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一种发动机伺服加载装置及其动态寻优控制方法，所述扭矩伺服加载装置包括电机、扭矩伺服驱动器、主控单元和流量传感器，主控单元内存储发动机最佳效率运行曲线及曲线上各点的发动机单位机械能燃油消耗值。所述方法包括：检测发动机的当前运行参数；使发动机运行于当前最佳效率运行曲线上；改变当前最佳燃油效率扭矩以获得寻优扭矩；使发动机在寻优扭矩下运行寻优测算时间；计算发动机的单位机械能燃油消耗值；将计算值与存储的单位。