纯电动乘用车控制芯片整车环境舱试验方法(T-ZSA 193—2023).pdf

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1、 中关村标准化协会 发布 ICS 43.120 CCS T 35 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 2023-12-07 发布 2023-12-08 实施 团体标准团体标准 T/ZSA 193-2023 T/ZSA 193-2023 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 试验条件.2 5 试验车辆准备.3

2、6 试验方法.3 7 数据采集要求.6 8 试验数据处理.7 9 试验报告.8 附录 A（规范性）CLTCP 循环.9 附录 B（规范性）芯片功能模块列表.10 附录 C（资料性）记录表.11 T/ZSA 193-2023 II 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。本文件由中关村标准化协会技术委员会提出并归口。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、北京国创先进技术认证有限公司、北京国科天迅科技有限

3、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、中国汽车工程学会。本文件主要起草人：王向东、原诚寅、雷黎丽、陈凝、陈鹏、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、章友京、肖利华、刘英、邹广才、吴倩、孙晶。T/ZSA 193-2023 1 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

4、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 38146.12

5、019 中国汽车行驶工况 第1部分：轻型汽车 T/CASE 2222021 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 2222021 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。注：包括驾驶员座位在内最多不超过 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/CSAE 222201

6、7，3.3 3.2 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 195962017，3.1.2.1.6 3.3 车用控制芯片 vehicle control IC T/ZSA 193-2023 2 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。注：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、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/CSAE

7、2222017，3.6 3.4 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。注：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

8、。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试验车辆技术条件的规定，误差不超过 10 kPa（0.1 kgf/cm）。试验车辆使用制动液的牌号和规格，应符合技术条件或现行国家标准的规定。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。4.5 试验环境条件 4.5.1 通则 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

9、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。4.5.2 标准高温测试条件 T/ZSA 193-2023 3 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。4.5.3 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。4.5.4 标准低温测试条件 在（-152）的环境温度条件

10、下进行低温试验，试验中开空调采暖。4.5.5 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。4.5.6 试验设备和仪器 试验设备和仪器的精度及测量范围应符合表 1 的规定。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 0200 km/h 驱动力 07000 N 2 整车环境舱 风速 0200 km/h 温度 40+60 3 数据采集系统 采集频率100 Hz 4 温度传感器 50+100 5 试验车辆准备 5.1 接车检查 5.1.1 记录试验车辆的生产厂名、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 检查试验

11、车辆装备完整性及装配调整情况，使之符合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 100 km。5.1.4 接车检查记录表参考附录 C 的表 C.1。5.2 试验车辆磨合 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 通则 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试验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。T/ZSA

12、193-2023 4 6.2 公差 试验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)对于最高车速小于 114 km/h 的试验车辆，工况目标车速大于车型

13、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 100 km/h 进行高速等速试验，当行驶速度达不到 90 km/h 时停止试验；b)对于最高车速小于 100 km/h 的试验车辆，试验车速为最高车速，此时应将加速踏板踩到底，当试验车辆的行驶速度达不到试

14、验要求车速的 90%时停止试验。6.3.3 试验循环结束动作 T/ZSA 193-2023 5 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，试验车辆应该在 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，试验车辆应该在 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

15、求温度3 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)试验车辆应进行直流快充充电，当直流快充在极限温度环境条件下无法正常工作时，选用交流慢充进行充电。6.5 试验循环 6.5.1 车辆道路负荷设定 试验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，空调应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

16、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 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，应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

17、。车内温度达到 25后，应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 25且不低于 23的范围内；c)对于具有中排、后排出风口的试验车辆，应打开中排和后排出风口。使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，空调应设置到外循环及吹脚模式，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，应设定为“自动模式”，温度设定为最高，空气循环开关设置为外循

18、环及吹脚模式；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T/ZSA 193-2023 6 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，应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，应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、后排出风口的试验车辆，应打开中排和后排出风口。使前排出风口开度置于最大，出风口方

19、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。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

20、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

21、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 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 T/ZSA 193-2023 7 试验车辆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)试验车辆运转类数据（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

22、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 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。如图中点划线示意。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。如图中双点划线和虚线示意。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

23、型；T/ZSA 193-2023 8 试验车辆编号；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）；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

