GMW3172解读

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,通用全球工程标准,GMW3172,电子,/,电气部件环境,/,耐久一般规格,目录,1.,前言,2.,引用文件,3.,定义,4.,验证过程,5.,部件要求,6.,性能确认,7.,设计分析,8.,设计开发,9.,设计验证（,DV,）,10.,过程验证（,PV,）,1.,前言,本标准适用于乘用车、商业用车和卡车。基于安装条件和位置定义了环境和耐久的试验要求。,1.1,标准任务,/,主题：规定了保证用于车装电子电气部件在使用寿命期间可靠性的环境,/,耐久要求和分析,/,设计改善,/,验证行动要求。,备注：本标准不超越法律法规之规定；以英文版本为优先。,2.,引用文件,使用最新版本,2.1,通用汽车外部标准,/,规范,ASTM D4728,、,IEC 60068-2-1,、,IEC 60068-2-14,（,GB/T2423-22,）、,IEC 60068-2-27,、,IEC 60068-2-29,、,IEC 60068-2-30,、,IEC 60068-2-38,（,GB/T2423.34,）、,IEC 60068-2-52,、,IEC 60068-2-64,（,GB/T2423.56,）,、,IEC 60068-2-78,、,ISO 8820,、,ISO 12103-1,、,ISO 16750-2,、,ISO 16750-3,、,ISO 16750-4,、,ISO 20653,2.2,通用汽车企业标准,/,规范,GMN5345,、,GMW3091,、,GMW3097,、,GMW3103,、,GMW3191,、,GMW3431,、,GMW8287,、,GMW8288,、,GMW14082,2.3,附加参考,EIA/JEDEC JESD22-A110-B,3.,定义,部件：有专门的件号并可直接发运至通用汽车,零件：组成部件的部分,3.1,温度和电压定义,3.2,验证测试参数及误差,3.3,操作模式,模式,1,：无电压输入至部件,模式,2,：电气连接至车载电池,U,B,，发动机不工作,模式,3,：由发动机,U,A,电气操作,3.4,功能状态等级,FSC,A,：部件所有功能试验时和试验后如设计预期要求,B,：部件所有功能试验时如设计要求。但一个或多个超出规格误差。所有功能在试验后自动回到规格内。存储器功能保持,FSC A,C,：部件一个或多个功能在试验时不如设计预期但在试验后能自动回复。,D,：部件一个或多个功能在试验时不如设计预期要求且试验后不能自动回复正常操作，除非通过复位操作。,E,：部件一个或多个功能在试验时和试验后都不如设计预期要求且不经过维修或替换不能回复到正常操作状态,4.1,分析,/,设计,/,验证（,A/D/V,）,4.2 A/D/V,过程流程,4.3 A/D/V,行动概要,4.,验证过程,4.1,分析,/,设计,/,验证（,A/D/V,）,电子电气部件分析,/,设计,/,验证（,A/D/V,）过程,全球环境部件,A/D/V,过程应使用于所有电子电气对象。包含但不限于发动机、底盘、空调系统（,HVAC,）、内饰、车身、外饰、锁闭器和电路等。,4.2 A/D/V,过程流程,A/D/V,过程包含的主要任务：,1,） 设计要求审查：,GM,的环境,/,耐久专家与,DRE,和部件验证工程共同定义产品的环境代码要求。,2,） 测试计划启动,/,硬件设计审查：在采购定点的两周内举行会议，通过审查设计来确认环境耐性和讨论部件的环境测试计划期望。,3,） 制作与审查测试计划：在采购定点的六周内应提交可编辑的版本至,GM,；十周内应取得批准。,4,） 执行,A/D/V,任务：应在集成车辆材料要求日期（,IV MRD,）前成功完成,A/D/V,任务,5,）执行生产验证任务,4.2 A/D/V,过程流程,4.2.1,测试计划讨论,4.2.2,硬件设计审查,4.2.3,分析行动,4.2.4,开发设计行动,4.2.5,设计验证行动,4.2.6,生产验证行动,4.2.1,测试计划讨论,供应商应在采购定点六周内依,GM,的格式提交完整的可编辑的部件环境测试计划。,依照产品要求，在测试计划中应编辑和添加普遍的环境,/,耐久测试流程。,1,） 设计开发阶段,2,） 设计验证阶段,3,） 生产验证阶段,设计开发阶段,设计验证阶段,生产验证阶段,4.2.2,硬件设计审查,硬件设计审查应针对所有新部件和量产中发生变更的产品，用以确保设计符合环境,/,耐久一致性。包含了硬件相关的变更和生产过程改变；有影响到,GMW3172,相关要求的软件变更也需要考虑。硬件设计审查由,GM,部件验证工程安排和主导，并建议与,EMC,设计审查同时进行。,硬件设计审查目的：,1,） 审查电路设计和电路布板,2,） 审查元件组装和结构构造,3,） 审查电子,/,电气设计方案、机构设计方案和选材的技术合理性,4,） 审查任何先期的相关分析、测算和测试结果,5,） 评估部件设计的潜在变更,6,） 建议问题改善方案和适合的再验证,7,） 确认布板和组装设计满足部件环境,/,耐久要求,8,） 评估制造过程和变更,9,） 评估可能影响,GMW3172,相关要求的软件变更,10,） 进行热疲劳分析,供应商提交：应在硬件设计审查会议,10,个工作日前书面提交至,GM,1,） 产品功能描述,2,） 车装位置,3,） 部件内外界面描述,4,） 硬件电路图,5,） 电子零件清单和相关数据库,6,） 零件材料数据库，包含热膨胀系数,7,） 零件安装图,8,） 电路板规划,9,） 焊接过程描述,10,） 结构组装,硬件设计审查参与者,GM,1,）,GMW3172,环境,/,耐久专家,2,） 部件验证工程师,3,） 设计发布工程师（,DRE,）,4,）,EMC,专家（可选）,5,） 供应商质量工程师（,SQE,，可选）,供应商,1,） 硬件设计工程师,2,） 电子系统工程师,3,） 环境,/,耐久工程师,4,） 验证,/,测试工程师,5,） 项目经理（可选）,4.2.3,分析行动,根据批准的部件环境测试计划，供应商应采取分析行动。