摘 要：本文就汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)研究的重要性進(jìn)行闡述，并對試驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，及對汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)軟件的開發(fā)環(huán)境及開發(fā)步驟進(jìn)行研究，以減

少汽車電器在工作時(shí)出現(xiàn)故障的頻率。關(guān)鍵詞：汽車電器系統(tǒng)；振動(dòng)可靠性；軟件開發(fā)

1 前言

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車業(yè)發(fā)展越來越發(fā)達(dá)，汽車的市場需求量逐年增加。汽車的安全性及質(zhì)量是人們關(guān)注的重點(diǎn)問題。汽車電器作為汽車中的重要組成部分，對其系統(tǒng)振動(dòng)可靠性的試驗(yàn)系統(tǒng)研究有重要意義。通過對系統(tǒng)的研究及軟件開發(fā)的探討，可避免汽車電器在工作時(shí)出現(xiàn)故障，提高汽車電器的質(zhì)量，提高汽車的質(zhì)量，間接拉動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的增長。

2 汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)研究的重要性

汽車的電器系統(tǒng)振動(dòng)的可靠性實(shí)驗(yàn)研究對汽車有重要意義，汽車出現(xiàn)故障的原因眾多，其中由于汽車電器及其電子系統(tǒng)出現(xiàn)故障占總故障比重較高，且該比例以逐年遞增的趨勢發(fā)展。為我國的汽車安全和汽車電器發(fā)展帶來了不良影響。汽車電器的市場需求量隨著汽車行業(yè)的發(fā)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(shí)，路面的激勵(lì)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)使得汽車電器易出現(xiàn)故障。對汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)可靠性的研究有重要意義，傳統(tǒng)的對汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)的可靠性的試驗(yàn)方法是人工進(jìn)行值守，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行紀(jì)律進(jìn)行分析并得出結(jié)論的方法。對汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的研究與開發(fā)，有助于提高汽車電器的質(zhì)量，減少汽車因汽車電器出現(xiàn)故障現(xiàn)象的發(fā)生。

3 汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理

3.1 可靠性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

對汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的研究與開發(fā)可根據(jù)汽車電器在工作時(shí)的電壓、電流及其他相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量、跟蹤記錄，再通過對數(shù)據(jù)的分析來測試設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用可行性，且可檢驗(yàn)出軟件中存在的問題，做出診斷并進(jìn)行系統(tǒng)完善。

由于汽車電器振動(dòng)系統(tǒng)較復(fù)雜，其測試系統(tǒng)也較復(fù)雜，在汽車電器振動(dòng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上采用了 UUT（Unit Under Test）進(jìn)行分類規(guī)劃，其有眾多優(yōu)點(diǎn)。第一，汽車電器系統(tǒng)的內(nèi)部電路多為并聯(lián)模式，將每個(gè)電路作為一個(gè)UUT測試單元進(jìn)行測試，則整個(gè)汽車電器就是一個(gè)大的UUT系統(tǒng)[1]。第二，汽車電器的種類眾多，但工作模式和發(fā)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(gè)UUT單元，如可劃分為電機(jī)、燈具等幾個(gè)模塊。第三，UUT系統(tǒng)由于可對其進(jìn)行分類，而不單一針對每個(gè)UUT進(jìn)行測試研究，使得測試系統(tǒng)復(fù)雜性降低，提高了測試的效率。

3.2 參數(shù)測量

在對汽車電器進(jìn)行可靠性測試的過程中，要對被測試的各種電器進(jìn)行全程的監(jiān)控，不僅要在每個(gè)測試節(jié)點(diǎn)獲得對其進(jìn)行完整的測試，獲得測試數(shù)據(jù)，還要保證系統(tǒng)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(qiáng)度的測試。以UUT劃分的分類，對汽車電器的各類實(shí)用連接器作為測試的信息接收口，并使用采取數(shù)據(jù)的連接電路對信號進(jìn)行采集。

