VW80000:2009-10大众汽车电气试验规范介绍

　　本标准现在的版本是以LV(供货规范)124原版为基础编写，这份供货规范是由汽车制造商：奥迪公司、BMW公司、戴姆勒公司、保时捷公司和大众汽车公司的代表编写而成的。本篇文章只介绍本规范的电气试验部分。

　　适用范围

　　本标准是对3.5吨以下汽车使用的电气、电子、机械电子部件和系统试验项目、试验条件和试验要求的规定。

　　第一部分：电气要求

　　1 参考标准

　　表1：参考标准

　　2 通用部分

　　2.1 工作电压范围

　　表2：工作电压范围

　　试验电压，尤其是用于过电压试验和欠电压试验的试验电压，可能与上面列举的电压范围有明显的差异，所以要分开列举。

　　对部件有效的电压范围，必须随时满足A功能状态。

　　2.2 功能状态

　　本章节是说明试件在试验时和试验后的功能状态。必须说明试件每次试验的功能状态。必须在部件设计任务书中规定和编制增补的要求。

　　存储器功能必须在任何情况下始终保持在A功能状态下。必须随时保证非易失存储器的完整性(不是及时性)。

　　必须在部件设计任务书中说明功能状态的时间流程。必须与委托方协调和规定允许的故障存储器项目。

　　2.2.1 功能状态 A

　　试件在加载试验参数期间和之后必须满足预先规定的所有功能。

　　说明：在与设计功率有偏差时(功能受到高温或者低温限制)，试件亦必须达到低于抑或高于工作电压情况下的功能状态A，如果工作电压在部件设计任务书中说明是允许的话(Derating)。

　　2.2.2 功能状态 B

　　试件在加载试验参数期间必须满足预先规定的所有功能，但有一项或者多项功能可以处于预先规定的允差范围外。在加载试验参数结束之后试件必须重又满足预先规定的所有功能。

　　2.2.3 功能状态 C

　　试件在加载试验参数期间没有满足一项或者多项预先规定的功能，但在加载试验参数结束之后，试件必须自动满足所有预先规定的各项功能。不允许有未规定的功能。

　　2.2.4 功能状态 D

　　试件在加载试验参数期间没有满足一项或者多项预先规定的功能，但在加载试验参数结束之后，试件由于一次复位或者一种简单的干涉(例如更换一只失效的熔断器)重又满足所有预先规定的各项功能。不允许有未规定的功能。

　　2.2.5 功能状态 E

　　试件在加载试验参数期间没有满足一项或者多项预先规定的功能，并且在加载试验参数结束之后必须予以修理或者更换。

　　试件必须按照UL94-v0满足非易燃性要求。

　　2.3 工作方式

　　电气、电子和机械电子部件和系统，在其整个寿命期间是以各种工作方式进行工作的，这些工作方式必须在试验项目中相应得到反映。工作方式细节，工作负荷细节(例如：控制装置，原配传感器，原配执行元件或者等效线路)和不可或缺的边际条件，必须由委托方和受托方之间商定并编制成文。