分析模型和构想应提供,GM,。每个分析结果应在可编辑的环境测试计划评估项目下报告并提交,GM,部件验证工程师评估和批准。,4.2.4,开发设计行动,供应商应根据批准的部件环境测试计划开展开发设计行动。测试样品应提供,GM,，包含测试前和测试后的样品。每个测试结果应在可编辑的环境测试计划评估项目下报告并提交,GM,部件验证工程师评估和批准。在测试过程中失效的部件，供应商应立即展开分析。失效部件不能够进行维修或进行另外的测试，应立即联络,GM,部件验证工程师以确认下一步行动。,4.2.5,设计验证行动,供应商应根据批准的部件环境测试计划展开设计验证（,DV,）。测试样品应提供,GM,，包含试验前和试验后的样品。每个测试结果应在可编辑的环境测试计划评估项目下报告并提交,GM,部件验证工程师评估和批准。在测试过程中失效的部件，供应商应立即展开分析。失效部件不能够进行维修或进行另外的测试，应立即联络,GM,部件验证工程师以确认下一步行动。,4.2.6,生产验证行动,供应商应根据批准的部件环境测试计划展开生产验证（,PV,）。测试样品应提供,GM,，包含试验前和试验后的样品。每个测试结果应在可编辑的环境测试计划评估项目下报告并提交,GM,部件验证工程师评估和批准。在测试过程中失效的部件，供应商应立即展开分析。失效部件不能够进行维修或进行另外的测试，应立即联络,GM,部件验证工程师以确认下一步行动。,4.3 A/D/V,行动概要,依,GMW3172,中默认的,A/D/V,行动概要来确认包含于,GM,批准的部件环境测试计划中测试项目。,GM,批准的计划只是验证行动的一部分。,.,5.,部件要求,5.1,寿命目标,5.2,可靠性,5.3,报价要求,5.1,寿命目标,GMW3172,中规定的寿命要求是,10,年的环境曝露和,16,万公里（,10,万英里）的客户使用。,当车辆技术规格（,VTS,）定义不同的公里数目标，只针对于振动测试以倍数关系进行修正。,当车辆技术规格定义不同的年限目标，无需调整测试。,5.2,可靠性,GMW3172,中所有可靠性数值均基于,50%,统计信赖度的,97%,可靠度的计算结果。当有不同的可靠度和信赖度要求，应适当调整。部件可靠度应通过失效机理来证明：,1,） 振动疲劳：复合温度振动针对于客户使用的公里数寿命目标,2,） 热疲劳：热冲击结合电源温度循环针对于环境曝露的年限目标,GMW3172,中定义的测试分组流程有效地评估疲劳与其他失效机理的相互关系,5.3,报价要求,5.3.1,电气负载代码,5.3.2,机械负载代码,5.3.3,温度负载代码,5.3.4,气候负载代码,5.3.5,化学负载代码,5.3.6,外壳防护等级代码,5.3.7,车装位置代码定义,5.3.1,电气负载代码,规定了稳定状态下的最小和最大测试电压。同时用于定义部件标准要求，除非,CTS,中另外定义。,最普遍的：测试电压范围,9V16V,在规定的电压范围内，功能等级应为,A,在电压范围,-13.5VUmin,和,Umax+26V,，功能等级应为,C,依不同的操作模式有不同的测试电压,5.3.2,机械负载代码,卡车定义为皮卡（,pickup,）或商业车辆,汽车定义为乘用车、,SUV,或改型车辆,弹性块定义为部件安装在车身、骨架或副骨架,非弹性块定义为部件安装在车轮、轮胎或运动挂件,5.3.3,温度负载代码,5.3.4,气候负载代码,5.3.5,化学负载代码,根据部件在车上的安装位置定义适当的测试项目,5.3.6,外壳防护等级代码,防尘,防水,环境代码示例,GM Epsilon Global A,倒车雷达系统,1,） 主机代码,C C C D B IP5K2,2,）,sensor,代码,Z C C I F IP6K8K,IP6K9K,5.3.7,车装位置代码定义,GMW3172,识别了各安装位置并定义了最小的电气、机械、温度、气候、化学、防尘和防水要求。其他可能的安装位置可以使用习惯的,Z,代码组合。,6.,性能确认,6.1 5-,点功能,/,参数检查,6.2 1-,点功能,/,参数检查,6.3,持续监控,6.4,功能循环,6.5,外观检查和拆解,-DRBTR,6.1 5-,点功能,/,参数检查,目的： 该检查应确认在,3,温度和,3,电压下,CTS,中定义部件的全功能,适用性： 在试验分组开始和结束时进行,操作模式：,1.2/3.2,监控： 依下述项目要求进行,程序： 执行,5,种电压和温度组合：,1,）,Tmin, Umin,2,）,Tmin, Umax,3,）,Troom, Unom,4,）,Tmax, Umin,5,）,Tmax, Umax,在检查前，应在温度稳定至少半小时,使用实车负载或等同负载，在测试计划中明定,电源供应应可以提供足够的电流以避免在满载条件下的电流限制,5-,点功能,/,参数检查应：,1,） 通过监控和记录所有输出来验证功能性在给定输入和时序条件下处于正确状态,2,） 通过对所有输入和输出监控和记录特定电压、电流和时序值来量测参数值用以确认包含误差在内的所有参数值满足,CTS/SSTS,要求,3,） 通过监控和记录特定参数值如亮度、马达转矩等，量测非电气参数来包含误差在内的所有参数值满足,CTS/SSTS,要求。