠速。

同样地，各实际速度V'下在空挡时的轮边功率P₁也有很多方式获得，这里优选地，所述的步骤F包括如下步骤：(F1)重复步骤D1；(F2)将离合器踩到底，使发动机和变速箱完全脱离，车辆怠速，并在转毂控制界面上选择恒速模式；(F3)重复步骤E3得到各速度点的轮边功率P₁；(F4)锁止转毂，车辆熄火，关闭尾气抽气装置，将试验车辆拆掉。

作为本发明的优选方案，所述等差数列的公差为500r/min。选择500r/min为公差，需要获得的数据量适中且所取速度点数量适中，既能获得比较精准的又能够较快地获得发动机外特性曲线。

更进一步地，所述的步骤C中，转毂按如下步骤进行预热：(C1)将转毂调整为四驱模式，在轮毂控制界面上设定转毂速度为120km/h对转毂进行预热，预热时长为15-30min，室温越低，预热时间越长。环境温度按如下步骤进行设置：(C2)在循环水泵电源控制柜面板上选择变频启动，启动水泵，然后打开加湿器阀门，启动环境舱，将环境温度设置为25℃。所述的步骤C中，车辆按如下步骤热机：(C3)在转毂控制界面上选择道路模拟模式，输入车辆对应的阻力曲线；(C4)设置风机参数并开启风机；(C5)松开转毂制动，给转毂上电；(C6)启动车辆发动机，使用最高挡位100km/h运行车辆至少10min，并使机油温度达到90℃以上；(C7)车辆减速停止，挂入空挡，车辆怠速。通过上述步骤，能够提高后续处理的精确度，使得获得的发动机外特性曲线更符合真实性能。

Claims

1.一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法，包括如下步骤：

(A)对车辆进行初始化使车辆满足测试要求；

(B)根据车轮动态半径r、发动机转速n、变速器2挡的传动比ig₂、主减速器的传动比i₀以及公式V＝0.377×r×n/(ig₂×i₀)计算不同发动机转速所对应的理论车速V；

(C)转毂预热，设置环境温度，固定车辆，车辆热机；

(D)在转毂控制界面上输入理论车速V，通过监控发动机转速并不断调整输入的车速，得到实际车速V'；

(E)采集各实际速度V'下车辆挂挡时的轮边功率P₀；

(F)采集各实际速度V'下车辆空挡时的轮边功率P₁；

(G)发动机功率P＝P₀+P₁，发动机扭矩T_q＝9550×P/n，以发动机转速n为横坐标、以发动机功率P、发动机扭矩T_q为纵坐标绘制的散点图即为发动机外特性曲线。

2.如权利要求1所述的基于整车环境下的发动机外特性测试方法，其特征在于：所述的步骤B中，发动机转速n分别取{n₁，n₂，n₃，…，n_X}，其中n₁＝1000r/min，n_X＝6000r/min，n₁、n₂、n₃、…、n_X为等差数列；发动机转速分别为n₁、n₂、n₃、…、n_X时所对应的理论车速为V₁、V₂、V₃、…、V_X。

3.如权利要求2所述的基于整车环境下的发动机外特性测试方法，其特征在于：所述的步骤D包括如下步骤：

(D1)在道路模拟模式下，将变速箱挡位置于2挡，轻踩油门并使车速稳定在车速V₁左右；

(D2)在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入车速V₁，监控发动机转速是否为1000±10r/min，若不是，需要调整转毂输入车速，直到发动机转速为1000±10r/min，此时转毂输入的车速为实际车速V₁'；

(D3)依次输入车速V₂、V₃、…、V_X，监控并调整发动机转速为n₂、n₃、…、n_X，得到实际车速V₂'、V₃'、…、V_X'。

4.如权利要求3所述的基于整车环境下的发动机外特性测试方法，其特征在于：所述的步骤E包括如下步骤：

(E1)重复步骤D1；

(E2)在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入车速V₁’，待车速稳定后，将油门踩到底；

(E3)从第一个实际车速V₁’开始记录，并依次输入车速V₂'、V₃'、…、V_X'，记录各速度点的轮边功率得到P₀，每个速度点的数据采样时间为30s；

(E4)逐步减少转毂速度，直至速度为0km/h，挂入空挡，车辆怠速。

5.如权利要求4所述的基于整车环境下的发动机外特性测试方法，其特征在于：所述的步骤F包括如下步骤：

(F1)重复步骤D1；

(F2)将离合器踩到底，使发动机和变速箱完全脱离，车辆怠速，并在转毂控制界面上选择恒速模式；

(F3)依次输入车速V₁’、V₂'、V₃'、…、V_X'，从第一个实际车速V₁’开始，记录各速度点的轮边功率得到P₁，每个速度点的数据采样时间为30s；

(F4)锁止转毂，车辆熄火，关闭尾气抽气装置，将试验车辆拆掉。

6.如权利要求2-5任一项所述的基于整车环境下的发动机外特性测试方法，其特征在于：所述等差数列的公差为500r/min。

7.如权利要求1-5任一项所述的基于整车环境下的发动机外特性测试方法，其特征在于：所述的步骤C中，转毂按如下步骤进行预热：

(C1)将转毂调整为四驱模式，在轮毂控制界面上设定转毂速度为120km/h对转毂进行预热，预热时长为15-30min，室温越低，预热时间越长；

环境温度按如下步骤进行设置：

(C2)在循环水泵电源控制柜面板上选择变频启动，启动水泵，然后打开加湿器阀门，启动环境舱，将环境温度设置为25℃。

8.如权利要求1-5任一项所述的基于整车环境下的发动机外特性测试方法，其特征在于：所述的步骤C中，车辆按如下步骤热机：

(C3)在转毂控制界面上选择道路模拟模式，输入车辆对应的阻力曲线；

(C4)设置风机参数并开启风机；

(C5)松开转毂制动，给转毂上电；

(C6)启动车辆发动机，使用最高挡位100km/h运行车辆至少10min，并使机油温度达到90℃以上；

(C7)车辆减速停止，挂入空挡，车辆怠速。