一種基于emt的輪轂電機總成耐久性評價方法
【專利摘要】本發(fā)明提供基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，EMT輸出軸端通過聯(lián)軸器與輪轂電機總成輸入端相連，將EMT的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩與輪轂電機總成的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩耦合在一起；EMT掛入相應(yīng)需求檔位：根據(jù)輪轂電機總成的轉(zhuǎn)速范圍和最大力矩計算EMT需輸出的轉(zhuǎn)速范圍和最大力矩，選擇EMT的檔位；對輪轂電機總成進行磨合試驗，磨合試驗結(jié)束時輪轂電機總成存在故障則停機檢修，之后繼續(xù)進行磨合試驗；對輪轂電機總成進行耐久性試驗，直至輪轂電機總成出現(xiàn)故障，停機，查找故障原因并記錄相應(yīng)參數(shù)；根據(jù)S4記錄的故障原因及相應(yīng)參數(shù)，評價輪轂電機總成的耐久性。本發(fā)明方法實現(xiàn)輪轂電機總成的耐久性評價，填補這一領(lǐng)域的空白。
【專利說明】一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電動汽車試驗臺架測試領(lǐng)域，尤其涉及一種基于EMT的輪轂電機總成 耐久性評價方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 輪轂電機獨立驅(qū)動汽車是未來電動汽車發(fā)展的主要方向之一，具有操作靈活、可 控制性好、動力性好等特點，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的路面和實現(xiàn)各種復(fù)雜運行。輪轂電機總成 是指將驅(qū)動電機和減速機構(gòu)與車輪集成在一起，包括相應(yīng)的輪轂電機控制器，使得車輛的 布置更加靈活和緊湊，但目前輪轂電機還處于研發(fā)和試制階段，缺少相應(yīng)的標準和測試臺 架。
[0003] CN200910061844. 6公開了一種電驅(qū)動自動變速器（EMT)，將驅(qū)動電機和機械變速 器集成在一起，在機械變速器換擋的過程中，驅(qū)動電機同時充當(dāng)調(diào)速換擋電機，采用電機調(diào) 速主動同步，是一款新型的自動變速器，同時也是一種動力輸出裝置，具有輸出轉(zhuǎn)矩和速度 范圍較廣、控制簡單、結(jié)構(gòu)緊湊的特點，是一種具有廣泛應(yīng)用潛力的自動變速器之一。
[0004] 輪轂電機總成的耐久性是評價輪轂電機在電動汽車上使用的一個重要指標之一， 目前還未制定與輪轂電機總成耐久性相關(guān)的標準。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方 法，填補這一領(lǐng)域的空白。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種基于EMT的輪轂電機總成 耐久性評價方法，其特征在于：它包括以下步驟：
[0007] SUEMT輸出軸端通過聯(lián)軸器與輪轂電機總成輸入端相連，將EMT的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn) 矩與輪轂電機總成的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩耦合在一起；
[0008] S2、EMT掛入相應(yīng)需求檔位：根據(jù)輪轂電機總成的轉(zhuǎn)速范圍和最大力矩計算EMT需 輸出的增速比，選擇EMT的檔位；
[0009] S3、對輪轂電機總成進行磨合試驗，若磨合試驗結(jié)束時輪轂電機總成存在故障，則 停機檢修，之后繼續(xù)進行磨合試驗，直至磨合試驗結(jié)束時各部件正常；
[0010] S4、對輪轂電機總成進行耐久性試驗，直至輪轂電機總成出現(xiàn)故障，停機，查找故 障原因并記錄相應(yīng)參數(shù)；
[0011] S5、根據(jù)S4記錄的故障原因及相應(yīng)參數(shù)，對于單臺輪轂電機總成記錄故障部件及 無故障運行時長。
[0012] 它還包括以下步驟：
[0013] 對η臺輪轂電機總成分別進行試驗，統(tǒng)計試驗損壞部件，確定易損壞部件；
[0014] 計算平均首次故障時間MTTFF和故障平均間隔時間MTBF，計算公式如下：
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于：它包括以下步驟： 51、 EMT輸出軸端通過聯(lián)軸器與輪轂電機總成輸入端相連，將EMT的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩與 輪轂電機總成的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩耦合在一起； 52、 EMT掛入相應(yīng)需求檔位：根據(jù)輪轂電機總成的轉(zhuǎn)速范圍和最大力矩計算EMT需輸出 的增速比，選擇EMT的檔位； 53、 對輪轂電機總成進行磨合試驗，若磨合試驗結(jié)束時輪轂電機總成存在故障，則停機 檢修，之后繼續(xù)進行磨合試驗，直至磨合試驗結(jié)束時各部件正常； 54、 對輪轂電機總成進行耐久性試驗，直至輪轂電機總成出現(xiàn)故障，停機，查找故障原 因并記錄相應(yīng)參數(shù)； 55、 根據(jù)S4記錄的故障原因及相應(yīng)參數(shù)，對于單臺輪轂電機總成記錄故障部件及無故 障運行時長。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于： 它還包括以下步驟： 對η臺輪轂電機總成分別進行試驗，統(tǒng)計試驗損壞部件，確定易損壞部件； 計算平均首次故障時間MTTFF和故障平均間隔時間MTBF，計算公式如下： f MTTFF =- η r' = Xr：+ (/7-,7 )7； i=l 式中：η'表示發(fā)生故障的輪轂電機總成數(shù)；Τ'表示無故障工作時間；Τ' ^表示第j個 輪轂電機總成首次故障時間；η表示試驗輪轂電機總成數(shù)量；?