基于故障樹的汽車檢測系統(tǒng)可靠性研究

高琰

山東理工職業(yè)學(xué)院

基于故障樹的汽車檢測系統(tǒng)可靠性研究

高琰

山東理工職業(yè)學(xué)院

交通事故的頻頻發(fā)生，使得人們不得不正視汽車的安全性和可靠性問題。而汽車檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，則可以為汽車的安全行駛提供保障。所以，人們對汽車檢測系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求，以便確保自身的生命安全。而建立汽車檢測系統(tǒng)的故障樹，并利用故障樹分析方法完成系統(tǒng)故障的分析，則可以更好的完成系統(tǒng)的可靠性分析。因此，本文對基于故障樹的汽車檢測系統(tǒng)的可靠性問題進(jìn)行了研究，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

故障樹；汽車檢測系統(tǒng)；可靠性

引言

作為一種動態(tài)的可靠性分析方法，利用故障樹分析法可以完成對典型故障的定性分析和定量分析。所以，在汽車檢測系統(tǒng)的可靠性分析的問題上，采用這一方法可以為系統(tǒng)的設(shè)計提供一定的理論依據(jù)，并且能夠使故障的檢查時間得以減少。因此，有關(guān)人員有必要對基于故障樹的汽車檢測系統(tǒng)的可靠性問題展開研究，以便為汽車檢測系統(tǒng)的生產(chǎn)實際和設(shè)計提供一定的參考。

1 汽車檢測系統(tǒng)的故障樹的建立

為了利用故障樹分析法分析汽車檢測系統(tǒng)的可靠性，首先要建立汽車檢測系統(tǒng)的故障樹。具體來講，就是將汽車檢測故障當(dāng)做是一種事件，并根據(jù)故障的原因給出系統(tǒng)故障組合分析的樹狀圖形。而由于汽車檢測系統(tǒng)具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，所以可以重點對故障頻次高的檢測設(shè)備系統(tǒng)和檢測測控系統(tǒng)進(jìn)行分析。

1.1 各級事件的選擇

在建立故障樹之前，首先要確定故障樹的各級事件。而為了全面的對汽車檢測系統(tǒng)的可靠性管理問題進(jìn)行分析，則需要綜合進(jìn)行環(huán)境因素、人為失誤和軟件缺陷的分析。所以，在將汽車檢測系統(tǒng)故障當(dāng)做是故障樹的頂事件的情況下，需要完成對汽車檢測系統(tǒng)的次級事件的細(xì)分。就目前來看，可以將檢測設(shè)備系統(tǒng)故障和測控系統(tǒng)故障當(dāng)做是汽車檢測故障的次級事件[1]。從選擇原則角度來看，需要按照系統(tǒng)故障部位劃分完成次級事件的選取，而次級事件中需要包含影響汽車檢測系統(tǒng)可靠性的重點故障事件，以便為維修人員提供科學(xué)的依據(jù)。

1.2 故障樹的建立

在建立故障樹時，需要按照演繹推理法對故障事件的發(fā)生的原因進(jìn)行分析，以便構(gòu)造出連接故障因果的邏輯結(jié)構(gòu)圖。而在考慮汽車檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點的情況下，則可以使用“與”門、“或”門和故障事件建立故障樹，以便使系統(tǒng)得到合理的簡化。首先，需要將檢測系統(tǒng)逐故障事件當(dāng)做是故障樹的第一級，并將導(dǎo)致故障出現(xiàn)的直接原因當(dāng)做是第二級。而使用相應(yīng)的事件符號，則可以將故障與原因連接起來。其次，可以將導(dǎo)致第二級故障產(chǎn)生的原因當(dāng)做是第三極，并且將其并列在第二級故障事件下面。而采用逐級展開的方式，則可以得出導(dǎo)致故障產(chǎn)生的根本原因，繼而完成故障樹的建立。

2 基于故障樹的汽車檢測系統(tǒng)的可靠性分析

2.1 故障樹的定性分析

在分析汽車檢測系統(tǒng)的可靠性時，需要完成對系統(tǒng)故障樹的定性分析。具體來講，就是分析導(dǎo)致故障樹中的頂事件發(fā)生的最小割集。而分析的目的，則是得出導(dǎo)致故障發(fā)生的故障模式。在得到最小割集后，則可以找出故障的薄弱環(huán)節(jié)，以便進(jìn)行系統(tǒng)的改進(jìn)。而求取最小割集的常用方法為下行法，即從頂事件往下逐級進(jìn)行。在遇到與門時，則將下面的事件并列排列[2]。而在遇到或門時，則將下面的事件依次排列成一列。就目前來看，汽車檢測系統(tǒng)故障樹事件有保險絲熔斷、線路接地不良、設(shè)備線路短路和氣囊損壞等多種故障。而去掉重復(fù)的部分，則可以得出系統(tǒng)的最小割集。

