[发明专利]一种车用电机驱动系统耐久寿命的估计方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及车用电机驱动系统可靠性相关技术领域，确切地说涉及一种用于评估车用电机驱动系统可靠性的加速寿命试验方法。

 

背景技术

在电动汽车产业化过程中，其可靠性已成为企业和客户关注的焦点。电机驱动系统作为电动汽车的核心零部件，其可靠性水平在很大程度上决定了整车的可靠性水平，将直接影响电动汽车产业化发展的前景。随着科学技术的发展及人们安全意识的加深，用户对电机系统的要求标准越来越高，可靠性越来越受到重视。

电动汽车电机驱动系统由电机及其控制器组成，它的任务是在驾驶员的控制下，高效地将电池的电量转化为车轮的动能，或者将车轮的动能反馈到电池中。车用电机驱动系统功率密度高、工作环境恶劣、工况复杂、器件工作温度高、振动剧烈，这些因素加剧了零部件的失效，影响整个系统的可靠性水平。

车用电机驱动系统的设计寿命长达几十万公里，可靠性试验考核难度较大，成本较高。目前，关于车用电机驱动系统的可靠性加速试验还没有专用设备，因此也就无法对其进行可靠性加速试验。为了减少试验时间、降低试验成本、缩短研发周期，本发明采用加速寿命试验方法考核车用电机系统可靠性，在电动汽车领域具有较好的实用价值和广阔的应用前景。

与此同时，车用电机驱动系统是电动汽车传动系统中的重要组成部件。现实生活中，整车维护时间很大程度上取决于车用电机驱动系统的维护时间，而由于车用电机驱动系统一般布置于车辆的动力舱内，难于通过常规的测量仪器对其中部件的应力以及失效进行检测或监测，导致难于通过常规的方法确定得出使用中的车用电机驱动系统的使用寿命预期值。而对于电动车辆的制造商或者汽车4S店的工作人员来说，迫切地需要了解其制造或者需要进行维护的车辆的剩余使用寿命，亦即车用电机驱动系统的使用寿命预期值以便于了解车辆的使用寿命或者更好地对车辆的更换和维护。因此业界迫切地需要一种能够确定车用电机系统的使用寿命预期值的方法来解决上述现实生活中需要解决的技术问题。

加速寿命试验（ALT）是可靠性试验技术的一个重要分支，其主要理论是，在不改变产品失效机理的前提下，强化产品故障的主要物理化学过程，即加大应力因子，以此达到加速试验的目的。该方法建立在一定的失效物理理论、进行合理工程及统计假设的基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型，对在超出正常应力水平的加速环境下获得的可靠性信息进行转换，得到产品在正常应力水平下可靠性特征的数值估计。一般可借助于热、电、机械等外界或内部应力使之加速，在相对较短的时间内通过加速使用环境确定产品可靠性。

国内外各大汽车工业巨头均十分重视加速寿命试验方法，取得了许多成果，产品的研发水平和技术水平都得到全面发展。20世纪70年代初，加速寿命试验技术进入我国，引起相关领域的广泛兴趣，处于边研究边应用的状态，目前主要应用于武器装备、航空航天、机械电子领域。

申请号为201010129921.X的中国专利申请中公开了一种汽车变速箱的加速寿命试验方法，其中公开了在常用转速下对汽车变速箱进行加速寿命试验的方法；申请号为201010238799.X的中国专利申请中公开了一种元器件的长寿命评测方法，其中公开了通过试验方法确定元器件的最佳加速模型以对元器件的长寿命进行评测的方法；申请号为201110170973.6的中国专利申请中公开了一种电子产品的加速寿命试验方法，其中公开了基于“寿命-应力”加速模型来对电子产品的寿命进行评测的技术内容；申请号为201010187824.6的中国专利申请中公开了一种混合动力发动机的可靠性试验系统，其通过dspace软件进行自动模拟控制，来进行混合动力发动机的可靠性试验；专利号为ZL200710094621.0的中国专利中公开了一种发电机的耐久性试验台，其中通过自动控制实现发电机的耐久性试验；申请号为201010623747.4的中国发明专利申请中公开了一种吊篮电机的动态寿命试验台架，其中也通过自动控制实现吊篮电机的动态寿命试验；尽管上述发明专利申请文件或专利文件或多或少地涉及到了加速寿命的试验，但均是针对单一的机械元件或电子元件进行的试验方法或步骤；而并未涉及包括机械部件和电子部件的组合试验；据申请人了解，对于由机械部件和电子部件组合而成的车用电机系统加速寿命试验，国内外研究较少，目前还没有比较完善的车用电机系统加速寿命试验方法。

 

发明内容