《纯电动乘用车控制芯片整车环境舱试验方法》报批稿

1、ICS32.020CCS T40团 体 标 准T/CSAE XXX2021纯电动乘用车控制芯片整车环境舱试验方法Battery electric passenger vehicle control integrated circuit environment simulation test method for finished vehicle（报批稿）2021XXXX发布2021XXXX实施中国汽车工程学会 发布T/CSAE XXX2021目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 试验条件24.1 装载质量24.2 试验仪器、设备24.3 轮胎气压和制动液24.4 车载低

2、压供电系统24.5 试验环境条件25 试验车辆准备35.1 接车检查35.2 车辆磨合36 试验方法46.1 总则46.2 公差46.3 结束试验循环标准46.4 浸车预处理56.5 试验循环57 数据采集要求67.1 芯片数据采集要求67.2 试验车工况状态数据采集要求77.3 数据采集系统功能架构图78 试验数据处理88.1 保存88.2 分析99 试验报告9附录A （规范性） CLTCP循环10A.1 概述10A.2 试验循环10附录B （规范性） 芯片功能模块列表12附录C （资料性） 记录表13前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则

3、给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由电动汽车产业技术创新战略联盟提出。本文件起草单位：北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司、紫光同芯微电子有限公司、北京国科天迅科技有限公司、北京经纬恒润科技股份有限公司、南京芯驰半导体科技有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、中国第一汽车集团有限公司、奇瑞新能源汽车股份有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、北京经济技术开发区国创芯联汽车芯片技术研究中心。本文件主要起草人：王向东、原诚寅、雷黎丽、佟子谦、杨东、俞婷婷、范绍军、郭守金、乔旷怡、张万之、李策、田辉、张鑫、陈凝、章友京、肖利华、刘英、邹

4、广才。13纯电动乘用车控制芯片整车环境舱试验方法1 范围本文件规定了纯电动乘用车整车控制芯片搭载整车测试的整车环境舱试验方法，以及试验过程中整车控制芯片测试数据采集的要求和方法。本文件适用于纯电动乘用车整车控制芯片，纯电动乘用车其他控制类芯片可参考执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 24222012 环境试验 试验方法编写导则 术语和定义GB 7258 机动车运行安全技术条件GB/T 12534-1990 汽车道路

5、试验方法通则GB 18352.62016 轻型汽车污染排放限值及测量方法（中国第六阶段）GB/T 195962017 电动汽车术语GB/T 38146.12019 中国汽车行驶工况 第1部分：轻型汽车T/CASE XXXXXXX 纯电动乘用车车规级芯片一般要求3 术语和定义GB/T 24222012、GB/T 195962017、T/CASE XXXXXXX界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1纯电动乘用车 battery electric passenger vehicle驱动能量完全由电能提供的，由电机驱动的在其设计和技术特性上主要运载乘客及其随身行李或临时物品的汽车，包括驾驶员座位

6、在内最多不超过9个座位。电机的驱动电能来源于车载可充电储能系统或其他能量储存装置。它也可以牵引一辆挂车。来源，T/CASE XXXXXXX，3.33.2整车控制器vehicle control unit动力总成控制器，采用加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，可实现整车驱动、制动、能量回收。来源，GB/T 195962017，3.1.2.1.63.3车用控制芯片 vehicle control IC用于汽车控制类零部件或应用在汽车上的实现各零部件或设备控制功能的集成电路。一般包含处理器，能够承载嵌入式软件，完成一组输入信号/数据的计算、判断、

7、决策并按时准确输出。主要功能包括：计算功能、输入功能和输出功能。来源，T/CASE XXXXXXX，3.63.4整车控制芯片 vehicle control chip集成在整车控制器（3.2）上的车用控制芯片（3.3）。3.5整车环境舱vehicle environment cabin模拟大自然环境的、能够达到规定的试验条件的某部分封闭体或空间，主要用来检测产品是否耐高低温，湿热，温度循环，冷热冲击，温度快速变化等。来源，GB/T 24222012，6.6，有修改3.6整车环境模拟试验 vehicle environment simulation test在整车环境舱（3.5）中模拟汽车在实际

8、行驶中遇到的雨、雪、阳光、振动、冷热负荷、高低气压和行驶速度等。注：整车环境模拟试验具有不受地区、季节及时间限制，可复现自然条件、模拟极值条件，可在相同环境条件下多次重复试验，有利于评估和详细分析试验数据等优点。4 试验条件4.1 装载质量装载质量应符合GB/T 125341990中3.1的要求。4.2 试验仪器、设备试验仪器、设备须经计量检定，在有效期内使用，并在使用前进行调整，确保功能正常，符合精度要求。4.3 轮胎气压和制动液试验过程中，轮胎冷充气压力应符合该车技术条件的规定，误差不超过10kPa（0.1kgf/cm）。试验车使用制动液的牌号和规格，应符合该车技术条件或现行国家标准的规定