参数在测试计划中事先定义。,4,） 比较试验前和试验后的选定测量参数。针对单独的和分组统计的原始测量数据比较，用于确认和量化任何性能降低。当性能减低限值在,CTS,中未定义时，供应商与,GM,商定减低允收,/,失效基准,基准： 功能状态等级需为,A,6.2 1-,点功能,/,参数检查,目的：该检查应确认在单个温度和单个电压下,CTS,中定义部件的全功能,适用性： 在部件环境测试计划中测试项目开始前和结束时进行,操作模式：,2.1/3.2,监控： 依下述要求项目执行,程序： 除非在部件环境测试计划中明确定义，,1-,点功能,/,参数检查在（,Troom,Unom,）下进行。,在检查前，应在温度稳定至少半小时,使用实车负载或等同负载，在测试计划中明定,电源供应应可以提供足够的电流以避免在满载条件下的电流限制,1-,点功能,/,参数检查应：,1,）通过监控和记录所有输出来验证功能性在给定输入和时序条件下处于正确状态,通过对所有输入和输出监控和记录特定电压、电流和时序值来量测参数值用以确认包含误差在内的所有参数值满足,CTS/SSTS,要求,3,） 通过监控和记录特定参数值如亮度、马达转矩等，量测非电气参数来包含误差在内的所有参数值满足,CTS/SSTS,要求。参数在测试计划中事先定义。,基准： 功能状态等级需为,A,6.3,持续监控,目的： 监控是检测当曝露的测试环境下测试时和测试后部件的功能状态。检测错误激励信号、错误数据信息、错误代码或其他错误的,I/O,要求或状态。应在部件环境测试计划中明定。,适用性： 在测试时执行,操作模式： 依各试验操作模式,程序：,1,） 通过监控和记录所有输出或从属子集来检测在给定输入和时序条件下功能处于正确状态,2,） 若可行，监控和记录内部诊断代码,3,） 包含特定部件功能的周期性观察,基准： 持续监控测试台架应根据准确和综合的数据储存确认,6.4,功能循环,目的： 功能循环是模拟在测试环境中和测试后的客户使用。应在部件环境测试计划中详述。,适用性： 功能循环应在试验中执行,操作模式：,2.1/2.2/3.1/3.2,监控：依下述程序进行,程序：,1,） 当部件曝露于测试环境时，应周期性的上电（,ON,）和断电（,OFF,）。针对适当的功能操作对所有部件输入,/,输出应循环并监控。,2,） 输入,/,输出循环和监控应自动化,基准： 功能循环测试台架应根据准确和综合的部件状态改变确认,6.5,外观检查和拆解,-DRBTR,目的： 确认由于环境测试引起的任何结构缺陷、材料,/,部件性能降级或残余及濒临失效状况。,GMN5345,中描述了进行基于测试结果的设计审查（,DRBTR,）的行动。,DRBTR,是接插件和内部零件在试验后的外观检查,适用性： 所有部件,操作模式：,1.1,程序：供应商应在所有样品上进行该行动，所有样品应在被要求时可提供,GM,审查。以下样品应提交,GM,工程部门拆解和检查：一个来自接写疲劳，两个来自热疲劳（恒湿和湿热循环各一个）和一个来自腐蚀。对部件接插件进行外部检查。然后对部件拆解进行内部检查。,1,） 机械与结构完整性：退化、裂纹、融化、磨损、紧扣失效等痕迹,2,） 焊接,/,零件脚疲劳裂纹或偏移或焊盘脱离：重点在大继承电路、大而重的零件或端子连接处和电路板高弯曲部位的零件,3,） 损伤的表面贴装零件： 重点在贴装于电路板电源的零件，支撑架或卡扣，以及贴装在电路板高弯曲部位和靠近端子连接处的零件,4,） 大零件完整性和附属： 电容、继电器、加热槽,/,线圈附属等,5,） 材料退化、发霉或腐蚀残渣： 融化的塑料件、退化的表面涂覆、焊接表面、电路板分层、腐蚀等等。所有异物应分析以确认构成成分和导电率,6,） 其他异常或意外状况：外观或气味变化、薄弱的制造过程、明显的异响,7,） 当使用锌、锡或银时的晶须生成：,GMW3172,提供的部件环境测试计划将有助于晶须生成。,8,） 树状霉菌：电路板和所有零件必须无发霉痕迹,9,） 焊点空洞： 选择焊点惊醒切片来确认生成的空洞保持在可接受的最低等级。焊点在大热膨胀系数界面或大对角线长度的表面贴装零件的角落上的脚,基准： 应提供各部件状态并报告至,GM,。供应商也需要进行更进一步的调查来确定机能降级的程度或类型。,GM,工程部门将决定必要的改善行动。,7.,设计分析,7.1,分析任务,7.2,电气方面,7.3,结构方面,7.4,温度方面,7.1,分析任务,分析任务用于辅助当物理不可用时部件设计可靠性。分析应在,A/D/V,过程最早的时候并提供最早的部件设计认识及改善机会。所有分析行动及结果应记录于部件环境测试计划。分析行动应在设计冻结、制作开发设计阶段硬件前完成。,7.2,电气方面,7.2.1,最坏情况性能分析,7.2.2,短路,/,开路分析,7.2.1,最坏情况性能分析,目的：用于确认电路设计能达到要求的功能,适用性： 所有部件,操作模式：不适用,程序：使用电路分析程序，交叉各操作温度、输入和,I/O,电压范围来确认各部件电压、电流和功率消散,基准： 确认电路设计在各种条件下能达到要求的功能。部件应满足,SSTS/CTS,和,GMW14082,的要求。,7.2.2,短路,/,开路分析,目的： 用于确认部件耐受断续和持续对电池,/,输入电压和对地短路及开路。,适用性： 所有部件,操作模式： 不适用,程序： 使用电路分析程序来执行断续（默认为,1Hz100Hz,方波）和持续的短路及开路条件，用于确认交叉各操作温度、输入和输出电流范围来确认各部件电压、电流和功率消散,基准： 确认零件耐受断续和持续开路,/,短路条件的能力。该分析用于确认零件操作参数不超出数据库中定义的范围。