logo

车载ECU电性能测试必要性分析

汽车电子
电性能测试
功能安全

一、引言:车载ECU电性能测试的核心价值

车载电子控制单元(ECU)作为车辆电子系统的核心控制单元,被喻为"行车电脑"或"车载大脑",其功能覆盖动力系统控制(如燃油喷射、点火时机)、安全系统管理(如电子稳定控制ESP、制动控制)及整车状态协调等关键领域。现代汽车电子化程度持续提升,单车搭载ECU数量已超过80个,其可靠性直接决定车辆的安全性、动力性能与合规性。

ECU电性能缺陷可能引发严重安全隐患

本田部分进口摩托车

因FI-ECU程序缺陷可能导致行驶中熄火并失去驱动力

宝马

因高压电池ECU软件问题导致动力中断,涉及7万辆电动车召回

沃尔沃与马克卡车

因ECU电气噪声干扰或低功率可能引发通信故障,召回18.7万辆车辆

卡车制造商PACCAR

因电噪声及电力线载波信号问题,可能导致ECU错误处理指令或停止工作,召回220,972辆卡车

行业统计数据进一步凸显测试的紧迫性:当前超过60%的车辆故障根源为电子系统问题,其中ECU失效有相当一部分占比。

二、国内外电性能测试标准体系

国际通用标准

国际通用标准中,ISO 16750-2:2023作为车载电气和电子设备电气负荷测试的核心标准,与旧版标准(如ISO 16750-2:2012)相比,在测试严苛度和技术适应性上存在显著差异。

关键测试参数变化

叠加交流电压测试的频率范围由50Hz-25kHz扩展至10Hz-200kHz,测试方式由扫频方式变更为单频点注入,测试限值划分更加详细。

标准号 ISO 16750-2:2012 ISO 16750-2:2023
测试项 4.4 叠加交流电压 4.4 叠加交流电压
频率范围 50Hz-25kHz

f1=10Hz-30kHz

f2=30kHz-200kHz

测试方式 扫频方式,三角形,对数 单频点注入,2%对数步进,驻留时间≥2s
测试限值 Upp=1V/4V/10V(24V系统)/2V(12V系统)

f1:Upp=6V(12V系统)/10V(24V系统),Ipp=15A

f2:Upp=3V,Ipp=15A

f3:Upp=2V,Ipp=15A

f4:Upp=1V,Ipp=10A

国内标准体系

国内车载ECU电性能测试标准体系以GB/T 28046系列为核心,其中GB/T 28046.2作为电气负荷测试的主要依据,修改采用国际标准ISO 16750-2:2012,而非等同采用,且目前尚未更新至ISO 16750:2023版本。

三、主流车企电性能测试标准要求

德系车企在车载ECU电性能测试标准方面以严苛性和技术前瞻性著称,其标准要求普遍高于国际通用标准,尤其在环境适应性、电磁兼容性(EMC)及可靠性测试维度形成显著差异。

大众(Volkswagen)

以VW 80000标准为核心,瞬态欠电压测试覆盖短时和长时电压跌落,且标准规定了对多路供电电压的均衡电流和开关耐久性试验的测试要求。其叠加交流电压试验采用扫频方式,在15Hz-200kHz的频率范围内进行测试。

奔驰(Benz)

MBN LV124-1的叠加交流电压测试覆盖15Hz-30kHz,采用扫频方式,测试限值为6Vpp。短时中断测试增加到5个测试序列,且标准规定了介电强度测试的测试点位。

四、车载ECU电性能核心测试项目

电气负荷测试

电气负荷测试是车载ECU电性能测试的核心项目之一,常用测试标准为GB/T 28046.2-2019(采标ISO 16750-2:2012)。

测试项目 测试参数
供电电压范围 12V系统通常为代码C,9V-16V;24V系统通常为代码F,16V-32V;
过电压

发动机故障:在Tmax-20℃下施加18V(12V系统)/36V(24V系统)电压并保持60min;