9、。4.4 车载低压供电系统确保车载低压供电系统可以正常稳定工作，供电系统可以为整车控制器及相关传感器、执行器提供稳定的工作电压、工作电流。4.5 试验环境条件4.5.1 标准高温测试条件在（353）的环境温度条件下进行高温试验，试验过程中太阳辐射强度为（85045）W/m2，以车顶最高点平面位置为基准设定，相对湿度40%75%，试验中开空调制冷。4.5.2 极限高温测试条件在（433）的环境温度条件下进行高温试验，试验过程中太阳辐射强度为（100050）W/m2，以车顶最高点平面位置为基准设定，相对湿度20%40%，试验中开空调制冷。4.5.3 标准低温测试条件在（-152）的环境温度条件下进

10、行低温试验，试验中开空调采暖。4.5.4 极限低温测试条件在（-253）的环境温度条件下进行低温试验，试验中开空调采暖。4.5.5 补充说明标准高温和标准低温测试条件为试验必须选择的试验环境条件，极限高温和极限低温测试条件为根据测试需求选择的试验环境条件，除环境条件要求不同外，测试时其他要求完全相同，每个试验环境条件下行驶里程数应相同或接近。4.5.6 试验设备和仪器试验中需用到的设备和仪器应符合表1精度及测量范围要求。表1 测量设备和仪器序号名称精度及测量范围1底盘测功机车速0200km/h驱动力07000N2整车环境舱风速0200km/h温度40+603数据采集系统采集频率100Hz4温度

11、传感器50+1005 试验车辆准备5.1 接车检查5.1.1 记录试验样车的生产厂名、牌号、型号、电机号、底盘号、各主要总成号和出厂日期等。5.1.2 检查车辆装备完整性及装配调整情况，使之符合该车装配调整技术条件及GB 7258的有关规定。5.1.3 行驶检查，行驶里程不大于100km。5.1.4 接车检查记录表参考附录C的表C.1。5.2 车辆磨合根据试验要求，对试验车辆进行磨合。除另有规定外，磨合规范按该车使用说明书的规定。6 试验方法6.1 总则纯电动乘用车控制芯片整车环境模拟测试分高温试验和低温试验两部分。试验过程中应该选用车辆的标准行驶模式（除非另有规定）进行综合工况和高速等速工况

12、的试验，但要求在此行驶模式下车速能跟上CLTCP工况曲线（按附录A）。若跟不上曲线则采用其它能跟上曲线的行驶模式。6.2 公差车辆实际速度和测试循环规定的速度之间的允许公差如下： a) 公差上限，+2.0 km/h，时间在1.0 s 之内；b) 公差下限，2.0 km/h，时间在1.0 s 之内，见图 1。按图1示例，速度曲线公差在每个行驶循环中，超出公差范围总时间应不超过20 s。图1 速度曲线公差范围6.3 结束试验循环标准6.3.1 CLTCP试验循环工况CLTCP试验循环工况要求如下：a) 对最高车速大于等于114 km/h的试验车辆，不能满足6.2所规定的公差要求时， 应停止试验；b

13、) 对于最高车速小于114 km/h 的车辆，工况目标车速大于车型申报最高车速时，目标工况相应速度基准曲线调整为车辆申报最高车速，此时应将加速踏板踩到底，允许车辆实际车速超过6.2 所规定的公差上限，当不能满足6.2所规定的公差下限时应停止试验；在工况目标车速小于等于车型申报最高车速时，不能满足6.2 所规定的公差要求时，应停止试验。6.3.2 高速等速试验工况高速等速试验工况要求如下：a) 对最高车速大于等于100 km/h的试验车辆，按照100km/h进行高速等速试验，当车辆的行驶速度达不到90 km/h 时停止试验；b) 对于最高车速小于100 km/h 的车辆，试验车速为车辆最高车速，

14、此时应将加速踏板踩到底，当车辆的行驶速度达不到试验要求车速的90% 时停止试验。6.3.3 试验循环结束动作达到试验循环结束条件时，挡位保持在原行驶挡位，同时踩下制动踏板使车辆缓慢停下来，切换到N挡，关闭启动电源，试验结束。6.4 浸车预处理按如下条件进行预处理：a) 高温试验前，车辆应该在4.5规定的高温环境中完成充电并浸车3 h24 h，保证相应控制器达到环境温度（随机时间浸置模拟用户实际情况）；b) 低温试验前，车辆应该在4.5规定的低温环境中完成充电并浸车3 h24 h，保证相应控制器达到环境温度（随机时间浸置模拟用户实际情况）；c) 浸车期间，每小时平均环境温度应保持在测试要求温度3

