一种汽车用中控显示屏耐光热老化性能测试方法与流程

1.本发明涉及一种汽车用中控显示屏耐光热老化性能测试方法。


背景技术：

2.与新能源汽车自动驾驶技术密切相关的电子元器件长期可靠运行一直旧行业内非常关注的热点问题，国内外众多汽车制造商和研发机构不断优化自然和人工加速老化试验装置和试验方法，用于更准确评价其可靠性和服役寿命。
3.在汽车人机交互和多媒体娱乐技术中，汽车中控显示屏具有非常重要的作用，其安装位置位于驾驶舱前方，在实际户外使用或停放过程中由于太阳光线照射以及玻璃的温湿效应，中控显示屏上表面温度可高达110℃左右。部分汽车中控显示屏产品，会在如此严酷的环境作用下，产生各种老化失效现象，如显示屏表面变形、颜色发生变化、脱胶开裂、屏幕显示异常等，影响使用甚至产生安全隐患。因此，需要开发适用于汽车用中控显示屏的加速测试方法，实现对其耐光热老化性能的考核。
4.目前传统的针对汽车中控显示屏的试验方法有户外试验和试验室人工加速试验两种。其中户外试验主要为整车户外自然老化试验和ipdp箱试验。整车户外自然老化试验将汽车整车置于户外接受自然环境的作用，这种方式最为接近实际使用时遇到的情况，但是加速效果较低。而ipdp箱试验则是使用具有温控功能的玻璃箱，将样品置于箱内开展试验，利用玻璃箱的升温作用效果产生一定的加速作用，相对于汽车整车户外自然老化试验具有2-5倍的加速效果。
5.而针对汽车零部件的试验室人工加速试验一般选用紫外、氙灯、金属卤素灯、碳弧灯等老化试验，而目前直接将汽车中控显示屏置于人工光源下开展光老化试验的方式，由于光源、试验箱体温度以及样口安装方式等限制，均无法重现汽车中控显示屏的脱胶开裂等老化失效现象。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车用中控显示屏耐光热老化性能测试方法，可节约试验时间，达到对中控显示屏的耐老化性能开展快速评价的目的。
7.一种汽车用中控显示屏耐光热老化性能测试方法，包括如下步骤或程序：
8.(a)将需要试验的汽车中控显示屏样品固定安装在汽车模拟座舱中，安装角度与实际使用时相同；
9.(b)将已完成样品安装的所述汽车模拟座舱，放置在综合环境试验舱中，并保持所述汽车模拟座舱的玻璃箱盖开启，确保所述汽车模拟座舱内空气可以与综合环境试验舱进行交换；
10.(c)关闭所述综合环境试验舱舱门，开启环境试验程序，进入室温高湿准备阶段，所述综合环境试验舱内空气温度设定范围为20℃～25℃，空气湿度设定范围为50％～85％；
11.(d)待所述综合环境试验舱温湿度进入稳定状态，且所述汽车模拟座舱与所述综合环境试验舱温湿度状态相同，关闭所述汽车模拟座舱的玻璃箱盖，使所述汽车模拟座舱处于密闭状态，与外界没有空气交换；
12.(e)通过所述综合环境试验舱设定到达所述汽车模拟座舱的玻璃箱盖的辐照度为1000w/m2～1200w/m2，并稳定保持4小时～12小时，此过程为汽车中控显示屏屏幕的高温光老化过程；
13.(f)关闭辐照的光源，使所述综合环境试验舱内温度逐渐下降到0℃～-20℃，并稳定保持4小时～12小时，此过程为汽车中控显示屏屏幕的低温高湿老化过程；
14.(g)重复程序(e)和程序(f)共n次，其中n取3～10，并且要求程序(e)和程序(f)之间转换至稳定状态的时间不超过1小时；
15.(h)程序(e)至程序(g)的环境老化过程完成后，将所述综合环境试验舱试验程序进入到常温阶段；
16.(i)待所述汽车模拟座舱内温度降低至20℃～25℃并保持至少半小时后，结束环境试验程序，开启所述汽车模拟座舱的玻璃箱盖，取出汽车中控显示屏样品；
17.(j)对汽车中控显示屏样品进行检查及测试，检查汽车中控显示屏是否现出屏幕脱胶、边框变形以及接通电源后屏幕显示不良等情况。
18.本发明将安装有汽车中控显示屏的汽车模拟座舱置于综合环境试验舱中，并利用对综合环境试验舱内温度、湿度和光照强度的控制，间接控制汽车模拟座舱内的温湿度和辐照情况，从而模拟汽车中控显示屏在实际使用过程中典型环境作用效果，达到考核汽车中控显示屏耐光热老化性能的目的。
