某款車型基于電壓跳變試驗(yàn)的測試方法

豐彥冬，楊國樑，張朋橋，孟春江，譚金超

【摘? 要】介紹一款車型基于電壓跳變后的功能檢查測試，通過對測試目的、測試方法、測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)、測試電壓脈沖波形參數(shù)、實(shí)際測試波形圖和測試結(jié)果分析等進(jìn)行論述，檢驗(yàn)該車型整車電氣功能設(shè)計的合理性。

【關(guān)鍵詞】電壓跳變；電壓脈沖波形；測試方法；評價標(biāo)準(zhǔn)；功能檢查

中圖分類號：U467.5? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號：1003-8639（ 2023 ）03-0074-05

Research on Test Method of a Vehicle Based on Voltage Jump Test

FENG Yan-dong，Yang Guo-liang，ZHANG Peng-qiao，Meng Chun-jiang，Tan Jin-chao

（CATARC（Tianjin）Automotive Engineering Research Institute Co.，Ltd.，Tianjin 300300，China）

【Abstract】This paper introduces the function inspection and test of a vehicle based on the voltage jump，and tests the rationality of the electrical function design of the vehicle by discussing the test purpose，test preparation and arrangement，test method，test voltage pulse waveform evaluation standard，test voltage pulse waveform parameters，actual test waveform diagram，test result analysis，etc.

【Key words】voltage jump；voltage pulse waveform；test method；evaluation criterion；functional check

隨著電子技術(shù)在汽車行業(yè)的廣泛應(yīng)用，如何提高汽車電子產(chǎn)品的安全穩(wěn)定性問題成為關(guān)鍵[1]，同時對于電子檢測的發(fā)展趨勢有很大的指導(dǎo)作用，電子檢測技術(shù)就是對汽車電子產(chǎn)品性能和品質(zhì)進(jìn)行檢測，只有經(jīng)過電子檢測合格的汽車才可以下線生產(chǎn)。

1? 測試目的

車輛在起動過程中起動機(jī)啟動、發(fā)電機(jī)工作、DCDC工作、車輛行駛、車輛充放電、車輛靜置等行為都會導(dǎo)致整車電壓發(fā)生各種各樣的變化。本文主要模擬整車環(huán)境下各種典型的電壓變化（電壓不穩(wěn)定、過高或過低），對整車功能的影響[2-3]。

2? 測試方法

整車斷開蓄電池的正負(fù)極，將可編程電源與斷開的蓄電池正負(fù)極線纜相接，模擬蓄電池給整車供電；同時監(jiān)控蓄電池、發(fā)電機(jī)/DCDC、鼓風(fēng)機(jī)、散熱風(fēng)扇等的電壓和電流數(shù)據(jù)。

測試設(shè)備連接示意圖如圖1所示，利用筆記本電腦使用可編程電源軟件，根據(jù)測試參數(shù)生成各種電壓脈沖波輸入到可編程電源上，設(shè)備由插座輸入來的高壓交流電轉(zhuǎn)化為低壓直流脈沖波輸入到整車上，同時筆記本電腦通過采集模塊采集電流電壓波形圖。電壓波形輸出完成后，關(guān)閉程控電源，接回蓄電池，讀出故障碼，通過CAN線采集整個過程的整車報文并進(jìn)行整車功能檢查。

3? 測試電壓脈沖波形車輛狀態(tài)

依據(jù)被測車輛受到電壓變化期間和之后的功能狀態(tài)，對其分類進(jìn)行如下定義。

1）狀態(tài)A：測試中和測試后，電氣及系統(tǒng)使所有功能滿足設(shè)計要求。

2）狀態(tài)B：測試中電氣及系統(tǒng)所有功能滿足設(shè)計要求，但允許有一個或多個超出允許偏差；測試后所有功能應(yīng)自動恢復(fù)到規(guī)定限值。存儲功能應(yīng)符合狀態(tài)A。

3）狀態(tài)C：測試中電氣及系統(tǒng)一個或多個功能不滿足設(shè)計要求，但測試后所有功能應(yīng)自動恢復(fù)到正常運(yùn)行。

4? 測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)

1）跳躍起動的測試判定標(biāo)準(zhǔn)：對于發(fā)動機(jī)運(yùn)行相關(guān)電氣系統(tǒng)應(yīng)滿足狀態(tài)B；在測試期間無未定義的故障碼產(chǎn)生；對于其他所有的電氣系統(tǒng)應(yīng)滿足狀態(tài)C。

2）緩慢降壓和升壓的測試判定標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定的工作電壓范圍內(nèi)應(yīng)滿足狀態(tài)A；不允許出現(xiàn)故障存儲記錄；在規(guī)定的工作電壓范圍外應(yīng)滿足狀態(tài)C。

3）長時間最高工作電壓測試判定標(biāo)準(zhǔn)：對于行駛驅(qū)動所必須的功能應(yīng)滿足狀態(tài)B；對于其他所有的零部件應(yīng)滿足狀態(tài)C。

4）瞬時低電壓測試判定標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)滿足狀態(tài)A的要求。

5）負(fù)載跌落測試判定標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)滿足狀態(tài)C的要求。

6）起動電壓測試判定標(biāo)準(zhǔn)：對于發(fā)動機(jī)運(yùn)行相關(guān)電氣系統(tǒng)應(yīng)滿足狀態(tài)A；對于其他所有的電氣系統(tǒng)應(yīng)滿足狀態(tài)C。

7）瞬時過壓測試判定標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)滿足狀態(tài)A的要求。

8）發(fā)電機(jī)疊加紋波測試判定標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)滿足狀態(tài)A的要求。

9）DCDC疊加矩形波測試判定標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)滿足狀態(tài)A的要求。