；表示定尾時間； MTBF =- r Τ = ΣΤ?+(η-^Τ r表示Τ時間內(nèi)發(fā)生的故障總數(shù)；k表示終止試驗輪轂電機總成數(shù)；Τ表示工作總時間； Tj表示第j個輪轂電機總成終止試驗時間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于： 所述的S2中EMT需輸出的增速比計算公式如下： _ ?max I 一- ?max 式中：i'為轉(zhuǎn)矩需求的最小增速比；i"為轉(zhuǎn)速需求的最小增速比；T_表示輪轂電機 總成中輪轂電機的最大輸出力矩；ic!表示輪轂電機總成中減速比；表示輪轂電機總成中 減速器的機械效率；口 max表示輪EMT中驅(qū)動電機的最大輸出力矩；η表示EMT中變速器 的機械效率； 最小增速比i = max U'，i " }，選擇大于i的增速比所對應(yīng)的ΕΜΤ的檔位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于： 所述的EMT的檔位為4個，對應(yīng)的第1至4檔位的增速比h、i2、i3、i4分別為5. 82、3. 23、 1. 79、1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于： 所述的S3磨合試驗的具體步驟如下： 5301、 使輪轂電機總成處于轉(zhuǎn)速控制模式下運行，逐步將其轉(zhuǎn)速升高；當(dāng)輪轂電機轉(zhuǎn)速 升至額定轉(zhuǎn)速，將輪轂電機總成設(shè)置在空載狀態(tài)下，運行至各個部件的溫度均處于穩(wěn)定狀 態(tài)；啟動EMT，EMT電機處于轉(zhuǎn)矩控制模式下，設(shè)定EMT軸端轉(zhuǎn)矩的目標轉(zhuǎn)矩Ta ;運行2小 時； 5302、 將輪轂電機反轉(zhuǎn)，重復(fù)S301，運行2小時； 5303、 循環(huán)S301和S302共N次，記錄試驗過程中各個溫度、電流和電壓是否正常，以及 是否存在異響狀況；若一切試驗數(shù)據(jù)正常，且不存在異響，表示磨合試驗結(jié)束，反之則停機 檢查、解決問題后繼續(xù)進行磨合試驗。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于： 所述的EMT軸端轉(zhuǎn)矩的目標轉(zhuǎn)矩Ta為輪轂電機總成最大輸出轉(zhuǎn)矩的10%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于： 所述的S301和S302的循環(huán)次數(shù)N取6。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于： 所述的S4耐久性試驗的具體步驟如下： 5401、 使輪轂電機總成處于轉(zhuǎn)速控制模式下，逐步將其轉(zhuǎn)速升高；當(dāng)輪轂電機轉(zhuǎn)速升至 額定轉(zhuǎn)速，將輪轂電機總成設(shè)置在空載狀態(tài)下，運行至各個部件的溫度均處于穩(wěn)定狀態(tài)； 5402、 使輪轂電機總成運行在設(shè)定工況下循環(huán)試驗，直至輪轂電機總成出現(xiàn)故障為止， 記錄運行時間、顯示和保存相應(yīng)數(shù)據(jù)；自動停機并查找故障代碼和故障原因。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征在于： 所述的S402中使輪轂電機總成運行在設(shè)定工況下循環(huán)試驗，具體如下： 啟動EMT，使其驅(qū)動電機處于發(fā)電運行狀態(tài)，記此時刻為0 ; 令EMT電機處于轉(zhuǎn)矩控制模式下，逐步均勻增大EMT軸端輸出力矩至輪轂電機總成輸 出額定力矩Te，記此時刻為tl ; 維持輪轂電機總成輸出額定力矩Te運行時長（t2-tl)后，逐步均勻增大EMT軸端輸出 力矩至輪轂電機總成輸出最大力矩Tm，記此時刻t3 ; 維持輪轂電機總成輸出最大力矩Tm運行時長（t4-t3)后，EMT電機逐步均勻降低扭矩 直至為零，停止輪轂電機總成，讓其自動降速； 調(diào)整EMT電機處于轉(zhuǎn)速控制模式，將其轉(zhuǎn)速升至輪轂電機額定轉(zhuǎn)速ne ; 啟動輪轂電機總成，使輪轂電機處于發(fā)電運行狀態(tài)；令輪轂電機處于轉(zhuǎn)矩控制模式，逐 步均勻增大輪轂電機總成輸出力矩至額定轉(zhuǎn)矩Te，記此時刻為t5 ; 維持輪轂電機總成輸出力矩為額定轉(zhuǎn)矩Te運行時長（t6-t5)后，輪轂電機逐步均勻卸 載至輸出力矩為零，EMT停止運行，循環(huán)工況結(jié)束； tl至t6均為預(yù)設(shè)值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征 在于：所述的S4耐久性試驗過程中，每間隔一個小時人工檢查各個設(shè)備和部件，若出現(xiàn)故 障，則停機檢查并維修，維修完成后繼續(xù)試驗。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的一種基于EMT的輪轂電機總成耐久性評價方法，其特征 在于：所述的S4耐久性試驗過程中，若EMT出現(xiàn)故障導(dǎo)致停機，則進行檢查維修，維修完成 后繼續(xù)試驗。
【文檔編號】G01M13/02GK104236901SQ201410453530
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】吳森, 黃斌, 龍成冰, 付翔, 劉帥, 王紅雷, 王玉剛, 褚少威 申請人:武漢理工大學(xué)