,7.3,结构方面,7.3.1,共振频率点分析,7.3.2,高海拔运输压力效应分析,7.3.3,塑料卡扣组立紧固分析,7.3.4,挤压分析,7.3.1,共振频率点分析,目的： 确认共振点频率来检测可能导致机构疲劳的结构薄弱点,适用性： 所有带有电路板的部件,操作模式： 不适用,程序： 考虑电路板的安装配置。通过合适的软件计算电路板的共振频率,基准： 电路板的共振频率必须大于,150Hz,。当共振频率小于,150Hz,时供应商须提供恰当的改善行动证据。改善行动由,GM,验证工程师审查。,7.3.2,高海拔运输压力效应分析,目的：确认当使用非增压的高度,15240,米的飞机运输的部件引起的结构损伤,适用性： 所有密封和可能高海拔运输的部件和零件,操作模式： 不适用,程序： 确认在空中运输引起的低压效应下足够的结构强度,基准： 部件或零件开启压力应大于高空运输产生的内部压力,7.3.3,塑料卡扣组立紧固分析,目的： 确认紧扣件设计可靠。确认塑料紧扣件结构强度设计基础，包含：,1,） 足够的保持力,2,） 可接受的于车辆售服时拆装时人机学受力,3,） 组够的设计边界来确保在车辆组装时弯曲不超过塑料弯曲限值,适用性： 所有采用塑料紧扣件的部件,操作模式： 不适用,程序：,1,） 足够的保持力,2,）可接受的于车辆售服时拆装时人机学受力,3,） 避免异响的合适机构设计,4,）组够的设计边界来确保在车辆组装时弯曲不超过塑料弯曲限值,基准： 满足程序中的四个设计基础,7.3.4,挤压分析,目的： 确认可能引起对部件内部零件过度压力或接插件本身的接插件结构薄弱点,适用性： 所有在安装或售服时可能由手肘或脚部施压的部件。可包含作为其他安装操作的支撑面使用的部件。,操作模式： 不适用,程序： 使用限度成分分析来确认挤压测试的要求。模拟由手肘或脚部产生的压力。,基准： 确认在施压时零件与接插件间有足够的间隙。部件外壳变形不应产生对部件内或电路板上零件的压力,7.4,温度方面,7.4.1,高海拔操过热分析,7.4.2,热疲劳分析,7.4.3,无铅焊接分析分析,7.4.1,高海拔操过热分析,目的：确认在低气压高海拔下可能引起零件过热的冷却薄弱点,。高海拔分析需在电路板上包含重点发热并通过气流冷却的元件。高海拔下降低的气压会降低热传送并导致当在车辆工作时边界设计的过热,适用性： 所有可能因高海拔的低空气密度而降低热发散的部件,操作模式： 不适用,程序：零件最大允许温度,T,_part,零件高海拔下温度,T,_altitude,=,零件操作时温升,T,_part_oper,*,海拔系数,Mutiplier,_altitude,+,高海拔环境温度（默认,+35,）,T,_,a,m,b,i,e,n,t,+,安全温度边界（,10,）,基准：最大,T,_part,应大于等于,T,_altitude,。,T,_part,是基于零件工作发热特性和周围零件影响产生的。,7.4.2,热疲劳分析,目的： 确认由相互靠近的不同热膨胀系数材料循环温度改变引起的热疲劳弱点,.,适用性：所有部件,操作模式： 不适用,程序：,1,） 确认部件中所有零件的封装形式,2,） 确认各封装形式的热膨胀系数和变形量,3,） 确认各封装形式零件不同的热膨胀系数及零件靠近的其他零件,4,） 确认用于判定热疲劳寿命的分析方法并提供验证证据,5,） 执行分析以量化零件在温度循环下膨胀和收缩时零件的疲劳寿命,基准： 计算得到的疲劳寿命值应三倍大于部件的寿命信赖要求,7.4.3,无铅焊接分析分析,目的： 确认使用无铅焊接时焊接处薄弱点。该分析有助于在硬件设计审查时评估焊接过程。,适用性： 所有采用无铅生产焊接的部件,操作模式： 不适用,程序：,1,） 无铅焊接评估及展开基于失效模式的设计审查（,DRBFM,） ：,1.1,） 疲劳寿命：相比有铅，无铅耐疲劳寿命较差和变异性较大,1.2,） 高温焊接过程：零件老化和焊点起泡开裂（,popcorning,爆米花现象）,1.3,） 易碎焊接合金：影响,PCB,上零件的内部连接。如化学镍沉金,1.4,） 离子污染：助焊剂残留在湿度和结霜下易产生影响,1.5,） 铋基焊接合金：有较低的焊接熔点，但易影响有铅零件,1.6,） 晶须：时刻都在生长，可通过在表层镀镍来减小,1.7,） 柯肯特尔效应：热老化会使之在锡和铜铂间产生排状空洞,1.8,）锡疫：使用纯锡时应注意，瘤状物在低温下出现并形成黑盘,2,） 提供使用无铅焊接的全供应链内容。在设计审查和,DRBFM,过程中有效解决和缓解所有风险。,基准： 应有证据显示无铅焊接效应被审查且测试计划、设计和过程有适当调整。零件规格应支持所有无铅焊接的过程。,8.,设计开发,8.1,设计开发任务,8.2,电气方面,8.3,结构方面,8.4,温度方面,8.5,气候方面,8.1,设计开发任务,设计开发行动用来检测薄弱点、未理解的设计遗漏及在分析行动无法评估的项目。设计开发行动应在首样完成时即开展，以便争取更早的有效评估和改善部件的机会。高加速寿命测试（,HALT,）是在此类行动中一个典型的示例。,在开发设计行动中发现的薄弱点应在验证前改善。所有开发设计行动及结果应书面记录在部件环境测试计划中。,8.2,电气方面,8.2.1,跳启动,8.2.2,极性反向,8.2.3,过电压,8.2.4,状态改变时波形特性,8.2.5,地线电感感度,8.2.6,电磁兼容,8.2.1,跳启动,目的： 确认部件在正向过电压下的耐性。此状况可在双电池辅助启动时出现。,适用性： 所有通过车载,12V,电池线路系统供电的部件,操作模式：,3.1/3.2,监控：持续监控,程序：参考,ISO 16750-2,过电压测试方法，以,+26V/1,分钟的方式针对两种操作模式进行测试。