1、道路車輛-電氣和電子裝備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第1部分：總則ISO16750.1全文連載于環(huán)境技術(shù)2007年1期ISO16750旨在按設(shè)備樣品生存周期內(nèi)預(yù)期將要承受的真實(shí)環(huán)境，系統(tǒng)地向用戶提供一組國際公認(rèn)的環(huán)境條件、試驗(yàn)和運(yùn)行要求。ISO16750在使用中應(yīng)首先考慮下列因素：-世界地理和氣候道路車輛幾乎世界所有的陸地區(qū)域使用和運(yùn)行。值得注意氣候環(huán)境條件，包括可預(yù)期的每天的變化和季節(jié)的變化。應(yīng)考慮給出全世界的溫度，濕度，降水和大氣條件的范圍，還應(yīng)包括灰塵，污染和海拔高度等。-車輛的類型車輛的設(shè)計(jì)屬性決定了道路車輛的環(huán)境條件，如發(fā)動機(jī)的類型、發(fā)動機(jī)的排量、懸掛的特性、車輛的自重、車輛的尺寸、供電電壓等。

2、考慮到已經(jīng)給出車輛的典型類型，包括商用車輛（含重型載貨車），乘用車和貨運(yùn)車，以及柴油發(fā)動機(jī)和汽油發(fā)動機(jī)。-車輛的使用條件和運(yùn)行方式道路的質(zhì)量、路面的類型、道路的地形、車輛的使用（連續(xù)、牽引、貨運(yùn)，等等）和駕駛習(xí)慣都是非常值得重視的道路交通工具的環(huán)境條件。運(yùn)行方式如儲存、起動、駕駛、停車等都應(yīng)予以考慮。-設(shè)備（樣品）生存周期有經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)、裝運(yùn)、操作、儲存、車輛裝配、車輛維護(hù)和修理，電子設(shè)備（樣品）應(yīng)能抵御同樣的環(huán)境條件。ISO16750的范圍包括了這些條件和試驗(yàn)（如操作跌落試驗(yàn)）。- 車輛的供電電壓運(yùn)行方式、分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)和相應(yīng)的氣候環(huán)境將導(dǎo)致車輛使用中的電壓變化。車輛電氣系統(tǒng)的故障，如可能發(fā)生的

3、交流發(fā)電機(jī)過電壓和連接系統(tǒng)的斷路。ISO16750的范圍包括了這些條件。- 在車輛中的安裝位置流行的或在未來的概念中，系統(tǒng)/組件是安裝在車輛的任何位置。使用的環(huán)境要求通常取決于安裝的位置。車輛的每一個位置都具有獨(dú)自的環(huán)境負(fù)荷組合。例如，發(fā)動機(jī)艙的溫度范圍就不同于乘員艙。振動負(fù)荷也是如此。在此情況下，不僅振動的量值不同，振動的類型也會發(fā)生改變。安裝在底盤上的組件承受的是典型的隨機(jī)振動，而安裝在發(fā)動機(jī)上的系統(tǒng)/組件，應(yīng)考慮附加來自于發(fā)動機(jī)的正弦振動。此外，在門上安裝的裝置，因受車門的抨擊而經(jīng)受大量的機(jī)械沖擊。車輛生產(chǎn)商將不同類型和量值的環(huán)境負(fù)荷形成數(shù)量合理的標(biāo)準(zhǔn)的要求組合是可取的。這樣可以使某一車

4、輛上的系統(tǒng)/組件引伸到其他車輛成為可能。此外，精確的量值要求常常在設(shè)計(jì)未來概念車的組件時是未知的。預(yù)期的環(huán)境負(fù)荷往往來自于其他概念車的類似條件。分組通常根據(jù)安裝位置。但困難的是確定不同安裝位置和各自負(fù)荷在僅有幾個要求的等級和要求的每個應(yīng)用量級間的所受牽制。原因是環(huán)境負(fù)荷并不是由安裝位置一個因素確定的。還有一個影響系統(tǒng)/組件應(yīng)力量值的重要因素，例如，底盤的樣式，駕駛訓(xùn)練風(fēng)格或包裹的密度對安裝在幾乎同一位置的樣品都會引起不同的量值要求。ISO16750的觀念是為離散的負(fù)荷類型定義要求的等級。本標(biāo)準(zhǔn)分供電環(huán)境、機(jī)械環(huán)境、熱，氣候環(huán)境和化學(xué)環(huán)境負(fù)荷。對每一種負(fù)荷類型定義若干等級。每一等級用一個字母代碼

