[發明專利]一種商用汽車動力傳動系加速強化試驗方法

無效

• 申請號: 201210268463.7
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN103575531A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 門玉琢;于海波;王華;閆占輝;潘欣;高金剛;劉國松;劉博;劉春玲
• 申請（專利權）人: 長春工程學院
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利從商用汽車動力傳動系輸出累積能量角度出發，提出真正考慮用戶真實用法的基于山區公路典型路段的強化試驗方法，對山區典型公路與90％用戶數據累積能量的關聯性進行研究，計算山區典型公路的強化系數，制訂能反映用戶實際使用工況的動力傳動系強化試驗標準，為商用汽車的新產品定型提供新試驗方法。?

背景技術

汽車可靠性試驗是考核和驗證其耐久性的一種重要手段，由于在普通路面上做行駛試驗直至薄弱環節失效，一般要行駛幾萬公里甚至十幾萬公里。為了縮短可靠性試驗時間，試驗場上的試驗條件變得越來越苛刻，這主要是通過建造更惡劣的試驗道路和加快行駛車速來實現的。但在20世紀50年代人們認識到試驗場的試驗條件過于苛刻并不合理，因為它會引起一些在用戶實際使用中不會出現的失效模式而造成誤導。因此，現代汽車設計必須以市場為導向，設計壽命“過大”或“不足”的產品通常是不經濟且缺乏市場競爭力的，所以無論在汽車設計、開發還是試驗階段都應當考慮用戶的實際使用要求。?

對于商用汽車動力傳動系可靠性試驗方法，國內幾大汽車公司通過和國外合作取得了一定研究成果，從試驗方法的應用情況看仍處于起步階段。動力傳動系作為商用汽車的一個重要總成，它的可靠性對行車安全至關重要，制訂科學、合理的符合用戶使用條件的強化試驗方法才能對動力傳動系進行科學評價。?

傳統的試驗基礎大多數偏向于強度試驗而不是壽命試驗，都是為了保證在最差工況下車輛傳動系構件不發生斷裂，且能滿足一般的工程要求。顯然，這些試驗基本上依賴于經驗、習慣，而沒有合理地考慮用戶的情況。國內現行的強化試驗方法都偏于簡單，不能說明試驗合格的產品在用戶那里能保證行駛多少里程，試驗結果往往與用戶實際使用時發生的故障有明顯差異。本發明專利提出的商用汽車動力傳動系強化試驗方法，與傳統的試驗方法相比，該技術能夠真正考慮用戶的真實用法。?

發明內容

提出了基于山區典型公路與用戶實際使用工況累積能量相關聯的商用汽車動力傳動系強化試驗方法。根據動力傳動系輸出累積能量相等原理，建立了90％用戶動力傳動系累積能量數學模型，結合實際用戶調查數據，應用Monte-Carlo仿真方法獲得90％用戶的總累積能量。對傳動軸扭矩和轉速參數采取分級計數處理，并利用最小二乘法估計出?Weibull分布參數，通過K-S檢驗驗證了用戶路面和山區典型公路累積能量均服從Weibull分布。通過Weibull分布概率紙直線方程計算50％山區典型公路的總累積能量，對山區公路和用戶數據進行相關性處理，得到山區典型公路相對于用戶使用路面的強化系數和強化試驗方法。?

附圖說明

圖1為山區典型公路與用戶用法相關性研究方法流程圖。?

圖2為用戶車輛調查數據示例圖。?

圖3為傳動軸扭矩試驗標定方法圖。?

圖4為某山區典型公路地形特征圖。?

圖5為傳動軸扭矩分級計數矩陣圖。?

下面結合附圖對本發明專利進一步說明。計算用戶實際使用環境中動力傳動系扭矩對轉速的載荷能量，在山區公路典型路段按一定的比例混合各種路面或各種工況重現這一等價能量，載荷能量的重現通常可在較短的時間內完成，因此可以達到傳動系強化試驗的目的。山區典型公路與用戶用法的相關試驗方法如圖1。?

研究用戶用法與山區典型公路試驗之間的相關性，制訂科學、可信的山區典型公路試驗方法，需要在全國范圍內調查與本次試驗車型相關的車輛用戶使用信息，對用戶和潛在用戶用法進行調查、訪問，內容主要包括用戶使用的路面類型比例、行駛車速、交通狀況、車輛負荷情況、行駛道路種類、各種道路上行駛里程、駕駛員的駕駛習慣以及各種典型道路所在地區等內容，調查結果如圖2。將用戶調查數據作為參數變量，輸入90％用戶模型進行計算，對計算結果進行Monte-Carlo仿真模擬獲得用戶目標里程載荷能量。?

載荷分析是汽車零部件疲勞可靠性試驗的基礎，傳動軸作為汽車動力傳動系的主要部件，其輸出的扭矩是可靠性試驗中重要的測試參數，本文應用J1型單通道非接觸式扭矩傳感器測量傳動軸扭矩，試驗標定過程如圖3。?

山區典型公路試驗路段位于吉林省邊境的國道303所在某山區，有效試驗路段全長33km，最大坡度為10％，平均坡度為4.8％，坡度較大且連續上下坡距離長，彎路少、車流量小，海拔高差為600m，較適合大型車輛的動力傳動系可靠性試驗。利用GPS精確測量試驗路段的經緯度、海拔及地形地貌等參數，繪制的地形特征如圖4。?