19.本发明还具有以下优选设计：
20.本发明的所述综合环境试验舱为控制辐照、温度和湿度的步入式环境试验舱。
21.本发明所述综合环境试验舱用于辐照的光源采用金属卤素灯光源。
22.本发明的所述汽车模拟座舱为长方箱体结构，所述汽车模拟座舱的上表面为与汽车前挡玻璃同种材质和结构的所述玻璃箱盖，用于更准确的模拟汽车中控显示屏的实际使用状态。
23.优选地，所述汽车模拟座舱的除上表面外的五个面均为能够与外界发生热交换的金属材料制成。
24.本发明的所述汽车模拟座舱内设置多组竖槽，通过所述竖槽安装多个可调节高度的试样架，试样架用于安装汽车中控显示屏样品，通过调节汽车中控显示屏样品的高度，从而方便调整试验过程中光照状态下到达样品表面的光照强度。
25.本发明所述汽车模拟座舱中放置有多个汽车中控显示屏样品，各样品之间的最小距离大于15cm，且各样品与所述汽车模拟座舱的4个侧面及玻璃箱盖的最小距离大于15cm。
26.本发明所述汽车模拟座舱内设置有温度传感器、湿度传感器，用于监测所述汽车模拟座舱内部温湿度和汽车中控显示屏样品的表面温度。
27.本发明所述程序(e)中达到稳定保持状态时，汽车中控显示屏的上边缘各处温度保持在100℃～115℃，用于模拟汽车中控显示屏在不同应用地区的实际应用过程中的最高承受温度。
28.本发明的有益效果在于：
29.本发明所涉及的汽车用中控显示屏耐光热老化性能测试方法可以节约试验时间，达到对中控显示屏的耐老化性能开展快速评价的目的，有助于汽车零部件及材料企业缩短产品开发试验验证的时间，从而有利于缩减汽车产品的设计研发周期，提高产品质量，节约成本。如对比同款汽车中控显示屏在我国海南湿热自然试验站开展整车自然暴晒试验需要约8-12个月，开展固定式ipdp试验，需要约3-5个月时间，本发明所使用的耐光热老化性能测试方法仅需要几天，试验时间得到大大的节约。
附图说明
30.图1是本发明实施例中采用的一种汽车模拟座舱的结构图；
31.图2是本发明实施例1中试验过程中温湿度的实测数据图，该图显示的是自高温光照状态开始的第一周期数据。
32.图3是本发明实施例2中试验过程中温湿度的实测数据图，该图显示的是自高温光照状态开始的第一周期数据。
33.图4是本发明实施例3中试验过程中温湿度的实测数据图，该图显示的是自高温光照状态开始的第一周期数据。
34.附图标记说明：
35.1、汽车模拟座舱；1-1、玻璃箱盖；1-2、竖槽；1-3、试样架；2、汽车中控显示屏。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例，详细说明本发明的技术方案，以便本领域普通技术人员更好地理解和实施本发明的技术方案。
37.实施例1：
38.本实施例用于试验考核在我国热带地区海南省使用的汽车的中控屏幕的耐候光热老化的性能。海南省是我国典型的湿热环境气候区，具有常年高温高湿，太阳辐照全年分布较平均、无明显冬季夏季区别的特点。汽车在户外使用时，其中控屏幕最高温度可达105-110℃左右。
39.一种汽车用中控显示屏耐光热老化性能测试方法，包括如下步骤或程序：
40.参照图1和图2：
41.(a)将需要试验的汽车中控显示屏2样品固定安装在汽车模拟座舱1中，安装角度与实际使用时相同；
42.(b)将已完成样品安装的汽车模拟座舱1，放置在综合环境试验舱中，并保持汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1开启，确保汽车模拟座舱1内空气可以与综合环境试验舱进行交换；
43.(c)关闭所述综合环境试验舱舱门，开启环境试验程序，进入室温高湿准备阶段，本实施例中，综合环境试验舱内空气温度设定范围为25℃，空气湿度设定范围为85％；
44.(d)待所述综合环境试验舱温湿度进入稳定状态，且汽车模拟座舱1与所述综合环境试验舱温湿度状态相同，关闭汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1，使汽车模拟座舱1处于密闭状态，与外界没有空气交换，本实施例中，经过5小时综合环境试验舱温湿度进入稳定状态；
