試論汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

彭立,辛強(qiáng)

(1.中汽檢測(cè)技術(shù)有限公司，廣東廣州 510535;2.中國(guó)汽車零部件工業(yè)有限公司，北京 100083)

0 引言

在日常運(yùn)行過程中，汽車往往處于比較復(fù)雜的環(huán)境中，因此需要在機(jī)械、化學(xué)和氣候等不同環(huán)境下對(duì)汽車電子產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行測(cè)試[1]。通常情況下，汽車電子標(biāo)準(zhǔn)的范圍涵蓋了電氣和電子環(huán)境設(shè)備、電磁抗干擾能力等多方面內(nèi)容，因此汽車電子產(chǎn)品除了要滿足基本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)之外，還要切實(shí)提升自身工作性能，只有這樣才能充分滿足汽車的運(yùn)行條件和基本要求[2]。還有供電輸出系統(tǒng)存在較強(qiáng)復(fù)雜性，除了會(huì)涉及大電流的馬達(dá)和電磁閥，還會(huì)關(guān)系到其他重要的電子產(chǎn)品，供電電壓在完成通電工作后，大電壓的脈沖作用也容易引發(fā)產(chǎn)品損壞。因此這類電子產(chǎn)品能否適應(yīng)電壓變化，也將直接影響汽車安全運(yùn)行和使用。目前，針對(duì)這些問題的研究并不全面，致使我國(guó)汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試工作始終存在不完善情況，不利于汽車行業(yè)的健全和穩(wěn)定發(fā)展。為此，本文作者將以汽車電子產(chǎn)品作為研究對(duì)象，進(jìn)一步分析了汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

1 使用環(huán)境對(duì)汽車電子產(chǎn)品的影響分析

不同環(huán)境是當(dāng)前汽車電子部件在實(shí)際應(yīng)用中最需要應(yīng)對(duì)的主要問題。汽車電子產(chǎn)品環(huán)境往往會(huì)由于汽車的運(yùn)動(dòng)發(fā)生不同程度改變，同樣，這也對(duì)汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境要求提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，所以汽車電子產(chǎn)品必須經(jīng)過嚴(yán)格的環(huán)境可靠性測(cè)試，才能確保在極端氣候下不會(huì)出現(xiàn)問題。首先，要考慮地理和氣候環(huán)境的影響[3]。汽車當(dāng)前已經(jīng)成為群眾主要的出行交通工具，這也意味著汽車隨時(shí)會(huì)受到當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境和氣候變化的影響。地理環(huán)境往往受到當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的直接影響，不會(huì)輕易出現(xiàn)變化；氣候環(huán)境則是根據(jù)不同的季節(jié)會(huì)產(chǎn)生不同的變化。因此，汽車電子產(chǎn)品在測(cè)試過程中需要以模擬氣候環(huán)境變化作為重點(diǎn)，比如模仿雨雪天氣、揚(yáng)塵天氣等等。其次，要考慮車輛類型的影響。不同類型車輛的工作環(huán)境對(duì)環(huán)境適應(yīng)性往往也會(huì)存在較大差異，所以在進(jìn)行車輛測(cè)試的過程中也要加強(qiáng)對(duì)汽車種類和性能的有效分析。況且不同汽車型號(hào)對(duì)道路的條件也有差異性要求，這也會(huì)在一定程度上影響電子產(chǎn)品的使用。最后，要考慮電子產(chǎn)品使用周期的影響。從汽車電子產(chǎn)品的生產(chǎn)到后續(xù)應(yīng)用，往往需要經(jīng)歷一個(gè)固定的流程。在進(jìn)行項(xiàng)目操作環(huán)境中，不同的外部環(huán)境也將對(duì)電子產(chǎn)品產(chǎn)生不同的影響。這就要求汽車電子產(chǎn)品必須具備中間流程變化的承受和適應(yīng)能力[4]。

