汽車電子產品的環(huán)境試驗

1、汽車電子產品的環(huán)境試驗概述電子產品在汽車中的應用越來越廣泛,電子技術的應用幾乎已經深入到汽車的所有系統(tǒng),電子產品占整車本錢的比例逐年提升,特別是高檔汽車有的已達40%-50%目前汽車電子產品主要分以下三類：a、電子元器件.包括GPS音箱、汽車DVD、倒車雷達、限制器、運算放大器、切換式電源供給器、各類微處理器、計算機等.b、繼電器及電機馬達.包括各類繼電器、雨刮器電機、電動天線、空調電機、暖風電機、電動坐椅、前后視鏡電機、中央限制門鎖、交流發(fā)電機、清洗泵電機等.c、各類傳感器.其中傳感器和繼電器的開展最為活潑.它是汽車上應用最多的兩類汽車電子設備.目前我國已成為世界第三大汽車生產國,全球主要汽

2、車廠商均已在我國投資建廠.迫于本錢壓力,大多數(shù)汽車廠商正在逐步推進進口零部件的國產化,這給我國汽車電子部件生產企業(yè)的開展帶來了巨大的機遇.但是,電子產品應用在汽車上將面臨使用環(huán)境的挑戰(zhàn).汽車電子產品面對的是一個室外使用、隨時移動運轉的環(huán)境,而且根據產品安裝位置不同,必須承受的環(huán)境應力條件也相差很大.因此,汽車電子產品的環(huán)境試驗要求非常高、必須經過各種苛刻環(huán)境實驗的考驗,保證產品在預期的壽命內能夠正常工作,這也是汽車電子產品比一般電子產品價格貴的原因.為考核汽車電子產品的環(huán)境適應性,各車廠都制訂了自身的環(huán)境條件標準.對于車廠的前裝產品,廠家根據車廠得到要求試驗條件進行試驗,不必清楚原因.但對于后

3、裝產品,為了適應市場的需求,我們就應該深入了解相關標準的要求,根據標準制定環(huán)境試驗的條件的工程.2、 汽車電子產品的環(huán)境試驗標準國際標準化組織中,ISO/TC22/SC頷責汽車電氣和電子技術領域的標準化工作.汽車電子產品的應用環(huán)境包括電磁環(huán)境、電氣環(huán)境、氣候環(huán)境、機械環(huán)境、化學環(huán)境等.電磁環(huán)境主要研究的是汽車電子產品的電磁兼容特性,我們在此不作描述.我們主要介紹汽車電子的其他特性.目前ISO制訂的汽車電子標準環(huán)境條件和試驗標準主要包含如下方面：ISO16750-1道路車輛-電子電氣產品的環(huán)境條件和試驗：總那么ISO16750-2道路車輛-電子電氣產品的環(huán)境條件和試驗：供電環(huán)境ISO16750-

4、3道路車輛-電子電氣產品的環(huán)境條件和試驗：機械環(huán)境ISO16750-4道路車輛-電子電氣產品的環(huán)境條件和試驗：氣候環(huán)境ISO16750-5道路車輛-電子電氣產品的環(huán)境條件和試驗：化學環(huán)境ISO20653汽車電子設備防護外物、水、接觸的等級ISO21848道路車輛-供電電壓42V的電氣和電子裝備電源環(huán)境國內目前汽車電子產品的環(huán)境試驗標準主要還是根據產品的技術條件來規(guī)定.全國汽車標準化技術委員會(SAC/TC11為正在參照ISO標準制訂相應的國家和行業(yè)標準.ISO的標準在歐美車系的車廠中得到了廣泛采用,而日系車廠的要求相對ISO標準來說偏離較大.為了保證到達標準的限值,各汽車車廠的內控的環(huán)境條件標

