ICS27.020

CCSJ93

團體標準

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

乘用車雙電機混合動力機電耦合系統傳動

效率測試方法

Efficiencytestmethodfordualmotorhybridelectromechanicalcouplingsystemsof

passengervehicles

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

202X-XX-XX發布202X-XX-XX實施

中國內燃機工業協會

發布

中國機械工業標準化技術協會

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

乘用車雙電機混合動力機電耦合系統傳動效率測試方法

1范圍

本文件規定了雙電機混合動力機電耦合系統傳動效率試驗方法的術語和定義、試驗設備及其要求、

試驗方法、傳動效率計算及試驗報告等。

本文件適用于M1類乘用車的雙電機混合動力機電耦合系統。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T18488.1-2015電動汽車用驅動電機系統第1部分：技術條件

GB/T18488.2-2015電動汽車用驅動電機系統第2部分：試驗方法

GB/T19596-2017電動汽車術語

3術語和定義

GB/T18488.1-2015、GB/T18488.2-2015和GB/T19596-2017界定的以及下列術語和定義適用于本

文件。

雙電機混合動力機電耦合系統dualmotorhybridelectromechanicalcouplingsystem

由驅動電機、啟動發電機和機械傳動系組成油電混合動力系統，其驅動電機與發動機可單獨驅動車

輛且發動機與雙電機的動力可耦合共同驅動車輛。

純電模式pureelectricmode

發動機不輸出動力，完全依靠儲能系統提供電能給驅動電機驅動車輛行駛的模式。

串聯模式seriesmode

發動機輸出的動力全部驅動ISG電機發電，由驅動電機驅動車輛行駛的模式。

并聯模式parallelmode

發動機輸出的全部或部分動力和驅動電機輸出動力耦合共同驅動車輛行駛的模式。

能量回收energyrecovery

利用電機回收車輛在滑行或制動時的動能，并將其轉化為電能，為電池充電。

機電耦合系統最大綜合效率maximumcomprehensiveefficiencyofelectromechanical

couplingsystem

串聯模式和并聯模式下的最大系統傳動效率。

4試驗設備及其要求

試驗設備

1

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試驗在三電機臺架試驗室內進行，臺架示意圖見圖1，控制系統示意圖見圖2，臺架包含以下部分：

4.1.1輸入電機：與機電耦合系統輸入軸相連，代替發動機驅動被試件；

4.1.2輸出電機：與機電耦合系統輸出端相連，模擬負載；

4.1.3電池模擬器：為機電耦合系統提供高壓電力，或回收機電耦合系統產生的電力；

4.1.4試驗工裝：用于臺架和機電耦合系統連接的接口裝置；

4.1.5轉速、扭矩測量儀器：用于測量臺架各電機的轉速和扭矩；

4.1.6溫度測量儀器：用于測量機電耦合系統油溫、水溫、電機及其控制器溫度；

4.1.7數據記錄及標定設備：用于記錄試驗數據，發送信號控制機電耦合系統；

4.1.8溫度控制系統：用于控制機電耦合系統油溫、電機及控制器溫度的裝置。

功率分析儀

電池模擬器

扭矩/轉速傳感器

輸入電機

機電

耦合

扭矩/轉速傳感器系統

輸出電機輸出電機

扭矩/轉速傳感器

圖1臺架安裝示意圖

機電耦合

溫控設備

系統

傳執

感行

器器電

CAN池

臺架網TCU/PEU模

絡擬

器

接發采標

收送集定

臺架主控數據記錄&

臺架記錄標定模塊

圖2控制系統示意圖

試驗設備要求

4.2.1輸入電機：1個輸入電機，最大轉速高于被試件輸入端許用轉速的110%，轉速控制精度±3r/min；

最大輸出扭矩大于被試件許用扭矩，扭矩控制精度±3N·m；

4.2.2輸出電機：2個輸出電機，最大轉速大于被試件輸出端許用轉速的110%，轉速控制精度±5r/min；

最大輸出扭矩大于被試件許用扭矩，扭矩控制精度±5N·m；

4.2.3數據采集設備：采集動力控制單元(PowerElectronicUnit,PEU)、變速箱控制器(Transmission

2

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ControllerUnit,TCU)、臺架試驗數據的儀器，采樣頻率不小于100Hz；

