[发明专利]汽车传动系统行驶载荷疲劳再现试验方法

摘要

本发明公开了一种汽车传动系统行驶载荷疲劳再现试验方法，步骤如下：（1）在试验场采集变速器输入转矩、驱动轮轴振动加速度和变速器档位信号；（2）获得各档位实际行驶时的期望响应信号；（3）安装传动系统，计算系统的频率响应函数；（4）计算直线激振器和扭转激振器的初始驱动信号；（5）计算误差对应的驱动信号修正量，记录该档位的最终驱动信号；（6）获得各个档位的最终驱动信号；（7）分别以各个档位最终驱动信号为输入，对传动系统进行疲劳耐久性试验。该方法能很好的反映汽车传动系在实车行驶中的载荷，在室内模拟再现出传动系统在实车行驶时的受力情况和疲劳情况，对汽车传动系疲劳寿命在室内进行准确高效的考核。

主权项

1.汽车传动系统行驶载荷疲劳再现试验方法，其特征在于，在该方法中采用了一种汽车传动系统行驶载荷疲劳再现试验系统，该试验系统包括第一直线激振器、第二直线激振器、第一固定支座、第二固定支座、加速度传感器、扭转激振器、扭矩传感器和计算机控制系统；所述第一直线激振器和第二直线激振器竖直设置，在第一直线激振器和第二直线激振器的活塞杆上分别设置一支撑台，每个支撑台上设有一可相对该支撑台水平滑动的支撑滑台，所述第一固定支座竖直固定在第一直线激振器上方的支撑滑台上，所述第二固定支座竖直固定在第二直线激振器上方的支撑滑台上，所述第一固定支座和第二固定支座上均设有加速度传感器，所述扭矩传感器与扭转激振器连接，所述第一直线激振器、第二直线激振器和扭转激振器由计算机控制系统控制，加速度传感器和扭矩传感器采集的信号输入计算机控制系统；该方法包括如下步骤：（1）、在变速器输入轴上安装应变式扭矩传感器，车轮轮轴上安装加速度传感器，在试验场采集变速器输入转矩和输出端的振动加速度，并同时采集变速器档位信号；（2）、根据档位信号，对采集的扭矩信号和加速度信号进行裁剪、剔除奇异项预处理，得到各个档位实际行驶时的期望响应信号，记录该档位实际行驶时的期望响应信号为，为1×3矩阵；（3）、将汽车传动系统安装在汽车传动系统行驶载荷疲劳再现试验系统上，使扭转激振器与变速器的动力输入轴连接，使变速器的长传动半轴与第一固定支座固定连接，变速器的短传动半轴与第二固定支座固定连接，通过计算机控制系统对直线激振器和扭转激振器施加白噪声信号，收集加速度传感器和扭矩传感器的响应信号，按式（1）计算该试验系统的频率响应函数；（1）式中：—白噪声信号的自功率谱密度；—白噪声信号与传感器响应信号之间的互功率谱密度；—加速度传感器和扭矩传感器与直线激振器和扭转激振器之间的频率响应函数，为3×3矩阵；（4）、以该档位实际行驶时的期望响应信号为模拟目标，根据式（2）和（3）计算直线激振器和扭转激振器的初始驱动信号：（2）（3）式中：—的逆矩阵；—期望响应信号的傅里叶变换；—直线激振器和扭转激振器初始驱动信号；—的傅里叶变换；（5）、以初始驱动信号驱动直线激振器和扭转激振器，同时采集加速度传感器和扭矩传感器的响应信号，用式（4）、（5）、（6）和（7）计算时域响应和频域响应加权误差，用式（8）和（9）计算误差对应的驱动信号修正量：（4）（5）（6）（7）（8）（9）式中：—时域响应误差信号；—传感器响应信号的傅里叶变换；—频域响应误差信号；—频域响应误差信号的逆傅里叶变换；—时域响应和频域响应加权误差；—的傅里叶变换；—误差对应驱动信号；—的傅里叶变换；修正驱动信号为；式中为衰减系数，初始值通常取0.5，根据迭代收敛情况适当增大或减小，但必须满足：0＜≤1；以修正驱动信号作为驱动，不断重复本步骤中前面的过程进行迭代，并以式（10）实时计算误差值，当各传感器响应误差≤5%时，记录最终驱动信号，该最终驱动信号即为该档位的最终驱动信号；（10）式中：—第n次迭代误差值；—第n次迭代采集的响应信号；—的傅里叶变换；（6）、重复步骤（4）和步骤（5），对变速器的各个档位实际行驶时的期望响应信号进行模拟迭代，得到各个档位的最终驱动信号；（7）、分别以各个档位最终驱动信号为输入，将变速器固定在相应档位，对传动系统进行疲劳耐久性试验。