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SAECCE 2020 | 长城汽车楚艳钢:电磁兼容的差异化开发及测试

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SAECCE 2020 | 比亚迪周宇奎:新能源汽车产品平台化的EMC设计

2020中国汽车工程学会年会暨展览会(SAECCE 2020)于2020年10月27-29日在嘉定上海国际汽车城-上海汽车会展中心举办,汇聚汽车及相关行业的企业高层、技术领军人物、资深专家学者、广大科技工作者。10月29日,长城汽车股份有限公司楚艳钢在本次大会上发表了主旨演讲。

 以下为演讲实录:

各位领导、各位专家,大家上午好!今天的演讲主要分三个部分,第一是背景的介绍,第二是性能的挑战,第三是方案的探讨。

首先我们作为一个车厂,我们的产品是什么样?从这块角度来讲,我们把这块分成了三大部分,第一部分是目前企业的开发模式是一个多市场的,也就是说我们在国内、海外多个市场同时上市同一款车型,这种情况是很常见的。在市场的分析上,包括当地法规的标准,当地的评价组织的,客户群体的特殊需求,这些都是不太一样的。另外一方面多平台,相信各个车企也都跟我们一样,在内部我们会分好多个车型的开发平台,这些平台可能会因为运用一项到多项的新技术,平台的车又有自己的家族特征,而在具体的车型开发上在家族特征的基础上又会加入个性的元素,这是一个在同一个技术的平台上会带来比较大的差异。还有一个是我们公司在两年前推出了一款百搭车型,也就是所有的模块、功能是任意选配,你只要下单我们就生产,这个模式也会给我们开发带来新的挑战。前我们的产品分布就是这个特性。

第二,这也是个人的想法,我们内部也讨论,我们把我们这个组织,性能开发这个工作梳理出一个理想的模型出来。我们的工作内容做到什么程度?我们把这个模型叫客户模型,也就是说我们所有的服务、工作都为我们的客户来服务,这样的话我们把客户又分为三部分,第一个是用户,也就是说我们的消费者。第二部分是我们国家的标准管理,包括3C认证这些认证机构,就是国家对我们的一些要求。第三部分是我们的老板,这个老板可能说的比较广义,可能是我们部门的,可能是我们公司的老板,我们把客户分成这三部分。

理想的模型,也就是说我们想让用户不会感受到我们电器之间的一些冲突,他不会想起车厂还有电磁兼容的工作,这是一个想法。第二部分国家这块你不用谈及我们公司EMC是怎么样的,因为我们肯定是在该做的位置之上,这是一个想法。最后一个我们要向我们的老板负责,我会尽量的把余量消除,也就是领导对我们的精准化开发。领导经常跟我说的一句话“我想让你做到你说出问题就出问题,你说不出问题就不出问题”,虽然这是玩笑话,但是我们在座的都知道这是不太可能的。但是这毕竟是领导对我的一种希望,想让我们达到一种挑战目标,所以我们把这个模型梳理成这样。根据郑总也说我们是一个孤独的团体,我们恰恰从这个角度出发,我们想打造的就是一个隐身模型,我们的开发,我们的组织要在公司、客户目前隐身,只要你想不起我就是我做的比较好,这是一个理念。

再说一下需求,尤其今年感觉的变化点,我想从两个方面来说。第一个是产品的需求,第二个是技术特征的引申。产品需求这一块,前面的背景也提了一下,就是多元素、多维度的增加。平台的模块化、集成化,产品的百搭性,这些是我们以前面临很少的一个问题,但现在是我们的常见问题。第二个就是说现在的用户,相信大家跟用户打过交道也会清楚这块,现在用户的知识水平、分析能力、理解能力都在快速上升,跟十年前可能完全不是一个等级了,他对需求的理解可能比我们专业的人士差不了太多。第三方面是成本压力的上升,现在各个企业也都在缩减开发成本,我们也说过一句话“降成本不代表降性能”,这句话用来理解的话就是你这个性能到底应该怎么解读。

技术引申这个问题,我们通过梳理得出几点,现在变化点比较多的,第一个是弱电控制技术使用频次加强了。可能咱们五年前车上用到的一些霍尔元件不太多,现在的车型,可能我们这种元器件会用的很多很多。另外一条是频带更宽了,射频载波技术的应,包括信号和电源的同步传输,这个问题昨天也谈到这块的内容,这些我们设计标准是不是要把频段扩展,这些问题我们都会面临。再一方面高电压、高功率,能量的携带性,这个主要面向的是高压这一块,我们以前48V是处理比较高的,但实际上现在几百伏的大电流我们到底应该怎么处理。最后一块现在的工作状态更加复杂,内部信号的交互耦合更加品。这块说的跟车的布置密度相关,拿以前车的数据来比,以前没有EMC的时候,这些车性能和现在开发的车做一下比较,可能15年前的车比现在的车EMC性能好很多,但是当时我们还没有做太多的工作。引出一个课题是不是我们EMC的人介入了这个性能更差了?我们感觉不是这样的,你布置密度的变化是引起这个问题的技术引申意义。