,基准： 功能状态等级须为,C,。所有须启动发动机的功能在试验中须满足,A,（,CTS,中有其他定义除外）,8.2.2,极性反向,目的： 确认部件对电源输入反向的耐性,适用性：所有通过车载,12V,电池线路系统供电的部件。不适用于发电机或,CTS,中无要求的部件。,操作模式：,3.1/3.2,监控： 持续监控,程序：参考,ISO 16750-2,过电压测试方法，以,-13.5V/2,分钟的方式针对两种操作模式进行测试。应针对所有电池电压供应负载,基准： 功能状态等级须为,C,8.2.3,过电压,目的： 确认部件过电压状态下的耐性。此状况可能在发电机稳压器故障或电池充电时出现。,适用性：所有通过车载,12V,电池线路系统供电的部件。,操作模式：,3.1/3.2,监控：持续监控,程序：,1,） 连接电源输入至部件电池输入端和其他所有负载端,2,） 打开电源并施加对应测试电压,基准：功能状态等级须为,C,测试电压,测试时间,对于带有电压保护电路的部件关闭电源消耗以,1V/,分钟持续循环于,+16V+18V,范围,60,分钟,对于没有过电压保护电路的部件关闭电源消耗并提供桅顶的,+18V,电压,60,分钟,8.2.4,状态改变时波形特性,目的： 确认部件在状态改变时的正常反应。如启动或关闭时,适用性： 所有部件,操作模式： 所有转换时可能的操作模式,监控： 持续监控。电压和电流输出应使用图形示波器捕捉,程序：,1,） 改变操作模式状态,2,） 记录所有状态改变前、中和后的输出波形,3,） 重复其他状态改变,基准：功能状态等级须为,A,。状态改变转换不应对下游部件产生破坏水平的干扰。评估意外激励输出和飘移输入。,8.2.5,地线电感感度,目的： 确认部件对可能影响快速信号变化的地线感应免疫能力,适用性： 所有部件,操作模式：,3.2,监控： 持续监控。使用示波器记录地线和,I/O,状况。,程序：,1,） 在台架测试的地线里置入一个,5,毫亨电感,2,） 在地线出现最大电流变化率下反复操作部件。这个可以通过模拟激活部件所有输入以产生输出转换最大的变化率下实现。,3,） 评估功能正确性,4,） 使部件操作在最大输出变化率下并尽可能加速。包含继电器开关。,5,） 使用示波器确认正确性能下输出信号完整性,基准： 功能状态等级须为,A,。,8.2.6,电磁兼容,部件应满足,GMW3097,、,GMW3091,和,GMW3103,的要求。由,GM,的,EMC,工程部门处理。,8.3,结构方面,8.3.1,高加速寿命测试（,HALT,）,目的：,HALT,测试用于确认振动和温度效应下结构和功能薄弱点。,适用性： 适用于新技术。也可用于评估产品改善。,操作模式：,3.2,监控： 持续监控,程序： 参考,GMW8287,基准： 功能状态等级不适用。,HALT,测试结果用于支持硬件审查以改善部件和评估新硬件技术和产品提升。,8.4,温度方面,8.4.1,温度测量,8.4.2,低温启动,8.4.1,温度测量,目的： 确认部件过热区域可能导致的零件退化,适用性： 所有可能发热的部件,操作模式：,3.2,监控： 在测试中监控工作时稳定温度,程序：,1,） 在最大的电流消耗情况下测试。可使用红外影象测量或热电偶测量,2,） 量化和评估设计边界：零件,/,材料最大允许温度,T_part_max_spec,最大负载下零件温度,T_part+,（部件温度代码最大温度,T_max-,测试试验箱中空气温度,T_air_ambient,）,+,设计边界,DM,（,10,）,基准： 功能状态等级不适用。零件应满足设计边界最大允许温度。,8.4.2,低温启动,目的： 确认部件在长时间曝露于极低温后性能,适用性： 所有电气驱动部件,操作模式：,1.2/3.2,监控： 在操作模式,3.2,时持续监控,程序：,1,） 使用最低工作温度,2,） 在低温前，于室温下用正常工作电压通电,2,分钟,3,） 部件在最低温度下以操作模式,1.2,放置,24,小时,4,） 在,24,小时结束时，仍在低温时启动部件以操作模式,3.2,评估功能,1,小时,基准： 功能状态等级须为,A,8.5,气候方面,8.5.1,结霜,8.5.2,高加速压力测试（,HAST,）,8.5.3,尺寸,8.5.1,结霜,目的： 评估部件耐高湿度快速温度变换的强度,适用性： 所有密封或紧闭部件,操作模式： 在低温阶段为,1.2,；在曝露于高湿时为,3.2,监控： 在通电时持续监控,程序：,IEC 60068-2-30,Test Db, Damp heat, cyclic,基准：功能状态等级须为,A,。检查无电子迁移和发霉现象,部件类型,执行次数,密封部件（有,/,无压力交换隔膜）,10,无出气口的非密封部件,1,有出气口的非密封部件,0,8.5.2,高加速压力测试（,HAST,）,目的： 确认在湿度和温度效应下结构和功能薄弱点,适用性： 适用于新技术和评估产品提升改善。,操作模式：,3.2,监控： 持续监控,程序：,EIA/JEDEC JESD22-A110-B,130 / 85%RH/ 33.3 psia / 96,小时或,110/ 85% RH/ 17.7 psia / 264,小时,基准： 功能状态等级不适用。,HAST,测试结果用于支持部件改善的硬件设计审查和评估新硬件技术及产品提升。,8.5.3,尺寸,目的： 确认部件的外部尺寸在曝露于温度和湿度条件后仍符合图面及,CTS,要求,适用性： 所有部件,操作模式：,1.1,程序：,1,） 若在高温耐久或温度循环及恒定湿热试验后，可直接展开尺寸测量，不用预处理,2,） 若测量前未经过温度或湿度曝露，则部件应在最大工作温度或最大储存温度（取大者）下预处理,2,小时,基准： 超出图面要求的尺寸范围为不符合。