45.(e)通过所述综合环境试验舱设定到达汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1的辐照度为
1080w/m2，进入高温光照状态，当汽车模拟座舱1内达到稳定状态时，汽车中控显示屏上各边缘温度实测为110℃，并稳定保持12小时，此过程为汽车中控显示屏屏幕的高温光老化过程；
46.(f)关闭辐照的光源，环境试验程序进入降温增湿阶段，综合环境试验舱内温度设定为0℃，使所述综合环境试验舱内温度逐渐下降到设定值0℃，并稳定保持12小时，此过程为汽车中控显示屏屏幕的低温高湿老化过程；
47.(g)重复程序(e)和程序(f)共3次，并且要求程序(e)和程序(f)之间转换至稳定状态的时间不超过1小时；
48.(h)程序(e)至程序(g)的环境老化过程完成后，将所述综合环境试验舱温度目标值设定为25℃，试验程序进入到常温阶段；
49.(i)待所述汽车模拟座舱内温度降低至25℃并保持1小时后，结束环境试验程序，开启所述汽车模拟座舱的玻璃箱盖，取出汽车中控显示屏样品；
50.(j)对汽车中控显示屏样品进行检查及测试，检查汽车中控显示屏是否现出屏幕脱胶、边框变形以及接通电源后屏幕显示不良等情况。
51.实施例2：
52.本实施例用于试验考核在我国亚湿热地区(如武汉市)使用的汽车的中控屏幕的耐候光热老化的性能。汽车在户外使用时，其中控屏幕最高温度可达100℃以上。
53.一种汽车用中控显示屏耐光热老化性能测试方法，包括如下步骤或程序：
54.参照图1和图3：
55.(a)将需要试验的汽车中控显示屏2样品固定安装在汽车模拟座舱1中，安装角度与实际使用时相同；
56.(b)将已完成样品安装的汽车模拟座舱1，放置在综合环境试验舱中，并保持汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1开启，确保汽车模拟座舱1内空气可以与综合环境试验舱进行交换；
57.(c)关闭所述综合环境试验舱舱门，开启环境试验程序，进入室温高湿准备阶段，本实施例中，综合环境试验舱内空气温度设定范围为25℃，空气湿度设定范围为70％；
58.(d)待所述综合环境试验舱温湿度进入稳定状态，且汽车模拟座舱1与所述综合环境试验舱温湿度状态相同，关闭汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1，使汽车模拟座舱1处于密闭状态，与外界没有空气交换，本实施例中，经过3小时综合环境试验舱温湿度进入稳定状态；
59.(e)通过所述综合环境试验舱设定到达汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1的辐照度为1000w/m2，进入高温光照状态，当汽车模拟座舱1内达到稳定状态时，汽车中控显示屏上各边缘温度实测为100℃，并稳定保持4小时，此过程为汽车中控显示屏屏幕的高温光老化过程；
60.(f)关闭辐照的光源，环境试验程序进入降温增湿阶段，综合环境试验舱内温度设定为-10℃，使所述综合环境试验舱内温度逐渐下降到设定值-10℃，并稳定保持4小时，此过程为汽车中控显示屏屏幕的低温高湿老化过程；
61.(g)重复程序(e)和程序(f)共10次，并且要求程序(e)和程序(f)之间转换至稳定状态的时间不超过1小时；
62.(h)程序(e)至程序(g)的环境老化过程完成后，将所述综合环境试验舱温度目标
值设定为25℃，试验程序进入到常温阶段；
63.(i)待所述汽车模拟座舱内温度降低至25℃并保持1小时后，结束环境试验程序，开启所述汽车模拟座舱的玻璃箱盖，取出汽车中控显示屏样品；
64.(j)对汽车中控显示屏样品进行检查及测试，检查汽车中控显示屏是否现出屏幕脱胶、边框变形以及接通电源后屏幕显示不良等情况。
65.实施例3：
66.本实施例用于试验考核在美国凤凰城使用的汽车的中控屏幕的耐候光热老化的性能。
