《轻型乘用车混合动力总成燃油消耗量台架测试方法》

团体标准

T/CSAExx－20xx

轻型乘用车混合动力总成燃油消耗量台架

测试方法

Benchtestmethodforfuelconsumptionofhybridpowertrainfromlight-duty

passengervehicles

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。

20xx-xx-xx发布20xx-xx-xx实施

中国汽车工程学会发布

T/CSAExx—20xx

轻型乘用车混合动力总成燃油消耗量台架测试方法

1范围

本标准规定了轻型乘用车两驱混合动力总成燃油消耗量台架试验方法。其他混合动力电动汽车

（HEV）动力总成燃油消耗量台架试验可以参考使用。

2规范性引用文件

下列文件中条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本

适用于本标准。

GB/T19596-2017-电动汽车术语

GB/T19753-2021轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法

GB/T19233-2020轻型汽车燃料消耗量试验方法

GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）

GB/T38146.1-2019中国汽车行驶工况第一部分：轻型汽车

GB4599和GB4785中界定的及下列术语和定义适用于本文件。

3术语与定义

下列术语与定义适用与本标准。

3.1

混合动力电动汽车hybridelectricvehicle；HEV

能够至少从下述两类车载储存的能量装置中获得动力的汽车

——可消耗的燃料

——可再充电能/能量储存装置

3.2

不可外接充电式混合动力汽车nonoff-vehicle-chargeablehybridelectricvehicle；

NOVC-HEV

正常使用情况从车载燃料中获取全部能量的混合动力汽车

3.3

混合动力系统

由电池系统、电机系统、整车控制器、发动机及其电控系统以及动力耦合机构形成的组合

3.4

整车控制器vehiclecontrolunit；VCU

混合动力总成控制器，采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断

后，控制下层的个各部件控制器的动作，可实现整车驱动、制动、能量回收。

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T/CSAExx—20xx

3.5

油耗fuelconsumption

燃料消耗量。

3.6

发动机控制器enginecontrolunit；ECU

采集发动机上的各传感器信号发送至VCU，并接收VCU指令控制发动机上的各执行器动作，

实现发动机的启停，怠速，加速和减速功能；同时具备发动机故障诊断，自学习功能的电子控制

单元。

3.7

电机控制器electricalmachinecontroller

控制动力电源与电机之间能量传输的装置，由控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路

组成。

3.8

蓄电池管理系统batterymanagementsystem；BMS

监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态等），可以为蓄电池提供通信、安全、电芯均衡及

管理控制，并提供与应用设备通信接口的系统。

3.9

测试质量

循环油耗测试质量指试验车辆的基准质量、选装装备质量及代表性负荷质量三者之和，依据

GB18352.6-2016附录C中的附件CC的定义。

3.10

REESS

充电式电量存储系统，指可以重复充电的电量储存系统，如动力蓄电池，辅助蓄电池等。

3.11

动力蓄电池tractionbattery;propulsionbattery

为电动汽车动力系统提供能量的蓄电池。

3.12

辅助蓄电池auxiliarybattery

为电动汽车低压辅助系统供电的蓄电池。

3.13

荷电状态stage-of-charge；SOC

当前蓄电池中按照规定放电条件可以释放的容量占可用容量的百分比。

4试验设备

4.1混合动力总成台架功能要求

a）台架测功机控制系统输入、输出数据更新率周期不低于500Hz；

b）负载测功机具备精确模拟不同路况的道路阻力功能，模拟的道路阻力偏差不超过1%或者

10N中的较大值，台架可实现道路模式下的油门控制和车速控制，负载测功机闭环控制周期不

超过12ms。

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T/CSAExx—20xx

c）台架具备负载测功机转速控制和扭矩控制模式，控制响应时间不超过5ms，控制精度要

求：转速±1r/min，扭矩±0.4%F.S.；

d）台架具备驾驶员模拟功能，并且可以编写导入试验步骤，实现工况自动运行；

