汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)的分析探討

廣州廣電計量檢測股份有限公司 陳 寧

汽車電子產(chǎn)品在研發(fā)與測試的過程之中不僅僅需要考察電子產(chǎn)品的應(yīng)用性能，還要確保產(chǎn)品是否能夠適應(yīng)多樣性的環(huán)境，并且在不同的環(huán)境條件之中是否還能夠滿足電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求等，這些都是汽車電子產(chǎn)品可靠性測試中所需要考核的問題。下文就將以可靠性測試流程為著手點(diǎn)，通過闡述試驗標(biāo)準(zhǔn)分析、試驗方案設(shè)計、數(shù)據(jù)管理、試驗數(shù)據(jù)問題分析等多個方面內(nèi)容，去提出合理的建議，以此促進(jìn)汽車電子產(chǎn)品的應(yīng)用與進(jìn)步。

1.汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境可靠性測試的重要意義

汽車在日常運(yùn)行過程之中，會處于相對復(fù)雜的環(huán)境之中，所以要從機(jī)械環(huán)境、氣候環(huán)境以及化學(xué)環(huán)境三個方面進(jìn)行著手，去測試汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境可靠性。一般而言汽車電子標(biāo)準(zhǔn)的范圍主要可以概括為電氣和電子設(shè)備環(huán)境條件、網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議和診斷協(xié)議以及電磁抗干擾性方面的內(nèi)容，汽車電子產(chǎn)品需要在符合我國國行標(biāo)準(zhǔn)的同時，盡可能提升其自身的性能，從而滿足汽車運(yùn)行要求。

比如說汽車的連續(xù)長期震動會造成一部分電子產(chǎn)品的組件引線與附件出現(xiàn)故障，并且不能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的循環(huán)；還有一些電子產(chǎn)品所選擇的材料不能夠適應(yīng)溫度氣候的變化，對于環(huán)境的適應(yīng)性較低，一旦溫度、濕度等出現(xiàn)劇烈變化，就會造成電子元件失靈，不能夠正常工作，出現(xiàn)電子產(chǎn)品的失效件[1]；另外汽車整體來看供電系統(tǒng)輸出是較為復(fù)雜的，不僅僅有大電流的馬達(dá)以及電磁閥，還有其他的電子產(chǎn)品，供電電壓在某一瞬間通電，大電壓脈沖跌落也會造成電子產(chǎn)品一部分損壞，所以這些電子產(chǎn)品是否能夠適應(yīng)這些電壓瞬變的情況，對于電子產(chǎn)品的上市與應(yīng)用而言也是十分重要的。要高度重視汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境的可靠性測試，從而提升其汽車電子產(chǎn)品的基本質(zhì)量，以此促進(jìn)汽車應(yīng)用的多樣性發(fā)展。

2.汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境可靠性測試相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)及具體措施

2.1 明確我國汽車電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際劃分

通常而言我國的汽車電子產(chǎn)品需要考慮到多個方面的標(biāo)準(zhǔn)及因素，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制定，首先從產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)上來看，需要滿足大量的EUC、傳感器、功率半導(dǎo)體器件等組件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，其次從網(wǎng)絡(luò)通訊上來看，也要滿足連接多個控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以及基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)等。在監(jiān)測報警環(huán)節(jié)之中，需要注重電子控制系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)概念，將環(huán)境可靠性測試與電磁抗干擾測試相結(jié)合，根據(jù)電磁抗干擾標(biāo)準(zhǔn)來制定汽車電子產(chǎn)品[2]。

事實(shí)上汽車電子產(chǎn)品在分類上可以分為車載系統(tǒng)與非車載系統(tǒng)，不同的產(chǎn)品在進(jìn)行環(huán)境可靠性測試的過程之中所參照的標(biāo)準(zhǔn)也是不同的；車載系統(tǒng)目前常見的包括多媒體音箱及導(dǎo)航系統(tǒng)，而非車載的則包括機(jī)電結(jié)合的發(fā)電機(jī)、車身控制器、檢測報警的電子控制系統(tǒng)以及有分布式控制單元為基礎(chǔ)構(gòu)造的汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。在明確電子產(chǎn)品種類以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)參考依據(jù)之后，再進(jìn)行實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)分析、方案設(shè)計、負(fù)載箱系統(tǒng)搭建、產(chǎn)品試驗中工況定義、實(shí)驗數(shù)據(jù)管理、試驗實(shí)施現(xiàn)場技術(shù)支持、實(shí)驗數(shù)據(jù)和問題分析以及實(shí)驗流程等環(huán)節(jié)，從而考核汽車電子產(chǎn)品的有效性[3]。

2.2 汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境可靠性測試的主要類別

在汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境可靠性測試時具有較為多樣的實(shí)驗類型，比如耐久實(shí)驗、浸漬實(shí)驗、鹽霧實(shí)驗、防塵防水實(shí)驗、沖擊實(shí)驗、振動實(shí)驗、溫濕循環(huán)實(shí)驗以及高溫低溫實(shí)驗等，這些實(shí)驗類型能夠?qū)τ谄囯娮赢a(chǎn)品的性能進(jìn)行考核，在明確其應(yīng)用特性的同時檢查其汽車電子產(chǎn)品是否能夠滿足應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

