汽车电子电气部件试验 DV V验证试验
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动力电池系统DV测试浅析DV(Design Verification)设计验证,目的是验证产品设计是否符合规定要求而进行的测试活动。
另一个经常提到的概念,PV(Production Validation)生产确认,目的是确认制造状态是否符合规定要求。
DV和PV通常是一组平行的测试计划,且DV测试内容包括了大部分的PV测试。
总得来讲,一份好的DV或PV 测试活动,需要以法规要求为基准、以功能需求为驱动、以真实使用场景为背景并配合适当的测试技巧来进行。
本文主要围绕DV进行简要阐述。
一.动力电池系统DV测试概述1.1 对于开发流程与样品状态的对应关系注1:手工样件与工装件的主要区别在于结构件是否通过工装模具加工得到(开模件);半工装件与工装件在于动力电池系统是否由正式的生产线组装。
注2:因为国内各公司对零部件的开发流程定义不同,这里提供的仅是笔者遇到的某个案例。
1.2 对于测试活动与对应的开发流程对应A sample:对于零部件供应商来说,需要进行功能测试,比如BMS的采样精度,控制策略,SOC算法等等的验证。
也有供应商会利用A样的产品进行DV的摸底试验。
另外,整车厂还会使用交付的A样件动力电池系统进行基本的实车装配以及通讯联调,简单启动等测试。
B sample:对于零部件供应商来说,需要进行DV测试、设计整改等等。
另外,整车厂还会使用交付的B 样件动力电池系统进行实车标定、匹配、路测等。
C sample:在经过B阶段的设计整改后,电池包的基本结构、工装夹具均已定型。
此时,随着生产线的建立,C样件动力电池系统出现并适用于PV测试。
1.3 责成划分A sample:一般由公司(SW)TE主导进行,工作内容偏研发方向,如精度验证、控制策略及算法调试等,需要熟悉动力电池系统及软硬件设计的人员充分介入。
B sample:主要由公司TE主导进行,工作内容大多为型式试验。
技能需求上不仅需要对BMS软硬件设计上有一定的理解,还得扩展到其它如电芯特性、材料力学等。
部队汽车电子电气零部件环境适应性和可靠性探究摘要:在汽车的整体构造中,电子电气零部件是非常重要的组成部分,汽车的使用年限和使用性能都会受到其直接影响。
汽车想要在相应的环境下实现良好的应用,其电子电器零部件的环境适应性发挥了决定的作用。
关于汽车电子电气零部件的可靠性则是指零部件在能够保证良好性能的同时是否有足够长的寿命以供汽车使用,所以这也是汽车正常使用的一个重要前提。
本文针对部队汽车电子电气零部件的环境是影响和可靠性进行研究,采取有效的试验方法进行验证,进而使其环境适应性和可靠性得到提升。
关键词:汽车电子电器零部件;环境适应性;可靠性近些年来汽车行业迅速发展,不仅人们生活中对于汽车的质量有了更高的要求,部队汽车也对汽车的电子电气零部件提出了更高的标准,由于汽车的结构相对复杂,所以在针对其零部件的环境适应性和可靠性进行研究的过程中需要考虑到诸多因素的影响,但是对于汽车电子电气零部件进行研究这项工作迫在眉睫,因为这对于提高电子电气零部件质量而言有着重要作用,一方面能够使其性能提升,另一方面对于汽车制造而言意义重大。
一、部队汽车零部件所使用的环境研究环境因素会对汽车电子电气零部件的使用产生直接的影响,通常情况下,汽车电子电气零部件会在室外广泛的应用,而且安装的位置截然不同,这就会导致其收到环境的影响程度也完全不同。
因此在对其环境适应性进行研究的过程中,无论是验证过程还是要求都相对复杂,所处的环境试验条件也比较严格,因为除了要保障其适用于更多的环境以外,还能够延长其寿命。
关于部队汽车在进行电子电气零部件试验过程中,需要考虑的因素包括以下几个方面:首先,要考虑到零部件是否会受到地理环境和气候条件的影响,因为部队汽车的使用大多数会在室外,因此天气、季节等都是会对其产生直接影响的因素。
