1、目录1范围 .12引用文件 .13术语和定义 .13.1被测设备( DUT) Device Under Test( DUT) .23.2负荷代码 .23.3试验代码 .23.4允许的试验参数公差 .23.5温度和电压术语定义 .23.6运行状态 Operating Type .33.7功能状态等级( FSC) Functional Status Class( FSC) .44一般要求 .44.1电子电气零部件设计寿命 .44.2可靠性目标 .44.3试验样品数 .44.4试验代码 .44.4.1 电气负荷代码 .44.4.2根据安装位置推荐的环境负荷代码(除电气负荷以外)错误!未定义书签。4.
2、4.3机械负荷代码 .错误!未定义书签。4.4.4温度负荷代码 .错误!未定义书签。4.4.5气候负荷代码 .错误!未定义书签。4.2.6化学负荷代码 .错误!未定义书签。4.2.7外壳防护代码 .错误!未定义书签。4.5连续监控 .错误!未定义书签。4.6功能循环 .错误!未定义书签。4.7试验计划 .错误!未定义书签。4.8试验流程 .错误!未定义书签。4.9一般试验条件 .错误!未定义书签。5 试验方法 .55.1性能、功能验证试验 .错误!未定义书签。5.1.1五点功能 /参数试验 .错误!未定义书签。5.1.2单点功能 /参数试验 .错误!未定义书签。5.1.3目视检查 .错误!未定
3、义书签。5.2电气试验 .55.2.1暗电流测量 .55.2.2耐异常电压试验 .65.2.3瞬时掉电试验 .75.2.4低电压复位试验 .75.2.5供电电压缓慢变化试验 .85.2.6交流干扰电压叠加试验 .85.2.7开路试验 .85.2.8地电位偏移试验 .95.2.9电源电位偏移试验 .105.2.10 短路试验125.2.11 绝缘电阻测量145.2.12 绝缘强度试验15电子电气零部件环境适应性及可靠性通用试验规范1 范围本标准规定了汽车不同安装位置上电子电气零部件的环境适应性及可靠性技术要求和试验方法。本标准适用于所有直接安装在广汽集团乘用车上的电子电气零部件。本标准并不完全包
4、含用以验证一些电子电气零部件特殊技术要求的试验,比如开关的操作力和行程、电机的热保护特性、蓄电池的冷启动特性等。然而,在参照本标准附录 B 制定零部件验证试验计划时,针对这些零部件某些特殊技术要求的试验必须被包含进试验计划中。2 引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单 (不包括勘误的内容 )或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。QJ/GAC 1230.003熔断器技术条件ISO 16750-1道路车辆 -电子电气零部件环境条件和环
5、境试验-第一部分:一般说明ISO 16750-2道路车辆 -电子电气零部件环境条件和环境试验-第二部分:电气负荷ISO 16750-4道路车辆 -电子电气零部件环境条件和环境试验-第四部分:气候负荷ISO 16750-5道路车辆 -电子电气零部件环境条件和环境试验-第五部分:化学负荷ISO 20653道路车辆 -外壳防护等级( IP代码) -电气设备外壳对异物和水的防护IEC 60068-2-1环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 A :低温IEC 60068-2-2环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 A :高温IEC 60068-2-6环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 Fc
