CN114136610B - 一种基于整车环境下的变速箱效率测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提出一种基于整车环境下的变速箱效率测试方法，以真实反映用户环境下变速箱的效率，提供给仿真进行效率分析，为项目开发提供参考。本发明的基于整车环境下的变速箱效率测试方法如下：将装配有待测变速箱的试验车辆固定于底盘测功机上，将底盘测功机的转毂设置为恒速模式，将试验车辆的档位置于N挡，然后控制转毂以预定车速转动，待车速稳定后，将试验车辆的档位切换至前进挡，并逐渐加大油门，使发动机输出扭矩，最后测试试验车辆的发动机输出扭矩Tout，同时利用底盘测功机测试转毂所获得的实际扭矩Tin，通过比较实际扭矩与输出扭矩，得到变速箱的效率η，所述变速箱的效率

Description

一种基于整车环境下的变速箱效率测试方法
技术领域
本发明属于整车性能测试技术领域，具体涉及到一种变速箱效率测试方法。
背景技术
目前最常见的变速箱效率测试都是基于变速箱效率台架进行的，例如说专利申请号为202011082208.4的发明专利就公开了一种汽车变速箱测试方法、设备、存储介质及装置，其根据参数设置指令确定台架系统参数、测试对象参数以及当前测试标识，在待测试变速箱处于待测试状态时，根据台架系统参数确定目标变速箱控制设备，在接收到目标变速箱控制设备发送的变速箱测试指令时，根据测试对象参数、当前测试标识以及变速箱测试指令确定当前测试项目，控制待测试变速箱执行当前测试项目，根据当前测试结果确定待测试变速箱的当前传动效率。在上述测试方法中，变速箱效率台架资源准备时间长，验证过程复杂，得到的结果与整车关联性较小，仿真阶段参考意义不大。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于整车环境下的变速箱效率测试方法，以真实反映用户环境下变速箱的效率，提供给仿真进行效率分析，为项目开发提供参考。
本发明的基于整车环境下的变速箱效率测试方法如下：将装配有待测变速箱的试验车辆固定于底盘测功机上，将底盘测功机的转毂设置为恒速模式，将试验车辆的档位置于N挡，然后控制转毂以预定车速转动，待车速稳定后，将试验车辆的档位切换至前进挡，并逐渐加大油门，使发动机输出扭矩，最后测试试验车辆的发动机输出扭矩Tout，同时利用底盘测功机测试转毂所获得的实际扭矩Tin，通过比较实际扭矩与输出扭矩，得到变速箱的效率η，所述变速箱的效率
Figure BDA0003348725220000011
进一步地，在测试时，控制转毂以不同的预定车速转动，来分别进行变速箱的效率测试，以获得对应发动机不同转速的变速箱的效率表。
进一步地，在测试时，逐渐加大油门，使油门保持5％梯度变化并保持20s时间，直至加大到100％油门，以使发动机的扭矩输出平稳变化。
进一步地，在测试时，将底盘测功机及试验车辆所在的环境仓的温度调节为预定温度，以获得不同环境温度下的变速箱效率。
进一步地，为提高测试的准确性，在测试前，首先对底盘测功机的转毂进行预热，转毂预热的步骤如下：将转毂调整为四驱模式，对转毂按照预定转速预热预定时间，并将底盘测功机及试验车辆所在的环境仓的温度调节为预定温度。
进一步地，为提高测试的准确性，在对转毂预热结束后，对车辆进行预热，车辆预热的步骤如下：在转毂控制界面上选择道路模拟模式，输入试验车辆对应的阻力曲线，对转毂加载阻力，对风机参数进行设置，并开启风机，最后松开转毂制动，给转毂上电；试验人员进入试验车辆并启动车辆，使用前进挡稳定运行至预定速度，直到机油温度达到预定温度后，控制试验车辆减速至停止，挂入空挡，保持车辆怠速运行。
进一步地，为提高测试的全面性，在对车辆预热结束后，标定试验车辆的发动机转速与车速的关系，标定的步骤如下：首先在道路模拟模式下，将变速箱挡位置于空挡；然后在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入预设的车速，将试验车辆的挡位置于前进挡，记录此时发动机转速，得到预设车速与发动机转速的对应关系；重复执行上述步骤，直到得到所有预设车速与发动机转速的对应关系，然后逐渐减小转毂速度直至停止转动，挂入空挡，保持车辆怠速运行。通过上述标定，获得了不同发动机转速所对应的车速，这样针对不同发动机转速进行变速箱效率测试时，就可以根据上述标定结果来选择合适的车速。
