基于动力性能的纯电动汽车可靠性加权评价方法

【摘要】：纯电动汽车作为最典型的新能源汽车产品,与传统燃油汽车相比,具有无噪音、低排放、能源效率高、结构简单易操作等优势,广受使用者好评,大大缓解了当今能源和环境压力,成为今后汽车产业可持续发展的必由趋势。纯电动汽车的可靠性,是指在规定的行驶时间内和规定的行驶条件下,纯电动汽车能够安全无差错地达到要求行驶里程的能力,是评价汽车产品质量的一个重要指标。由此可见,其可靠性水平越高,发生故障或安全事故的概率就越低,也就越能够满足使用者的任务要求。对于汽车产品这样一个复杂的系统而言,无论是产品的设计研发人员,还是用户与消费者,系统的质量与可靠性都是产品最受关注的焦点特性。因此,如何准确地评价汽车产品可靠性的高低,采用什么方法对系统可靠性进行评判,成为汽车工程领域的一个热点研究课题。现阶段设计研发人员对于纯电动汽车产品可靠性的评价方法,大多采用基于故障数据的判定方法,该方法工作周期较长、数据采集精确度低、数据采集工作量大,不能精确而清晰地评价纯电动汽车产品可靠性水平。动力性能是汽车产品最基本也是最重要的特性特点,是汽车整车性能一个非常直观的体现,便于观测且参数测量准确无较大误差。因此,本文从纯电动汽车的动力性能入手,基于动力性能参数指标,运用加权评价方法,构建起一种可靠性评价模型,旨在通过纯电动汽车在动力性能上的表现反映其整车系统的可靠性水平,找到纯电动汽车产品动力性能与可靠性之间的联系。有利于设计研发人员通过完善产品动力系统的设计,从而改善产品动力性能水平,以此提高系统可靠性水平。本文将对动力性能三大指标——最高车速、加速时间和爬坡能力进行描述和介绍,再基于动力性能特点对纯电动汽车产品的可靠性评价模型进行构建,要求分别根据最高车速、加速时间和最大爬坡度三种参数指标作为模型的核心进行综合评判。每一种动力性能参数指标在车辆的实际测试时所受到的影响因素都不尽相同,各个影响因素占有的地位也不一样,因此引入能够体现各因素在评价中不同地位和作用的加权系数,使得评价模型的构建更加合理,这就是以加权评价方法为主题的可靠性评价模型。该可靠性评价模型受权重和指示值的影响,作用在于:可以用来协调不同单位或量纲的评价因子;反映不同影响因素的重要程度;对每个指示值的评价程度进行协调。文章对最高车速性能指标的可靠性评价模型进行分析。影响最高车速的主要因素是车辆动力系统的设计、行驶路况、自身载重以及周边环境,对于不同的电动汽车车型来说在最高车速测试时的所需时间也是不一样的,结合以上几个因素,根据QC/T900-1997《汽车整车产品质量检验方法》和GB/T12544《最高车速评定依据》确定各因素的加权系数,得到基于最高车速影响因素可靠性评价表,并确定各个影响因素的加权系数。确定各个影响因素的加权系数之后,要对纯电动汽车最高车速性能试验时这些因素的状态进行一个定性的描述,进一步了解这些因素的特点,以便于研发和设计人员认识到影响因素如何对系统可靠性产生影响,为后续可靠性设计上的优化和一系列可能发生故障的预计措施提供输入。接下来的工作是确定加权评价方法因素指示值,这里运用专家评分的方法为特定状态下的最高车速影响因素进行打分,分数越高表明可靠性程度越好。当得出各项加权系数和所对应的指示值后,由公式1即可算出当前纯电动汽车产品的可靠性综合分数,而经过实际动力性能试验也可测得在规定时间或里程(30min或1km)、规定条件下的最高车速指标值。将可靠性综合分数与事先按照标准和行业规定所确定的可靠性分段评级区间相对应,即可获得在该最高车速条件下,受试纯电动汽车的整车系统可靠性水平,最终评价出产品可靠性性能的优劣程度。而对于加速时间和最大爬坡度两大动力性能指标,构建评价模型的方法与上文类似,关键是把握影响动力性能的因素,通过对因素的加权评价和实际测量出的动力性能指标结果,对整车可靠性水平进行宏观的认识。最后通过工程实例分析,以最高车速性能指标为例,运用可靠性加权评价模型进行整车系统可靠性水平评价。对新能源汽车产品可靠性设计工作起到指导作用,在可靠性评价方法研究中也有一定的实际意义。今后的研究中,可从如何在设计中提出改进措施和挖掘预防原因等方面深入优化模型。 【作者单位】：北京航空航天大学可靠性与系统工程学院
【关键词】：纯电动汽车 可靠性评价模型 动力性能参数 加权评分方法
【分类号】：U469.72;F426.471
【正文快照】： 基于动力性能的纯电动汽车可靠性加权评价方法@杨欣磊$北京航空航天大学可靠性与系统工程学院!北京100191 @章文晋$北京航空航天大学可靠性与系统工程学院!北京100191纯电动汽车作为最典型的新能源汽车产品,与传统燃油汽车相比,具有无噪音、低排放、能源效率高、结构简单易

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