汽車電器系統振動可靠性試驗系統的研究與開發

摘 要：本文就汽車電器系統振動可靠性試驗系統研究的重要性進行闡述，并對試驗系統的工作原理進行分析，對系統的結構進行分析，及對汽車電器系統振動可靠性試驗系統軟件的開發環境及開發步驟進行研究，以減

少汽車電器在工作時出現故障的頻率。關鍵詞：汽車電器系統；振動可靠性；軟件開發

1 前言

隨著國家經濟的快速發展，汽車業發展越來越發達，汽車的市場需求量逐年增加。汽車的安全性及質量是人們關注的重點問題。汽車電器作為汽車中的重要組成部分，對其系統振動可靠性的試驗系統研究有重要意義。通過對系統的研究及軟件開發的探討，可避免汽車電器在工作時出現故障，提高汽車電器的質量，提高汽車的質量，間接拉動我國經濟的增長。

2 汽車電器系統振動可靠性試驗系統研究的重要性

汽車的電器系統振動的可靠性實驗研究對汽車有重要意義，汽車出現故障的原因眾多，其中由于汽車電器及其電子系統出現故障占總故障比重較高，且該比例以逐年遞增的趨勢發展。為我國的汽車安全和汽車電器發展帶來了不良影響。汽車電器的市場需求量隨著汽車行業的發展越來越多，對汽車電器的使用也越來越多。由于汽車在工作時，路面的激勵和汽車發動機的振動使得汽車電器易出現故障。對汽車電器系統振動可靠性的研究有重要意義，傳統的對汽車電器系統振動的可靠性的試驗方法是人工進行值守，并對相關數據進行紀律進行分析并得出結論的方法。對汽車電器系統振動可靠性試驗系統的研究與開發，有助于提高汽車電器的質量，減少汽車因汽車電器出現故障現象的發生。

3 汽車電器系統振動可靠性試驗系統的工作原理

3.1 可靠性系統的設計思路

對汽車電器系統振動可靠性試驗系統的研究與開發可根據汽車電器在工作時的電壓、電流及其他相關數據進行測量、跟蹤記錄，再通過對數據的分析來測試設計軟件的應用可行性，且可檢驗出軟件中存在的問題，做出診斷并進行系統完善。

由于汽車電器振動系統較復雜，其測試系統也較復雜，在汽車電器振動可靠性試驗系統的設計上采用了 UUT（Unit Under Test）進行分類規劃，其有眾多優點。第一，汽車電器系統的內部電路多為并聯模式，將每個電路作為一個UUT測試單元進行測試，則整個汽車電器就是一個大的UUT系統[1]。第二，汽車電器的種類眾多，但工作模式和發生故障的形式都較為相似，可將眾多的汽車電器分類為多個UUT單元，如可劃分為電機、燈具等幾個模塊。第三，UUT系統由于可對其進行分類，而不單一針對每個UUT進行測試研究，使得測試系統復雜性降低，提高了測試的效率。

3.2 參數測量

在對汽車電器進行可靠性測試的過程中，要對被測試的各種電器進行全程的監控，不僅要在每個測試節點獲得對其進行完整的測試，獲得測試數據，還要保證系統的完好，不被損壞。且信號 I/O接口連接必須完整，可承受高強度的測試。以UUT劃分的分類，對汽車電器的各類實用連接器作為測試的信息接收口，并使用采取數據的連接電路對信號進行采集。

4 系統測試儀的概述

汽車電器系統可靠性試驗系統是以LXI（LAN Xtensions Instrumentation）為測量基礎平臺。LXI是一種自動化對相關設備進行測試的平臺，由于其體積小、處理速度快、成本低等優點多被采用。LXI測量平臺包括幾個部分，一是主控制器，主控制器是整個系統的核心，工控機為LXI測量系統的主控制器，工控機通過LAN網絡運行對系統的每個模塊進行控制，實現數據的搜集、整理、儲存、顯示等工作，是測量系統的重要組成部分。二是虛擬儀器部分，其由多個部分組成，有測試主機、多路轉換器、抖動測量、D/A轉換及數字示波器。測試主機主要負責通過LAN網絡接受計算機數據[2]。多路轉換器是以直流模擬信號，用DMM分時測量的方法進行測量。抖動測量是對電路中瞬間變化的狀態進行測量。D/A轉換是為測試系統提供驅動信號。數字示波器是通過主機與計算機進行數據交換后，通過測量通道對信號進行搜集和虛擬示波。

5 汽車電器系統振動可靠性試驗系統相關軟件的設計與開發

5.1 試驗系統軟件開發環境

汽車電器的振動試驗測試系統軟件開發環境是試驗系統軟件開發過程中的重點，汽車電器振動系統試驗系統以LabWindows/CVI為軟件開發的平臺。該平臺采用交互式的編程方法和函數庫，對數據的處理提供了極大的方便，且數據人員采集數據效率迅速，且為軟件開發的監控帶來了便捷，是汽車電器振動系統試驗系統的經常采用的平臺。

5.2 多線程技術

Windows操作系統的實時性較弱，是采用線程的優先級來進行搶先。該操作系統是通過線程的優先級來制定測量的順序，優化了測試過程，實現該系統操作的實時性。操作系統的實時性是測試系統的重點，實時性低會造成不能及時對數據進行處理和測量，降低了測量系統的效率。測試系統對系統控制、數據的采集、數據的呈現及數據的分析功能都有較高要求并要求同時完成。通過Lab Windows/CVI多線程相關技術可使上述各項要求同時完成，實現系統的實時性。該操作系統將界面控制作為主線程，以其為主向其他線程進行控制指令的傳輸，控制其他線程，并能在第一時間對系統的額操作做出相應，進行數據的采集、數據顯示及故障診斷等操作。

5.3 故障診斷

故障診斷是以故障發生的原因函數A和故障的特征函數X及決策規則E為基礎，由于三者的關系呈布爾函數關系。診斷便可以三者關系為基礎，從已知函數X、E算出A函數，其工作原理是對UUT系統的6個二單元部分進行監控，并針對每個UUT類抗性單元進行故障識別，其中包括三點[3]。第一，以UUT的類型單元為基礎，針對每個類型單元進行故障的檢測，得出故障原因函數A。第二，對電路中的I、U、f等物理元素進行測量，得出故障特征函數。第三，以邏輯判斷為基礎，建立與A、X函數相對應的故障決策規則函數E，并對三者進行計算，實現故障診斷。

6 結語

綜上所述，通過對汽車電器振動系統試驗系統進行分析，得知試驗系統的工作原

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理，有UUT設計系統和參數測量兩個部分。對系統結構也進行分析，包括測試主機、多路轉換器、抖動測量、D/A轉換等結構。對試驗系統軟件開發進行開發環境研究、多線程技術研究及故障診斷研究，使得對汽車電器振動系統可靠性進行良好的檢測，并通過改善提高汽車電器振動系統的穩定性和質量。

參考文獻：

[1]鄒喜紅，楊真亮，袁冬梅，趙秋林，余勇 .DCT關鍵零部件道路模擬加速可靠性試驗方法的研究 [J].汽車工程，2016，06：783-790.

[2]孫豐超，張艷楠，王春芝，汪振興，孟胥里 .整車電器盒安全驗證試驗方法的研究 [J].汽車實用技術，2016，07：171-177.

[3]符賽，王召斌，尚尚 .繼電器貯存失效機理及可靠性試驗方法綜述 [J].電器與能效管理技術，2016，16：13-19.