6、: 振动(正弦)IEC 60068-2-11环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 Ka:盐雾IEC 60068-2-13环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 M: :低气压IEC 60068-2-14环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 N:温度变化IEC 60068-2-27环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 Ea和导则:冲击IEC 60068-2-32环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 Ed::自由落体IEC 60068-2-38环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 Z/AD : 温度 /湿度组合循环试验IEC 60068-2-64环境试验 -第 2部分:试验方
7、法 -试验 Fh::宽带随机振动(数字控制)IEC 60068-2-78环境试验 -第 2部分:试验方法 -试验 Cab:恒定湿热试验3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1被测设备( DUT) Device Under Test( DUT)作为试验对象的电子电气零部件。3.2负荷代码代表 DUT某种环境负荷等级的字母或数字。3.3试验代码所有负荷代码的组合,表明某个安装位置的电子电气零部件所适用的环境负荷。3.4设计验证( DV) Design Validation(DV)DV是零部件同步开发的一个阶段, 用各种试验来定量或定性地验证零部件设计能够满足其环境适应性和可靠性要求。用于
8、DV的零部件应该是能够代表量产件特性(包括所采用的零件、材料、工装、生产加工工序等)的工装样件。3.5产品验证( PV) Product Validation( PV)PV是零部件同步开发的一个阶段, 用各种试验来定量或定性地验证零部件设计能够满足其环境适应性和可靠性要求。用于 PV的零部件应该使用批量生产的量产件。3.4允许的试验参数公差除非另有规定,否则表1中的试验参数允许公差应当应用于所有的试验项目。表 1 试验参数允许公差试验参数允许公差试验温度试验湿度要求的值要求的值3oC5%试验持续时间电压电流电阻振动强度冲击加速度频率试验力压强距离 /尺寸要求的值要求的值要求的值要求的值要求的值
9、要求的值要求的值要求的值要求的值要求的值/+2)%0.1V5%10%20 %20%1%10%10%10%3.5温度和电压术语定义温度和电压术语定义见表2。参数名称符号最低放置温度T minST最高放置温度T maxST最低运行温度T minOP最高运行温度T maxOP过加热温度T maxPH室温T room最低供电电压U min最高供电电压U max正常供电电压U nom试验电压U AU B表 2 温度和电压术语定义定义零部件在使用(不通电运行状态)和存储、运输过程中能够经受得的最低环境温度零部件在使用(不通电运行状态)和存储、运输过程中能够经受得的最高环境温度零部件持续正常运行所允许的最低
10、环境温度零部件持续正常运行所允许的最高环境温度汽车停驶后,零部件(比如发动机舱安装的零部件)可能会经受的短暂的高温,在这个温度下零部件仍可能处在通电运行状态正常的室内温度,23 5零部件持续正常运行所允许的最低供电电压零部件持续正常运行所允许的最高供电电压正常状态下零部件的供电电压,分为 U A 和 U B两种 U nom =14V ,发电机正常运转时零部件的供电电压U nom =12V ,发电机不运转时,蓄电池对零部件的供电电压3.6 运行状态Operating Type运行状态主要是针对带电子控制单元( ECU)的零部件的定义,描述了在试验过程中ECU 的供电状态、负载状态、内部程序运行状
