汽車PWM電子調(diào)速模塊

1汽車PWM電子調(diào)速模塊本文件規(guī)定了汽車PWM電子調(diào)速模塊技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則和標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與貯存。本文件適用于汽車輔助控制系統(tǒng)（包括汽車空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)、發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇、水泵、油泵等系統(tǒng)）中直流有刷或直流無刷電動機(jī)的驅(qū)動電子調(diào)速模塊。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修訂單）適用于本文件。GB/T1184-1996《形狀和位置公差未注公差值》GB/T1804-2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》GB/T2423.17-93電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)Ka；鹽霧試驗(yàn)方法GB8410-2006汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性GB/T13384機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T14486-2008塑料模塑件尺寸公差GB/T30512汽車禁用物質(zhì)要求QC/T29106-2014汽車低壓電線束技術(shù)條件ISO12103-1：1997，IDT道路車輛-用于濾清器評定的實(shí)驗(yàn)粉塵DIN40050-9防護(hù)等級標(biāo)準(zhǔn)TL82466抗干擾及靜電放電3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1PWM電子調(diào)速模塊Electronicspeedcontrolmodule對汽車系統(tǒng)中輔助控制系統(tǒng)直流電動機(jī)驅(qū)動的鼓風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)扇、水泵、油泵等進(jìn)行風(fēng)量(轉(zhuǎn)速)控制的電子模塊。3.2占空比Dutycycle指高電平在一個(gè)周期之內(nèi)所占的時(shí)間比率。3.3電子控制單元Electroniccontrolunit又稱“車載電腦”，是汽車專用控制器，根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對汽車系統(tǒng)中各傳感器及整個(gè)車身系統(tǒng)的狀態(tài)輸入信息進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷，然后輸出指令的電子控制單元。3.4端電壓Terminalvoltage端電壓指電源正負(fù)兩極之間負(fù)載兩端的電壓，又稱路端電壓或端壓。它等于電場力沿外電路把單位正電荷從電源正極移動到電源負(fù)極所作的功。24符號和縮略語符號及定義見表1。表1符號和縮略語V5一般要求與試驗(yàn)參數(shù)5.1電子調(diào)速模塊應(yīng)符合本文件的要求，并應(yīng)按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖紙及技術(shù)文件制造。5.2工作環(huán)境參數(shù)環(huán)境參數(shù)見表2。表2環(huán)境參數(shù)℃℃℃℃℃3T/CAAMTB2023-XXX5.3電氣參數(shù)電氣參數(shù)見表3。表3電氣參數(shù)U5.4性能要求5.4.1PWM通訊輸入性能要求ECU輸入PWM高電平范圍≥4.0V，輸入PWM低電平范圍≤1.0V，PWM輸入頻率范圍10～1000Hz，電子調(diào)速模塊應(yīng)能正常工作。5.4.2輸出性能要求輸出PWM頻率范圍:15kHz～60kHz;風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)啟動時(shí)間:6s～12s。5.4.3端電壓保護(hù)設(shè)定值當(dāng)汽車PWM電子調(diào)速模塊輸入電壓＞額定電壓的1.33倍時(shí)，汽車PWM電子調(diào)速模塊停止工作1.25倍額定電壓時(shí)，汽車PWM電子調(diào)速模塊恢復(fù)工作。