5? 測試電壓脈沖波形參數(shù)

1）跳躍啟動測試參數(shù)見表1，跳躍起動測試脈沖圖見圖2。

2）緩慢降壓和升壓測試參數(shù)見表2，緩慢降壓和升壓測試脈沖圖見圖3。

3）長時間最高工作電壓測試參數(shù)見表3。

4）瞬時低電壓測試參數(shù)見表4，瞬時低電壓測試脈沖圖見圖4。

5）負(fù)載跌落電壓測試參數(shù)見表5，負(fù)載跌落電壓測試脈沖圖見圖5。

6）瞬時過電壓測試參數(shù)見表6，瞬時過電壓測試脈沖圖見圖6。

7）起動電壓測試參數(shù)見表7，起動電壓測試脈沖圖見圖7。

8）發(fā)電機(jī)疊加紋波測試參數(shù)見表8，發(fā)電機(jī)疊加紋波測試脈沖圖見圖8，發(fā)電機(jī)疊加紋波測試掃描頻率圖見圖9。

9）DCDC疊加矩形波測試參數(shù)見表9，DCDC疊加矩形波測試脈沖圖見圖10。

6? 測試實(shí)際波形

可編程電源輸入測試電壓脈沖波形參數(shù)，筆記本電腦通過采集模塊采集實(shí)車電流電壓波形，見圖11～圖19，圖中黑色為整車電壓數(shù)據(jù)采集，紅色為整車電流數(shù)據(jù)采集。

7? 現(xiàn)象記錄及結(jié)果分析

1）跳躍起動測試。測試過程中，電壓跳到26V時，所有負(fù)載停止工作。恢復(fù)正常電壓后，車輛電氣功能無異常。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果正常。

2）緩慢降壓和升壓測試。電壓緩降過程：①大屏報”蓄電池電壓低，請啟動充電”，10.6V大屏熄滅；②9.3V報安全氣囊故障；③9.2V報動力系統(tǒng)故障，Limp home跛行；④8.3V近光燈開始閃爍直到7.5V熄滅；⑤8.2V報ESC故障和自動駐車故障；⑥8V雨刮停止工作，報未檢測鑰匙故障；⑦6.7V儀表熄滅；⑧6.6V日間行車燈熄滅；⑨6.5V后貫穿燈、后位置燈、牌照燈、霧燈熄滅，此時所有轉(zhuǎn)向燈自動開啟（前部、后視鏡、后部，所有轉(zhuǎn)向燈之前未開啟，直至5.6V熄滅）；4.6V Start按鈕背光燈熄滅。

電壓緩升過程：8.9V儀表自動開啟。

恢復(fù)正常電壓后，出現(xiàn)ESC故障和自動駐車功能故障，故障碼可清除。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試后仍有故障存儲記錄，需進(jìn)行整改。

3）長時間最高工作電壓測試。測試過程中無現(xiàn)象。恢復(fù)正常電壓后，車輛電氣功能無異常。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果正常。

4）瞬時低電壓測試。①大屏報“蓄電池電壓低，請啟動充電”，過30s后熄屏；②頂燈及室內(nèi)閱讀燈變暗瞬間后恢復(fù)。

恢復(fù)正常電壓后，車輛電氣功能無異常。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果正常。

5）負(fù)載跌落測試。①跳到26V時，后部牌照燈更加明亮后瞬間恢復(fù)；②跳到26V時，前部遠(yuǎn)近光燈滅后瞬間恢復(fù)；③跳到26V時，駕駛室內(nèi)大屏、儀表、頂燈閃爍；④跳到26V時，鼓風(fēng)機(jī)停止工作。

恢復(fù)正常電壓后，車輛電氣功能無異常。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果正常。

6）起動電壓測試。①所有燈光在閃爍；②雨刮停止工作；③大屏熄滅；④儀表報動力系統(tǒng)故障，ESC故障，出現(xiàn)Limp home標(biāo)志，出現(xiàn)減速停車并聯(lián)系售后服務(wù)。

恢復(fù)正常電壓后，雨刮失效，需手動再次開啟可恢復(fù)正常工作，其他電氣功能無異常。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果正常。

7）瞬時過壓測試。①前照燈、前位置燈、后貫穿燈、牌照燈、后位置燈、轉(zhuǎn)向燈、大屏、背光燈瞬間停止工作后又恢復(fù)；②后霧燈熄滅不可恢復(fù)；③儀表上出現(xiàn)Auto hold、Limp home、ESC故障、動力系統(tǒng)故障、自動駐車功能故障和安全氣囊故障。

恢復(fù)正常電壓后，車輛電氣功能無異常。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果正常。

8）發(fā)電機(jī)疊加紋波測試。測試過程中無現(xiàn)象，恢復(fù)正常電壓后，車輛電氣功能無異常。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果正常。

9）DCDC疊加矩形波測試。測試過程中無現(xiàn)象，恢復(fù)正常電壓后，車輛電氣功能無異常。

結(jié)果分析：依據(jù)測試電壓脈沖波形評價標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果正常。

8? 結(jié)束語

本文針對某款車型基于電壓跳變測試方法開展了系統(tǒng)性的研究，模擬整車環(huán)境下各種典型的電壓變化來檢測整車電氣功能情況，進(jìn)行了現(xiàn)象記錄并給出了測試結(jié)果分析。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊國樑，王子龍，譚金超，等. 整車電氣系統(tǒng)設(shè)計及性能測試淺析[J]. 汽車電器，2020（8）：48-50.

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[3] 安永嶺，端木瓊，王子龍，等. 基于某款車型的整車電平衡驗(yàn)證測試[J]. 汽車電器，2015（7）：63-66.

（編輯? 楊? 景）