中日汽車組合開關標準的對比分析

李建文，王翠東，陳金鶴，俞妍，徐正飛

(1.中國人民解放軍軍事交通學院汽車工程系，天津 300161；2.浙江省瑞安市質量技術監督檢測院，浙江瑞安 325200)

中日汽車組合開關標準的對比分析

李建文1，王翠東1，陳金鶴2，俞妍1，徐正飛1

(1.中國人民解放軍軍事交通學院汽車工程系，天津 300161；2.浙江省瑞安市質量技術監督檢測院，浙江瑞安 325200)

針對市場對高性能組合開關的需求以及組合開關測試方法的發展趨勢，從汽車組合開關試驗中的環境適應性、動作特性、電接觸性能、強度、耐久性5個指標，對比分析了中日兩國標準在測試項目和測試方法方面的異同之處，指出我國汽車組合開關標準的發展現狀和存在的不足，并提出改進建議，為進一步修訂汽車組合開關試驗方法和標準提供參考。

組合開關; 對比分析; 試驗方法; 標準

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年來，經過國內生產企業的努力開發，汽車組合開關品種已達到幾百個類別，覆蓋了各類國產或合資汽車；技術水平也從單個開關組合發展到現在的功能模塊組合；新品開發周期大大縮短，與發達國家的差距已不是很明顯。汽車開關作為汽車的重要零部件，關系著汽車電子部件和車載電器的正常運行。除了需實現通斷控制功能外，其穩定性也尤為關鍵，因此，在組合開關功能不斷擴展的今天，其可靠性仍然是一個最為重要的指標。但近年來消費者對開關產品的要求，已經不僅僅是滿足一定的使用功能，操作過程中的手感也成為評價開關性能的一項重要指標。組合開關功能的增加和變化也對組合開關的測試方法提出了更多新的要求，首先，隨著汽車開關技術和檢測技術的快速發展，汽車開關檢測方法將向電子化和系統化方向發展，汽車電子部件的檢測需要用針對性的電氣檢測系統來檢測其各方面的指標，不同開關的檢測系統將越來越集成化和統一化，并結合機電一體化來提高其技術水平。同時，隨著傳感器、計算機技術與檢測技術的結合，汽車開關測試方法將越來越數字化和智能化，這將極大地提高汽車開關測試的效率和保證汽車開關新產品的可靠性。此外，針對組合開關的人性化設計，如對開關操作性能的測試方法，則處于由主觀定性評價向客觀定量評價發展的過程。最后，為了便于對于汽車零部件的生產和測試的管理，汽車開關的測試也在向標準化方向發展。

我國組合開關行業標準已經實行 18 年之久，其缺陷越來越明顯，在一定程度上制約了組合開關質量的進一步提高。因此，及時對現有的測試項目進行完善，對組合開關的檢查方法進行改進，有助于人們深入了解組合開關在實際使用中各種現象的本質及其規律，有助于探討、解決存在的問題并驗證解決問題的效果與程度，是推動汽車組合開關技術進步的一種重要的方法，也是保證產品性能、提高產品質量和市場競爭力的重要手段[1-2]。

1 中日汽車組合開關標準情況介紹[3-4]

我國現行汽車組合開關為1996年實施的QC-T 218-1996《汽車用轉向管柱上組合開關技術條件》，日本行業標準為1988年修訂的JIS D1605-1988《汽車轉向信號燈開關性能》，文中主要從兩國標準的試驗項目和試驗方法兩個方面進行對比分析。

QC-T 218-1996《汽車用轉向管柱上組合開關技術條件》是針對汽車行業標準ZB/T T36014-90《汽車用轉向管柱上組合開關技術條件》進行的修訂，以日本標準JIS D1605-1988《汽車用轉向信號開關的性能》及JISD1601-1990《汽車部件振動試驗方法》為主要參照對象。該標準規定了汽車用轉向管柱上組合開關的技術要求、檢驗規則和試驗方法等，適用于安裝在汽車轉向管柱上的組合開關。

JIS D1605-1988《汽車用轉向信號開關的性能》是由日本工業標準調查會于1988年3月1日發布的，以美國標準SAE J 589《Turn Signal Switch》為主要參照對象。該標準規定了汽車轉向信號燈開關的技術要求、檢驗規則和試驗方法，適用于安裝在汽車(不包括兩輪摩托車)上的轉向信號燈開關。

2 中日汽車組合開關標準的評價項目對比[3-5]