5、準一般比ISO的要求要苛刻.3、 汽車電子產品環(huán)境試驗必須考慮的因素汽車電子產品進行環(huán)境試驗時,必須考慮的因素主要包括：(1)地理和氣候的因素.道路車輛幾乎世界所有的陸地區(qū)域使用和運行.值得注意氣候環(huán)境條件,包括可預期的每天的變化和季節(jié)的變化.應考慮給出全世界的溫度,濕度,降水和大氣條件的范圍,還應包括灰塵,污染和海拔高度等.(2)車輛類型.車輛的設計屬性決定了道路車輛的環(huán)境條件,如發(fā)動機的類型、發(fā)動機的排量、懸掛的特性、車輛的自重、車輛的尺寸、供電電壓等.考慮到已經給出車輛的典型類型,包括商用車輛(含重型載貨車),乘用車和貨運車,以及柴油發(fā)動機和汽油發(fā)動機.(3)車輛使用條件和運行模式.道路

6、的質量、路面的類型、道路的地形、車輛的使用(連續(xù)、牽引、貨運,等等)和駕駛習慣都是非常值得重視的環(huán)境條件.運行方式如儲存、起動、駕駛、停車等都應予以考慮.(4)電子設備的壽命周期.在汽車電子產品的生產、裝運、操作、儲存、車輛裝配、車輛維護和修理,電子設備應能抵御同樣的環(huán)境條件(5)車輛的供電電壓.運行方式、分配系統(tǒng)設計和相應的氣候環(huán)境將導致車輛使用中的電壓變化.造成如交流發(fā)電機過電壓和連接系統(tǒng)的斷路等車輛電氣系統(tǒng)的故障(6)電子設備的在車輛上的安裝位置.使用的環(huán)境要求通常取決于安裝的位置車輛的每一個位置都具有單獨的環(huán)境負荷組合.將不同類型和量值的環(huán)境負荷形成數(shù)量合理的標準要求組合是可取的.這樣

7、可以使某一車輛上的系統(tǒng)/組件引伸到其他車輛成為可能.分組通常根據安裝位置進行.四、汽車電子產品的環(huán)境類別等級依照ISO1675標準,汽車電子產品的環(huán)境類別可以根據以下情況分類：1根據安裝位置分類：發(fā)動機艙.包括車身、框架、填充物艙上非剛性部件、填充物艙內非剛性部件、發(fā)動機上、發(fā)動機內、在變速器/減速器上、在變速器/減速器內；乘員艙.包括無特殊要求、暴露在太陽光輻射下、暴露在熱輻射下不同于太陽光輻射;行李艙/貨艙.安裝在外部/空洞.包括車身、框架、車身下/車輪毅內、乘員艙門里/外、發(fā)動機艙罩、行李艙蓋/門、箱體蓋/門、空洞內、專用艙如蓄電池盒等.其他安裝位置.一些有特殊環(huán)境條件的位置如排氣系統(tǒng),

8、沒有給出標準的規(guī)定,在此情況下,在DUT的說明書中應明確負荷.2根據工作狀態(tài)分類：運行模式1:不向DUT供電運行模式l.1:DU侏連接到線扎運行模式1.2模擬安裝在車輛上,DUT連接到線扎運行模式2:DUT用車內發(fā)動機關機時電氣連接狀態(tài)的電壓UB蓄電池電壓運行模式2.1系統(tǒng)/組件功能不激活如休眠模式運行模式22系統(tǒng)/組件用電運行并限制在典型運行模式運行模式3:DUT在電氣連接狀態(tài)UA電壓運行發(fā)動機/交流發(fā)電機處工作狀態(tài).運行模式3.1系統(tǒng)/組件功能不激活運行模式3.2:系統(tǒng)/組件用電運行并限制在典型運行模式其中,運行模式2和運行模式3的試驗電壓值如下表：電壓值12原統(tǒng)24V系統(tǒng)42V系統(tǒng)Ua1