因為汽車在運(yùn)行時會產(chǎn)生相應(yīng)的環(huán)境變化，比如可預(yù)期的因素有溫度變化、濕度變化、降水變化、沙塵暴、灰塵、海拔變化等，這些都是進(jìn)行這些實(shí)驗的主要因素，另外車輛的類型與設(shè)計也是汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境可靠性測試的主要參考依據(jù)，例如車輛內(nèi)部的發(fā)動機(jī)類型，使用類型（轎車、越野車等）、發(fā)動機(jī)的綜合排量[4]、道路使用類型、運(yùn)行方式、供電電壓、車輛使用條件、汽油發(fā)動機(jī)等因素都需要考慮在環(huán)境可靠性實(shí)驗之中，因為應(yīng)用到車輛之中，就要求汽車電子產(chǎn)品能夠滿足車輛的使用要求，汽車能夠滿足的環(huán)境條件與環(huán)境要求，汽車電子產(chǎn)品也同樣需要滿足。

2.3 汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)

除了主流車廠在考核汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境可靠性所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)之外，我國對于汽車電子產(chǎn)品也有著對應(yīng)的標(biāo)注，例如《道路車輛電子電氣產(chǎn)品的環(huán)境條件和實(shí)驗》等，即主要采用ISO16750標(biāo)準(zhǔn)，其中重點(diǎn)規(guī)范了道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗的相關(guān)內(nèi)容。其中包含一般規(guī)定、氣候負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷、化學(xué)負(fù)荷、電氣負(fù)荷等多個內(nèi)容，所以在汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定之中，需要以這些標(biāo)準(zhǔn)為理論基礎(chǔ)，然后針對汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行測試，除了上文提到過的傳統(tǒng)試驗之外，還有低氣壓試驗、機(jī)械沖擊試驗、霉菌試驗、蒸汽清洗和高壓噴水試驗等[5]。

主流車廠的可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)中，以大眾汽車品牌舉例，注重了對于功能狀態(tài)的評估，關(guān)于汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)，自己結(jié)合自己品牌的車型發(fā)布了管理標(biāo)準(zhǔn)，即：“VW80101電氣電子安裝部件檢測條件”與“VW TL226汽車內(nèi)飾噴涂件技術(shù)要求”。其中規(guī)范了不同層次的功能狀態(tài)的劃分，比如功能狀態(tài)A就是指試樣的所有功能在暴露于試驗參數(shù)期間以及之后，仍然符合所規(guī)定與要求，并且在使用診斷的控制器時，也沒有出現(xiàn)錯誤的記錄條目。而功能狀態(tài)B則是指的是試樣的所有功能能夠滿足規(guī)定，但是其中的一種或者多種功能存在著偏差，但是實(shí)驗參數(shù)暴露結(jié)束之后，功能又能夠恢復(fù)到狀態(tài)A，這種功能狀態(tài)稱之為B。除此之外還存在著功能狀態(tài)C、功能狀態(tài)D、功能狀態(tài)E等，通過有效的實(shí)驗手段，將汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行狀態(tài)判斷，由此決定其汽車電子產(chǎn)品是否能夠順利出產(chǎn)。從根本上預(yù)測不同條件下產(chǎn)品所可能產(chǎn)生的問題及故障，例如老化、汽化、軟化、龜裂、蒸發(fā)等都是高溫測試之中電子元件較長出現(xiàn)的問題。需要從根本上提升測試的全面性與科學(xué)性，才能夠使得汽車電子產(chǎn)品能夠滿足應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，得到質(zhì)量的認(rèn)證[6]。

3.結(jié)語

目前的汽車電子產(chǎn)品還有很大的質(zhì)量提升空間，需要在提高性能的同時通過環(huán)境可靠性測試，才能夠?qū)崿F(xiàn)投產(chǎn)與應(yīng)用，在經(jīng)過電動電子產(chǎn)品環(huán)境試驗之后，明確汽車電子產(chǎn)品的基本性能，從而保障其產(chǎn)品的應(yīng)用安全與行車安全。

[1]楊曉,羅禮培,梁晶.東風(fēng)重型工程車的電器結(jié)構(gòu)及電路連接[J].汽車與配件,2017(2):59-61.

[2]楊曉,羅禮培,梁晶.大聯(lián)大友尚集團(tuán)推出基于TI技術(shù)的物體(人)感測應(yīng)用解決方案[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2016(6):88-88.

[3]劉建軍,郭育華.SiP封裝傳感器中金絲可靠性設(shè)計與分析[J].電子與封裝,2016(6):14-16,35.

[4]章軍輝,李慶,陳大鵬.一種電動車專家自診斷方法及系統(tǒng)[J].計算機(jī)科學(xué),2016(z1):34-36,72.

[5]董紅,李強(qiáng).電動汽車充電系統(tǒng)電磁兼容與干擾抑制研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2016(14):2907-2907.