11、态等。没有B+ 供电端的 ECU,没有运行状态2。对于其它的电子电气零部件,比如开关、电机、蓄电池等,运行状态的定义并不适用。运行状态定义见表3。表3 运行状态定义运行模式电气状态1DUT 没有供电1.1DUT 没有连接外部电缆1.2DUT 模拟实车安装状态,连接所有外部电缆2 DUT 供以电压 UB,按照实车安装状态连接所有外部线缆和负载DUT 的 ING 和ACC 供电端没有供电,B+ 供电端供以电压UB,DUT 处在不2.1工作状态(比如处于休眠模式)DUT 的 ING 供电端没有供电,B+和 ACC 供电端供以电压UB,DUT 处在正2.2常的工作状态,所有功能均能执行3 DUT 的
12、ING 、 ACC 和B+ 供电端同时供以电压 UA,按照实车安装状态连接所有外部线缆和负载3.1DUT 处在不工作状态(比如处于休眠模式)3.2DUT 处在正常的工作状态,所有功能均能执行3.7 功能状态等级(FSC) Functional Status Class( FSC)FSC 用以评价 DUT 在试验过程中和试验结束后最后检测中功能运行的状态,见表4。表 4 FSC定义等级FSC定义A DUT 的所有功能在试验期间和之后均能够执行且在允许的公差范围内DUT 的所有功能在试验期间均能够执行,但有一个或多个功能的执行超出了允许的公差范B围,试验结束后所有功能的执行均自动恢复正常。存储器功
13、能应保持等级A试验过程中 DUT 的一个或多个功能发生失效,但在试验结束后所有功能的执行均自动恢复C正常试验过程中 DUT 的一个或多个功能发生失效,并且在试验结束后不会自动恢复正常,但经D过简单的人为操作对DUT 进行复位后能够恢复正常试验过程中 DUT 的一个或多个功能发生失效,并且在试验结束后不会自动恢复正常,除非E对DUT 进行维修或者更换4 一般要求4.1 电子电气零部件设计寿命本标准设定的电子电气零部件目标寿命为10年的使用年限或者24万公里里程数。4.2 可靠性目标本标准中热疲劳寿命试验的可靠性目标是 97%可靠度, 50%致信度水平。对于零部件其他特性寿命试验,试验的可靠度和致
14、信度水平应该根据零部件技术要求中的规定。4.3 试验样品数本标准中的每项试验至少需要 3个样品。可靠性试验所需的样品数根据可靠性目标得到,计算公式可以参见附录 A 。4.4 试验代码本标准使用由六个负荷代码组合成的试验代码来表示DUT 的环境负荷强度,参见表5。试验代码应该在零部件技术条件中明确定义。表6 和表 7 是根据 DUT 安装位置及应用情况推荐的试验代码,如果推荐试验代码当中某项不符合实际情况,可以根据表8 至表 13 中选择合适的代码进行替代。表 5 试验代码组成123456电气负荷机械负荷温度负荷气候负荷化学负荷外壳防护代码代码代码代码代码代码ACAFAIANADIP x x4.
15、4.1 电气负荷代码表 6 是根据应用情况推荐的电气负荷代码。表 6电气负荷代码运行电压范围电气负荷代码U minU max应用范围( V )( V )ABCZ6.0169.01610.816对于在发动机启动过程中应具有功能的零部件对于在发动机停止工作期间应具有功能的零部件对于仅在发动机运行期间应具有功能的零部件由 GAEI 相关工程师与供应商协商决定5 试验方法5.2 电气试验5.2.1 暗电流测量5.2.1.1 试验目的本试验用以测量DUT 暗电流值。5.2.1.2 适用范围所有由蓄电池直接供电的电子电气零部件。5.2.1.3 试验方法DUT 运行状态为2.1,连接所有信号源和负载。试验中
16、应断开DUT 的 ING 和 ACC 供电,只提供B+ 供电。DUT的暗电流测量值应该以曲线的形式记录,最终的暗电流值应该是一段时间内暗电流消耗的平均值。试验步骤如下:a) 断开 DUT 的供电;b) 调节试验电压为 12.6V ;c) DUT 上电,并等待一定时间,在确认 DUT 进入低电压模式(比如休眠模式)以及供电电流稳定后,记录此后 10s内的电流值;d)逐渐降低 DUT 供电电压至 12V ,电压下降速率不超过0.5V/min ,等待 DUT 供电电流稳定后,记录此后 10s内的电流值;e)逐渐降低 DUT 供电电压至 11.5V ,电压下降速率不超过0.5V/min ,等待 DUT
