【报告7336】ECU的车规级试验:DV试验(标准概述)

汽车   2025-01-05 21:10   上海  

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以下为报告全部内容:


作者 | 左成钢
来源 | 汽车电子与软件


01、前  言


02、DV试验

PV是指产品验证(Product Validation),用于检验产品生产过程的可靠性,一般测试项目来自于DV,但相较DV要少得多,PV更侧重于检验产品大批量生产的质量稳定性及一致性。

DV试验要求必须是模具件,也就是硬模件,3D样件或软模件是不行的,而PV试验要求必须是工装样件(Off Tooling Samples,OTS)样件,即全工装状态下非节拍生产条件下制造出来的样件,比如通用汽车GMW3172(电气/电子元件通用规范-环境/耐久性标准)中就对DV样品提出了要求,如下:

通用汽车GMW3172标准对样品的要求(来源:左成钢)

2024版汽车国家标准体系-乘用车(来源:中汽中心)

适用于商用车的强制性国家标准共85项,如下图所示:

 

2024版汽车国家标准体系-商用车(来源:中汽中心)

2. 推荐性国家标准 

关于道路车辆的推荐性国家标准,根据国家标准全文公开系统,截止2024年10月,现行的一共706项,如下图所示。

道路车辆的推荐性国家标准(来源:国家标准全文公开系统)

比如我们常用的关于汽车电子电气的标准都可以通过【43_道路车辆工程/道路车辆装置/电气和电子设备】下面来找,比如最常用的GB/T 28046标准,如下图所示:

道路车辆的推荐性国家标准(来源:国家标准全文公开系统)

新能源汽车领域相关国家标准共84项,均为非强制性标准(即推荐性标准,以GB/T开头),主要涉及到4个方面:电动汽车整车、关键系统及零部件、基础通用、能源补充系统,如下图所示:

 

2024版汽车国家标准体系-新能源汽车(来源:中汽中心)

智能网联汽车领域相关国家标准共43项,均为非强制性标准(即推荐性标准,以GB/T开头),主要涉及到4个方面:产品及技术类标准、基础类标准、信息安全类标准、功能安全类标准,如下图所示:  

2024版汽车国家标准体系-新智能网联汽车(来源:中汽中心)

查标准推荐大家上两个网站:一是国家标准全文公开系统网站数据https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/index,网站可以查询强标及推荐性标准,可以按照ICS分类进行寻找,非常方便。也可以根据现行、废止等进行筛选,但是对标准的描述并不是非常详细,也不能在线查看。国家标准全文公开系统网站如下图所示:  

国家标准全文公开系统网站(来源:国家标准全文公开系统)

另外一个网站是工标网:http://www.csres.com/,这个网站非常推荐,可以按照分类去查找标准,如下图所示:

工标网标准查询(来源:工标网)

比如找电子电气设备,一下就能找到我们常用的一些标准,网站还会显示出标准的编号、名称、发布部门、实施日期、状态等,如下图所示:  

工标网标准查询(来源:工标网)

比如汽车电子零部件电气试验常用的标准GB/T 28046.2-2019,点开后就能看到标准的详细介绍,比如:英文名称、替代情况、采标情况、发布日期、实施日期、起草人、出版日期等,信息比国家标准全文公开系统要详细得多。

在工标网还可以直接购买标准,如下图所示:

SAEJ3018标准价格(来源:SAE)

当然了,也有免费的标准,比如车规级芯片测试依据的AEC-Q标准就是免费的,可以免费从官网上下载,官网地址: http://www.aecouncil.com/。

以通用汽车GM的企业标准为例:

1) 环境试验

GMW3172是通用汽车的电气/电子元件通用规范-环境/耐久性标准,标准参考了ISO 16750-2,3,4等标准,如下图所示。

通用汽车的GMW3172标准(首页部分)

2) EMC试验

GMW3097是通用汽车的电气/电子元件及子系统电磁兼容性通用规范标准,标准参考了IEC CISPR25、ISO 10605、IS0 7637-1,2,3、ISO 11452-1,2,4等标准,如下图所示。

 通用汽车GMW3097标准(首页部分)

