整车厂车辆检测

文/江小雪（华测团队）前言 环保问题一直以来都是全社会关注的热点。随着现代工业和交通运输的快速发展，汽车给人们生活带来便利的同时，也给人类生存环境造成了危害。汽车对环境的影响主要体现在尾气排放、噪声、车内挥发性有机物(VOC)三个方面，其中，车内VOC对人们造成的影响是最直接的。由于车内空间狭小、密闭性好，如果有大量苯类、醛类等VOC挥发，则可能致癌、致畸，并产生刺激性的气味，甚至严重危害驾乘人员的身体健康。为了改善车内环境，保护人身健康，促进汽车行业绿色发展，国家和汽车行业高度重视对车内VOC的管控。1 车内VOC法规进展 国内关于车内VOC的管控标准主要是针对整车，对于零部件和材料VOC管控目前还没有国家或者行业标准，主要靠企业自主管控。故本文主要介绍整车车内VOC的标准进展。1.1 客车 我国在2009年就发布了GB/T 17729-2009《长途客车内空气质量要求》，并于2010年1月1日开始实施。相应的测试标准GB/T 28370-2012 《长途客车内空气质量检测方法》于2012年5月1日开始实施。GB/T 17729-2009管控的VOC项目为：甲苯，二甲苯，甲醛，TVOC。因目前很少有车厂参照该标准进行测试，所以关于测试方法本文不作介绍。表1 长途客车车内空气限值管控物质甲苯二甲苯甲醛TVOC限值（mg/m3 ）0.240.240.120.601.2乘用车 我国在2007年就发布了HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，并于2008年3月开始实施。相应的限值标准GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》已经于2011年10月27日发布，并于2012年3月1日开始实施，适用于M1车型。目前该限值标准GB/T 27630-2011已修订为强制性国标，要求整车企业必须满足标准的要求，征求意见稿已于2016年初发布，预计最晚会在2017年实施。新标准的主要修订内容有如下几点： 1）标准由推荐性标准修订为强制性标准。 2）增加了信息公开和环保一致性检查的相关内容。车内空气质量测量结果及主要内饰零部件配置等信息向环境保护主管部门上报备案。环保一致性检测时内饰零部件与备案信息一致，车内空气检测结果如果8项均满足限值要求，则环保一致性合格，如有一项不合格，则追加三辆车的检测，三辆均满足要求则环保一致性合格。 3）增加了环保一致性检查下线时间的规定，要求车辆下线时间在28d±5d以内。 4）对原标准的部分限值进行了修订，见表2。表2乘用车内空气质量评价指南管控物质浓度要求 (mg/m3) GB/T 27630-2011GB 27630(征求意见稿)苯0.110.06甲苯1.101.00乙苯1.501.00二甲苯1.501.00苯乙烯0.260.26甲醛0.100.10乙醛0.050.20丙烯醛0.050.052 整车车内空气检测方法 目前国内的整车企业基本上都采用HJ/T 400-2007来测试整车车内空气。该标准的测试方法如表3。表3 HJ/T 400-2007整车测试方法HJ/T400-2007车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法适用范围适用于车辆静止状态下，VOC和醛酮的采样和测量。适用M1，M2，M3，N类车辆环境条件采样舱温度 25±1℃，湿度50±10%，环境气流速度≤0.3m/s背景浓度甲苯≤0.02mg/m3，甲醛≤0.02mg/m3采样点M1 1个（前排座椅头枕连线的中点，前排座椅滑轨滑到最后） M2 不少于2个（中轴线均匀布置）M3 不少于3个（双层或绞接客车，测量点为6个，中轴线均与布置）N 1个（驾驶舱内座椅头枕连线的中点）高度与驾乘人员呼吸带高度一致。采样车辆准备阶段：所有门窗打开，静止放置不少于6h，最后4h对环境进行监测，采集舱空白。封闭阶段：安装好采样装置，关闭车辆门窗封闭16h，开始采样。期间对环境进行监测，采集舱空白。采样：用TENAX管采集VOC，流速 100-200ml/min，采集30min，用DNPH管采集醛酮，流速100-500ml/min,采集30min 测试TEANX管用ATD-GCMS测试VOC，DNPH管用乙腈洗脱后，洗脱液用HPLC测试醛酮。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608311603_607675_3051334_3.png另外国际上也有针对整车车内空气的检测标准ISO 12219-1-2012，这个标准和我国标准的差别在于，除了有常温模式的采样外，还有高温和行驶模式的采样要求。详见表4。[

