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汽车电器系统振动可靠性试验系统和开发

李晓丽

瑞安市质量技术监督检测院　浙江省温州市　325204

摘　要：本文就汽车电器系统振动可靠性试验系统研究的重要性进行阐述,并对试验系统的工作原理进行分析,对系统的结构进行分析,及对汽车电器系统振动可靠性试验系统软件的开发环境及开发步骤进行研究,以减少汽车电器在工作时出现故障的频率.

关键词：汽车电器系统；振动可靠性；软件开发

1　前言

随着国家经济的快速发展,汽车业发展越来越发达,汽车的市场需求量逐年增加.汽车的安全性及质量是人们关注的重点问题.汽车电器作为汽车中的重要组成部分,对其系统振动可靠性的试验系统研究有重要意义.通过对系统的研究及软件开发的探讨,可避免汽车电器在工作时出现故障,提高汽车电器的质量,提高汽车的质量,间接拉动我国经济的增长.

2　汽车电器系统振动可靠性试验系统研究的重要性

汽车的电器系统振动的可靠性实验研究对汽车有重要意义,汽车出现故障的原因众多,其中由于汽车电器及其电子系统出现故障占总故障比重较高,且该比例以逐年递增的趋势发展.为我国的汽车安全和汽车电器发展带来了不良影响.汽车电器的市场需求量随着汽车行业的发展越来越多,对汽车电器的使用也越来越多.由于汽车在工作时,路面的激励和汽车发动机的振动使得汽车电器易出现故障.对汽车电器系统振动可靠性的研究有重要意义,传统的对汽车电器系统振动的可靠性的试验方法是人工进行值守,并对相关数据进行纪律进行分析并得出结论的方法.对汽车电器系统振动可靠性试验系统的研究与开发,有助于提高汽车电器的质量,减少汽车因汽车电器出现故障现象的发生.

3　汽车电器系统振动可靠性试验系统的工作原理

3.1　可靠性系统的设计思路

对汽车电器系统振动可靠性试验系统的研究与开发可根据汽车电器在工作时的电压、电流及其他相关数据进行测量、跟踪记录,再通过对数据的分析来测试设计软件的应用可行性,且可检验出软件中存在的问题,做出诊断并进行系统完善.

由于汽车电器振动系统较复杂,其测试系统也较复杂,在汽车电器振动可靠性试验系统的设计上采用了UUT（Unit Under Test）进行分类规划,其有众多优点.第一,汽车电器系统的内部电路多为并联模式,将每个电路作为一个UUT测试单元进行测试,则整个汽车电器就是一个大的UUT系统[1].第二,汽车电器的种类众多,但工作模式和发生故障的形式都较为相似,可将众多的汽车电器分类为多个UUT单元,如可划分为电机、灯具等几个模块.第三,UUT系统由于可对其进行分类,而不单一针对每个UUT进行测试研究,使得测试系统复杂性降低,提高了测试的效率.

3.2　参数测量

在对汽车电器进行可靠性测试的过程中,要对被测试的各种电器进行全程的监控,不仅要在每个测试节点获得对其进行完整的测试,获得测试数据,还要保证系统的完好,不被损坏.且信号I/O接口连接必须完整,可承受高强度的测试.以UUT划分的分类,对汽车电器的各类实用连接器作为测试的信息接收口,并使用采取数据的连接电路对信号进行采集.

4　系统测试仪的概述

汽车电器系统可靠性试验系统是以LXI（LAN Xtensions Instrumentation）为测量基础平台.LXI是一种自动化对相关设备进行测试的平台,由于其体积小、处理速度快、成本低等优点多被采用.LXI测量平台包括几个部分,一是主控制器,主控制器是整个系统的核心,工控机为LXI测量系统的主控制器,工控机通过LAN网络运行对系统的每个模块进行控制,实现数据的搜集、整理、储存、显示等工作,是测量系统的重要组成部分.二是虚拟仪器部分,其由多个部分组成,有测试主机、多路转换器、抖动测量、D/A转换及数字示波器.测试主机主要负责通过LAN网络接受计算机数据[2].多路转换器是以直流模拟信号,用DMM分时测量的方法进行测量.抖动测量是对电路中瞬间变化的状态进行测量.D/A转换是为测试系统提供驱动信号.数字示波器是通过主机与计算机进行数据交换后,通过测量通道对信号进行搜集和虚拟示波.

5　汽车电器系统振动可靠性试验系统相关软件的设计与开发

5.1　试验系统软件开发环境

汽车电器的振动试验测试系统软件开发环境是试验系统软件开发过程中的重点,汽车电器振动系统试验系统以LabWindows/CVI为软件开发的平台.该平台采用交互式的编程方法和函数库,对数据的处理提供了极大的方便,且数据人员采集数据效率迅速,且为软件开发的监控带来了便捷,是汽车电器振动系统试验系统的经常采用的平台.

5.2　多线程技术

Windows操作系统的实时性较弱,是采用线程的优先级来进行抢先.该操作系统是通过线程的优先级来制定测量的顺序,优化了测试过程,实现该系统操作的实时性.操作系统的实时性是测试系统的重点,实时性低会造成不能及时对数据进行处理和测量,降低了测量系统的效率.测试系统对系统控制、数据的采集、数据的呈现及数据的分析功能都有较高要求并要求同时完成.通过LabWindows/CVI多线程相关技术可使上述各项要求同时完成,实现系统的实时性.该操作系统将界面控制作为主线程,以其为主向其他线程进行控制指令的传输,控制其他线程,并能在第一时间对系统的额操作做出相应,进行数据的采集、数据显示及故障诊断等操作.

5.3　故障诊断

故障诊断是以故障发生的原因函数A和故障的特征函数X及决策规则E为基础,由于三者的关系呈布尔函数关系.诊断便可以三者关系为基础,从已知函数X、E算出A函数,其工作原理是对UUT系统的6个二单元部分进行监控,并针对每个UUT类抗性单元进行故障识别,其中包括三点[3].第一,以UUT的类型单元为基础,针对每个类型单元进行故障的检测,得出故障原因函数A.第二,对电路中的I、U、f等物理元素进行测量,得出故障特征函数.第三,以逻辑判断为基础,建立与A、X函数相对应的故障决策规则函数E,并对三者进行计算,实现故障诊断.

6　结语

综上所述,通过对汽车电器振动系统试验系统进行分析,得知试验系统的工作原理,有UUT设计系统和参数测量两个部分.对系统结构也进行分析,包括测试主机、多路转换器、抖动测量、D/A转换等结构.对试验系统软件开发进行开发环境研究、多线程技术研究及故障诊断研究,使得对汽车电器振动系统可靠性进行良好的检测,并通过改善提高汽车电器振动系统的稳定性和质量.

参考文献：

[1] 邹喜红,杨真亮,袁冬梅,赵秋林,余勇.DCT关键零部件道路模拟加速可靠性试验方法的研究[J]. 汽车工程,2016,06：783-790.

[2] 孙丰超,张艳楠,王春芝,汪振兴,孟胥里. 整车电器盒安全验证试验方法的研究[J]. 汽车实用技术,2016,07：171-177.

[3] 符赛,王召斌,尚尚. 继电器贮存失效机理及可靠性试验方法综述[J]. 电器与能效管理技术,2016,16：13-19.

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