　　2.3.1 工作方式I-试件未电气连接

　　2.3.1.1 工作方式I.a

　　试件未通电流，无插头和线组。

　　2.3.1.2 工作方式I.b

　　试件未通电流，但与插头和线组连接。

　　2.3.2

　　工作方式 II-试件电气连接

　　2.3.2.1 工作方式II.a

　　试件必须在没有工作负荷情况下工作。

　　2.3.2.2 工作方式II.b

　　试件必须采用最低工作负荷进行工作。

　　试件必须同时自己产生最低温升情况下进行工作(例如通过减少一种连续的输出功率或者通过罕见的外部负荷控制)。

　　2.3.2.3 工作方式II.c

　　试件必须采用最高工作负荷进行工作(Power-User(电力用电器)，但不是滥用情况)。

　　试件必须同时自己产生最高温升情况下进行工作(例如通过一种连续的输出功率实现最大化或者通过频繁的外部负荷控制)。

　　2.3.2.4 工作方式例子

　　表 3：工作方式例子

　　3 电气试验项目和要求

　　3.1 E-01 长时间过电压

　　3.1.1 目 的

　　试验目的是检测部件对经受长时间过电压的稳定性能。在行驶工作过程中模拟一种发电机调节器效应。

　　3.1.2 试 验

　　表 4：E-01 长时间过电压试验参数

　　3.1.3 要 求

　　根据部件应用情况鉴评试验结果。 区别在于：

　　a)对于行驶工作不可或缺的功能： 功能状态B

　　必要时必须确定紧急启动。必须在部件设计任务书中说明相关的“Derating-Strategie”。

　　b)对于所有的部件：功能状态 C

　　3.2 E-02 瞬态过电压

　　3.2.1 目 的

　　由于切断用电器和在气体短时冲击(Tip-In)情况下而导致底板线束中的瞬态过电压。用这项试验模拟这种过电压。

　　可以在做电气寿命试验时结合这项试验。

　　3.2.2 试 验

　　表 5：E-02 瞬态过电压试验参数

　　

图 1：E-02 瞬态过电压试验脉冲

　　3.2.3 要 求

　　功能状态 A

　　在试验过程中规定的时限内必须保持所有相关的输出--这项要求必须在整个试验持续时间内要得到验证。

　　3.3 E-03 瞬态欠电压

　　3.3.1 目 的

　　由于接通用电器而导致底板线束中的瞬态欠电压。用这项试验模拟这种欠电压

　　3.3.2 试 验

　　表 6：E-03 瞬态欠电压试验参数

 

　　

图 2：E-03 瞬态欠电压试验脉冲

　　3.3.3 要 求 功能状态 A

　　3.4 E-04 Jumpstart(跃变启动)

　　3.4.1 目 的

　　模拟汽车外部启动。从营运汽车和其提高的底板线束电压中产生最大试验电压。

　　3.4.2 试 验

　　表 7：E-04 Jumpstart(跃变启动)试验参数

　　

图 3：E-04 Jumpstart(跃变启动)试验脉冲

　　3.4.3 要 求

　　根据部件应用情况鉴评试验结果。

　　区别在于：

　　a)对于与启动相关的部件(例如：启动器)：功能状态 B

　　传感器必须在整个时间中提供有效的数值(或者通过部件的等效表予以保证)。

　　b)对于所有其他的部件：功能状态 C

　　3.5 E-05 Load Dump(甩负荷)

　　3.5.1 目 的

　　由于电气负荷卸载，在与降低浮充能力的蓄电池连接情况下，由于发电机性能而导致一种高能的浪涌脉冲。应用这项试验模拟这种脉冲。

　　3.5.2 试 验

　　表 8：E-05 Load Dump(甩负荷)试验参数

　　

图 4：E-05 Load Dump(甩负荷)试验脉冲

　　3.5.3 要 求

　　必须达到功能状态 C。另外必须读出部件的故障存储器。

　　3.6 E-06 叠加的交流电压

　　3.6.1 目 的

　　交流电压有可能叠加于底板线束上。在整个发动机运转期间均有可能存在叠加的交流电压。这项试验就是模拟这种情况。

　　若是高负荷用电器，则必须在部件设计任务书中规定从某一频率起的Peak-to-Peak(正-负峰之间)电压的线性下降。

　　3.6.2 试 验

　　表 9：E-06 叠加的交流电压试验参数

　　3.6.2.1 试验结构

　　这项试验必须模仿汽车的实际状况，更理想的是采用原装汽车线路组。

　　

图 5：E-06 叠加的交流电压试验脉冲

　　3.6.3 要 求 功能状态 A

　　在试验过程中规定的时限内必须保持所有相关的输出-这项要求必须在整个试验持续时间内要得到验证。

　　3.7 E-07 供电电压缓慢下降和缓慢提升

　　3.7.1 目 的

　　模拟供电电压缓慢下降和缓慢提升，正如像汽车蓄电池缓慢放电和缓慢充电的过程那样。

　　3.7.2 试 验

　　表 10：E-07 供电电压缓慢下降和缓慢提升试验参数

 

　　

