一种汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法与流程

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法。

背景技术：

随着经济和汽车工业的飞速发展以及人民的生活水平的快速提高，汽车逐渐成为普通家庭的出行代步工具。起初汽车的动力性，安全性与低油耗等是客户购车时的首要参考标准，于是汽车企业把主要的开发精力与经费投入到这些方面的研发与改进之中。但随着近些年来客户对于主观感受的重视与关心，仅以动力性，安全性与油耗水平不足以吸引更多的潜在消费者。在这种背景下，汽车电子的设计寿命逐渐被推上了崭新的舞台，因此汽车电子品的寿命成为汽车产品研发整个流程中的一个重要环节。

众所周知的，汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ecu)。对提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性具有极为重要的意义。

目前，汽车电子产品的设计寿命为10年或20万公里的里程指标。汽车电子产品热疲劳寿命作为汽车电子产品设计寿命的重要部分，在实际测试中起着极为重要的作用。为考核汽车电子电器产品的热疲劳寿命，通常需要对现有的标准汽车电子产品进行不断的循环测试。因此，能进一步降低现有的汽车电子产品试验循环次数，试验时间长，试验所需的样品的数量，对降低汽车的企业及汽车的成本有着极为重要意义。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法。

根据本发明提供的汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法，应用于一待检测汽车电子产品热疲劳寿命加速测试系统，包括：

获取待测样品数、热冲击耐久测试时间及循环次数、通电温度循环耐久测试时间及循环次数；

在待测样品数不变的条件下分别得到热冲击耐久测试加速倍数及测试时间和通电温度循环耐久测试加速倍数及测试时间；

在第一待测样品数不变的条件下得到目标热冲击耐久测试时间，在第二待测样品数不变的条件下得到目标通电温度循环耐久测试时间；

根据总目标测试时间及待测样品数，在第一目标样品数及目标冲击耐久测试时间下进行热冲击耐久测试，在第二目标样品数及目标通电循环耐久测试时间下进行通电循环耐久测试；

对同时通过热冲击耐久测试及通电循环耐久测试的样品进行预设时长的随机振动测试，得到目标样品。

根据本发明提供的汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法，通过在待测样品数不变的条件下分别得到热冲击耐久测试加速倍数及测试时间和通电温度循环耐久测试加速倍数及测试时间；为缩短汽车电子产品热疲劳寿命测试周期及测试时样品量，分别在第一待测样品数不变的条件下得到目标热冲击耐久测试时间，在第二待测样品数不变的条件下得到目标通电温度循环耐久测试时间；在加速汽车电子产品热疲劳寿命测试步骤后，根据总目标测试时间及待测样品数，在第一目标样品数及目标冲击耐久测试时间下进行热冲击耐久测试，在第二目标样品数及目标通电循环耐久测试时间下进行通电循环耐久测试，从而完成对汽车电子产品热疲劳寿命的测试，降低现有汽车电子产品测试的循环次数、测试时长，测试样品的所需量，对降低汽车的企业及汽车的成本有着极为重要意义。此外，为测试通过的汽车电子产品的稳定性，对同时通过热冲击耐久测试及通电循环耐久测试的样品进行预设时长的随机振动测试，从而提高了汽车电子产品热疲劳寿命测试的可靠性，满足了实际应用需求。

另外，根据本发明上述的汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述对同时通过热冲击耐久测试及通电循环耐久测试的样品进行1h的随机振动测试，得到目标样品的步骤之后，所述方法还包括：

判断所述目标样品占所述总目标测试样品数的比重是否大于目标比重；

若是，则判定所述待检测汽车电子产品热疲劳寿命加速测试系统合格；

若否，则按照预设增量增加所述总目标测试样品数。

进一步地，所述目标冲击耐久测试时间为所述总目标测试时间1/5，所述目标通电循环耐久测试时间为所述总目标测试时间4/5。

进一步地，所述热冲击耐久测试时间为：所述热冲击耐久测试循环次数乘以所述待测样品数在第一密闭箱内进行第一温度循环的时间；

所述通电循环耐久测试时间为：所述通电循环耐久测试循环次数乘以所述待测样品数在第二密闭箱内进行第二温度循环的时间。

进一步地，所述热冲击耐久测试时间为所述通电温度循环耐久测试时间的1/4。

进一步地，所述在待测样品数不变的条件下得到热冲击耐久测试加速倍数及测试时间，以及在第一待测样品数不变的条件下得到目标热冲击耐久测试时间的公式为：

其中，atc1为热冲击耐久测试加速倍数，t1为第一温度循环的时间，t1test为热冲击耐久测试时间，t11test为目标热冲击耐久测试时间，δttest为热冲击耐久测试温度变化量，δtuse为测试温度变化量，ξtest为测试温变率，ξuse为实际温变率，n为测试样品数，n1第一待测样品数，m＝2.5。

