CN112924064B - 一种汽车传动***传动效率测试方法 - Google Patents

Abstract

一种汽车传动***传动效率测试方法，测试方法基于如下装置，包括：驱动总成、传动操纵总成、垂直加载总成、车轮加载总成、待测试传动总成、金属地板和油温调节装置，所述驱动总成与待测试传动总成的离合器传动配合，所述传动操纵总成与待测试传动总成的控制端传动配合，所述垂直加载总成与待测试传动总成的驱动桥传动配合，所述车轮加载总成与待测试传动结构的车轮相接触；测试方法包括以下步骤：第一步：安装待测试传动总成，第二步：磨合试验，第三步：编制试验表格，第四步：效率测试，第五步：数据处理。本设计不仅有效缩短整车设计周期，降低试验设计成本，而且能够完成各类设定条件的测试，实用范围广、测试结果准确。

Description

一种汽车传动***传动效率测试方法

技术领域

本发明涉及一种汽车传动***传动效率测试方法，具体适用于测试整个汽车传动***的传动效率。

背景技术

随着国家排放法规的快速升级以及竞争加剧，市场对于汽车经济性的要求越来越高，而改善汽车传动系的传动效率是提升整车经济性的一个重要措施。各大汽车厂商都在积极提升传动***的效率，因为传动***效率测试的困难性，通常努力的方向是在变速器、传动轴、驱动桥、车轮总成等零部件上单独提升传动效率，再匹配和布置到整车上，以达到提升传动系传动效率的目的，整车传动系总成匹配后的传动效率要准确测出其大小还比较困难，需要花费很多时间并采用专业的设备才能测出。

汽车传动系传动效率等于汽车底盘输出功率与发动机向底盘输入功率之比，涉及到底盘输出功率和发动机输出功率两个参数，行业内传动系传动效率测试方法主要有三种：

方法一是分别对传动***各零部件分别测试传动效率，再通过计算得出传动系传动效率，这种方法的局限性在于无法将各零部件匹配效果以及传动***空间布置的影响因素考虑进去，与实际传动***效率差别很大。

方法二是直接在整车上测量传动系传动效率，目前行业内已有很多成熟的方法，通常需要拆卸发动机后通过台架测量输入给整个传动***的功率，再采用水力测功仪、电力测功仪和涡流测功仪等设备测量汽车底盘输出功率，最终计算得出传动系传动效率，这种方法测量的结果相对准确，但该方法是在整车设计与试制样车完成之后才能测量，汽车的设计开发已基本完成，这时候根据传动效率测试结果再去做调整和优化，可操作的空间很小，只能不断积累数据和经验，在下一次汽车开发中提供借鉴，该方法还有一个缺点就是要想测试不同载荷下的传动***效率时，操作起来复杂且费时费力。而利用整车测试，则受到其它因素干扰，润滑油温不易控制，得出的结论不准确。

方法三是变速器、传动轴、驱动桥通过工装安装到台架上，前端用电机模拟发动机提供动力，后端采用2个加载电机提供阻力，采用扭矩转速传感器测量计算输入功率和输出功率，从而得到整个***的传动效率，但该方法无法模拟车轮总成与地面这一对传动副传动效率对于整个传动***的影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的无法准确测出汽车传动***传动效率的问题，提供了一种能够准确测量汽车传动***传动效率的测试方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种汽车传动***传动效率测试方法，所述传动效率测试方法基于如下测试装置：包括：驱动总成、传动操纵总成、垂直加载总成、车轮加载总成、待测试传动总成、金属地板和油温调节装置，所述驱动总成与待测试传动总成的离合器传动配合，所述传动操纵总成与待测试传动总成的控制端传动配合，所述垂直加载总成与待测试传动总成的驱动桥传动配合，所述车轮加载总成与待测试传动结构的车轮相接触；

所述驱动总成设置于金属地板的轨道上，所述驱动总成的底部与轨道滑动配合；

所述油温调节装置分别与变速箱和驱动桥内的润滑油路相连通；

所述待测试传动总成包括：离合器、变速箱、传动轴、驱动桥和车轮，所述离合器的动力输入端与驱动电机的动力输出端传动配合，所述离合器的动力输出端与变速箱的输入轴传动配合，所述变速箱的输出轴通过传动轴与驱动桥传动配合，所述驱动桥的两侧各安装有一套车轮；

所述传动***传动效率测试方法包括以下步骤：

第一步：安装待测试传动总成，将待测试传动总成安装到试验台架上，将装配好的离合器和变速箱合件安装到驱动总成上，将装有车轮的驱动桥安装到车轮加载总成上，然后将垂直加载总成安装到驱动桥两端的板簧座位置，最后利用传动轴连接变速箱和驱动桥，在变速箱和驱动桥上分别安装温度传感器，此时安装完成；

第二步：磨合试验，开启油温调节装置将变速箱和驱动桥的油温分别调节到设定的磨合油温，将变速箱挡位调节到1挡，调节垂直加载总成使其提供设定的垂直加载力，然后同时控制驱动总成的驱动电机输出扭矩、车轮加载总成的阻尼转鼓输出对应的转速，保持该工况运行设定的时间或设定里程后，停机；

然后将变速箱的挡位调节到其它挡位重复上述操作，直到所有挡位都完成磨合试验，此时磨合完成；

第三步：编制试验表格，根据试验需求编制试验表格，已知试验的可控输入量包括：挡位、驱动端扭矩、车轮加载端转速、垂直加载力、变速器油温、驱动桥油温；根据试验目的的不同，选取对应的可控输入量作为变量，制作含有可控输入量，待测试数据、采集次数和采集间隔时间的表格如下表：

