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ECE R10 : CEM automobile et marquage E

Guide, CEM automobile

La compatibilité électromagnétique d'un véhicule routier ne se traite pas comme celle d'un appareil de bureau. Un automobile concentre des dizaines de calculateurs, des moteurs de puissance, un allumage, un réseau de capteurs et, de plus en plus, des organes de traction électrique haute tension, le tout a quelques centimetres d'antennes radio et de récepteurs sensibles. Le règlement UNECE R10, dit ECE R10, est le cadre qui encadre cette CEM pour la réception par type des véhicules et de leurs sous-ensembles électriques et électroniques. Ce guide décrit son champ d'application, la différence entre la marque E et le marquage CE, la suite d'essais d'émission et d'immunité, les normes CISPR et ISO appelées, le cas particulier des véhicules rechargeables, et la frontière avec la directive CEM 2014/30/UE.

Le règlement n10 de la Commission économique des Nations unies pour l'Europe traite un objectif unique : garantir que les véhicules et leurs organes électroniques restent électromagnétiquement compatibles. Cela recouvre deux exigences miroir, exactement comme en CEM générale. D'une part le véhicule ne doit pas émettre de perturbations susceptibles de dégrader la réception radio et télé a bord ou a proximité, ni de gêner d'autres équipements. D'autre part le véhicule et ses systèmes doivent rester immunises face aux champs et perturbations rencontres en usage, qu'il s'agisse d'un émetteur radio puissant, d'une décharge électrostatique ou d'un transitoire sur le réseau de bord.

L'ECE R10 est un règlement adopté dans le cadre de l'accord de 1958 de la CEE-ONU, qui organise une réception par type mutuellement reconnue entre les parties contractantes. Au sein de l'Union européenne, il est rendu obligatoire par le règlement Regulation (EU) 2018/858 sur la réception et la surveillance du marché des véhicules a moteur, qui liste l'ECE R10 parmi les actes réglementaires applicables. Un constructeur ne fait donc pas de déclaration CE pour la CEM d'un véhicule : il obtient une réception par type, matérialisée par une marque E.

C'est la source de confusion la plus frequente. Trois marquages distincts coexistent dans le monde automobile européen, et ils ne signifient pas la même chose.

MarqueFormeSignificationCadre
marque E (majuscule)lettre E + numéro de pays dans un cercleréception par type accordée selon un règlement UNECEAccord de 1958, règlement (UE) 2018/858
marque e (minuscule)lettre e + numéro dans un rectangleréception par type UE/CE au titre des directives de l'Uniondirectives et règlements-cadres de l'Union
marquage CElogo CEconformité par autodéclaration aux directives Nouvelle Approchedirective CEM 2014/30/UE, entre autres

Pour la CEM d'un véhicule ou d'un ESA réceptionné au titre de l'ECE R10, c'est la marque E majuscule, dans un cercle, qui est apposée. Le numéro a l'intérieur du cercle identifie le pays de l'autorité qui a délivré la réception (par exemple E2 pour la France, E1 pour l'Allemagne). Un numéro de réception complet est appose a cote. La marque e minuscule dans un rectangle est, a l'inverse, la marque UE/CE utilisée au titre des directives de l'Union, et non de l'ECE R10.

Le point a retenir : un véhicule routier ne porte pas de marquage CE pour sa CEM. La directive CEM 2014/30/UE exclut de son champ les équipements déjà couverts par une législation de réception par type. Confondre les deux marquages, ou apposer un marquage CE la ou une marque E est requise, est une erreur de conformité caracterisee.

L'ECE R10 vise deux objets distincts mais lies.

Le règlement couvre les véhicules des catégories L (deux et trois roues, quadricycles), M (transport de personnes), N (transport de marchandises), O (remorques) et T (tracteurs agricoles), des lors qu'ils comportent des systèmes électriques ou électroniques. La réception porte sur le véhicule complet, teste dans une configuration représentative, moteur en marche et systèmes actifs.

Un ESA, electrical/electronic sub-assembly, est un sous-ensemble électrique ou électronique destine a équiper un véhicule. A la demande du fabricant, un ESA peut être réceptionné séparément et porter sa propre marque E. Un calculateur de gestion moteur, un bloc d'éclairage a LED, un onduleur de traction, un chargeur embarque ou un module d'info-divertissement sont autant d'ESA. Une fois réceptionné, l'ESA peut être intégré dans un véhicule sans nouvel essai CEM de ce sous-ensemble, ce qui simplifie la chaîne d'approvisionnement.

Le règlement distingue par ailleurs les ESA selon qu'ils participent ou non a des fonctions liées a la sécurité, ce qui conditionne les critères de fonctionnement appliques pendant les essais d'immunité.

