ABS电磁兼容性能的测试方法探讨

文/顾海雷 王伟

【机动车专栏】

ABS电磁兼容性能的测试方法探讨

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防抱死制动系统（ABS）作为机动车上的安全部件，其电磁兼容性能在我国已作为一项强制性检验要求加以执行。但由于国内测试标准中对于ABS电磁兼容性能测试方法没有明确的方法要求，故存在利用整车进行ABS电磁兼容性能测试，如生产企业的研发测试和将其作为零部件进行测试等不同方法。本文系统介绍了目前常用的ABS电磁兼容性能测试方法，同时对不同的方法进行分析比较和探讨。

防抱死制动系统电磁兼容性能测试方法

防抱死制动系统（ABS）是一种在机动车中使用的能够避免车辆失控，一般还能减少制动距离，以提高机动车安全性的技术。没有安装ABS的机动车，在行驶中如果用力踩下制动踏板，车轮转速会急速降低，当制动力超过车轮与地面的摩擦力时，车轮就会被抱死，完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降。若前轮被抱死，驾驶员就无法控制车辆的行驶方向；后轮被抱死，就极容易出现侧滑现象，极易造成安全事故。但ABS使用时会产生电磁干扰，影响其他车载电气产品的正常工作，同时也会受到其他电气设备的电磁干扰，严重时会产生误动作或者失效，从而关系到机动车整车工作的可靠性和安全性。所以，对机动车ABS的电磁兼容性能已经被众多ABS生产企业和机动车生产企业所重视，尤其是国外不少品牌机动车。目前，ABS的电磁兼容性能在我国也已作为一项强制性检验要求加以执行。

中机车辆技术服务中心（CVTSC）对《车辆产品强制性检验项目》公告强检第81项——GB/T 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》进行了调整，其中5.1.4条明确要求：ABS工作受磁场或电场的不利影响时应能正常工作，且按GB/T 17619-1998《机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法》的规定验证；对装有ABS机动车在进行骚扰试验时应符合GB 18655-2002《用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》的要求。两项标准中对ABS电磁兼容性能提出了明确的要求，其中还包含了电磁骚扰性能和电磁抗扰度性能的要求。

一、测试应用现状

目前，该两项新增测试项目在日常测试中主要采用零部件测试方法进行考核，即将安装于实车上的ABS单独作为测试样品进行测试。由于需要将ABS单独作为测试样品，故整车的ABS供应商进行配合很重要，利用ABS供应商提供的信号触发系统、运行模拟设备和状态监测软件等辅助设施，使ABS处于稳定的工作状态，并能够对其工作状态进行实时监测，然后分别按照GB 18655和GB/T 17619要求进行测试。

GB/T 13594属整车检验项目，故检验样品由整车生产企业送检，整车生产企业可以提供用于检验的整车样品。如果按照零部件测试方法进行考核，则需要整车生产企业与ABS供应商进行沟通，需要让ABS供应商配合整车生产企业完成这两项测试。ABS供应商需额外提供大量驱动ABS正常运行的辅助设施，如信号触发系统、运行模拟设备和状态监测软件等，同时还需要ABS供应商全程参与并协助完成这两项测试。

若整车生产企业无法要求其ABS供应商提供相应的测试协助工作，则对于整车生产企业来说非常被动，这样会导致试验周期加长并且测试过程繁琐。

二、整车测试方法的操作性分析

利用零部件进行测试，最终的目的也是让零部件安装于整车后能满足电磁兼容性能的要求。零部件测试时即使尽量模拟整车的实际布置，也只能是尽量接近，无法完全模拟零部件安装于整车后的实际状态。若能够利用整车实现ABS电磁兼容性能检验，即在整车对ABS进行电磁兼容性能考核，其更接近于整车实际运行工况下ABS电磁骚扰和电磁抗扰度性能，测试数据反映真实再现，测试结果更有判断价值。

根据以往的测试经验分析和实际测试结果判断，欧洲著名的认证机构（如VCA/TUV等）在整车出口认证检验中如果需要对车辆的ABS进行检验，这些机构会采用整车的方式来考核ABS电磁抗扰度测试（见图1）。

ABS生产企业在针对自身产品进行开发研究摸底试验中，同样已经广泛使用整车的方式来考核ABS电磁兼容性能，并且具有较强的可操作性。目前，国际著名ABS制造商——德国大陆集团的企业测试规范就是采用整车测试方法。

图1 整车ABS电磁抗扰度测试

三、整车测试方法的具体建议

建议将整车ABS测试方法作为零部件ABS测试方法的补充，两种方法都被认可，以便在严格控制系统安全的前提下，解决强制性检验管理中整车生产企业遇到的实际困难。下面就整车ABS测试方法进行分析和介绍。

