新能源商用车可靠性试验方法概述

新能源商用车可靠性试验方法概述

杨文刚，宗鹏锦，范伟龙，李春根，高鹏，邢晓飞，郤海鹏

（中机科（北京）车辆检测工程研究院有限公司 102100）

摘要:新能源商用车的推广与普及带来了显著的环境效益，与此同时其可靠性的研究也愈发重要。整车的可靠性试验研究能及时发现生产设计中存在的问题，进而去提升自身品牌形象和产品竞争力。本文对新能源商用车的可靠性试验内容、试验方法、整体流程进行综述，通过可靠性道路试验为例，详尽阐述了新能源商用车的可靠性研究。这不仅为汽车可靠性道路试验开展提供一定的参考，而且对提高新能源汽车的安全性和可靠性有重要意义。

关键词: 新能源商用车；可靠性试验；道路试验；安全性；可靠性

Overview of reliability test methods for new energy commercial vehicles

YANG Wen-gang, ZONG Peng-jin, FAN Wei-long, LI Chun-gen,GAO Peng,XING Xiao-fei, XI Hai-peng

(CIMC（Beijing）Vehiclestesting Engineering Research Institute Co., Ltd, Beijing 102100, China)

Abstract: The promotion and popularization of new energy commercial vehicles has brought significant environmental benefits, and at the same time, the research on their reliability has become more and more important. The reliability test and research of the whole vehicle can timely find the problems in the production design, and then improve its brand image and product competitiveness. This paper reviews the reliability test content, test method and overall process of new energy commercial vehicles, and elaborates the reliability research of new energy commercial vehicles through reliability road test as an example. This not only provides a certain reference for the development of automobile reliability road tests, but also has great significance for improving the safety and reliability of new energy vehicles.

Keywords: new energy commercial vehicles; reliability test; road testing; Security; reliability

0选题背景及意义

自上世纪以来，随着居民生活水平日益提高以及汽车工业领域技术不断更新，全球汽车产业迎来了爆发式增长，我国汽车保有量也在逐年上升。据公安部统计截至2022年底，全国新能源汽车的保有量达1310万辆，占汽车总量的4.10%，与上年相比增长67.13%[1-2]。汽车产业作为国民经济的重要支柱型产业，在社会发展中发挥着重要作用。尤其是新能源汽车清洁无污染、能量效率高、低噪声的优点，使得新能源汽车的产业化势不可挡[3]。在新能源汽车的产业化过程中，企业和客户都非常关注新能源汽车的可靠性[4]。其可靠性试验研究能为行业提供经济适用的可靠性考核方法和可靠性考核标准，能够大力促进我国新能源汽车的产业化，加快我国新能源汽车的快速发展。

在新能源商用车可靠性研究中，通过规定的试验方法进行可靠性试验，对其试验结果进行科学的统计、分析、处理，从而为汽车产品的研究、设计提供可靠性数据资料；与此同时，通过可靠性试验，对失效样品进行分析，找出其失效原因和薄弱环节[5]，为售后市场可能出现的问题提供早期预警，采取相应的对策，达到提高产品可靠性的目的。

因此，可靠性试验是新能源商用车产品可靠性评价中不可缺少的重要手段，也是保证汽车达到预期可靠性水平的重要措施，是研究和提高汽车可靠性的基本环节之一。

1试验目的

检验量产或新产品小批量生产阶段整车的生产一致性和外协件一致性，先于用户发现存在的质量问题，为售后市场可能出现的问题提供早期预警，并通过和责任部门共同改进使整车质量水平得到不断提升。