填写每一次试验的可控输入量的数值并调节每一次试验的变量制作试验表格，然后填写采集次数和采集间隔时间，此时试验表格编制完成；

第四步：效率测试，根据第三步得到的试验表格，按照顺序、采集次数和采集时间间隔依次进行试验：

开启油温调节装置将油温调节到将离合器和驱动桥的油温分别调节到表格内的对应温度，然后将变速箱挡位调节到表格内对应挡位，调节垂直加载总成使其施加表格内对应的垂直加载力，控制驱动总成的驱动电机输出表格内对应的扭矩，同时控制车轮加载总成的阻尼转鼓输出表格内对应的转速；

待设备平稳运行后，读取驱动总成的扭矩转速传感器上实际输入转速和输入扭矩数据，同时读取车轮加载总成的加载端扭矩转速传感器上输出转速和输出扭矩数据；

按照表格上的采集次数重复上述试验，并读取数据后求平均值填写进表格；

填写完成后按照上述步骤进行表格的下一个试验，直到完成所有表格上的试验项目，此时效率测试完成；

第五步：数据处理，取上一步得到的填写完成的表格，分别求出每一组试验的传动效率：传动***效率η＝(P2/P1)×100％，式中P1为传动***输入功率，P2为传动***输出功率；

传动***输入功率P1＝T1*n1/9550，式中：T1对应表格中的输入扭矩，n1对应表格中的输入转速；

传动***输出功率P2＝T2*n2/9550，式中：T2对应表格中的输出扭矩，n2对应表格中的输出转速；

计算出每一组试验的传动效率后，根据试验需求对数据变量进行分组求平均效率值和总平均效率。

所述第二步：磨合试验中，变速箱的磨合油温为0-80摄氏度，将驱动桥的磨合油温为0-80摄氏度；垂直加载总成的磨合垂直加载力为0千牛-250千牛，所述垂直加载总成的垂直加载力为左垂直加载机构和右垂直加载机构加载的合力；单个挡位的磨合时间不低于2小时。

所述第三步：编制试验表格中，驱动端扭矩的可变范围为0-最大扭矩，所述最大扭矩是指与待测试传动总成适配的发动机的最大扭矩；车轮加载端转速的可变范围为0-最高转速，所述最高转速是指待测试传动总成最高车速的换算转速；垂直加载力的可变范围为0千牛-250千牛，所述垂直加载总成的垂直加载力为左垂直加载机构和右垂直加载机构加载的合力；变速器油温的可变范围为0-120摄氏度，驱动桥油温的可变范围为0-120摄氏度。

所述第二步：磨合试验中，在垂直加载总成提供垂直加载力后，液压加载装置、通过横梁压紧驱动桥两端的板簧座，此时调节可调限位架高度微高于横梁后，旋紧固定螺栓锁紧导向滑块的位置，使横梁与可调限位架限位配合；

所述第四步：效率测试中，在垂直加载总成提供垂直加载力后，液压加载装置、通过横梁压紧驱动桥两端的板簧座，此时调节可调限位架高度微高于横梁后，旋紧固定螺栓锁紧导向滑块的位置，使横梁与可调限位架限位配合。

所述驱动总成包括活动底座、升降底板、倾角固定板、驱动电机和变速箱安装座，所述活动底座的底部与轨道滑动配合，所述活动底座的顶部固定有四根丝杠，所述丝杠上套设有与其螺纹配合的螺帽，所述升降底板套设于丝杠上，升降底板的底部与丝杠上的螺帽限位配合，所述升降底板的中部设置有两个支座，所述倾角固定板的中部两侧固定于两个支座上，所述倾角固定板与支座旋转配合，所述倾角固定板的两端各设有一个角度调节螺母，所述角度调节螺母的下端与升降底板限位配合，所述倾角固定板上固定有驱动电机和变速箱安装座，所述驱动电机的动力输出轴穿过变速箱安装座后与待测试传动总成的动力输入端传动配合，所述驱动电机的动力输出轴上设置有扭矩转速传感器；

所述垂直加载总成包括：左右对称设置的左垂直加载机构和右垂直加载机构，所述左垂直加载机构与右垂直加载机构结构相同，所述左垂直加载机构包括：龙门架、液压加载装置、压力传感器、横梁、导向滑块、可调限位架、限位架导轨和横梁导轨，所述龙门架固定于加载支架的顶部，龙门架的顶部横梁的中部与液压加载装置的顶部固定连接，所述液压加载装置上设置有压力传感器，所述液压加载装置的底部与横梁的中部固定连接，所述横梁的两端各设有一个导向滑块，横梁的端部与导向滑块的端部旋转配合，所述导向滑块与固定于龙门架立柱内部的横梁导轨滑动配合，所述龙门架的立柱两侧的侧壁上均固定有一个限位架导轨，所述可调限位架的两端各设有一个滑块结构，所述可调限位架通过其滑块结构与其对应侧的限位架导轨滑动配合，所述滑块结构通过其上设置的固定螺栓与限位架导轨锁紧配合，所述可调限位架的下端与导向滑块的顶部限位配合。

所述车轮加载总成包括：左右对称设置的左车轮加载机构和右车轮加载机构，所述左车轮加载机构与右车轮加载机构结构相同，所述左车轮加载机构包括：阻尼转鼓、测量加载电机和加载端扭矩转速传感器，所述测量加载电机的动力输出轴与阻尼转鼓传动配合，所述测量加载电机的动力输出轴上设置有加载端扭矩转速传感器。

所述车轮加载总成还包括：加载支架，所述阻尼转鼓设置于加载支架的内部，所述加载支架的顶部设置有开设有两个测试口，所述阻尼转鼓上端设置于测试口内，所述测试口的前后两端各设置有一个导向板，所述导向板的顶部设置有滚轮，所述滚轮与导向板的顶部旋转配合。

所述传动操纵总成包括：模拟离合器操纵机构和模拟换挡机构，所述模拟离合器操纵机构包括：离合器踏板、踏板操纵机器人，所述踏板操纵机器人的动力输出端依次通过离合器踏板和软轴后与离合器的控制端传动配合；所述踏板操纵机器人的动力输出端上设置有压力传感器；