當(dāng)汽車PWM電子調(diào)速模塊輸入電壓小于額定電壓的0.67倍時(shí)，汽車PWM電子調(diào)速模塊停止工作額定電壓的0.75倍時(shí)，汽車PWM電子調(diào)速模塊恢復(fù)工作。5.4.4環(huán)境溫度保護(hù)設(shè)定值當(dāng)溫度＞100℃時(shí)，空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)停止運(yùn)行；當(dāng)溫度在(100～125)℃時(shí)，散熱風(fēng)扇系統(tǒng)全速運(yùn)行；當(dāng)溫度＞125℃時(shí)，散熱風(fēng)扇系統(tǒng)停止運(yùn)行。5.4.5過流保護(hù)。過流保護(hù)設(shè)定值為電機(jī)額定電流的2倍。5.4.6輸出保護(hù)功能和參數(shù)4堵轉(zhuǎn)故障檢測時(shí)間:＜15s；過流保護(hù)檢測時(shí)間:＜1ms；過壓保護(hù)檢測時(shí)間:＜1ms；過溫保護(hù)檢測時(shí)間:＜1ms；故障恢復(fù)時(shí)間范圍:5s～60s。5.5外觀要求a)電子調(diào)速模塊上的金屬件無腐蝕斑紋，無開裂和銳邊，塑料類非金屬零件不應(yīng)有飛邊、裂紋、缺損、變形、融化現(xiàn)象。b)電子調(diào)速模塊上零件的圖層無碎裂、劃痕、剝落現(xiàn)象，各部件連接牢固無松動。5.6絕緣電阻要求對于有不接地金屬外殼或有非金屬外殼的汽車PWM電子調(diào)速模塊應(yīng)滿足模塊每一接線端對外殼的絕緣電阻應(yīng)≥20MΩ,經(jīng)濕熱試驗(yàn)后其絕緣電阻應(yīng)≥2MΩ的要求。5.7標(biāo)識要求電子調(diào)速模塊標(biāo)識應(yīng)正確、清晰。5.8安全及法規(guī)要求5.8.1有毒有害物質(zhì)要求汽車產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量按照GB/T30512的要求。5.8.2阻燃性要求電子調(diào)速模塊的非金屬件阻燃性必須符合GB8410-2006的標(biāo)準(zhǔn)要求。(≤100mm/min）5.9外形和基本性能參數(shù)5.9.1部件的尺寸公差塑料部件的尺寸公差按GB/T14486-2008中的MT3等級執(zhí)行，未注尺寸公差GB/T1184-1996《形狀和位置公差未注公差值》和GB/T1804-2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》標(biāo)準(zhǔn)。5.9.2ESR采用的低壓線束、插接器的接觸電阻、電壓降及插拔力等應(yīng)符合QC/T29106-2014的規(guī)定。6試驗(yàn)方法6.1功能試驗(yàn)使用信號發(fā)生器模擬ECU發(fā)送給ESR模塊的PWM控制信號，按圖1所示將ESR接入測試系統(tǒng)中；設(shè)置穩(wěn)壓電源電壓為Upr；設(shè)置信號發(fā)生器輸出80Hz，幅值5V的PWM信號。隨后，依次進(jìn)行調(diào)速功能、保護(hù)功能測試。圖1功能測試系統(tǒng)圖6.1.1調(diào)速功能測試a)調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出PWM信號的占空比以進(jìn)行試驗(yàn)。(具體測試條件見表4)表4調(diào)速功能測試條件測試電壓(V)信號發(fā)生器輸出PWM占空比(%)U908060400b)每個(gè)PWM占空比，風(fēng)扇的穩(wěn)定時(shí)間至少2秒，2秒后記錄風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；記錄完成后，設(shè)置下一個(gè)PWM占空比，重復(fù)b)步驟，直到測試完成。調(diào)速功能必須符合5.4.1與5.4.2要求。6.1.2保護(hù)功能測試過壓保護(hù)a)設(shè)置信號發(fā)生器輸出PWM信號占空比為70%；b)緩慢逐步增加電源電壓值，直到風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，記錄此時(shí)電源電壓值，即為過壓保護(hù)值。6過壓保護(hù)值應(yīng)符合5.4.3與5.4.6要求。欠壓保護(hù)a)設(shè)置信號發(fā)生器輸出PWM信號占空比為70%；b)緩慢逐步減小電源電壓值，直到風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，記錄此時(shí)電源電壓值，即為欠壓保護(hù)值。