进一步地，所述在待测样品数不变的条件下得到通电温度循环耐久测试加速倍数及测试时间，以及在第二待测样品数不变的条件下得到目标通电温度循环耐久测试时间的公式为：

其中，atc2为通电温度循环耐久测试加速倍数，t2为第二温度循环的时间，t2test为通电温度循环耐久测试时间，t22test为目标通电温度循环耐久测试时间，δttest为通电温度循环耐久测试温度变化量，δtuse为测试温度变化量，ξtest为测试温变率，ξuse为实际温变率，vuse2为通电温度循环耐久测试电应力，vtest2为实际试验电应力，n为待测样品数，n2第二待测样品数，m＝2.5。

所述获取待测样品数的步骤为：

获取待测汽车电子产品的寿命指标、可靠度指标及置信度；

根据所述可靠度及所述置信度确定待测样品数，其中公式为：

其中，n为待测样品数，1-α为置信度，r为可靠度。

进一步地，所述获取待测汽车电子产品的寿命指标、可靠度指标及置信度的方法包括：

根据所述待测汽车电子产品的寿命分布满足指数分布，所述寿命指标及所述可靠度指标为：

其中，mtbf为寿命指标；为可靠度指标；置信度1-α的双侧置信区间为[λl,λu]；

其中，λl为置信上限，λu为置信下限，t为总测试时间。

附图说明

图1是本发明第一实施例提出的一种汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提出的一种汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明第一实施例提出的一种汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法，其中，包括步骤s101～s105：

步骤s101，获取待测样品数、热冲击耐久测试时间及循环次数、通电温度循环耐久测试时间及循环次数。

其中，所述获取待测样品数的步骤为：

获取待测汽车电子产品的寿命指标、可靠度指标及置信度；

根据所述可靠度及所述置信度确定待测样品数，其中公式为：

其中，n为待测样品数，1-α为置信度，r为可靠度。

进一步地，所述获取待测汽车电子产品的寿命指标、可靠度指标及置信度的方法包括：

根据所述待测汽车电子产品的寿命分布满足指数分布，因此所述寿命指标及所述可靠度指标的公式为：

其中，mtbf为寿命指标；为可靠度指标；置信度1-α的双侧置信区间为[λl,λu]；

其中，λl为置信上限，λu为置信下限，t为总测试时间。

可以理解的，所述寿命指标mtbf即为平均无故障时间，若整个测试过程，所述述待测汽车电子产品未发生故障，则可以表示为零故障数据的区间估计，则其评估无故障时间的下限为：

其中，t为总测试时间。

步骤s102，在待测样品数不变的条件下得到热冲击耐久测试加速倍数及测试时间，以及在第一待测样品数不变的条件下得到目标热冲击耐久测试时间。

其中，所述热冲击耐久测试时间为：所述热冲击耐久测试循环次数乘以所述待测样品数在第一密闭箱内进行第一温度循环的时间。由于汽车产品处于工作状态的时间占总工作时间的1/5，因此所述热冲击耐久测试时间为总工作时间的1/5。

在此还需要说明的是，在所述第一密闭箱内进行第一温度循环的时间为：在温度为-40°～105°的温度范围内进行30min～60min的高低温循环，其中高低温转换的时间范围为10s～500s，本实施例中，所述高低温转换的时间为5s，但不限于此，在实际应用中，用户可根据实际需求进行相应的调整，以提高所述热冲击耐久测试的准确性与可靠性。

进一步地，所述在待测样品数不变的条件下得到热冲击耐久测试加速倍数及测试时间，在第一待测样品数不变的条件下得到目标热冲击耐久测试时间的公式为：

其中，atc1为热冲击耐久测试加速倍数，t1为第一温度循环的时间，t1test为热冲击耐久测试时间，t11test为目标热冲击耐久测试时间，δttest为热冲击耐久测试温度变化量，δtuse为测试温度变化量，ξtest为测试温变率，ξuse为实际温变率，n为待测样品数，n1第一待测样品数，m＝2.5。