5、定義。完整的環(huán)境要求由一組定義代碼表達(dá)。代碼由ISO16750其他的有關(guān)部分定義。ISO16750其他有關(guān)部分的附錄A根據(jù)安裝位置分別給出了代碼的示例。對一般應(yīng)用，可用這些代碼。如果某應(yīng)用非常特殊，這些代碼組合無法表達(dá)時，可創(chuàng)建新的代碼。當(dāng)新的要求量值沒有適用的代碼時，可以用“Z”代碼創(chuàng)建。在此情況下，規(guī)定的要求應(yīng)單獨(dú)定義，而且不應(yīng)改變試驗(yàn)方法。ISO16750的用戶至少應(yīng)該非常了解受試樣品(DUT)安裝位置所處的熱、機(jī)械環(huán)境、氣候環(huán)境和化學(xué)環(huán)境負(fù)荷的情況。a) 制造商的責(zé)任在設(shè)計(jì)階段由于技術(shù)的限制或變化，車輛制造商會要求將組件放置在超出ISO16750環(huán)境條件的位置。制造商有責(zé)任提供必要的環(huán)

6、境防護(hù)。b) 線扎，電纜和電氣連接器盡管ISO16750的一些環(huán)境條件和試驗(yàn)與車輛的線扎，電纜和電氣連接器有關(guān)，但其范圍相對專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并不充分。因此，ISO16750并不是直接為這些裝置和設(shè)備制訂的。適用的標(biāo)準(zhǔn)必須記錄在報(bào)告中。c) 應(yīng)用于部件或裝配于設(shè)備ISO16750規(guī)定了直接安裝在車輛上的電氣和電子裝備的環(huán)境條件和試驗(yàn)。一方面，不是直接用于作為的部件或裝配裝備的一部分。例如，ISO16750并不直接用于裝用在裝備上的集成電路(ICs)或分立元件、電氣連接器、印制電路板(PCBs)、計(jì)量器、顯示器、控制器等等。這些部件或裝配件的電氣，機(jī)械環(huán)境，氣候環(huán)境和化學(xué)環(huán)境負(fù)荷的描述有相當(dāng)?shù)牟煌?。另一?/p>

7、面，考慮將ISO16750環(huán)境條件和試驗(yàn)要求用于道路車輛裝備裝用的部件或裝配件。例如，溫度范H-40oC至+70oC的裝備，其內(nèi)部裝用件的溫度范圍在-40oC至+90oC，有20oC溫升。d) 應(yīng)用于相關(guān)的系統(tǒng)集成和確認(rèn)使用SO16750應(yīng)慎重地理解條件和試驗(yàn)設(shè)備量值范圍的限制。因此，沒有表達(dá)完整的驗(yàn)證和車輛系統(tǒng)必需經(jīng)過所有條件和試驗(yàn)予以確認(rèn)。對于設(shè)備零部件和車輛系統(tǒng)的環(huán)境和可靠性試驗(yàn)的量值應(yīng)予以要求。例如，ISO16750沒有必要對焊接、無焊連接、完整的電路等確定環(huán)境和可靠性要求。這些項(xiàng)目應(yīng)在零部件、材料或組合時確定量值。同樣，車輛和系統(tǒng)試驗(yàn)量值需要在車輛的應(yīng)用中確認(rèn)。1范圍ISO16750

8、的本部分給出了安裝在道路車輛上電氣和電子系統(tǒng)/組件可能存在的環(huán)境應(yīng)力的定義、一般規(guī)定和通用的試驗(yàn)和要求。用于模擬電氣和電子設(shè)備直接在安裝車輛上的環(huán)境條件和試驗(yàn)。不包括電磁兼容性(EMC)。規(guī)范性引用文件ISO16750-2ISO16750-3ISO16750-4ISO16750-5DIN40050-9道路車輛-道路車輛-道路車輛-道路車輛-道路車輛-電氣和電子裝備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第2部分：供電環(huán)境電氣和電子裝備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第3部分：機(jī)械環(huán)境電氣和電子裝備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第4部分：氣候環(huán)境電氣和電子裝備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第5部分：化學(xué)環(huán)境外來物體防護(hù)程度(IP代碼)；水和接觸；用電設(shè)備。術(shù)語和