2可靠性试验的内容分类

2.1整车可靠性

根据汽车可靠性试验的目的，结合汽车开发设计要求。可知汽车开发过程中可靠性试验内容如下[6]：

2.1.1整车可靠、耐久、耐候

汽车可靠性试验是用于测试汽车在长期使用过程中的可靠性、耐久性和损耗情况的试验。通常包括以下主要部分：

1.路试:让车辆在各种路况下行驶，模拟日常使用和各种不同的驾驶情况，例如高速行驶、山路和坑洼路面等。通过路试可以测试车辆整车静态、动态性能故障表现等。

2.耐久试验:反复模拟车辆使用中的不同工况，例如加速、刹车、踩油门等，并记录其性能和损耗情况。这种试验通常需要进行数万公里的测试，以检测车辆是否长时间可靠地运行。

3、耐候性:汽车能够在不同的气候条件下长期服役的能力。这包括汽车外观、内部构造以及各种零部件的耐久性等方面。在不同环境下的气温、湿度、紫外线和化学物质等因素都会对汽车的耐候性产生影响。

2.1.2零部件可靠性试验验证

随着汽车技术的不断发展，汽车的零部件及其性能也愈发复杂多样化,如何保证汽车的安全可靠性已成为汽车厂商和生产商们必须要面对的一个重要问题。

可靠性测试是指对汽车的零部件在经历了一定的使用寿命、运行过程及测试环境后，能够保持一定的性能稳定性和可靠性的测试过程。它可以有效地保障汽车的零部件在正常使用过程中不会出现故障、损坏等安全问题，从而大大提高汽车的安全性和可靠性。

2.1.3适应性、应力电测、虚拟试验场

1、适应性:汽车适应性试验是一项测试车辆在各种不同的驾驶条件下的性能和可靠性的测试。这些测试通常包括对车辆的动态操作(如加速度、制动和悬挂系統)以及对车辆在各类环境和地形中进行测试。这项测试旨在确保车辆能够在预期的驾驶场景下稳定、可靠地行驶。

2、应力电测:汽车应力电测是通过电子设备和传感器对汽车的应力、振动、压力等物理量进行实时监测和数据采集的方法。应力电测通常需要安装多个传感器和数据采集设备在汽车的各个部位，例如发动机、车轮、悬挂系统、变速器等。这些设备可以实时采集汽车在行驶过程中的应力、振动和压力等数据，并通过电子信号传输到计算机系统进行处理和分析。

3、虚拟试验场:是一种用于汽车测试和开发的模拟试验场。它是一个由硬质路面和特殊测试设施组成的封闭区域，可以对车辆进行各种测试。可以模拟各种实际驾驶条件，例如高速公路、城市道路、坡道和复杂道路等。同时，还可以模拟各种不同的气候条件和测试场地。这些测试条件可以为汽车制造商提供更加全面和真实的测试环境。

2.1.4 PSQC（售前品质诊断测试）

PSQC (Pre-Strt of Sale Quality Cinic)活动是在车辆试制各阶段，基于客户使用车辆的情况，通过模拟客户的使用工况，在车辆销售前，把客户提出车辆的缺点问题汇总，下一步是主机厂对这些问题进行优化，提升车辆品质，提高客户满意度的一种整车品质审查工具。

2.1.4“三高”试验

“三高”即高温、高原、高寒试验。汽车高原、高温和高寒试验是对汽车在不同环境下的适应性和稳定性进行测试的重要手段。可以有效地评估汽车的耐久性、可靠性和性能,以确保汽车在不同的环境下都可以安全、可靠地运行。

2.2商品性评价

在整车性能开发中，商品性评价从用户体验角度出发，利用人的感官（视、听、嗅、触等）和体感（如平衡感觉等）对汽车的性能品质做出评价，把真实用户的切身提出的问题转换成设计要求[7]，为产品设计开发提供指导、改善建议,以向市场提供顾客满意的产品和服务。