所述模拟换挡机构包括：换挡操纵机构和换挡机器人，所述换挡机器人的动力输出杆通过套杆与换挡操纵机构的操纵杆传动配合，所述换挡操纵机构与变速箱的选换控制端传动配合，所述换挡机器人上自带位移传感器，所述套杆上设置有压力传感器。

所述第三步：编制试验表格中，其可控变量还包括传动***各部件相对高度差、倾斜角度等空间位置关系的调整变量。

本测试方法还能将不同种类品牌成分的润滑油、不同零件组合的待测试传动总成5和同种零件新、旧对比作为调整变量分别装配进行试验，最后对比试验结果得出结论。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种汽车传动***传动效率测试方法中利用驱动电机向带车轮的汽车传动系提供动力，在驱动电机处测量输入转速和扭矩，从而计算出输入功率，由车轮加载结构借助转鼓提供阻力，并在加载电机处测量转速和扭矩，从而计算汽车底盘输出功率，最终将输出功率与输入功率比值计算，得到传动系传动效率，这样的方法能够在初步确定设计方案之时，样车试制完成之前，就开展测试，可以根据测试结果及时对整车设计方案做出调整，优化待设计整车的性能。因此，本设计无需制作样车即可完成整个传动***传动效率的测试，有效缩短整车设计周期，降低试验设计成本。

2、本发明一种汽车传动***传动效率测试方法中能够调节变速器和驱动桥内的油温、挡位、驱动端扭矩、车轮加载端转速、垂直加载力和传动***各部件相对高度差等空间位置关系，本试验方法能够调节特定的试验条件进行测试，相对于整车测试，其条件控制更加精确，能够设定更多的试验环境条件，且测试结果准确，不受环境因素和其它因素的影响。因此，本设计能够完成各类设定条件的测试，实用范围广、测试结果准确。

3、本发明一种汽车传动***传动效率测试方法能够适用于各类对比试验，包括改变可控变量的试验、改变零件配件的试验、新旧对比试验等，通过试验来指导车辆设计的和改进，优化车辆性能。因此，本设计可进行对比试验，通过对比试验来指导车辆设计的和改进，优化车辆性能。

附图说明

图1是本发明的试验装置图。

图2是图1中驱动结构的内部结构示意图。

图3是图1中垂直加载结构的结构示意图。

图4是图1中待测试传动结构的结构示意图。

图5是图1中车轮加载结构的结构示意图。

图6是图1中模拟换挡机构的结构示意图。

图7是图1中模拟离合器操纵机构的结构示意图。

图8是本发明油温调节装置的油路连接图。

图中：驱动结构1、活动底座11、升降底板12、倾角固定板13、驱动电机14、变速箱安装座15、丝杠16、支座17、角度调节螺母18、扭矩转速传感器19、传动操纵结构2、模拟离合器操纵机构21、模拟换挡机构22、离合器踏板23、踏板操纵机器人24、换挡操纵机构25、换挡机器人26、套杆27、垂直加载结构3、龙门架31、液压加载装置32、压力传感器33、横梁34、导向滑块35、可调限位架36、限位架导轨37、横梁导轨38、滑块结构39、车轮加载结构4、阻尼转鼓41、测量加载电机42、加载端扭矩转速传感器43、加载支架44、测试口45、导向板46、滚轮47、待测试传动结构5、离合器51、变速箱52、传动轴53、驱动桥54、车轮55、金属地板6、轨道61、油温调节装置7。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图8，一种汽车传动***传动效率测试方法，所述传动效率测试方法基于如下测试装置：包括：驱动总成1、传动操纵总成2、垂直加载总成3、车轮加载总成4、待测试传动总成5、金属地板6和油温调节装置7，所述驱动总成1与待测试传动总成5的离合器51传动配合，所述传动操纵总成2与待测试传动总成5的控制端传动配合，所述垂直加载总成3与待测试传动总成5的驱动桥54传动配合，所述车轮加载总成4与待测试传动结构5的车轮55相接触；

所述驱动总成1设置于金属地板6的轨道61上，所述驱动总成1的底部与轨道61滑动配合；

所述油温调节装置7分别与变速箱52和驱动桥54内的润滑油路相连通；

所述待测试传动总成5包括：离合器51、变速箱52、传动轴53、驱动桥54和车轮55，所述离合器51的动力输入端与驱动电机14的动力输出端传动配合，所述离合器51的动力输出端与变速箱52的输入轴传动配合，所述变速箱52的输出轴通过传动轴53与驱动桥54传动配合，所述驱动桥54的两侧各安装有一套车轮55；

所述传动***传动效率测试方法包括以下步骤：

第一步：安装待测试传动总成，将待测试传动总成5安装到试验台架上，将装配好的离合器51和变速箱52合件安装到驱动总成1上，将装有车轮55的驱动桥54安装到车轮加载总成4上，然后将垂直加载总成3安装到驱动桥54两端的板簧座位置，最后利用传动轴53连接变速箱52和驱动桥54，在变速箱52和驱动桥54上分别安装温度传感器，此时安装完成；

第二步：磨合试验，开启油温调节装置7将变速箱52和驱动桥54的油温分别调节到设定的磨合油温，将变速箱52挡位调节到1挡，调节垂直加载总成3使其提供设定的垂直加载力，然后同时控制驱动总成1的驱动电机14输出扭矩、车轮加载总成4的阻尼转鼓41输出对应的转速，保持该工况运行设定的时间或设定里程后，停机；

然后将变速箱52的挡位调节到其它挡位重复上述操作，直到所有挡位都完成磨合试验，此时磨合完成；

第三步：编制试验表格，根据试验需求编制试验表格，已知试验的可控输入量包括：挡位、驱动端扭矩、车轮加载端转速、垂直加载力、变速器油温、驱动桥油温；根据试验目的的不同，选取对应的可控输入量作为变量，制作含有可控输入量，待测试数据、采集次数和采集间隔时间的表格如下表：