9、定義下列術(shù)語和定義適用于本部分和ISO16750的其他部分。3.1標(biāo)稱電壓UN車輛電氣系統(tǒng)電壓的標(biāo)稱值。3.2供電電壓車輛電氣系統(tǒng)電壓，隨系統(tǒng)負(fù)荷和交流發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)的運(yùn)行條件而變化3.3試驗(yàn)電壓試驗(yàn)中對受試樣品(DUT)提供的電壓。3.4最低工作溫度Tmin系統(tǒng)/組件可以工作的周圍環(huán)境溫度的最小值。3.5最高工作溫度Tmaxmax系統(tǒng)/組件可以連續(xù)工作的周圍環(huán)境溫度的最大值。3.6熱浸透溫度Tmax,HS周圍環(huán)境溫度的最大值，在車輛停止和發(fā)動機(jī)停轉(zhuǎn)時可以短暫地發(fā)生在發(fā)動機(jī)上。3.7油漆修復(fù)溫度Tmax,RP車輛油漆修復(fù)過程中的最高溫度。安裝位置分類4.1發(fā)動機(jī)艙受試樣品（DUT）安裝在：-車

10、身；-框架；-填充物艙上，非剛性部件；-填充物艙內(nèi)，非剛性部件；-發(fā)動機(jī)上；-發(fā)動機(jī)內(nèi)；- 在變速器/減速器上；- 在變速器/減速器內(nèi)；4.2乘員艙DUT位置在：- 無特殊要求；- 暴露在太陽光輻射下；- 暴露在熱輻射下（不同于太陽光輻射）；4.3行李艙/貨艙DUT安裝在：- 內(nèi)部。4.4安裝在外部/空洞DUT安裝在：-車身；-框架；-車身下/車輪轂內(nèi)：1）彈性質(zhì)量，或2）無彈性質(zhì)量（車輪，車輪托架，車軸）；-乘員艙門里/外；-發(fā)動機(jī)艙罩；-行李艙蓋/門；-箱體蓋/門；-空洞內(nèi)：1）敞開向外；2）敞開向里-專用艙（如蓄電池盒）。4.5其他安裝位置一些有特殊環(huán)境條件的位置（如排氣系統(tǒng)），沒有給出

11、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在此情況下，在DUT的說明書中應(yīng)明確負(fù)荷。工作方式應(yīng)用下列運(yùn)行模式。a）運(yùn)行模式1不向DUT供電。-運(yùn)行模式1.1：DUT未連接到線扎；-運(yùn)行模式1.2:模擬安裝在車輛上，DUT連接到線扎。b）運(yùn)行模式2DUT用車內(nèi)發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)時電氣連接狀態(tài)的電壓UB（蓄電池電壓）。- 運(yùn)行模式2.1：系統(tǒng)/組件功能不激活（如休眠模式）；- 運(yùn)行模式2.2：系統(tǒng)/組件用電運(yùn)行并控制在典型運(yùn)行模式。c）運(yùn)行模式3DUT在電氣連接狀態(tài)UA電壓運(yùn)行（發(fā)動機(jī)/交流發(fā)電機(jī)處工作狀態(tài)）。- 運(yùn)行模式3.1：系統(tǒng)/組件功能不激活；- 運(yùn)行模式3.2：系統(tǒng)/組件用電運(yùn)行并控制在典型運(yùn)行模式。表1-運(yùn)行模式2和運(yùn)行模

12、式3的試驗(yàn)電壓值（見5章）電壓值12V系統(tǒng)24V系統(tǒng)UA14±0.228±0.2UR12±0.224±0.2UA=發(fā)動機(jī)/交流發(fā)電機(jī)（運(yùn)行模式3）UB=蓄電池電壓（運(yùn)行模式2）按功能狀態(tài)分類6.1總則本章考慮試驗(yàn)和試驗(yàn)后DUT處于功能狀態(tài)。每個試驗(yàn)都處于最小功能狀態(tài)。附加試驗(yàn)要求同時適合于零部件供應(yīng)商和整車生產(chǎn)商。尚未確定的運(yùn)行模式，由整車生產(chǎn)商和零部件供應(yīng)商應(yīng)商定。A級在試驗(yàn)中和試驗(yàn)后，裝置/系統(tǒng)所有功能按設(shè)計(jì)要求。B級試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有功能按設(shè)計(jì)要求。然而，一個或多個可能超出規(guī)定允差。試驗(yàn)后所有功能自動回復(fù)到規(guī)定限值內(nèi)。C級試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有一個