进一步地，在标定试验车辆的发动机转速与车速的关系之前，首先根据公式
Figure BDA0003348725220000021
计算出若干个预定车速V所对应的发动机转速n，以使若干个预定车速V所对应的发动机转速n能够覆盖发动机转速区间，其中，r是试验车辆的车轮动态半径，ig2是变速器3挡的传动比，i0是主减速器的传动比；在标定试验车辆的发动机转速与车速的关系时，采用上述的预定车速V进行标定，并以标定试验车辆的发动机转速与车速的关系时所获得的发动机转速为准。上述计算可以预先获得不同发动机转速所对应的大致车速，再根据上述计算结果来选择车速来对发动机转速进行标定，可以大大提高标定的效率。
本发明的变速箱效率测试是基于整车环境下进行的，所得到变速箱效率与发动机转速相关联的测试结果准确精细，可以用于变速箱的标定验证。
具体实施方式
下面通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例提出了一种基于整车环境下的变速箱效率测试方法，具体如下：
1.试验准备：
1.1记录整车车架号、发动机号、整车行驶里程、轮胎型号及厂家、标定数据基本信息。
1.2检查车辆前后拖勾和排气尾管是否满足试验要求。
1.3车辆整洁，轮胎无杂质。
1.4举升机手动转动轮胎并无明显卡滞情况发生。
1.5检查车辆汽油、冷却液、机油格位置、制动液位等是否符合加注要求。
1.6轮胎气压按照铭牌要求进行压力充气。
1.7车辆按照技术规范要求加注规定型号燃油。
1.8车辆按照规范要求至少磨合2000km，特殊情况至少磨合1000km以上。
1.9根据公式
Figure BDA0003348725220000031
计算出若干个预定车速V所对应的发动机转速n，以使若干个预定车速V所对应的发动机转速n能够覆盖发动机转速区间(例如说以10km/h为一间隔选择预定车速)，其中，r是试验车辆的车轮动态半径，ig2是变速器3挡的传动比，i0是主减速器的传动比，具体的预定车速与发动机转速的对应关系件表1：
表1
预定车速(km/h) 140 135 130 125 … 10
发动机转速(rpm) n-max n2 n3 n4 … n-min
2.方法与步骤：
2.1转毂预热：将底盘测功机的转毂调整为四驱模式，对转毂进行预热(设定转毂速度100km/h，预热时间：约30min(特殊情况下根据需要进行设定)；
2.2环境温度设置：根据工况要求，将底盘测功机及试验车辆所在的环境仓条件设置在预定温度，通常设定为25℃(特殊情况可根据需要进行设定)；
2.3将试验车辆固定在底盘测功机上；
2.4车辆热机：
2.4.1在转毂控制界面上选择道路模拟模式，输入试验车辆对应的阻力曲线(惯量法，采用GB 18352.5-2013标准推荐的加载阻力)；
2.4.2对风机参数进行设置，开启风机；
2.4.3松开转毂制动，给转毂上电；
2.4.3车辆预热，试验人员进入试验车辆并启动车辆，使用D挡或最高挡并稳定运行至100km/h，并使机油温度达到90℃左右；
2.4.4车辆预热完成后，车辆减速停止，挂入空挡，车辆怠速；
2.5发动机转速标定：
2.5.1将转毂设置为道路模拟模式，将变速箱挡位置于空挡；
2.5.2在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入计算车速V1，将变速箱挡位置于D挡或三挡，记录发动机转速；
2.5.3按2.5.2的操作方法，逐步输入表1中的计算车速Vn，得到相应的发动机转速；
2.5.4发动机转速标定完成后，逐步减小转毂速度，直至速度为0km/h，挂入空挡，车辆怠速。
2.6整车环境下的变速箱效率测试以及数据采集：
2.6.1效率测试：
2.6.1.1将转毂设置成恒速模式，输入预定车速(例如说表1中的140km/h)，将试验车辆的挡位置于N挡，待车速稳定后，通知试验车辆内的驾驶员将挡位切换到D挡或手动各前进挡，缓踩油门，油门保持5％梯度变化并保持20s时间，直至100％油门；