图 6：E-07 供电电压缓慢下降和缓慢提升试验脉冲

　　3.7.3 要 求

　　根据在试验期间对部件施加的电压范围鉴评试验结果。

　　区别在于：

　　a)在规定的部件工作电压范围之内：功能状态 A。 不得导致故障存储器写入。

　　b)在规定的部件工作电压范围之外：功能状态 C

　　3.8 E-08 供电电压缓慢下降快速提升

　　3.8.1 目 的

　　这项试验是模拟蓄电池电压缓慢下降到0V和又急遽施加蓄电池电压的情况，例如通过施加外部启动电源。

　　3.8.2 试 验

　　表 11：E-08 供电电压缓慢下降和快速提升试验参数

　　

图 7：E-08 供电电压缓慢下降和快速提升试验脉冲

　　3.8.3 要 求

　　根据在试验期间对部件施加的电压范围鉴评试验结果。

　　电压范围的区别在于：

　　a)在规定的部件工作电压范围之内：功能状态 A。

　　b)在规定的部件工作电压范围之外：功能状态 C

　　3.9 E-09 复位特性

　　3.9.1 目 的

　　这项试验是模拟和检测部件在其环境中的复位特性。必须详细说明检测的边际条件(例如：互联、端子、系统)。

　　在工作中出现的一种反复接通/切断在任意时间上的操作顺序，不得导致部件特性不确定。以一种电压方差和一种时间方差来反映复位特性。为了模拟各种不同的切断时间，要求两种不同的试验流程。一种部件必须自始至终经历这两种试验流程。

　　3.9.2 试 验

　　表 12：E-09 复位特性试验参数

　　

图 8：E-09 复位特性试验脉冲

　　3.9.3 要 求

　　在达到 U Bmin 时功能状态A

　　绝对不允许导致不确定的工作状态。必须提供遵守列出的阈值的证据并记录部件是从哪个电压电平第一次离开功能状态 A 的。

　　3.10 E-10 短时中断

　　3.10.1 目 的 这项试验是模拟各种持续时间在短时中断情况下的特性。

　　3.10.2 试 验

　　表 13：E-10 短时中断试验参数

　　以表 20 中列出的步进时间提升电压扰动的持续时间。这时产生一幅如图9所示的框图。

　　

图 9：E-10 短时中断试验脉冲

　　

图 10：E-10 短时中断原理接线图

　　3.10.3 要 求

　　必须记录试件是从哪个时间值t1第一次离开功能状态A的。

　　如果试件在100μs以下范围内达到功能状态A，在其他情况下达到功能状态C，则试验被视为通过。在部件设计任务书中必须规定功能状态C允许的偏差值。

　　3.11 E-11 启动脉冲

　　3.11.1 目 的

　　在启动时(开动发动机)蓄电池电压有一个较短的时间段降落在一个低值上，然后又稍微有所提升。大多数部件在启动之前短时直接被激活，然后在开动期间被脱激，接着在开动之后发动机运转时又被激活。用这种试验来验证这些条件下的正常工作。

　　这种启动过程可以在各种不同的汽车启动情况下进行，冷态启动和热态启动。为了函盖这两种事例，要求两种不同的试验流程。一种部件必须自始至终经历这两种试验流程。

　　3.11.2 试 验

　　表 14：E-11 启动脉冲试验参数

　　3.11.2.1 试验 1-冷态启动

　　表 15：E-11 启动脉冲试验参数

　　

图 11：冷态启动试验脉冲

　　3.11.2.2 试验 2-热态启动

　　表 16：E-11 热态启动脉冲试验参数

 

　　

图 12：热态启动试验脉冲

　　3.11.3 要 求

　　3.11.3.1 与启动有关的部件：不得导致故障存储器写入。必须无论如何能启动汽车。

　　试验1-冷态启动

　　“标准型”试验脉冲：功能状态 A

　　“加强型”试验脉冲：功能状态 B

　　试验2-热态启动

　　“长”试验流程：功能状态 A

　　“短”试验流程：功能状态 A

　　3.11.3.2 与启动无关的部件：

　　试验1-冷态启动

　　“标准型”试验脉冲：功能状态 C

　　“加强型”试验脉冲：功能状态 C

　　试验2-热态启动

　　“长”试验流程：功能状态 A

　　“短”试验流程：功能状态 A

　　3.12 E-12 具有智能发电机调节装置的电压波动波形

　　3.12.1 目 的

　　这项试验是模拟在应用智能发电机调节装置情况下的底板线束特性。在最大300ms 范围之内在电压变化之前的DC(直流电流)检测这种特性足够了。

　　3.12.2 试 验

　　表 17：E-12 具有智能发电机调节装置的电压波动波形试验参数

　　