13、或多個功能未按設(shè)計(jì)要求。但試驗(yàn)后所有功能自動回復(fù)常規(guī)運(yùn)行。D級試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有一個或多個功能未按設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)后所有功能未能回復(fù)常規(guī)運(yùn)行，需要對裝置/系統(tǒng)單觸“運(yùn)行/使用”重新激活。E級試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有一個或多個功能未按設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)后所有功能未能回到準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài)，需要對裝置/系統(tǒng)修理或更換。試驗(yàn)和要求7.1總則ISO16750-2至ISO16750-5規(guī)定的值涵蓋了基本要求。一些樣品設(shè)備（DUT）的安裝位置將經(jīng)受最嚴(yán)厲的試驗(yàn)要求。7.2通用試驗(yàn)條件除另有規(guī)定，所有試驗(yàn)在+23oC±5oC和相對濕度26%至75%室溫（RT）條件下進(jìn)行。除在ISO16750其他部分另有規(guī)定值，

14、試驗(yàn)電壓應(yīng)按照表1給出的規(guī)定值。用戶同意采用高于ISO16750的值時，所采用的試驗(yàn)電壓值應(yīng)記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。7.3試驗(yàn)順序試驗(yàn)前應(yīng)制定合適的試驗(yàn)順序方案，確定型號、數(shù)量、組合和個性化試驗(yàn)順序。應(yīng)規(guī)定產(chǎn)品的壽命試驗(yàn)并在試驗(yàn)順序方案中說明。示例見附錄A。8命名8.1總則提交試驗(yàn)的樣品應(yīng)按圖1的描述或其他文件確定代碼。8.2使用“自定義”代碼ZISO16750可使用規(guī)定的代碼和“自定義”代碼乙設(shè)備供應(yīng)商或車輛生產(chǎn)商二者可在ISO16750的條件或試驗(yàn)中有限的確定使用代碼乙-不適合產(chǎn)品的質(zhì)量/可信度要求，和/或；-不現(xiàn)實(shí)。當(dāng)使用“自定義”代碼乙應(yīng)記錄以下內(nèi)容：-不使用規(guī)定條件或試驗(yàn)的原理（理由）；-

15、完整的“自定義”條件或試驗(yàn)描述；-支撐“自定義”條件或試驗(yàn)的數(shù)據(jù)和理由；-ISO16750-1至ISO16750-5給出了“自定義”代碼Z的所有說明信息。此外，“自定義”代碼Z應(yīng)得到設(shè)備供應(yīng)商或車輛生產(chǎn)商的確認(rèn)。ISO16750IP.DIN40050-9ISO16750-5化學(xué)環(huán)境ISO16750-4氣候環(huán)境ISO16750-4氣候環(huán)境運(yùn)行溫度ISO16750-3機(jī)械環(huán)境ISO16750-2供電環(huán)境圖1代碼構(gòu)成8.3命名示例按ISO16750-2供電環(huán)境A，ISO16750-3機(jī)械環(huán)境，振動AA，運(yùn)行溫度代碼H和ISO16750-4要求A,化學(xué)環(huán)境A以及按DIN40050-9防護(hù)IP6K9K級

16、對系統(tǒng)/組件環(huán)境要求的命名為ISO16750-A-AA-H-A-A-IP6K9K8.4代碼配置圖2給出了將道路車輛的組件如何按ISO16750各部分不同的相關(guān)要求組成完整的代碼的示例。機(jī)械負(fù)荷供電電壓ISO16750-2ISO16750-3表1和2的要求表22的要求機(jī)械環(huán)境供電環(huán)境ISO16750-1-2-3-4-5-IP6K9KDIN40050-9氣候環(huán)境氣候環(huán)境化學(xué)環(huán)境圖2代碼配置附錄A（資料性附錄）試驗(yàn)順序計(jì)劃示例10個試驗(yàn)樣品a見附錄B附錄B（資料性附錄）壽命試驗(yàn)/可信度描述的示例B.1總則附加的環(huán)境負(fù)荷使裝用在車輛上的產(chǎn)品承受的負(fù)荷包括其自身的功能，及功能所產(chǎn)生的負(fù)荷。壽命試驗(yàn)?zāi)M產(chǎn)