2 汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與對(duì)策

2.1 汽車電子產(chǎn)品劃分標(biāo)準(zhǔn)的明確

在進(jìn)行汽車電子產(chǎn)品研發(fā)過程中，需要加強(qiáng)對(duì)多方面因素和標(biāo)準(zhǔn)的研究，這也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品針對(duì)性定制的重要基礎(chǔ)。從產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看，除了要滿足大量傳感器、功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)之外，還要滿足多個(gè)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)等等。在對(duì)報(bào)警環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)過程中，還要對(duì)電子控制系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)環(huán)境可靠性測(cè)試和電磁抗干擾測(cè)試的有機(jī)結(jié)合，最終按照電子抗干擾標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)[5]。

汽車電子產(chǎn)品可以分為車載系統(tǒng)和非車載系統(tǒng)，不同的產(chǎn)品在接受不同環(huán)境可靠性測(cè)試過程中參照的標(biāo)準(zhǔn)也有明顯差異性。最常見的車載系統(tǒng)主要指的就是車輛音響或是導(dǎo)航系統(tǒng)，而非車載主要指的就是發(fā)動(dòng)機(jī)、車身電子控制系統(tǒng)和分布式控制單元的電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等等。在對(duì)電子產(chǎn)品種類進(jìn)行明確后，工作人員就需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的確認(rèn)，通過數(shù)據(jù)分析和問題研究對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行有效性分析。

2.2 汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試的類型

在開展汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試時(shí)，往往需要進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)，比如耐久性實(shí)驗(yàn)、防塵放水實(shí)驗(yàn)、振動(dòng)實(shí)驗(yàn)等等，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以作為汽車電子產(chǎn)品性能的審核依據(jù)，在對(duì)產(chǎn)品特性進(jìn)行確認(rèn)的過程中，還能進(jìn)一步判斷汽車電子產(chǎn)品是否能滿足工作應(yīng)用要求。

由于汽車在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)遇到不同的環(huán)境變化，最常見的可預(yù)期性因素為溫度變化、降水變化、海拔變化等等，所以實(shí)際工作中更需要加強(qiáng)對(duì)這類實(shí)驗(yàn)因素的關(guān)注。此外，車輛類型和設(shè)計(jì)也是當(dāng)前汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試的考慮因素。比如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)類型、排氣量和供電電壓等。只有這些內(nèi)容完成可靠性實(shí)驗(yàn)并滿足實(shí)驗(yàn)要求后，才能在實(shí)際車輛應(yīng)用中更好地滿足不同環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和要求[6]。

汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試的類型主要有：(1)供電環(huán)境測(cè)試。所謂供電環(huán)境測(cè)試主要指的就是直流電壓、過電電壓和供電電壓的變化，不僅要在開路狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，還要進(jìn)行短路保護(hù)測(cè)試，確保裝置電磁兼容性等環(huán)節(jié)不會(huì)因?yàn)楣╇娮兓艿接绊憽?2)機(jī)械環(huán)境測(cè)試。機(jī)械環(huán)境測(cè)試主要指的就是在機(jī)械性沖擊下對(duì)汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，分析其可能受到的影響，在人工模擬振動(dòng)和自由落體等機(jī)械測(cè)試環(huán)節(jié)中，對(duì)不同位置的車載電子產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。(3)氣候環(huán)境測(cè)試。根據(jù)氣候環(huán)境變化開展測(cè)試就是通過對(duì)氣候變化的模擬，對(duì)不同環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如冰水測(cè)試、濕熱循環(huán)測(cè)試等等。(4)化學(xué)環(huán)境測(cè)試。所謂化學(xué)環(huán)境測(cè)試指的就是對(duì)電子產(chǎn)品接觸化學(xué)物質(zhì)的情況進(jìn)行模擬，從而對(duì)產(chǎn)品化學(xué)抗腐蝕性進(jìn)行研究。(5)設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量測(cè)試。最開始這種方法主要應(yīng)用于美國(guó)電子產(chǎn)品測(cè)試領(lǐng)域中，和我國(guó)傳統(tǒng)測(cè)試方法相比，該測(cè)試方式的便捷性和效率性更強(qiáng)，大大縮短了汽車電子產(chǎn)品可靠性的測(cè)試時(shí)間。當(dāng)前，設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量測(cè)試已經(jīng)在各個(gè)汽車行業(yè)生產(chǎn)中得到了穩(wěn)定的發(fā)展，是現(xiàn)階段汽車電子制造過程中不可忽視的重要測(cè)試環(huán)節(jié)[7]。

