ABS電磁兼容性能的測試方法探討

文/顧海雷 王偉

【機動車專欄】

ABS電磁兼容性能的測試方法探討

文/顧海雷1王偉2

防抱死制動系統（ABS）作為機動車上的安全部件，其電磁兼容性能在我國已作為一項強制性檢驗要求加以執行。但由于國內測試標準中對于ABS電磁兼容性能測試方法沒有明確的方法要求，故存在利用整車進行ABS電磁兼容性能測試，如生產企業的研發測試和將其作為零部件進行測試等不同方法。本文系統介紹了目前常用的ABS電磁兼容性能測試方法，同時對不同的方法進行分析比較和探討。

防抱死制動系統電磁兼容性能測試方法

防抱死制動系統（ABS）是一種在機動車中使用的能夠避免車輛失控，一般還能減少制動距離，以提高機動車安全性的技術。沒有安裝ABS的機動車，在行駛中如果用力踩下制動踏板，車輪轉速會急速降低，當制動力超過車輪與地面的摩擦力時，車輪就會被抱死，完全抱死的車輪會使輪胎與地面的摩擦力下降。若前輪被抱死，駕駛員就無法控制車輛的行駛方向；后輪被抱死，就極容易出現側滑現象，極易造成安全事故。但ABS使用時會產生電磁干擾，影響其他車載電氣產品的正常工作，同時也會受到其他電氣設備的電磁干擾，嚴重時會產生誤動作或者失效，從而關系到機動車整車工作的可靠性和安全性。所以，對機動車ABS的電磁兼容性能已經被眾多ABS生產企業和機動車生產企業所重視，尤其是國外不少品牌機動車。目前，ABS的電磁兼容性能在我國也已作為一項強制性檢驗要求加以執行。

中機車輛技術服務中心（CVTSC）對《車輛產品強制性檢驗項目》公告強檢第81項——GB/T 13594-2003《機動車和掛車防抱制動性能和試驗方法》進行了調整，其中5.1.4條明確要求：ABS工作受磁場或電場的不利影響時應能正常工作，且按GB/T 17619-1998《機動車電子電器組件的電磁輻射抗擾性限值和測量方法》的規定驗證；對裝有ABS機動車在進行騷擾試驗時應符合GB 18655-2002《用于保護車載接收機的無線電騷擾特性的限值和測量方法》的要求。兩項標準中對ABS電磁兼容性能提出了明確的要求，其中還包含了電磁騷擾性能和電磁抗擾度性能的要求。

一、測試應用現狀

目前，該兩項新增測試項目在日常測試中主要采用零部件測試方法進行考核，即將安裝于實車上的ABS單獨作為測試樣品進行測試。由于需要將ABS單獨作為測試樣品，故整車的ABS供應商進行配合很重要，利用ABS供應商提供的信號觸發系統、運行模擬設備和狀態監測軟件等輔助設施，使ABS處于穩定的工作狀態，并能夠對其工作狀態進行實時監測，然后分別按照GB 18655和GB/T 17619要求進行測試。

GB/T 13594屬整車檢驗項目，故檢驗樣品由整車生產企業送檢，整車生產企業可以提供用于檢驗的整車樣品。如果按照零部件測試方法進行考核，則需要整車生產企業與ABS供應商進行溝通，需要讓ABS供應商配合整車生產企業完成這兩項測試。ABS供應商需額外提供大量驅動ABS正常運行的輔助設施，如信號觸發系統、運行模擬設備和狀態監測軟件等，同時還需要ABS供應商全程參與并協助完成這兩項測試。

若整車生產企業無法要求其ABS供應商提供相應的測試協助工作，則對于整車生產企業來說非常被動，這樣會導致試驗周期加長并且測試過程繁瑣。

二、整車測試方法的操作性分析

利用零部件進行測試，最終的目的也是讓零部件安裝于整車后能滿足電磁兼容性能的要求。零部件測試時即使盡量模擬整車的實際布置，也只能是盡量接近，無法完全模擬零部件安裝于整車后的實際狀態。若能夠利用整車實現ABS電磁兼容性能檢驗，即在整車對ABS進行電磁兼容性能考核，其更接近于整車實際運行工況下ABS電磁騷擾和電磁抗擾度性能，測試數據反映真實再現，測試結果更有判斷價值。

根據以往的測試經驗分析和實際測試結果判斷，歐洲著名的認證機構（如VCA/TUV等）在整車出口認證檢驗中如果需要對車輛的ABS進行檢驗，這些機構會采用整車的方式來考核ABS電磁抗擾度測試（見圖1）。

ABS生產企業在針對自身產品進行開發研究摸底試驗中，同樣已經廣泛使用整車的方式來考核ABS電磁兼容性能，并且具有較強的可操作性。目前，國際著名ABS制造商——德國大陸集團的企業測試規范就是采用整車測試方法。

圖1 整車ABS電磁抗擾度測試

三、整車測試方法的具體建議

建議將整車ABS測試方法作為零部件ABS測試方法的補充，兩種方法都被認可，以便在嚴格控制系統安全的前提下，解決強制性檢驗管理中整車生產企業遇到的實際困難。下面就整車ABS測試方法進行分析和介紹。

在GB/T 13594中針對ABS提出了電磁騷擾性能和電磁抗擾度性能兩個方面的要求。國內現行的只有針對整車電磁騷擾性能測試的標準，還沒有針對整車電磁抗擾度性能的測試標準。國內整車電磁兼容測試標準若進行修訂，建議參考歐洲整車認證法規ECE R10《關于車輛電磁兼容性能認證的統一規定》中的整車測試項目來進行測試。