填写每一次试验的可控输入量的数值并调节每一次试验的变量制作试验表格，然后填写采集次数和采集间隔时间，此时试验表格编制完成；

第四步：效率测试，根据第三步得到的试验表格，按照顺序、采集次数和采集时间间隔依次进行试验：

开启油温调节装置7将油温调节到将离合器51和驱动桥54的油温分别调节到表格内的对应温度，然后将变速箱52挡位调节到表格内对应挡位，调节垂直加载总成3使其施加表格内对应的垂直加载力，控制驱动总成1的驱动电机14输出表格内对应的扭矩，同时控制车轮加载总成4的阻尼转鼓41输出表格内对应的转速；

待设备平稳运行后，读取驱动总成1的扭矩转速传感器19上实际输入转速和输入扭矩数据，同时读取车轮加载总成4的加载端扭矩转速传感器43上输出转速和输出扭矩数据；

按照表格上的采集次数重复上述试验，并读取数据后求平均值填写进表格；

填写完成后按照上述步骤进行表格的下一个试验，直到完成所有表格上的试验项目，此时效率测试完成；

第五步：数据处理，取上一步得到的填写完成的表格，分别求出每一组试验的传动效率：传动***效率η＝(P2/P1)×100％，式中P1为传动***输入功率，P2为传动***输出功率；

传动***输入功率P1＝T1*n1/9550，式中：T1对应表格中的输入扭矩，n1对应表格中的输入转速；

传动***输出功率P2＝T2*n2/9550，式中：T2对应表格中的输出扭矩，n2对应表格中的输出转速；

计算出每一组试验的传动效率后，根据试验需求对数据变量进行分组求平均效率值和总平均效率。

所述第二步：磨合试验中，变速箱52的磨合油温为0-80摄氏度，将驱动桥54的磨合油温为0-80摄氏度；垂直加载总成3的磨合垂直加载力为0千牛-250千牛，所述垂直加载总成3的垂直加载力为左垂直加载机构和右垂直加载机构加载的合力；单个挡位的磨合时间不低于2小时。

所述第三步：编制试验表格中，驱动端扭矩的可变范围为0-最大扭矩，所述最大扭矩是指与待测试传动总成5适配的发动机的最大扭矩；车轮加载端转速的可变范围为0-最高转速，所述最高转速是指待测试传动总成5最高车速的换算转速；垂直加载力的可变范围为0千牛-250千牛，所述垂直加载总成3的垂直加载力为左垂直加载机构和右垂直加载机构加载的合力；变速器52油温的可变范围为0-120摄氏度，驱动桥54油温的可变范围为0-120摄氏度。

所述第二步：磨合试验中，在垂直加载总成3提供垂直加载力后，液压加载装置32、通过横梁34压紧驱动桥54两端的板簧座，此时调节可调限位架36高度微高于横梁34后，旋紧固定螺栓锁紧导向滑块35的位置，使横梁34与可调限位架36限位配合；

所述第四步：效率测试中，在垂直加载总成3提供垂直加载力后，液压加载装置32、通过横梁34压紧驱动桥54两端的板簧座，此时调节可调限位架36高度微高于横梁34后，旋紧固定螺栓锁紧导向滑块35的位置，使横梁34与可调限位架36限位配合。

所述驱动总成1包括活动底座11、升降底板12、倾角固定板13、驱动电机14和变速箱安装座15，所述活动底座11的底部与轨道61滑动配合，所述活动底座11的顶部固定有四根丝杠16，所述丝杠16上套设有与其螺纹配合的螺帽，所述升降底板12套设于丝杠16上，升降底板12的底部与丝杠16上的螺帽限位配合，所述升降底板12的中部设置有两个支座17，所述倾角固定板13的中部两侧固定于两个支座17上，所述倾角固定板13与支座17旋转配合，所述倾角固定板13的两端各设有一个角度调节螺母18，所述角度调节螺母18的下端与升降底板12限位配合，所述倾角固定板13上固定有驱动电机14和变速箱安装座15，所述驱动电机14的动力输出轴穿过变速箱安装座15后与待测试传动总成5的动力输入端传动配合，所述驱动电机14的动力输出轴上设置有扭矩转速传感器19；

所述垂直加载总成3包括：左右对称设置的左垂直加载机构和右垂直加载机构，所述左垂直加载机构与右垂直加载机构结构相同，所述左垂直加载机构包括：龙门架31、液压加载装置32、压力传感器33、横梁34、导向滑块35、可调限位架36、限位架导轨37和横梁导轨38，所述龙门架31固定于加载支架44的顶部，龙门架31的顶部横梁的中部与液压加载装置32的顶部固定连接，所述液压加载装置32上设置有压力传感器33，所述液压加载装置32的底部与横梁34的中部固定连接，所述横梁34的两端各设有一个导向滑块35，横梁34的端部与导向滑块35的端部旋转配合，所述导向滑块35与固定于龙门架31立柱内部的横梁导轨38滑动配合，所述龙门架31的立柱两侧的侧壁上均固定有一个限位架导轨37，所述可调限位架36的两端各设有一个滑块结构39，所述可调限位架36通过其滑块结构39与其对应侧的限位架导轨37滑动配合，所述滑块结构39通过其上设置的固定螺栓与限位架导轨37锁紧配合，所述可调限位架36的下端与导向滑块35的顶部限位配合。

所述车轮加载总成4包括：左右对称设置的左车轮加载机构和右车轮加载机构，所述左车轮加载机构与右车轮加载机构结构相同，所述左车轮加载机构包括：阻尼转鼓41、测量加载电机42和加载端扭矩转速传感器43，所述测量加载电机42的动力输出轴与阻尼转鼓41传动配合，所述测量加载电机42的动力输出轴上设置有加载端扭矩转速传感器43。

