CN114295369A - 一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，它包括：步骤S1、进行混合动力变速箱的通讯部分检测，所述通讯部分检测包括检查MCU、TCU以及HCU在CAN总线上是否有信号输出，判断信号量及地址是否正确，输出信号后各执行单元是否有动作；步骤S2、对混合动力变速箱进行变速箱基础特性测试，所述变速箱基础特性测试包括泄露量检测、换挡功能及阻力检测、电磁阀特性测试和润滑压力测试；步骤S3、对混合动力变速箱进行电机性能测试。本发明提供一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，通过本发明的混合动力专用变速箱测试流程，快速准确地检验混合动力专用变速箱的质量，提高变速箱的产能。

Description

一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法

技术领域

本发明涉及一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，属于混合动力专用变速箱自动化测试领域。

背景技术

目前，面对汽车工业的高速发展，汽车电动化和智能化的浪潮，混合动力汽车的开发让人翘首以盼。混合动力变速器作为混合动力汽车传动系统重要组成部分，与传统燃油汽车相比，混合动力汽车动力源为电机和发动机，在行驶过程中需要两者配合输出扭矩来适应各种工况，所以对变速器的品质和电机的性能有一定的要求。在混合动力专用变速箱生产过程中，变速箱的下线测试是检验其质量的关键步骤，但目前还没有对混合动力专用变速箱有完整的测试方法。

因此，亟需一种混合动力专用变速箱的测试方法，能够对混合动力专用变速器进行性能测试，以指导设计和生产具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，通过本发明的混合动力专用变速箱测试流程，快速准确地检验混合动力专用变速箱的质量，提高变速箱的产能。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，它包括：

步骤S1、进行混合动力变速箱的通讯部分检测，所述通讯部分检测包括检查MCU、TCU以及HCU在CAN总线上是否有信号输出，判断信号量及地址是否正确，输出信号后各执行单元是否有动作；

步骤S2、对混合动力变速箱进行变速箱基础特性测试，所述变速箱基础特性测试包括泄露量检测、换挡功能及阻力检测、电磁阀特性测试和润滑压力测试；

步骤S3、对混合动力变速箱进行电机性能测试，所述电机性能测试包括电机控制模式测试、电机速度请求测试、电机扭矩请求测试和电机温度传感器测试。

进一步，所述步骤S2中的泄露量检测，包括：

在通讯检查之后，建立混合动力变速箱主油路压力，控制润滑油流量，使混合动力变速箱的电子泵转速达到额定转速，设置试验台电机输入转速，测量混合动力变速箱的蓄能器放油的周期时间，记录并计算高压油路的泄漏量，所述泄漏量包括壁面固定的平行缝隙流动、壁面移动的平行平板缝隙流动和环形缝隙中的流体流动；

