智能电动汽车试验学 课件 第十章 整车可靠性试验

第十章整车可靠性试验CONTENTS目录01

整车可靠性试验02

台架道路模拟试验03

整车道路可靠性行驶试验04

整车地区环境适应性行驶试验整车可靠性试验01导读

汽车可靠性定义汽车在特定环境和时间内执行预定功能的能力，是可靠性核心。

可靠性试验通过寿命试验研究产品可靠性，发展至虚拟仿真和台架模拟测试，优化开发周期。

试验类型涵盖台架模拟、道路行驶及区域环境适应性试验，全面评估汽车性能。学习目标包括台架道路模拟试验掌握利用台架进行道路模拟试验技巧，理解其在车辆测试中的应用。整车可靠性行驶试验熟悉整车道路可靠性的行驶试验流程，确保车辆在不同路况下的稳定性。整车环境适应性试验精通整车环境适应性的行驶试验，确保车辆在各种气候条件下的性能表现。台架道路模拟试验02台架道路模拟试验

台架道路模拟试验有效克服道路试验问题，如要求严、时间紧等，提早参与产品开发，降低风险。

试验时机零部件开发完成后立即开始，随产品推进，从零部件到整车逐步验证，提前发现问题。整车道路模拟试验分类

整车道路模拟试验分类常见类型为二十四通道轴耦合与四通道轮耦合，图10-1展示具体示例，a)轴耦合，b)轮耦合。

二十四通道轴耦合试验车辆拆轮胎总成，用适配夹具和台架稳固；台架每轮心六个作动缸联合驱动，实现六自由度加载测试；可模拟道路激励，提高重复性，成本较高。

四通道轮耦合道路模拟试验车辆置于作动器托盘，限制轮胎水平运动，四作动缸垂直模拟精度高，可用于结构可靠性测试，结合环境舱和消声室评估整车NVH及其他性能。道路模拟试验的一般步骤：数据采集道路模拟试验一般分为：数据采集、数据编辑分析、驱动文件开发、试验运行和试验结果评价五个步骤

道路载荷谱采集试验简介道路载荷谱采集试验用于台架道路模拟试验中采集车辆载荷数据，测试系统由多种传感器组成，通道内容及总数依试验种类而定。

测试系统配置与试验种类1.二十四通道轴耦合道路模拟试验：六分力、加速度、位移、应变等，通道总数＞50个\n2.四通道轮耦合道路模拟试验：加速度、位移等，通道总数＞8个

载荷谱采集方法与数据处理车辆搭载测试系统在公共道路采集关键载荷数据，数据有重复性，采集一定长度后按比例放大，数据需命名记录，所有工况保证3组及以上有效数据以确保一致性。道路模拟试验的一般步骤数据编辑分析对搜集到的路面载荷数据进行去基线漂移、去除毛刺、滤波及裁剪等加工处理，生成符合要求的道路模拟试验信号。道路模拟试验的一般步骤：驱动文件开发

获取频响函数以白噪声为激励输入信号激发台架及车辆系统，测量车辆响应信号，分析输入输出信号谱及互谱数据计算频率响应函数。

获取初始驱动及响应信号利用系统频响函数逆矩阵、期望信号计算道路模拟试验初始驱动信号，施加后获取相应响应信号。道路模拟试验的一般步骤：驱动文件开发迭代及生成驱动文件