所述车轮加载总成4还包括：加载支架44，所述阻尼转鼓41设置于加载支架44的内部，所述加载支架44的顶部设置有开设有两个测试口45，所述阻尼转鼓41上端设置于测试口45内，所述测试口45的前后两端各设置有一个导向板46，所述导向板46的顶部设置有滚轮47，所述滚轮47与导向板46的顶部旋转配合。

所述传动操纵总成2包括：模拟离合器操纵机构21和模拟换挡机构22，所述模拟离合器操纵机构21包括：离合器踏板23、踏板操纵机器人24，所述踏板操纵机器人24的动力输出端依次通过离合器踏板23和软轴后与离合器51的控制端传动配合；所述踏板操纵机器人24的动力输出端上设置有压力传感器；

所述模拟换挡机构22包括：换挡操纵机构25和换挡机器人26，所述换挡机器人26的动力输出杆通过套杆27与换挡操纵机构25的操纵杆传动配合，所述换挡操纵机构25与变速箱52的选换控制端传动配合，所述换挡机器人26上自带位移传感器，所述套杆27上设置有压力传感器。

所述第三步：编制试验表格中，其可控变量还包括传动***各部件相对高度差、倾斜角度等空间位置关系的调整变量。

本测试方法还能将不同种类品牌成分的润滑油、不同零件组合的待测试传动总成5和同种零件新、旧对比作为调整变量分别装配进行试验，最后对比试验结果得出结论。

本发明的原理说明如下：

本测试方法的应用包括但不限于如下方式：

1、两款同级别车型进行对比试验，判断各自优势和劣势。

2、采用单一变量法，一套传动***测试结束后，仅更换其中一个部件(例如车轮总成、例如变速器总成)同等条件下再次做试验，比较两组数据即可分析该变量对传动效率的影响，同时可以对各品种该部件进行对比评价。

3、一套传动***测试结束后，对传动***各部件相对高度差、角度等空间位置关系进行调整，再做对比试验，多轮调整之后可以找到传动效率更高的布置方案。

4、替换不同齿轮油，或者采用不同的齿轮油添加剂做对比试验，可以分析不同齿轮油对传动效率的影响，也可以分析不同齿轮油添加剂是否对传动效率提升有帮助

5、可以将新出厂传动***部件与已经过道路测试的旧部件进行对比试验，可探讨经过长时间使用的变速器、驱动桥、车轮总成是否会对传动效率带来衰减。

实施例1：

一种汽车传动***传动效率测试方法，所述传动效率测试方法基于如下测试装置：包括：驱动总成1、传动操纵总成2、垂直加载总成3、车轮加载总成4、待测试传动总成5、金属地板6和油温调节装置7，所述驱动总成1与待测试传动总成5的离合器51传动配合，所述传动操纵总成2与待测试传动总成5的控制端传动配合，所述垂直加载总成3与待测试传动总成5的驱动桥54传动配合，所述车轮加载总成4与待测试传动结构5的车轮55相接触；

所述驱动总成1设置于金属地板6的轨道61上，所述驱动总成1的底部与轨道61滑动配合；

所述油温调节装置7分别与变速箱52和驱动桥54内的润滑油路相连通；

所述待测试传动总成5包括：离合器51、变速箱52、传动轴53、驱动桥54和车轮55，所述离合器51的动力输入端与驱动电机14的动力输出端传动配合，所述离合器51的动力输出端与变速箱52的输入轴传动配合，所述变速箱52的输出轴通过传动轴53与驱动桥54传动配合，所述驱动桥54的两侧各安装有一套车轮55；

所述传动***传动效率测试方法包括以下步骤：

第一步：安装待测试传动总成，将待测试传动总成5安装到试验台架上，将装配好的离合器51和变速箱52合件安装到驱动总成1上，将装有车轮55的驱动桥54安装到车轮加载总成4上，然后将垂直加载总成3安装到驱动桥54两端的板簧座位置，最后利用传动轴53连接变速箱52和驱动桥54，在变速箱52和驱动桥54上分别安装温度传感器，此时安装完成；

第二步：磨合试验，开启油温调节装置7将变速箱52和驱动桥54的油温分别调节到设定的磨合油温，将变速箱52挡位调节到1挡，调节垂直加载总成3使其提供设定的垂直加载力，然后同时控制驱动总成1的驱动电机14输出扭矩、车轮加载总成4的阻尼转鼓41输出对应的转速，保持该工况运行设定的时间或设定里程后，停机；

然后将变速箱52的挡位调节到其它挡位重复上述操作，直到所有挡位都完成磨合试验，此时磨合完成；

第三步：编制试验表格，根据试验需求编制试验表格，已知试验的可控输入量包括：挡位、驱动端扭矩、车轮加载端转速、垂直加载力、变速器油温、驱动桥油温；根据试验目的的不同，选取对应的可控输入量作为变量，制作含有可控输入量，待测试数据、采集次数和采集间隔时间的表格如下表：

填写每一次试验的可控输入量的数值并调节每一次试验的变量制作试验表格，然后填写采集次数和采集间隔时间，此时试验表格编制完成；

第四步：效率测试，根据第三步得到的试验表格，按照顺序、采集次数和采集时间间隔依次进行试验：

开启油温调节装置7将油温调节到将离合器51和驱动桥54的油温分别调节到表格内的对应温度，然后将变速箱52挡位调节到表格内对应挡位，调节垂直加载总成3使其施加表格内对应的垂直加载力，控制驱动总成1的驱动电机14输出表格内对应的扭矩，同时控制车轮加载总成4的阻尼转鼓41输出表格内对应的转速；