9、4Vt0.2V28V士0.2V48V士0.2VUb12Vt0.2V24V士0.2V30V士0.2V注：Ua為發(fā)動機/交流發(fā)電機運行模式3,Ub為蓄電池電壓運行模式23根據功能狀態(tài)分類：A級：在試驗中和試驗后,裝置/系統(tǒng)所有功能按設計要求.B級：試驗中裝置/系統(tǒng)所有功能按設計要求.然而,一個或多個可能超出規(guī)定允差.試驗后所有功能自動回復到規(guī)定限值內.C級：試驗中裝置/系統(tǒng)所有一個或多個功能未按設計要求.但試驗后所有功能自動回復常規(guī)運行.D級：試驗中裝置/系統(tǒng)所有一個或多個功能未按設計要求.試驗后所有功能未能回復常規(guī)運行,需要對裝置/系統(tǒng)單觸運行/使用重新激活.E級：試驗中裝置/系統(tǒng)所有一個或多個

10、功能未按設計要求.試驗后所有功能未能回到準備運行狀態(tài),需要對裝置/系統(tǒng)修理或更換.5、 汽車電子產品環(huán)境試驗的主要檢測工程.汽車電子產品環(huán)境試驗的主要檢測工程包括：(1)供電環(huán)境試驗.供電環(huán)境試驗包括直流、過電壓、疊加交流電壓、供電電壓的慢降和慢升、供電電壓中斷、反向電壓、開路試驗、短路保護、耐電壓、絕緣電阻以及電磁兼容性等.(2)機械環(huán)境試驗.機械環(huán)境試驗包括正弦振動、隨機振動、機械沖擊、自由跌落、外表強度/劃痕和耐摩擦、砂石沖擊等.ISO17650艮據車輛使用性質和電子產品放置位置不同,對商用車設備和乘用車設備推薦了不同的試驗組合,具試驗的條件和限值均有所差異.(3)氣候環(huán)境試驗.氣候環(huán)境

11、試驗包括恒定溫度試驗、溫度變化試驗、溫度循環(huán)試驗、冰水沖擊試驗、鹽霧試驗、濕熱循環(huán)試驗、恒定濕熱試驗、混合氣體溢出腐蝕試驗、太陽輻射試驗等.(4)化學環(huán)境試驗.化學環(huán)境試驗是指可能接觸規(guī)定化學試劑的元件和部件應能抵抗這些試劑的腐蝕.試驗的方式是將沾滿試劑的產品在規(guī)定的溫度下放置24小時.試驗化學物質包括車用柴油、車用生物柴油、油/無鉛汽油、FAM試驗燃料、蓄電池液、制動液、添加劑(未稀釋的)、防護漆、機油(多級油)等近20種化學試劑.具體工程可以與車廠商定.6、 汽車電子產品的環(huán)境試驗機構汽車電子產品的環(huán)境試驗設備主要包括振動臺、沖擊試驗機、IP等級淋雨試驗設備、沙塵試驗箱、復合環(huán)境試驗箱、上下溫濕熱試驗箱、低氣壓上下溫試驗箱等.盡管這類設備很多,但由于汽車電子的環(huán)境試驗條件比擬苛刻,因此,現(xiàn)有的設備指標往往無法滿足汽車電子產品環(huán)境試驗的需要.近年來HALT&HASS(高加速壽命試驗和高加速應力篩選)也逐步在汽車電子產品的環(huán)境試驗中發(fā)揮明顯的作用.目前宣稱開展汽車環(huán)境試驗的機構有不少,但除了局部國家專門的汽車整車檢測機構外,大多數(shù)檢測機構的檢測水平還不能夠完全覆蓋汽車電子產品的環(huán)境試驗.局部產品生產廠家自己也開展常規(guī)的環(huán)境檢測,但對于特殊的檢測也無能為力.廣州廣電計量測試技術早在1998年開始了汽車電子產品的環(huán)境試驗.目前擁有大、中、小各種型號的綜合環(huán)境試驗設備,可為不同