用电压降判定旋转式点火开关失效寿命的方法与流程

本发明涉及一种旋转式点火开关寿命检测方法，尤其涉及一种模拟实际使用情况检测汽车旋转式点火开关进行失效寿命的方法；属于电器开关寿命检测方法。

背景技术：

汽车点火开关是汽车点火系统中一个重要的电器部件，主要作用是分配整车电源和提供点火信号。点火开关工作过程是：钥匙插入、按LOCK档-ACC档-ON档-ST档的顺序将锁芯正向转动至点火位置、点火后按ST档-ON档-ACC档-LOCK档的顺序将锁芯反向转动至起始位置、钥匙拔出四个步骤。其中，LOCK档为锁车档，钥匙停留在该位置就可把方向盘锁死；ACC档用于给音响、电动车窗、电动车镜等低电流电器供电；ON档用于接通油泵、空调、油泵等大电流设备，使除了发动机以外的全车所有电路处于工作状态；ST档启动档，用于起动发动机。

汽车点火开关使用频率高，故障率也高；因此在出厂前必须根据《汽车用点火开关技术条件》（QC/T504-1999）对其进行寿命检测试验。由于只规范了汽车点火开关在额定负荷下应能连续全转换工作5万次，因此各生产厂家在采用寿命试验台来测试汽车点火开关时，一般都是采用电压降的方法来进行检测。即：按1毫秒测量一次的规律对每次循环过程中各挡位所对应的触点在通断状态下的电压降进行测量，并根据各挡位触点电压降的波形（方波）来判断点火开关使用寿命：若某挡位触点在某一时刻的电压降大于预定值，则判定为不合格。然而，寿命检测一般需要几秒、十几秒、甚至几分钟，因此要从这些庞大的检测数据中发现不合格的电压降波形十分困难，容易出现漏判、错判，影响产品质量。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种用电压降判定旋转式点火开关失效寿命的方法，该方法可及时、准确地发现点火开关触点通断异常的现象，从而及时发现不合格产品。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：包括按LOCK挡-ACC挡-ON挡-ST挡的顺序正向转动锁芯至点火位置、然后按ST挡-ON挡-ACC挡-LOCK挡的顺序反向转动锁芯至起始位置，重复上述两个步骤5万次循环；按1毫秒测量一次的规律对每次循环过程中各挡位触点在通断状态下的电压降进行测量；其特征在于方法如下：

1）根据各挡位触点的通断角度a、锁芯转动的平均角速度ω，按照公式a／（ω×1000）计算出各挡位触点的通断状态转换时刻t；

2）采集各挡位触点在通断状态转换时刻t之前100毫秒内对应于各时刻的电压降U₁、U₂…U_n…U₁₀₀；

3）按通断转换条件1V＜︱U_n+1﹣U_n︱≤U_电源进行判断：

若某挡位对应触点在导通的情况下，上述通断转换条件出现两次或两次以上，则判定为产品不合格、并发出报警信号；若该触点在断开的情况下，上述通断转换条件出现一次，则判定为产品不合格、并发出报警信号。

众所周知，开关通断异常可分为以下两种：一是触点弹跳引起的通断异常现象；二是通断时序发生变化引起的通断异常现象。

由于开关在断开时其触点两端的电压极为高电平（电源电压），在接通时其触点的电压为低电平（一般机械式开关是一个趋近于150mV内的值），因此开关在一次全转换过程中寿命试验台监控到的过程曲线就是一个方波（高低电平转换）。判断开关是否发生状态转换（电压转换），只需将某一时刻电压与上一时刻电压进行比较，若两者的电压差的绝对值大于预定的电压值则可视为发生了通断转换。

对于旋转式点火开关而言，若在某挡位导通区域前沿发生了多次状态转换现象，则可能是由于触点弹跳所引起，不能不能真实地反映某挡位的触点的真实导通情况，因此容易发生弹跳的前沿区域不能作为开关失效的判定依据，而应选择触点稳定接触的区域作为开关失效的判定依据。故本发明以各挡位触点在通断状态转换时刻t之前100毫秒内某时刻的电压降U_n为开关失效的判定依据，若触点电平在稳定接触的区域发生一次以上转换，则可确定开关的该挡位发生失效。若开关的某挡位在导通区域的前或后发生一次转换，则表示通断时序发生异常（不到挡接通或过挡接通）

与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案；因此能够及时、准确发现不合格产品，彻底避免了人工判断劳动强度大、效率低、准确性差的缺陷。另外，由于一旦发出报警信号即可进行停机检查，而不必等待整个寿命试验完成；因此进一步提高了检测效率。

附图说明

图1是旋转式点火开关的通断时序图；

图2是旋转式点火开关ST挡、IG1触片、IG2触片以及ACC挡正常转换时的电压波形图；

图3是旋转式点火开关ST挡、IG1触片、IG2触片以及ACC挡异常转换时的电压波形图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明。

实施例

1）按LOCK挡-ACC挡-ON挡-ST挡的顺序正向转动锁芯至点火位置、然后按ST挡-ON挡-ACC挡-LOCK挡的顺序反向转动锁芯至起始位置，重复上述两个步骤5万次循环；在进京上述操作时，按1毫秒测量一次的规律对每次循环过程中各挡位触点在通断状态下的电压降进行测量；

2）根据各挡位触点的通断角度a、锁芯转动的平均角速度ω，按照公式a／（ω×1000）计算出各挡位触点通断状态的转换时刻t；

2）采集各挡位触点在通断状态转换时刻t之前100毫秒内对应于各时刻的电压降U₁、U₂…U_n…U₁₀₀，其中，下标n为大于0、小于100的自然数；

3）按通断转换条件1V＜︱U_n+1﹣U_n︱≤U_电源进行判断：

若某挡位对应触点在导通的情况下，上述通断转换条件出现两次或两次以上，则判定为产品不合格、并发出报警信号；若该触点在断开的情况下，上述通断转换条件出现一次，则判定为产品不合格、并发出报警信号。

从图2可以看出，ST挡位触点在2700～4700毫秒区域、以及6300～7800毫秒区域，虽然电压出现了波动，但其波动幅度小于1V，因此没有出现状态转换；故不报警。而在图3中，ST挡位触点的电压在1800～2800毫秒区域内、ACC挡位触点的电压在6800～7700毫秒区域内、IG1触片的电压在10000毫秒附近均出现了大于1V的波动，因此可认为分别发生了两次状态转换，故报警、停机。

从图1也可以看出，当ST挡位接通时，IG1触片接通、ACC挡位则应断开；但图3显示：ST挡位触点的电压在6800～7700毫秒区域内接通时，ACC挡位触点的电压在6800～7700毫秒区域内发生了大于1V的波动（发生了状态变化），因此开关失效，应当报警、停机。