[发明专利]一种车用电机驱动系统耐久寿命的估计方法

摘要

本发明涉及一种用于评估车用电机驱动系统可靠性的加速寿命的台架试验方法。考虑到车用电机系统实际运行环境和工况，通过具体分析各关键零部件不同的失效机理和影响因素，计算得到加速寿命因子以及对应的平均寿命，建立各关键零部件的寿命加速曲线，并通过该曲线外推得到各关键零部件在正常应力条件下的失效数据。然后根据上述数据计算得出车用电机驱动系统的使用寿命预期值并进而将由之确定出的车用电机系统的更换或维护时间外显给用户。利用本发明进行台架寿命考核试验，能有效减少试验时间、降低成本、缩短研发周期；并能够帮助电动汽车制造商或汽车4S店的工作人员方便地获知车辆的使用寿命和在用车辆的更换或维护时间。

主权项

一种车用电机驱动系统耐久寿命的估计方法，包括通过驱动系统的加速寿命的台架试验来估计驱动系统的耐久寿命，其中试验台架包括：恒温恒湿试验箱、电池模拟设备、被试电机和电机控制器、测功机和测功机控制器、转矩仪、电源柜、计算机控制系统及冷却系统；其中所述恒温恒湿试验箱提供试验所需的外界环境应力，电池模拟设备为电机控制器输入恒压直流电，测功机与被试电机同轴连接，为被试电机提供可控的负载，计算机控制系统实时监测被试电机系统的转速、转矩、功率及控制器电压和电流，根据设定工况控制测功机和被试电机的转速转矩，冷却系统为电机控制器及电机本体提供冷却液；其特征在于：所述方法包括以下步骤：a.分析作为车用电机的薄弱环节的多个关键零部件的故障模式和失效机理，得到系统失效判据和外界应力与系统可靠性的关系，根据寿命要求和正常应力条件下的运行情况，确定应力量级以及加速寿命试验规范；b.通过恒温恒湿试验箱将应力施加到被试电机上以分别在正常应力和加速应力条件下对被试电机进行短时试验，以获得系统稳定运行状态中的运行状态参数，以用于计算加速寿命因子；c.通过调节恒温恒湿试验箱将在a步骤中确定的应力量级施加到车用电机上，通过计算机控制系统，保证被试电机在上述确定的应力量级下，按照试验规范中制定的试验负荷循环进行恒定应力且定时截尾的加速寿命试验，在该恒定应力加速寿命试验中，以被试电机的关键零部件为研究对象，考虑加速应力对各关键零部件可靠性的影响，通过关键零部件的失效率与加速应力的关系式，计算加速应力条件下与正常应力条件下的失效率之比，以得到在所述确定的应力量级下的上述关键零部件的加速寿命因子，与此同时通过加速寿命试验获得被试电机中各关键零部件的平均寿命；d.通过在c步骤中所获取的各关键零部件的加速寿命因子以及对应的平均寿命， 建立各关键零部件的寿命加速曲线，并通过该曲线外推得到各关键零部件在正常应力条件下的失效数据；e.通过数理统计的方法得出作为系统薄弱环节的各个关键零部件和车用电机系统在正常使用条件下的可靠性指标，进而根据上述关键零部件和车用电机系统正常使用条件下的可靠性指标计算得出车用电机驱动系统的使用寿命预期值并进而将由之确定出的车用电机系统的更换或维护时间外显给用户。