中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆

收稿日期：2023年2月15日；录用日期：2023年3月15日；发布日期：2023年3月27日

摘要

本文依据国六法规和工程经验对PVE测试进行了简介，重点研究了测试过程中可能导致测试失败或测试结果不符合法规要求的风险点，助力企业更好地开展PVE测试以及规避合规问题。

关键词

PVE，合规，风险

Research on PVE Test Compliance Risk

Jinlong Qin, Lei Chen, Ming Liu, Zhihui Zhang, Jun Hu, Hualong Xu

China Automotive Engineering Research Institute Co., Ltd., Chongqing

Received: Feb. 15^th, 2023; accepted: Mar. 15^th, 2023; published: Mar. 27^th, 2023

ABSTRACT

This article introduces the PVE test based on the National VI regulations and engineering experience, and focuses on the risk points during the test process that may cause the test to fail or the test results not meet the requirements of the regulations, so as to help companies better carry out PVE tests and avoid compliance issues.

Keywords:PVE, Compliance, Risk

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1. 引言

中国第六阶段轻型汽车污染物排放标准(简称国六)已于2020年7月1日在全国范围内实施 [1] ，与中国第五阶段相比，国六对于OBD系统的诊断项目、要求、条件等各方面进行了不同程度的细化和加严，国五阶段的测试方法已不足以适用国六OBD系统，因此，国六新增了量产车辆评估测试(简称PVE)来保证OBD系统的生产一致性，PVE测试总体分为三大部分，分别是标准化测试(简称J1)、监测要求验证(简称J2)和在用监测性能验证(简称J3) [2] ，其测试流程如图1所示，企业须在规定的时间段内完成相关测试并将报告上传到环保公开系统。由于PVE测试属于企业自查类试验，企业对于标准的理解欠缺或测试方法的不明确可能会导致测试结果不合规的情况，而目前对于PVE的研究主要集中在J2测试方法上，通过研究故障监控原理、诊断机制或开发更有效的测试方法来缩短测试周期 [3] ，而对PVE测试中的合规风险研究较少，因此，本文基于法规以及工程经验对PVE测试过程中的合规风险进行研究，助力企业保证测试的完整性和合规性。

图1. PVE测试流程

2. 标准化测试合规风险研究

标准化测试(简称J1测试)的目的是验证车辆的底层协议是否满足法规要求，分为静态测试和动态测试 [4] 。静态测试为J1699型式核准测试中第5章至第9章的内容，动态测试为第10章至第11章的内容。

静态测试验证车辆与SAE J1699-3扫描工具之间的通讯，根据扫描工具测试程序上的一系列指令对车辆进行操作，观察车辆OBD系统能否做出正确的应答。测试过程中需注意车辆类型、发动机类型、动力总成类型以及ECU数量的选择，软件会根据输入的基本信息来选择测试程序，避免因输入信息错误而导致测试结果误判。测试程序主要分为四部分，分别为检查通讯协议、检查故障诊断和MIL激活规则、检查故障自然清除规则、检查CARB循环清除永久故障码规则，具体流程如图2所示。

图2. J1测试流程

动态测试验证OBD系统在用监测性能(简称IUPR)的分子和分母能否正常增加，主要流程分为四部分，分别为检查就绪状态、读取当前IUPR信息、运行CARB循环、运行特殊工况。由于各监控项分子增加条件有所差异，例如蒸发系统分子分母的增加需要车辆冷启动、配备DMTL泵的燃油蒸发系统需要在车辆下电状态下才进行诊断，因此，部分监控项分子未能在一个驾驶循环内完成增加，此时可以暂时中止动态测试程序，待运行特殊工况后该项分子增加了再执行动态测试程序。

图3. 清除DTC之后的监控状态

标准化测试存在因法规差异导致报错的情况。测试程序在对车辆所支持的监控以及其就绪状态进行检查时，支持某项监控则在对应的Bit位置1，反之置0，如图3所示。对于单一气体燃料车，国六法规对此类车型不要求做燃油蒸发系统诊断，而美标无此项要求，由于扫描工具是基于美标而设置的测试程序，因此在对国六此类车型进行标准化测试时，扫描工具会因车辆不支持燃油蒸发系统监控而报错，导致输出的测试报告中出现失败项。对于汽油车颗粒物过滤器监控，美标对此项也无要求，因此扫描工具测试程序中对该项Bit位默认置0，而汽油车颗粒物过滤器监控是国六法规新增的监控项，因此支持颗粒物过滤器监控的国六汽油车该项Bit位会置1，同样会导致测试程序报错。上述两种情况是由于法规之间的差异而导致的，因此出现失败项是允许的，但需在提交报告的同时上传一份情况说明，制造商应实事求是反映车辆支持的监控项以及就绪状态，不可通过修改车辆软件的方式让测试程序通过。

3. 监测要求验证合规风险研究

监测要求验证(简称J2测试)主要对量产车辆OBD系统进行全面评估，验证车辆是否能正确监测到故障 [5] 。OBD系统通常有300到500个故障，不同标定系统的控制策略也存在差异，因此J2测试是PVE测试中工作量最大、内容最繁杂的部分，其测试难点主要集中在故障植入方法上 [6] 。

故障植入会依据每个故障码的使能条件来选取合适的方法进行，这些条件包括电压、电流、电阻、冷却液温度等等，只有全部满足才能成功植入故障，整个过程同时也是检验OBD系统监测的排放控制系统信息内容是否正确，正确植入确认故障后，还需观察仪表盘MIL灯是否被激活，当前也不可存在与目标故障码无关的故障，常用故障植入方法如表1所示。

