基于整车环境下的发动机外特性测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于整车性能测试技术领域，特别涉及一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法。
【背景技术】
[0002]发动机的外特性试验是发动机在研发及验证过程中一项重要的试验，目前发动机研发单位利用台架测功机进行外特性测试的方法已经成熟。外特性试验数据已经广泛被整车CAE部门进行整车性能计算匹配使用，但由于整车行驶工况下发动机所处的环境不同，如前舱温度场的分布、引气口对发动机进排气温度的影响、引气口位置对发动机进气量的影响，至使发动机在整车工况环境下所表现出来的性能无法与在台架上保持一致;同时，由于受发动机ECU数据的保护等限制，大部分竞品车的发动机无法在发动机台架上完成外特性试验。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法，能够准确测试出发动机在整车环境工况下的外特性。
[0004]为实现以上目的，本发明采用的技术方案为:一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法，包括如下步骤:(A)对车辆进行初始化使车辆满足测试要求；(B)根据车轮动态半径r、发动机转速η、变速器2挡的传动比ig2、主减速器的传动比1以及公式V = 0.377 X r Xn/(ig2X1)计算不同发动机转速所对应的理论车速V;(C)转毂预热，设置环境温度，固定车辆，车辆热机；(D)在转毂控制界面上输入理论车速V，通过监控发动机转速并不断调整输入的车速，得到实际车速V’；(E)采集各实际速度V’下车辆挂挡时的轮边功率Po;(F)采集各实际速度V’下车辆空挡时的轮边功率P!; (G)发动机功率PzPo+Pi，发动机扭矩Tq = 9550 X P/η，以发动机转速η为横坐标、以发动机功率Ρ、发动机扭矩Tq为纵坐标绘制的散点图即为发动机外特性曲线。
[0005]与现有技术相比，本发明存在以下技术效果:基于整车环境工况下利用室内底盘测功机进行发动机外特性的测试可以较为准确的测出发动机在整车状态下所发挥出的真实性能，使整车性能分析更加准确，同时也可以准确测试竞品车的发动机性能数据。
【具体实施方式】
[0006]下面结合【具体实施方式】，对本发明做进一步详细叙述。
[0007]—种基于整车环境下的发动机外特性测试方法，包括如下步骤:(A)对车辆进行初始化使车辆满足测试要求；(B)根据车轮动态半径r、发动机转速n、变速器2挡的传动比ig2、主减速器的传动比1以及公式V = 0.377 Xr Xn/(ig2X 1)计算不同发动机转速所对应的理论车速V;(C)转毂预热，设置环境温度，固定车辆，车辆热机；(D)在转毂控制界面上输入理论车速V，通过监控发动机转速并不断调整输入的车速，得到实际车速V’；((E)采集各实际速度V’下车辆挂挡时的轮边功率Po; (F)采集各实际速度V’下车辆空挡时的轮边功率Pi; (G)发动机功率PzPo+Pi，发动机扭矩Tq = 9550 X P/n，以发动机转速η为横坐标、以发动机功率Ρ、发动机扭矩Tq为纵坐标绘制的散点图即为发动机外特性曲线。这里，通过室内底盘测功机进行发动机外特性的测试，可以较为准确的测出发动机在整车状态下所发挥出的真实性能，使整车性能分析更加准确，同时也可以准确测试竞品车的发动机性能数据。
[0008]这里的步骤A，对车辆进行初始化，有很多方式。这里提供一种实施方式供参考:
(1)记录车辆车架号、发动机号、行驶里程数、轮胎厂家和型号、E⑶等基本信息；(2)检查车辆拖勾和排气尾管是否满足试验要求；(3)清洗试验车辆确保试验车辆外观清洁，轮胎夹杂物需清理干净；(4)在举升机上转动车辆轮胎，保证轮胎转动没有明显卡滞现象；(5)检查车辆冷却液、机油、制动液等是否符合加注要求；(6)车辆轮胎气压应调整到生产厂家技术标准的要求;(7)车辆加注符合技术要求规定的燃油；(8)车辆要求行驶里程在1500km以上。
[0009]优选地，所述的步骤B中，发动机转速η分别取{ni，n2，n3，…，nx}，其中m = 1000r/min，nx = 6000r/min，m、n2、n3、…、nx为等差数列；发动机转速分别为ηι、Π2、η3、...、nx时所对应的理论车速为V^V^Vs、这里对发动机的转速η取值越多，最后得到的发动机外特性曲线越准确，相应地，步骤也越复杂，因此，在实际使用时，选择合适个数的发动机转速η即可。另外，这里之所以选择等差数列的发动机转速，是保证外特性曲线上的点沿横轴分布的均匀性。计算理论车速后，实际车速就更容易获得，只要以理论车速为基准进行微调就可以了。
[0010]实际车速的获取有很多方式，本实施例中优选地，所述的步骤D包括如下步骤:(D1)在道路模拟模式下，将变速箱挡位置于2挡，轻踩油门并使车速稳定在车速Vi左右；(D2)在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入车速Vi，监控发动机转速是否为1000±10r/min，若不是，需要调整转毂输入车速，直到发动机转速为1000±10r/min，此时转毂输入的车速为实际车速Vi ’ ；(D3)重复步骤D2，依次输入车速V2、V3、…、Vx，监控并调整发动机转速为n2、n3、…、nx，得到实际车速V2 ’、V3 ’、…、Vx ’。通过监控发动机转速，对输入的车速进行调整，能够很方便、快速的得到实际速度。
[0011 ]各实际速度V’下在挂挡时的轮边功率Po有很多方式获得，这里优选地，所述的步骤E包括如下步骤:(E1)重复步骤D1;(E2)在转毂控制界面上选择恒速模式，并输入车速Vi’，待车速稳定后，将油门踩到底；(E3)从第一个实际车速Vi’开始记录，并依次输入车速V2’、V3’、...、νχ’，记录各速度点的轮边功率得到Ρο，每个速度点的数据采样时间为30s; (Ε4)逐步减少转毂速度，直至速度为Okm/h，挂入空挡，车辆怠速。
[0012]同样地，各实际速度V’下在空挡时的轮边功率Pi也有很多方式获得，这里优选地，所述的步骤F包括如下步骤:(F1)重复步骤D1;(F2)将离合器踩到底，使发动机和变速箱完全脱离，车辆怠速，并在转毂控制界面上选择恒速模式；(F3)重复步骤E3得到各速度点的轮边功率Pi; (F4)锁止转毂，车辆熄火，关闭尾