《混合動力汽車用變速器效率臺架試驗方法》編制說明

一、工作簡況

1.1任務來源

《混合動力汽車用變速器效率臺架試驗方法》團體標準是由中國汽車工程學會

批準立項。文件號中汽學函【2022】294號，任務號為2022-92。本標準由中國汽

車工程學會電動汽車產業技術創新戰略聯盟提出，寧波吉利羅佑發動機零部件有限

公司牽頭，上海捷能汽車技術有限公司、廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究

院、重慶青山工業有限責任公司等共同參與單位起草。

1.2編制背景與目標

隨著混合動力汽車的市場占有率逐年增加，主流混合動力汽車選擇將電機集成

于變速箱內，混合動力汽車用變速器在將不同動力源進行耦合的同時也擁有了動力

源。相較于傳統變速器，混合動力汽車用變速器，擁有多條能量傳遞路線，為降低

整車油耗在盡可能提高變速器的系統效率的同時優化軟件對變速器的控制顯得尤為

重要。隨著混動力變速器發展迅速，出現了不同種的技術路線同時搭配不同車型，

缺乏統一的測試標準來衡量混合動力汽車用變速器的綜合效率。

1.3主要工作過程

1.3.1預研階段

2022年9月23日，寧波吉利羅佑發動機零部件有限公司、廣州汽車集團股份

有限公司汽車工程研究院、中國汽車工程學會在廣州進行標準預研，對擬立項標準

關鍵試驗工況、設備等進行交流。

1.3.2立項階段

2022年12月15日，標準立項通過。2023年2月21日，由寧波吉利羅佑發動

機零部件有限公司牽頭成立工作組，并在寧波市杭州灣新區召開啟動會，會議上由

寧波吉利羅佑發動機零部件有限公司對本標準的任務來源、技術內容、編制說明等

進行了簡要介紹，并宣布成立標準起草組。各起草人對本標準的內容逐字逐句地進

行了積極的討論，分享各公司的相關試驗的測試方法，以及由于不同變速器結構所

產生的方法異同。經過會議上標準編寫組的討論，為了更好的對混合動力汽車用變

速器效率進行表征，將該標準分為三個部分，第一部分為混合動力汽車用變速器機

械效率試驗，第二部分為混合動力汽車用變速器系統效率試驗，第三部分為混合動

1

力汽車用變速器工況效率試驗。從純機械系統效率出發到由機械系統及電驅系統組

成的系統效率，最后到貼近用戶實際使用的工況效率。同時為進一步明確試驗范圍

將標準名稱更新為《混合動力汽車用變速器效率臺架試驗方法》。2023年5月25

日，召開工作組第一次標準研討會，各起草人再次對該標準進行討論，進一步細化

了標準中邊界條件和試驗工況，使得試驗標準更具指導意義。2023年7月10日，

召開工作組第二次標準研討會，正對標準工作組草案進行了充分研討。

1.3.3征求意見階段

2023年10月19日，形成征求意見稿并公開征求意見。2023年11月19日，

公開征求意見完畢，共計收集3條意見，處理情況如下:

序號章條編號意見內容提出單位處理意見及理由

1/上海捷能汽車部分采納，采納部分為“增

技術有限公司加試驗環境條件如無特殊規

定，所有試驗應在下列環境

條件下進行：

e)溫度：18~28℃

增加試驗環境條件如無特

f)相對濕度：45~75%

殊規定，所有試驗應在下

如超出范圍則需在報告中聲

列環境條件下進行：

明。”；

a)溫度：18~28℃

理由為：環境溫度和濕度對

b)相對濕度：45~75%

電機控制器等有一定影響，

c)氣壓：86~106kPa

故增加該項，且由于影響不

d)海拔：不超過1000m

大即使無法完全滿足要求也

可進行試驗但需要在報告中

進行聲明，氣壓和海拔對混

合動力汽車用變速器幾乎無

影響，故無需控制該環境條

件。

25.2.8，6.2.8重慶青山工業部分采納，采納部分為“增

有限責任公司加30℃和90℃的變速器油

溫進行測量”并新增也可選

取變速器實際工況中常用溫

度。

增加30℃和90℃選項，我理由為：從實際整車數據中

方選擇的為30℃、60℃、以及產品設計中60設施度

90℃進行的試驗為最常用工作點，但由于不

同廠商使用的變速器油不同

以及熱管理系統不同，故增

加90℃溫度點，同時在低溫

狀態下，變速器油粘度上升

導致變速器整體效率下降，

2

考慮實際使用中也大量存在

變速器未達到最佳工作溫度

的工況，故增加30℃溫度點

進行測量。

35.7，5.8，6.7，7.5比亞迪汽車工部分采納，采納部分為“在

業有限公司工況效率中增加低壓功耗的

測量”

理由為：機械效率以及系統

效率中對低壓系統能耗并不

關注，故無需在其中測量，

如果采用電子泵或其他可

在工況效率中，需要盡可能

變流量的潤滑冷卻裝置，

靠近整車，并且低壓能耗也

公式需要對電子泵或其他

是由電池電能或燃油提供，

可變流量的潤滑冷卻裝置

較低的低壓能耗也對節能減

所消耗的電功率進行修正

排有一定貢獻，且部分廠商

使用機械泵進行潤滑，測量

低壓能耗也能平衡使用電子

泵和機械泵之間的差異，故

在工況效率中增加低壓能耗

的測量項。

1.3.4審查階段

2023年12月1日，在北京召開標準審查會，審查結果為修改后報批,16條意

見處理情況如下：

章條編

序號意見內容提出專家處理意見及理由

號

評審組不采納，理由為：本試

改為：混合動力汽車用變速器系統效

1標準名稱驗方法包含了系統效

率臺架試驗方法

率，容易引起混淆。

1、3.2、

2“串聯型”“混聯型”修改為“串評審組采納

3.4聯式”“混聯式”

“混聯型式合動力汽車電動汽車

33.4所使用的變速器”修改為：“混聯評審組采納

型混合動力汽車電動汽車所使用

的變速器。”