[align=left]文/孙成明 许展川 竹航波 祝迪芳(华测检测 宁波汽车电子EMC实验室)[/align][align=left]摘要：GB34660-2017发布实施，汽车电子EMC认证试验面临新的机遇和挑战。本文旨在加速推进我国汽车（整车和电子零部件）EMC试验贯标进程，提出组建“车厂-第三方实验室-零部件供应商”平台，走合作共赢，“换道超车”之路的设想建议。可供华测检测业务决策机构和汽车电子EMC实验室参考，亦可供有关汽车厂和零部件供应商质量管理决策机构及EMC试验工程师共同研讨参考。[b]1 概述[/b]WTO以来，我国电子产品EMC试验技术进步很快，发布EMC试验技术国家基础标准和各类电子产品EMC试验技术标准，并得到有效执行。近年来，我国汽车电子EMC试验技术虽也有长足进步，但仍不能满足快速发展需求。这与汽车电子EMC试验技术的特殊性和汽车EMC技术人才基础有关。现有汽车整车EMC或汽车电气电子零部件EMC试验技术标准仅是国家基础标准，如要得到有效执行，必须转化为“企业产品EMC技术标准”；而这既要结合不同整车实际，提出/制定XX型车辆EMC技术要求和试验方法，又要制定该整车各电气电子分系统或整件及每个电子零部件的EMC试验技术要求和试验方法；还需要在整车实际环境中不断反复验证、修正、完善提高；只此才能确保正确贯彻执行汽车电子EMC试验技术标准精神；才能逐步提高EMC试验的符合性、有效性，试验结果的可信性、可追溯性。否则，所有汽车电子零部件的EMC试验结果的参考价值都是可质疑的或打折扣的。[b]2 必要性[/b]2.1现状 国内合资车厂大多都有比较完整的整车EMC企业技术标准和对零部件的EMC试验要求；企业还自建有EMC试验室，对第三方认证合格的配套零部件进行入厂再验证，实行“一票否决”或“例外放行”。近年来，民族车企和大型汽车零部件供应商越来越重视EMC试验，逐步加大EMC试验设备投入，建立了不同规格的EMC实验室。花钱树形象，投资性价比有待质疑或商榷。面对汽车电子EMC试验市场需求，第三方检测认证机构争相上马。试验依据大多只是整车或零部件EMC试验基础标准，可操作性很差，常常导致错误结果。例1，某企业汽车电子部件，2017年11月，送样进行叠加脉冲电压试验（GMW3172 9.2.5），试验结果因样品信号端掉电，导致样品功能异常，见图1所示。[/align][align=left][img=,623,291]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241726043770_2696_3051334_3.jpg!w623x291.jpg[/img]通常，该试验结果可判 “NG”（后装市场）。宁波汽车电子EMC实验室为客户着想，经试验工程师与客户工程师沟通，得知该电子部件因产品设计布局受限，其输出端滤波器被安置在发动机上，客户无法提供滤波器部件，因此实验室模拟车上实际加接滤波器后再测试，叠加脉冲电压试验结果合格，如图2所示。试验改判“PASS”（车厂规定车型）。[/align][align=left][img=,527,509]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241726236693_3188_3051334_3.jpg!w527x509.jpg[/img]图2中，显示的脉冲是加滤波器后引起的，经车厂核实，与实车测试一致，是整车允许的。例2，某企业汽车电子部件，2018年1月，送样单独测试，12V供电情况下，传导和辐射骚扰合格（频谱图略）。某整车要求在24V供电情况下，测试传导和辐射严重超标，见图3所示。[/align][align=left][img=,543,572]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241726340583_3001_3051334_3.jpg!w543x572.jpg[/img]客户采用多种整改方案不能满足要求，经华测宁波汽车电子EMC实验室工程师与该电子产品工程师沟通，得知该部件在24V车上使用时，其输出驱动电路另加接有“上拉”电阻，试验加接“上拉”电阻重新测试，传导和辐射骚扰均合格，见图4所示。