待设备平稳运行后，读取驱动总成1的扭矩转速传感器19上实际输入转速和输入扭矩数据，同时读取车轮加载总成4的加载端扭矩转速传感器43上输出转速和输出扭矩数据；

按照表格上的采集次数重复上述试验，并读取数据后求平均值填写进表格；

填写完成后按照上述步骤进行表格的下一个试验，直到完成所有表格上的试验项目，此时效率测试完成；

第五步：数据处理，取上一步得到的填写完成的表格，分别求出每一组试验的传动效率：传动***效率η＝(P2/P1)×100％，式中P1为传动***输入功率，P2为传动***输出功率；

传动***输入功率P1＝T1*n1/9550，式中：T1对应表格中的输入扭矩，n1对应表格中的输入转速；

传动***输出功率P2＝T2*n2/9550，式中：T2对应表格中的输出扭矩，n2对应表格中的输出转速；

计算出每一组试验的传动效率后，根据试验需求对数据变量进行分组求平均效率值和总平均效率。

所述第二步：磨合试验中，变速箱52的磨合油温为0-80摄氏度，将驱动桥54的磨合油温为0-80摄氏度；垂直加载总成3的磨合垂直加载力为0千牛-250千牛，所述垂直加载总成3的垂直加载力为左垂直加载机构和右垂直加载机构加载的合力；单个挡位的磨合时间不低于2小时。

所述第三步：编制试验表格中，驱动端扭矩的可变范围为0-最大扭矩，所述最大扭矩是指与待测试传动总成5适配的发动机的最大扭矩；车轮加载端转速的可变范围为0-最高转速，所述最高转速是指待测试传动总成5最高车速的换算转速；垂直加载力的可变范围0千牛-250千牛，所述垂直加载总成3的垂直加载力为左垂直加载机构和右垂直加载机构加载的合力；变速器52油温的可变范围为0-120摄氏度，驱动桥54油温的可变范围为0-120摄氏度。

所述第二步：磨合试验中，在垂直加载总成3提供垂直加载力后，液压加载装置32、通过横梁34压紧驱动桥54两端的板簧座，此时调节可调限位架36高度微高于横梁34后，旋紧固定螺栓锁紧导向滑块35的位置，使横梁34与可调限位架36限位配合；

所述第四步：效率测试中，在垂直加载总成3提供垂直加载力后，液压加载装置32、通过横梁34压紧驱动桥54两端的板簧座，此时调节可调限位架36高度微高于横梁34后，旋紧固定螺栓锁紧导向滑块35的位置，使横梁34与可调限位架36限位配合。

所述驱动总成1包括活动底座11、升降底板12、倾角固定板13、驱动电机14和变速箱安装座15，所述活动底座11的底部与轨道61滑动配合，所述活动底座11的顶部固定有四根丝杠16，所述丝杠16上套设有与其螺纹配合的螺帽，所述升降底板12套设于丝杠16上，升降底板12的底部与丝杠16上的螺帽限位配合，所述升降底板12的中部设置有两个支座17，所述倾角固定板13的中部两侧固定于两个支座17上，所述倾角固定板13与支座17旋转配合，所述倾角固定板13的两端各设有一个角度调节螺母18，所述角度调节螺母18的下端与升降底板12限位配合，所述倾角固定板13上固定有驱动电机14和变速箱安装座15，所述驱动电机14的动力输出轴穿过变速箱安装座15后与待测试传动总成5的动力输入端传动配合，所述驱动电机14的动力输出轴上设置有扭矩转速传感器19；

所述垂直加载总成3包括：左右对称设置的左垂直加载机构和右垂直加载机构，所述左垂直加载机构与右垂直加载机构结构相同，所述左垂直加载机构包括：龙门架31、液压加载装置32、压力传感器33、横梁34、导向滑块35、可调限位架36、限位架导轨37和横梁导轨38，所述龙门架31固定于加载支架44的顶部，龙门架31的顶部横梁的中部与液压加载装置32的顶部固定连接，所述液压加载装置32上设置有压力传感器33，所述液压加载装置32的底部与横梁34的中部固定连接，所述横梁34的两端各设有一个导向滑块35，横梁34的端部与导向滑块35的端部旋转配合，所述导向滑块35与固定于龙门架31立柱内部的横梁导轨38滑动配合，所述龙门架31的立柱两侧的侧壁上均固定有一个限位架导轨37，所述可调限位架36的两端各设有一个滑块结构39，所述可调限位架36通过其滑块结构39与其对应侧的限位架导轨37滑动配合，所述滑块结构39通过其上设置的固定螺栓与限位架导轨37锁紧配合，所述可调限位架36的下端与导向滑块35的顶部限位配合。

所述车轮加载总成4包括：左右对称设置的左车轮加载机构和右车轮加载机构，所述左车轮加载机构与右车轮加载机构结构相同，所述左车轮加载机构包括：阻尼转鼓41、测量加载电机42和加载端扭矩转速传感器43，所述测量加载电机42的动力输出轴与阻尼转鼓41传动配合，所述测量加载电机42的动力输出轴上设置有加载端扭矩转速传感器43。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述车轮加载总成4还包括：加载支架44，所述阻尼转鼓41设置于加载支架44的内部，所述加载支架44的顶部设置有开设有两个测试口45，所述阻尼转鼓41上端设置于测试口45内，所述测试口45的前后两端各设置有一个导向板46，所述导向板46的顶部设置有滚轮47，所述滚轮47与导向板46的顶部旋转配合；所述传动操纵总成2包括：模拟离合器操纵机构21和模拟换挡机构22，所述模拟离合器操纵机构21包括：离合器踏板23、踏板操纵机器人24，所述踏板操纵机器人24的动力输出端依次通过离合器踏板23和软轴后与离合器51的控制端传动配合；所述踏板操纵机器人24的动力输出端上设置有压力传感器；所述模拟换挡机构22包括：换挡操纵机构25和换挡机器人26，所述换挡机器人26的动力输出杆通过套杆27与换挡操纵机构25的操纵杆传动配合，所述换挡操纵机构25与变速箱52的选换控制端传动配合，所述换挡机器人26上自带位移传感器，所述套杆27上设置有压力传感器。