所述壁面固定的平行缝隙流动，包括：

当壁面固定的平行缝隙宽度b为无限宽时，所述泄漏量公式为：

当壁面固定的平行缝隙宽度b为有限值时，所述泄漏量公式为：

其中，q_w为单位宽度的流量，单位为m³/s；

δ为缝隙高度，单位为m；

l为缝隙长度，单位为m；

μ为流体的动力粘度系数，单位为Pa·s；

Δp为l两端的压差，单位为Pa；

所述壁面移动的平行平板缝隙流动，所述泄漏量公式为：

其中，U为平行平板的运动速度，正负号取决于U的方向与Δp的方向是否一致，一致时为+号，不一致时为-号；

所述环形缝隙中的流体流动，包括：

当环形壁面固定，U＝0时，所述泄漏量公式为：

当环形壁面有一侧以速度U运动，所述泄漏量公式为：

其中，D为环形缝隙内圆直径。

进一步，所述步骤S2中的换挡功能检测包括静态换档测试和动态换档测试，所述步骤S2中的阻力检测包括齿轮啮合检测和齿轮脱开检测；

所述静态换档测试包括：

设置混合动力变速箱的1档和2档同步器位置，包括如下步骤：

将混合动力变速箱的G1电磁阀电流设置为700mA，并且至少保持1秒钟，然后将G1电磁阀电流设置为0mA，并保持1秒钟；

将混合动力变速箱的G2电磁阀电流设置为700mA，并且至少保持1秒钟，然后将G1电磁阀电流设置为0mA，并保持1秒钟；

当G1电磁阀电流设置为0mA且同步器位置稳定时，对应的位置值代表混合动力变速箱的1档目标位置；

当G2电磁阀电流设置为0mA且同步器位置稳定时，对应的位置值代表混合动力变速箱的2档目标位置；

检查位置值是否在允许范围内，如果位置值在允许范围内，则将参数设置到试验台的TCU中；如果位置值不在允许范围内，则调查问题并予以纠正；

所述动态换档测试包括：

进行测试准备工作，然后按照动态偏移测试表设置换档顺序和换档条件；

所述齿轮啮合检测包括：

在数采设备CANape中将目标同步器挡位从1挡挂到2挡；

测试同步力和啮合力，确保可以啮合混合动力变速箱的1挡；

在G1电磁阀压力不高于37bar的情况下进行静止换挡；

将同步时间在动态班次中重新测试；

所述齿轮脱开检测包括：

在1档或2档脱开时，在数采设备CANape中将目标同步器挡位设置为0挡；

测试主动脱离力和被动脱离力，保证主动脱离力应大于被动脱离力，以确保同步器按所需方向移动；

齿轮脱开时，保证同步器位置过冲和下冲的距离保持在±0.8mm范围内。

进一步，，所述步骤S2中的电磁阀特性测试，包括：

首先，在混合动力变速箱的离合器C1电磁阀输入200mA电流并以5mA的步长增加，直到电子泵EOP提供的系统压力停止变化或达到额定的离合器C1电磁阀电流；当输入电流增加的步骤完成后，在混合动力变速箱的离合器C1电磁阀输入200mA电流并以5mA的步长降低，直到电子泵EOP提供的系统压力停止变化或离合器C1电磁阀电流达到0mA，记录混合动力变速箱主油路的压力响应的迟滞时间；

然后，测试混合动力变速箱的G1挡电磁阀特性，G1挡电磁阀输入阶梯波信号，记录G1挡电磁阀的响应及滞后时间；

最后，测试混合动力变速箱的G2挡电磁阀特性，G2挡电磁阀输入阶梯波信号，记录G2挡电磁阀的响应及滞后时间。

进一步，所述步骤S2中的电磁阀特性测试，需要在40℃或80℃的油温下进行。

进一步，所述步骤S2中的润滑压力测试，包括：

在数采设备CANape中将S_SW的手动设置开关设置为1，开启S_SW的手动控制功能。

将S_SW设置为关闭，对蓄电池进行充电，检查管路压力是否增加；

将S_SW设置为打开，对蓄电池进行放电，检查管路压力是否降低；

在S_SW打开的情况下，通过循环控制混合动力变速箱的离合器C1电磁阀电流的高低来为蓄能器放电，直至测得的管路压力降至0.5bar以下；

将混合动力变速箱的G1电磁阀电流设置为1500mA，并将S_SW设置为关闭，对蓄能器充电；从0开始增加管路压力并观察测量的管路压力和试验台测得的G1电磁阀压力，在管路压力超过38bar后，混合动力变速箱的G1电磁阀压力应稳定在38bar；

在数采设备CANape中将S_SW的手动设置开关设为0，关闭S_SW的手动控制功能；

将蓄能器开始充电时的管路压力设置测试到38bar；

检查蓄能器在管路压力低于38bar时是否充电；

将蓄能器停止充电时的管路压力设置测试到60bar；

检查蓄能器在管路压力升至60bar以上时是否停止充电。

进一步，所述步骤S3中的电机控制模式测试包括扭矩控制功能测试和速度控制功能测试；所述扭矩控制功能测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从2挡挂到1挡；

将电机目标模式设置为待机模式，然后HvReady；

将混合动力变速箱的电机EM1或电机EM2的目标扭矩设置为0Nm；

将电机EM1或电机EM2的电机目标模式设置为TqCtrl；

以1Nm为步长增加电机EM1或电机EM2的目标扭矩，直到电机EM1或电机EM2的转速高于2000rpm，然后将电机EM1或电机EM2的目标扭矩设置回0Nm；

将电机EM1或电机EM2的目标模式恢复为HvReady；

所述速度控制功能测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从1挡直接起步；

将混合动力变速箱的电机EM1或电机EM2的目标速度设置为0rpm；

设置电机EM1或电机EM2的目标模式为SpdCtrl；

以10rpm的步长增加电机EM1或电机EM2的目标速度，直到电机EM1或电机EM2的速度达到2000rpm，然后将电机EM1或电机EM2的目标速度恢复为0rpm；