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

在對(duì)汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行落實(shí)的過程中，我國(guó)對(duì)其測(cè)試內(nèi)容也進(jìn)行了嚴(yán)格標(biāo)注，比如《道路車輛電子產(chǎn)品環(huán)境實(shí)驗(yàn)》中明確提出，要嚴(yán)格遵循ISO16750標(biāo)準(zhǔn)開展工作，在這一標(biāo)準(zhǔn)中重點(diǎn)完善了道路車輛電子設(shè)備的環(huán)境要求。在這項(xiàng)規(guī)定中還指出了一般規(guī)定、機(jī)械負(fù)荷、化學(xué)負(fù)荷等多個(gè)環(huán)節(jié)，這也要求工作人員在對(duì)汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試環(huán)節(jié)中要嚴(yán)格按照這些理論作為研究基礎(chǔ)，從而根據(jù)汽車電子產(chǎn)品的實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)試。除了要滿足傳統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目之外，還要對(duì)其開展低氣壓試驗(yàn)、霉菌試驗(yàn)和蒸汽清洗試驗(yàn)等等。

主流汽車廠在開展可靠性測(cè)試工作中，越發(fā)認(rèn)識(shí)到了功能狀態(tài)評(píng)估的重要性，比如大眾品牌，就按照汽車電子產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合自身企業(yè)發(fā)展制定了健全的管理標(biāo)準(zhǔn)：在VW8O101電氣電子安裝檢測(cè)和噴涂技術(shù)要求中，就明確規(guī)范了不同層次的功能狀態(tài)要求。比如功能狀態(tài)A指的就是對(duì)所有暴露參數(shù)期間的功能進(jìn)行測(cè)試，保證這項(xiàng)工作的開展能切實(shí)滿足規(guī)定要求，同時(shí)在對(duì)控制器進(jìn)行診斷分析的同時(shí)也不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的記錄條目。在科學(xué)性的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和手段作用下，工作人員可以更為精準(zhǔn)地對(duì)汽車電子產(chǎn)品的狀態(tài)進(jìn)行判斷，只有最終研究滿足運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)才能順利出產(chǎn)[8]。在條件允許的情況下還要對(duì)不同條件下的產(chǎn)品問題進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，比如電子產(chǎn)品老化、龜裂等都是高溫測(cè)試環(huán)節(jié)中電子元件可能發(fā)生的問題。這就需要工作人員在根本環(huán)節(jié)上進(jìn)行測(cè)試全面性的優(yōu)化，最終在科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)現(xiàn)汽車電子產(chǎn)品和汽車使用標(biāo)準(zhǔn)之間的一致性發(fā)展，這也是保障質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平和群眾生活水平全面提升下，汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和群眾生產(chǎn)生活之間的聯(lián)系也越發(fā)緊密，特別是在汽車電子產(chǎn)品不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，汽車電子裝置質(zhì)量更是對(duì)車輛綜合性能產(chǎn)生巨大影響，但是當(dāng)前汽車電子產(chǎn)品的質(zhì)量仍然存在很多不完善的情況。為切實(shí)提升汽車電子產(chǎn)品的質(zhì)量，除了要進(jìn)行性能提升外，還要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境可靠性的測(cè)試，在進(jìn)行電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)工作后，能夠幫助工作人員更為精準(zhǔn)地進(jìn)行汽車電子產(chǎn)品性能完善，最終為產(chǎn)品應(yīng)用和車輛安全提供有效保障。