24、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。T/ZSA 193-2023 9 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 1800 s，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

25、3 部 运行时间/s 1800 674 693 433 里程/km 14.48 2.45 5.91 6.12 最大速度/（km/h）114.00 48.10 71.20 114.00 最大加速度/（m/s2）1.47 1.47 1.44 1.06 最大减速度/（m/s2）1.47 1.42 1.47 1.46 平均速度/（km/h）28.96 13.09 30.68 50.90 运行平均速度/（km/h）37.18 20.20 38.24 53.89 加速段平均加速度/（m/s2）0.45 0.42 0.46 0.46 减速段平均加速度/（m/s2）0.49 0.45 0.50 0.54 相对

26、正加速度/（m/s2）0.17 0.14 0.16 0.18 加速比例/%28.78 22.55 30.45 35.80 减速比例/%26.44 21.51 28.43 30.95 匀速比例/%22.67 20.77 21.36 27.71 怠速比例/%22.11 35.16 19.77 5.54 注：该试验循环应与 GB/T 38146.12019 中规定的试验循环一致。T/ZSA 193-2023 10 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 采集频率 1 带有 L

27、IN 的异步、同步串行控制器 Asynchronous/Synchronous Interface ASCLIN 1 kHz 2 局域网络控制器 Controller Area Network CAN 1 kHz 3 捕捉比较单元 6 Capture/Compare Unit 6 CCU6 1 kHz 4 摄像头接口 Camera Interface CIF 1 kHz 5 中央处理器 Central Processing Unit CPU 1 kHz 6 直接存储器访问 Direct Memory Access DMA 1 kHz 7 数模转换器 DeltaSigma AnalogtoDig

28、ital Converter DSADC 1 kHz 8 扩展内存 Extended Memory EMEM 1 kHz 9 等网络控制器 FlexRay Protocol Controller ERAY 1 kHz 10 以太网介质访问控制器 Ethernet MAC ETH 1 kHz 11 灵活的循环冗余码校验引擎 Flexible CRC Engine FCE 1 kHz 12 非易失性存储器 Flash Memory FLASH 1 kHz 13 通用定时器单元 General Purpose Timer Unit GPT12 1 kHz 14 通用定时器模块 Generic Tim

29、er Module GTM 1 kHz 15 高速串行接口 High Speed Serial Link HSSL 1 kHz 16 集成电路总线单元 InterIntegrated Circuit Module I2C 1 kHz 17 输入/输出监控单元 Input Output Monitor IOM 1 kHz 18 局部总线存储单元 Local Memory Unit LMU 1 kHz 19 多通道定序器 Multi Channel Sequencer MSC 1 kHz 20 内存测试单元 Memory Test Unit MTU 1 kHz 21 数据访问重叠 Data Acc

30、ess Overlay OVC 1 kHz 22 程序内存单元 Program Memory Unit PMU 1 kHz 23 外围传感器接口与串行物理层连接 Peripheral Sensor Interface with Serial PHY Connection PSI5S 1 kHz 24 外围传感器接口 Peripheral Sensor Interface PSI5 1 kHz 25 对列串行外围接口控制器 Queued Synchronous Peripheral Interface QSPI 1 kHz 26 系统控制单元 System Control Units SCU 1

31、 kHz 27 单边半字节传递 Single Edge Nibble Transmission SENT 1 kHz 28 安全管理单元 Safety Management Unit SMU 1 kHz 29 系统定时器 System Timer STM 1 kHz 30 模数转换器 Versatile AnalogtoDigital Converter VADC 1 kHz T/ZSA 193-2023 11 附 录 C（资料性）记录表 使用表 C.1 记录接车检查数据。表 C.1 接车检查记录表 生产厂商 牌号 型号 出厂日期 电机号 底盘号 主要总成号 使用表 C.2 记录环境舱试验各项数据。表 C.2 环境舱试验记录表 车型 试验车辆编号 试验地点 试验日期 年 月 日 搭载芯片类型 搭载芯片控制器 环境舱温度条件（）里程表起始读数（km）试验工况（包含充电工况）开始时间（时、分）结束时间（时、分）里程表结束读数（km）试验里程（km）试验时间（min）充电量（kWh）加载质量（含驾驶员）故障情况 驾驶员