表1. 故障植入方法

国六法规规定PVE测试只能通过硬件手段来植入故障，不可通过修改软件的方法来验证故障码，车辆的软件标定识别码(CALID)和软件标定验证码(CVN)在整个PVE测试需严格保持一致。对于危及人身安全的、在OBD型式认证试验中已演示的和排放中性的故障码可以申请豁免，PVE测试不要求验证不点亮MIL灯的故障，因此，PVE J2测试整体大约有40%的故障可以免于验证 [3] 。

J2测试文件需包含OBD系统8个模块的服务信息 [3] ，如表2所示。由于部分OBD系统不会在车辆运行中存储永久故障码，因此测试文件的保存应在未决故障码或确认故障码报出后，在下一个驾驶循环开始前的上电状态保存测试文件，可以存储完整的测试结果。在测试过程中，故障预处理循环与验证循环应连续，驾驶循环与点火计数一一对应，即测试文件中点火计数应连续。

表2. 模块服务信息

故障码的消除需要车辆运行过程中达到对应故障的监测条件才能完全消除故障，PVE测试没有严格要求对每个故障码进行消除循环并保存测试文件，因此可以采用MODE4服务清除未决故障码和确认故障码，不影响下一个故障码的验证，但是需要在有IUPR要求和无IUPR要求的诊断项中各挑选一个进行永久故障码的消除 [2] ，验证无故障条件下永久故障码的清除是否符合GB 18352.6-2016附录J.3.2.5的要求，并记录相关测量文件。

永久故障码的消除方式分别为自然消除和CARB循环消除，需挑选的两个故障码进行两种方式的消除验证并保存测量文件，故障码的选取也应符合要求，有IUPR要求的故障码如表3所示，无IUPR要求的故障选择合理性或开短路故障即可。自然消除下按照植入故障的工况驾驶车辆，在当前驾驶循环结束后，车辆上电观察故障码是否消除，连续进行三个驾驶循环即可消除永久故障码 [7] 。CARB循环消除需要利用MODE4服务主动清除未决故障码和确认故障码，然后按照植入故障的工况驾驶车辆并满足通用分母增加规则，当前驾驶循环结束后，车辆下一次点火之前观察永久故障码是否清除。

表3. 有IUPR要求的故障码

4. 在用监测性能验证合规风险研究

在用监测性能验证(简称J3测试)主要验证车辆在实际使用中IUPR是否满足最低要求，以保证车辆在全生命周期内OBD系统能持续监测车辆状态 [8] 。

J3测试车辆的挑选应符合相应的条件：1) 汽车应至少已经使用了6个月或15,000 km，且不超过160,000 km。2) 车辆有定期维护证明且无大修。3) 汽车应无滥用迹象(如超速、超载、误加油或其他滥用)或存在其他可能影响排放性能的现象(如非法改动)。4) 车辆应该未存储故障代码。5) 分母计数器数值和IUPR率应满足对应要求，如表4所示。6) 同一车型至少收集15辆车的在用监测数据，对于年销量少于5000辆的车型，车辆收集数量可少于15台 [2] 。

表4. 分母计数器与IUPR要求

J3测试难点在于挑选完全符合要求的车辆，由于驾驶员的不确定性，各监测项的诊断频率大相径庭，特别是蒸发系统监控，因其需要车辆冷启动才进入诊断，因此在实际使用过程中诊断机会不多，导致其分母与IUPR率在量产后12个月内不易满足最小IUPR要求，制造商应充分考虑诊断策略和诊断条件的合理性，抽样时也应尽量选择里程数高和使用时间长的车辆。对于年销量少于5000辆的车型，应提供年销量证明材料，可按对应比例确定收集车辆的数量，但不可低于3台。

5. 合规风险点

1) 标准化测试时，车辆信息应输入无误，避免因测试程序不匹配而导致测试失败。

2) 标准化测试严格按照程序指令进行，程序每一步完成后都会进行数据采集和校验，对应操作完成后再进行下一步，避免人为因素导致结果误判。

3) 允许因法规差异而导致的标准化测试失败项，不可通过修改测量软件的方式消除失败项，在提交报告的同时，需上传一份情况说明。

4) 进行故障码验证时，只有诊断策略或阈值相近的故障码才可以同时报出，不可出现无关故障，否则，OBD系统将会视为不稳定。

5) 不可采用修改标定的方式来进行故障码验证，CALID和CVN在整个PVE测试过程中需严格保持一致。

6) 进行故障码验证时，保存文件的时机应在下一次启动前，点火计数应连续。

7) 需挑选有IUPR要求和无IUPR要求的故障码进行消除循环验证并保存测试文件，有、无IUPR要求的故障码应挑选正确。

8) 按要求挑选在用车辆，不能低于3辆，采集数据中存在的问题应体现在报告中。

6. 总结

基于法规和工程经验，对PVE测试过程中的合规风险进行了研究，总结出8条风险点，由于PVE测试并非强制检验项目，合规风险也并非由专业的检测机构来把控，企业需自行承担风险，对PVE测试也应该引起足够重视，可根据风险点规范化PVE自查试验，保证测试的完整性和合规性，并做好备案工作，以备环保部门抽查。

文章引用

秦金龙,陈 磊,刘 明,张志辉,胡 君,徐划龙. PVE测试合规风险研究
Research on PVE Test Compliance Risk[J]. 仪器与设备, 2023, 11(01): 79-85. https://doi.org/10.12677/IaE.2023.111011

参考文献