45.1、6.1增加量程要求：架測量設備量程不評審組采納

宜超過試驗中最大測量值的75%。

3

應規定為該轉速下最大扭矩的百評審組采納，修改為反拖狀態

分比，增加5%扭矩點，應對WLTC下，在各轉速下取5%，

工況。10%，15%，20%，

55.4、5.5

25%，40%，60%，

80%，100%該轉速下最

大扭矩進行測量。

65.2、6.2“試驗樣件”修改為“試驗樣機”。評審組采納

74試驗環境條件，溫度濕度修改為室評審組采納，修改為試驗應在室

溫。溫下進行，試驗過程中應

記錄試驗環境溫度以及

濕度。

85.2.8試驗時樣機潤滑油溫度要求轉入評審組采納

5.4.1、5.5.2、5.6.1要求

96.2.7、6.2.7、6.2.8、6.2.9轉入6.4.1、評審組采納

6.2.8、6.4.2、6.4.3和6.5.1、6.5.2、

6.5.3,6.6.1、6.6.2、6.6.3要求。

6.2.9

105.5.2將最高車速點修改為電機轉速最評審組采納，修改為若轉速超出

高點系統最高轉速則不需要

測量，并測量系統最高轉

速點。

115.4.7章節順延，測量前穩定5S后，再進評審組采納

5.5.6、行測量。

5.6.4、

6.4.6、

6.5.4、

6.6.3

126增加“輸入電源要求”評審組采納，6.1.4增加電壓測量

點應盡可以靠近電機控

制器；增加6.4.4試驗中

電壓宜選取產品額定電

壓

4

135.2.3增加退磁處理后的標準要求，評審組采納，退磁后永磁電機的

磁阻應對機械效率不構

成影響。

146.2.8、將“應”修改為“宜”評審組采納

6.2.9

157.1與6.1一致部分引用6.1。評審組采納，修改為：7.1.1臺

架設備要求見6.1外，應

滿足7.1.2、7.1.3、7.1.4

要求。

7.1.2臺架需要具備低

壓電源，用于給混合動力

汽車用變速器中低壓部

件，如電子油泵，控制器

等供電。

7.1.3若采用整車模擬

方式進行工況效率試驗

則試驗臺架需要具備道

路阻力模擬功能。

7.1.4試驗臺架需要具

備同步記錄轉速和扭矩

以及電流電壓的功能，并

可對其進行積分處理，臺

架記錄頻率不小于10

Hz。

16公式9公式采用下標，修改公式釋義。評審組采納，

1．3.5報批階段

2024年1月，根據專家提出的意見經過修改后將方法提交報批。

二、標準編制原則和主要內容

2.1標準制定原則

2.1.1規范性原則

本標準編寫嚴格按照GB/T1《標準化工作導則》進行編寫。

2.1.2通用性原則

5

本標準提出的混合動力汽車用變速器效率的測試方法適用于串聯型混合動力變

速器，并聯型混合動力變速器以及混聯型混合動力變速器，以上三種形式的混合動

力汽車用變速器涵蓋了絕大多數在研以及在售的產品。

2.1.3指導性原則

本標準提出的方法能為混合動力汽車用變速器的機械效率，系統效率，工況效

率的測量提供指導作用，目前QC/T1056-2017汽車雙離合器自動變速器總成技術要

求和試驗方法和QC∕T1022-2015純電動乘用車用減速器總成技術條件中的效率

試驗方法只適用于雙離合變速器或純電乘用車的減速器，均不適用于混合動力汽車

用變速器，而本標準提出明確了混合動力汽車用變速器機械效率，系統效率，工況

效率的定義并提供了對應測試方法。

2.1.4協調性原則

本標準提出的方法與目前使用的國家標準中的方法協調統一、互不交叉。在充

分調查了不同類產品的效率測量方法，參考了QC/T1056-2017汽車雙離合器自動變

速器總成技術要求和試驗方法，QC∕T1022-2015純電動乘用車用減速器總成技術

條件，結合不同廠家對混合動力汽車用變速器效率的測試方法。

2.1.5兼容性原則

本標準提出的效率測量方法充分考慮了現有以及在研的混合動力汽車用變速器

的結構以及驅動形式，并可以對其效率進行測量。

2.2標準主要技術內容

本標準共分為7章，規定了混合動力汽車用變速器效率臺架試驗的方法和要求

內容包括范圍、規范引用文件、術語和定義、混合動力汽車用變速器機械效率試

驗、混合動力汽車用變速器系統效率試驗、混合動力汽車用變速器工況效率試驗、

試驗數據處理及報告。

2.3關鍵技術問題說明

本標準提出的方法將混合動力汽車用變速器效率分成機械效率，系統效率，工

況效率。

機械效率包含了由齒輪嚙合，軸承損失，變速器潤滑油攪拌等由機械系統產生

的效率損失，方法中對樣機的準備進行了明確說明，對于用于測量機械效率的樣機

需要對永磁電機的轉子進行退磁或不進行充磁，用于保證機械效率測量的準確。

系統效率包含了電機控制器，電機，以及機械系統產生的效率損失，方法中要

6

求電機控制器所使用軟件需要與整車保持一致，對驅動電機驅動和反拖狀態，發電

機充電狀態以及發電機和驅動電機串聯狀態下的系統效率進行測量。

工況效率指混合動力汽車用變速器在特定工況中的綜合效率，根據輸入混合變

速器系統的能量，既發動機輸入的能量，電池輸入的能量及從輪端回收的能量；變

速器輸出的能量，既變速器輪端輸出的能量，變速器向發動機端輸出的能量，以及

變速器向電池輸出的能量通過公式（1）進行計算。

?+?+?

?=?????????????????????????....................................(1)

???????+??????????+???????????