2.2 故障樹的定量分析

完成故障樹的定性分析后，需要對故障樹進(jìn)行定量分析。就目前來看，可以使用最小割集法對汽車檢測系統(tǒng)的故障樹進(jìn)行定量分析。具體來講，就是先完成子系統(tǒng)的定量分析，而后進(jìn)行故障概率模糊數(shù)及其概率重要度的計算。首先，需要分別進(jìn)行檢測設(shè)備系統(tǒng)、軸重制動檢測設(shè)備系統(tǒng)和速度表檢測設(shè)備系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)的次級事件的概率模糊數(shù)的計算。而根據(jù)各事件的模糊概率重要度，則可以完成語言值的評價，并分析出影響系統(tǒng)的主要部位。在可靠性工程中，每個事件對頂事件做出的“貢獻(xiàn)”的大小，即為模糊重要度[3]。而在汽車檢測系統(tǒng)中，排放檢測設(shè)備故障事件具有較高的重要度，所以可以認(rèn)為該故障為影響系統(tǒng)的主要故障。在對故障樹的各次級事件進(jìn)行定量分析時，則可以采用類似的方法完成事件的概率模糊數(shù)的計算。

2.3 系統(tǒng)可靠性分析結(jié)論

在完成汽車檢測系統(tǒng)故障樹的定量分析和定性分析后可以發(fā)現(xiàn)，汽車檢測測控系統(tǒng)具有較高的模糊概率重要度。在測控系統(tǒng)中，底盤測控系統(tǒng)、軸重制動檢測測控系統(tǒng)和懸架間隙檢測測控系統(tǒng)等多個系統(tǒng)的模糊概率重要度是由高到低排列的。相較于測控系統(tǒng)，汽車檢測設(shè)備系統(tǒng)也具有一定的模糊概率重要度。而在這一系統(tǒng)中，懸架間隙檢測設(shè)備系統(tǒng)的模糊概率重要度較高。在故障模式方面，測控系統(tǒng)具有傳感器測控故障、光電開關(guān)損壞、軟件漏洞等多種故障模式。其中，導(dǎo)致傳感器故障的主要原因為傳感器靈敏度和截面符合過大，而導(dǎo)致開關(guān)損壞的原因則為人為損壞。而檢測設(shè)備系統(tǒng)則將出現(xiàn)儀表不工作、零件失效等故障，其本身也是系統(tǒng)故障的多發(fā)部位。在對整個系統(tǒng)故障樹進(jìn)行一級一級分析時，可以清楚了解每個事件對系統(tǒng)整體故障的影響。例如，在三相電缺相時，制動電機(jī)將無法啟動，繼而引起軸重制動檢測設(shè)備系統(tǒng)故障[4]。

結(jié)論

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的數(shù)量也將越來越多。在這種情況下，車輛的可靠性檢測值得進(jìn)一步的加強(qiáng)，以便更好促進(jìn)汽車工業(yè)的發(fā)展。而采用故障樹分析方法對汽車檢測系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，則可以建立汽車檢測故障事件之間的邏輯關(guān)系圖。根據(jù)這一關(guān)系圖，則可以完成對故障發(fā)生的原因組合的確定，繼而為汽車的可靠性檢測工作提供較為科學(xué)的方法。因此，本文對基于故障樹的汽車檢測系統(tǒng)可靠性問題進(jìn)行研究，可以為汽車設(shè)計和檢修提供一定的指導(dǎo)。

[1]洪強(qiáng),梁亮.基于動態(tài)故障樹的汽車制動系統(tǒng)可靠性分析[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗,2009,S1:206-212.

[2]陶勇劍,董德存,任鵬.基于故障樹的系統(tǒng)可靠性估計不確定性分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,01:141-145.

[3]苗明,王真,張樂等.基于故障樹的動臂塔機(jī)液壓頂升系統(tǒng)可靠性仿真分析[J].機(jī)床與液壓,2013,21:175-179+66.

[4]王萍,楊保年.基于故障樹的地鐵車輛客室自動門系統(tǒng)可靠性分析[J].南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2013,02:47-49.