图 13：E-12 具有智能发电机调节装置的电压波动波形试验脉冲

　　3.12.2.1 试验流程将试件与电压源连接。

　　必须通过对电压源的调整考虑到试件和蓄电池端子之间在汽车内调整的电压下降ΔU。

　　在其他情况下必须根据表24采用参数2)在电压源和试件之间应用在汽车中安装的线路组。

　　3.12.3 要 求

　　功能状态 A

　　通过对部件或者(零件)系统采取相应的措施，使底板线束部件内由于电压方差而形成的功能变化，既不能使乘客亦不能使参与道路交通的其他人员能感觉到这样一种有可能产生的变化(光学、声学、触觉、热学、运动)。

　　正如这些变化所定义的那样，必须按照部件设计任务书的要求。

　　3.13 E-13 插脚中断

　　3.13.1 目 的 模拟各插脚的线路中断。以两种不同的工作状态进行试验。因为这种具有时间特征的中断可能引起各种各样的失灵(从不良触点到持久中断)，所以必须使用各种各样的脉冲形状。

　　3.13.2 试 验

　　表 18：E-13 插脚中断试验参数

 

　　

图 14：E-13 插脚中断试验脉冲

　　3.13.3 要 求

　　检测事例1：功能状态C

　　检测事例2：功能状态C

　　检测事例3：功能状态A

　　3.14 E-14 插头中断

　　3.14.1 目 的

　　模拟插头线路中断。

　　3.14.2 试 验

　　表 19：E-14 插头中断试验参数

　　3.14.3 要 求 在插头再插进之后必须达到功能状态C。

　　3.15 E-15 极性变换

　　3.15.1 目 的

　　这项试验是检测试件在外部启动辅助下对蓄电池极性变换连接的耐受性。同时必须说明可以多次产生极性变换而不会导致部件的损坏。

　　3.15.2 试 验

　　必须在原配接线情况下试验所有相关的连接。 试件根据汽车内的错接而被启动。

　　从 0V 到表 28 和表 29 说明的任何最大的电压值，均适用于极性变换的鲁棒性试验。

　　表 20：E-15 极性变换试验参数

　　“通用”和“半导体断路器”输入布线是有区别的。必须根据输入布线选择参数组。

　　3.15.2.1 极性变换通用部分

　　表 21：E-15 极性变换试验参数-通用部分

　　3.15.2.2 极性变换保护 半导体断路器

　　表 22：E-15 极性变换试验参数-半导体断路器

　　4.15.3 要 求

　　在极性变换期间不得使与安全相关的功能脱扣，例如：电动摇窗机，电动滑动天窗，启动器等等。

　　在极性变换期间部件不得超过在数据表中列出和允许的极限值(电气和温度)。 在试验期间不得超过汽车熔断器的标称电流。 不得由于极性变换而使部件产生预损或者潜伏着的损害。 极性变换安全性亦适用于从0V到最大试验电压的任何电压。极性变换安全性满足功能状态C。

　　必须记录试验期间的电流能耗。

　　3.16 E-16 接地偏移

　　3.16.1 目 的

　　如果部件具有多个电压输入端，在各个供电点之间可能形成电位差。必须保证部件接地电位差在+/-1V内不影响部件功能。

　　3.16.2 试 验

　　如果试件具有多个电压连接端和接地连接端，则必须分别对每个连接点进行试验。部件按照图15连接。

　　表 23

　　

图 15：E-16 接地偏移接线原理图

　　3.16.3 要 求

　　如有一个电位差为+/-1V，则必须达到功能状态A。

　　3.17 E-17 信号线路和负荷电路短路

　　3.17.1 目 的

　　对所有的电器输入端和输出端以及在负荷电路中模拟短路。

　　所有的输入输出端必须防+UB和GND(接地)短路设计(在激活的和未激活的输出端，以及在缺失电压供电和缺失接地情况下)。

　　部件必须耐久防短路设计。

　　3.17.2 试 验

　　表 24：E-17 信号线路和负荷电路短路试验参数

　　