67.美国凤凰城作为国际典型的干热环境区域，具有太阳辐照高，夏季温度高，日温差、年温差大的特点。汽车在户外使用时，其中控屏幕最高温度可达115℃。
68.一种汽车用中控显示屏耐光热老化性能测试方法，包括如下步骤或程序：
69.参照图1和图4。
70.(a)将需要试验的汽车中控显示屏2样品固定安装在汽车模拟座舱1中，安装角度与实际使用时相同；
71.(b)将已完成样品安装的汽车模拟座舱1，放置在综合环境试验舱中，并保持汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1开启，确保汽车模拟座舱1内空气可以与综合环境试验舱进行交换；
72.(c)关闭所述综合环境试验舱舱门，开启环境试验程序，进入室温高湿准备阶段，本实施例中，综合环境试验舱内空气温度设定范围为20℃，空气湿度设定范围为50％；
73.(d)待所述综合环境试验舱温湿度进入稳定状态，且汽车模拟座舱1与所述综合环境试验舱温湿度状态相同，关闭汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1，使汽车模拟座舱1处于密闭状态，与外界没有空气交换，本实施例中，经过4小时综合环境试验舱温湿度进入稳定状态；
74.(e)通过所述综合环境试验舱设定到达汽车模拟座舱1的玻璃箱盖1-1的辐照度为1200w/m2，进入高温光照状态，当汽车模拟座舱1内达到稳定状态时，汽车中控显示屏上各边缘温度实测为115℃，并稳定保持8小时，此过程为汽车中控显示屏屏幕的高温光老化过程；
75.(f)关闭辐照的光源，环境试验程序进入降温增湿阶段，综合环境试验舱内温度设定为-20℃，使所述综合环境试验舱内温度逐渐下降到设定值-20℃，并稳定保持8小时，此过程为汽车中控显示屏屏幕的低温高湿老化过程；
76.(g)重复程序(e)和程序(f)共6次，并且要求程序(e)和程序(f)之间转换至稳定状态的时间不超过1小时；
77.(h)程序(e)至程序(g)的环境老化过程完成后，将所述综合环境试验舱温度目标值设定为20℃，试验程序进入到常温阶段；
78.(i)待所述汽车模拟座舱内温度降低至20℃并保持1小时后，结束环境试验程序，开启所述汽车模拟座舱的玻璃箱盖，取出汽车中控显示屏样品；
79.(j)对汽车中控显示屏样品进行检查及测试，检查汽车中控显示屏是否现出屏幕脱胶、边框变形以及接通电源后屏幕显示不良等情况。
80.以上三个实施例作为优选实施例：所述综合环境试验舱为控制辐照、温度和湿度的步入式环境试验舱。
81.所述综合环境试验舱用于辐照的光源采用金属卤素灯光源。
82.汽车模拟座舱1为长方箱体结构，汽车模拟座舱1的上表面为与汽车前挡玻璃同种材质和结构的玻璃箱盖1-1，用于更准确的模拟汽车中控显示屏2的实际使用状态。
83.汽车模拟座舱1的除上表面外的五个面均为能够与外界发生热交换的金属材料制成，玻璃箱盖1-1可旋转打开，便于汽车中控显示屏样品的安装和拆卸，并且玻璃箱盖1-1与汽车模拟座舱1的主体间采用密封结构，使关闭玻璃箱盖1-1后，汽车模拟座舱呈密闭状态，与外界没有气体交换。
84.汽车模拟座舱1内设置多组竖槽1-2，通过竖槽1-2安装多个可调节高度的试样架1-3，试样架1-3用于安装汽车中控显示屏2的样品，通过调节汽车中控显示屏2的样品高度，从而方便调整试验过程中光照状态下到达样品表面的光照强度。
85.汽车模拟座舱1中可放置有多个汽车中控显示屏2的样品，各样品之间的最小距离大于15cm，且各样品与所述汽车模拟座舱的4个侧面及玻璃箱盖的最小距离大于15cm。
86.汽车模拟座舱1内设置有温度传感器、湿度传感器，用于监测所述汽车模拟座舱内部温湿度和汽车中控显示屏样品的表面温度。
87.上述实施示例仅是本发明较优实施示例，但并不能作为对发明的限制，任何基于本发明构思基础上做出的变型和改进，均应落入到本发明保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载为准。