汽車電子防盜報(bào)警器電路的可靠性設(shè)計(jì)

□杜迎麗

作為人類生產(chǎn)的結(jié)晶，汽車曾被視為極其奢侈的產(chǎn)品，但改革開放以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，人們的物質(zhì)生活條件已經(jīng)得到了巨大的改寫，汽車也在眾多人的消費(fèi)范圍之內(nèi)，并成為廣大人群的代步工具。然而，隨著汽車需求量的大幅上升，專門針對汽車的盜竊案也隨之劇增，實(shí)際情況表明，汽車防盜裝置已經(jīng)是汽車必不可少的重要部件之一。當(dāng)前的汽車雖然多數(shù)都裝置了防盜系統(tǒng)，但設(shè)計(jì)防盜系統(tǒng)依然是防止“汽車整車”的觀念，這種研發(fā)思想顯然已經(jīng)無法滿足實(shí)際需要，因此針對汽車電子防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)十分必要。

一、汽車電子防盜報(bào)警器的發(fā)展歷程概述

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車盜竊技術(shù)與日俱增，已成為全世界汽車領(lǐng)域包括我國在內(nèi)的重要問題。所以，汽車防盜設(shè)計(jì)研究不管是對汽車生產(chǎn)商來說，還是對社會(huì)保險(xiǎn)業(yè)以及個(gè)人來說都具有非常重要的意義與價(jià)值，怎樣研制出更為安全、有效以及可靠性極高的汽車防盜設(shè)備，最大程度地降低車主的財(cái)產(chǎn)損失是當(dāng)前汽車領(lǐng)域應(yīng)該加以解決的迫切問題。針對當(dāng)前世界性的汽車盜竊發(fā)展趨勢，所有的汽車生產(chǎn)商都在努力研發(fā)、改進(jìn)汽車防盜技術(shù)，特別是微電子技術(shù)的大踏步前進(jìn)，更是推動(dòng)著汽車防盜技術(shù)的自動(dòng)化與智能化發(fā)展。截至目前，汽車防盜設(shè)備從最初的機(jī)械控制，發(fā)展到現(xiàn)在運(yùn)用電子密碼、使用遙控呼救、利用信息報(bào)警，早期階段的防盜設(shè)備主要是應(yīng)用在門鎖、窗戶、啟動(dòng)器、供油、制動(dòng)器等聯(lián)鎖器件的控制，同時(shí)還有專為預(yù)防盜竊而設(shè)計(jì)出的專用型套筒扳手。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車防盜設(shè)備可以說是日益進(jìn)步與完善，最主要功能就是防護(hù)車輛，并持續(xù)推出全新的產(chǎn)品?，F(xiàn)代化高科技的快速發(fā)展促使產(chǎn)品的各個(gè)功能不斷強(qiáng)大，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程與生產(chǎn)過程也更為復(fù)雜，這就促使產(chǎn)品的專業(yè)性更為重要，汽車電子防盜報(bào)警器當(dāng)然也包含在內(nèi)。另外，產(chǎn)品的可靠性已經(jīng)成為當(dāng)前測量產(chǎn)品性能及質(zhì)量的核心標(biāo)準(zhǔn)之一，這主要是由于可靠性不但是產(chǎn)品質(zhì)量的反映，更是產(chǎn)品安全性與維護(hù)性等多種性能的代表，因此提升汽車電子防盜報(bào)警器可靠性是增強(qiáng)產(chǎn)品市場競爭力與擴(kuò)大產(chǎn)品市場占有率的重要手段與途徑。