,9.,设计验证（,DV,）,9.1 DV,任务,9.2,电气方面,9.3,结构方面,9.4,气候方面,9.5,外壳防护,9.1 DV,任务,DV,是量化确认部件设计满足环境、耐久和可靠性要求。,DV,行动应在量产导向的零件、材料和制作过程完成的量产设计导向部件上执行。所有,DV,行动及结果应在部件环境测试计划中书面记录。,9.2,电气方面,9.2.1,寄生电流,9.2.2,电源输入中断,9.2.3,电池电压跌落,9.2.4,叠加正弦交变电压,9.2.5,叠加脉冲电压,9.2.6,对电池和地断续短路,9.2.7,对电池和地连续短路,9.2.8,地对电池短路,9.2.9,开路,单线断开,9.2.10,开路,多线断开,9.2.11,对地偏置,9.2.12,对电源偏置,9.2.13,离散数字输入门限电压,9.2.14,过负载,所有电路,9.2.15,过负载,保险丝保护电路,9.2.16,绝缘阻抗,9.2.1,寄生电流,目的： 确认部件电源消耗符合,IGN,关闭时的规格。用于支持在长时间停放条件时的电源管理和发动机启动性能,适用性： 所有直接连接至车载电池的部件,操作模式：,2.1/2.2,监控： 测量在,OFF,睡眠和,OFF,唤醒状态的电流。电流值须以图形化储存,程序：,1,） 测量部件所有供应线上电流。电流测试设备应有高于部件产生的电流峰值周期,10,倍的采样频率。所有输入和输入连接至原始负载。,2,） 于室温下，连接部件至可调电源供应并调整输入电压为,U,B,。,3,） 部件置于,OFF,睡眠模式,4,） 使用可实时生成量测电流的测量设备。测量最小,5,个启动状态。（如从,OFF,睡眠准换到,OFF,唤醒，无外部标记）对于未唤醒的部件，在,OFF,睡眠下等待,10,分钟。期间观察电流随机波动，稳定时测量电流,10,秒。计算整个测试期间的平均电流。记录出现电流波动的情况。,5,） 分别以最大,0.5V/,分钟的线性斜率降低供应电压至,11.5V,、,11.0V,、,10.5V,和,10.0V,。依上述步骤测量电流。降低过程须包含至少,2,个唤醒间隔。,基准：最大允许的寄生电流须为,0.250mA,（,CTS,规定除外）。分析储存的电流波形的随机波动。,9.2.2,电源输入中断,目的： 确认部件复位性能。最先用于带有稳压电源供应或电压调整的部件，也用来量化基于微处理器的部件耐短时间低电压的强度。,适用性： 所有可能被瞬间电压跌落影响的部件。包含由其他部件提供的稳压驱动的部件。,操作模式：,3.2,监控： 持续监控,程序：,ISO 16750-2,电压跌落复位性能,1,） 将部件稳定在最低工作温度并施加最低工作电压,2,） 对所有电源输入端口同步施加测试脉冲。以,5%,最低电压递减电压并保持电压脉冲,5,秒时间,3,） 施加脉冲后返回最低工作电压,4,） 重复,5%,最低电压递减直至电压到,0,5,） 以,50ms,的脉冲保持时间重复电压跌落测试,6,） 对单独的输入端口重复电压跌落,7,） 在最高工作温度下重复上述,基准： 在电压返回最低工作电压时须为,A,，,电压跌落后为,C,。,9.2.3,电池电压跌落,目的： 确认部件对在车载电池充电和放电时产生的电压降低和增加的免疫能力,适用性： 所有由车载,12V,电池线路系统供电的部件,操作模式： 在功能状态等级,C,时为,2.1,；在功能状态等级,A,时为,3.2,监控： 持续监控,程序：,1,） 电池电压跌落波形,2,） 部件不通电稳定至最低工作温度,3,） 通电部件并施加电压跌落波形至部件,4,） 在最高工作温度下重复施加跌落电压,基准：在最低工作电压以上时须为,A,。在电压转换过程应无意外动作。,9.2.4,叠加正弦交变电压,目的： 确认部件对由于矫正正弦发动机电压引起的发动机输出波纹电压的免疫性能。,适用性：所有由车载,12V,电池线路系统供电的部件,操作模式：,3.2,监控： 持续监控,程序：,ISO 16750-2,对于,12V,系统，测试电压,Umax=16V,1,） 等级,2: UPP = 4 V,2,） 电源输入内部阻抗,:100 m,3,） 频率范围,:50 Hz,到,20 kHz,4,） 频率扫描方式,:,三角,线性,5,） 扫描周期,:120,秒,6,） 扫描次数,:5,基准： 功能状态等级须为,A,9.2.5,叠加脉冲电压,目的： 确认部件对出现在电池输入正常操作电压范围时的供应电压脉冲免疫性能。电压脉冲模拟一个忽然的对电池输入线大电流负载，会引起开启或关闭的电压跌落或上升。测试模拟突入电流负载现象，如马达、灯泡或,PWM,控制高负载调制的长线束阻抗电压跌落。,适用性：所有由车载,12V,电池线路系统供电的部件,操作模式：,3.2,监控： 持续监控,程序：,1,） 连接样品到,Uo,输出,2,） 升温到最大工作温度并保持稳定,.,3,） 设置,Us = Umax - 2 V.,4,） 施加,5,个连续频率扫描周期并监控断续失效,5,） 降低,Us 1 V.,6,） 在,(Us = Umin + 2 V),下重复步骤,(4),到,(5),7,） 室温下重复步骤,3,到,6,8,） 低温最低工作温度下重复步骤,3,到,6,基准：功能状态等级须为,A,9.2.6,对电池和地断续短路,目的： 确认部件对断续的短路情况的免疫性能,适用性： 所有带有内部,I/O,短路保护的部件。对车载,12V,电池系统的地线和输入线不适用。,操作模式：,3.2,（稳态负载持续,ON,，,PWM,负载在最小、,50%,和最大占空因数）,监控： 持续监控，并监视过热情况。