将电机EM1或电机EM2的目标模式恢复为HvReady。

进一步，电机速度请求测试用于检查电机的实际速度是否能够快速响应目标速度请求并以一定精度达到请求速度，电机速度不应过快。在稳定状态下，速度误差应小于2rpm。所述步骤S3中的电机速度请求测试包括：

将混合动力变速箱的挡位设置为0挡；

在数采设备CANape中，从0开始逐步设置所需的混合动力变速箱的电机EM1或电机EM2的速度，然后将电机EM1或电机EM2的速度依次增加到500rpm、1000rpm、2000rpm、3000rpm、6000rpm、9000rpm和12000rpm的目标速度，然后依次降低目标速度；

查看电机实际速度达到对应的目标速度所需的响应时间；

若电机实际转速小于1000rpm，则转速响应时间应小于200ms，转速误差应在10rpm以内；

若电机实际转速大于1000rpm，则转速响应时间应小于300ms，转速误差应在10rpm以内。

进一步，电机扭矩请求测试用于检查电机的实际扭矩是否能够快速响应目标扭矩请求，并以一定精度达到请求扭矩。所述步骤S3中的电机扭矩请求测试包括混合动力变速箱的电机EM1的电机扭矩精度测试和电机EM2的电机扭矩精度测试；

所述电机EM1的电机扭矩精度测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从1挡直接起步；

使用试验台输出测功机以EM1扭矩精度测试表中所示的目标速度驱动并保持电机EM1；

在每个电机EM1的目标速度下，将要求的电机EM1的扭矩逐步增加到EM1扭矩精度测试表中显示的每个扭矩；

所述电机EM2的电机扭矩精度测试包括：

将混合动力变速箱的挡位设置为从0挡挂到1挡；

使用试验台输出测功机以EM2扭矩精度测试表中所示的目标速度驱动并保持电机EM2；

在每个电机EM2的目标速度下，将要求的电机EM2的扭矩逐步增加到EM2扭矩精度测试表中显示的每个扭矩；

最后，将混合动力变速箱的MCU报告的电机实际扭矩与试验台测得的扭矩进行比较，电机扭矩精度应满足以下目标：

当要求的电机扭矩小于或等于100Nm时，误差小于3Nm；

当要求的电机扭矩大于100Nm时，误差不超过3％。

进一步，所述步骤S3中的电机温度传感器测试，包括：

通过电机的温度传感器读取混合动力变速箱的电机EM1和电机EM2的实时温度数值，观察电机EM1和电机EM2的实时温度数值在整个试验过程的变化规律，保证电机EM1和电机EM2的实时温度数值始终在60℃以上。

采用了上述技术方案，本发明所述测试过程包含两方面内容，第一部分是变速箱基础特性部分测试，包括泄露量检测、换挡功能及阻力检测、电磁阀特性测试和润滑压力测试；第二部分是电机性能测试，包括电机控制模式测试、电机速度请求测试、电机扭矩请求测试和电机温度传感器测试。在传统变速箱测试领域内融合了电机性能测试，使液压执行元件能够有效的配合电机进行工作。通过本发明的测试方法，能够有效的评估混动变速箱的基本性能，填补混合动力变速箱测试方法的空白。

附图说明

图1为本发明的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法的流程图；

图2为本发明的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法的测试原理框图；

图3为本发明的c与l/δRe的关系曲线图；

图4为本发明的壁面移动的平行平板缝隙流动示意图；

图5为本发明的同心环形缝隙示意图；

图6为本发明的异心环形缝隙示意图；

图7为本发明的换档路径定义示意图；

图8为本发明的同步器位置定义示意图；

图9为本发明的换档过程示意图；

图10为本发明的齿轮脱离过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，本实施例提供一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，它包括：

步骤S1、进行混合动力变速箱的通讯部分检测，通讯部分检测包括检查电机控制器MCU、变速箱控制单元TCU以及混动控制单元HCU在CAN总线上是否有信号输出，判断信号量及地址是否正确，输出信号后各执行单元是否有动作。具体地，HCU、MCU和TCU应设置为Key On状态，此步骤不需要来自试验台的负载或电源，按照以下步骤测试通讯；