可以理解的，为缩短所述热冲击耐久测试的待测样品数、测试时间及测试循环次数，根据热循环模型在待测样品数n不变的条件下得到热冲击耐久测试加速倍数atc1；将所述热冲击耐久测试加速倍数atc1与所述第一温度循环的时间t1相乘得到所述热冲击耐久测试时间t1test；将所述热冲击耐久测试时间t1test和所述待测样品数n与所述第一待测样品数n1的比值相乘的到所述目标热冲击耐久测试时间t11test。其中，n>n1，n与n1均为正整数。

步骤s103，在待测样品数不变的条件下得到通电温度循环耐久测试加速倍数及测试时间，以及在第二待测样品数不变的条件下得到目标通电温度循环耐久测试时间。

其中，所述通电循环耐久测试时间为：所述通电循环耐久测试循环次数乘以所述待测样品数在第二密闭箱内进行第二温度循环的时间，其中，所述通电循环耐久测试时间为总工作时间的4/5。

在此还需要说明的是，在所述第二密闭箱内进行第二温度循环的时间为：在温度为-40°～105°的温度范围内进行30min～60min的高低温循环，其中高低温转换的时间范围为10s～500s，本实施例中，所述高低温转换的时间为5s，但不限于此，在实际应用中，用户可根据实际需求进行相应的调整，以提高所述通电循环耐久测试的准确性与可靠性。

进一步地，所述在待测样品数不变的条件下得到通电温度循环耐久测试加速倍数及测试时间，在第二待测样品数不变的条件下得到目标通电温度循环耐久测试时间的公式为：

其中，atc2为通电温度循环耐久测试加速倍数，t2为第二温度循环的时间，t2test为通电温度循环耐久测试时间，t22test为目标通电温度循环耐久测试时间，δttest为通电温度循环耐久测试温度变化量，δtuse为测试温度变化量，ξtest为实际温变率，ξuse为实际温变率，vuse2为通电温度循环耐久测试电应力，vtest2为实际试验电应力，c为与激活能有关的正常数，n为待测样品数，n2第二待测样品数，m＝2.5。

可以理解的，为缩短所述通电温度循环耐久待测样品数、测试时间及测试循环次数，根据热循环模型在待测样品数n不变的条件下得到热冲击耐久测试加速倍数vtc2；将所述热冲击耐久测试加速倍数vtc2与所述第一温度循环的时间t2相乘得到所述热冲击耐久测试时间t2test；将所述热冲击耐久测试时间t2test和所述待测样品数n与所述第二待测样品数n1的比值相乘的到所述目标热冲击耐久测试时间t22test。其中，n>n2，n与n2均为正整数。

在此还需要说明的是，由于所述热冲击耐久测试时间为总工作时间的1/5，所述通电循环耐久测试时间为总工作时间的4/5，即t＝t1+t2。因此，所述热冲击耐久测试时间为所述通电温度循环耐久测试时间的1/4。

步骤s104，根据总目标测试时间及待测样品数，在第一目标品数及目标冲击耐久测试时间下进行热冲击耐久测试，在第二目标样品数及目标通电循环耐久测试时间下进行通电循环耐久测试。

其中，所述冲击耐久测试时间为所述总目标测试时间1/5，所述目标通电循环耐久测试时间为所述总目标测试时间4/5。即所述目标热冲击耐久测试时间为所述目标通电温度循环耐久测试时间的1/4。

步骤s105，对同时通过热冲击耐久测试及通电循环耐久测试的样品进行预设时长的随机振动测试，得到目标样品。

其中，对同时通过热冲击耐久测试及通电循环耐久测试的样品进行预设时长的随机振动测试的振动频率是根据随机振动谱确定的，且对于不同的测试产品可根据标准文件的要求选择不同的振动普，以提高随机振动测试的可靠性。但不限于此，在其他实施例中所述随机振动测试的振动频率还可以在目标时间段内由[1,0.05]正态分布生成随机数形成的矩阵进行确定。此外，本实施例中，所述随机振动测试的预设时长为1h，但不限于此，在其他实施例中，所述随机振动测试的预设时长还可以根据经验及实际情况进行相应的调整，在此不予赘述。