15、 内；瞬时温度不应低于测试温度6 ，也不应高于测试温度+6 ，同时车门、机舱盖全部开启，保证控制器温度达到浸置温度；d) 车辆充电首选直流快充，如直流快充在极限温度环境条件下无法正常工作，可选用交流慢充进行充电作业。6.5 试验循环6.5.1 车辆道路负荷设定车辆道路负荷设定如下：a) 高温试验行驶阻力设定按照GB 18352.62016 附件CC 道路载荷测量与测功机设定中的规定进行设定；b) 低温试验行驶阻力设定按照常温测试中测功机阻力值的A、B、C 乘以1.1 倍进行设定。6.5.2 高温空调设定试验循环开始时，空调需要设置到内循环及吹面模式，可以按照企业指定的温度及风量设置方案进行空调

16、设定，使车内测试点的平均温度尽快达到25 以下，在试验进行期间应保持在不高于25 且不低于23的范围内。若车辆生产企业没有提交明确操作要求，则按如下步骤操作： a) 对于自动控制式空调，设定为“自动模式”，温度设定为最低，空气循环开关设置为内循环及吹面模式；对于有强制预设模式的自动空调，以自动空调本身预设置为准，不能够满足要求时可切换到手动模式进行控制。车内温度达到25 后，调节温度旋钮，使车内测试点的平均温度保持在不高于25 且不低于23 的范围内；b) 对于手动控制式空调，将温度调节开关置于最大冷却模式位置，风量调节开关置于最大挡位，空气循环开关置于内循环及吹面模式。车内温度达到25后，将

17、风量调节开关置于中挡，调节温度旋钮，使车内测试点的平均温度保持在不高于25且不低于23的范围内；c) 对于具有中排、后排出风口的车辆，打开中排和后排出风口。前排出风口开度置于最大，出风口方向置于中间位置。6.5.3 低温试验空调设定试验循环开始时，空调需要设置到外循环及吹脚模式，可以按照企业指定的温度及风量设置方案进行空调设定，使车内测试点的平均温度尽快达到20以上，在试验进行期间应保持在不高于22且不低于20的范围内。若车辆生产企业没有提交明确操作要求，则按如下步骤操作： a) 对于自动控制式空调，设定为“自动模式”，温度设定为最高，空气循环开关设置为外循环及吹脚模式；对于有强制预设模式的自

18、动空调，以自动空调本身预设置为准，不能够满足要求时可切换到手动模式进行控制。车内温度达到20后，调节温度旋钮，使车内测试点的平均温度保持在不高于22且不低于20的范围内；b) 对于手动控制式空调，将温度调节开关置于最大加热模式位置，风量调节开关置于最大挡位，空气循环开关置于外循环及吹脚模式。车内温度达到20后，将风量调节开关置于中挡，调节温度旋钮，使车内测试点的平均温度保持在不高于22且不低于20的范围内；c) 对于具有中排、后排出风口的车辆，打开中排和后排出风口。前排出风口开度置于最大，出风口方向置于中间位置。6.5.4 试验步骤试验步骤如下：a) 按照4.5完成环境舱环境条件设置；b) 按

19、照6.4完成试验车辆浸置；c) 按照6.5.1完成测功机阻力值设置；d) 按照6.5.2、6.5.3完成试验车辆空调设置；e) 按照CLTCP完成两个循环的试验工况，随即进行100km/h高速等速试验工况，高速等速试验过程中允许停车两次，每次停车时间不允许超过2 分钟，直到达到本章6.3.2 规定的要求时停止试验；f) 按照6.3 规定的要求，触发试验结束条件时停止试验。车辆停止时，记录试验车辆驶过的距离D，单位用千米（km）来表示，测量值按四舍五入圆整到整数，同时记录试验所用时间，单位用小时（h）来表示。7 数据采集要求7.1 芯片数据采集要求7.1.1 采集芯片数据的类别采集芯片数据的类别

20、如下：a) 与芯片硬件运行相关的寄存器（包括但不限于状态、运行结果等）；b) 功能安全机制相关的寄存器；c) 其他寄存器（比如：配置类寄存器）。被测芯片需要采集数据的各个功能模块应符合附录B的要求。7.1.2 采集芯片数据采集速率要求在芯片机制允许访问，不影响芯片正常运行功能和性能的前提下，采集速率应小于一个软件逻辑运行的最小速率。注：在一个逻辑运行的最小时长下，将应采集的所有寄存器数据采集1次，并做存储、上传，或直接上传。数据传输尽可能采用带宽足够的通讯接口。比如：以太网。7.1.3 采集芯片数据解析要求采集后的芯片数据应能够被正确解析并还原寄存器所记录的芯片某时刻的状态、物理量值。7.2