式中：

?—工況效率。

???????????—變速器向臺架輸出端輸出的能量，單位為焦耳（?）；

???????—變速器向高壓源輸出的能量，單位為焦耳（?）；。

??????????—變速器向臺架輸入端輸出的能量，單位為焦耳（?）；。

???????—高壓源向變速器輸入的能量，單位為焦耳（?）；

??????????—臺架輸入端向變速器輸入的能量，單位為焦耳（?）；

???????????—臺架輸出端向變速器輸入的能量，單位為焦耳（?）。

同時提出兩種試驗方法針對不同的產品研發階段，對于研發初期產品可使

用整車模擬的方法，通過臺架模擬整車發動機以及輪端負載，并通過臺架模擬駕駛

員進行油門輸入，根據整車的軟件對變速器扭矩進行控制。曲線復現方法則是通過

記錄整車在轉轂上的變速器，發動機，電池等相關曲線。在臺架上通過使用輸入電

機模擬發動機，使用臺架控制輪端轉速的方式復現在整車上采集到的曲線。

2.4標準主要內容的論據

混合動力汽車用變速器通常有多條能量傳遞路線，通常包括驅動電機到輪端，

發電機到發動機，發動機到輪端，故此標準中對以上的傳遞路線的效率都提供了測

量方法。同時由于實際使用當中混合的動力汽車用變速器的綜合效率很大程度上收

到軟件策略影響，軟件策略決定了使用何種工作方式以及電機和發動機的工作點，

以及發動機啟動次數等，故在本標準中進行工況效率測試用于測量整個工況過程中

混合動力汽車用變速器的綜合效率。

本標準中械效率測量依靠臺架上所使用的轉速傳感器和扭矩傳感器同步測量到

的轉速以及扭矩信號進行相乘得到臺架輸入端輸入給變速器和變速器輸出給臺架輸

出端瞬時功率，并對以上兩個功率進行積分，得到一段時間內輸入變速器的能量以

及變速器輸出的能量，其比值便為變速器的機械效率。

本標準中系統效率測量，依靠臺架提供穩定的電壓，臺架通過電流傳感器和電

壓傳感器或者功率分析儀采集到輸入變速器的功率，并進行積分，得到一段時間內

7

輸入變速器的能量，通過機械效率測量方法中的相同得到臺架輸入端和輸出端的效

率，帶入公式計算便可到驅動電機驅動和反拖下，發動機充電狀態下，發電機和驅

動電機串聯狀態下的系統效率。

本標準中工況效率中，通過采集整個標準工況中的臺架輸出的能量，高壓源輸

入能量，臺架輸入端輸入能量，高壓源輸出能量，臺架輸入端輸出能量，臺架輪端

輸入能量，通過公式（2）計算了工況中的綜合效率。

?+?+?

?=?????????????????????????......................................(2)

???????+??????????+???????????

