汽车方向盘多功能按键的测试介绍

总述

在很多汽车的方向盘上都会有辅助的多功能按键这一配件，按键的目的是为了让驾驶人不用分心去点击中控或者打接电话等在开车过程中比较危险的举动，而多功能按键可以直接帮助驾驶人在视线不离开前方的前提下，通过手按方向盘上的按键就可以实现一些常规的操作，大大方便了驾驶人，也变相保护了驾驶人在驾车时不受其他因素的影响和干扰，提高了车辆行驶时的安全性。所以对多功能按键进行相关性能检查和可靠性测试就有比较重要的意义，可以检验多功能按键的质量和功能并测试按键的寿命。

以下，就根据相关标准来简要的为您介绍方向盘多功能按键的相关测试项目和测试方法。

01  外观检查

外观检查是按键的最基础的测试项目，此项测试需要在正常视线强度、颜色下，保持正常的视距及适当光照。检验按键的外观应无裂纹、变形、松动或脱落等异常，按键表面应无肉眼可见的模痕、缩痕、水印等瑕疵，标记应清晰，操作应灵活，无卡滞现象。

02  通电试验

按键在进行相关可靠性测试前需要进行通电试验，以评估初始性能是否正常，该测试需按照产品图纸上的引脚进行连接，并按照产品技术参数中的要求导入工作电压后，样件背光应显示正常，各按键按压时应通电灵敏，可以在各回路中串入发光二极管以观察按键的导通情况。

03  按键档位试验及接触电阻检测

该测试是按照样品图纸定义给按键输入额定电压后，进行10次接通、断开的操作，将被测按键对应的回路中接入电阻表，使用测力计对按键的操作力进行测试。测试时，测力计与按键表面的接触部分应不小于按键面积的1/3（可在测力计上安装辅助装置），并且应垂直于按键表面（以按键标识为中心），以30～80 mm/min的操作速率进行按压，按键导通以后停留3 s后记录下操作力的数值（不低于三次测试的平均值），在满足按键力要求的情况下记录接触电阻值（不低于三次测试的平均值），样件应能同时满足按键档位试验和接触电阻精度的设计要求。

04  耐压力试验

多功能按键在使用过程中是通过驾驶人的手来按压按键以进行不同的操作，所以需要进行压力测试来评估按键可以承受多大的力而功能正常。用测力计沿垂直按键表面方向施加50 N的作用力，进行1 min加压试验。试验后样件无损坏，按键的档位转换应灵活、无卡滞现象，满足按键档位试验及接触电阻的检测要求。

05  介质耐压试验

因为多功能按键是需要通电才能运行，所以进行耐电压测试是有必要的。按键应能承受耐电压试验而不被击穿。试验时，直流电压从不超过试验电压全值350 V的一半开始，然后稳步增加至全值，这段升压时间不少于1 s，全值电压维持1 min，然后均匀的将电压下降至零。试验后，应无击穿或闪烁。在生产过程中，允许用交流电压600 V，历时1 s的耐电压试验代替。

06  绝缘电阻

按键在运行过程中需要通电，为了防止通电零部件相互之间或者和外壳之间不绝缘而产生短路烧毁的现象，所以需要对样品进行绝缘电阻测试，以评估按键的绝缘性能是否符合要求。用绝缘电阻表测量开关断开触点之间的电阻值，测量电压：DC 500 V，引出端（断开触点）之间绝缘电阻应不小于5 MΩ，湿热试验后不小于1 MΩ。

07  过电流强度

需要对按键通电回路中通超过额定电流的电流值，以评估过高的电流是否会造成按键内部回路短路或者因为承受不了高电流而造成样品功能失效等现象。在按键触点的引出线端施加3倍的额定电流（额定电流见图纸要求），在历时10 min内作1次接通和断开的转换。测试完成后需对按键进行外观检查、背光测试以及介质耐压测试以检查样品性能是否正常。

08  高温储存与低温储存

因为多功能按键是安装在方向盘上而随车辆一起运动的，所以按键也会随车辆一起经受到不同的温度环境，不同时间、不同地区的温度条件均有差异，所以需要对按键分别进行高低温条件的测试，以评估按键的外观以及性能是否能正常使用。高温储存是将按键放入高温箱中，待箱内温度由室温上升至90 ℃±2 ℃后，在不工作状态下保持48h。低温储存是将按键放入低温箱中，待箱内温度由室温下降至-40 ℃±3 ℃后，在不工作状态下保持24h。样件自低温箱取出后，在1h内完成检查。高低温储存测试完成后，需对按键进行外观检查、背光测试以及介质耐压测试以检查样品性能是否正常。

09  温度交变

按键还需要进行温度交变测试，该测试是将按键放入温度为-40 ℃±3 ℃的低温环境中，放置1 h后，经2 h由下限工作温度上升至上限工作温度80 ℃±2 ℃，在高温环境中放置1 h后，经2 h由上限工作温度下降至下限工作温度-40 ℃±3 ℃。上述过程构成一个循环，如此循环40次。温度交变测试完成后，需对按键进行外观检查、背光测试以及介质耐压测试以检查样品性能是否正常。

10  湿热试验

按键不仅要经受温度环境，有时在海边或者刚下过雨的时候，高湿度也会对按键有危害，可能造成按键内部有湿气浸入，通电时造成短路现象，所以对按键进行湿热测试也是必须要测试的一项检查。

