汽车产品可靠性试验

王立星 陈帆航 王 波 赵召勇

浙江吉利新能源商用车集团有限公司 浙江 杭州 311228

1 引言

汽车可靠性是汽车产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。含四个因素:对象是汽车、限定条件是规定的条件和规定的时间、内容是规定的功能。规定的条件可以是气象、载荷、速度等，规定的时间可以是时长、里程、频次，规定的功能可以是汽车运输能力、空调制冷或加热能力、也可以是语音识别功能或智能驾驶功能等[1]。可靠性试验就是围绕这几点进行工作。

2 可靠性试验概述

汽车可靠性试验:为了提高或保证汽车产品的可靠性及评价，验证汽车产品的可靠性而进行的关于汽车产品故障及其影响的各种实验[2]。

2.1 试验分类 可靠性试验按试验方式分为虚拟验证及实物验证；按对象分为零件试验、系统试验及整车试验；按场地分为试验室试验、试验场试验和社会道路试验；按试验目的分为耐久试验、寿命试验、特殊环境试验、极限强度试验[3]。

2.2 试验策划 试验策划需包含试验对象、试验目的、场地、人员、费用，并需满足项目开发的周期以及车型开发的验证需求。试验计划需依据项目计划进行分解，此项分解可以结合VTS、SSTS以及CTS的验证需求进行。

3 整车试验

传统汽车主要以机械结构为主，可靠性试验主要是以疲劳耐久验证为主。现代汽车产品，特别是新能源汽车，有很多电器及控制模块，工程开发人员需结合产品特点，适时制定试验规范，总体如下:综合强化路主要验证机械结构；高速路主要验证动力总成或三电；对于软件与控制模块，需要在车辆交付试验前进行全面的标定与功能开发，再在可靠性道路试验过程中予以复现；对于开关、按键类，需依据客户调研来制定疲劳寿命或频次，并融入到日常试验中予以考察。

以一个全新项目为例，阐述可靠性试验内容。竞品车的可靠性试验包含:路谱采集，逆向后进行零部件CAE分析，采集的路谱可作为项目前期开发车型还没有造出来的时候，给CAE进行分析；逆向进行竞品车的零部件CAE分析，是给开发车型做目标参考。开发车型分不同造车阶段有不同的验证内容，半工装车阶段主要进行的有:路谱采集、整车四立柱、车身六自由度、试验场结构耐久、动力总成耐久专项、环境适应性；全工装阶段主要有:综合耐久、误用试验、环境适应性、客户路况，综合耐久一般一个车型需要两台车同时路试、误用试验是模拟客户误操作或者是特殊的极限工况、环境适应性主要是高温/高寒/高湿/高原、客户工况在全工装阶段可安排两三台车进行缩短里程的路试摸底；小批量阶段主要有:综合耐久、客户路况，此阶段主要是质量部门进行可靠性的验证验收；量产阶段主要是进行客户工况路试，此阶段工作可结合客户用车进行。

对于改型类的小项目，应有针对性的制定试验方案。对于性能衰减测试，需在路试开始前及路试完成后(过程按需进行)，进行性能衰减测试，主要测试项目为基本性能主/客观项目。对于不同的项目级别，此项目也需区分对待。待所有试验完成后，再进行试验车辆拆解分析。对于产业化项目，试验验证不是越多越好，如何能够经济有效的验证才是项目团队需要重点关注的点。

4 客户关联

产品验证需能够模拟客户状态下的使用强度，这需要进行客户关联，即需得到充分的验证，又不能过设计；另外，客户关联也要研究客户工况下的失效模式，以避免或尽量减少试验场失效与客户失效的不吻合的状态[4，5，6]。

客户关联的基本步骤如下:

(1)用户调研:包含调查问卷、载荷状态、道路种类、里程、驾驶习惯…；

(2)载荷采集:用户路况、特殊路况、试验场路、雨流计数…；

(3)当量关系:用户道路损伤、试验场损伤、当量关系计算；

(4)技术规范:通过当量关系，判断路试强度是过强还是偏弱，调整路试里程及工况。关联工作的深入开展，还需与CAE分析、试验室试验进行关联。也就是说，通过客户关联将虚拟分析、台架试验、道路试验予以串接起来，使得设计规范有客户可依，并且具有可继承性。

5 试验问题处理

试验过程中，实验人员需要将各类问题或疑似问题记录并通报项目组。针对这些问题的后续处理有如下原则:

(1)项目成员快速反应，支持现场问题排查与解决，减小试验问题对试验进度的影响；

(2)复杂问题临时连线视频会议，对接试验现场，相干人员积极响应；

(3)建立问题处理及上升机制，如明确的问题单点处理、综合性问题专题讨论并明确责任、特殊问题上升汇报、所有问题例会制推进，基本思路是单点处理―小组讨论―例会汇报―QC会议；

(4)问题影响评估:对于故障或失效问题，需评估对产品开发的影响，并确定是否需要增加验证试验或里程；

(5)试验问题等级评估，并录入质量管理系统进行问题解决得推进。

6 总结

常规可靠性试验主要指疲劳耐久试验，随着电器及控制功能的增加，需增加对此类零部件及功能的验证。可靠性试验不是某一个试验，是虚拟验证结合实物试验、零部件试验结合整车试验、道路试验配合各专业模块及各性能试验的综合性试验。通行客户关联，因地制宜制定经济有效的可靠性试验方法，在保证试验验证有效性的前提下，降低对资源的消耗。