整车主观性评价包括商用车商品性主观评价和“三高”商品性评价

3可靠性道路试验

道路试验是整车可靠性试验最重要也是最常用的试验方式，按照道路的不同可以分为试验场道路试验和公共道路试验。

3.1试验场道路试验

试车场道路试验是在试车场的专用道路上试验样车按照规定的试验规范驾驶，以验证汽车在设计生命周期内实际使用过程中的可靠性。在试验场内部的道路类型包括:卵石路、鱼鳞坑路、搓板路、比利时路、起伏路、破损路、方坑、摇摆路、标准坡道等“坏路”和高速道路，通过规定的车速和里程数在这些坏路上重现其工况。新能源商用车强化坏路的路线要求如下：

起点（广场）→卵石路（甲）→龟背石块路→搓板路（甲）→凸块路→扭曲路（甲）→石板路→条石路→水泥路→石块路（乙）→沥青路→水泥不平路→卵石路（丙）→鱼鳞坑路→水泥坑路→波形路→石块路（丙）→搓板路（乙）→终点（广场），共长7940米。各路况参考车速（km/h）如下表：

3.2公共道路试验

公共道路试验是车辆在公共道路上按照驾驶员一般的驾驶习惯，按照产品实际使用情况下的在山路公路、乡村公路、城市道路、一般公路（省道、国道）、高速路等典型道路上行驶里程，不同道路的具体路线和行驶工况由厂家设定。

3.3道路试验的行驶里程

特定车辆每种路况的试验里程和总里程数由厂家设定。

3.4故障的发现、处理和记录

3.4.1发现故障额途径

a．收到样车后对其进行检查。

b．停车检查：完成规定的公里数后需在安全的位置停车检查，主要检查车辆的各个零部件是否出现松动、损坏等。

c.在正常驾驶过程中，车内人员需随时注意车辆会产生的故障问题。

d.收车后检查：当日可靠性试验完毕后，除按b检查外，还应检查刮水器、外部照明、制动系统、发动机机油、冷却水等。

e.定期保养检查：在保养作业中，除按规定逐项保养外，还要注意检查有无异常现象，如零部件的磨损、裂纹、变形等。

f.性能测试与汽车拆检。

故障一般凭感官判断，对于不易判断的故障，也可通过测量确定。

3.4.2故障的处理方式

a．在行驶过程中发生故障应马上停车检查，分析其产生的问题后，应通知主机厂并视情况处理故障。

b.如出现的故障轻微不影响行驶安全及基本功能，且不会引起诱发故障，也可以继续试验观察，直至需要修理时为止，故障级别和里程按最严重时计。

3.4.3故障的记录

整个可靠性试验中若出现故障问题，测试人员应记录故障名称、故障里程、故障问题的描述及原因分析等，并要求测试试验驾驶员录入一元管理表和行车记录本。

4可靠性试验流程

4.1主机厂将《试验任务单》、《XXX试验项目计划书》等文件随完整的试验样车一起提供给可靠性试验小组。

4.2准备试验项目所需资料包，主要包括：可靠性路试行车记录本、可靠性路试点检记录本、任务书、设计变更表（按需）、扭力参考值、日常点检表、可靠性资料审核清单、反光衣、随车工具、灭火器、GPS、行车记录仪、警示标识。

4.3试验小组根据试验项目计划书安排测试试验驾驶员，驾驶员对主机厂交付的试验样车进行全面检查（零公里检查），主要保证车辆无安全隐患、基本性能及装载能力，并完成一元管理表的录入用于出车前联合评审。

4.4测试试验驾驶员参加主机厂组织的相关试验前评审会，针对试验前检查出来的问题进行确认，影响安全、基本性能及装载能力的问题点必须进行整改，否则不予发车，整改后必须对问题点进行确认，确保不会影响试验；

4.5按要求安装GPS及行车记录仪，并确认设备工作状态正常；试验车辆出厂前确认资料是否完整，临牌是否到期。

4.6出发前安全员/试验组长对测试试验驾驶员出车前进行安全宣贯工作，须把安全行车、安全工作思想宣贯到位。

4.7开展整车可靠性试验，试验路段包括试验场强化坏路、山区公路、一般道路、城市道路、高速公路，路段覆盖全面，对整车结构、动力性、稳定性、匹配度等都可以进行全面验证。

