一种基于emt的轮毂电机总成耐久性评价方法
【专利摘要】本发明提供基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，EMT输出轴端通过联轴器与轮毂电机总成输入端相连，将EMT的输出转速和转矩与轮毂电机总成的输出转速和转矩耦合在一起；EMT挂入相应需求档位：根据轮毂电机总成的转速范围和最大力矩计算EMT需输出的转速范围和最大力矩，选择EMT的档位；对轮毂电机总成进行磨合试验，磨合试验结束时轮毂电机总成存在故障则停机检修，之后继续进行磨合试验；对轮毂电机总成进行耐久性试验，直至轮毂电机总成出现故障，停机，查找故障原因并记录相应参数；根据S4记录的故障原因及相应参数，评价轮毂电机总成的耐久性。本发明方法实现轮毂电机总成的耐久性评价，填补这一领域的空白。
【专利说明】一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动汽车试验台架测试领域，尤其涉及一种基于EMT的轮毂电机总成 耐久性评价方法。
【背景技术】
[0002] 轮毂电机独立驱动汽车是未来电动汽车发展的主要方向之一，具有操作灵活、可 控制性好、动力性好等特点，能够适应各种复杂的路面和实现各种复杂运行。轮毂电机总成 是指将驱动电机和减速机构与车轮集成在一起，包括相应的轮毂电机控制器，使得车辆的 布置更加灵活和紧凑，但目前轮毂电机还处于研发和试制阶段，缺少相应的标准和测试台 架。
[0003] CN200910061844. 6公开了一种电驱动自动变速器（EMT)，将驱动电机和机械变速 器集成在一起，在机械变速器换挡的过程中，驱动电机同时充当调速换挡电机，采用电机调 速主动同步，是一款新型的自动变速器，同时也是一种动力输出装置，具有输出转矩和速度 范围较广、控制简单、结构紧凑的特点，是一种具有广泛应用潜力的自动变速器之一。
[0004] 轮毂电机总成的耐久性是评价轮毂电机在电动汽车上使用的一个重要指标之一， 目前还未制定与轮毂电机总成耐久性相关的标准。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是：提供一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方 法，填补这一领域的空白。
[0006] 本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于EMT的轮毂电机总成 耐久性评价方法，其特征在于：它包括以下步骤：
[0007] SUEMT输出轴端通过联轴器与轮毂电机总成输入端相连，将EMT的输出转速和转 矩与轮毂电机总成的输出转速和转矩耦合在一起；
[0008] S2、EMT挂入相应需求档位：根据轮毂电机总成的转速范围和最大力矩计算EMT需 输出的增速比，选择EMT的档位；
[0009] S3、对轮毂电机总成进行磨合试验，若磨合试验结束时轮毂电机总成存在故障，则 停机检修，之后继续进行磨合试验，直至磨合试验结束时各部件正常；
[0010] S4、对轮毂电机总成进行耐久性试验，直至轮毂电机总成出现故障，停机，查找故 障原因并记录相应参数；
[0011] S5、根据S4记录的故障原因及相应参数，对于单台轮毂电机总成记录故障部件及 无故障运行时长。
[0012] 它还包括以下步骤：
[0013] 对η台轮毂电机总成分别进行试验，统计试验损坏部件，确定易损坏部件；
[0014] 计算平均首次故障时间MTTFF和故障平均间隔时间MTBF，计算公式如下：
[0015]
【权利要求】
1. 一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于：它包括以下步骤： 51、 EMT输出轴端通过联轴器与轮毂电机总成输入端相连，将EMT的输出转速和转矩与 轮毂电机总成的输出转速和转矩耦合在一起； 52、 EMT挂入相应需求档位：根据轮毂电机总成的转速范围和最大力矩计算EMT需输出 的增速比，选择EMT的档位； 53、 对轮毂电机总成进行磨合试验，若磨合试验结束时轮毂电机总成存在故障，则停机 检修，之后继续进行磨合试验，直至磨合试验结束时各部件正常； 54、 对轮毂电机总成进行耐久性试验，直至轮毂电机总成出现故障，停机，查找故障原 因并记录相应参数； 55、 根据S4记录的故障原因及相应参数，对于单台轮毂电机总成记录故障部件及无故 障运行时长。
2. 根据权利要求1所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于： 它还包括以下步骤： 对η台轮毂电机总成分别进行试验，统计试验损坏部件，确定易损坏部件； 计算平均首次故障时间MTTFF和故障平均间隔时间MTBF，计算公式如下： f MTTFF =- η r' = Xr：+ (/7-,7 )7； i=l 式中：η'表示发生故障的轮毂电机总成数；Τ'表示无故障工作时间；Τ' ^表示第j个 轮毂电机总成首次故障时间；η表示试验轮毂电机总成数量；?；表示定尾时间； MTBF =- r Τ = ΣΤ?+(η-^Τ r表示Τ时间内发生的故障总数；k表示终止试验轮毂电机总成数；Τ表示工作总时间； Tj表示第j个轮毂电机总成终止试验时间。