17、 供电电流稳定后,记录此后 10s内的电流值;f)逐渐降低 DUT 供电电压至 11.0V ,电压下降速率不超过0.5V/min ,等待 DUT 供电电流稳定后,记录此后 10s内的电流值;g)逐渐降低 DUT 供电电压至 10.5V ,电压下降速率不超过0.5V/min ,等待 DUT 供电电流稳定后,记录此后 10s内的电流值;h)逐渐降低 DUT 供电电压至 10.0V ,电压下降速率不超过0.5V/min ,等待 DUT 供电电流稳定后,记录此后 10s内的电流值。5.2.1.4 评价标准各供电电压情况下的暗电流值都应该在零部件技术条件规定的范围之内。本试验对零部件的功能状态等级不作要
18、求。5.2.2 耐异常电压试验5.2.2.1 试验目的本试验用以验证DUT 对长时间非正常供电电压的抵受能力。试验模拟了以下情况:a) 交流发电机调压器故障或者由 24V 系统协助启动时所导致的高电压;b) 电源线反接导致的负电压。5.2.2.2 适用范围本试验适用于所有由蓄电池或者通过点火开关供电的电子电气零部件。5.2.2.3 试验方法DUT上所有直接或者通过开关连接至蓄电池的电源电路接口或控制信号接口都需要进行本试验。其中,控制信号接口可能是直接或通过开关连接至蓄电池,或者是通过一个上拉电阻与之连接的。试验参数见表15。表 15 过电压试验参数试验内容试验电压试验时间试验温度运行状态Vm
19、in过电压 : 交流发电机调压器故障+1860Tmax 20 C3.1/3.2过电压 :蓄电池串接+26.01aT room3.2电源线反接 b-13.52T room2.1/2.2a 对于只在点火锁位于 START 档位才供电的零部件,试验时间可能减少到15s。b 这项试验不适用于发电机或在零部件技术条件中规定不做本试验的零部件。5.2.2.4试验步骤a) 试验前,确保 DUT已经稳定在表 16中的所要求的温度;b) 对和蓄电池直接连接的电源电路接口施加26.0V 电压,维持 1min;c)对其他的通过开关与蓄电池连接的电源电路接口和控制电路接口施加26.0V 电压,同时在直接与蓄电池连接的
20、电源电路接口依然保持同样的电压,维持1min ;d) 进行一次单点功能 / 参数测试;e) 试验电压改为 -13.5V ,重复步骤 a)到 d),维持时间变为 2min ;f) 同时对所有直接或通过开关与蓄电池连接的电源电路接口和控制电路接口施加18V电压,维持60min;g) 进行一次单点功能 / 参数测试。5.2.2.5评价指标表 16 耐异常电压试验评价指标试验评价标准过电压 :交流发电机调压器故障FSC应该至少满足等级 C过电压 :蓄电池串接FSC应该至少满足等级 C。所有与发动机启动相关的功能必须达到等级 A ,除非在零部件技术条件中有不同的规定电源反接FSC应该至少满足等级 C5.
21、2.3 瞬时掉电试验5.2.3.1 试验目的本试验模拟了车上另一个零部件上的保险丝发生熔断时DUT 供电电压产生的短暂下降。5.2.3.2 试验方法对 DUT 的所有相关输入接口同时施加如图 4所示的试验电压波形。相关输入接口应该试验计划中明确指出。压电 Umin验试4.510 10.1试验时间 /s图 4 单电压降试验的试验脉冲电压上升和下降的时间应该小于等于10ms。DUT 运行状态为 3.2。5.2.3.3 评价指标FSC应该至少满足等级B。5.2.4 低电压复位试验5.2.4.1 试验目的本试验用以验证DUT 的低电压复位功能,以及带微处理器的DUT 对供电电压短时(50 ms )掉电
22、的抵受能力。5.2.4.2 适用范围所有带微控制器的具有低电压复位功能的DUT 。5.2.4.2 试验方法试验方法参照ISO 16750-2 中第 4.6.2 条。试验应在 T minOP温度条件下进行。DUT 运行状态为 3.2。5.2.4.3 评价指标在供电电压恢复到并保持在Umin 的 10s期间进行功能/参数测试, DUT FSC 应该满足等级A ,其余时间 FSC应该至少满足等级C。5.2.5 供电电压缓慢变化试验5.2.5.1 试验目的本试验用以验证DUT 对于蓄电池放电及充电过程中供电电压变化的抵受能力。5.2.5.2 适用范围由蓄电池直接供电的电子电气零部件。5.2.5.3 试
