汽車產(chǎn)品可靠性試驗

王立星 陳帆航 王 波 趙召勇

浙江吉利新能源商用車集團(tuán)有限公司 浙江 杭州 311228

1 引言

汽車可靠性是汽車產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。含四個因素:對象是汽車、限定條件是規(guī)定的條件和規(guī)定的時間、內(nèi)容是規(guī)定的功能。規(guī)定的條件可以是氣象、載荷、速度等，規(guī)定的時間可以是時長、里程、頻次，規(guī)定的功能可以是汽車運輸能力、空調(diào)制冷或加熱能力、也可以是語音識別功能或智能駕駛功能等[1]?？煽啃栽囼灳褪菄@這幾點進(jìn)行工作。

2 可靠性試驗概述

汽車可靠性試驗:為了提高或保證汽車產(chǎn)品的可靠性及評價，驗證汽車產(chǎn)品的可靠性而進(jìn)行的關(guān)于汽車產(chǎn)品故障及其影響的各種實驗[2]。

2.1 試驗分類 可靠性試驗按試驗方式分為虛擬驗證及實物驗證；按對象分為零件試驗、系統(tǒng)試驗及整車試驗；按場地分為試驗室試驗、試驗場試驗和社會道路試驗；按試驗?zāi)康姆譃槟途迷囼?、壽命試驗、特殊環(huán)境試驗、極限強(qiáng)度試驗[3]。

2.2 試驗策劃 試驗策劃需包含試驗對象、試驗?zāi)康?、場地、人員、費用，并需滿足項目開發(fā)的周期以及車型開發(fā)的驗證需求。試驗計劃需依據(jù)項目計劃進(jìn)行分解，此項分解可以結(jié)合VTS、SSTS以及CTS的驗證需求進(jìn)行。

3 整車試驗

傳統(tǒng)汽車主要以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，可靠性試驗主要是以疲勞耐久驗證為主。現(xiàn)代汽車產(chǎn)品，特別是新能源汽車，有很多電器及控制模塊，工程開發(fā)人員需結(jié)合產(chǎn)品特點，適時制定試驗規(guī)范，總體如下:綜合強(qiáng)化路主要驗證機(jī)械結(jié)構(gòu)；高速路主要驗證動力總成或三電；對于軟件與控制模塊，需要在車輛交付試驗前進(jìn)行全面的標(biāo)定與功能開發(fā)，再在可靠性道路試驗過程中予以復(fù)現(xiàn)；對于開關(guān)、按鍵類，需依據(jù)客戶調(diào)研來制定疲勞壽命或頻次，并融入到日常試驗中予以考察。

以一個全新項目為例，闡述可靠性試驗內(nèi)容。競品車的可靠性試驗包含:路譜采集，逆向后進(jìn)行零部件CAE分析，采集的路譜可作為項目前期開發(fā)車型還沒有造出來的時候，給CAE進(jìn)行分析；逆向進(jìn)行競品車的零部件CAE分析，是給開發(fā)車型做目標(biāo)參考。開發(fā)車型分不同造車階段有不同的驗證內(nèi)容，半工裝車階段主要進(jìn)行的有:路譜采集、整車四立柱、車身六自由度、試驗場結(jié)構(gòu)耐久、動力總成耐久專項、環(huán)境適應(yīng)性；全工裝階段主要有:綜合耐久、誤用試驗、環(huán)境適應(yīng)性、客戶路況，綜合耐久一般一個車型需要兩臺車同時路試、誤用試驗是模擬客戶誤操作或者是特殊的極限工況、環(huán)境適應(yīng)性主要是高溫/高寒/高濕/高原、客戶工況在全工裝階段可安排兩三臺車進(jìn)行縮短里程的路試摸底；小批量階段主要有:綜合耐久、客戶路況，此階段主要是質(zhì)量部門進(jìn)行可靠性的驗證驗收；量產(chǎn)階段主要是進(jìn)行客戶工況路試，此階段工作可結(jié)合客戶用車進(jìn)行。

對于改型類的小項目，應(yīng)有針對性的制定試驗方案。對于性能衰減測試，需在路試開始前及路試完成后(過程按需進(jìn)行)，進(jìn)行性能衰減測試，主要測試項目為基本性能主/客觀項目。對于不同的項目級別，此項目也需區(qū)分對待。待所有試驗完成后，再進(jìn)行試驗車輛拆解分析。對于產(chǎn)業(yè)化項目，試驗驗證不是越多越好，如何能夠經(jīng)濟(jì)有效的驗證才是項目團(tuán)隊需要重點關(guān)注的點。

4 客戶關(guān)聯(lián)

產(chǎn)品驗證需能夠模擬客戶狀態(tài)下的使用強(qiáng)度，這需要進(jìn)行客戶關(guān)聯(lián)，即需得到充分的驗證，又不能過設(shè)計；另外，客戶關(guān)聯(lián)也要研究客戶工況下的失效模式，以避免或盡量減少試驗場失效與客戶失效的不吻合的狀態(tài)[4，5，6]。

客戶關(guān)聯(lián)的基本步驟如下:

(1)用戶調(diào)研:包含調(diào)查問卷、載荷狀態(tài)、道路種類、里程、駕駛習(xí)慣…；

(2)載荷采集:用戶路況、特殊路況、試驗場路、雨流計數(shù)…；

(3)當(dāng)量關(guān)系:用戶道路損傷、試驗場損傷、當(dāng)量關(guān)系計算；

(4)技術(shù)規(guī)范:通過當(dāng)量關(guān)系，判斷路試強(qiáng)度是過強(qiáng)還是偏弱，調(diào)整路試?yán)锍碳肮r。關(guān)聯(lián)工作的深入開展，還需與CAE分析、試驗室試驗進(jìn)行關(guān)聯(lián)。也就是說，通過客戶關(guān)聯(lián)將虛擬分析、臺架試驗、道路試驗予以串接起來，使得設(shè)計規(guī)范有客戶可依，并且具有可繼承性。

5 試驗問題處理

試驗過程中，實驗人員需要將各類問題或疑似問題記錄并通報項目組。針對這些問題的后續(xù)處理有如下原則:

(1)項目成員快速反應(yīng)，支持現(xiàn)場問題排查與解決，減小試驗問題對試驗進(jìn)度的影響；

(2)復(fù)雜問題臨時連線視頻會議，對接試驗現(xiàn)場，相干人員積極響應(yīng)；

(3)建立問題處理及上升機(jī)制，如明確的問題單點處理、綜合性問題專題討論并明確責(zé)任、特殊問題上升匯報、所有問題例會制推進(jìn)，基本思路是單點處理―小組討論―例會匯報―QC會議；

(4)問題影響評估:對于故障或失效問題，需評估對產(chǎn)品開發(fā)的影響，并確定是否需要增加驗證試驗或里程；

(5)試驗問題等級評估，并錄入質(zhì)量管理系統(tǒng)進(jìn)行問題解決得推進(jìn)。

6 總結(jié)

常規(guī)可靠性試驗主要指疲勞耐久試驗，隨著電器及控制功能的增加，需增加對此類零部件及功能的驗證?？煽啃栽囼灢皇悄骋粋€試驗，是虛擬驗證結(jié)合實物試驗、零部件試驗結(jié)合整車試驗、道路試驗配合各專業(yè)模塊及各性能試驗的綜合性試驗。通行客戶關(guān)聯(lián)，因地制宜制定經(jīng)濟(jì)有效的可靠性試驗方法，在保證試驗驗證有效性的前提下，降低對資源的消耗。