干货 | 整车可靠性 开发101

“ 汽车可靠性在汽车多年的发展过程中越来越好同时平台化的但是更是让整车可靠性更加增强，但果真汽车可靠性越来越好吗？其实机械方面认同但是汽车电子化时代，电子系统可靠性越发突兀。本文整车可靠性会让你有些启发”

7.9.1 法规以及客户要求

7.9.1.1 可靠性和质量

产品质量作为满足客户需求的水平已经在第6.4节中讨论过。然而，整车的另一个重要要求是可靠性，即在整车的整个寿命期内持续满足这些要求。

尽管作为考虑购买二手车的客户首先考虑的问题之一，但在有关车辆开发的书籍中甚至很少提及整车级的可靠性，这一现象可能有两个原因。首先，对于新车购买者来说，可靠性显然没有那么重要，他们无疑是汽车开发的重点群体。其次，在过去几年中，导致部件、系统和车辆故障的技术模式发生了结构变化：以前的整车可靠性主要由其部件（如车身、发动机、变速器）的可靠性决定，如今，车主遇到的大多数可靠性问题都是由软件控制系统的故障引起的。图7.78所示的ADAC对德国车辆故障的分析清楚地支持了这一点。

7.9.1.2 测量和评判可靠性

一般来说，可靠性是指在给定的时间间隔内，在给定的条件下，一个项目在给定的条件下执行所需功能的能力，或者同样地，一个项目能够执行所需功能的概率。通常用于规定车辆等技术系统可靠性要求的指标是平均无故障时间（MTBF）或其倒数，即恒定故障率（CFR）。对于乘用车，平均无故障时间通常以行驶英里（或公里）为单位。        对于在正常运行期间处于休眠状态且只需运行一次的所谓单发系统（如安全气囊等），宣布MTBF或故障率是没有意义的。在这种情况下，可靠性是通过系统的成功概率来衡量的。

然而，可靠性数据（如MTBF）的声明有多大意义，取决于上述定义中的“给定条件”考虑的现实程度。可靠性工程的最大挑战是预测车辆的使用方式，并将此假设作为设计和尺寸确定过程的基础，例如：

• 机械和热负荷模式：车辆通常是平缓驾驶还是运动驾驶？它是在粗糙或平坦的路面上行驶吗？它是用于短程还是长程驾驶？它通常是满载的还是仅以驾驶员的重量作为附加车辆荷载驾驶的？

• 环境模式：车辆是在干燥、炎热和多尘的市中心环境中行驶，还是在潮湿、寒冷和含盐的道路上行驶，或是在温和的气候条件下行驶？

• 运行模式：驾驶员（或乘客）使用哪些功能？哪些功能同时使用？驾驶员和乘客如何操作这些功能？

与上述可靠性的一般定义相比，乘用车的潜在客户通常更具体地了解其车辆的可靠性意味着什么，例如：

• 车辆多久会出现故障并需要牵引？

• 我需要多长时间将车开到经销商处进行维修？

• 我需要多久将车开到经销商处进行一次临时保养？

7.9.1.3 车载软件可靠性

在可靠性方面遵循完全不同规则的组件是软件。在乘用车等复杂机电系统中，嵌入式软件已成为系统可靠性的决定因素。在大多数情况下，不是机械部件如车身或发动机，也不是执行器、传感器、线束或电子控制单元硬件导致整个系统故障；而是软件没有实现所需的功能，产生不需要的或意外的系统状态，导致子系统或整车故障（见第5.1.1章）。

根据美国国家标准协会（ANSI）的规定，软件可靠性是指在指定的环境中，软件在指定的时间段内无故障运行的概率[50]。上述可靠性指标（如MTBF或CFR）历史上来源于对硬件系统的观察，在应用于软件时没有多大意义。软件可靠性的一个合适的度量标准是故障密度（FD），通常以每千行代码的故障数来度量。表7.11显示了典型的目标值：

7.9.1.4 故障严重度

除了可用性之外，故障的严重性也是可靠性的另一个方面。它总结了某一特定故障可能造成的后果。图6.4、表7.12所示的问题评估表摘录介绍了测量严重性的有用度量：

7.9.1.5 可靠性相关成本

除了缺乏可靠性给车主带来的风险和不便外，另一个一个主要的因素就是成本。可靠性成本对总成本的贡献已在第节中讨论过（7.2.1.2节）。这对于商业客户来说尤其重要，比如车队经理或租车公司，他们的车辆可用性直接影响到企业的经济绩效。车辆的可用性至关重要，平均故障时间或故障率目标是其业务计划和合同的一部分。

但缺乏可靠性不仅会增加业主的成本。除了制造商因声誉受损和客户不满意而遭受的间接经济损失外，汽车行业的保修成本每年总计超过100亿美元，占其产品收入的2%以上。对于一个典型的平均利润率为每辆车175美元的行业来说，由此产生的每辆车700美元的保修成本代表着长期负债和极端的财务压力。更糟糕的是，今天的市场要求更长更全面的保修期。

本节完