[/align][align=left][img=,549,678]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241726448003_6959_3051334_3.jpg!w549x678.jpg[/img]例1和例2说明，汽车电气电子部件EMC试验，如果脱离整车实际，就可能误入歧途，导致被试产品不合理试验和结果误判，错把一个好产品排斥在市场之外。这是我国汽车电子EMC贯标过程中，可能普遍存在的严重问题。避免和解决此类问题，应走“车厂-实验室-零部件”合作之路。2.2 特殊性汽车电子EMC试验的主要目的是为了确保和提高汽车安全可靠性。EMC认证合格试验报告仅是整车或零部件准入市场的“资质证书”，并不能完全代表整车的实际安全可靠性。GB 34660-2017规定了整车辐射发射和辐射抗扰试验要求和方法。无论是10米法还是3米法，试验成本都很高。标准规定允许车厂与第三方检测试验认证机构协商，采用“替代方法”，以期缩短试验周期和降低试验成本。试验的关键环节在于制定详细的《试验计划》。整车电磁兼容性，除了限制对外发射和抵抗外部电磁环境干扰外，更多更大的影响来自车辆内部电气系统、电子零部件间的瞬态脉冲干扰和寄生骚扰。由于整车结构、零部件布局和布线连接的不同，致使同样的零部件，在不同的车况下，相互干扰的程度可能有很大的差别。例3：某坦克车胎压监测报警系统（TPMS）功能、性能都是合格的。装车后，经万公里路试，整车所有试验项目全部通过，TPMS系统没有出现漏报数据和误告警等。但（坦克）加装（有EMC认证合格证书）空调上电后，TPMS就会出现漏报数据现象。经实车检测，发现TPMS接收机下方的空调电源布线附近有严重的RF辐射干扰信号，见图5所示。它干扰了车内的TPMS接收机。[/align][align=left][img=,677,207]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241727147680_9525_3051334_3.jpg!w677x207.jpg[/img] 图5 a)是采用“替代法”检测空调电源线的干扰信号。图5 b)是空调断电后，监测TPMS接收机附近的TPMS接收信号434.27MHz/-78dBmm，上报数据正常。图5 c)是空调上电后，监测到的辐射干扰信号：450MHz附近干扰噪声电平约-43dBm，接收信号被干扰噪声淹没（-78dBm-43dBm）。漏报数据。更换另外型号（无EMC认证合格证）空调上电，干扰信号明显下降，漏报数据也明显减少。此例说明：1）可预判整车辐射骚扰达标（-43-50/预估衰减电平=-93dBm/1437dBuV/III）；2）在确保整车通过认证试验前提下，重要的是要进行车内零部件间的EMC兼容性分析，确保整车安全可靠性。3）整改应从零部件和整车布线两方面着手。整车通过EMC认证是可以实现的。汽车电子EMC试验的特殊性就在于，即使单独检测EMC指标优良的零部件，集合组装到不同车上后，并不能保障整车EMC认证通过或即使获得认证通过，也不能证明整车内电子部件间，在各种工况和电磁环境下总是安全可靠的；另一方面，某些电子零部件，如果其功能、性能是可靠的，即使单测其某项EMC指标未达到强标要求，在确保整车EMC试验达标前提下，车厂可以与零部件企业协商确定EMC指标。或许是更好的系统匹配，有更好的整体表现-更安全可靠，也可获得更好的性价比；当然，这需要进行系统分析和全面测试验证。2.3 贯标基础国际汽车整车和电子零部件EMC试验技术标准，是国外品牌车厂长期实车测试积累的数据和经验总结。随着汽车电子技术进步，国外汽车电子EMC试验技术标准也在不断修改中。我国大多数车厂缺乏“第一手”EMC试验数据支持，致使整车和电子零部件EMC贯标，难免教条，犹如“邯郸学步”，转身乃不知所措。当前，大多数民族车厂对整车和零部件的EMC试验技术分析能力还很有限。电气电子零部件供应商很难得到整车对零部件EMC试验的详细合理要求，电气电子零部件工程师常常只注重零部件的常规功能和性能试验，而忽视电磁环境条件下零部件的功能、性能恶化容忍程度，以及EMC试验严酷度要求和相关的试验条件要求等；直接导致EMC试验错误和结果误判，不仅浪费认证实验资源，也可能造成整车EMC试验结果错误；甚至埋下整车安全可靠性隐患。整车厂应充分挖掘、整合有限资源，在充分研究国际汽车电子EMC试验技术标准基础上，结合整车和电子零部件实际，全面提升EMC试验技术水平，充分搜集必要实车试验数据，进而制定车厂实用的汽车电子EMC试验技术规范。