GMW3091是车辆电磁兼容通用规范标准,标准参考了IEC CISPR25、ISO 10605、ISO 11452-1,2,3等标准。

另外,以一汽轿车的企业标准为例:

1) 环境试验

Q/FC-CA06-003A为乘用车电子电器零部件通用技术要求标准,参考了ISO 16750、ISO 20653等标准。

 

一汽轿车Q/FC-CA06-003A标准(部分)

2) EMC试验

QFC-CC06-001为乘用车电子电器零部件电磁兼容性试验要求标准,标准参考了GB/T 18655、IS0 7637-1,2,3、ISO 11452-1,2,4,8,9、ISO 10605等标准。

       

一汽轿车QFC-CC06-001标准(部分)

4. 各标准之间的关系  

在汽车行业的所有标准中,推荐性标准达到706项,为强制性标准128项的近6倍,占比达到84.7%,可见推荐性标准的数量是占绝大多数的,而通常用到最多的也正是这些推荐性标准。对于汽车电子零部件来讲,如功能或应用涉及到相关的强制性国家标准,就必须先满足强制性国家标准;如零部件功能或应用不涉及,则只需要满足相关推荐性国家标准或企业标准即可。下图即为汽车电子零部件相关行业标准之间的关系。  

汽车行业相关标准之间的关系(来源:左成钢《广义车规级》)

VW的TL82066与GM的GMW3097标准对比(来源:左成钢)

5. 怎么阅读标准

ISO/IEC等国际标准可以看作是所有标准的元标准,无论国标、企标等其他标准,大都是采用国际标准进而制定出的标准。以环境试验国标GB/T28046为例,就是参考的ISO 16750,如下图所示,采标就是指采用国际标准和国外先进标准。

国标与国际标准(来源:左成钢)

ISO 16750-2启动特性部分(来源:ISO 16750-2)

如果看到这里你又想知道等级A是什么意思,那就可以继续去看ISO 16750-1:General一般规定。这里顺便讲一下,一般系列类的标准,第一个标准通常都是做一般规定的,如下图所示:  

       

ISO 16750-1一般规定(来源:ISO 16750-1)

找到第6部分的6.2,规定了等级A,即试验中和试验后,装置/系统所有功能满足设计要求。

ISO 16750-1对等级A的规定(来源:ISO 16750-1)  


05、ECU的DV试验标准简介

ECU作为电子零部件,DV测试涉及到的标准众多,但大体可以分为环境(电气、机械、气候、防护等)及EMC(干扰及抗干扰)两方面。抛开OEM标准不谈,常见的标准可以汇总如下,下表同时给出了国标和国际标准的对应关系。

汽车行业电子零部件DV测试相关标准(来源:左成钢)


06、电气环境相关试验标准

环境相关试验又可以细分为电气、机械、气候、防护相关类试验,如下表所示:

 

电子零部件环境相关试验标准(来源:左成钢《广义车规级》)

从上表可见,环境相关试验主要是GB/T 28046,标准的名称是道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验(Road vehicles—Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment),标准一共分为5部分,标准采用了ISO 16750国际标准,但需要注意的是,ISO 16750的5个标准(1-5)已全部升级为ISO 16750-1/2/3/4/5:2023,发布时间为2023年7月,对应的国标则尚未更新,故上表仍沿用上一版本。

GB/T 28046采标情况(来源:国标公开系统,工标网)

GB/T 28046引用文件(来源:GB/T 28046.4)

汽车电子零部件EMC试验标准(来源:左成钢《广义车规级》)

1. 干扰(骚扰)/发射 

干扰,也被称为骚扰,相关的试验通常被称为发射测试,相应的试验标准如下表所示:

干扰(骚扰)/发射相关试验标准(来源:左成钢《广义车规级》)

GB/T 18655标准为推荐性国家标准,主要参考国际标准IEC CISPR 25,仅适用于零部件,同时涵盖了传导干扰/发射(Conducted Emission,CE)测试及辐射干扰/发射(Radiated Emission,RE)测试两部分。

抗干扰相关试验标准(来源:左成钢《广义车规级》)


……

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