e）台架可采集温度传感器（如PT100,K型热电偶等）信号、压力传感器（电压型，CAN通讯

型等）信号、流量传感器（电压型，电流型等）信号和频率信号等；

f）台架具备CAN通讯功能，实现样机和台架通讯；

g）台架具备电压输出和数字信号输出功能，实现油门、制动深度和制动开关控制等；

h）台架可集成油耗仪、排放测量设备及功率分析仪等设备，可实时通讯油耗测量，排放测量

和电功率测量结果；

i）台架集成电池模拟器设备，可以输入混合动力总成在整车上的动力蓄电池模型（SOC和电

压变化MAP、SOC和电能变化MAP等），在台架无真实动力蓄电池时，可利用该设备代替使

用。

图1混合动力总成试验台架

4.2试验仪器和设备的精度要求

试验设备测试精度的要求见表1。

表1试验设备测试精度要求

序号测量参数单位精确度

1车速km/h±1%

2时间s±0.1

3距离m±0.1%

4质量kg±0.5%

5温度℃±1

6电能Wh±1%

7电压V±0.3%FSDa或读数的±1%b

8电流A±0.3%FSD或读数的±1%b,c

9油耗L/100km±4%

10轮端扭矩N.m±6Nm或最大测量扭矩的±0.5%b

11轮端转速r/min±1r/min

aFSD：最大显示或标尺长度

b：取较大者

c：电流积分频率20Hz或更高

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T/CSAExx—20xx

5样件和参数要求

5.1试验用混合动力系统应包括：发动机总成（包含实车进、排气系统）、变速器、电池包、部分

低压负载、低压蓄电池、混合动力总成热管理系统等。

5.2混合动力总成台架试验参数输入参照表2中的基本信息。

表2混合动力总成台架试验所需参数

整车参数整备质量、满载质量、半载质量、车轮半径、车轮转动惯量、道路阻力

动力系统参数电池峰值放电功率、电机峰值扭矩、电机额定扭矩、电机最高转速、电机额定电压、挡位速比

5.3试验用混合动力总成为全新系统，按照混合动力总成技术条件要求完成磨合；

5.4试验用混合动力总成按照实车混合动力总成安装姿态安装到台架；

5.5试验用混合动力总成的热管理系统应与实车混合动力总成一致；

5.6发动机进排气系统，进气温度、排气背压等条件与实车一致；

6试验条件

6.1一般环境条件要求：

6.1.1试验环境温度：23±5℃

6.1.2大气压力：98kPa~101kPa

6.1.3相对湿度：≤95%RH

6.2信号屏蔽以及台架发送参数

6.2.1程序信号屏蔽

a）VCU：部分BCS信号，高压互锁信号，碰撞信号，防盗信号等；

b）ECU：屏蔽整车防盗，其它与整车程序保持一致；

c）BMS：与整车保持一致，可能需要修改绝缘检测周期；

d）电机控制器：与整车保持一致。

6.2.2台架发送参数及控制

a）模拟量发送：整车油门信号，制动深度信号和制动开关等；

b）CAN信号发送：BCS车速，轮速，挡位信号和其它需要通过台架控制的参数。

c）试验冷却控制：台架冷却风机应正对散热器吹拂，风机风量可以跟随混合动力总成的车速

自动调节，风机出口的风速应和仿真的进气格栅后的风速一致，风机风速测量，风机规格和

风机摆放距离可参考GB18352.6-2016的附录CD要求。

7试验方法

7.1总成台架和样机准备

7.1.1混合动力总成必须采用整车热管理、整车低压负载或可替代的电子负载、道路阻力需在台架

进行修正，具体修正方法可参考附录A进行。

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T/CSAExx—20xx

7.1.2台架样机参数如试验质量、车轮半径、转动惯量等需要按照整车实际参数加载，各控制器程

序应参考整车相同版本刷写，试验结果应注明程序版本号。

7.1.3试验用混合动力总成依照混动总成技术条件完成磨合并换油。

7.2试验工况中的制动回馈方式选择

7.2.1无制动回馈模式

7.2.1.1试验工况循环过程中，混合动力总成驱动电机无制动回馈力，减速时主要由台架负载测功

机用机械制动。

7.2.1.2如总成自带滑行回馈能力且有等级划分，则应选择最低等级的滑行回馈模式；如无等级选

择，则选择默认滑行回馈；如无滑行回馈能力则可忽略本步骤。

7.2.2固定制动回馈模式

7.2.2.1试验工况循环过程中，减速阶段的驱动电机制动回馈力选择固定的目标值，和制动深度无

关，减速跟随其余的制动力由测功机机械制动补偿。

7.2.2.2将试验工况的所有减速阶段提取，计算每个减速阶段的减速度，如公式（1）：

푣푣

푑=푖−1……………（1）

3.6×푡

式中：d——减速度，单位为（m/s²）；

v1——减速开始时的最大车速，单位为（km/h）；

vi——减速结束时的最小车速，单位为（km/h）；

t——减速阶段的持续时间，单位为（s）。

7.2.2.3取计算所有减速阶段得到的最小值，固定的驱动电机制动回馈力目标值带来的轮端减速效

果应等同于最小减速度。具体计算方法如下：

푣푖−푣1푣푖−푣12

푑푚푖푛×(1.03×푇푀)+푓0+푓1×()+푓2×()