23、验方法同时对所有直接或通过开关与蓄电池连接的电源电路接口和控制电路接口进行本试验。以( 0.5 0.1)V/min 的速率将 DUT 供电电压从 Umax 逐渐降低至 0V ,然后再以相同的速率从0上升至Umax 。DUT 运行状态为 3.2。5.2.5.4 评价指标在 DUT 正常工作电压范围内FSC 应该满足等级A ,在其他范围FSC 至少应该满足等级C。5.2.6 交流干扰电压叠加试验5.2.6.1 试验目的本试验用以验证DUT 对直流供电电压上叠加的交流干扰电压的抵受能力,这种情况可能是由发电机调压模块滤波功能不良造成的。5.2.6.2 适用范围所有由发电机供电的电子电气零部件。5.2
24、.6.3 试验方法试验方法参照ISO 16750-2 第 4.4条。对 DUT 所有电源接口同时施加试验电压波形。DUT 运行状态为 3.2。5.2.6.4 评价指标FSC应该至少满足等级A 。5.2.7 开路试验5.2.7.1 单线开路试验5.2.7.1.1 试验目的本试验模拟了DUT 连接的线缆中某一根发生开路的情况,用以验证DUT 在承受开路连接时不会发生损坏,并且在连接恢复后,DUT 功能是否立即恢复正常。5.2.7.1.2 适用范围所有安装位置的电子电气零部件。5.2.7.1.3 试验方法设置 DUT 运行状态为 3.2。将 DUT 连接的线缆当中的某一条断开,断开时间为10s,后恢
25、复连接,观察并记录线缆断开前后DUT 的功能运行状态。5.2.7.1.4 评价指标FSC应该至少满足等级C。5.2.7.2 多线开路试验5.2.7.2.1 试验目的本试验模拟了DUT 连接的线缆当中某几根发生开路的情况,用以验证DUT 在承受开路连接时不会发生损坏,并且在连接恢复后,DUT 功能是否立即恢复正常。5.2.7.2.2 适用范围所有安装位置的电子电气零部件。5.2.7.2.3 试验方法设置 DUT 运行状态为 3.2。同时将 DUT 连接的线缆当中的某几条断开,断开时间为 10s,后恢复连接,观察并记录线缆断开前后DUT 的功能运行状态。5.2.7.2.4 评价指标FSC应该至少满
26、足等级C。5.2.8 地电位偏移试验5.2.8.1 零部件电源地线之间电压偏移试验5.2.8.1.1 试验目的本试验用以验证在具有多条电源地线的DUT 上,当电源地线之间的电位发生相对偏移时,DUT 能否正常工作。5.2.8.1.2 适用范围具有多条电源地线的电子电气零部件。这些电源地线在DUT 端的电位可能发生相对偏移,这是由于零部件接地不良、地线缆阻抗、地线长度过长或线缆连接器接触电阻等因素导致的。5.2.8.1.3 试验方法DUT 运行状态为 3.2,供电电压依据以下规定。试验步骤如下:a) DUT 上电,供电电压为 U min;b) 对 DUT 的其中一条电源地线施加 -1.0V 的偏
27、移电压;c) 在此条件下做一次功能检测;d) 对下一条电源地线重复步骤 b)至步骤 c);e)同时对所有模拟负载的地线重复步骤b)至步骤 c);f) DUT 供电电压变为 Umax,偏移电压变为 +1.0V ,重复步骤 a)至步骤 e)。5.2.8.1.4 评价指标FSC应该满足等级 A 。5.2.8.2 零部件负载参考地线之间电压偏移试验5.2.8.2.1 试验目的本试验用以验证DUT 负载参考地线上的地电位发生偏移时,DUT 功能是否保持正常。5.2.8.2.2 适用范围所有包含了以地线作为信号回路的负载的电子电气零部件。在这些负载之间以及负载及DUT 之间可能存在地电位偏移,这是由于零部件接地不良、地线缆阻抗、 地线长度过长或线缆连接器接触电阻等因素导致的。5.2.8.2.3 试验方法试验电路图如图5所示。对以地线作为信号回路的负载分别和同时进行试验。模拟负载应该按照零部件技术条件中的要求搭建,如果零部件技术条件中没有涉及该信息,应与GAEI 相关工程师共同协商制定。DUT 运行状态为 3.2,供电电压依据以下规定。DUT电源正I/O 1模拟负载 1I/O 2模拟负载 2I/O N模拟负载 N地1.0V 1.0V 1.0V图 5 地电位偏移试验电路图