式中：

?—工況效率。

???????????—變速器向臺架輸出端輸出的能量，單位為焦耳（?）；

???????—變速器向高壓源輸出的能量，單位為焦耳（?）；。

??????????—變速器向臺架輸入端輸出的能量，單位為焦耳（?）；。

???????—高壓源向變速器輸入的能量，單位為焦耳（?）；

??????????—臺架輸入端向變速器輸入的能量，單位為焦耳（?）；

???????????—臺架輸出端向變速器輸入的能量，單位為焦耳（?）。

2.5標準工作基礎

編寫組主要起草單位寧波吉利羅佑發動機零部件有限公司，具有大量混合動力

汽車用變速器的開發和試驗經驗，有多款在售和在研的混合動力汽車用變速器。自

項目開展以來與編寫組其他單位互相交流試驗方法，參考了QC/T1056-2017汽車

雙離合器自動變速器總成技術要求和試驗方法，QC∕T1022-2015純電動乘用車用

減速器總成技術條件中效率試驗的方法，提出了該標準，用以填補混合動力汽車用

變速器效率試驗方法的空白

三、主要試驗（或驗證）情況分析

1）試驗可在配備有高壓源及三電機試驗臺架上進行臺架布置見圖1。

輸入測功機

負載測功機

直流母線

負載測功機（功率分析儀測量其功率）

圖1試驗臺架布置

8

在DHTPro以及DHTEvo等樣機的各試驗階段進行了相關效率試驗，試驗方法得到

了驗證。

在機械效率試驗中變速器采用未充磁轉子進行試驗得到了跟準確的機械效率數據，

表1為使用該工況測量的發動機直接驅動狀態的機械效率的主要結果。

表1DHTEVO發動機直接驅動狀態機械效率

轉速

1000150020002500300035004000

扭矩

20%Tmax95.23%95.42%95.28%95.09%94.80%94.38%93.82%

40%Tmax96.30%96.37%96.52%96.46%96.36%96.08%95.85%

60%Tmax96.25%96.59%96.66%96.74%96.78%96.64%96.55%

80%Tmax96.31%96.63%96.64%96.68%96.90%96.66%96.64%

100%Tmax96.18%96.44%96.73%96.67%96.65%96.75%96.73%

20%Tmax94.94%95.00%94.93%94.36%93.59%93.25%92.50%

40%Tmax96.14%96.31%96.28%96.09%96.02%95.80%95.51%

60%Tmax96.24%96.63%96.51%96.45%96.37%96.36%96.09%

80%Tmax96.30%96.70%96.61%96.70%96.53%96.62%96.37%

100%Tmax96.28%96.62%96.74%96.71%96.66%96.60%96.59%

20%Tmax93.57%92.59%91.65%89.79%87.60%85.50%/

40%Tmax95.72%95.45%95.07%94.16%93.12%92.23%/

60%Tmax96.28%96.28%96.03%95.48%94.92%94.10%/

80%Tmax96.31%96.31%96.04%95.66%95.24%94.73%/

100%Tmax96.25%96.30%96.31%95.94%95.45%95.16%/

系統效率試驗中使用了功率分析儀對母線上功率進行測量，并與臺架測量的轉速和

扭矩等量進行同步，表2為DHTEVO驅動電機驅動態下系統效率試驗其主要試驗結

果。

表2DHTEVO驅動電機驅動狀態下系統效率試驗

轉速

50010001500200025003000350040004500500055006000……

扭矩

10%Tmax76.58%84.55%87.48%88.78%89.70%90.43%90.99%92.16%90.06%89.64%89.40%89.49%/

15%Tmax75.69%84.38%87.76%89.15%90.10%91.23%91.93%91.70%92.23%92.18%91.46%91.70%/

20%Tmax74.57%83.91%86.96%88.76%90.27%91.29%92.00%92.46%92.59%92.63%92.46%91.55%/

25%Tmax73.42%83.22%86.59%88.85%90.14%91.20%91.87%92.59%92.73%92.82%92.78%93.02%/

40%Tmax70.48%70.60%81.42%87.58%89.25%90.57%91.55%92.41%92.84%93.14%93.42%93.64%/

60%Tmax65.90%78.38%78.39%86.11%87.99%89.34%90.81%91.81%92.60%92.80%93.27%93.49%/

80%Tmax62.00%75.28%75.30%84.00%86.37%88.04%89.50%90.02%92.07%92.15%92.36%92.47%/

100%Tmax56.99%71.58%78.07%81.71%84.11%86.04%87.98%89.73%89.75%90.24%90.15%90.15%/