这些因素的变化会导致气温、湿度以及路面的光滑的程度受到影响;其次,零部件本身还会收到汽车类型的影响,部队汽车的类型并非只有一种,而汽车类型的不同,所使用的燃油也完全不同,工作期间的热量和汽车产生的电路电压都是影响汽车电子电气零部件的因素,所以这些都需要考虑其中;最后,车辆所处的使用环境以及使用方式,甚至是汽车中电子设备的使用寿命,安装位置等诸多细节问题都会对电子电气零部件形成影响。
6710.16638/ki.1671-7988.2018.07.021汽车线束DV 实验原则齐翔宇,王超,王旭,赵莹(华晨汽车工程研究院电子工程室,辽宁 沈阳 110141)摘 要:作为汽车电气功能的“神经系统”,汽车线束在汽车中的作用越来越重要,同时对线束设计的要求也越来越高。
对于汽车线束的设计验证(DV 实验)的方法要求做到尽善尽美,以确保整车电气系统安全可靠。
关键词:线束;DV ;安全中图分类号:U463.6 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2018)07-67-03DV test of automobile wiring harnessQi Xiangyu, Wang Chao, Wang Xu, Zhao Ying( Brilliance Automotive Engineering Research Institute E&E Section, Liaoning Shenyang 110141 )Abstract: As the "neural system" of automobile electrical function, wiring harness is playing a more and more important role in automobile. Meanwhile, the design requirement for automotive wiring harness is getting higher and higher. So a perfect method of automotive design verification is needed to ensure the safety and reliability of automotive electrical system. Keywords: Wiring Harness; DV; SafetyCLC NO.: U463.6 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)07-67-03前言汽车线束是汽车电器的主体,负责汽车电器的电源提供及信号传递,是汽车电器设备正确工作的前提,人们常常把线束比喻为汽车的神经系统,没有线束也就没有汽车电路。
汽车电子产品EMC试验报告技术要点蒋玉妹;周海贝;施帅【摘要】0引言rn随着电子技术的飞速发展以及人们对电磁环境质量要求的提高.电磁骚扰和抗干扰问题越发引人关注.随着大量电子控制技术在汽车制造业中的应用,汽车上电子产品的数量和种类也越来越丰富.车载电子产品必须能互不干扰地正常工作,才能确保整车的安全性能.因此,汽车电子产品的电磁兼容(EMC)性能也就与安全行驶密不可分,变得尤为重要.【期刊名称】《上海计量测试》【年(卷),期】2012(039)002【总页数】4页(P64-67)【作者】蒋玉妹;周海贝;施帅【作者单位】上海市电磁兼容检测重点实验室;上海市电磁兼容检测重点实验室;上海市电磁兼容检测重点实验室【正文语种】中文0 引言随着电子技术的飞速发展以及人们对电磁环境质量要求的提高。
电磁骚扰和抗干扰问题越发引人关注。
随着大量电子控制技术在汽车制造业中的应用,汽车上电子产品的数量和种类也越来越丰富。
车载电子产品必须能互不干扰地正常工作,才能确保整车的安全性能。
因此,汽车电子产品的电磁兼容(EMC)性能也就与安全行驶密不可分,变得尤为重要。
EMC试验结果需要通过报告形式来体现,而对电磁兼容实验室来说,报告是其有形的产品输出。
报告的品质直接体现了实验室的能力水平,必须给予高度重视。
汽车电子产品的EMC试验报告,不但是对已进行测试项目的客观证据记录,更是保存试验实施中的技术细节,指导研发工程师进行技术改进的重要文件。