下面介绍一下我们的想法,我们想借用EMC的定义来讲,我们所做的工作是在有限的资源投入下,以面向对象的视角,用大系统分析方法开展差异化开发与测试,是将来一个重要的工作方向。我把这块分解成三个模块,第一个叫需求矩阵分析,第二是差异化概念设计,第三是测试环境设计。

需求矩阵的分析,我们大概意思就是要以车型开发的平台为对象,对整个平台的需求进行梳理和分析。第二就是以品牌定义为对象,竞品分析。我们再把这个范围缩小一下,我们以具体的车型平台来做分析对象,就我这个平台从研发初期核心竞品、市场竞品是哪些,我要把车型的竞品做出来,所谓的知己知彼百战不殆,我要做到这个程度。第三条我们以具体的小车型来分解,我在车型分析平台上需求矩阵怎么制定。

差异化概念设计,这块我们把维度再下降一个层次,就是我要平台下具体的小车型来做研究对象。梳理我的开发目标是什么?我做到什么程度?在这个车型上我做到什么程度。第二部分是以系统为对象,这部分主要用来做总布置、总布置指导和总布置评审。第三是以子系统为对象,把我们的开发目标分解到各个子系统。

测试环境设计,我们这一块分解的维度跟前面两个方向不太一致,刚才提了从标准的角度,标准法规的符合性,也就是我们是客观的测试方法,我要满足国家、地区、市场的标准条件,这个主要是为标准开发。第二部分以用户的角度,我们这部分开展的想法还是以主观评价来做的,就是刚才徐总在演讲的时候提到的一个工况设计。第三部分以产品的角度,就风险评估用例的开发。前面郑所也提到过这点,就是风险评估系统的建立,这部分怎么做,我们也是有一些想法。

下面分别介绍一下几块的需求我们是怎么想的。

需求矩阵的分析,目前我们是以多点多维度开展需求矩阵的分析。刚才讲了这几个,以平台为对象,实际上是我们做的目前市场法规环境、历史数据的分析。第二个是目标客户群的关注点、社会评价,这儿多说两句,其实我们刚才说的目标市场的法规、环境,并不是说我们看看标准就能做出来的一些,我们对一些环境数据的分析,包括各个品牌的售后问题,包括论坛的反映,这部分都是我们分析的一个数据点。另外客户群的关注点,前面也提到了,现在用户的科技知识水平,我们举一个极限的例子,当初碰到一个售后问题,我们把这个问题经过专业工程师做完之后给出的技术报告,他的结论实际上跟我们论坛上一个客户给出的结论是完全一致的,可能这个例子比较极限。咱们现在的意思是说,我们不能小看现在用户对需求点的理解。

以品牌为对象,这部分就是加入了一些我们对这个品牌的定义,我们在品牌上的定位是什么,我们EMC的性能要做到什么程度,以及各个竞品车在这个领域性能表现的分布是什么。做出这些,我们会依据品牌的定位开展品牌的竞争策略分析。

以车型为对象,这部分用的是大系统的差异分析方法,细化车型的性能需求。最后是数据、标准、竞争策略的整合、修订。

这里面举了一个例子,拿我们一个真实的售后做的分析,先看一下右侧的图表,这是我们在某一个特定的市场,2014年之前的上市车型,15-16、17-18年上市车型所有的EMC售后问题的分布。可以看到我们企业面临的最大问题就是静电问题,可能跟南方的主机厂不太一致,我们作为一个北方车厂面临静电的压力是很大的。同样,对市场做一下分析来说,我们这个需求做到这么高,那我们卖到欧盟也没有必要?我们从左侧的地图上来看,实际上这个地中海气侯是完全没有必要做到这么高的静电需求,做再到他需求不到也是没有意义的。包括我们看PPT下面这一句话,我们对具体问题的分析,这个问题发生在北方的1-4月份之间,问题很集中,而且所有的售后发生点都在北纬36度到49度之间。最严重的一个省份,占比占到33%,也就是说这些需求是一个特定区域化的需求,在不同市场的环境下我们严酷的需求程度是不一样的。我们之前的做法我们的做法好多的需求是统一的标准,在未来这并不是一个好的方案。

