基于動力性能的純電動汽車可靠性加權評價方法

【摘要】：純電動汽車作為最典型的新能源汽車產(chǎn)品,與傳統(tǒng)燃油汽車相比,具有無噪音、低排放、能源效率高、結構簡單易操作等優(yōu)勢,廣受使用者好評,大大緩解了當今能源和環(huán)境壓力,成為今后汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由趨勢。純電動汽車的可靠性,是指在規(guī)定的行駛時間內(nèi)和規(guī)定的行駛條件下,純電動汽車能夠安全無差錯地達到要求行駛里程的能力,是評價汽車產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標。由此可見,其可靠性水平越高,發(fā)生故障或安全事故的概率就越低,也就越能夠滿足使用者的任務要求。對于汽車產(chǎn)品這樣一個復雜的系統(tǒng)而言,無論是產(chǎn)品的設計研發(fā)人員,還是用戶與消費者,系統(tǒng)的質(zhì)量與可靠性都是產(chǎn)品最受關注的焦點特性。因此,如何準確地評價汽車產(chǎn)品可靠性的高低,采用什么方法對系統(tǒng)可靠性進行評判,成為汽車工程領域的一個熱點研究課題?，F(xiàn)階段設計研發(fā)人員對于純電動汽車產(chǎn)品可靠性的評價方法,大多采用基于故障數(shù)據(jù)的判定方法,該方法工作周期較長、數(shù)據(jù)采集精確度低、數(shù)據(jù)采集工作量大,不能精確而清晰地評價純電動汽車產(chǎn)品可靠性水平。動力性能是汽車產(chǎn)品最基本也是最重要的特性特點,是汽車整車性能一個非常直觀的體現(xiàn),便于觀測且參數(shù)測量準確無較大誤差。因此,本文從純電動汽車的動力性能入手,基于動力性能參數(shù)指標,運用加權評價方法,構建起一種可靠性評價模型,旨在通過純電動汽車在動力性能上的表現(xiàn)反映其整車系統(tǒng)的可靠性水平,找到純電動汽車產(chǎn)品動力性能與可靠性之間的聯(lián)系。有利于設計研發(fā)人員通過完善產(chǎn)品動力系統(tǒng)的設計,從而改善產(chǎn)品動力性能水平,以此提高系統(tǒng)可靠性水平。本文將對動力性能三大指標——最高車速、加速時間和爬坡能力進行描述和介紹,再基于動力性能特點對純電動汽車產(chǎn)品的可靠性評價模型進行構建,要求分別根據(jù)最高車速、加速時間和最大爬坡度三種參數(shù)指標作為模型的核心進行綜合評判。每一種動力性能參數(shù)指標在車輛的實際測試時所受到的影響因素都不盡相同,各個影響因素占有的地位也不一樣,因此引入能夠體現(xiàn)各因素在評價中不同地位和作用的加權系數(shù),使得評價模型的構建更加合理,這就是以加權評價方法為主題的可靠性評價模型。該可靠性評價模型受權重和指示值的影響,作用在于:可以用來協(xié)調(diào)不同單位或量綱的評價因子;反映不同影響因素的重要程度;對每個指示值的評價程度進行協(xié)調(diào)。文章對最高車速性能指標的可靠性評價模型進行分析。影響最高車速的主要因素是車輛動力系統(tǒng)的設計、行駛路況、自身載重以及周邊環(huán)境,對于不同的電動汽車車型來說在最高車速測試時的所需時間也是不一樣的,結合以上幾個因素,根據(jù)QC/T900-1997《汽車整車產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方法》和GB/T12544《最高車速評定依據(jù)》確定各因素的加權系數(shù),得到基于最高車速影響因素可靠性評價表,并確定各個影響因素的加權系數(shù)。確定各個影響因素的加權系數(shù)之后,要對純電動汽車最高車速性能試驗時這些因素的狀態(tài)進行一個定性的描述,進一步了解這些因素的特點,以便于研發(fā)和設計人員認識到影響因素如何對系統(tǒng)可靠性產(chǎn)生影響,為后續(xù)可靠性設計上的優(yōu)化和一系列可能發(fā)生故障的預計措施提供輸入。接下來的工作是確定加權評價方法因素指示值,這里運用專家評分的方法為特定狀態(tài)下的最高車速影響因素進行打分,分數(shù)越高表明可靠性程度越好。當?shù)贸龈黜椉訖嘞禂?shù)和所對應的指示值后,由公式1即可算出當前純電動汽車產(chǎn)品的可靠性綜合分數(shù),而經(jīng)過實際動力性能試驗也可測得在規(guī)定時間或里程(30min或1km)、規(guī)定條件下的最高車速指標值。將可靠性綜合分數(shù)與事先按照標準和行業(yè)規(guī)定所確定的可靠性分段評級區(qū)間相對應,即可獲得在該最高車速條件下,受試純電動汽車的整車系統(tǒng)可靠性水平,最終評價出產(chǎn)品可靠性性能的優(yōu)劣程度。而對于加速時間和最大爬坡度兩大動力性能指標,構建評價模型的方法與上文類似,關鍵是把握影響動力性能的因素,通過對因素的加權評價和實際測量出的動力性能指標結果,對整車可靠性水平進行宏觀的認識。最后通過工程實例分析,以最高車速性能指標為例,運用可靠性加權評價模型進行整車系統(tǒng)可靠性水平評價。對新能源汽車產(chǎn)品可靠性設計工作起到指導作用,在可靠性評價方法研究中也有一定的實際意義。今后的研究中,可從如何在設計中提出改進措施和挖掘預防原因等方面深入優(yōu)化模型。 【作者單位】：北京航空航天大學可靠性與系統(tǒng)工程學院
【關鍵詞】：純電動汽車 可靠性評價模型 動力性能參數(shù) 加權評分方法
【分類號】：U469.72;F426.471
【正文快照】： 基于動力性能的純電動汽車可靠性加權評價方法@楊欣磊$北京航空航天大學可靠性與系統(tǒng)工程學院!北京100191 @章文晉$北京航空航天大學可靠性與系統(tǒng)工程學院!北京100191純電動汽車作為最典型的新能源汽車產(chǎn)品,與傳統(tǒng)燃油汽車相比,具有無噪音、低排放、能源效率高、結構簡單易

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