步骤S11、根据CAN矩阵检查HCU和TCU之间的CAN信号，CAN矩阵版本待定；

步骤S12、检查以下信号是否可以从测试台控制器手动设置并被HCU识别：

油门踏板位置信号；

换档杆位置信号；

刹车开/关和压力信号；

检查从测试台到CAN的压力信号。

步骤S2、对混合动力变速箱进行变速箱基础特性测试，变速箱基础特性测试包括泄露量检测、换挡功能及阻力检测、电磁阀特性测试和润滑压力测试。

步骤S3、对混合动力变速箱进行电机性能测试，电机性能测试包括电机控制模式测试、电机速度请求测试、电机扭矩请求测试和电机温度传感器测试。

本实施例中，步骤S2中的泄露量检测，包括：

在通讯检查之后，建立混合动力变速箱主油路压力，控制润滑油流量，使混合动力变速箱的电子泵转速达到额定转速，设置试验台电机输入转速，测量混合动力变速箱的蓄能器放油的周期时间，记录并计算高压油路的泄漏量，泄漏量包括壁面固定的平行缝隙流动、壁面移动的平行平板缝隙流动和环形缝隙中的流体流动；

壁面固定的平行缝隙流动，包括：

当壁面固定的平行缝隙宽度b为无限宽时，泄漏量公式为：

当壁面固定的平行缝隙宽度b为有限值，长度l不太长时，引入修正系数c，c与l/δRe有关，关系如图3所示，泄漏量公式为：

其中，q_w为单位宽度的流量，单位为m³/s；

δ为缝隙高度，单位为m；

l为缝隙长度，单位为m；

μ为流体的动力粘度系数，单位为Pa·s；

Δp为l两端的压差，单位为Pa；

壁面移动的平行平板缝隙流动，如图4所示，泄漏量公式为：

其中，U为平行平板的运动速度，正负号取决于U的方向与Δp的方向是否一致，一致时为+号，不一致时为-号；

环形缝隙中的流体流动，如图5、6所示，包括：

当环形壁面固定，U＝0时，泄漏量公式为：

当环形壁面有一侧以速度U运动，泄漏量公式为：

其中，D为环形缝隙内圆直径。

本实施例中，步骤S2中的换挡功能检测包括静态换档测试和动态换档测试，步骤S2中的阻力检测包括齿轮啮合检测和齿轮脱开检测；每次换挡前先把所有电机转速降到10rpm以下，避免变速器因换挡惯量过大导致的损伤。

首先进行换档路径验证：

图7显示了变速箱的所有可能的换档路径，确保可以执行以下所示的每个换档路径并接合齿轮。

静态换档测试包括：

设置混合动力变速箱的1档和2档同步器位置，包括如下步骤：

将混合动力变速箱的G1电磁阀电流设置为700mA，并且至少保持1秒钟，然后将G1电磁阀电流设置为0mA，并保持1秒钟；

将混合动力变速箱的G2电磁阀电流设置为700mA，并且至少保持1秒钟，然后将G1电磁阀电流设置为0mA，并保持1秒钟；

当G1电磁阀电流设置为0mA且同步器位置稳定时，对应的位置值代表混合动力变速箱的1档目标位置；

当G2电磁阀电流设置为0mA且同步器位置稳定时，对应的位置值代表混合动力变速箱的2档目标位置；

检查位置值是否在图8的可接受范围内。如果位置值在允许范围内，则将参数设置到试验台的TCU中，以供后续测试步骤使用。如果位置值不在在允许范围内，调查问题并予以纠正。

动态换档测试包括：

首先，进行测试准备工作，测试准备包括如下步骤：

将试验台的TCU和HCU设置为驱动就绪状态，将试验台设置为模拟车辆负载电阻状态；

将试验台的HCU和TCU的运行状态需设置为EV模式；

将油门踏板位置信号应从试验台发送；

按照表1的动态偏移测试表设置换档顺序和换档条件，表1中，例如换档顺序01-11，表示为：将混合动力变速箱从0挡挂到1挡，试验台TMF电机驱动直接挂1挡起步。

表1动态偏移测试表

齿轮啮合过程如图9所示，齿轮啮合检测包括：

在数采设备CANape中将目标同步器挡位从1挡挂到2挡；

测试同步力和啮合力，确保可以啮合混合动力变速箱的1挡；

在G1电磁阀压力不高于37bar的情况下进行静止换挡；

将同步时间在动态班次中重新测试；

用与上述步骤同样的方法测试第二次齿轮啮合，如果无法挂档，请调查问题原因。

齿轮脱开过程如图10所示，齿轮脱开检测包括：

在1档或2档脱开时，在数采设备CANape中将目标同步器挡位设置为0；

测试主动脱离力和被动脱离力，保证主动脱离力应大于被动脱离力，以确保同步器按所需方向移动；

齿轮脱开时，保证同步器位置过冲和下冲的距离保持在±0.8mm范围内。

其中，主动力是使同步器沿预期方向移动的力，例如用于齿轮啮合或脱开齿轮。被动力是作用于对抗主动力并防止同步器超调的力，通过设置G1电磁阀和G2电磁阀压力来管理主动力和被动力。

