中日汽车组合开关标准的对比分析

李建文，王翠东，陈金鹤，俞妍，徐正飞

(1.中国人民解放军军事交通学院汽车工程系，天津 300161；2.浙江省瑞安市质量技术监督检测院，浙江瑞安 325200)

中日汽车组合开关标准的对比分析

李建文1，王翠东1，陈金鹤2，俞妍1，徐正飞1

(1.中国人民解放军军事交通学院汽车工程系，天津 300161；2.浙江省瑞安市质量技术监督检测院，浙江瑞安 325200)

针对市场对高性能组合开关的需求以及组合开关测试方法的发展趋势，从汽车组合开关试验中的环境适应性、动作特性、电接触性能、强度、耐久性5个指标，对比分析了中日两国标准在测试项目和测试方法方面的异同之处，指出我国汽车组合开关标准的发展现状和存在的不足，并提出改进建议，为进一步修订汽车组合开关试验方法和标准提供参考。

组合开关; 对比分析; 试验方法; 标准

Abstract:To meet the market demand for high-performance switches and trends of combination switch testing methods, from five indicators including auto pilot environmental adaptability, operating characteristics, electrical contact performance, strength, durability, comparative analysis of the Chinese and Japan standard test items and test methods was made in terms of similarities and differences. The current development and shortcomings of China’s auto combination switch standards were indicated, and improvements were suggested. It provides references for further amendments of auto combination switch test methods and standards.

Keywords:Combination switch; Comparative analysis; Test methods; Standard

0 前言

近20年来，经过国内生产企业的努力开发，汽车组合开关品种已达到几百个类别，覆盖了各类国产或合资汽车；技术水平也从单个开关组合发展到现在的功能模块组合；新品开发周期大大缩短，与发达国家的差距已不是很明显。汽车开关作为汽车的重要零部件，关系着汽车电子部件和车载电器的正常运行。除了需实现通断控制功能外，其稳定性也尤为关键，因此，在组合开关功能不断扩展的今天，其可靠性仍然是一个最为重要的指标。但近年来消费者对开关产品的要求，已经不仅仅是满足一定的使用功能，操作过程中的手感也成为评价开关性能的一项重要指标。组合开关功能的增加和变化也对组合开关的测试方法提出了更多新的要求，首先，随着汽车开关技术和检测技术的快速发展，汽车开关检测方法将向电子化和系统化方向发展，汽车电子部件的检测需要用针对性的电气检测系统来检测其各方面的指标，不同开关的检测系统将越来越集成化和统一化，并结合机电一体化来提高其技术水平。同时，随着传感器、计算机技术与检测技术的结合，汽车开关测试方法将越来越数字化和智能化，这将极大地提高汽车开关测试的效率和保证汽车开关新产品的可靠性。此外，针对组合开关的人性化设计，如对开关操作性能的测试方法，则处于由主观定性评价向客观定量评价发展的过程。最后，为了便于对于汽车零部件的生产和测试的管理，汽车开关的测试也在向标准化方向发展。

我国组合开关行业标准已经实行 18 年之久，其缺陷越来越明显，在一定程度上制约了组合开关质量的进一步提高。因此，及时对现有的测试项目进行完善，对组合开关的检查方法进行改进，有助于人们深入了解组合开关在实际使用中各种现象的本质及其规律，有助于探讨、解决存在的问题并验证解决问题的效果与程度，是推动汽车组合开关技术进步的一种重要的方法，也是保证产品性能、提高产品质量和市场竞争力的重要手段[1-2]。

1 中日汽车组合开关标准情况介绍[3-4]

我国现行汽车组合开关为1996年实施的QC-T 218-1996《汽车用转向管柱上组合开关技术条件》，日本行业标准为1988年修订的JIS D1605-1988《汽车转向信号灯开关性能》，文中主要从两国标准的试验项目和试验方法两个方面进行对比分析。

QC-T 218-1996《汽车用转向管柱上组合开关技术条件》是针对汽车行业标准ZB/T T36014-90《汽车用转向管柱上组合开关技术条件》进行的修订，以日本标准JIS D1605-1988《汽车用转向信号开关的性能》及JISD1601-1990《汽车部件振动试验方法》为主要参照对象。该标准规定了汽车用转向管柱上组合开关的技术要求、检验规则和试验方法等，适用于安装在汽车转向管柱上的组合开关。

JIS D1605-1988《汽车用转向信号开关的性能》是由日本工业标准调查会于1988年3月1日发布的，以美国标准SAE J 589《Turn Signal Switch》为主要参照对象。该标准规定了汽车转向信号灯开关的技术要求、检验规则和试验方法，适用于安装在汽车(不包括两轮摩托车)上的转向信号灯开关。

2 中日汽车组合开关标准的评价项目对比[3-5]

