汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)

1、汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)概述電子產(chǎn)品在汽車中的應(yīng)用越來越廣泛,電子技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到汽車的所有系統(tǒng),電子產(chǎn)品占整車本錢的比例逐年提升,特別是高檔汽車有的已達(dá)40%-50%目前汽車電子產(chǎn)品主要分以下三類：a、電子元器件.包括GPS音箱、汽車DVD、倒車?yán)走_(dá)、限制器、運(yùn)算放大器、切換式電源供給器、各類微處理器、計(jì)算機(jī)等.b、繼電器及電機(jī)馬達(dá).包括各類繼電器、雨刮器電機(jī)、電動(dòng)天線、空調(diào)電機(jī)、暖風(fēng)電機(jī)、電動(dòng)坐椅、前后視鏡電機(jī)、中央限制門鎖、交流發(fā)電機(jī)、清洗泵電機(jī)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(yīng)用最多的兩類汽車電子設(shè)備.目前我國已成為世界第三大汽車生產(chǎn)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(jìn)進(jìn)口零部件的國產(chǎn)化,這給我國汽車電子部件生產(chǎn)企業(yè)的開展帶來了巨大的機(jī)遇.但是,電子產(chǎn)品應(yīng)用在汽車上將面臨使用環(huán)境的挑戰(zhàn).汽車電子產(chǎn)品面對(duì)的是一個(gè)室外使用、隨時(shí)移動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境,而且根據(jù)產(chǎn)品安裝位置不同,必須承受的環(huán)境應(yīng)力條件也相差很大.因此,汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)要求非常高、必須經(jīng)過各種苛刻環(huán)境實(shí)驗(yàn)的考驗(yàn),保證產(chǎn)品在預(yù)期的壽命內(nèi)能夠正常工作,這也是汽車電子產(chǎn)品比一般電子產(chǎn)品價(jià)格貴的原因.為考核汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性,各車廠都制訂了自身的環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn).對(duì)于車廠的前裝產(chǎn)品,廠家根據(jù)車廠得到要求試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn),不必清楚原因.但對(duì)于后

3、裝產(chǎn)品,為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求,我們就應(yīng)該深入了解相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定環(huán)境試驗(yàn)的條件的工程.2、 汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織中,ISO/TC22/SC頷責(zé)汽車電氣和電子技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作.汽車電子產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境包括電磁環(huán)境、電氣環(huán)境、氣候環(huán)境、機(jī)械環(huán)境、化學(xué)環(huán)境等.電磁環(huán)境主要研究的是汽車電子產(chǎn)品的電磁兼容特性,我們?cè)诖瞬蛔髅枋?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(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要包含如下方面：ISO16750-1道路車輛-電子電氣產(chǎn)品的環(huán)境條件和試驗(yàn)：總那么ISO16750-2道路車輛-電子電氣產(chǎn)品的環(huán)境條件和試驗(yàn)：供電環(huán)境ISO16750-

4、3道路車輛-電子電氣產(chǎn)品的環(huán)境條件和試驗(yàn)：機(jī)械環(huán)境ISO16750-4道路車輛-電子電氣產(chǎn)品的環(huán)境條件和試驗(yàn)：氣候環(huán)境ISO16750-5道路車輛-電子電氣產(chǎn)品的環(huán)境條件和試驗(yàn)：化學(xué)環(huán)境ISO20653汽車電子設(shè)備防護(hù)外物、水、接觸的等級(jí)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(nèi)目前汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要還是根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)條件來規(guī)定.全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC11為正在參照ISO標(biāo)準(zhǔn)制訂相應(yīng)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).ISO的標(biāo)準(zhǔn)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(duì)ISO標(biāo)準(zhǔn)來說偏離較大.為了保證到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的限值,各汽車車廠的內(nèi)控的環(huán)境條件標(biāo)