本实施例中，步骤S2中的电磁阀特性测试，需要在40℃或80℃(±5℃)的油温下进行，电磁阀特性测试包括：

将电子泵EOP实际转速设置为1000rpm或更高一点，以便电子泵EOP提供足够的系统压力来测试电磁阀特性。

首先，在混合动力变速箱的离合器C1电磁阀输入阶梯波信号，即输入200mA电流，并以5mA的步长增加，直到电子泵EOP提供的系统压力停止变化或达到额定的离合器C1电磁阀电流，每一步电流应保持至少2秒。当输入电流增加的步骤完成后，在混合动力变速箱的离合器C1电磁阀输入阶梯波信号，即输入200mA电流，并以5mA的步长降低，直到电子泵EOP提供的系统压力停止变化或离合器C1电磁阀电流达到0mA，记录混合动力变速箱主油路的压力响应的迟滞时间；

然后，测试混合动力变速箱的G1挡电磁阀特性，G1挡电磁阀输入阶梯波信号，记录G1挡电磁阀的响应及滞后时间；

最后，测试混合动力变速箱的G2挡电磁阀特性，G2挡电磁阀输入阶梯波信号，记录G2挡电磁阀的响应及滞后时间。

本实施例中，液压系统中包含三个重要部件：一个S_SW、一个管路压力传感器和一个蓄能器。润滑压力测试涉及蓄能器的充电切换、管路压力传感器测试以及系统的主油压保持测试。步骤S2中的润滑压力测试，包括：

在数采设备CANape中将S_SW的手动设置开关设置为1，开启S_SW的手动控制功能。

将S_SW设置为关闭，对蓄电池进行充电，检查管路压力是否增加；否则，应进行调查。

将S_SW设置为打开，对蓄电池进行放电，检查管路压力是否降低；否则，应进行调查。

在S_SW打开的情况下，通过循环控制混合动力变速箱的离合器C1电磁阀电流的高低(例如0和600mA)来为蓄能器放电，直至测得的管路压力降至0.5bar以下；

将混合动力变速箱的G1电磁阀电流设置为1500mA，以请求最大压力38Bar，并将S_SW设置为关闭，对蓄能器充电；从0开始增加管路压力(使用最慢的电子泵EOP速度)并观察测量的管路压力和试验台测得的G1电磁阀压力，在管路压力超过38bar后，混合动力变速箱的G1电磁阀压力应稳定在38bar；否则，应进行调查。

在数采设备CANape中将S_SW的手动设置开关设为0，关闭S_SW的手动控制功能；

将蓄能器开始充电时的管路压力设置测试到38bar；

检查蓄能器在管路压力低于38bar时是否充电；否则，应进行调查。

将蓄能器停止充电时的管路压力设置测试到60bar；

检查蓄能器在管路压力升至60bar以上时是否停止充电。否则，应进行调查。

本实施例中，电机控制模式测试用于检查电机控制模式是否有效以及是否可以更改，测试是使用电机工作模式的手动操作进行的。在切换测试模式的同时，可以检查扭矩控制功能和速度控制功能，转矩控制功能测试用于检查转矩控制模式是否有效，速度控制功能测试用于检查速度控制模式是否可以工作。步骤S3中的电机控制模式测试包括扭矩控制功能测试和速度控制功能测试。

扭矩控制功能测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从2挡挂到1挡；

将电机目标模式设置为待机模式，然后HvReady；

将混合动力变速箱的电机EM1或电机EM2的目标扭矩设置为0Nm；

将电机EM1或电机EM2的电机目标模式设置为TqCtrl；

以1Nm为步长增加电机EM1或电机EM2的目标扭矩，直到电机EM1或电机EM2的转速高于2000rpm，然后将电机EM1或电机EM2的目标扭矩设置回0Nm；

将电机EM1或电机EM2的目标模式恢复为HvReady；

速度控制功能测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从1挡直接起步；

将混合动力变速箱的电机EM1或电机EM2的目标速度设置为0rpm；

设置电机EM1或电机EM2的目标模式为SpdCtrl；

以10rpm的步长增加电机EM1或电机EM2的目标速度，直到电机EM1或电机EM2的速度达到2000rpm，然后将电机EM1或电机EM2的目标速度恢复为0rpm；