报告的内容必须足够详细,以便日后追溯试验细节,再现试验结果。
1 汽车电子产品EMC试验流程1.1 试验性质分类汽车电子产品的电磁兼容试验有着非常严谨的流程。
一般来说试验可分为Pre DV、DV和PV三个阶段。
DV/PV 是英文 Design Verification/Product Validation的缩写。
DV是设计验证试验,即在产品开发过程中,对电路设计和产品性能进行的验证试验;PV是产品验证试验,即在产品定型后进行的验证试验。
车载电子电器零件常用加速试验及可靠性计算方法随着汽车技术的不断进步,车载电子电器成为车辆中不可或缺的重要组成部分。
为了保证车载电器的可靠性和性能,需要进行加速试验和可靠性计算。
本文将介绍车载电子电器常用的加速试验方法和可靠性计算方法。
一、车载电子电器加速试验车载电子电器加速试验是指在较短时间内进行的试验,通过模拟产品在长期使用中承受的环境力学、电学、热学等因素,验证其可靠性和耐久性。
车载电子电器加速试验一般可以分为以下几类:1. 加速气候试验加速气候试验是通过模拟低温、高温、潮湿、干燥等恶劣气候条件,对车载电子电器进行加速试验。
试验时需要严格控制环境温度、湿度等条件,并在相应条件下进行长时间的运行测试。
2. 加速震动试验加速震动试验是通过模拟车辆行驶在路面颠簸、颠簸、起伏等道路环境下,对车载电子电器进行增强振动测试。
试验时需要根据实际道路条件,模拟相应的振动频率和振动加速度。
3. 加速老化试验加速老化试验是通过模拟车辆长期使用中承受的环境力学、电学、热学等因素,对车载电子电器进行长时间的老化测试。
试验时需要对电子电器的电气特性、机械强度等进行测量分析,以评估其可靠性和耐久性。
二、车载电子电器可靠性计算方法可靠性计算是指通过统计分析的方法,对车载电子电器在长期使用中可能出现的故障概率进行评估。
常用的车载电子电器可靠性计算方法有以下几种:1. 应力-强度模型应力-强度模型是一种较为简单的可靠性计算方法,通过对电子电器的应力水平和机械强度等因素进行分析,计算其故障概率。
其中,应力水平一般可以通过模拟车辆长期使用中的实际工作条件进行检测,机械强度则需要对电子电器的设计和制造工艺进行评估。
2. 事件树模型事件树模型是一种较为复杂的可靠性计算方法,通过将电子电器可能遇到的故障事件进行分类、定性和定量分析,计算其故障概率。
其中,事件树模型需要涉及到电子电器的设计、制造、测试、安装、维护等多个环节,以保证可靠性的全过程。
汽车电子测试之DV测试一辆汽车上所拥有的电子模块种类繁多,功能也大相径庭,但是,他们有一个共同的质量目标,就是保证车辆必须在各种可能的外部环境下,都能确保功能的完好和行驶的安全。
然而,如何对这些不同功能、不同结构,不同电子电气特性的电子模块的设计做出一个相对统一的评价呢,DV测试就应运而生了。
DV测试的全称是Design Validation T est,它实际是一系列针对汽车电子产品设计层面的测试规范的总合,如果把多种多样的汽车电子模块比作一个个形形色色的人,那么DV测试就是一套完整的“体检”,用一个统一的标准,对一个个完全不同的电子器件的“健康”程度做出定性的评判。
DV测试这套“体检”主要分三大“科”:环境耐久科、电磁兼容科及电气特性科。
汽车电子的“外科”及“皮肤科”——环境耐久测试这部分DV测试主要考察的是产品对各种恶劣外部环境的耐受程度,这种外部环境包括机械的、物理的、化学的等等,如果用体检的科目来比喻的话,外科及皮肤科是最恰当不过的了外科检查主要指对样品进行各种“折腾”,具体的测试项有:跌落、振动、接插件插拔等。
车辆的行驶环境是一个不停振动的环境,而我们知道机械疲劳及磨损的重要原因之一正是振动。
因此,作为安装在车辆上的车身电子模块,对跌落、振动等耐受程度是必须考量的测试标准。
而接插件插拔,考验的则是电子模块接口牢固程度,因振动导致接口脱落这样的危险情况自然是一定不能发生的。
图1 震动实验台皮肤科检查的内容就比较广了,包括温度冲击、湿热循环、盐雾、防水防尘等。