퐹=22…………（2）

푅푇푛

式中：FRT——电机目标回馈力矩，单位为（Nm）；

n——驱动电机和轮端的速比；

dmin——循环工况减速阶段的最小减速度，单位为（m/s²）；

TM——试验测试质量，单位为（kg）；

f0,f1,f2——混合动力总成台架加载的道路阻力系数，单位分别为N，N/(km/h)，N/(km/h)²。

7.2.3整车制动回馈模式

7.2.3.1试验工况循环过程中，混合动力总成驱动电机回馈制动力变化和相同程序版本的整车一

致，减速跟随其余的制动力由测功机机械制动补偿。

7.2.3.2驱动电机制动回馈力目标可从整车试验采集或者依据整车制动回馈力的分配策略执行，由

台架模拟发送。

7.2.4制动回馈模式选择注意事项

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T/CSAExx—20xx

试验过程中，可选择其中任意一项或多项进行测试，试验结果中应注明试验选择的制动回馈模

式和对应油耗结果。

7.3预处理和试验前条件控制

7.3.1混合动力总成应至少进行一个试验循环进行预处理，预处理时应同时测量REESS的充放电变

化，每个循环结束时计算相对电能变化量，当REECc＜0.04时，结束预处理。REECc按照公式

（3）计算。

|∆푅퐸퐸푆푆,퐶|

푅퐸퐸퐶푐=1……..（3）

E×

푐푦푐푙푒3600

式中：REECc——预处理循环工况试验第c个循环的相对电能变化量；

c——试验循环序号

ΔREESS,c——预处理循环工况试验第c个循环的相对电能变化量，单位为（Wh）；

Ecycle——循环能量需求，根据GB18352.6-2016的CA.5进行计算，单位为（W•s）。

7.3.2预处理的试验工况选择与正式试验相同的工况

7.3.3预处理完成后，混合动力总成至少在23±2℃环境中放置6h到36h后方可开始试验。

7.3.4正式开始试验前发动机冷却液、发动机机油和变速器润滑油油温应23±2℃范围内。

7.3.5驾驶模式优先选择经济模式，如无经济模式，则选择整车起动后的默认模式。

7.4电量保持模式试验

7.4.1试验室温度控制在23±5℃，试验过程中以不低于1Hz的频率监测环境温度。如有低温和高

温试验需求，可以参考GB/T19233-2020附录A和附录B的试验设置环境温度。

7.4.2试验循环可使用WLTC循环，循环工况参考GB18352.6-2016的CA.2；或者使用CLTC-P工

况，循环工况参考GB/T38146.1-2019的附录A。

7.4.3试验流程

7.4.3.1总成浸置完成后，进行台架设备点检，确认无误后，方可开始试验。

7.4.3.2试验推荐使用实车动力蓄电池，如无动力蓄电池，也可使用具备电池多阶模型模拟功能的

电池模拟器代替。试验预处理完成后，记录此时电池模拟器的SOC值。浸车完成后，将电池模拟

器写入预处理后的SOC值，再进行试验工况。

7.4.3.3加载台架参数，进入手动模式，样机上弱电，检查样机和台架通讯是否正常。

7.4.3.4起动台架，进入道路模拟模式，台架给出50%制动深度，挂D挡。

7.4.3.5调出自动程序的工况循环，制动深度给0，立即切入自动程序，台架进入工况循环。

7.4.3.6试验循环结束时，依据7.4.5.1的要求判定试验结果是否有效，如出现无效结果应继续试

验直至出现有效结果为止。

7.4.4试验注意事项

7.4.4.1循环试验工况中，台架运行不得中断，任何因素导致混合动力总成台架急停退出工况，则

本次试验无效。

7.4.4.2试验开始前的操作不得导致SOC值变化超过1%；同时半轴不能有转速，避免变速器油温

上升。

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T/CSAExx—20xx

7.4.4.3试验过程中，用功率分析仪记录REESS的充放电功率。

7.4.4.4试验过程中，循环工况速度公差应满足18352.6-2016的C.1.2.6的要求。

7.4.5电量保持模式试验的特殊要求

7.4.5.1试验完成后，如果试验结果计算得到的ΔEREESS.CS<0(放电状态)，且循环修正标准c＞

0.01，则试验结果无效。

7.4.5.2修正标准c按照公式（4）计算：

|∆E|

c=REESS.CS.................................................................（4）

Efuel.CS

式中：

ΔEREESS,CS——电量保持模式试验的储电设备REESS电能变化量，单位(Wh)；

Efuel.CS——电量保持模式试验消耗的燃料能量当量，单位(Wh)，其计算公式为（5）：

Efuel.CS=10×HV×FCCS,nb×dCS.............................................（5）

式中：10——单位转换系数；

HV——燃料的热值：汽油8.92，单位(kWh/L);

dCS——车辆电量保持模式试验实际行驶里程，单位(km);

FCCS.nb——未经修正的整个循环的油耗仪指示燃料消耗量。

7.4.6修正燃油消耗结果计算

修正后的燃油消耗量结果依照公式（6）计算

FCfuel.CS=FCCS,nb−Kfuel×ECCS……..………（6）

式中：Kfuel——燃料消耗量修正系数，修正程序和修正系数计算方法参考GB/T19753附录A.

ECCS——整个循环的电量消耗，单位(Wh/km).