将电机EM1或电机EM2的目标模式恢复为HvReady。

本实施例中，电机速度请求测试用于检查电机的实际速度是否能够快速响应目标速度请求并以一定精度达到请求速度，电机速度不应过快。在稳定状态下，速度误差应小于2rpm。步骤S3中的电机速度请求测试包括：

将混合动力变速箱的挡位设置为0挡；

在数采设备CANape中，从0开始逐步设置所需的电机EM1或电机EM2的电机速度，然后将电机速度依次增加到500rpm、1000rpm、2000rpm、3000rpm、6000rpm、9000rpm和12000rpm的目标速度，然后依次降低目标速度；

查看电机EM1或电机EM2的实际速度达到对应的目标速度所需的响应时间；

若电机实际转速小于1000rpm，则转速响应时间应小于200ms，转速误差应在10rpm以内；

若电机实际转速大于1000rpm，则转速响应时间应小于300ms，转速误差应在10rpm以内。

本实施例中，电机扭矩请求测试用于检查电机的实际扭矩是否能够快速响应目标扭矩请求，并以一定精度达到请求扭矩。步骤S3中的电机扭矩请求测试包括混合动力变速箱的电机EM1的电机扭矩精度测试和电机EM2的电机扭矩精度测试；

电机EM1的电机扭矩精度测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从1挡直接起步；

使用试验台输出测功机以EM1扭矩精度测试表中所示的目标速度驱动并保持电机EM1；

在每个电机EM1的目标速度下，将要求的电机EM1的扭矩逐步增加到EM1扭矩精度测试表中显示的每个扭矩；

在移动到下一个扭矩或速度之前，留出时间让速度和扭矩稳定下来。

表2 EM1扭矩精度测试表

电机EM2的电机扭矩精度测试包括：

将混合动力变速箱的挡位设置为从0挡挂到1挡；

使用试验台输出测功机以EM2扭矩精度测试表中所示的目标速度驱动并保持电机EM2；

在每个电机EM2的目标速度下，将要求的电机EM2的扭矩逐步增加到EM2扭矩精度测试表中显示的每个扭矩；

在移动到下一个扭矩或速度之前，留出时间让速度和扭矩稳定下来。

表3 EM2扭矩精度测试表

最后，将混合动力变速箱的MCU报告的电机实际扭矩与试验台测得的扭矩进行比较，电机扭矩精度应满足以下目标：

当要求的电机扭矩小于或等于100Nm时，误差小于3Nm；

当要求的电机扭矩大于100Nm时，误差不超过3％。

本实施例中，步骤S3中的电机温度传感器测试，包括：

通过电机的温度传感器读取混合动力变速箱的电机EM1和电机EM2的实时温度数值，观察电机EM1和电机EM2的实时温度数值在整个试验过程的变化规律，保证电机EM1和电机EM2的实时温度数值始终在60℃以上。由于本实施例的混合动力变速箱为油冷变速箱，因此电机温度实际反映为变速箱温度。

为了方便理解本文中的英文名词，下面对本文中的英文名词进行注释：

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，它包括：

步骤S1、进行混合动力变速箱的通讯部分检测，所述通讯部分检测包括检查MCU、TCU以及HCU在CAN总线上是否有信号输出，判断信号量及地址是否正确，输出信号后各执行单元是否有动作；

步骤S2、对混合动力变速箱进行变速箱基础特性测试，所述变速箱基础特性测试包括泄露量检测、换挡功能及阻力检测、电磁阀特性测试和润滑压力测试；

步骤S3、对混合动力变速箱进行电机性能测试，所述电机性能测试包括电机控制模式测试、电机速度请求测试、电机扭矩请求测试和电机温度传感器测试。

2.根据权利要求1所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，所述步骤S2中的泄露量检测，包括：

在通讯检查之后，建立混合动力变速箱主油路压力，控制润滑油流量，使混合动力变速箱的电子泵转速达到额定转速，设置试验台电机输入转速，测量混合动力变速箱的蓄能器放油的周期时间，记录并计算高压油路的泄漏量，所述泄漏量包括壁面固定的平行缝隙流动、壁面移动的平行平板缝隙流动和环形缝隙中的流体流动；