,I/O,记录使用示波器。,程序：,1,） 降温并保持试验箱于最低工作温度,2,） 对样品施加,Umax.,3,） 在,t = 0,秒,将样品从,OFF,到,ON.,输入与输出作动应在不晚于,t = 5,秒,.,4,） 在,t = 15,秒,对所有可能的输入和输出施加电池短路状态,5,分钟，然后移去所有短路,2,分,45,秒（步骤,3,和,4,总计,8,分钟,).,5,） 将样品从,ON,到,OFF.,6,） 重复步骤,2,到,5,知道,60,循环完成（同的短路时间为,8,小时）在完成,60,循环后，将样品恢复到初始状态并确认在正常负载下的功能状态。,7,） 调整电池电压到,Umin,并重复步骤,3,到,6,8,） 以对地状态的短路重复步骤,2,到,7.,9,） 将试验箱稳定到最大工作温度后重复步骤,1,到,8,基准：功能状态等级须为,D,。不可替换保险丝。对带有微控制器的部件，微控制器在短路过程中须保持功能正常。与短路关联的故障代码须保存在微处理器中。不可发生过热现象。,9.2.7,对电池和地连续短路,目的： 确认部件对连续短路的免疫性能,适用性：,所有带有内部,I/O,短路保护的部件。对车载,12V,电池系统的地线和输入线不适用。,操作模式：,3.2,（稳态负载持续,ON,，,PWM,负载在最小、,50%,和最大占空因数）,监控： 持续监控，并监视过热情况。,I/O,记录使用示波器。,程序,1,） 降温并保持试验箱至最低工作温度,2,） 对样品施加,Umax,3,） 对所有输入和输出施加连续的对电池短路。保持短路状态直到样品温度稳定。短路时间为,1,小时，但依保护设计可能更长或更短。,4,） 移去短路状态并使样品恢复，确认在正常负载下功能状态。,5,） 以,Umin,重复步骤,2,到,4.,6,） 以对地短路重复步骤,2,到,5.,7,） 升温并保持到最大工作温度,8,） 重复步骤,2,到,6,基准：功能状态等级须为,D,。不可替换保险丝。对带有微控制器的部件，微控制器在短路过程中须保持功能正常。与短路关联的故障代码须保存在微处理器中。不可发生过热现象。,9.2.8,地对电池短路,目的： 确认部件,适用性： 所有有地传递的部件,操作模式：,3.2,监控： 持续监控。监视过热情况。,程序：,1,） 在最大工作温度下执行该试验。使用电流限值,50A,的电源供应器。连接电源供应器地到样品地。,2,） 使用量产件端子和连接线型号。,3,） 对另一端的地施加,Umax,直到开路状态出现或最多,10,分钟,基准：若有过电流保护，则试验功能等级,FSC,：,C,；若无过电流保护，则试验功能等级,FSC,：,E,。允许少量碳化在开路附近，但不可有大量碳化在电路板上。,9.2.9,开路,单线断开,目的： 确认部件对单线开路状况的免疫性能,适用性： 所有部件,操作模式：,3.2,监控： 持续监控并监视过热情况,程序：,ISO 16750-2,，针对所有,I/O,。,1,） 连接并作动样品，开路其中一个样品与系统界面电路，然后重新连接，观察样品在中断时和中断后的工作状态。,2,） 中断时间,: (10 1),秒,.,3,） 开路阻抗,: 100 M.,4,） 重复其他电路。对于电源线和地线，中断时间必须在,15,分钟。,5,） 对于多电源供应线部件，采用各线同步断开和单独断开方式,6,） 对于多地线部件，采用各线同步断开和单独断开方式,基准：功能状态等级须为,C,，不可过热。,9.2.10,开路,多线断开,目的： 确认部件对多线开路状况的免疫性能。在车载线束端子连接断开时会出现此状况。,适用性： 所有部件,操作模式：,3.2,监控： 持续监控并监视过热情况,程序：,ISO 16750-2,1,） 断开端子连接，然后重新连接。观察样品在断开时和断开后的工作状态,2,） 断开时间,: (10 1),秒,.,3,） 开路阻抗,: 100 M.,4,） 对于多口端子部件，单独测试各个可能的接点,基准：试验功能等级,FSC,：,C.,不允许出现过热。,9.2.11,对地偏置,目的： 确认部件在受地偏置时保持正确功能的能力,适用性：所有部件上无信号返回线的,I/O,。表示部件上电压偏置发生在地线上的,I/O,。对地偏置会在一辆车上不同的部件间由于在地线上的电压损失而产生。线束上的固有阻抗会导致部件上每个,I/O,不同的对地偏置。,操作模式：,3.2,监控： 持续监控,程序：,1,） 对样品施加,Umin,2,） 对适合的其中代表,I/O,模拟部件的地线之一施加相对于样品地,+1.0V,的偏置电压,S,3,） 对下一适合的,I/O,重复上述步骤,.,4,） 对所有,I/O,模拟部件同时重复步骤,2,5,） 以相对于样品地,-1.0V,的偏置电压重复步骤,2,到,4,6,） 以,Umax,重复上述,7,） 对所有,I/O,模拟设备的地线分别及同步进行偏置，,模拟设备依,CTS,或,GMW14082,界面构建。,基准： 功能状态等级须为,A,9.2.12,对电源偏置,目的： 确认部件在电源偏置下性能正常的能力,适用性：所有带有以其他部件为电源参考的,I/O,的部件。电源偏置会在一辆车上不同的部件间由于在电源线上的电压损失而产生。线束上的固有阻抗会导致部件上每个,I/O,不同的对电源偏置。,操作模式：,3.2,监控： 持续监控,程序：,1,） 对样品施加,Umin,2,） 对适合的其中代表,I/O,模拟部件的地线之,一施加相对于样品地,+1.0V,的偏置电压,3,） 对下一适合的,I/O,重复上述步骤,.,4,） 对所有,I/O,模拟部件同时重复步骤,2,5,） 以相对于样品地,-1.0V,的偏置电压重复步骤,2,到,4,6,） 以,Umax,重复上述,7,） 对所有,I/O,模拟设备的电源线单独及同步施加电源偏置。