[发明专利]一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法及系统

权利要求书

1.一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，步骤如下：

1)将目标工况的道路载荷谱按照车速和轮端扭矩分类累计，并转化到目标寿命里程，得到车速-扭矩分布谱；

2)确定车速-扭矩分布谱中每个车速和扭矩段在新产品设计参数下的档位；

3)根据步骤2)确定的档位，计算各扭矩下各个档位的行驶里程，根据各个档位的行驶里程和目标车速，获得各扭矩在目标车速下的使用时间；

4)将步骤3)获得的各扭矩在目标转速下的使用时间向目标扭矩加速并累加，获得新产品参数下的加速载荷谱；

5)根据步骤4)获得的加速载荷谱对新产品进行实验或仿真，对新产品的寿命设计进行指导和验证。

2.根据权利要求1所述的一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，步骤1)的具体步骤为：首先确定车速、扭矩分段的级差，然后按照分好段的车速和扭矩对路谱原始数据进行累计，得到各车速、扭矩条件下的使用时间；最后将得到的各车速、扭矩条件下的使用时间向目标寿命里程转化，得到目标路况、目标里程下的车速-扭矩分布谱。

3.根据权利要求2所述的一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，车速级差为5km/h，扭矩级差为2000Nm。

4.根据权利要求2所述的一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，将得到的各车速、扭矩条件下的使用时间乘以系数向目标寿命里程转化，所述系数的计算公式为：

其中，k为系数，L_o为目标寿命里程，L为路谱采集里程。

5.根据权利要求1所述的一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，步骤2)的具体步骤为：通过电机参数和各档位速比，计算出各档位下的极限扭矩和车速并划分出单一档位覆盖的区域；在单一档位覆盖区域以外，分别计算出对应车速、扭矩条件下，挂入各个档位对应的电机转速和扭矩，然后根据电机效率云图比较各个档位下的电机综合效率，认为该车速、扭矩条件下车辆处于电机效率最高的档位。

6.根据权利要求1所述的一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，步骤3)的具体步骤为：根据车速和使用时间，分别计算出每个扭矩段下各个档位的行驶里程；根据做寿命实验验证或仿真验证时用的电机目标转速，计算出目标车速，然后用各扭矩下的行驶里程除以目标车速，得到各扭矩在目标车速下的使用时间。

7.根据权利要求1所述的一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，步骤4)的具体步骤为：依据等效损伤理论，将每个扭矩段各档位在目标转速下的使用时间向目标扭矩进行加速；按照档位将不同扭矩段下的加速时间累加，得到由真实路谱数据按照新产品参数转化并加速的加速载荷谱。

8.根据权利要求1所述的一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，步骤5)的具体步骤为：根据加速谱结果对新产品进行寿命仿真计算验证，根据仿真结果调整设计参数以满足目标道路载荷谱的损伤需求，调整完毕后再次进行仿真，调整设计参数直至寿命仿真计算结果符合要求。

9.根据权利要求8所述的一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计方法，其特征在于，寿命仿真计算结果符合要求后，还要对仿真计算确认的新产品设计参数设计台架实验进行验证，台架实验通过后，则新产品的寿命设计符合目标工况要求。

10.一种基于道路载荷谱的新能源产品寿命设计系统，其特征在于，包括：

车速-扭矩分布谱提取模块，用于将目标工况的道路载荷谱按照车速和轮端扭矩分类累计，并转化到目标寿命里程；

档位确定模块，用于确定车速-扭矩分布谱中每个车速和扭矩段在新产品设计参数下的档位；

使用时间获得模块，用于根据确定的档位，计算各扭矩下各个档位的行驶里程，根据各个档位的行驶里程和目标车速，获得各扭矩在目标车速下的使用时间；

加速载荷谱获得模块，用于将每个扭矩段各档位在目标转速下的使用时间向目标扭矩加速并累加，得到由真实路谱数据按照新产品参数转化并加速的加速载荷谱；

新产品寿命设计模块，用于根据加速载荷谱对新产品进行实验或仿真，对新产品的寿命设计进行指导和验证。