所述壁面固定的平行缝隙流动，包括：

当壁面固定的平行缝隙宽度b为无限宽时，所述泄漏量公式为：

当壁面固定的平行缝隙宽度b为有限值时，所述泄漏量公式为：

其中，q_w为单位宽度的流量，单位为m³/s；

δ为缝隙高度，单位为m；

l为缝隙长度，单位为m；

μ为流体的动力粘度系数，单位为Pa·s；

Δp为l两端的压差，单位为Pa；

所述壁面移动的平行平板缝隙流动，所述泄漏量公式为：

其中，U为平行平板的运动速度，正负号取决于U的方向与Δp的方向是否一致，一致时为+号，不一致时为-号；

所述环形缝隙中的流体流动，包括：

当环形壁面固定，U＝0时，所述泄漏量公式为：

当环形壁面有一侧以速度U运动，所述泄漏量公式为：

其中，D为环形缝隙内圆直径。

3.根据权利要求1所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于：所述步骤S2中的换挡功能检测包括静态换档测试和动态换档测试，所述步骤S2中的阻力检测包括齿轮啮合检测和齿轮脱开检测；

所述静态换档测试包括：

设置混合动力变速箱的1档和2档同步器位置，包括如下步骤：

将混合动力变速箱的G1电磁阀电流设置为700mA，并且至少保持1秒钟，然后将G1电磁阀电流设置为0mA，并保持1秒钟；

将混合动力变速箱的G2电磁阀电流设置为700mA，并且至少保持1秒钟，然后将G1电磁阀电流设置为0mA，并保持1秒钟；

当G1电磁阀电流设置为0mA且同步器位置稳定时，对应的位置值代表混合动力变速箱的1档目标位置；

当G2电磁阀电流设置为0mA且同步器位置稳定时，对应的位置值代表混合动力变速箱的2档目标位置；

检查位置值是否在允许范围内，如果位置值在允许范围内，则将参数设置到试验台的TCU中；如果位置值不在允许范围内，则调查问题并予以纠正；

所述动态换档测试包括：

进行测试准备工作，然后按照动态偏移测试表设置换档顺序和换档条件；

所述齿轮啮合检测包括：

在数采设备CANape中将目标同步器挡位从1挡挂到2挡；

测试同步力和啮合力，确保可以啮合混合动力变速箱的1挡；

在G1电磁阀压力不高于37bar的情况下进行静止换挡；

将同步时间在动态班次中重新测试；

所述齿轮脱开检测包括：

在1档或2档脱开时，在数采设备CANape中将目标同步器挡位设置为0挡；

测试主动脱离力和被动脱离力，保证主动脱离力应大于被动脱离力，以确保同步器按所需方向移动；

齿轮脱开时，保证同步器位置过冲和下冲的距离保持在±0.8mm范围内。

4.根据权利要求1所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，所述步骤S2中的电磁阀特性测试，包括：

首先，在混合动力变速箱的离合器C1电磁阀输入200mA电流并以5mA的步长增加，直到电子泵EOP提供的系统压力停止变化或达到额定的离合器C1电磁阀电流；当输入电流增加的步骤完成后，在混合动力变速箱的离合器C1电磁阀输入200mA电流并以5mA的步长降低，直到电子泵EOP提供的系统压力停止变化或离合器C1电磁阀电流达到0mA，记录混合动力变速箱主油路的压力响应的迟滞时间；

然后，测试混合动力变速箱的G1挡电磁阀特性，G1挡电磁阀输入阶梯波信号，记录G1挡电磁阀的响应及滞后时间；

最后，测试混合动力变速箱的G2挡电磁阀特性，G2挡电磁阀输入阶梯波信号，记录G2挡电磁阀的响应及滞后时间。

5.根据权利要求4所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于：所述步骤S2中的电磁阀特性测试，需要在40℃或80℃的油温下进行。

6.根据权利要求1所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，所述步骤S2中的润滑压力测试，包括：

在数采设备CANape中将S_SW的手动设置开关设置为1，开启S_SW的手动控制功能。

将S_SW设置为关闭，对蓄电池进行充电，检查管路压力是否增加；

将S_SW设置为打开，对蓄电池进行放电，检查管路压力是否降低；

在S_SW打开的情况下，通过循环控制混合动力变速箱的离合器C1电磁阀电流的高低来为蓄能器放电，直至测得的管路压力降至0.5bar以下；

将混合动力变速箱的G1电磁阀电流设置为1500mA，并将S_SW设置为关闭，对蓄能器充电；从0开始增加管路压力并观察测量的管路压力和试验台测得的G1电磁阀压力，在管路压力超过38bar后，混合动力变速箱的G1电磁阀压力应稳定在38bar；

