-很多复杂的功能在整车上匹配和标定困难，比如发动机冷起动过程，变速箱换挡过程，混合动力模式切换过程，驾驶循环油耗和排放优化等，需要耗费大量的人力和时间。

-一些极端工况、失效模式下的功能在成熟度不够的时候，在整车上进行测试面临测试人员和样件/样车的安全问题。

-在整车上进行控制策略的匹配和标定，由于很多外部条件（如道路和环境状态）不可控，运行工况的可重复性差等原因，常常效率不高。

所有的测试都是让被测件处于一定的外部环境中，考察被测件与该环境交互过程中的表现。该环境可以是完全真实的，可以是完全模拟的，也可以是部分真实，部分模拟的。在没有真实整车，但拥有真实动力总成部件的情况下，通过模拟打造接近真实的动力总成运行环境，测试动力总成在其中的表现，就是动力总成台架的任务。因此，动力总成台架就是提供模拟的动力总成运行环境的试验场所。

具体地，如图2所示，人-车-路是一个完整的车辆运行的闭环系统（不考虑自动驾驶），被测件为真实的动力总成部件（车辆的一部分），被测件的外部环境，即人、路、车辆除动力总成以外的部分（悬挂等与动力总成测试相关性不大的部件不在此闭环系统中）由动力总成台架实现。由此，动力总成台架也可以叫做动力总成在环测试系统（Powertrain in the Loop）。如果这里的部件是发动机，则可以叫做发动机在环测试系统（Engine in the Loop）；如果这里的部件是变速箱，则可以叫作变速箱在环测试系统（Transmission in the Loop）。

首先，该测试系统将人、路和车辆中除被测试对象（动力总成）以外的部件通过模拟实现，可以快速、精确地控制动力总成所处的运行环境，具体地：-输入测功机，输出测功机的扭矩/转速控制特性好，可以快速精确地跟踪扭矩/转速命令，模拟发动机扭矩和车轮端负载扭矩。

-发动机模型、电池模型、车辆和道路模型等参数可设置，可以模拟不同发动机和电池，模拟不同的车辆和道路，且各种初始状态可控。

此外，通过油耗仪、排放测量设备及功率分析仪等实时、精确的测试仪器，可以实时监控动力总成的运行状态，全面地分析动力总成的性能。因此，动力总成开发过程中，上文提到的没有整车就不能进行有效的测试和验证，以及整车测试时可控性和可重复性差等问题，都可以得到很好的解决。

联合电子动力总成台架的主要应用，包括：-整车控制器(VCU)、发动机控制器(ECU)、电轴(e-axle)、变速箱控制器(TCU)及电子离合器(e-clutch)等控制器或总成的功能开发、标定和验证等。

-不同驾驶循环（如NEDC、WLTC、RDE等）下动力总成系统的燃油经济性、电经济性和排放等性能试验。

-复杂功能的开发、标定和验证，比如发动机起停过程NVH和排放优化，增程器NVH优化，混动模式切换过程驾驶性优化。

以P2.5的混动系统为例，在纯电动模式切换成混动模式时，电机在起动发动机的同时还需保证车轮端的扭矩需求，如果控制不当，车轮端的扭矩输出不足或出现突变，将引起驾驶性问题。在动力总成台架上，可以通过测量半轴输出端的扭矩，对控制效果进行有效评估，从而改进策略设计或优化匹配参数。

电轴总成台架测试配置，如图5所示。对于电轴总成，台架配置了一个可以控制温度和湿度的环境舱，可将完整的电轴总成放置在舱内，进行各种温度和湿度下的电轴总成试验。典型应用：

-电轴总成NVH测试。此处NVH测试为近场噪音测试（非消声室），为了减少反射声的影响，麦克风距被测件比较近，且距离固定。

以电机堵转性能测试为例，可以通过气压制动实现输出测功机抱死，同时命令电轴总成输出堵转转矩，并实时采集电机转矩、三相电流和绕组温度等，从而高效完成测试任务。

传统动力总成台架测试的配置，如图6所示。如果仅用于变速箱测试，则可以用输入测功机模拟发动机，采用如图7所示的配置。典型应用：-循环油耗和排放的优化

以离合器模型的标定为例，为了获取不同离合器的温度上升/下降特性，以及不同温度下的离合器传扭特性，利用台架的多种测试模式可以高效地满足测试需求：（1）输入测功机和输出测功机两端转速控制；（2）输入测功机扭矩控制，输出测功机转速控制；（3）输入轴转速控制，输出测功机通过气压制动实现抱死。

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