3. 根据权利要求1所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于： 所述的S2中EMT需输出的增速比计算公式如下： _ ?max I 一- ?max 式中：i'为转矩需求的最小增速比；i"为转速需求的最小增速比；T_表示轮毂电机 总成中轮毂电机的最大输出力矩；ic!表示轮毂电机总成中减速比；表示轮毂电机总成中 减速器的机械效率；口 max表示轮EMT中驱动电机的最大输出力矩；η表示EMT中变速器 的机械效率； 最小增速比i = max U'，i " }，选择大于i的增速比所对应的ΕΜΤ的档位。
4. 根据权利要求3所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于： 所述的EMT的档位为4个，对应的第1至4档位的增速比h、i2、i3、i4分别为5. 82、3. 23、 1. 79、1。
5. 根据权利要求1所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于： 所述的S3磨合试验的具体步骤如下： 5301、 使轮毂电机总成处于转速控制模式下运行，逐步将其转速升高；当轮毂电机转速 升至额定转速，将轮毂电机总成设置在空载状态下，运行至各个部件的温度均处于稳定状 态；启动EMT，EMT电机处于转矩控制模式下，设定EMT轴端转矩的目标转矩Ta ;运行2小 时； 5302、 将轮毂电机反转，重复S301，运行2小时； 5303、 循环S301和S302共N次，记录试验过程中各个温度、电流和电压是否正常，以及 是否存在异响状况；若一切试验数据正常，且不存在异响，表示磨合试验结束，反之则停机 检查、解决问题后继续进行磨合试验。
6. 根据权利要求5所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于： 所述的EMT轴端转矩的目标转矩Ta为轮毂电机总成最大输出转矩的10%。
7. 根据权利要求5所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于： 所述的S301和S302的循环次数N取6。
8. 根据权利要求1所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于： 所述的S4耐久性试验的具体步骤如下： 5401、 使轮毂电机总成处于转速控制模式下，逐步将其转速升高；当轮毂电机转速升至 额定转速，将轮毂电机总成设置在空载状态下，运行至各个部件的温度均处于稳定状态； 5402、 使轮毂电机总成运行在设定工况下循环试验，直至轮毂电机总成出现故障为止， 记录运行时间、显示和保存相应数据；自动停机并查找故障代码和故障原因。
9. 根据权利要求8所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征在于： 所述的S402中使轮毂电机总成运行在设定工况下循环试验，具体如下： 启动EMT，使其驱动电机处于发电运行状态，记此时刻为0 ; 令EMT电机处于转矩控制模式下，逐步均匀增大EMT轴端输出力矩至轮毂电机总成输 出额定力矩Te，记此时刻为tl ; 维持轮毂电机总成输出额定力矩Te运行时长（t2-tl)后，逐步均匀增大EMT轴端输出 力矩至轮毂电机总成输出最大力矩Tm，记此时刻t3 ; 维持轮毂电机总成输出最大力矩Tm运行时长（t4-t3)后，EMT电机逐步均匀降低扭矩 直至为零，停止轮毂电机总成，让其自动降速； 调整EMT电机处于转速控制模式，将其转速升至轮毂电机额定转速ne ; 启动轮毂电机总成，使轮毂电机处于发电运行状态；令轮毂电机处于转矩控制模式，逐 步均匀增大轮毂电机总成输出力矩至额定转矩Te，记此时刻为t5 ; 维持轮毂电机总成输出力矩为额定转矩Te运行时长（t6-t5)后，轮毂电机逐步均匀卸 载至输出力矩为零，EMT停止运行，循环工况结束； tl至t6均为预设值。
10. 根据权利要求1或9所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征 在于：所述的S4耐久性试验过程中，每间隔一个小时人工检查各个设备和部件，若出现故 障，则停机检查并维修，维修完成后继续试验。
11.根据权利要求1或9所述的一种基于EMT的轮毂电机总成耐久性评价方法，其特征 在于：所述的S4耐久性试验过程中，若EMT出现故障导致停机，则进行检查维修，维修完成 后继续试验。
【文档编号】G01M13/02GK104236901SQ201410453530
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】吴森, 黄斌, 龙成冰, 付翔, 刘帅, 王红雷, 王玉刚, 褚少威 申请人:武汉理工大学