试验准备阶段：将按键放入相对湿度45 %～75 %的试验箱中，调节箱内温度为25 ℃±2 ℃，并保持此值，直至按键温度达到稳定，然后在1 h内，将箱内相对湿度提高到90 %～95 %。

试验过程：在3 h±1/2 h内，将试验箱内温度均匀连续进升至55 ℃±2 ℃，除最后15 min 内相对湿度可以低于95 %RH外，升温阶段相对湿度不低95 %，然后温度保持55 ℃±2 ℃范围内，直至从循环开始算起12 h±1/2 h为止，相对湿度均为（93±3）%，在3~6 h内将55 ℃±2 ℃降至25 ℃±2 ℃，这期间相对湿度除最初15 min应不低于95 %，直到24 h，上述过程构成一个循环，共计6次循环，在试验室环境下恢复1 h，然后在1 h内检查。试验后，金属零部件不得有锈蚀点，按键应无变形、裂纹、松动或脱落，操作应灵活，无卡滞等现象。湿热试验完成后，需对按键进行外观检查、背光测试以及介质耐压测试以检查样品性能是否正常。

11  振动试验

上面有说过，因为多功能按键是随车辆一起运动的，所以也会经受车辆行驶过程中的各种振动情况。为了评估不同能量的振动是否会造成按键的外观损伤或者内部功能失效，所以需要进行振动测试。将开关固定在振动试验台上，并处于正常安装位置，及工作状态进行上下、左右、前后每方向各8 h试验，按照如下表格条件进行振动测试，要求试验后按键应无变形、裂纹、松动或脱落现象，操作应灵活，无卡滞现象，并且进行背光测试以及介质耐压测试以检查样品性能是否正常。



12  耐久性

多功能按键是我们每天开车时都会使用的按键，所以对于按键来说，会多次使用，那么就需要对按键进行耐久性测试，以评估按键在进行多少次按压之后功能依然完好，多少次按压之后会出现功能失效的现象。按键以10次/min～30次/min 的速率动作，动作寿命（5 VDC、2倍按键力）经过50000次耐久性试验后，按键应无变形、裂纹、松动或脱落，操作应灵活，无卡滞等现象，试验期间允许中断，但每次连续工作时间应不少于4 h。耐久性试验测试完成后，需对按键进行背光测试以及介质耐压测试以检查样品性能是否正常。

13  标记牢度试验

多功能按键上会有很多按键，每个按键上均会有一个指示标记，用以让驾驶人简单明了的知道该按键的具体功能和作用，所以如果标记不够牢固的话，当使用过几次后标记就会脱落，那么驾驶人可能就没法了解按键的具体功能，造成误操作等现象，所以在测试时，需要对标记的牢固程度进行相关测试。

标志耐磨性检查：测试示意图如下图1，按键允许用印有标志的较小的同等塑料的试件代替（样件各个按键的材料及工艺相同时，可只对部分按键进行试验），塑料试件可制作成如图2的压纽，平纹布为干燥的寻麻布（面积14 cm×5 cm，线数25×22 cm2），在产品上施加8 N±1 N的作用力，作10 cm±0.5 cm的往复运动400次，标志应无肉眼可见的字迹模糊、擦痕等损伤。

标志耐刮性检查：用表面硬度检验笔（带￠0.75 mm的球形硬质合金）刮标志，作用于检验笔的力在50 g～800 g范围内，将表面硬度检验笔垂直作用于检验面（样件各个按键的材料及工艺相同时，可只对部分按键进行试验），施压后作5~10 mm运动（运动轨迹应通过标记），运动方向应尽可能与标记线条垂直，标志应无肉眼可见的划痕、油漆脱落等损伤。

图1

图2

14  耐试剂稳定性

驾驶人在车上可能会将一些饮料等液体洒到或者倒到车上的零部件上，所以方向盘上的多功能按键也是有可能出现这样的情况，对于这种情况，我们就需要模拟饮料等液体对于按键的影响。

沾湿：用纯棉毛巾（30×30）cm，吸入咖啡和糖的残留物饮料、室内清洁剂、玻璃清洁剂各50 ml。浸泡：浸入时间为1 min，通过约15 s空气吹干。紧接着存放48 h，存放温度按咖啡和糖、室内清洁剂在80 ℃±2 ℃条件下；玻璃清洁剂在室温条件下进行。耐试剂稳定性测试完成后，需对按键进行外观检查、背光测试以及介质耐压测试以检查按键性能是否正常。

15  耐汗液性能

多功能按键是通过人手来按压的，那么当驾驶人手上有汗液时，汗液会对按键表面的标记和按键外壳产生腐蚀和损伤，所以需要进行耐汗液测试，以评估按键的外观性能和表面标记的显示性能是否完好。在35 ℃±2 ℃温度下，在A溶液（0.75%的醋酸）中时效30 min，再紧接着在35 ℃±2 ℃温度下的B溶液（0.36%的氨水+0.5%的氯化钠）中时效30 min。按键表面不允许出现暗淡无光，不允许形成气泡和改变颜色。

总结

多功能按键的出现方便了驾驶人的操作，防止驾驶人出现行车途中的一些危险操作，也使我们在开车时更加简单快捷。所以对于多功能按键的一系列可靠性测试，可以起到判定按键外观、标记、性能、功能是否完好的作用，并且相关测试也可以评估不同厂商的按键的使用质量和使用寿命，帮助车厂选择更好更高标准的零部件，也是对车辆和驾驶人负责的表现。