在数采设备CANape中将S_SW的手动设置开关设为0，关闭S_SW的手动控制功能；

将蓄能器开始充电时的管路压力设置测试到38bar；

检查蓄能器在管路压力低于38bar时是否充电；

将蓄能器停止充电时的管路压力设置测试到60bar；

检查蓄能器在管路压力升至60bar以上时是否停止充电。

7.根据权利要求1所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，

所述步骤S3中的电机控制模式测试包括扭矩控制功能测试和速度控制功能测试；

所述扭矩控制功能测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从2挡挂到1挡；

将电机目标模式设置为待机模式，然后HvReady；

将混合动力变速箱的电机EM1或电机EM2的目标扭矩设置为0Nm；

将电机EM1或电机EM2的电机目标模式设置为TqCtrl；

以1Nm为步长增加电机EM1或电机EM2的目标扭矩，直到电机EM1或电机EM2的转速高于2000rpm，然后将电机EM1或电机EM2的目标扭矩设置回0Nm；

将电机EM1或电机EM2的目标模式恢复为HvReady；

所述速度控制功能测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从1挡直接起步；

将混合动力变速箱的电机EM1或电机EM2的目标速度设置为0rpm；

设置电机EM1或电机EM2的目标模式为SpdCtrl；

以10rpm的步长增加电机EM1或电机EM2的目标速度，直到电机EM1或电机EM2的速度达到2000rpm，然后将电机EM1或电机EM2的目标速度恢复为0rpm；

将电机EM1或电机EM2的目标模式恢复为HvReady。

8.根据权利要求1所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，电机速度请求测试用于检查电机的实际速度是否能够快速响应目标速度请求并以一定精度达到请求速度，电机速度不应过快。在稳定状态下，速度误差应小于2rpm。所述步骤S3中的电机速度请求测试包括：

将混合动力变速箱的挡位设置为0挡；

在数采设备CANape中，从0开始逐步设置所需的混合动力变速箱的电机EM1或电机EM2的速度，然后将电机EM1或电机EM2的速度依次增加到500rpm、1000rpm、2000rpm、3000rpm、6000rpm、9000rpm和12000rpm的目标速度，然后依次降低目标速度；

查看电机实际速度达到对应的目标速度所需的响应时间；

若电机实际转速小于1000rpm，则转速响应时间应小于200ms，转速误差应在10rpm以内；

若电机实际转速大于1000rpm，则转速响应时间应小于300ms，转速误差应在10rpm以内。

9.根据权利要求1所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，电机扭矩请求测试用于检查电机的实际扭矩是否能够快速响应目标扭矩请求，并以一定精度达到请求扭矩。所述步骤S3中的电机扭矩请求测试包括混合动力变速箱的电机EM1的电机扭矩精度测试和电机EM2的电机扭矩精度测试；

所述电机EM1的电机扭矩精度测试包括：

将混合动力变速箱的挡位从1挡直接起步；

使用试验台输出测功机以EM1扭矩精度测试表中所示的目标速度驱动并保持电机EM1；

在每个电机EM1的目标速度下，将要求的电机EM1的扭矩逐步增加到EM1扭矩精度测试表中显示的每个扭矩；

所述电机EM2的电机扭矩精度测试包括：

将混合动力变速箱的挡位设置为从0挡挂到1挡；

使用试验台输出测功机以EM2扭矩精度测试表中所示的目标速度驱动并保持电机EM2；

在每个电机EM2的目标速度下，将要求的电机EM2的扭矩逐步增加到EM2扭矩精度测试表中显示的每个扭矩；

最后，将混合动力变速箱的MCU报告的电机实际扭矩与试验台测得的扭矩进行比较，电机扭矩精度应满足以下目标：

当要求的电机扭矩小于或等于100Nm时，误差小于3Nm；

当要求的电机扭矩大于100Nm时，误差不超过3％。

10.根据权利要求1所述的一种平行轴式混合动力变速箱的台架测试方法，其特征在于，所述步骤S3中的电机温度传感器测试，包括：

通过电机的温度传感器读取混合动力变速箱的电机EM1和电机EM2的实时温度数值，观察电机EM1和电机EM2的实时温度数值在整个试验过程的变化规律，保证电机EM1和电机EM2的实时温度数值始终在60℃以上。

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