差异化概念的设计,这部分的工作主要在车型的开发前期,在概念层的数据布置阶段。目前我们的做法是会对之前的售后、经验、数据做一下梳理,会对车型的总布置,从EMC角度给出一个设计的指导规范。总布置部门做完之后,我们会根据这个布置进行EMC性能评审,评审完之后给出一个风险分析评估,主要是这个思路。从PPT的有半侧看到对这个工作的具体内容,就是我们对需求的整合,对各个层级的目标进行分解,从EMC的大系统角度来说,我们的敏感源、干扰源到底应该怎么规避?从整车布置我们怎么给出一个优化的建议,这块的指导思想前面也提到了,也就是说我们还是以大系统分析法则来做一个手段。主要的考虑因素就是有限的空间、有限的时间、有限的频谱,还是紧贴EMC的定义来做。

我们这里面的设计要点,第一部分是对干扰源类型以及特性的掌握,这部分不是一天两天能做出来的,我们还是在一个长期的积累和对这个硬件,包括数据的积累、分析,才能越来越精准的得出这个模型。第二部分以控制回路为对象进行干扰路径的规避与规划,比如说EMC问题的低频,基本上我们不太会考虑这样的问题,线束是必须的一个路径,所以这部分我们可能会考虑线束耦合的成分更大。线束的布局以及线束的布置走向,跟线束的捆扎方式、搭建方式是我们考虑的重点。第三块是敏感件的逻辑策略分析,以前我们的零部件判析来说,有些波动我们人越是不正常的,实际上现在的控制器技术手段发展,已经把那些逻辑做进去了,就是你这些波动在我这儿是不会引起问题的,在设计初期控制端已经加入了策略,我们就没有必要对传感器加这么高的要求。最后一点,我们所发现前期的评审风险点最后的一个闭环控制、闭环管理,也就是说你不仅要发现这些问题,还要对这些问题的管控、管理。

下面举一个实车的例子,这是我们碰到一个真实的问题,就是在测试车上发现的,同一个系统在燃油车和PHEV车上的不同表现。实际上这问题我们可以看左侧下面这两个数据图,这是我们的一个摄像头视频数据,可以看到,第一反应感觉传统车的问题更严重一点,但实际上传统车反而是没有问题的一辆车。在PHEV车型上我们的摄像头采集来的视频数据会表现出有白斑点,也就是说我们完全相同的一个低压系统,从EMC角度来讲它的干扰源、路径、敏感源都是相同的,反而在整车上表现出来是不同的,一个是没有问题的,一个是有问题的。从这个角度来分析,我们看到并不是说这个系统在这些变差了,而是说整车的电源系统都在抬升,所应用系统的应用环境不同了,可能造成这个问题就表现出来不一样的现象。

刚才提到我们的老板要求我们做到精准化,出现这样的情况跟精准化控制的目标是相违背的。所以在需求分析阶段,我们应该把差异点考虑进去。后面是右侧,另外一个系统的例子,我们考虑这部分,我们看到C控制器,C控制器在真实考虑的时候,比如我考虑还是摄像头的问题,我的机械喇叭和电子喇叭的表现,系统控制的方式会因为喇叭的类型,以及干扰的类型不同而做出不同的判定,也就是说看我们最初给出的,如果你使用的机械喇叭,我们认为第一种布置方式是不可行的。如果你使用电子喇叭,我认为这个布置方式是可行的。其实也就是说对系统的分析,实际上是要下一番功夫的。

下一个部分是测试环境的设计,这部分我们还是分两部分,前面我们提到分为主观测试和客观测试,先说一下客观测试。客观测试基本上就是我们标准的符合性,实际上这部分我们所做的重点工作在产品设计逻辑的验证上,也就是说我开发的产品是不是按照预先设定的逻辑在工作,这是一点。另外一个法规符合性,就是我的发射性、抗射性是不是满足了国家对我的最低要求。我对我的售后、需求矩阵的理解、开发目标是不是满足了。客观评价,也就是PPT下面的部分,实际上我们对风险分析的把控,也就是说我们对产品整个车型的设计理解,以及我们对这些设计薄弱环节的管控定位是不是达到了我们的需求,以及其他车型对类似问题的横展分析。

刚才我讲的是整车级的,这一页我们是对零部件子系统级的测试设计。这里面多说一点,我们会把样品测试矩阵的选择加进来,另外几部分,一个是测试模式与状态,一个是监控系统,另外一个是验收准则。样本矩阵,作为EMC的工程师来讲我们会深入到子系统里面,对系统的布置、系统的组成进行原理性分析。包括测试项目的目的,以及样品的元器件报幕清单进行对应性的分析。第三点是样品配置与测试项目矩阵的制定,最后还是回到矩阵的硬核上。最上面是我们产品的真实测试矩阵,在零部件级我在车型上不同配置之间的测试矩阵是什么。