21、试验车工况状态数据采集要求7.2.1 采集试验车工况状态数据的类型试验车状态数据类型包括但不限于：a) 路况及运行环境类数据（传感器输出的测量值：振动、温度、湿度、气压等）；b) 试验车运转类数据（传感器输出的测量值：如开关状态、扭矩、转速、压力等）。7.2.2 采集试验车工况状态数据的速率要求尽量使用采样速率相同或者有倍数关系的传感器，支持时间戳对齐下的数据分析。在一个最小采样时长（或N个最小采样时长）下，将应采集的传感器数据采集1次，并做存储、上传，或直接上传。7.2.3 采集试验车工况状态数据解析要求采集试验车工况状态数据应能够被正确记录或被正确解析还原某时刻工况状态、物理量值。7.3

22、数据采集系统功能架构图数据采集系统功能架构图，见图2。图2 数据采集系统功能架构图当接口通讯速率足够大时（比如：采用以太网），可支持直接对芯片上寄存器数据的同步采集传送。如图中红色线示意。当接口通讯速率较低时，则需要增加一个存储器做为数据的存储缓存，分时上传。如图中黑色和褐色线示意。8 试验数据处理8.1 保存应根据实际试验条件和试验样品，妥善保存试验的结果数据。所有试验方法和程序的结果应附有下列信息：车型；车辆编号；试验地点；试验日期；搭载芯片类型；搭载芯片控制器；环境舱温度条件；试验工况（包含充电工况）；试验开始/结束时间；里程表结束读数；试验里程；试验时间；充电量；加载质量（含驾驶员）；

23、故障情况；驾驶员。数据记录表参考附录C的表C.2。8.2 分析对于芯片寄存器状态数据进行工作状态分析，按照试验车辆工况执行过程中对应的芯片寄存工作状态是否正确进行比对分析。9 试验报告试验报告内容应包括但不限于：a) 任务来源；b) 试验依据；c) 试验目的；d) 试验对象：列表说明试验车辆型号、生产单位、出厂日期等；e) 试验条件；f) 试验环境；g) 试验结果；h) 原始试验数据；i) 试验过程中的维修更换记录；j) 故障、维护统计；k) 试验人员及试验日期附录A （规范性）CLTCP循环A.1 概述本附录描述了试验循环，并且给出了工况试验所采用的基准曲线。A.2 试验循环中国乘用车行驶工

24、况（CLTCP）包括低速（1部）、中速（2部）和高速（2部）3个速度区间，工况时长共计1800s，工况曲线如图A.1所示，工况曲线统计特征如表A.1所示，工况逐秒数据按GB/T 38146.12019的表A.1。图A.1 CLTCP工况曲线表A.1 CLTCP工况曲线统计特征特征总体1部2部3部运行时间/s1800674693433里程/km14.482.455.916.12最大速度/（km/h）114.0048.1071.20114.00最大加速度/（m/s2）1.471.471.441.06最大减速度/（m/s2）1.471.421.471.46平均速度/（km/h）28.9613.093

25、0.6850.90运行平均速度/（km/h）37.1820.2038.2453.89加速段平均加速度/（m/s2）0.450.420.460.46减速段平均加速度/（m/s2）0.490.450.500.54相对正加速度/（m/s2）0.170.140.160.18加速比例/%28.7822.5530.4535.80减速比例/%26.4421.5128.4330.95匀速比例/%22.6720.7721.3627.71怠速比例/%22.1135.1619.775.54注：该试验循环应与GB/T 38146.12019中规定的试验循环一致。附录B （规范性）芯片功能模块列表被测芯片需要采集数据的

26、各个功能模块应符合表B.1要求。表B.1 芯片功能模块列表序号功能模块功能模块英文名缩写名建议采集频率1带有LIN的异步、同步串行控制器Asynchronous/Synchronous InterfaceASCLIN1kHz2局域网络控制器Controller Area NetworkCAN1kHz3捕捉比较单元6Capture/Compare Unit 6CCU61kHz4摄像头接口Camera InterfaceCIF1kHz5中央处理器Central Processing UnitCPU1kHz6直接存储器访问Direct Memory AccessDMA1kHz7数模转换器DeltaSigma AnalogtoDigital ConverterDSADC1kHz8扩展内存Extended MemoryEMEM1kHz9等网络控制器FlexRay Protocol ControllerERAY1kHz10以太网介质访问控制器Ethernet MACETH1kHz11灵活的循环冗余码校验引擎Flexible CRC EngineFCE1kHz12非易失性存储器Flash MemoryFLASH1kHz13通用定时器单元General Purpose Timer UnitGPT121kHz14通用定时器模块Generic Timer ModuleGTM1kHz15高速