8试验结果记录

8.1试验过程中数据记录频率不得低于10Hz。

8.2试验完成后，应将混合动力总成各控制程序版本号、试验用制动回馈方式、油耗结果和修正系

数等参数记录在附录B《混合动力总成台架油耗试验结果记录表》中。

9标准的实施

自本标准发布之日起，即可依据本标准进行混合动力总成燃油消耗量台架试验。

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T/CSAExx—20xx

附录A

（规范性附录）

混合动力总成台架道路阻力加载修正方法

本方法适用于道路阻力系数At、Bt、Ct已经知道的情况，该道路阻力系数可以来源于整车的仿真

模拟和路试滑行数据。

A.1设定初始加载阻力

混合动力总成台架的道路阻力控制采用系数参数控制，初始输入的道路阻力系数为Ad、Bd、Cd,

此时台架的道路阻力加载如下：

2

퐹푑=퐴푑+퐵푑푣+퐶푑푣

式中：Fd——混合动力总成台架模拟的道路阻力，单位（N）；

v——混合动力总成台架计算的车速，单位（km/h）。

初始的道路阻力系数可以依照如下方法设定：

퐴푑=0.5퐴푡；퐵푑=0.2퐵푡；퐶푑=퐶푡

A.2选择加载阻力曲线的基准速度

本附录中规定的基准速度应从20km/h起始，以10km/h的步长增加，最高基准速度按以下规定

确定：

A.2.1最高基准速度为130km/h，道路阻力和混合动力总成台架的阻力设定应该在想用的基准速度

点进行；

A.2.2如果最高基准速度加上14km/h后大于混合动力总成的最高车速，则在进行混合动力总成台

架的道路阻力设置时，应该去掉此最高基准速度，此时次高基准速度为该总成的最高基准车速。

A.3滑行试验

通过台架滑行试验可计算各基准车速的道路阻力，滑行试验方法如下：

A.3.1混合动力总成应进行预热处理，预热时，总成应在WLTC测试循环的90%最大车速

（118km/h）下运行至少20分钟，直至达到稳定状态。稳定状态标准参考A.5.2

A.3.2混合动力总成依照8.2.1预热完成后，在每次试验前，应将总成运行至比最高基准车速高

10∽15km/h的车速，并稳定维持至少1min后开始滑行。

A.3.3混合动力总成在滑行过程中处于空挡状态，油门输出为0，此时混合动力总成台架不可施加

额外的减速度影响总成滑行。车速滑行至0后，试验结束。

A.3.4试验应至少重复3次，并满足A.5.2中规定的统计学精度要求。

A.4试验记录和保存