4.2.4溫度控制系統：控制試驗過程的被試件潤滑油溫度，控制范圍涵蓋測試工況油溫，控制精度±3℃；

4.2.5電池模擬器：額定功率大于被試件的峰值功率的110%；電流輸出精度±0.1%FS；

4.2.6功率分析儀：電流與電壓量程大于被試件許用峰值電流電壓，測試精度不低于0.1%FS，采集

頻率大于100Hz；

4.2.7扭矩測量儀器：扭矩傳感器測量精度±0.05%FS；

4.2.8轉速測量儀器：轉速傳感器測量精度±1r/min；

4.2.9溫度測量儀器：傳感器測量精度±1℃。

5試驗方法

磨合

效率試驗之前，被試件須磨合，磨合工況如表1。

表1磨合工況

輸入電機ISG電機驅動電機

油溫時間

工作模式

轉速扭矩功率扭矩功率扭矩℃min

r/minN·mkWN·mkWN·m

50%最大輸

1擋30000000<8060

入扭矩

50%最大輸

2擋30000000<8060

并聯入扭矩

模式50%最大輸

…30000000<8060

入扭矩

50%最大輸

n擋30000000<8060

入扭矩

50%額定50%額定-50%額-50%額

隨ISG隨ISG<8060

功率扭矩定功率定扭矩

串聯模式

-50%額-50%額50%額定50%額定

隨ISG隨ISG<8060

定功率定扭矩功率扭矩

機電耦合系統傳動效率試驗

5.2.1效率試驗按照表2~表6所示工況實施，根據表中轉速與扭矩要求，耦合出各個試驗工況，試驗

分步驟實施；

5.2.2試驗過程被試件油溫分別控制在40℃、80℃（如果被試件在整車的應用溫度接近60℃，則試驗

溫度取60℃）；

5.2.3記錄每個試驗工況的臺架扭矩/轉速、油溫、功率分析儀的電流/電壓；

5.2.4試驗工況表中的整車應用由控制軟件實現，指特定控制模式下，結合發動機、電機特性，被控

制軟件限制的發動機與電機的轉速與扭矩范圍。

表2效率試驗工況-并聯模式

輸入電機轉速輸入電機扭矩驅動電機扭矩

r/minN·mN·m

工作

擋位

模式

最小最大步長最小最大步長最小最大步長

1

并聯設計最設計最0~100內取10，2整車應額定范圍內

1000100000

模式大轉速大扭矩100以上取20…用確定≤20%額定值

N

3

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表3效率試驗工況-純電模式

驅動電機轉速驅動電機扭矩

r/minN·m

工作

擋位

模式

最小最大步長最小最大步長

純電整車應用整車應用額定范圍內取10，

010000空擋

模式確定確定額定范圍外取20

表4效率試驗工況-充電模式

輸入電機轉速ISG電機扭矩

工作r/minN·m

擋位

模式

最小最大步長最小最大步長

充電整車應用整車應用整車應用整車應用額定范圍內取10，

≤500空擋

模式確定確定確定確定額定范圍外取20

表5效率試驗工況-能量回收模式

ISG電機/驅動電機轉速ISG電機/驅動電機扭矩

r/minN·m

工作模式

最小最大步長最小最大步長

能量整車應用整車應用額定范圍內取10

0≤10000

回收確定確定額定范圍外取20

表6效率試驗工況-串聯模式

輸入電機轉速ISG電機扭矩驅動電機轉速

驅動電機

工作r/minN·mr/min

擋位扭矩

模式

最小最大步長最小最大步長最小最大步長N·m

額定范

整車整車整車整車整車≤20%

串聯圍內ISG同功

應用應用≤500r/min應用應用空擋0應用最大應

模式≤20%率下扭矩

確定確定確定確定確定用

額定值

6傳動效率計算

試驗結束后，按如下6.1所述公式對試驗過程記錄的臺架扭矩/轉速和功率分析儀的電流/電壓進行

計算，得出各模式下試驗工況的傳動效率，篩選出最大綜合傳動效率。

各模式下傳動效率的計算公式如下：

a)并聯模式（耦合充電）/串聯模式（充電）：

??×??+??×????×?×9.550

η=????????????×100%········································(1)

???×???

b)并聯模式（耦合助力）/串聯模式（放電）：

4

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??×??+??×??

η=????????????×100%··················································(2)

???×???+?×?×9.550

c)充電模式：

?×?×9.550

η=×100%································································(3)

???×???

d)能量回收模式：

?×?×9.550

η=×100%··················································(4)

?????×?????+?????×?????

e)純電模式：

??×??+??×??

η=????????????×100%··················································(5)

?×?×9.550

式中：

??_???——左側臺架輸出電機扭矩，單位為牛米（N·m)；

??_???——左側臺架輸出電機轉速，單位為轉每分鐘（r/min）；

??_???——右側臺架輸出電機扭矩，單位為牛米（N·m）；

??_???——右側臺架輸出電機轉速，單位為轉每分鐘（r/min）；

???——臺架輸入電機扭矩，單位為牛米（N·m）；

???——臺架輸入電機轉速，單位為轉每分鐘（r/min）；

?——電池模擬器測量電壓，單位為伏特（V）；

?——電池模擬器測量電流，單位為安培（A）。

7試驗報告

試驗結束后，應編寫試驗報告，試驗報告格式見附錄A，試驗報告至少應包含以下內容。

a)試驗目的；

b)試驗依據；

c)試驗對象：注明被試件的主要參數，并附加圖片、照片及必要說明；

d)試驗時間及地點；

e)試驗結果:對試驗數據加以整理，重要數據列表。

5

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A

A

附錄A

（規范性）

試驗報告

試驗報告按表A.1編寫。

表A.1乘用車雙電機混合動力機電耦合系統傳動效率試驗報告

樣品名稱樣品編號

TCU軟件版本PEU軟件版本

試驗時間試驗地點

試驗人員

試驗內容

試驗目的

試驗依據

試驗結果（最大綜合傳動效率）

傳動效率-并聯模式

發動機輸入發動機輸入扭

油溫驅動電機扭矩傳動效率

轉速矩

℃r/minN·mN·m1擋2擋…N擋

40

…

80

傳動效率-串聯模式

油溫發動機輸入轉速ISG電機扭矩驅動電機轉速驅動電機扭矩

效率

℃r/minN·mr/minN·m

40

…

80

6

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表A.1乘用車雙電機混合動力機電耦合系統傳動效率試驗報告（續）

傳動效率-充電模式

油溫發動機輸入轉速