欠壓保護(hù)值應(yīng)符合5.4.3與5.4.6要求。過溫保護(hù)按圖2所示位置布置溫度監(jiān)測點(diǎn)，其中監(jiān)測點(diǎn)A—電阻體表面(散熱器部位可考慮布2個(gè)以上監(jiān)測點(diǎn))，監(jiān)測點(diǎn)B—接插件金屬部分表面(優(yōu)先考慮檢測公共端插腳，帶導(dǎo)線引出的電阻檢測導(dǎo)線距電阻體最近端)。圖2一般電子調(diào)速模塊外形圖a)將ESR模塊固定在溫度試驗(yàn)箱內(nèi)；溫度試驗(yàn)箱的溫度設(shè)定值到40℃;風(fēng)扇工作狀態(tài):IIa;b)設(shè)置信號發(fā)生器輸出PWM信號占空比為70%；c)增加溫度試驗(yàn)箱的溫度設(shè)定值以測試ESR的過溫保護(hù)值(具體測試條件見表5)。d)每個(gè)溫度段，風(fēng)扇的穩(wěn)定時(shí)間至少30分鐘；若在此期間風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，記錄溫度監(jiān)測設(shè)備中A、B測試點(diǎn)中溫度低的的溫度值，即為過溫保護(hù)值。過溫保護(hù)值應(yīng)符合5.4.4與5.4.6的要求。過流保護(hù)a)設(shè)置信號發(fā)生器輸出PWM信號占空比為70%；b)緩慢逐步增加風(fēng)扇負(fù)載，直到風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，記錄此時(shí)穩(wěn)壓電源輸出的電流值，即為過流保護(hù)值。過流保護(hù)值應(yīng)符合5.4.5與5.4.6要求。堵轉(zhuǎn)保護(hù)a)設(shè)置信號發(fā)生器輸出PWM信號占空比為70%；b)固定風(fēng)扇扇葉阻止風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，觀察ESR是否觸發(fā)保護(hù)停止工作。堵轉(zhuǎn)保護(hù)應(yīng)符合5.4.6要求。6.2機(jī)械性能及試驗(yàn)方法6.2.1振動7電子調(diào)速模塊在不工作狀態(tài)下，按實(shí)際裝車方式安裝在振動臺上，以24.5/2加速度，10Hz~500Hz~10Hz均勻掃頻，以60min作為一個(gè)周期進(jìn)行試驗(yàn)24小時(shí)。測試完成后電子調(diào)速模塊應(yīng)符合5.4與5.5要求。6.2.2耐高溫性能將電子調(diào)速模塊放入溫度為115℃±2℃環(huán)境下，保溫240小時(shí)后，取出后在15分鐘內(nèi)測試其工作性能，應(yīng)符合5.4與5.5要求。6.2.3濕熱循環(huán)在溫度為+55℃時(shí)、濕度100%條件下，存放24h；測試后，電子調(diào)速模塊須符合5.4與5.5要求。6.2.4耐低溫性能將電子調(diào)速模塊放入溫度為-40℃±2℃環(huán)境下，保溫72小時(shí)后，取出后在15分鐘內(nèi)測試其工作性應(yīng)符合5.4與5.5要求。6.2.5防塵和防噴濺水密封性該項(xiàng)試驗(yàn)適用于電子調(diào)速模塊防塵防水的穩(wěn)定性，具體符合下列規(guī)定:a)試驗(yàn)實(shí)施:按照DIN40050-9;b)試驗(yàn)塵埃:按照ISO12103-1中的試驗(yàn)規(guī)定；電子調(diào)速模塊須符合4.5要求。6.2.6耐鹽霧腐蝕電子調(diào)速模塊按GB/T2423-17-93進(jìn)行持續(xù)時(shí)間為144h的鹽霧試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后目測檢查產(chǎn)品金屬件外觀。電子調(diào)速模塊須符合5.5要求，金屬件表面腐蝕率小于20%。6.3電氣性能及試驗(yàn)方法6.3.1系統(tǒng)匹配測試a)電機(jī)端電壓=13±0.1V（12V系統(tǒng)）；26±0.1V（24V系統(tǒng)）；b)產(chǎn)生電源電壓的電源電壓必須通過內(nèi)部阻抗穩(wěn)定在低于或等于10mΩ。與電源的連接必須用正確測量過的導(dǎo)線來完成，這些導(dǎo)線在環(huán)境溫度（包括接線端）下，總線長阻值低于或等于60mΩ。除非在當(dāng)前文件或參考標(biāo)準(zhǔn)中另外指定，這些導(dǎo)線應(yīng)至少達(dá)到（每根）2m長度。6.3.2短時(shí)過壓耐抗性將電子調(diào)速模塊按6.1要求接入系統(tǒng)，在T=80℃(發(fā)動機(jī)散熱風(fēng)扇用T=110℃)；Vbat=24±0.1V（12V）、48±0.1V（24V）條件下運(yùn)行1min，測試完成后電子調(diào)速模塊應(yīng)符合5.4與5.5要求。