[发明专利]一种基于部件和系统试验的汽车自动变速箱可靠性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车自动变速箱研究技术领域，特别是涉及一种基于部件和系统试验的汽车自动变速箱可靠性评估方法。

背景技术

自动变速箱是自动换挡汽车的重要系统之一，用于实现传递动力、换挡变速等功能，主要由液力变矩器、电液操纵装置、齿轮变速机构、换挡离合器等组成。

目前工程研制中对汽车自动变速箱进行可靠性评估时，主要利用自动变速箱系统级产品试验中的故障时间数据，具体方案如下：

(1)收集自动变速箱系统级产品的可靠性试验数据，进行数据处理得到故障间隔时间数据；

(2)假设故障间隔时间服从指数分布，利用数理统计理论中的参数估计方法获得自动变速箱故障间隔时间的分布；

(3)利用故障间隔时间的指数分布函数计算得到额定无故障工作时间下自动变速箱的可靠性评估结果。

上述方案存在以下缺陷：

(1)汽车自动变速箱的价格较昂贵，台架试验的经济成本和时间成本均较高，因此系统级试验的样本量一般较少。仅利用少量样本的系统试验数据进行可靠性评估，结果可信度较低；

(2)在汽车自动变速箱研制过程中，针对液力变矩器、电液操纵装置、齿轮变速机构、换挡离合器等部件开展了大量台架试验，这些部件级产品台架试验中的故障时间数据也与自动变速箱的可靠性水平直接相关。仅利用系统试验中的故障信息，而忽视部件试验中的故障信息进行可靠性评估，不能充分考虑自动变速箱整个研制过程中暴露的全部故障，导致可靠性评估不全面、信息利用率低；

(3)自动速箱中的电液操纵装置、液力变矩器等电子液压类部件的故障间隔时间服从指数分布，而齿轮变速机构、换挡离合器等机械类部件的故障间隔时间一般不服从指数分布，而是服从威布尔分布；仅利用自动变速箱系统级产品的试验数据进行可靠性评估时，假设故障间隔时间服从指数分布，不能反映齿轮变速机构、换挡离合器等机械类部件可靠性问题的特点。

因此，如何设计一种能够综合利用部件试验数据和系统试验数据对汽车自动变速箱进行可靠性评估的方法，以提高汽车自动变速箱可靠性评估的结果可信度和信息利用率，并在更大程度上反映汽车自动变速箱中机械类部件可靠性问题的特点，成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中的缺陷，提供一种能够综合利用部件试验数据和系统试验数据对汽车自动变速箱进行可靠性评估的方法，以提高汽车自动变速箱可靠性评估的结果可信度和信息利用率，并在更大程度上反映汽车自动变速箱中机械类部件可靠性问题的特点。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于部件和系统试验的汽车自动变速箱可靠性评估方法，包括以下步骤：

S1、收集液力变矩器、电液操纵装置、齿轮变速机构、换挡离合器可靠性试验过程中的故障间隔时间数据；

S2、分别对液力变矩器和电液操纵装置的故障间隔时间进行指数分布参数估计，获得液力变矩器和电液操纵装置的故障间隔时间分布函数；分别对齿轮变速机构和换挡离合器的故障间隔时间进行威布尔分布参数估计，获得齿轮变速机构和换挡离合器的故障间隔时间分布函数；

S3、利用S2中得到的液力变矩器、电液操纵装置、齿轮变速机构、换挡离合器的故障间隔时间分布函数计算得到额定无故障工作时间下各部件的可靠度及可靠度置信下限；

S4、将S3中得到的额定无故障工作时间下液力变矩器、电液操纵装置、齿轮变速机构、换挡离合器的可靠度及可靠度置信下限分别折合为各部件的等效成败数据；

S5、按照液力变矩器、电液操纵装置、齿轮变速机构、换挡离合器四个部件串联的方式建立自动变速箱的系统可靠性模型，利用S4中得到的各部件的等效成败型数据计算得到自动变速箱系统的等效成败数据；

S6、根据S5中得到的系统等效成败数据构建Beta分布，并将其做为自动变速箱可靠度的先验分布；

S7、收集自动变速箱系统级产品可靠性试验中的故障间隔时间数据；

S8、假设自动变速箱系统级产品的故障间隔时间服从指数分布，利用参数估计获得自动变速箱故障间隔时间的分布；

S9、利用自动变速箱故障间隔时间的指数分布函数计算得到额定无故障工作时间下自动变速箱系统级产品的可靠度及可靠度置信下限；

S10、将S9中得到的可靠度及可靠度置信下限折合为等效成败数据，并将其做为现场数据；