实施例3：

实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：

所述第三步：编制试验表格中，其可控变量还包括传动***各部件相对高度差、倾斜角度等空间位置关系的调整变量；本测试方法还能将不同种类品牌成分的润滑油、不同零件组合的待测试传动总成5和同种零件新、旧对比作为调整变量分别装配进行试验，最后对比试验结果得出结论。

Claims (9)

1.一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

所述传动效率测试方法基于如下测试装置：包括：驱动总成（1）、传动操纵总成（2）、垂直加载总成（3）、车轮加载总成（4）、待测试传动总成（5）、金属地板（6）和油温调节装置（7），所述驱动总成（1）与待测试传动总成（5）的离合器（51）传动配合，所述传动操纵总成（2）与待测试传动总成（5）的控制端传动配合，所述垂直加载总成（3）与待测试传动总成（5）的驱动桥（54）传动配合，所述车轮加载总成（4）与待测试传动总成（5）的车轮（55）相接触；

所述驱动总成（1）设置于金属地板（6）的轨道（61）上，所述驱动总成（1）的底部与轨道（61）滑动配合；

所述油温调节装置（7）分别与变速箱（52）和驱动桥（54）内的润滑油路相连通；

所述待测试传动总成（5）包括：离合器（51）、变速箱（52）、传动轴（53）、驱动桥（54）和车轮（55），所述离合器（51）的动力输入端与驱动电机（14）的动力输出端传动配合，所述离合器（51）的动力输出端与变速箱（52）的输入轴传动配合，所述变速箱（52）的输出轴通过传动轴（53）与驱动桥（54）传动配合，所述驱动桥（54）的两侧各安装有一套车轮（55）；

所述传动***传动效率测试方法包括以下步骤：

第一步：安装待测试传动总成，将待测试传动总成（5）安装到试验台架上，将装配好的离合器（51）和变速箱（52）合件安装到驱动总成（1）上，将装有车轮（55）的驱动桥（54）安装到车轮加载总成（4）上，然后将垂直加载总成（3）安装到驱动桥（54）两端的板簧座位置，最后利用传动轴（53）连接变速箱（52）和驱动桥（54），在变速箱（52）和驱动桥（54）上分别安装温度传感器，此时安装完成；

第二步：磨合试验，开启油温调节装置（7）将变速箱（52）和驱动桥（54）的油温分别调节到设定的磨合油温，将变速箱（52）挡位调节到1挡，调节垂直加载总成（3）使其提供设定的垂直加载力，然后同时控制驱动总成（1）的驱动电机（14）输出扭矩、车轮加载总成（4）的阻尼转鼓（41）输出对应的转速，保持该工况运行设定的时间或设定里程后，停机；

然后将变速箱（52）的挡位调节到其它挡位重复上述操作，直到所有挡位都完成磨合试验，此时磨合完成；

第三步：编制试验表格，根据试验需求编制试验表格，已知试验的可控输入量包括：挡位、驱动端扭矩、车轮加载端转速、垂直加载力、变速器油温、驱动桥油温；根据试验目的的不同，选取对应的可控输入量作为变量，制作含有可控输入量，待测试数据、采集次数和采集间隔时间的表格；

填写每一次试验的可控输入量的数值并调节每一次试验的变量制作试验表格，然后填写采集次数和采集间隔时间，此时试验表格编制完成；

第四步：效率测试，根据第三步得到的试验表格，按照顺序、采集次数和采集时间间隔依次进行试验：

开启油温调节装置（7）将油温调节到将离合器（51）和驱动桥（54）的油温分别调节到表格内的对应温度，然后将变速箱（52）挡位调节到表格内对应挡位，调节垂直加载总成（3）使其施加表格内对应的垂直加载力，控制驱动总成（1）的驱动电机（14）输出表格内对应的扭矩，同时控制车轮加载总成（4）的阻尼转鼓（41）输出表格内对应的转速；

待设备平稳运行后，读取驱动总成（1）的扭矩转速传感器（19）上实际输入转速和输入扭矩数据，同时读取车轮加载总成（4）的加载端扭矩转速传感器（43）上输出转速和输出扭矩数据；

按照表格上的采集次数重复上述试验，并读取数据后求平均值填写进表格；

填写完成后按照上述步骤进行表格的下一个试验，直到完成所有表格上的试验项目，此时效率测试完成；

第五步：数据处理，取上一步得到的填写完成的表格，分别求出每一组试验的传动效率：传动***效率η=（P2/ P1）×100%，式中P1为传动***输入功率，P2为传动***输出功率；

传动***输入功率P1=T1*n1/9550，式中：T1对应表格中的输入扭矩，n1对应表格中的输入转速；

传动***输出功率P2=T2*n2/9550，式中：T2对应表格中的输出扭矩，n2对应表格中的输出转速；

计算出每一组试验的传动效率后，根据试验需求对数据变量进行分组求平均效率值和总平均效率。

2.根据权利要求1所述的一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

所述第二步：磨合试验中，变速箱（52）的磨合油温为0-80摄氏度，将驱动桥（54）的磨合油温为0-80摄氏度；垂直加载总成（3）的磨合垂直加载力为0千牛-250千牛，所述垂直加载总成（3）的垂直加载力为左垂直加载机构和右垂直加载机构加载的合力；单个挡位的磨合时间不低于2小时。