根据本发明提供的汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法，通过在待测样品数不变的条件下分别得到热冲击耐久测试加速倍数及测试时间和通电温度循环耐久测试加速倍数及测试时间；为缩短汽车电子产品热疲劳寿命测试周期及测试时样品量，分别在第一待测样品数不变的条件下得到目标热冲击耐久测试时间，在第二待测样品数不变的条件下得到目标通电温度循环耐久测试时间；在加速汽车电子产品热疲劳寿命测试步骤后，根据总目标测试时间及待测样品数，在第一目标样品数及目标冲击耐久测试时间下进行热冲击耐久测试，在第二目标样品数及目标通电循环耐久测试时间下进行通电循环耐久测试，从而完成对汽车电子产品热疲劳寿命的测试，降低现有的汽车电子产品测试的循环次数、测试时长，测试样品的所需量，对降低汽车的企业及汽车的成本有着极为重要意义。此外，为测试通过的汽车电子产品的稳定性，对同时通过热冲击耐久测试及通电循环耐久测试的样品进行预设时长的随机振动测试，从而提高了汽车电子产品热疲劳寿命测试的可靠性，满足了实际应用需求。

请参阅图2，对于第二实施例中汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法，其中，包括步骤s201～s208。

步骤s201，获取待测样品数、热冲击耐久测试时间及循环次数、通电温度循环耐久测试时间及循环次数。

步骤s202，在待测样品数不变的条件下分别得到热冲击耐久测试加速倍数及测试时间和通电温度循环耐久测试加速倍数及测试时间；

步骤s203，在第一待测样品数不变的条件下得到目标热冲击耐久测试时间，在第二待测样品数不变的条件下得到目标通电温度循环耐久测试时间；

步骤s204，根据总目标测试时间及待测样品数，在第一目标样品数及目标冲击耐久测试时间下进行热冲击耐久测试，在第二目标样品数及目标通电循环耐久测试时间下进行通电循环耐久测试。

步骤s205，对同时通过热冲击耐久测试及通电循环耐久测试的样品进行预设时长的随机振动测试，得到目标样品。

如上所述，通过在待测样品数不变的条件下分别得到热冲击耐久测试加速倍数及测试时间及通电温度循环耐久测试加速倍数及测试时间；为缩短汽车电子产品热疲劳寿命测试周期及测试时样品量，分别在第一待测样品数不变的条件下得到目标热冲击耐久测试时间，在第二待测样品数不变的条件下得到目标通电温度循环耐久测试时间；在加速汽车电子产品热疲劳寿命测试步骤后，根据总目标测试时间及待测样品数，在第一目标样品数及目标冲击耐久测试时间下进行热冲击耐久测试，在第二目标样品数及目标通电循环耐久测试时间下进行通电循环耐久测试，从而完成对汽车电子产品热疲劳寿命的测试，降低现有的汽车电子产品测试的循环次数、测试时长，测试样品的所需量，对降低汽车的企业及汽车的成本有着极为重要意义。此外，为测试通过的汽车电子产品的稳定性，对同时通过热冲击耐久测试及通电循环耐久测试的样品进行预设时长的随机振动测试，从而提高了汽车电子产品热疲劳寿命测试的可靠性，满足了实际应用需求。

步骤s206，判断所述目标样品占所述总目标测试样品数的比重是否大于目标比重。若是，则执行步骤s207，若否，则执行步骤s208。

步骤s207，若所述目标样品占所述总目标测试样品数的比重是大于目标比重，则判定所述待检测汽车电子产品热疲劳寿命加速测试系统合格。

如上所述，当判断到所述目标样品占所述总目标测试样品数的比重是大于目标比重，则判定所述待检测汽车电子产品热疲劳寿命加速测试系统合格。通过本步骤的设计能够准确地得出在总测试时间及待测样品数下所述待检测汽车电子产品热疲劳寿命加速测试系统是否合格，以便于用户根据该数值对所述待检测汽车电子产品热疲劳寿命加速测试系统进行进一步的优化与调整，从而进一步降低汽车电子电器产品热疲劳寿命测试周期长、测试样本需求量，提高了费效比。

步骤s208，若所述目标样品占所述总目标测试样品数的比重是不大于目标比重，则按照预设增量增加所述总目标测试样品数，并返回步骤s202，直至得到所述目标样品占所述总目标测试样品数的比重是大于目标比重。

在本发明的另一实施例中，也可以在所述目标样品占所述总目标测试样品数的比重是等于目标比重时，直接判定所述待检测汽车电子产品热疲劳寿命加速测试系统合格。

本实施例在第一实施例的基础上进一步完善了汽车电子产品热疲劳寿命加速测试方法，提升了准确性与可靠性。

需要说明是，本实施例重点说明的是与上一实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分未重复描述，可以相互参见，且各实施例之间的技术特征可以根据本领域技术人员的常规技术手段进行选择性组合。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。