图 16：E-17 信号线路和负荷电路短路接线原理图

　　3.17.3 要 求

　　为了通过试验必须达到下面的功能状态

　　— 在输入和输出端(E和A)：功能状态C

　　— 在供电电压方面(PWR)：功能状态D

　　— 在器件接地方面(GRD)：功能状态E

　　3.18 E-18 绝缘电阻

　　3.18.1 目 的

　　采用电流隔断测算各部件之间的绝缘电阻

　　3.18.2 试 验

　　表 25：E-18 绝缘电阻试验参数

　　3.18.3 要 求

　　绝缘电阻必须至少为10MΩ。必须提供未出现损坏试件的证据。

　　3.19 E-19 静止电流

　　3.19.1 目 的

　　测算部件静止电流能耗

　　3.19.2 试 验

　　部件如有随动功能(例如：风扇总成)，必须在结束这个功能之后才能测算静止电流能耗。

　　表26：E-19 静止电流试验参数

　　3.19.3 要 求

　　原则上所有试件的静止电流能耗目标是0mA。

　　对于那些必须在KL15 AUS(端子15切断)后工作的试件，在静止阶段适用一种静止电流等效值<0.1mA(取12h的平均值)，相当于1.2 mAh(超过+40℃<0.2 mA)。凡是汽车在特殊的静止状态和在任意的12h时间段，必须始终遵守这个数值。不然的话必须得到主管静止电流管理部门的认可。

　　随动功能同样必须得到主管静止电流管理部门的认可。

　　3.20 E-20 击穿强度

　　3.20.1 目 的

　　这项试验是模拟试件电流隔断的各部件之间的击穿强度，例如：插头插脚，继电器，绕组或者线路。

　　3.20.2 试 验

　　表27：E-20 击穿强度试验参数

　　3.20.3 要 求

　　必须提供试件没有损坏的证据。

　　3.21 E-21 反馈

　　3.21.1 目 的

　　模拟试件在 KL15(端子15)上的特性。所有与KL15(端子15)连接的部件必须遍历这项试验。

　　如其他具有“唤醒功能”的端子，同样必须经历这项试验。

　　3.21.2 试 验

　　表 28：E-21 反馈试验参数

　　3.21.2.1 试验流程

　　将试件根据汽车内的接线情况进行连接(包括传感器、执行元件等等)并以正常工作情况 下工作。在KL15(端子15)上切断的情况下测量电压变动波形。必须采用比如一只继电器或者一只开关(RSchalter_offen - ∞)进行切断。其他有可能存在的电压源，比如说KL30(端子30)，在试验期间不允许隔断或者切断(根据汽车内的特性)。其他在 KL15(端子15)上的电阻，不允许用于这项试验。

　　用一只对 KL31(端子31)≥10MΩ的外部电阻(例如：示波器)检测KL15(端子15)的电压波动波形。

　　

图 17：E-21 反馈试验接线原理图

　　3.21.3 要 求

　　仅允许最大1.0V以下电平电压反馈到KL15(端子15)。必须在从切断这个时间点起的t=20ms之内达到这个电压范围。

　　未与KL15(端子15)连接的电压，必须在t=20ms之内，从切断这个时间点起算，下降到U端子15=+1V 以下。

　　对于电压波动波形来说，要求一种稳定下降的功能。不允许有由于正脉冲而形成一种不稳定的曲线。

　　3.22 E-22 过电流

　　3.22.1 目 的

　　检测机械开关、电子输出端和触点的过电流强度。亦必须注意高于正常负荷情况的电流(例如：某一电机的闭锁电流)。

　　3.22.2 试 验

　　表 29：E-22 过电流试验参数

　　3.22.3 要 求

　　功能状态A用于无熔断器的机械部件。如果在负荷电路在存在熔断器元件，则允许这个元件脱扣。

　　功能状态C用于装有过负荷识别装置(电流，电压，温度)的电子输出端。

　　另外在对所有部件进行目检时不允许有明显限制功能或者寿命的不利变化(外观和电气性能)。

　　4. 试验设备

　　目前我们世纪汇泽(苏州)检测技术有限公司具备VW80000:2009-10规范的检测能力，检测设备采用全球顶级品牌瑞士EMtest产品：UCS200N、VDS200N、PFM200N、AMP200N Netwave等型号设备。