在ECE R10法規中針對整車測試項目，包括電磁騷擾性能和電磁抗擾度性能兩個方面的測試要求。從測試項目來看，正好對應GB 18655中的電磁騷擾性能測試和GB/T 17619中的電磁抗擾度性能測試。

①電磁騷擾性能測試標準比較

對于電磁騷擾性能測試，在GB 18655中有5個測試等級，目前在實際的公告檢驗測試中并沒有規定必須滿足哪個等級，這部分的測試要求并不十分明確；在ECE R10中只有一個測試等級，要求非常明確，即必須滿足這一測試等級，否則即為不合格。

ECE R10中的測試等級基本相當于GB 18655中的第一測試等級，并且ECE R10和國內另一整車電磁兼容測試標準GB 14023-2011《車輛、船和內燃機無線電騷擾特性用于保護車外接收機的限值和測量方法》相比較，其中寬帶輻射騷擾的測試限值均為32 dBμV/m～43 dBμV/m，但是窄帶輻射騷擾的測試限值在ECE R10中為22 dBμV/m～33 dBμV/m，而在GB 14023中該值為28 dBμV/m～35 dBμV/m，由此可見ECE R10中的等級要求嚴于GB 14023中的等級要求。因此，如果以ECE R10作為測試標準，則更能確保ABS安裝于整車之后的電磁騷擾性能。

②電磁抗擾度性能測試標準比較

對于電磁抗擾度性能測試，在GB/T 17619中采用自由場輻射抗擾度的測試等級為24 V/m；在ECE R10中采用自由場輻射抗擾度的測試等級為30 V/m，明顯高于GB/T 17619中的測試要求。生產企業對產品研發測試ABS過程中，自由場輻射抗擾度的測試等級可達120 V/m，遠遠高于通行的認證標準，目的就是確保ABS安裝整車之后在惡劣的工作環境中能夠正常工作。因此，以ECE R10作為測試標準，對于ABS這樣一個涉及整車安全性能的系統來說將更能確保其安裝于整車后的電磁抗擾度性能，保證其在更加惡劣的測試環境和使用環境中正常運行。

①兩種測試方法對于ABS工作狀態的比較（見表1）。

表1 ABS工作狀態測試方法比對表

目前，按照GB 18655和GB/T 17619進行測試的過程中，ABS被單獨作為測試樣品，因此，需要整車的ABS供應商進行配合，利用ABS供應商提供的信號觸發系統、運行模擬設備、狀態監測軟件等輔助設施，使ABS在測試過程中處于穩定的工作狀態，并能夠對其工作狀態進行實時監測。

采用整車方式實現ABS電磁兼容性能測試，則必須以整車為樣品。為了考核ABS電磁兼容性能，必須使其處于實際的工作狀態，并且有相應的手段進行ABS運行狀態的監測。

②整車ABS工作狀態的實現

在利用整車進行實際測試過程中，首先利用測試轉鼓系統和自動駕駛儀使車輛以50 km/h恒速運行，待運行穩定后進行緊急制動，使整車ABS處于工作狀態，同時可以利用轉鼓系統或其他輔助系統采集輪速曲線（見圖2），從而判斷車輛ABS是否正常工作。

圖2 利用轉鼓系統采集的車輛輪速曲線

四、相關問題分析

在利用整車進行測試的過程中，如果需要使ABS閥體一直處于工作狀態，考慮到ABS工作的特殊性，這一方式不具有可操作性。結合ECE R10中的測試要求與ABS在車輛行駛過程中的狀態，應該著重考察ABS長時電磁輻射騷擾。建議在電磁騷擾性能測試過程中，讓車輛以某一恒定車速穩定運行，使ABS處于穩定的長時待機工作狀態，以此作為系統的測試狀態，測量其長時待機工作過程中的電磁騷擾信號，從而和標準中的限值要求進行比較。

在電磁抗擾度性能測試過程中，考慮到ABS工作的特殊性，其無法在整車上連續工作。因此，若以連續頻率掃描的方式進行測試，一旦ABS在測試過程中出現異常，則無法判斷是哪一測試頻率點出現異常，并且不具有復現性。考慮到這一情況，建議選用標準中推薦的16個典型頻率點分別進行測試，在這16個頻率點進行電磁抗擾度測試時，使整車ABS觸發工作，從而判斷其在這些典型頻率點的電磁抗擾度測試過程中是否正常工作。

通過上述分析可以看出，利用整車實現ABS電磁兼容性能檢驗具有較強的可操作性，因此，如果能夠將零部件測試和整車測試兩種試驗方法很好地結合起來，使其相輔相成、互相補充，這對于整車生產企業進行強檢81項中整車ABS電磁兼容性能檢驗的測試樣品準備、測試周期控制、測試過程協調和測試結果控制都有著十分積極的現實意義。

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The anti-lock braking system(ABS)as a safety component on a motor vehicle,its electromagnetic compatibility in our country has been a mandatory inspection requirements to be implemented.However,because there is no clear standard test method requirements for ABS electromagnetic compatibility testing methods,there exist different testing method,such as using vehicles which carries ABS for electromagnetic compatibility tests,as in the case of R&D testing in production manufactures;or testing electromagnetic compatibility on ABS parts.This paper describes the system currently used ABS electromagnetic compatibility testing methods,while different methods were compared and discussed.

ABS;EMC;Test Method

（作者單位：1國家機動車產品質量監督檢驗中心（上海）；2沃爾沃汽車技術（上海）有限公司）