客车可靠性试验方法对比分析

2022-03-03赵子俊

客车技术与研究 2022年1期

关键词：样车立柱里程

王伟，王超，赵子俊

(扬州亚星客车股份有限公司，江苏扬州 225001)

旅游客车的主要道路工况有高速公路、普通公路、景区道路或山路，这对旅游客车的可靠性要求相对较高。本文针对一款旅游客车新产品开发，分别采用传统路试方法与四立柱振动试验台方法，进行可靠性试验，以验证四立柱振动试验方法替代传统路试方法的可行性。

1 传统路试方法

1.1 试验方案

本文试验车属于在已定型底盘上开发的基础车型，按照文献[3]规定，需做15 000 km的可靠性试验。试验方案见表1。

表1 样车可靠性试验方案

1.2 路试测试结果

客车故障一般分为4类：致命故障、严重故障、一般故障、轻微故障。样车按表1共经过15 160 km可靠性路试，路试秩序为：高速道路、坏路、一般道路，运行时间分别为5 846 min、5 827 min、2 140 min，总时间13 813 min。共发生3次故障，其中轻微故障2次，一般故障1次。轻微故障现象分别为发动机舱灭火弹松脱和暖风水泵出水管渗漏，维修时间共19 min，发生首次轻微故障里程7 123 km；一般故障现象为右前板簧限位块磨损，发生故障里程12 170 km，维修时间35 min。未发生致命故障与严重故障。

1.3 可靠性指标评价

1) 平均故障间隔里程==1×15 160/3=5 053 km。

式中：为试验样车数量，本文为1；为试验运行里程，本文为15 160 km；为试验样车发生故障的总数，本文为3。

式中：为第个试验样车的运行时间，h；为第个试验样车因故障停车时间，h；为试验样车数。

式中：为试验样车发生第类故障总数；为第类故障的当量故障系数，致命故障为100,严重故障为10,一般故障为1,轻微故障为0.2。

式中：为第次故障维修工时，min。

2 四立柱振动试验方法及对比

2.1 路谱采集与迭代修正

采用四立柱振动试验进行客车的可靠性试验：对测试道路路谱进行数据采集与迭代修正，设置驱动信号播放次数，进行循环播放，激励被试车辆。

1) 可靠性路谱采集与修正。利用加速度传感器、数据采集仪得到前后轴4个车轮的振动加速度原始信号，经过滤掉杂波，去除异常信号，并用LMS数据后处理变更采样率模块，将采集仪的2 000 Hz采样频率转换为四立柱振动试验系统识别的500 Hz，得到修正后的目标路谱加速度。以右前轮信号为例，试验中采集到的原始加速度信号与修正后的目标路谱加速度部分数据对比如图1所示。

(a) 原始路谱

2) 四轮信号迭代联调。将上述修正后的目标路谱加速度信号输入到四立柱振动试验系统对被测车辆进行模型辨识，计算出目标路谱加速度信号对应的位移量。然后四立柱作动器通过输入位移量信号来控制4个作动器的动作，并反馈加速度信号来与目标路谱作比较。首先进行第一次试验，观察各个作动器反馈的加速度信号与目标路谱的误差率，若误差率不都在5%以内，则根据该误差率设置补偿增益，得到一组新的位移量数值，再次进行试验，并观察各个作动器反馈的加速度信号与目标路谱的新的误差率。重复上述步骤，直至4个作动器反馈的加速度信号与目标路谱的误差率都控制在5%以内。最终获得四立柱振动试验系统可用的加速度驱动信号。

2.2 四立柱振动测试结果

样车经过9 774 min的四立柱振动试验：等效高速道路10 084 km，用时6 474 min；等效一般道路 2 021 km，用时1 296 min；等效坏路3 123 km，用时 2 004 min；合计等效里程15 228 km。试验过程中共发生3次故障，其中轻微故障2次，一般故障1次，轻微故障现象分别为内饰件松动和倒车影像时有时无，对应首次故障发生时间在测试4 770 min，等效里程 7 432 km；一般故障现象为转向油泵出油口接头渗油，对应发生时间在测试7 440 min，等效里程12 123 km。维修时间共计42 min。振动试验现场如图2所示。