3.根据权利要求2所述的一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

所述第三步：编制试验表格中，驱动端扭矩的可变范围为0-最大扭矩，所述最大扭矩是指与待测试传动总成（5）适配的发动机的最大扭矩；车轮加载端转速的可变范围为0-最高转速，所述最高转速是指待测试传动总成（5）最高车速的换算转速；垂直加载力的可变范围为0千牛-250千牛，所述垂直加载总成（3）的垂直加载力为左垂直加载机构和右垂直加载机构加载的合力；变速箱（52）油温的可变范围为0-120摄氏度，驱动桥（54）油温的可变范围为0-120摄氏度。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

所述第二步：磨合试验中，在垂直加载总成（3）提供垂直加载力后，液压加载装置（32）、通过横梁（34）压紧驱动桥（54）两端的板簧座，此时调节可调限位架（36）高度微高于横梁（34）后，旋紧固定螺栓锁紧导向滑块（35）的位置，使横梁（34）与可调限位架（36）限位配合；

所述第四步：效率测试中，在垂直加载总成（3）提供垂直加载力后，液压加载装置（32）、通过横梁（34）压紧驱动桥（54）两端的板簧座，此时调节可调限位架（36）高度微高于横梁（34）后，旋紧固定螺栓锁紧导向滑块（35）的位置，使横梁（34）与可调限位架（36）限位配合。

5.根据权利要求4所述的一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

所述驱动总成（1）包括活动底座（11）、升降底板（12）、倾角固定板（13）、驱动电机（14）和变速箱安装座（15），所述活动底座（11）的底部与轨道（61）滑动配合，所述活动底座（11）的顶部固定有四根丝杠（16），所述丝杠（16）上套设有与其螺纹配合的螺帽，所述升降底板（12）套设于丝杠（16）上，升降底板（12）的底部与丝杠（16）上的螺帽限位配合，所述升降底板（12）的中部设置有两个支座（17），所述倾角固定板（13）的中部两侧固定于两个支座（17）上，所述倾角固定板（13）与支座（17）旋转配合，所述倾角固定板（13）的两端各设有一个角度调节螺母（18），所述角度调节螺母（18）的下端与升降底板（12）限位配合，所述倾角固定板（13）上固定有驱动电机（14）和变速箱安装座（15），所述驱动电机（14）的动力输出轴穿过变速箱安装座（15）后与待测试传动总成（5）的动力输入端传动配合，所述驱动电机（14）的动力输出轴上设置有扭矩转速传感器（19）；

所述垂直加载总成（3）包括：左右对称设置的左垂直加载机构和右垂直加载机构，所述左垂直加载机构与右垂直加载机构结构相同，所述左垂直加载机构包括：龙门架（31）、液压加载装置（32）、压力传感器（33）、横梁（34）、导向滑块（35）、可调限位架（36）、限位架导轨（37）和横梁导轨（38），所述龙门架（31）固定于加载支架（44）的顶部，龙门架（31）的顶部横梁的中部与液压加载装置（32）的顶部固定连接，所述液压加载装置（32）上设置有压力传感器（33），所述液压加载装置（32）的底部与横梁（34）的中部固定连接，所述横梁（34）的两端各设有一个导向滑块（35），横梁（34）的端部与导向滑块（35）的端部旋转配合，所述导向滑块（35）与固定于龙门架（31）立柱内部的横梁导轨（38）滑动配合，所述龙门架（31）的立柱两侧的侧壁上均固定有一个限位架导轨（37），所述可调限位架（36）的两端各设有一个滑块结构（39），所述可调限位架（36）通过其滑块结构（39）与其对应侧的限位架导轨（37）滑动配合，所述滑块结构（39）通过其上设置的固定螺栓与限位架导轨（37）锁紧配合，所述可调限位架（36）的下端与导向滑块（35）的顶部限位配合；

所述车轮加载总成（4）包括：左右对称设置的左车轮加载机构和右车轮加载机构，所述左车轮加载机构与右车轮加载机构结构相同，所述左车轮加载机构包括：阻尼转鼓（41）、测量加载电机（42）和加载端扭矩转速传感器（43），所述测量加载电机（42）的动力输出轴与阻尼转鼓（41）传动配合，所述测量加载电机（42）的动力输出轴上设置有加载端扭矩转速传感器（43）。

6.根据权利要求5所述的一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

所述车轮加载总成（4）还包括：加载支架（44），所述阻尼转鼓（41）设置于加载支架（44）的内部，所述加载支架（44）的顶部设置有开设有两个测试口（45），所述阻尼转鼓（41）上端设置于测试口（45）内，所述测试口（45）的前后两端各设置有一个导向板（46），所述导向板（46）的顶部设置有滚轮（47），所述滚轮（47）与导向板（46）的顶部旋转配合。

7.根据权利要求6所述的一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

所述传动操纵总成（2）包括：模拟离合器操纵机构（21）和模拟换挡机构（22），所述模拟离合器操纵机构（21）包括：离合器踏板（23）、踏板操纵机器人（24），所述踏板操纵机器人（24）的动力输出端依次通过离合器踏板（23）和软轴后与离合器（51）的控制端传动配合；所述踏板操纵机器人（24）的动力输出端上设置有压力传感器；

所述模拟换挡机构（22）包括：换挡操纵机构（25）和换挡机器人（26），所述换挡机器人（26）的动力输出杆通过套杆（27）与换挡操纵机构（25）的操纵杆传动配合，所述换挡操纵机构（25）与变速箱（52）的选换控制端传动配合，所述换挡机器人（26）上自带位移传感器，所述套杆（27）上设置有压力传感器。

8.根据权利要求7所述的一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

所述第三步：编制试验表格中，其可控变量还包括传动***各部件相对高度差、倾斜角度等空间位置关系的调整变量。

9.根据权利要求8所述的一种汽车传动***传动效率测试方法，其特征在于：

本测试方法还能将不同种类品牌成分的润滑油、不同零件组合的待测试传动总成（5）和同种零件新、旧对比作为调整变量分别装配进行试验，最后对比试验结果得出结论。

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