9

工況效率中由于樣機已在整車上進行WLTC相關測試，故在臺架上采用曲線復現法

進行，曲線入圖2。

圖2工況效率試驗曲線

2）將混合動力汽車用變速器效率分為機械效率，系統效率和工況效率，在不同層面

對混合動力汽車用變速器的效率進行表征，更好的讓設計人員了解來自不同系統對

效率的影響，同時通過工況效率得出實際工作中變速器的效率情況。

3）試驗具有普適性適用于多種形式的混動變速器。

綜上所述標準提出的方法的提出填補了混合動力汽車用變速器效率試驗方法的空白，

且可以較好的表征混合動力汽車用變速其的效率。

四、標準中涉及專利的情況

無

五、預期達到的社會效益、對產業發展的作用的情況

填補目前混合動力汽車用變速器效率試驗方法的空白，對混合動力汽車用變速

器開發過程中進行效率試驗提供了方法。本方法中包含了機械效率，系統效率以及

工況效率，使得開發過程中對混合動力汽車用變速器的效率得到了更準確的分解，

并且工況效率中結合了變速器的控制策略使得效率根據貼近消費者使用情況。

六、采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準水平的對比情況，國內外關鍵

指標對比分析或與測試的國外樣品、樣機的相關數據對比情況

無。

七、在標準體系中的位置，與現行相關法律、法規、規章及相關標準，特別是強制性標準的協

調性

本標準符合國家有關法律、法規和相關強制性標準的要求，與現行的國家標準、行業標準

相協調。

10

八、重大分歧意見的處理經過和依據

尚無。

九、標準性質的建議說明

本標準為中國汽車工程學會標準，屬于團體標準,供學會會員和社會自愿使用。

十、貫徹標準的要求和措施建議

嚴格按照本標準提出的試驗方法對混合動力汽車用變速器效率進行測量，對試

驗人員進行理論學習和操作培訓，保證試驗方法操作的準確性。

十一、廢止現行相關標準的建議

無。

十二、其他應予說明的事項

無。

標準起草工作組

2023年09月01日

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《混合動力汽車用變速器效率臺架試驗方法》編制說明

一、工作簡況

1.1任務來源

《混合動力汽車用變速器效率臺架試驗方法》團體標準是由中國汽車工程學會

批準立項。文件號中汽學函【2022】294號，任務號為2022-92。本標準由中國汽

車工程學會電動汽車產業技術創新戰略聯盟提出，寧波吉利羅佑發動機零部件有限

公司牽頭，上海捷能汽車技術有限公司、廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究

院、重慶青山工業有限責任公司等共同參與單位起草。

1.2編制背景與目標

隨著混合動力汽車的市場占有率逐年增加，主流混合動力汽車選擇將電機集成

于變速箱內，混合動力汽車用變速器在將不同動力源進行耦合的同時也擁有了動力

源。相較于傳統變速器，混合動力汽車用變速器，擁有多條能量傳遞路線，為降低

整車油耗在盡可能提高變速器的系統效率的同時優化軟件對變速器的控制顯得尤為

重要。隨著混動力變速器發展迅速，出現了不同種的技術路線同時搭配不同車型，

缺乏統一的測試標準來衡量混合動力汽車用變速器的綜合效率。

1.3主要工作過程

1.3.1預研階段

2022年9月23日，寧波吉利羅佑發動機零部件有限公司、廣州汽車集團股份

有限公司汽車工程研究院、中國汽車工程學會在廣州進行標準預研，對擬立項標準

關鍵試驗工況、設備等進行交流。

1.3.2立項階段

2022年12月15日，標準立項通過。2023年2月21日，由寧波吉利羅佑發動

機零部件有限公司牽頭成立工作組，并在寧波市杭州灣新區召開啟動會，會議上由

寧波吉利羅佑發動機零部件有限公司對本標準的任務來源、技術內容、編制說明等

進行了簡要介紹，并宣布成立標準起草組。各起草人對本標準的內容逐字逐句地進

行了積極的討論，分享各公司的相關試驗的測試方法，以及由于不同變速器結構所

產生的方法異同。經過會議上標準編寫組的討論，為了更好的對混合動力汽車用變

速器效率進行表征，將該標準分為三個部分，第一部分為混合動力汽車用變速器機

械效率試驗，第二部分為混合動力汽車用變速器系統效率試驗，第三部分為混合動

1

力汽車用變速器工況效率試驗。從純機械系統效率出發到由機械系統及電驅系統組

成的系統效率，最后到貼近用戶實際使用的工況效率。同時為進一步明確試驗范圍

將標準名稱更新為《混合動力汽車用變速器效率臺架試驗方法》。2023年5月25

日，召開工作組第一次標準研討會，各起草人再次對該標準進行討論，進一步細化

了標準中邊界條件和試驗工況，使得試驗標準更具指導意義。2023年7月10日，

召開工作組第二次標準研討會，正對標準工作組草案進行了充分研討。

1.3.3征求意見階段

2023年10月19日，形成征求意見稿并公開征求意見。2023年11月19日，

公開征求意見完畢，共計收集3條意見，處理情況如下:

序號章條編號意見內容提出單位處理意見及理由

1/上海捷能汽車部分采納，采納部分為“增

技術有限公司加試驗環境條件如無特殊規

定，所有試驗應在下列環境

條件下進行：

e)溫度：18~28℃

增加試驗環境條件如無特