4 系統(tǒng)測試儀的概述

汽車電器系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)是以LXI（LAN Xtensions Instrumentation）為測量基礎(chǔ)平臺。LXI是一種自動(dòng)化對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行測試的平臺，由于其體積小、處理速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)多被采用。LXI測量平臺包括幾個(gè)部分，一是主控制器，主控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，工控機(jī)為LXI測量系統(tǒng)的主控制器，工控機(jī)通過LAN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行對系統(tǒng)的每個(gè)模塊進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的搜集、整理、儲(chǔ)存、顯示等工作，是測量系統(tǒng)的重要組成部分。二是虛擬儀器部分，其由多個(gè)部分組成，有測試主機(jī)、多路轉(zhuǎn)換器、抖動(dòng)測量、D/A轉(zhuǎn)換及數(shù)字示波器。測試主機(jī)主要負(fù)責(zé)通過LAN網(wǎng)絡(luò)接受計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)[2]。多路轉(zhuǎn)換器是以直流模擬信號，用DMM分時(shí)測量的方法進(jìn)行測量。抖動(dòng)測量是對電路中瞬間變化的狀態(tài)進(jìn)行測量。D/A轉(zhuǎn)換是為測試系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)信號。數(shù)字示波器是通過主機(jī)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換后，通過測量通道對信號進(jìn)行搜集和虛擬示波。

5 汽車電器系統(tǒng)振動(dòng)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)

5.1 試驗(yàn)系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境

汽車電器的振動(dòng)試驗(yàn)測試系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境是試驗(yàn)系統(tǒng)軟件開發(fā)過程中的重點(diǎn)，汽車電器振動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)系統(tǒng)以LabWindows/CVI為軟件開發(fā)的平臺。該平臺采用交互式的編程方法和函數(shù)庫，對數(shù)據(jù)的處理提供了極大的方便，且數(shù)據(jù)人員采集數(shù)據(jù)效率迅速，且為軟件開發(fā)的監(jiān)控帶來了便捷，是汽車電器振動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)系統(tǒng)的經(jīng)常采用的平臺。

5.2 多線程技術(shù)

Windows操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性較弱，是采用線程的優(yōu)先級來進(jìn)行搶先。該操作系統(tǒng)是通過線程的優(yōu)先級來制定測量的順序，優(yōu)化了測試過程，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)操作的實(shí)時(shí)性。操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性是測試系統(tǒng)的重點(diǎn)，實(shí)時(shí)性低會(huì)造成不能及時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和測量，降低了測量系統(tǒng)的效率。測試系統(tǒng)對系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)及數(shù)據(jù)的分析功能都有較高要求并要求同時(shí)完成。通過Lab Windows/CVI多線程相關(guān)技術(shù)可使上述各項(xiàng)要求同時(shí)完成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。該操作系統(tǒng)將界面控制作為主線程，以其為主向其他線程進(jìn)行控制指令的傳輸，控制其他線程，并能在第一時(shí)間對系統(tǒng)的額操作做出相應(yīng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)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(fā)生的原因函數(shù)A和故障的特征函數(shù)X及決策規(guī)則E為基礎(chǔ)，由于三者的關(guān)系呈布爾函數(shù)關(guān)系。診斷便可以三者關(guān)系為基礎(chǔ)，從已知函數(shù)X、E算出A函數(shù)，其工作原理是對UUT系統(tǒng)的6個(gè)二單元部分進(jìn)行監(jiān)控，并針對每個(gè)UUT類抗性單元進(jìn)行故障識別，其中包括三點(diǎn)[3]。第一，以UUT的類型單元為基礎(chǔ)，針對每個(gè)類型單元進(jìn)行故障的檢測，得出故障原因函數(shù)A。第二，對電路中的I、U、f等物理元素進(jìn)行測量，得出故障特征函數(shù)。第三，以邏輯判斷為基礎(chǔ)，建立與A、X函數(shù)相對應(yīng)的故障決策規(guī)則函數(shù)E，并對三者進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)故障診斷。

6 結(jié)語

綜上所述，通過對汽車電器振動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行分析，得知試驗(yàn)系統(tǒng)的工作原

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理，有UUT設(shè)計(jì)系統(tǒng)和參數(shù)測量兩個(gè)部分。對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也進(jìn)行分析，包括測試主機(jī)、多路轉(zhuǎn)換器、抖動(dòng)測量、D/A轉(zhuǎn)換等結(jié)構(gòu)。對試驗(yàn)系統(tǒng)軟件開發(fā)進(jìn)行開發(fā)環(huán)境研究、多線程技術(shù)研究及故障診斷研究，使得對汽車電器振動(dòng)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行良好的檢測，并通過改善提高汽車電器振動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和質(zhì)量。

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