對于汽車組合開關的具體性能要求，當前國際上尚無統一的標準。各國均從各自的實際需求出發，制定本國標準。相比較而言，在現行的各國組合開關相關標準中，日本的行業標準對組合開關的性能要求更為全面、具體。經查閱相關標準，現行標準中對組合開關的性能要求主要包括：環境適應性、動作特性、電接觸性能、強度、耐久性和自動回位機構?，F將我國的行業標準QC-T 218-1996與日本的JIS D1605-1988標準內容進行對比，見表1。

環境適應性包括開關耐熱、耐寒、耐振、耐沖擊以及防水、防油的能力。我國和日本的行業標準都要求組合開關在出廠前，進行耐溫性、耐濕熱性和耐振動性的檢測。在標準中對具體的測試指標和方法都有明確的規定。其中，我國標準還要求對開關的耐鹽霧性進行測試。

開關的動作特性是指開關的擋位、轉換力和速度特性。我國現行標準將組合開關自動回位機構的速度特性和抗干擾特性劃歸開關動作特性的檢測內容，日本標準中則將換擋的角度及開關的操作力感作為動作特性的檢測內容。

電接觸性能的主要檢測指標是觸點的電壓降和絕緣電阻。觸點電壓降是指組合開關在通以額定電流時，跨越觸點兩端的電壓降。絕緣電阻是指各開關開路觸點間和載流元件與其他金屬零件間的絕緣電阻。其中我國標準對濕熱狀態下的絕緣電阻也作出了規定。

對于組合開關的強度，我國現行標準制定了操作桿強度的檢測指標和試驗方法，日本行業標準則還對開關的安裝和連接強度做了具體的規定和試驗方法。

耐久性是指組合開關的工作壽命。我國和日本的行業標準都對組合開關耐久性的檢測和評價方法進行了明確的規定，其中日本標準更為精確、具體。

自動回位機構是安裝在開關內的機構，其作用是轉向燈開關的扳柄在左(L)或右(R)擋位的狀態下，轉向盤從左轉或右轉位置返回到原位時，使扳柄自動回位到中間(N)擋位。我國現行標準將自動回位機構的檢測內容分散到其他的項目中；而日本的行業標準則將自動回位機構單獨作為一項測試標準，并對測試方法進行了詳細的規定。

3 中日汽車組合開關標準的評價內容對比分析

3.1 環境適應性的檢測及其方法的對比分析

(1)中日行業標準中均把開關的耐振動性作為重要的環境適應性指標，并制訂了相應的測試方法。其中日本的耐振動性試驗按照《汽車部件振動試驗方法》JIS D1601的第四部分規定的方法進行，中國則對耐振動性的測試方法及測試流程進行了詳細的規定。我國現行標準規定振動試驗分為掃頻振動試驗和定頻振動試驗兩個部分，根據掃頻振動試驗中是否出現共振頻率進行相應的定頻振動試驗。相比之下，日本行業標準與其他相關法規具備更好的兼容性，而我國現行標準則更具針對性，更有利于標準的實施。

(2)中日行業標準對組合開關耐溫性的測試方法和測試條件的規定基本相同。耐溫性試驗主要包括低溫工作試驗、高溫工作試驗和溫度變化試驗。低溫工作試驗中，我國標準要求開關在(-40±3) ℃的恒溫條件下正常工作，而日本行業標準規定的最低溫度只有-30 ℃，但要求開關在測試過程中溫度變化至-20 ℃。高溫工作試驗，我國標準要求開關在(65±2) ℃的恒溫條件下正常工作，而日本行業標準規定的最高溫度達80 ℃，但要求開關在測試過程中溫度變化至60 ℃。溫度變化試驗中，我國標準要求的溫度變化范圍為-40～65 ℃，而日本行業標準規定的溫度變化范圍為-30～80 ℃。由此可見，我國現行標準對開關的高低溫可靠性要求比較嚴格，而日本行業標準則更加強調開關對高低溫環境的適應性能。

(3)對于組合開關的耐鹽霧性測試，日本行業標準并沒有要求。而我國行業標準規定了耐鹽霧性的試驗方法，并對耐鹽霧試驗后開關的擋位和絕緣電阻進行規定。相比之下，我國現行標準對開關的環境適應性要求更加嚴格。

3.2 動作特性的檢測及其方法的對比分析

(1)對組合開關的擋位檢查。我國標準只對開關的質量進行描述，并沒有給出具體評價指標，因此開關的質量主要依靠檢測開關的個人進行把握，該標準在執行過程中受人為因素的影響較大。日本標準則對換擋的位移進行規定，有利于避免換擋時的誤操作。

(2)對換擋力的檢測。對比我國標準，日本標準雖然規定了換擋力的范圍，但沒有對不同使用環境下的組合開關的換擋力范圍進行進一步劃分，這在一定程度上弱化了該標準的實用性。