对于汽车组合开关的具体性能要求，当前国际上尚无统一的标准。各国均从各自的实际需求出发，制定本国标准。相比较而言，在现行的各国组合开关相关标准中，日本的行业标准对组合开关的性能要求更为全面、具体。经查阅相关标准，现行标准中对组合开关的性能要求主要包括：环境适应性、动作特性、电接触性能、强度、耐久性和自动回位机构。现将我国的行业标准QC-T 218-1996与日本的JIS D1605-1988标准内容进行对比，见表1。

环境适应性包括开关耐热、耐寒、耐振、耐冲击以及防水、防油的能力。我国和日本的行业标准都要求组合开关在出厂前，进行耐温性、耐湿热性和耐振动性的检测。在标准中对具体的测试指标和方法都有明确的规定。其中，我国标准还要求对开关的耐盐雾性进行测试。

开关的动作特性是指开关的挡位、转换力和速度特性。我国现行标准将组合开关自动回位机构的速度特性和抗干扰特性划归开关动作特性的检测内容，日本标准中则将换挡的角度及开关的操作力感作为动作特性的检测内容。

电接触性能的主要检测指标是触点的电压降和绝缘电阻。触点电压降是指组合开关在通以额定电流时，跨越触点两端的电压降。绝缘电阻是指各开关开路触点间和载流元件与其他金属零件间的绝缘电阻。其中我国标准对湿热状态下的绝缘电阻也作出了规定。

对于组合开关的强度，我国现行标准制定了操作杆强度的检测指标和试验方法，日本行业标准则还对开关的安装和连接强度做了具体的规定和试验方法。

耐久性是指组合开关的工作寿命。我国和日本的行业标准都对组合开关耐久性的检测和评价方法进行了明确的规定，其中日本标准更为精确、具体。

自动回位机构是安装在开关内的机构，其作用是转向灯开关的扳柄在左(L)或右(R)挡位的状态下，转向盘从左转或右转位置返回到原位时，使扳柄自动回位到中间(N)挡位。我国现行标准将自动回位机构的检测内容分散到其他的项目中；而日本的行业标准则将自动回位机构单独作为一项测试标准，并对测试方法进行了详细的规定。

3 中日汽车组合开关标准的评价内容对比分析

3.1 环境适应性的检测及其方法的对比分析

(1)中日行业标准中均把开关的耐振动性作为重要的环境适应性指标，并制订了相应的测试方法。其中日本的耐振动性试验按照《汽车部件振动试验方法》JIS D1601的第四部分规定的方法进行，中国则对耐振动性的测试方法及测试流程进行了详细的规定。我国现行标准规定振动试验分为扫频振动试验和定频振动试验两个部分，根据扫频振动试验中是否出现共振频率进行相应的定频振动试验。相比之下，日本行业标准与其他相关法规具备更好的兼容性，而我国现行标准则更具针对性，更有利于标准的实施。

(2)中日行业标准对组合开关耐温性的测试方法和测试条件的规定基本相同。耐温性试验主要包括低温工作试验、高温工作试验和温度变化试验。低温工作试验中，我国标准要求开关在(-40±3) ℃的恒温条件下正常工作，而日本行业标准规定的最低温度只有-30 ℃，但要求开关在测试过程中温度变化至-20 ℃。高温工作试验，我国标准要求开关在(65±2) ℃的恒温条件下正常工作，而日本行业标准规定的最高温度达80 ℃，但要求开关在测试过程中温度变化至60 ℃。温度变化试验中，我国标准要求的温度变化范围为-40～65 ℃，而日本行业标准规定的温度变化范围为-30～80 ℃。由此可见，我国现行标准对开关的高低温可靠性要求比较严格，而日本行业标准则更加强调开关对高低温环境的适应性能。

(3)对于组合开关的耐盐雾性测试，日本行业标准并没有要求。而我国行业标准规定了耐盐雾性的试验方法，并对耐盐雾试验后开关的挡位和绝缘电阻进行规定。相比之下，我国现行标准对开关的环境适应性要求更加严格。

3.2 动作特性的检测及其方法的对比分析

(1)对组合开关的挡位检查。我国标准只对开关的质量进行描述，并没有给出具体评价指标，因此开关的质量主要依靠检测开关的个人进行把握，该标准在执行过程中受人为因素的影响较大。日本标准则对换挡的位移进行规定，有利于避免换挡时的误操作。

(2)对换挡力的检测。对比我国标准，日本标准虽然规定了换挡力的范围，但没有对不同使用环境下的组合开关的换挡力范围进行进一步划分，这在一定程度上弱化了该标准的实用性。

(3)力感作为评价开关性能的一个重要指标，我国标准中并没有要求，日本标准虽然提出相关测试项目，但其评价方法目前还停留在以专业人员的手感为基准的阶段，是依靠专家经验衡量开关质量的评价方法。这种方法虽然在一定程度上可以判断组合开关的质量，但主观性较强，而且专家只能给出是好还是坏的评价结果，是一个模糊的、定性的评价，很难用准确的数字表示出评价结果，也就无法更深刻地揭示其背后的主要影响因素。这在很大程度上制约了组合开关质量的提高。