17、生這些組合構(gòu)成的負(fù)荷和同時存在的相關(guān)環(huán)境負(fù)荷。在這些試驗(yàn)中，樣品按實(shí)際運(yùn)行操作程序進(jìn)行。B.2壽命試驗(yàn)的目標(biāo)有兩種基本原理不同的情況，由問題的類型確定。a）潛在的設(shè)計(jì)缺陷用實(shí)際時間壽命試驗(yàn)或加速壽命試驗(yàn)（增加負(fù)荷），用功能負(fù)荷組合更多的環(huán)境負(fù)荷以揭示設(shè)計(jì)缺陷。通常，僅有少量的DUT能夠滿足要求。遠(yuǎn)多于僅有一，二個的情況。然而，這樣的情況并不符合可靠性描述，DUT的個數(shù)太低也不符合統(tǒng)計(jì)描述的要求。b）可靠性由完全不同的任務(wù)決定可靠性。建議按以下方法按步驟進(jìn)行。1）確定與產(chǎn)品使用壽命特定相關(guān)的負(fù)荷類型，確定試驗(yàn)大綱；2）確定實(shí)際負(fù)荷，例如運(yùn)行時間、平均溫度等等；3）規(guī)定生存概率、信心值和預(yù)計(jì)DUT

18、必需的數(shù)量，或按實(shí)際情況統(tǒng)計(jì)上的基本負(fù)荷試驗(yàn)持續(xù)時間。通常，試驗(yàn)有多方面的要素需要考慮；4）基于相關(guān)性，在實(shí)際情況和試驗(yàn)之間用適當(dāng)?shù)卦黾迂?fù)荷的方法對第3步試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多方面的修正可以得到適當(dāng)?shù)牧恐?。?fù)荷的增量不應(yīng)導(dǎo)致改變預(yù)期的損傷過程。通常，對照檢查潛在的設(shè)計(jì)缺陷，需要相當(dāng)多的相關(guān)試驗(yàn)。用循序漸進(jìn)的方法也可以用a）檢查設(shè)計(jì)，但排除第3步（統(tǒng)計(jì)算法）。B.3基本試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性計(jì)算B.3.1一般統(tǒng)計(jì)相關(guān)如果對特性可靠性量值有要求，當(dāng)生存概率R（f）的周期時間t、和必須規(guī)定的信心值PA、使用壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以評估等式（B.1）的統(tǒng)計(jì)算法。算法基于下列關(guān)系式：二項(xiàng)式分配產(chǎn)生的關(guān)于Weibull分布R一

19、沂（b.i）其中：R生存概率PA信心值（假定）BWeibull形式因子nDUT數(shù)量Lv使用生存比=持續(xù)時間/規(guī)定使用壽命當(dāng)應(yīng)用與此相關(guān)時，將遇到以下兩種條件。- 試驗(yàn)中未產(chǎn)生失效。如果產(chǎn)生失效，僅將試驗(yàn)持續(xù)時間推到初次失效計(jì)算；- 實(shí)際失效預(yù)期應(yīng)按Weibull分布。取決于任務(wù)，等式B.1可解決給出的量；但另一量必須已知；如不是這種情況，應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)或用基于經(jīng)驗(yàn)的圖解方法。B.3.2給出了方法的使用說明的示例。B.3.2確定給定可靠性試驗(yàn)的示例B.3.2.1DUT本示例選擇下列規(guī)格，沒有可移動部件的塑套線圈，組件用于乘用車發(fā)動機(jī)：-使用年限，10年；-生存概率，R=0.99（損壞率1%）-信心值

20、，PA=0.9（常規(guī)值）B.3.2.2產(chǎn)品特殊負(fù)荷和相關(guān)使用壽命的確定根據(jù)該產(chǎn)品和類似產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，譬如來自不同的部件在溫度應(yīng)力循環(huán)中熱膨脹形成的機(jī)械應(yīng)力主要負(fù)荷是可以確定的。通過溫度循環(huán)試驗(yàn)就可以獲得結(jié)果。B.3.2.3實(shí)用負(fù)荷的確定在實(shí)際應(yīng)用中的最高溫升發(fā)生在發(fā)動機(jī)冷態(tài)條件下起動預(yù)熱的情況。因?yàn)檐囕v的高熱負(fù)荷，溫度升高最多每天僅發(fā)生兩次。10年（10a）的結(jié)果在：7300個溫度循環(huán)溫升（測量確定）AT=70K相對這個溫升值的許多較小的溫升將忽略。B.3.2.5陳述了理由。B.3.2.4試驗(yàn)持續(xù)時間的計(jì)算試驗(yàn)持續(xù)的時間由試驗(yàn)中所需要溫度循環(huán)的數(shù)量來確定。用Nprac及等式（B.1）結(jié)果:N1,test=Nprac%(_pXT)'InRB.2)其中：Nl,test實(shí)際溫升在試驗(yàn)中所需要溫度循環(huán)數(shù)；Nprac實(shí)際發(fā)生溫升溫度循環(huán)數(shù)：7300（10年）;pracR生存概率：0.99（規(guī)定）;PA信心值（假定）：0.9;BWeibull