5、準(zhǔn)一般比ISO的要求要苛刻.3、 汽車電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)必須考慮的因素汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)時(shí),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(yùn)行.值得注意氣候環(huán)境條件,包括可預(yù)期的每天的變化和季節(jié)的變化.應(yīng)考慮給出全世界的溫度,濕度,降水和大氣條件的范圍,還應(yīng)包括灰塵,污染和海拔高度等.(2)車輛類型.車輛的設(shè)計(jì)屬性決定了道路車輛的環(huán)境條件,如發(fā)動(dòng)機(jī)的類型、發(fā)動(dòng)機(jī)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(jīng)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(yùn)車,以及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī).(3)車輛使用條件和運(yùn)行模式.道路

6、的質(zhì)量、路面的類型、道路的地形、車輛的使用(連續(xù)、牽引、貨運(yùn),等等)和駕駛習(xí)慣都是非常值得重視的環(huán)境條件.運(yùn)行方式如儲(chǔ)存、起動(dòng)、駕駛、停車等都應(yīng)予以考慮.(4)電子設(shè)備的壽命周期.在汽車電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、裝運(yùn)、操作、儲(chǔ)存、車輛裝配、車輛維護(hù)和修理,電子設(shè)備應(yīng)能抵御同樣的環(huán)境條件(5)車輛的供電電壓.運(yùn)行方式、分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)和相應(yīng)的氣候環(huán)境將導(dǎo)致車輛使用中的電壓變化.造成如交流發(fā)電機(jī)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(shè)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(gè)位置都具有單獨(dú)的環(huán)境負(fù)荷組合.將不同類型和量值的環(huán)境負(fù)荷形成數(shù)量合理的標(biāo)準(zhǔn)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(jù)安裝位置進(jìn)行.四、汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境類別等級(jí)依照ISO1675標(biāo)準(zhǔn),汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境類別可以根據(jù)以下情況分類：1根據(jù)安裝位置分類：發(fā)動(dòng)機(jī)艙.包括車身、框架、填充物艙上非剛性部件、填充物艙內(nèi)非剛性部件、發(fā)動(dòng)機(jī)上、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)、在變速器/減速器上、在變速器/減速器內(nèi)；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(nèi)、乘員艙門里/外、發(fā)動(dòng)機(jī)艙罩、行李艙蓋/門、箱體蓋/門、空洞內(nèi)、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(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,在此情況下,在DUT的說明書中應(yīng)明確負(fù)荷.2根據(jù)工作狀態(tài)分類：運(yùn)行模式1:不向DUT供電運(yùn)行模式l.1:DU侏連接到線扎運(yùn)行模式1.2模擬安裝在車輛上,DUT連接到線扎運(yùn)行模式2:DUT用車內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)電氣連接狀態(tài)的電壓UB蓄電池電壓運(yùn)行模式2.1系統(tǒng)/組件功能不激活如休眠模式運(yùn)行模式22系統(tǒng)/組件用電運(yùn)行并限制在典型運(yùn)行模式運(yùn)行模式3:DUT在電氣連接狀態(tài)UA電壓運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)處工作狀態(tài).運(yùn)行模式3.1系統(tǒng)/組件功能不激活運(yùn)行模式3.2:系統(tǒng)/組件用電運(yùn)行并限制在典型運(yùn)行模式其中,運(yùn)行模式2和運(yùn)行模式3的試驗(yàn)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(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式3,Ub為蓄電池電壓運(yùn)行模式23根據(jù)功能狀態(tài)分類：A級(jí)：在試驗(yàn)中和試驗(yàn)后,裝置/系統(tǒng)所有功能按設(shè)計(jì)要求.B級(jí)：試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有功能按設(shè)計(jì)要求.然而,一個(gè)或多個(gè)可能超出規(guī)定允差.試驗(yàn)后所有功能自動(dòng)回復(fù)到規(guī)定限值內(nèi).C級(jí)：試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有一個(gè)或多個(gè)功能未按設(shè)計(jì)要求.但試驗(yàn)后所有功能自動(dòng)回復(fù)常規(guī)運(yùn)行.D級(jí)：試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有一個(gè)或多個(gè)功能未按設(shè)計(jì)要求.試驗(yàn)后所有功能未能回復(fù)常規(guī)運(yùn)行,需要對(duì)裝置/系統(tǒng)單觸運(yùn)行/使用重新激活.E級(jí)：試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有一個(gè)或多個(gè)