(3)力感作為評價開關性能的一個重要指標，我國標準中并沒有要求，日本標準雖然提出相關測試項目，但其評價方法目前還停留在以專業人員的手感為基準的階段，是依靠專家經驗衡量開關質量的評價方法。這種方法雖然在一定程度上可以判斷組合開關的質量，但主觀性較強，而且專家只能給出是好還是壞的評價結果，是一個模糊的、定性的評價，很難用準確的數字表示出評價結果，也就無法更深刻地揭示其背后的主要影響因素。這在很大程度上制約了組合開關質量的提高。

(4)對換擋角度的檢測，日本標準對換擋角度及其測量方法都進行了規定，見圖1。而我國標準只在換擋力的測量標準中對換擋角度進行描述?？梢?，日本標準對組合開關動作特性的評價更加詳細、具體。

3.3 強度檢測及其方法的對比分析

(1)對操作桿強度的檢測方法為：在距桿端10 mm處施加49 N的力(日本標準規定為50 N)如圖1，歷時1 min，我國標準要求操作桿不得發生彎曲和內部結構的破壞，而日本標準要求桿的變形不得超過10 mm。在該項目上，日本的標準可操作性更強，但該測試方法并沒有對不同尺寸的操作桿的形變量進行進一步規定，在這一點上，我國標準的適應性更好。

(2)日本行業標準中對組合開關的強度要求還包括組合開關的安裝和連接強度，而我國標準中并沒有相關規定，這也反映了兩國標準設計理念的區別：我國標準針對性強，更注重部件的可靠性；而日本標準則強調實用性，更注重系統的可靠性。

3.4 電接觸性能檢測及其方法的對比分析

電接觸性能的主要檢測指標是觸點的電壓降和絕緣電阻。我國標準主要參考日本行業標準進行制訂，但進一步規定了絕緣電阻在濕熱狀態下的性能，可見我國標準對組合開關的電接觸性能在惡劣環境下的可靠性要求更高。

3.5 自動回位機構的檢測及其方法的對比分析

我國現行標準將自動回位機構的檢測內容分散到其他項目中，在組合開關的動作特性檢測過程中對自動回位機構的速度特性和抗干擾特性進行檢測，而且在耐久性項目中也包括對自動回位機構的功能檢測；而日本的行業標準則將自動回位機構單獨作為一項測試項目，并對測試方法進行了詳細的規定。我國的標準使得組合開關的總體測試流程更加簡便，更具操作性，卻弱化了自動回位機構的重要性；日本的標準則強調自動回位機構的可靠性，有利于提高汽車的安全性能。

4 結論

通過上述對中日兩國標準有關汽車組合開關性能評價標準及相應試驗方法的對比 ,可以得出以下結論：

(1)日本行業標準對組合開關的檢測及其方法規定得詳細而具體，而我國標準參數取值相對比較靈活，部分項目僅對指標進行定性的描述，比如強度測試。因此，我國標準能適應不同的實際情況，但為了提高測試方法的可操作性，我國標準可以借鑒國外經驗，對標準進行更細致的規定。

(2)由于設計理念的差別，我國標準針對性強，更注重部件的可靠性，對組合開關的整個測試流程都給出了詳細的規定；而日本標準則強調系統的可靠性和標準的兼容性，對于重要的測試內容單獨制訂一套測試方法，而對于普通內容的測試則參考其他標準規定的方法實施。我國在新標準的制訂過程中可參考日本的做法，立足整個標準體系，避免新標準內容的重復性。

(3)目前，在汽車組合開關力學性能的評價上，國際標準與我國行業標準仍處于初級研究階段，雖然提出了主觀、定性的評價方法，但其只能對組合開關的性能評價起到一定的引導作用，標準的可操作性不強，還需進一步探索進而制定出相關標準。

總而言之，我國汽車組合開關的試驗標準主要依據的是1996年修訂的QC-T 218-1996,它距今已有 18 年之久，雖然對組合開關的可靠性檢測方法進行了全面、具體的規定，但近年來消費者對開關產品的需求，己經不僅僅是滿足一定的使用功能，對汽車組合開關的性能提出了更高要求。因此，現行標準應做及時的修訂和補充。

【1】 申智明,高治明,朱俊.組合開關發展的方向[N].中國汽車報,2001-12-05.

【2】 蘇醒.嵌入式汽車開關性能檢測系統研究[D].天津:天津理工大學,2013:1-2.

【3】 全國汽車標準化技術委員會.QC/T 218-1996汽車用轉向管柱上組合開關技術條件[S].天津：中國汽車技術研究中心汽車標準化研究所,1996.

【4】 JIS D1605-1988汽車用轉向信號開關的性能[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，研究方向為汽車電子測控技術。E-mail：jianwen_li@sina.com。