世界上各个地区的环境各不相同,有炎热的,有寒冷的,有海拔高气压极低的,也有临近海边空气中充满海风的,而我们的车辆必须保证在各种气候环境中工作稳定,不能出现“水土不服”的症状。
温度冲击、湿热循环模拟的就是各种炎热、寒冷、多雨地区的气候环境、盐雾模拟的是沿海城市的气候,这些空气中的盐最终会在电子模块上沉积,腐蚀外壳和接插件,如果渗入到模块内部,甚至可能导致短路等更糟糕的后果。
汽车电气和电子部件验证试验(DV/PV试验)
汽车零部件从设计归属上分为两类:1.主机厂设计的零部件;2.供应商设计的零部件;主机厂设计的零部件通常的DFMEA设计失效模式分析和DVP设计验证计划都是有主机厂工程师来写的。
供应商设计的零部件通常也叫黑匣子件,DFMEA设计失效模式分析和DVP设计验证计划都是有供应商来写的。
主机厂的会有各种系统级和部件级的设计规范和试验方法。
试验方法里面会有具体的试验方法要求,试验设备要求和试验次数要求。
供应商的各类试验规范和试验方法要求通常不会直接发给主机厂,尤其国际供应商是DFMEA基本只能到供应商处看,比如以前我看博世的DFMEA甚至只能到德国总部才让看,不能拍照。
验证试验分为DV和PV,DV是DesignVerification设计验证,此时可以是手工件或者模具件。
PV是ProductVerification产品验证,必须是模具件,并从供应商的量产生产线上做出来的零件。
PV之后的零件再完成PPAP审核,就具备了量产供货资格了。
测试要求一般是通过对产品的需求分解而来,这个在整车和部件上都是通用的,这里的需求包含了对市场的预期、国家的法律法规,用户的需求等等。
整车方面,中国有针对乘用车的强制检验标准,大概40余项,对于可以在市场售卖的车辆而言,这些试验是必须通过的,大家也可以百度的到,这里不去多说。
个别厂商也会对产品做一些其他要求,比方说噪音,振动等,所以这些试验也不可避免。
试验根据项目阶段的不同也分为开发性试验和批量批准的试验,两者或有重叠,但是不完全相同,目的也不同。
零部件方面,根据位置的不同,所处环境的不同,功能要求的不同以及寿命要求的不同,试验的项目、方法与指标也略有不同。
针对车上的每一个零件,都会有经过需求分解,标准(国家标准、行业标准和企业标准)分析后得到的试验项目列表,下面我试着就几个方面举些例子:
1、车用外饰,下面仅用保险杠作为例子来尝试分析:
a、功能方面,汽车保险杠是吸收和减缓外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。
针对此部件国家有车辆通过性能,行人保护,外部突出物等方面的要求。
上面的这些需求决定了保险杠的外形及材料要求,这对这些需求需要进行在强度,韧性,总成的碰撞方面进行验证,不过这些试验的周期一般较短,并且常见于开发阶段。
b、因为保险杠位于车辆外部,常年接受阳光照射,风沙侵蚀,石子打击,温湿度变化等方面的影响,所以需要进行类似于阳光辐射,湿热或干燥气候下的耐久,耐气候循环,石击等方面的试验。
耐久试验一般根据寿命要求进行规划。
c、因为道路环境的复杂,汽车行驶过程中不可避免的会受到振动的影响,这些影响大致会影响两个方面,一是零件的结构强度方面,另外就是零件的连接强度方面。
连接强度就是指零件固定在车身上的方式,比方说卡脚,螺栓,镶嵌以及粘贴等等。
2、内饰件,例如仪表板,仅指塑料部分,不涉及仪表显示等部件。
a、功能方面,仪表板主要承担了装饰及作为其他零件的基座的功能,因此,零件的颜色要求,尤其是经过环境长时间影响下的颜色变化等尤为重要,当然,这也同产品的定义的寿命有相当大的关系。
因为同车身的连接及连接
b、虽然内饰件是处于车辆内部,但是还是受到光照,温变乃至湿度变化的影响(个别企业会把霉变也列入试验项目),所以,内饰件也要根据寿命要求及定义的环境进行温湿度
变化,光照辐射等试验,但是因为车内的内饰件日光照射的时间及强度不同,其试验指标也不同,大部分分为三个区,直接照射,间接照射及完全照射不到的情况(有时还会跟车窗的颜色有关系)。
c、同外饰不同的是,因为车内环境是人长时间所处的环境,并且塑料零件在原料或成型的过程中可能引入有毒有害的散发气体,所以内饰件还需要进行例如甲醛,总碳,冷凝,气味等方面的试验。