10、功能未按設(shè)計(jì)要求.試驗(yàn)后所有功能未能回到準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài),需要對(duì)裝置/系統(tǒng)修理或更換.5、 汽車電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)的主要檢測(cè)工程.汽車電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)的主要檢測(cè)工程包括：(1)供電環(huán)境試驗(yàn).供電環(huán)境試驗(yàn)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(yàn)、短路保護(hù)、耐電壓、絕緣電阻以及電磁兼容性等.(2)機(jī)械環(huán)境試驗(yàn).機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)包括正弦振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)、機(jī)械沖擊、自由跌落、外表強(qiáng)度/劃痕和耐摩擦、砂石沖擊等.ISO17650艮據(jù)車輛使用性質(zhì)和電子產(chǎn)品放置位置不同,對(duì)商用車設(shè)備和乘用車設(shè)備推薦了不同的試驗(yàn)組合,具試驗(yàn)的條件和限值均有所差異.(3)氣候環(huán)境試驗(yàn).氣候環(huán)境

11、試驗(yàn)包括恒定溫度試驗(yàn)、溫度變化試驗(yàn)、溫度循環(huán)試驗(yàn)、冰水沖擊試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)、濕熱循環(huán)試驗(yàn)、恒定濕熱試驗(yàn)、混合氣體溢出腐蝕試驗(yàn)、太陽輻射試驗(yàn)等.(4)化學(xué)環(huán)境試驗(yàn).化學(xué)環(huán)境試驗(yàn)是指可能接觸規(guī)定化學(xué)試劑的元件和部件應(yīng)能抵抗這些試劑的腐蝕.試驗(yàn)的方式是將沾滿試劑的產(chǎn)品在規(guī)定的溫度下放置24小時(shí).試驗(yàn)化學(xué)物質(zhì)包括車用柴油、車用生物柴油、油/無鉛汽油、FAM試驗(yàn)燃料、蓄電池液、制動(dòng)液、添加劑(未稀釋的)、防護(hù)漆、機(jī)油(多級(jí)油)等近20種化學(xué)試劑.具體工程可以與車廠商定.6、 汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)機(jī)構(gòu)汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備主要包括振動(dòng)臺(tái)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、IP等級(jí)淋雨試驗(yàn)設(shè)備、沙塵試驗(yàn)箱、復(fù)合環(huán)境試驗(yàn)箱、上下溫濕熱試驗(yàn)箱、低氣壓上下溫試驗(yàn)箱等.盡管這類設(shè)備很多,但由于汽車電子的環(huán)境試驗(yàn)條件比擬苛刻,因此,現(xiàn)有的設(shè)備指標(biāo)往往無法滿足汽車電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)的需要.近年來HALT&HASS(高加速壽命試驗(yàn)和高加速應(yīng)力篩選)也逐步在汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)中發(fā)揮明顯的作用.目前宣稱開展汽車環(huán)境試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)有不少,但除了局部國家專門的汽車整車檢測(cè)機(jī)構(gòu)外,大多數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)水平還不能夠完全覆蓋汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn).局部產(chǎn)品生產(chǎn)廠家自己也開展常規(guī)的環(huán)境檢測(cè),但對(duì)于特殊的檢測(cè)也無能為力.廣州廣電計(jì)量測(cè)試技術(shù)早在1998年開始了汽車電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn).目前擁有大、中、小各種型號(hào)的綜合環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備,可為不同