驱动文件开发通过迭代调整初始信号，优化响应接近期望，关注特定通道参数，如力、力矩、加速度和位移，直至误差达标生成驱动文件。道路模拟试验的一般步骤

试验运行依据驱动文件，按整车测试工况循环次数启动可靠性试验，实时监控信号限值与减振器温度，信号超许可范围立即检查系统异常。道路模拟试验的一般步骤：试验结果评价

道路模拟试验判断记录车辆故障，统计故障次数、里程、当量故障、行驶里程及平均车速。

试验结果评价转换时间或循环为等效里程，评估试验台架与循环次数或时间相关性。

当量故障数当量故障数是各级故障按危害性系数折算成一般故障的数目，I至IV级系数分别为100、10、1、0.2。

当量故障率当量故障率是当量故障数与总试验里程的比值，单位为次/1000km。

平均首次故障里程平均首次故障里程（MTTFF）为n辆车无故障行驶总里程与可靠性试验车辆数n（统计I、Ⅱ、Ⅲ类故障）的比值。

平均故障间隔里程平均故障间隔里程（MTBF）计算公式中，S为n辆车行驶总里程（km），r为S里程内I、Ⅱ、Ⅲ类故障总数。整车道路可靠性行驶试验03试验重要性

研发关键环节直接关系车辆性能、使用寿命及驾驶者安全。

测试目标确保车辆在各种道路条件下稳定运行。测试内容测试对象涵盖结构性部件、动力传动系统及智能网联系统。测试方法

01综合测试方式结合试验场地与实际道路条件加速测试进程。

02智能网联验证需在复杂公共道路补充验证系统稳定性和安全性。试验场耐久性道路整车道路可靠性试验概述整车道路可靠性试验在试验场耐久性道路进行，模拟公共道路负载振动，通过不同几何特征道路全面验证车辆。典型道路激励类型比利时路、卵石路、振动路：纵侧向垂向激励，<25Hz；扭曲路、住宅路、长波路：车身扭转激励，<1Hz；坑洼路、减速坎：垂纵向和车身弯曲激励，<20Hz；搓板路：纵侧向垂向激励，>25Hz；绳索路：纵侧向垂向激励，<80Hz。测试系统测试系统组成包含数据采集装置，六分力、三向力传感器，加速度、位移传感器及特定零部件传感器，构成全面监测网络。数据采集器道路载荷谱采集试验环境严酷，采集设备需具备足够通道数量、存储容量及较高防尘、防水、抗振性能。六分力传感器轮胎六分力传感器量程宽、适用范围广，可满足不同尺寸轮胎载荷测量。如MSCLW12.8型，适用13～20in轮胎，纵向力和垂向力达55kN，侧向力达30kN，防护等级IP67。加速度传感器道路载荷频率通常低于50Hz，道路载荷谱采集试验倾向使用低频响应佳且对温度变化不敏感的电容式加速度传感器。位移传感器测量轮胎、转向器齿条等部件位移通常使用拉线式或拉杆式位移传感器，并根据动态范围选择合适量程。零部件传感器零部件传感器开发是通过粘贴应变片、组成电桥电路并标定，获取零部件力、力矩和位移等信号的流程。整车可靠性行驶试验方法

整车可靠性行驶试验依据GB/T12678-2021，进行程序化步骤试验，评估汽车道路可靠性。整车可靠性行驶试验方法：试验条件

试验环境常规和加速可靠性行驶试验应考虑多样气象条件，特殊地区或特殊目的汽车试验应在相应环境条件下进行，如高寒、高原、干热或湿热地区等。

试验车辆车辆须满足制造商技术标准。乘用车建议至少3辆测试，商用车和电动汽车数量由制造商定。选车型配置优先考虑代表性配置。整车可靠性行驶试验方法：试验步骤

整车参数测量及调整正式试验前，精准测量车辆整体质量参数，按指南测量调整车轮定位参数，依说明书测量调整关键部件紧固力矩并标识紧固件位置。

磨合行驶新车辆试验前需进行磨合期驾驶，里程不计入正式试验统计，应遵循用户手册推荐要求。整车可靠性行驶试验方法：试验步骤可靠性行驶试验

常规可靠性行驶试验依据用户反馈或车辆日志，试验车辆在多路况下行驶，按比例分配里程，遵循安全驾驶准则，每100公里至少两次全力加速，200米倒车，两次减速30%，山路停车起步，10%夜间行驶。