二、汽車電子防盜報(bào)警器電路可靠性設(shè)計(jì)的必要性

汽車電子防盜報(bào)警器對于保護(hù)汽車安全起著至關(guān)重要的作用，其可靠性直接決定著汽車的安全性能。因此，針對汽車防盜報(bào)警器電路的可靠性設(shè)計(jì)研究，可以降低汽車電子防盜報(bào)警器出現(xiàn)問題的幾率，整體提升汽車自身的安全性。下面從五方面具體分析汽車電子防盜報(bào)警器電路可靠性設(shè)計(jì)的必要性:一是能夠預(yù)防發(fā)生故障，特別是降低了誤報(bào)或者被盜等特殊故障發(fā)生的幾率，從而確保汽車的安全與長期的使用時(shí)間。二是能夠從整體上減少電子防盜器的費(fèi)用成本，因?yàn)樘嵘a(chǎn)品的可靠性，就需要質(zhì)量更有保證的元部件，對一些多余功能的部件調(diào)整以及其他部件的可靠性設(shè)計(jì)、研究、實(shí)驗(yàn)等，都需要大量的經(jīng)費(fèi)支撐，因此首先就是在費(fèi)用方面得到保證。但是，產(chǎn)品一旦可靠性得到提升，就能將花費(fèi)在修費(fèi)與停機(jī)檢查費(fèi)用方面的費(fèi)用降到最低。根據(jù)美國某相關(guān)公司的實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在提升汽車可靠性和維修性研制階段所花費(fèi)的每一美元，將會(huì)在之后的使用與后勤方面節(jié)省至少30 美元，即產(chǎn)生30:1 的實(shí)際效益。同時(shí)，可靠性所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益不但表現(xiàn)在未來實(shí)際運(yùn)用方面，而且在研制過程中還會(huì)降低樣機(jī)研制的所需次數(shù)，每減少一個(gè)樣機(jī)，不僅僅能夠節(jié)省很多資金，而且可以節(jié)約大量時(shí)間。三是能夠大大縮減停機(jī)時(shí)間，提升產(chǎn)品的可用率，降低汽車發(fā)生故障或者被盜的概率。四是可以大幅提升產(chǎn)品的可靠性，增強(qiáng)企業(yè)的信譽(yù)，提高市場競爭力，拓展產(chǎn)品的銷路，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。五是可靠性的提升能夠直接降低汽車發(fā)生其他事故的幾率，這樣就能降低因多種事故所造成的費(fèi)用支出，從而避免其他不必要的損失。提升產(chǎn)品的可靠性需要從生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)著手，但最為重要的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，因?yàn)槿狈侠硇缘脑O(shè)計(jì)，如果想在之后的環(huán)節(jié)中加以維修并達(dá)到預(yù)期的可靠性，其幾率微乎其微。所以，產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須具備扎實(shí)的可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識與技能，并能夠運(yùn)用多種方法與手段進(jìn)行設(shè)計(jì)，從多個(gè)途徑尋求產(chǎn)品可靠性的突破。

三、汽車電子電路系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方案

預(yù)計(jì)、分析、分配以及改進(jìn)等一系列產(chǎn)品可靠性研發(fā)活動(dòng)就是所謂的汽車電子電路系統(tǒng)可靠性研發(fā)設(shè)計(jì)，結(jié)合產(chǎn)品技術(shù)文件與圖樣，對汽車某個(gè)電子電路系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行定量設(shè)計(jì)，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)品的可靠性更加穩(wěn)固。這一過程包括確定的可靠性指標(biāo)、構(gòu)建的可靠性模型、預(yù)計(jì)法加速檢驗(yàn)可靠性指標(biāo)、分配的可靠性、分析檢驗(yàn)電路的可靠性、篩選元器件等。

