本文是关于混合动力单元测试与评价技术的学术研究，研究成果发表于《IOP Conference Series: Earth and Environmental Science》期刊卷632，编号为032067，发表时间为2021年。第一作者为Bin Chen，其他作者包括Wensen Yan、Shiyu Wu、Zhiyan Liu以及Yi Yan，研究机构为重庆汽车测试研究院有限公司。这项研究围绕混合动力单元（Hybrid Power Unit）的测试与评价技术进行了深入探讨，旨在为混合动力技术的研发和应用提供技术支持。
随着中国汽车工业战略规划的调整，发展混合动力技术已成为国家政策的重点。这种技术作为一种低成本、高效率的节能与减排解决方案，得到了广泛关注。然而，目前在国内外，关于混合动力单元的测试与评价缺乏统一的指导文件，现有的测试标准无法充分反映混合动力单元的整体工作性能。
传统测试以整车为基础，分别对发动机和电机进行独立测试。这种测试方式违反了混合动力单元的工作逻辑，无法反映发动机与电机协同工作的特性。因此，本研究详细分析了国内外相关技术现状，并结合混合动力单元的工作特点，提出了更符合其工作特性的测试与评价方法，旨在促进中国混合动力技术的发展。
1. 国内外混合动力单元测试技术现状分析
研究表明，目前国内外混合动力车辆的测试与评价方法相对完善，但混合动力单元的技术标准显著落后于混合动力技术的发展速度。例如，仅有QC/T 926-2013《轻度混合动力电动汽车（ISG型）用动力单元可靠性试验方法》可以作为参考，但无法完全满足实际需求。而国内外的测试平台配置差异显著。以德国斯图加特大学为例，他们创建了一套综合测试平台，可以测试多种混合动力单元结构，而国内混合动力平台多基于传统发动机试验台改建，存在性能限制的问题。
2. 混合动力单元测试平台基础架构
为了适配不同混合动力结构形式，研究设计了一种模块化、灵活、多功能的测试平台。平台的功能模块主要包括以下几部分： - 被测单元模块：包含发动机、电机、变速器、控制器及动力耦合装置等。 - 加载模拟模块：包括测功机系统、制动器等。 - 测控模块：包含功率分析仪、扭矩传感器、温度与压力传感器等。 - 运行保障模块：包括温控系统、压缩空气、燃料供给系统、进气调节器及电池模拟器等。
3. 提出的三种混合动力单元测试方法
研究根据混合动力单元的工作特点设计了以下测试方法： - 单体测试方法：针对发动机、电机及动力耦合装置开展的单体性能测试，参照多个现有国家标准（如GB/T 18297-2001、GB/T 18488.2-2015等）。此外，对于不同类型的动力耦合装置（如P0、P1、P2、P3及P4混合动力单元），分别采用不同的测试方法。例如，对于P2类型，研究建议参考离合器单元测试标准（QC/T 27-2014）。 - 发动机负载与电机负载独立控制测试方法：通过分离控制发动机与电机负载，测量整个动力单元的通用特性。首先将混合动力单元设定为某一恒定转速及满负荷工况，逐步改变发动机与电机的负载分配比，以测试其功率性能、燃油经济性及排放特性。针对不同混合动力类型，研究设计了具体的测试实施方案。 - 整体负载控制测试方法：针对已经完成标定的混合动力单元，通过动态改变系统转速与总负载，测试其联合工作特性。该方法能够验证系统的控制策略及参数，并提供优化建议。
研究通过构建测试平台并实践上述测试方法，取得以下主要成果：
单体性能测试：
独立负载控制测试：
整体控制测试：
研究表明，混合动力技术的本质是发动机电气化，其发展对于解决日益严苛的排放法规与环境问题至关重要。本研究所提出的三种测试方法，分别从单体性能、独立控制及联合工作三方面，全面评估了混合动力单元的性能，为相关技术提供了科学依据。
科学价值：
应用价值：
研究亮点：
本研究通过分析现有技术的不足，在混合动力单元测试与评价领域提供了明确的技术方向，具有重要的推广价值及实践意义。这项研究为未来国家政策及行业标准制定提供了理论支持，也对推动混合动力技术的发展具有深远影响。