其中,如果我没记错的话,冷凝是针对内饰件的散发物会沉积到车窗上,导致车窗模糊的情况;气味试验是个别厂商会进行的试验,国标暂时对此无要求,但是好像有意见征询。
d、另外,内饰件对材料的燃烧性能也有要求,总之不要烧的太快啦。
3、电子电气类,这个分类比较复杂,有例如发动机控制器此类的电子部件,也有例如导航或者CD机这类的舒适性部件,另外还有整车线束和大灯。
a、ECU,发动机控制器这个部件实在是太复杂了,我这个小学生也只能是道听途说。
首先是针对功能方面,整个发动机的性能(功率,排放等)都受其控制,那么所有的发动机台架试验基本都是在针对ECU中的程序进行,这是其特殊性,另外,因为其安装位置的关系,可能会接收到较大的振动,并且环境温度较高(发动机周围),这里也影响其零部件的稳固及安装方式的稳固,所以振动,可能是不同温度下的振动就需要特别关注。
b、导航,因为导航需要的操作及屏幕的关系,开发人员可能对其屏幕的性能等方面内容进行测试,但这些基本属于开发试验的范畴,以便开发人员确定其型号。
c、车用线束的功能为提供能量及传递信号,对于能量而言,例如能量的耗费情况,或者说电压降就是必须关注的内容,对于信号传递而言,减少外界干扰就是重中之重。
另外,线束中的塑壳是塑料件,要求阻燃乃至不可燃烧。
d、以上是一些专用产品的试验关注方向,主要是一些针对功能及特性的试验,另外,电子器件还有一些基本上都有遵从的试验要求:电子电气试验以及万恶的EMC。
先说电子电气方面,因为车辆电源在不同阶段(汽车的启动,怠速,正常运行)存在不同的变换,个别零部件会受到因为发电机带来的交流变化的影响,另外其他相关负载也可能发生变化,在这些变化中,零部件要求能够正常工作或者正常复位(根据功能要求确定),所以,大致会有一些跃变启动,长时高压,长时低压,甩负荷,交流影响,负载突降等方面的试验内容。
e、再说EMC方面,电磁兼容性EMC(Electro MagneticCompatibility),是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。
(引自百度),EMC试验中包含了防止干扰其他零件以及防止其他零件干扰的试验,具体可参照标准GB/T4365—1995(电磁兼容术语),CISPR等标准。
对了,还有防尘防水等。
另外,因为所有的产品逃不开材料这个字眼,比方说外饰件或者内饰件的塑料,线束的导线,电子器件的外壳及针脚等。
所以,在设计部门定义好材料的要求之后,所有的材料也需要经过材料试验,比方说强度,韧性,热形变等等。
对于设计金属的零部件(例如车身,单片机)而言,防腐蚀试验也是必须的,大多采用中性盐雾或酸性盐雾加速试验。
关于产品的储存,运输也有一些试验标准,总是是覆盖了产品的整个过程。
以上也只是介绍了一些常见的试验,事实上,每一个零件都有其试验标准,但是不妨从功能(需求),耐久(寿命),环境(温度,湿度,光照,振动,电磁,人)等方面进行分析与归纳。
问题二,测试次数或者拓展一下,测试时长是怎么得来的,依我所知有两种途径:
a、从实践出发,很多企业的企标都是根据其经验得来,在其公司几十年甚至几百年的发展过程中,肯定也会碰到形形色色的问题,厂商也会根据这些问题的一些数据确定之后产品的试验标准,这也是一家公司的核心啊。
b、理论计算,举个简单的例子,一个开关一天会开关一次,那么一年就是365次,3年就是365*3次。
当然,这个数据不会这么简单的制定,肯定也会掺进去经验修正的。
另外,关于产品的寿命或耐候还存在一些理论,例如金属疲劳的寿命-应力曲线,例如加速寿命试验(采用加大应力的方法促使样品在短期内失效,以预测在正常工作条件或储存条件下的可靠性),对于不同影响效应对产品的影响有不同的函数,例如以温度为变量的加速变量的Arrhenius模型,
dM/dt=Ae^(-E0/kT)
式中,dM/dt是化学反应速率,A是常数,Ea是引起失效或退化过程的激活能,k是玻尔兹曼常数,T是绝对温度。
就可以配合全因子试验方法确定温度试验的时长要求。