每次滑行试验记录应连续进行和记录，记录频率不低于10Hz，其中车速数据记录不低于100Hz。

A.5利用滑行时间计算基准车速的道路阻力

A.5.1对应基准速度vj，应测量混合动力总成车速从（vj+Δv）滑行到车速（vj-Δv）的时间。Δv

≤5km/h

8

T/CSAExx—20xx

A.5.2滑行试验重复多次后，结果应满足下列方程定义的统计精度pj

ℎ×휎푗

푝푗=≤0.03

√푛×∆푡푗

式中：pj——基准速度vj下测量结果的统计精度；

n——滑行测量的次数；

σt——标准偏差；

h——系数，由表B.1给出；

Δtj——基准速度vj的算术平均滑行时间，单位（s）。

表A.1根据n确定的系数h

nhh/√푛nhh/√푛

34.32.4872.50.94

43.21.6082.40.85

52.81.2592.30.77

62.61.06102.30.73

A.5.3当试验结果满足A.5.2中的统计精度后，则基准车速vj对应的道路阻力计算方式如下：

12×∆푣

퐹푗=×(푇푀+푚푟)×

3.6∆푡푗

式中：Fj——基准车速vj对应的道路阻力，单位（N）；

TM——混合动力总成台架加载的试验质量，单位（kg）；

v——混合动力总成台架加载的旋转惯量的等效质量，单位（kg）。

A.6迭代法

A.6.1依据A.5计算加载퐹푑曲线后滑行的各基准车速푣푗对应的道路阻力퐹푠푗；依据目标道路阻力曲

22

线퐹푡=퐴푡+퐵푡푣+퐶푡푣，计算得到基准车速点的目标道路阻力为퐹푡푗=퐴푡+퐵푡푣푗+퐶푡푣푗；计算基

准车速的阻力差퐹푗=퐹푡푗-퐹푠푗。

2

A.6.2加载퐹푑曲线后混合动力总成台架模拟的基准车速的道路阻力为퐹푑푗=퐴푑+퐵푑푣푗+퐶푑푣푗；

′

第二次台架加载的基准车速对应阻力为퐹푑푗=퐹푑푗+퐹푗，依据最小二乘法得到此时加载的阻力曲线

′′′′2′

为퐹푑=퐴푑+퐵푑푣+퐶푑푣；在台架上加载퐹푑曲线；

′′

A.6.3依据A.5计算加载퐹푑曲线后滑行的各基准车速푣푗对应的道路阻力퐹푠푗，此时基准车速的道

′′

路阻力和目标道路阻力的阻力差퐹푗=퐹푡푗-퐹푠푗；

′′′

A.6.4第二次计算的阻力差퐹푗若满足|퐹푗|≤10푁，则台架加载퐹푑曲线即为满足要求的修正后的

道路阻力曲线。

′′′′

A.6.5第二次计算的阻力差퐹푗若不满足|퐹푗|≤10푁，则将퐹푑代入퐹푑，퐹푗代入퐹푗，重复A.6.2

∽A.6.5继续计算，直到符合要求的结果出现为止。