,基准：功能状态等级须为,A,9.2.13,离散数字输入门限电压,目的： 确认离散数字输入发送（包含开关信号发送）的性能,适用性：以本地接地发送器发送的无信号返回到接收器的离散数字输入和开关输入。可以硬件设计审查的分析报告代替。,操作模式：,3.2,监控： 持续监控并读出逻辑状态和电流,程序：,1,） 室温下进行（依,GMW3172,图,16,）,2,） 调整输入为,Umin,3,） 调整,Ustep,到,0 V.,4,） 调整,Usin,为峰峰值为,200mV,、,50 Hz,正弦波,5,） 读逻辑输出状态并保存,6,） 从,0,到,Umin,以,250mV,增量增加,Ustep,时记录逻辑输出状态,.,保持每个步骤,5,秒并以,100ms,的重复率抽样输出值直到所有,50,个记录的逻辑状态变更到另一个新值,7,） 当出现,Uih_rise,时保存,Ustep,的输入值，持续到,Umin,。,8,） 在,Umin,开始后，以,250mV,的减量从,Umin,减到,0V,。使用相同于,6,的步骤来检测逻辑状态改变。,9,） 当出现,Uil_fall,时保存,Ustep,的输入值，持续到,0V,。,10,） 升高电压,Ustep,到,(Uih_rise+Uil_fall)/2,并记录在,5,秒,Nth_Umin,时间内状态改变次数,a,11,） 以,Umax,重复步骤,2,到,10,并记录新的,Uih_rise,和,Uil_fall.,12,） 以,Tmin,重复步骤,2,到,11,基准：正确检测逻辑电平状态：逻辑低：,-1VU,il,2V;,逻辑高：,4.5VU,ih,5mA,）。,9.2.14,过负载,所有电路,目的： 确认部件在承受过负载状态下保持安全动作的能力。,适用性： 所有（有,/,无内部过电流保护的）部件，也适用于包含保险丝及由内建过电流保护的电源输出的部件。,操作模式：,3.2,监控： 持续监控并监视过热状况。使用示波器记录,I/O,。,程序：,1,升温并保持试验箱至,Tmax,2,对样品施加正常电压,Unom,3,采用可变电阻对各输出加载取得最大工作电流,Imax 10,分钟,4,使用可以提供,3,倍,Imax,但大于,50A,的电源供应器，以,10%Imax,的增量通过改变电阻值增加电流。每个增量段施加,10,分钟。,5,当第,4,步完成后，持续增加电流直到开路状态出现或样品内建保护开始限流保护。其他情况增加到,3,倍,Imax,，但需大于,50A,。,6,确认出现开路状态的电流值。观察冒烟或发热状态。记录之。,7,通过将样品调整到初始状态使样品回复全功能并确认在正常负载下的功能,8,在低温,Tmin,下重复上述,基准：若样品有过流保护，试验功能等级,FSC,：,D,；若样品没有过流保护，试验功能等级,FSC,：,E,允许少量碳化在开路附近，但不可有大量碳化在电路板上。,9.2.15,过负载,保险丝保护电路,目的： 确认内建有电路保护器件的部件，如保险丝或断路器耐最大允许电流的内部电路保护特性。通过内建有过载保护供电的电源输出不在此试验范围。,适用性： 内建有保护电路的部件。通过内建有过载保护供电的电源输出不在此试验范围。,操作模式：,3.2,监控： 持续监控并监视过热状况,程序：,1,将试验箱升温并保持在,Tmax,2,对样品施加正常电压,Unom.,3,使用一个分流电路（如短路电路）代替保护电路器件。,4,施加过载电路条件使负载电流为,1.35,倍,Irp,（电路保护器件正常工作电流）适当的时间。时间来自为对应保护器件特性曲线。考虑时间上限加,10%,时间。,5,以,2,倍,Irp,和,3.5,倍,Irp,重复上述，适当的调整施加负载的时间。,基准： 功能状态等级须为,A,。不可有绝缘阻抗降低或传递阻抗上升。不可有过热情况出现。,9.2.16,绝缘阻抗,目的： 确认部件耐绝缘损耗的免疫能力。绝缘损耗可能由电器性能退化和信号干扰引起。,适用性： 所有产生大于,30V,电压的部件。（电路中带有感应负载：）,程序：,ISO 16750-2,1,） 作为预处理，将部件以操作模式,1.1,放置在,HHCO,条件下,2,） 常规情况使用,500VDC,电压，测试,60,秒,3,） 低那路中有感应负载： 使用小于,100VDC,电压以避免损坏易感零件，如电容,4,） 电感部件： 测试电压大于,300VDC,可用，如马达,5,） 电源转换器： 规定绝缘要求须超过,500VDC,6,） 试验后执行,1,点功能,/,参数检查,基准：功能状态等级须为,C,。绝缘阻抗须大于,10M,欧姆。,9.3,结构方面,9.3.1,带温度循环的振动,9.3.2,过热疲劳振动,9.3.3,机械冲击,路面冲击,9.3.4,机械冲击,低速碰撞冲击,9.3.5,机械冲击,门窗关闭冲击,9.3.6,外壳挤压,手肘部施力,9.3.7,外壳挤压,足部施力,9.3.8,端子接插件测试,9.3.9,端子安装受力,侧面,9.3.10,端子安装受力,足端,9.3.11,自由跌落,9.3.12,微动腐蚀退化,9.3.1,带温度循环的振动,确认部件耐车上振动的能力。依安装位置不同进行不同的振动测试。振动是验证基于,50%,统计信赖度的,97%,置信度。相当于,10,万英里的寿命目标。基于统计，在更长的寿命目标下以适当倍数加乘。所有有内部连接的部件均要在振动测试前后依,GMW3431,测试接触阻抗。所有振动测试均要叠加温度循环。,振动测试周期依不同的安装位置有所不同，以,6,个样品：,9.3.1.1,随机振动,安装