6.3.3長時(shí)過壓耐抗性端將電子調(diào)速模塊按6.1要求接入系統(tǒng)，在T=80℃(發(fā)動機(jī)散熱風(fēng)扇用T=110℃)；Vbat=18±0.1V（12V）、26±0.1V（24V）條件下運(yùn)行1h，測試完成后電子調(diào)速模塊應(yīng)符合5.4與5.5要求。86.3.4周期循環(huán)耐久性a)試驗(yàn)電壓:(14.0±0.1V(12V系統(tǒng))；26V(24V系統(tǒng)))；b)交變溫度和PWM；見圖3(-40℃~+110℃)；c)總循環(huán)數(shù):90（每次循環(huán)8h，共720h）。圖3溫度及PWM占空比變化圖測試完成后電子調(diào)速模塊應(yīng)符合5.4與5.5要求。6.3.5持續(xù)負(fù)載耐久性a)試驗(yàn)電壓:(14.0±0.1V(12V系統(tǒng))；26V(24V系統(tǒng)))；b)交變溫度和PWM；見圖4(-40℃~+110℃)；c)總循環(huán)數(shù):342（每次循環(huán)0.5h，共171h）。圖4溫度及PWM占空比交變圖測試完成后電子調(diào)速模塊應(yīng)符合5.4與5.5要求。6.3.6短路耐抗性模擬全面連接的電子調(diào)速模塊的短路，具體規(guī)定如下:a)被測ESR輸出地端子接+12V（12V系統(tǒng)），+24V（24V系統(tǒng)），主電源端子接地，其它的引出端依次接地；b)接地保持時(shí)間:每個(gè)端子60s。測試完成后電子調(diào)速模塊應(yīng)符合5.4與5.5要求。9T/CAAMTB2023-XXX6.3.7靜電耐抗性試驗(yàn)按TL82466中對靜電耐抗性的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測試。測試完成后電子調(diào)速模塊應(yīng)符合5.4與5.5要求。6.3.8斷路用來模擬線路中斷，并符合下列規(guī)定:a）斷路狀態(tài):工作狀態(tài)下各個(gè)引出端分別斷路；6.3.9電壓擾動復(fù)位在各種不同的電壓擾動情況下模擬電子調(diào)速模塊的復(fù)位性能，并符合下列規(guī)定:a)Ubat=9.4V（12V系統(tǒng)），16V（24V系統(tǒng)）；b)功能試驗(yàn)時(shí)間:≥10s；測試完成后電子調(diào)速模塊應(yīng)符合5.4與5.5要求。6.4電磁兼容按照GB/T18655-2010/CISPR25:2008進(jìn)行。檢驗(yàn)要求7檢測規(guī)則如客戶無特殊要求，電子調(diào)速模塊的檢驗(yàn)可按下表5要求進(jìn)行。表5檢測項(xiàng)目1√√2√√3√√4√√5√6√7√8√9√√√√√√√√√√√6.5出廠檢驗(yàn)每一批次電子調(diào)速模塊必須經(jīng)出廠檢驗(yàn)合格后，方能出廠，并附有調(diào)速電阻質(zhì)量合格證。凡出廠的電子調(diào)速模塊均應(yīng)做出廠檢驗(yàn)，出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目按上表5要求。6.6型式試驗(yàn)有下列情況之一，應(yīng)對電子調(diào)速模塊進(jìn)行型式檢驗(yàn)。a)產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型檢驗(yàn)；b)生產(chǎn)定型后（批量生產(chǎn)），如結(jié)構(gòu)，材料，工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；c)生產(chǎn)定型后（批量生產(chǎn)），應(yīng)每兩年進(jìn)行一次例行檢驗(yàn)；d)產(chǎn)品停產(chǎn)超過一年后，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；e)交付檢驗(yàn)結(jié)果與上次例行檢驗(yàn)有較大差異時(shí)；f)各級政府和行政主管部門提出例行檢驗(yàn)要求時(shí)。型式試驗(yàn)項(xiàng)目按上表5進(jìn)行。標(biāo)志，包裝，運(yùn)輸及存儲8標(biāo)志產(chǎn)品應(yīng)按圖樣上規(guī)定的位置固定產(chǎn)品標(biāo)牌，標(biāo)牌應(yīng)標(biāo)明下列內(nèi)容:a)制造廠名稱；b)產(chǎn)品名稱型號；c)制造日期及出廠編號。8.1包裝8.1.1隨