(4)对换挡角度的检测，日本标准对换挡角度及其测量方法都进行了规定，见图1。而我国标准只在换挡力的测量标准中对换挡角度进行描述。可见，日本标准对组合开关动作特性的评价更加详细、具体。

3.3 强度检测及其方法的对比分析

(1)对操作杆强度的检测方法为：在距杆端10 mm处施加49 N的力(日本标准规定为50 N)如图1，历时1 min，我国标准要求操作杆不得发生弯曲和内部结构的破坏，而日本标准要求杆的变形不得超过10 mm。在该项目上，日本的标准可操作性更强，但该测试方法并没有对不同尺寸的操作杆的形变量进行进一步规定，在这一点上，我国标准的适应性更好。

(2)日本行业标准中对组合开关的强度要求还包括组合开关的安装和连接强度，而我国标准中并没有相关规定，这也反映了两国标准设计理念的区别：我国标准针对性强，更注重部件的可靠性；而日本标准则强调实用性，更注重系统的可靠性。

3.4 电接触性能检测及其方法的对比分析

电接触性能的主要检测指标是触点的电压降和绝缘电阻。我国标准主要参考日本行业标准进行制订，但进一步规定了绝缘电阻在湿热状态下的性能，可见我国标准对组合开关的电接触性能在恶劣环境下的可靠性要求更高。

3.5 自动回位机构的检测及其方法的对比分析

我国现行标准将自动回位机构的检测内容分散到其他项目中，在组合开关的动作特性检测过程中对自动回位机构的速度特性和抗干扰特性进行检测，而且在耐久性项目中也包括对自动回位机构的功能检测；而日本的行业标准则将自动回位机构单独作为一项测试项目，并对测试方法进行了详细的规定。我国的标准使得组合开关的总体测试流程更加简便，更具操作性，却弱化了自动回位机构的重要性；日本的标准则强调自动回位机构的可靠性，有利于提高汽车的安全性能。

4 结论

通过上述对中日两国标准有关汽车组合开关性能评价标准及相应试验方法的对比 ,可以得出以下结论：

(1)日本行业标准对组合开关的检测及其方法规定得详细而具体，而我国标准参数取值相对比较灵活，部分项目仅对指标进行定性的描述，比如强度测试。因此，我国标准能适应不同的实际情况，但为了提高测试方法的可操作性，我国标准可以借鉴国外经验，对标准进行更细致的规定。

(2)由于设计理念的差别，我国标准针对性强，更注重部件的可靠性，对组合开关的整个测试流程都给出了详细的规定；而日本标准则强调系统的可靠性和标准的兼容性，对于重要的测试内容单独制订一套测试方法，而对于普通内容的测试则参考其他标准规定的方法实施。我国在新标准的制订过程中可参考日本的做法，立足整个标准体系，避免新标准内容的重复性。

(3)目前，在汽车组合开关力学性能的评价上，国际标准与我国行业标准仍处于初级研究阶段，虽然提出了主观、定性的评价方法，但其只能对组合开关的性能评价起到一定的引导作用，标准的可操作性不强，还需进一步探索进而制定出相关标准。

总而言之，我国汽车组合开关的试验标准主要依据的是1996年修订的QC-T 218-1996,它距今已有 18 年之久，虽然对组合开关的可靠性检测方法进行了全面、具体的规定，但近年来消费者对开关产品的需求，己经不仅仅是满足一定的使用功能，对汽车组合开关的性能提出了更高要求。因此，现行标准应做及时的修订和补充。

【1】 申智明,高治明,朱俊.组合开关发展的方向[N].中国汽车报,2001-12-05.

【2】 苏醒.嵌入式汽车开关性能检测系统研究[D].天津:天津理工大学,2013:1-2.

【3】 全国汽车标准化技术委员会.QC/T 218-1996汽车用转向管柱上组合开关技术条件[S].天津：中国汽车技术研究中心汽车标准化研究所,1996.

【4】 JIS D1605-1988汽车用转向信号开关的性能[S].

【5】 SAE J 589 Turn Signal Switch[S].

ComparativeAnalysisofChineseandJapaneseAutoCombinationSwitchStandard

LI Jianwen1, WANG Cuidong1, CHEN Jinhe2, YU Yan1, XU Zhengfei1

(1.Department of Automotive Engineering , Military Transportation University, Tianjin 300161,China; 2.Zhejiang Province Ruian City Quality and Technical Supervision and Inspection Institute, Ruian Zhejiang 325200, China)

2014-06-11

李建文(1964—)，男，博士， 教授，研究方向为汽车电子测控技术。E-mail：jianwen_li@sina.com。