2.4 试验汽车电气/电子零部件电磁兼容性试验，不是仅做标准规定EMC项目。EMC试验前，应对DUT规定的一般功能、性能指标进行初始检查；试验中，应在最恶劣条件下，检查DUT的EMC性能指标，满足规定的严酷度等级要求，例如，空载、半载、满载，高、低电压，环境适应性等；试验结束，DUT功能、性能指标应恢复到初始检查规定范围内。试验报告应记录试验环境、试验设备性能状态，DUT功能、性能指标，EMC试验参数和结果。2.5 建议由某整车厂牵头组织，结合某成熟车型，分解整车为几个独立电气电子系统；以华测汽车电子EMC实验室为主，联合有关零部件供应商参与，共同制定整车EMC试验规范和各电子分系统EMC试验规范；共同协助零部件企业完成各相关电子零部件EMC试验规范或试验计划；进而深入开展整车EMC试验验证和分析改进提高，推进汽车电子EMC试验贯标，争取实现“弯道超车”。这里所谓“弯道超车”是指，部分民族车厂应在现有可靠成熟车型基础上，进行EMC性能较全面地测试分析和整改；首先确保整车通过EMC认证；然后有针对性地进行整车内部各系统与零部件的EMC技术指标分配和试验验证；达到全面提升整车安全可靠性之目的；也为开发新车型或新能源电动车EMC试验奠定扎实基础，实现“换道超车”。[b]3 可行性实施方案[/b]3.1 平台构建与管理[/align][align=left][img=,524,757]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241727305490_8411_3051334_3.jpg!w524x757.jpg[/img]3.2 技术资源整合与提升汽车EMC贯标实施，除必要的实验室硬件设备外，重要的是EMC技术专家团队建设和试验技术的持续提升；更重要的是，要结合整车系统和零部件实际进行试验验证，善于搜集处理和采用有效试验数据；还必须具备高度的创新使命感和团队协作精神，实现合作共赢。目前，华测检测宁波汽车电子EMC实验室，硬件设备齐全，工程师团队基本形成，熟悉汽车电子EMC试验标准和大部分整车厂EMC试验标准，汽车电子EMC试验项目SOP初步完成，已经为推进汽车电气电子零部件EMC认证试验和整车EMC试验整改及确保整车通过认证奠定了EMC试验人才技能和技术基础。以整车厂EMC工程技术专家和第三方检测认证实验室（例如，华测宁波汽车电子EMC实验室）为主，组成技术创新攻关组，适当邀请相关汽车电气电子零部件主管工程师参加，也可聘请外聘专家进行指导/监理。3.3 技术目标第一阶段：编制整车EMC试验方案。车厂确定成熟车型，提出电气电子分系统方案，提出或协商确定EMC试验规范或试验计划初步要求。第二阶段：结合整车实际，全面测试分析、整改，确保整车通过EMC认证试验。第三阶段：编制整车EMC试验规范和各电气电子分系统EMC试验规范。指导或协助电气电子零部件企业产品工程师编制相关零部件EMC试验规范或试验计划。经2-3次整车试验验证，所有试验数据存档备查。第四阶段：整车EMC试验总规范报批、备案实施。[b]4 结束语[/b]汽车及其电气电子电磁兼容性贯标，正值“起步”阶段。整车EMC试验项目不多，要求也不是很高，但试验费用太高，如果试验不能一次通过，那么，因试验整改周期太长而造成更大损失！GB34660-2017发布，除整车辐射发射和辐射抗扰性强制要求外，另规定了汽车电气电子零部件EMC试验要求，仅适用于 “后装”市场，并不是整车“前装”的强制性要求。整车对电气电子零部件的所有要求（包括EMC），应由车厂（经检测认证机构）和零部件供应商协商决定。车厂现有传统可靠成熟车型，通过整车EMC试验，技术上并不是很难的事情。大量试验工作和技术上的难度是对整车内部电气电子系统EMC试验分析和技术指标的量化把控-确保整车安全可靠性。作者从事汽车电气电子EMC技术标准研究10多年，对推进我国汽车电子EMC试验技术贯标踌躇满志。华测检测汽车电子EMC实验室工程师团队已基本形成，适当增补设备和人力，继续提升EMC试验技术水平，充分利用和整合市场资源，完全有能力承担整车及电气电子零部件电磁兼容试验整改任务。但愿华测检测汽车电子EMC实验室能与“先吃螃蟹”的车厂建立长期合作平台，为推进汽车EMC贯标，实现“弯道超车”或“换道超车”而共同努力！本文是在与张伟（众泰-金坛大迈车厂 汽车工程技术专家）技术交流基础上形成的。双方正在深入开展合作研究探讨。[/align]