第二部分是测试模式与状态,从整车的物理布置以及连接关系分析,整车的典型工况的分析,以及零部件的最大发射模式和它的敏感性分析,前面这三部分是我们的需求,后面是模拟负载的开发。现在主机厂越来越多关注模拟负载,目前域控制器的概念引入,实际上这个工作比以前更加重要的一块。另外是样品的配置与测试项目矩阵的制定。

第三部分监控系统。输入输出信号的确认方案,我们对输入输出的理解到底是什么样,它的功能逻辑和信号流向又是什么样,以这些的我所用的监控设备、监控方案是不是合理,也就是我们这块的工作是在优化监控的方案。

最后一部分是验收准则的制定,还是从信号功能状态分析,可接受范围的分析,包括后面条件的确定,这是我们工作的重点内容。

下一部分是整车测试的设计,整车这一块我们还是分两个方向,第一个是标准客观测试,第二部分是整车的评价主观测试。我们的偏重方向,比如说客观测试还是关注零部件的达成状态评估,发射抗扰风险的预测,整车工况的组合,监控系统的设计,接受准则的制定,这块还是从功能实现水平的角度来做一下我们对整车工况的预测,以及整车结果的预测,来制定整车的测试方案。客观这一块我们还是从零部件达成状态的评估,问题库的横展、风险的预测、评估工况设计、评价用例的整合、测试评估、风险决策这几个方向。大概几十个概念,我们后面还是通过一个简单的例子来说明。

正好昨天聊天也聊到脚踢的功能,拿脚踢做例子,这部分是我们对尾门脚踢开启功能做分析,如果我对这块做整车的设计,我们要先研究测试对象是什么,是不是我都要所有车型都测?我验证的其实就是电容性传感器的配置,只有加上这个配置才会进行工况测试。第二点从系统状态和整车的风险角度出发,我们提到电容传感器是我们关注的对象,我们要对它的敏感性进行分析。

它在整车上安装布置到底是什么样,也就是说看我这个图上有一个车辆的照片,我们举个例子,我们车的后视板到底用的是什么材料,塑料、碳纤维还是钢板,对我们的测试模式、测试评估是有影响的,我测试用例的开发可能是不一样的。从另一个角度来讲,我的风险到底是什么,我是有误触发的风险还是响应它不处触发的风险,这两方面整车故障表现又是什么,这部分是我们测试之前要考虑的问题。针对测试的需求我们会评估我设定什么样的工况,我们会在实验室验证误触发的工况,包括在实际环境评估触发不响应的工况,从这个角度来讲,测试用例的车辆状态、操作步骤、预期功能表现是我们必须要设定的一个工作点。最后一个是失效判据,我设计了这么多工况、触发条件、模式条件,我到底怎么判定出现什么状况是可接受的,出现什么状况是不可接受的,它的风险等级又是什么。

本来我想把这一页PPT讲一下的,后来看到彭鹏总后面有一个专题对瞬态的讲解,这块我就不再多说了,我把题目大概说一下,把我们的想法介绍一下,这个系统不再分析了。我们主要看的是右侧设定的一个模型,从大系统的角度来讲,我们这几个零部件布置关系有没有必要把瞬态的发射测试、抗扰测试都要做了,是不是可豁免?从这个角度来分析。考虑这个问题我们的想法是一定要从整车的大系统角度出发,要考虑测试项目的目的是什么,我到底是在验证什么问题,以及我这个件儿它的骚扰源的特性是什么,考虑骚扰源路径和敏感源这个系统上是不是有系统级防护,到敏感源的特性又是什么,这几个点我们要综合考虑之后,才能给出这些测试到底是不是可以豁免的。

这就是我今天分享的全部内容,谢谢大家!

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(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)

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2020年北京车牌租赁价格稳中有升,一部分考虑出租京牌的客户想在高点卖出一个好价,导致积压大量闲置京牌。而没有中签但急于买车的人群想等待更适中的价格,投入大量精力寻找性价比更高的京牌。

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1.租赁双方的资质比租赁价格重要

2.如果不是可信的至亲好友,请把车牌托管给专业公司

3.京牌租赁价格只升不降,但目前已经到了价格瓶颈,可以考虑成交

4.根据现状选择最适合自己的京牌获取方案:一、短期租赁;二、长期租赁;三、结婚过户;四、公司牌照;五、背户(不建议)

5.租赁车牌存在一定风险,长期租赁有收不回车牌的风险,请考虑清楚。而短中期租赁也就是1-10年,专业车牌托管公司会要求租用方缴纳尽量高额的第三者责任险,同时明确车辆产权。

6.在最后,58京牌建议消费者和经营多年、略有规模的京牌托管公司合作,这两点缺一不可。因为经过多年的经营,有较强的风险规避和服务能力,并且价格和合同中不会给买卖双方埋雷。希望您有京牌租赁需求时,可以想到58京牌,我们将以诚挚的热情为您提供满意的服务!

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