加速可靠性行驶试验依用户需求或场地标准，设定试验场内各道路类型行驶距离，工况分布，制定驾驶指令，重现不同道路驾驶情况。

车辆日常操作遵循产品手册，执行常规使用检查，确保车辆正常运作，正确使用特有功能如驾驶模式，检查便利设施操作，如车门、天窗、灯光、空调、音响、仪表盘、座椅调整、后视镜、信息娱乐及驾驶辅助系统。整车可靠性行驶试验方法：试验步骤故障的发现、判断和处理

故障识别利用感官及辅助技术，如标签、非破坏性检测，多场景检查，包括接车、停放、行驶中及定期维护，全面诊断车辆状况。故障判断和处理识别后分级故障，立即停车检查，按严重程度评估，记录关键数据，非紧急故障可暂时行驶至维修点。整车可靠性行驶试验方法：试验步骤

维护和修理试验时须按产品手册对车辆维护修理，包括部件紧固、调整、润滑、清洁及更换磨损零件，发现无关故障按流程处理并记录，修理仅限故障直接相关部件。整车可靠性行驶试验方法：试验步骤试验记录

试验准备记录车辆基本信息，包括型号、VIN、动力类型等，填写故障记录表。

行驶数据记录试验中记录车辆编号、日期、气候、温度、行驶时间、里程及油耗。

故障记录详记故障部件、里程、描述、原因分析、影响及维修方法。

维护更换记录每次保养、零件更换或软件更新均需详细记录，标注新件编号或软件版本。

拆检记录试验后按规程拆检主要总成，记录磨损与异常，遵循维修手册指导。整车可靠性行驶试验方法：试验数据处理试验结束后，应进行故障统计和可靠性统计整车可靠性行驶试验方法：试验数据处理故障统计

故障记录原则按车按里程顺序记录，改进未解故障仅计首次，类别取最严重。

故障统计细则同里程多部件故障分记，同部件异类型故障分记，重复故障仅计最严重一次，预试验故障不统计。整车可靠性行驶试验方法：试验数据处理可靠性统计

针对每辆车统计故障发生次数、首次故障里程等数据，按当量故障数等指标整理，计算方法同台架道路模拟试验。整车地区环境适应性行驶试验04整车地区环境适应性行驶试验

试验概述针对特殊气候条件下的可靠性行驶试验，确保汽车性能稳定。

气候区域分类中国典型气候区域有严寒、干热、湿热、高原地区，常用“四高”概括。

高寒地区试验主要环境特点为寒冷、干燥、冰雪，典型故障包括冷起动困难等。

干热地区试验气温高、湿度低、阳光辐射强，会导致水温高、空调制冷效果差等。

湿热地区试验气温高、湿度高、雨量大，易出现金属件锈蚀、非金属件老化等问题。

高原地区试验气压低、气温低、海拔高，主要故障有动力下降、起动异常、制动效果差。整车高寒地区适应性行驶试验

高寒地区的定义汽车测试领域中，高寒地区指最低气温低于-30℃，-20℃以下低温持续超10天，中国主要包括青藏高原、黑龙江北部等区域。

高寒行驶试验目的检验车辆在低温条件下的冷启动、制动效率、供暖除霜、非金属部件及电子元件性能。

汽车高寒试验方法团体标准规定M、N类汽车在-10℃以下进行1万公里高寒道路试验，含城市、乡村、高速公路里程。整车干热地区适应性行驶试验

01干燥气候特点干燥气候年蒸发量超降水量，有晴朗天气多、日晒强、气候干燥、夏季炎热、昼夜温差大、风沙频发的特点。

02干热地区车辆测试干热地区车辆测试关注冷却系统散热、燃油系统稳定性、空调制冷效率、非金属部件耐老化，电动汽车还涉及电池放电性能、电机温度及电池热管理。

03汽车干热可靠性试验汽车行业干热地区适应性行驶可靠性试验含城市、山路、高速、乡村道路工况