跳启动测试:在室温下施加24V电压并保持60s;

叠加交流电压 f=50Hz-25kHz,Upp=1V/4V/10V(24V系统)/2V(12V系统),扫频方式;
供电电压缓降和缓升 USmin降到0V,再从0V升至USmin,线性变化率0.5V/min或不大于25mV的步长;
供电电压瞬时下降 12V系统最低瞬时下降电压为4.5V,24V系统最低瞬时下降电压为9V,时间100ms;
复位特性 以5%步长从USmin降到0.95USmin,保持5s后再上升至USmin,保持10s;将电压降至0.9USmin,以此类推;
启动特性 12V系统:4个测试等级;24V系统:3个测试等级;
抛负载

101V试验脉冲(12V系统),202V试验脉冲(24V系统);

反向电压

用例1(12V系统):施加4V于DUT有效输入端子,持续60s(DUT用于未接熔断器的交流发电机电路,且二极管能耐受反向电压60s);

用例2:12V系统反向电压14V,24V系统反向电压28V;

参考接地和供电偏移 偏移电压为1V;
开路

单线断开:断开DUT/系统接口的一条电路,,然后恢复连接,断开时间10s;

多线断开:断开DUT的连接,然后恢复连接,断开时间10s;

短路保护

信号电路: DUT所有有效输入和输出端,依次连接到USmax、地,各持续(60士6)s,其他输入和输出端保持开路;

负载电路:连接DUT到电源,负载电路处于工作状态,持续时间需商定;

耐电压

湿热循环试验后,将DUT在室温下放置0.5h,对DUT施加正弦电压500V(有效值)(50Hz-60Hz),持续时间60s:

—— 在带有电绝缘的端子间;
—— 在带有电绝缘的端子和带有电传导面的壳体间;
—— 塑料外壳情况下,在端子和包裹外壳的电极(例如金属箔)间;

绝缘电阻

湿热循环试验后,将DUT在室温下放置0.5h,对DUT施加500V直流电压,持续时间60s:

—— 在带有电绝缘的端子间;
—— 在带有电绝缘的端子和带有电传导面的壳体间;
—— 塑料外壳情况下,在端子和包裹外壳的电极(例如金属箔)间;

五、测试系统

标准支持

  • ISO 16750-2:2023
  • VW 80000:2021
  • MBN LV124-1 2013
  • ISO 21780:2020
  • GB/T 45120-2024
  • MBN LV148 2013
  • ......

绿测科技PTS系列电性能测试系统由PTS系列电源系统、抛负载模块(可选)、微中断模块(可选)等设备组成,是一款模块化、高精度的专业测试平台,专为汽车零部件的电性能测试而设计。

高集成度设计
软硬件一体化
多标准兼容
易于扩展
测试系统

PTS系列电源系统

六、测试软件

VectWorks电性能测试软件是绿测科技基于GtestWorks自动化测试平台而开发的一款软件,其引擎基于动态测试脚本执行,这种基础架构便于轻松、直接配置测试序列,无需关心如何远程控制仪器的特定知识,只需配置所要测试的项目及试验等级,具备很高的灵活性。

软件为用户提供符合标准的测试模版,可进行远程参数设置、数据获取、波形编辑、配置导入导出、报告查看等等,实现复杂测试的自动化。

核心功能

闭环动态测试

集成实时监控与动态反馈机制

高低压叠加纹波测试

遵照标准校验要求(含纹波Upp、Ipp监控)

电源与功放架构

兼容双极性电源与功放架构方案

七、结论

车载ECU电性能测试是保障车辆安全、实现法规合规及提升市场竞争力的战略环节,其核心价值体现在三个维度:

法规合规

构建全球市场准入基础

故障预防

降低品牌风险与召回成本

研发优化

提升研发效率与竞争力

寻找更多销售、技术和解决方案的信息?

联系我们
联系电话: 020-2204 2442
邮箱:Sales@greentest.com.cn
微信客服二维码