(一)建立可靠性指標(biāo)。我國在1997年加以修訂的《汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定凡是非營運(yùn)類轎車大于等于10年(經(jīng)過申請通過最多研制15年)或者達(dá)到50 萬公里之后要進(jìn)行強(qiáng)制性報(bào)廢，這一規(guī)定可以說是汽車電子電路系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的確定范圍。盡管當(dāng)前新出臺(tái)的汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)有所改動(dòng)，但是此規(guī)定依然是檢測機(jī)車各個(gè)部件功能可靠性指標(biāo)的主要參考。依據(jù)報(bào)廢指定標(biāo)準(zhǔn)的15年計(jì)算，汽車報(bào)廢的時(shí)間長度約為129，600 個(gè)小時(shí)(按照24 小時(shí)/天計(jì)算)，與轎車共計(jì)行駛里程達(dá)到50 萬公里的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，把這兩種汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的大約值視為同等效率，同國軍標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不能低于5，000 千米的汽車電子系統(tǒng)故障發(fā)生的平均間隔里程數(shù)，計(jì)算得出汽車電子系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)即MTBF 是1，296 小時(shí)。

(二)確定可靠性模型。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的最初時(shí)期，通常要依據(jù)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)與其功能，確定具體的可靠性模型，從而為分配可靠性指標(biāo)作準(zhǔn)備。汽車系統(tǒng)一般包括貯備系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)與非貯備系統(tǒng)。其中，貯備系統(tǒng)又分為工作貯備系統(tǒng)與非工作貯備系統(tǒng)，而工作貯備系統(tǒng)又分為并聯(lián)、混聯(lián)與表決這三個(gè)系統(tǒng)，非工作貯備系統(tǒng)又稱之為旁聯(lián)系統(tǒng);而貯備系統(tǒng)就是串聯(lián)系統(tǒng)。對于普通的電子電氣系統(tǒng)，又可分為并聯(lián)系統(tǒng)、串聯(lián)系統(tǒng)與混聯(lián)系統(tǒng)。并根據(jù)具體系統(tǒng)的模塊功能確定框圖與可靠性模型。構(gòu)建汽車電氣系統(tǒng)的可靠性模型的常規(guī)條件是:在整個(gè)汽車電氣系統(tǒng)之中，除去電子的元器件之外，還包括其他部件部分(例如機(jī)械元件、系統(tǒng)軟件、同電子的元器件相關(guān)的PCB 板和連線等)的可靠性都是徹底可靠的;而所有電子元器件的使用時(shí)間則是服從分布的指數(shù)與故障形式的相互獨(dú)立。

(三)分配可靠性指標(biāo)。分配可靠性指標(biāo)就是把各個(gè)系統(tǒng)中的可靠性指標(biāo)依照原有的規(guī)則分配給各個(gè)單元，并把分配所得的結(jié)果當(dāng)做各個(gè)單元可靠性的定量要求通過設(shè)計(jì)加以實(shí)現(xiàn)。實(shí)際操作中的分配可靠性的方法多種多樣，例如評分型的分配閥、層次型分析法以及工程加權(quán)型的分配法等，就當(dāng)前而言，最為簡單且容易操作的方法就是工程加權(quán)型的分配法，并且涵蓋的面積比較廣，因此應(yīng)用愈來愈廣泛。所以，針對汽車電子電路系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)分配也是采用工程加權(quán)型的分配法進(jìn)行的。

四、結(jié)語

總而言之，一旦汽車防盜器產(chǎn)生故障，車主就很有可能遭受損失，或者是出現(xiàn)錯(cuò)誤報(bào)警，從而影響到人們的日常生活，因此必須確保汽車電子報(bào)警器長期無故障的工作。所以，對汽車電子防盜報(bào)警器電路的可靠性設(shè)計(jì)分析與研究擁有很重要的實(shí)際意義。

［1］黃偉，徐榮峰，姚起宏．汽車電子防盜報(bào)警器電路的可靠性設(shè)計(jì)［J］．可靠性設(shè)計(jì)與工藝控制，2007，2

［2］關(guān)義春．可靠性軟件包工具包RELEX7．6 的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程優(yōu)化［J］．電子質(zhì)量，2004，3

［3］賈琳．國家發(fā)布新的《汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》［J］．廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報(bào)，1999，1

［4］雷新．某型號數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品的可靠性預(yù)計(jì)和分配［J］．電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2001，2