2.6.1.2利用Vbox数据采集器采集试验车辆的相关数据，例如说油门、发动机转速、车速、轮边力等信息；每个预定车速测试完成后，踩下离合器或N挡保持20s时间，然后再进行下一个预定车速的测试，直至完成所有预定车速的测试，完成后挡位置空挡并停止数据记录，保存好数据待分析。
2.6.1.3试验完成后，锁止转毂，车辆熄火，关闭尾气抽气装置，并将试验车辆拆掉，试验结束。
计算变速箱效率的方法如下：测试试验车辆的发动机输出扭矩Tout，同时利用底盘测功机测试转毂所获得的实际扭矩Tin，通过比较实际扭矩与输出扭矩，得到变速箱的效率η，所述变速箱的效率
Figure BDA0003348725220000041

Claims (8)

1.一种基于整车环境下的变速箱效率测试方法，其特征在于，将装配有待测变速箱的试验车辆固定于底盘测功机上，将底盘测功机的转毂设置为恒速模式，将试验车辆的档位置于N挡，然后控制转毂以预定车速转动，待车速稳定后，将试验车辆的档位切换至前进挡，并逐渐加大油门，使发动机输出扭矩，最后测试试验车辆的发动机输出扭矩Tout，同时利用底盘测功机测试转毂所获得的实际扭矩Tin，通过比较实际扭矩与输出扭矩，得到变速箱的效率η，所述变速箱的效率
Figure FDA0003348725210000011
2.根据权利要求1所述的基于整车环境下的变速箱效率测试方法，其特征在于，在测试时，控制转毂以不同的预定车速转动，来分别进行变速箱的效率测试。
3.根据权利要求1或2所述的基于整车环境下的变速箱效率测试方法，其特征在于，在测试时，逐渐加大油门，使油门保持5％梯度变化并保持20s时间，直至加大到100％油门。
4.根据权利要求1或2所述的基于整车环境下的变速箱效率测试方法，其特征在于，在测试时，将底盘测功机及试验车辆所在的环境仓的温度调节为预定温度。
5.根据权利要求1或2所述的基于整车环境下的变速箱效率测试方法，其特征在于，在测试前，首先对底盘测功机的转毂进行预热，转毂预热的步骤如下：将转毂调整为四驱模式，对转毂按照预定转速预热预定时间，并将底盘测功机及试验车辆所在的环境仓的温度调节为预定温度。
6.根据权利要求5所述的基于整车环境下的变速箱效率测试方法，其特征在于，在对转毂预热结束后，对车辆进行预热，车辆预热的步骤如下：在转毂控制界面上选择道路模拟模式，输入试验车辆对应的阻力曲线，对转毂加载阻力，对风机参数进行设置，并开启风机，最后松开转毂制动，给转毂上电；试验人员进入试验车辆并启动车辆，使用前进挡稳定运行至预定速度，直到机油温度达到预定温度后，控制试验车辆减速至停止，挂入空挡，保持车辆怠速运行。
7.根据权利要求6所述的基于整车环境下的变速箱效率测试方法，其特征在于，在对车辆预热结束后，标定试验车辆的发动机转速与车速的关系，标定的步骤如下：首先在道路模拟模式下，将变速箱挡位置于空挡；然后在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入预设的车速，将试验车辆的挡位置于前进挡，记录此时发动机转速，得到预设车速与发动机转速的对应关系；重复执行上述步骤，直到得到所有预设车速与发动机转速的对应关系，然后逐渐减小转毂速度直至停止转动，挂入空挡，保持车辆怠速运行。
8.根据权利要求7所述的基于整车环境下的变速箱效率测试方法，其特征在于，在标定试验车辆的发动机转速与车速的关系之前，首先根据公式
Figure FDA0003348725210000021
计算出若干个预定车速V所对应的发动机转速n，以使若干个预定车速V所对应的发动机转速n能够覆盖发动机转速区间，其中，r是试验车辆的车轮动态半径，ig2是变速器3挡的传动比，i0是主减速器的传动比；在标定试验车辆的发动机转速与车速的关系时，采用上述的预定车速V进行标定，并以标定试验车辆的发动机转速与车速的关系时所获得的发动机转速为准。
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