4.7.1在整个试验静态过程中，测试试验驾驶员每天都按计划按标准对车辆共计413项部件进行静态逐一检查，最大限度将故障实时检出，保证数据实效性，为样车研发提供最真实有效的数据凭证。

4.7.2在整个路试动态过程中，会针对转向系统、制动系统、传动系统、行驶系统进行动态检查，更全面的暴露出车辆问题。

4.7.3试验场车辆发现1、2类故障，影响行车安全，原故障问题可能会扩大，需停车待处理，测试驾驶员及时与主机厂反馈，由主机厂做出问题解决方案，测试试验驾驶员必须坚决执行，并向试验组长汇报；非试验场须及时反馈主机厂项目负责人，由主机厂项目负责人做出问题解决方案。

4.8试验组长在试验开展后须做好每日、每周、每月试验过程监控，通过对日报表、GPS轨迹、行车记录仪、燃油添加记录表对试验过程中试验样车进行行车轨迹、油耗监控，每日抽查比例不低于20%，每周覆盖所有试验车辆，输出照片、数据等记录归档。

4.9试验组长根据试验进度，每日收集测试试验驾驶员每班完成的结束里程照片，故障照片，维修照片等，并根据填写行车记录本信息对照检查，存档保存。

4.10为了更好的提升车辆品质，可靠性试验小组还会对车辆开展共计837项商品性静态和动态主观评价。其中，静态主观评价包括：车身外观、车身内饰、底盘外观、操作便利性、空间性能、座椅性能、空调性能、电气性能、易见性能、安全性能、维修便利性；动态主观评价包括：NVH性能、动力性能、驾驶性能、操纵稳定性、悬架舒适性、转向性能、制动性能、可靠性能、新能源性能。厂家会以第一任车主的身份，为客户提出完善的改善意见。

4.11可靠性试验项目完成后，出具完整的试验报告，为客户提出各项改善意见；试验组长与主机厂负责人明确试验完成现车评审会议时间，并通知测试试验驾驶员参加评审会议，为客户现场验证问题缺陷的情况。

4.11.1试验报告包含试验依据、试验目的、试验对象（试验车型号、生产单位、生产日期、初驶里程等）、载荷、道路、日期、所用油料、里程分配、整车全试验里程内可靠性故障、故障出现里程等。

5结论

可靠性试验是评估新能源商用车在规划、服务和维护方面寿命的重要问题，能为汽车性能的优化提供有益指导。本文综述了开展新能源商用车的可靠性道路试验研究，制定了详细的试验流程体系，这有利于增强汽车开发整车试验科学水平，使汽车行业朝着良好的方向发展。

参考文献

[1]孔大为.2021年全国新注册登记机动车3674万辆[N].人民公安报.

[2]秦兰芝,陈丽,安峰.中国商用车电动化发展研究报告[R].北京:能源与交通创新中心，2021.

[3]王震坡,黎小慧,孙逢春.产业融合背景下的新能源汽车技术发展趋势[J].北京理工大学学报，2020,40(1)：1-10.

[4]董立甲,张元勤,王世英等.电动汽车可靠耐久试验技术研究[J].汽车文摘,2020,535(08):6-10.

[5]李宪民.汽车可靠性试验及综合评定方法研究[J].西安工程大学学报，2014,28(4)：502-507.

[6]郭利伟.探讨汽车开发中的整车可靠性试验[J].时代汽车,2019,317(14):34-35.

[7]王军,赵永刚,高振波.主观评价在整车试验验证中的应用[J].客车技术与研究,2021,43(02):49-51+54.

作者信息：

宗鹏锦：中机科（北京）车辆检测工程研究院有限公司，北京市延庆区东外大街55号，102100，15614426886，6217855000036601516中国银行保定市高科技开发行支行