在GB/T 13594中针对ABS提出了电磁骚扰性能和电磁抗扰度性能两个方面的要求。国内现行的只有针对整车电磁骚扰性能测试的标准，还没有针对整车电磁抗扰度性能的测试标准。国内整车电磁兼容测试标准若进行修订，建议参考欧洲整车认证法规ECE R10《关于车辆电磁兼容性能认证的统一规定》中的整车测试项目来进行测试。

在ECE R10法规中针对整车测试项目，包括电磁骚扰性能和电磁抗扰度性能两个方面的测试要求。从测试项目来看，正好对应GB 18655中的电磁骚扰性能测试和GB/T 17619中的电磁抗扰度性能测试。

①电磁骚扰性能测试标准比较

对于电磁骚扰性能测试，在GB 18655中有5个测试等级，目前在实际的公告检验测试中并没有规定必须满足哪个等级，这部分的测试要求并不十分明确；在ECE R10中只有一个测试等级，要求非常明确，即必须满足这一测试等级，否则即为不合格。

ECE R10中的测试等级基本相当于GB 18655中的第一测试等级，并且ECE R10和国内另一整车电磁兼容测试标准GB 14023-2011《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法》相比较，其中宽带辐射骚扰的测试限值均为32 dBμV/m～43 dBμV/m，但是窄带辐射骚扰的测试限值在ECE R10中为22 dBμV/m～33 dBμV/m，而在GB 14023中该值为28 dBμV/m～35 dBμV/m，由此可见ECE R10中的等级要求严于GB 14023中的等级要求。因此，如果以ECE R10作为测试标准，则更能确保ABS安装于整车之后的电磁骚扰性能。

②电磁抗扰度性能测试标准比较

对于电磁抗扰度性能测试，在GB/T 17619中采用自由场辐射抗扰度的测试等级为24 V/m；在ECE R10中采用自由场辐射抗扰度的测试等级为30 V/m，明显高于GB/T 17619中的测试要求。生产企业对产品研发测试ABS过程中，自由场辐射抗扰度的测试等级可达120 V/m，远远高于通行的认证标准，目的就是确保ABS安装整车之后在恶劣的工作环境中能够正常工作。因此，以ECE R10作为测试标准，对于ABS这样一个涉及整车安全性能的系统来说将更能确保其安装于整车后的电磁抗扰度性能，保证其在更加恶劣的测试环境和使用环境中正常运行。

①两种测试方法对于ABS工作状态的比较（见表1）。

表1 ABS工作状态测试方法比对表

目前，按照GB 18655和GB/T 17619进行测试的过程中，ABS被单独作为测试样品，因此，需要整车的ABS供应商进行配合，利用ABS供应商提供的信号触发系统、运行模拟设备、状态监测软件等辅助设施，使ABS在测试过程中处于稳定的工作状态，并能够对其工作状态进行实时监测。

采用整车方式实现ABS电磁兼容性能测试，则必须以整车为样品。为了考核ABS电磁兼容性能，必须使其处于实际的工作状态，并且有相应的手段进行ABS运行状态的监测。

②整车ABS工作状态的实现

在利用整车进行实际测试过程中，首先利用测试转鼓系统和自动驾驶仪使车辆以50 km/h恒速运行，待运行稳定后进行紧急制动，使整车ABS处于工作状态，同时可以利用转鼓系统或其他辅助系统采集轮速曲线（见图2），从而判断车辆ABS是否正常工作。

图2 利用转鼓系统采集的车辆轮速曲线

四、相关问题分析

在利用整车进行测试的过程中，如果需要使ABS阀体一直处于工作状态，考虑到ABS工作的特殊性，这一方式不具有可操作性。结合ECE R10中的测试要求与ABS在车辆行驶过程中的状态，应该着重考察ABS长时电磁辐射骚扰。建议在电磁骚扰性能测试过程中，让车辆以某一恒定车速稳定运行，使ABS处于稳定的长时待机工作状态，以此作为系统的测试状态，测量其长时待机工作过程中的电磁骚扰信号，从而和标准中的限值要求进行比较。

在电磁抗扰度性能测试过程中，考虑到ABS工作的特殊性，其无法在整车上连续工作。因此，若以连续频率扫描的方式进行测试，一旦ABS在测试过程中出现异常，则无法判断是哪一测试频率点出现异常，并且不具有复现性。考虑到这一情况，建议选用标准中推荐的16个典型频率点分别进行测试，在这16个频率点进行电磁抗扰度测试时，使整车ABS触发工作，从而判断其在这些典型频率点的电磁抗扰度测试过程中是否正常工作。

通过上述分析可以看出，利用整车实现ABS电磁兼容性能检验具有较强的可操作性，因此，如果能够将零部件测试和整车测试两种试验方法很好地结合起来，使其相辅相成、互相补充，这对于整车生产企业进行强检81项中整车ABS电磁兼容性能检验的测试样品准备、测试周期控制、测试过程协调和测试结果控制都有着十分积极的现实意义。

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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

（作者单位：1国家机动车产品质量监督检验中心（上海）；2沃尔沃汽车技术（上海）有限公司）