Les essais d'émission vérifient que le véhicule ou l'ESA ne perturbe pas les récepteurs radio. Ils se divisent selon deux distinctions fondamentales : large bande contre bande étroite, et émission rayonnée contre émission conduite.

  • Emissions large bande : perturbations apparaissant sur une large plage de fréquences, typiquement produites par des phénomènes impulsionnels comme l'allumage ou la commutation. Au niveau véhicule, elles sont évaluées selon CISPR 12 (perturbations rayonnées vers l'extérieur du véhicule).
  • Emissions bande étroite : perturbations concentrées sur des fréquences précises, typiques des oscillateurs, microcontrôleurs et convertisseurs a decoupage. La protection des récepteurs embarques s'appuie sur CISPR 25, qui fixe limites et méthodes pour les émissions rayonnées et conduites des composants et modules, mesurées aux accès et a proximité des antennes de bord.

Au niveau ESA, CISPR 25 est la référence centrale : elle définit les classes de sévérité (de 1 a 5), les bancs de mesure (LISN, antennes, cellules), et les limites pour la protection des récepteurs allant de la bande PO/GO jusqu'aux bandes hautes. Le constructeur choisit la classe en fonction du niveau de protection visée pour les récepteurs du véhicule.

AspectNiveau véhiculeNiveau ESA
Emission rayonnée vers l'extérieurCISPR 12sans objet
Protection des récepteurs de bordCISPR 25CISPR 25
Large bande et bande étroiteles deux évaluéesles deux évaluées
Emission conduiteréseau de bordLISN sur lignes d'alimentation

L'immunité est le pendant de l'émission : le véhicule doit continuer a fonctionner correctement dans un environnement perturbe. L'ECE R10 organise ces essais autour de trois familles de normes ISO.

Au niveau véhicule, l'exposition a des champs électromagnétiques rayonnes suit la série ISO 11451. Le véhicule complet est place devant une ou plusieurs antennes et soumis a des champs sur une large plage de fréquences, a des niveaux représentatifs des émetteurs rencontres en usage (stations de radiodiffusion, radars, téléphonie). Au niveau composant, la série ISO 11452 définit les méthodes en banc : antenne, cellule TEM, ligne de couplage (stripline), injection de courant en boucle (BCI). Ces essais reproduisent l'exposition d'un ESA isole a des champs RF.

Le réseau de bord automobile est un environnement électriquement agressif : coupures de charge inductive, démarrages, microcoupures. La norme ISO 7637 définit les impulsions transitoires de référence (impulsions 1, 2a, 2b, 3a, 3b, et la coupure de charge dite load dump) injectées sur les lignes d'alimentation, et les critères de fonctionnement associes. C'est l'équivalent automobile, mais beaucoup plus sévère, des essais de transitoires rapides et de surtension de la CEM générale.

L'immunité aux décharges électrostatiques (ESD) est également traitée, généralement par renvoi a ISO 10605, qui adapte la méthode ESD aux spécificités automobiles (modèles de corps humain, manipulation des modules en montage et en service). Les critères de fonctionnement distinguent les fonctions liées a la sécurité des fonctions de confort.

L'électrification a ajoute une dimension a l'ECE R10. Lorsqu'un véhicule a batterie rechargeable est connecte au réseau électrique en mode de charge (le mode REESS charging coupled to the power grid), il se comporte comme un équipement raccorde au réseau et doit être évalué comme tel. Le règlement ajoute alors :

  • des prescriptions d'émission conduite sur les accès de charge alternatif et continu, pour ne pas polluer le réseau et l'installation domestique ;
  • des essais d'émission de courants harmoniques, alignes sur la logique de la CEI 61000-3-2 ;
  • des essais de fluctuations de tension et papillotement (flicker), alignes sur la CEI 61000-3-3.

Ces prescriptions ne s'appliquent que dans le mode de charge connecte. En roulage, le véhicule retombe sous les essais d'émission et d'immunité classiques. Le chargeur embarque est ici l'organe critique, et il est souvent réceptionné comme ESA distinct. Pour la chaîne de charge côté infrastructure, voir le guide IEC 61851, ISO 15118 et OCPP.

La démarche de réception par type CEM suit une séquence relativement stable, que le demandeur travaille avec un service technique et une autorité de réception.

  1. Determiner le périmètre. Identifier s'il s'agit d'une réception véhicule, d'une réception ESA, ou des deux, et recenser tous les systèmes électriques et électroniques concernes.
  2. Choisir les classes et niveaux. Fixer la classe CISPR 25 visée, les niveaux de champ ISO 11451/11452 et les impulsions ISO 7637 applicables, en fonction des fonctions liées a la sécurité.
  3. Etablir le plan d'essais. Lister les essais d'émission et d'immunité, les modes de fonctionnement testes, les critères de performance par fonction. Voir le modèle de plan d'essais.
  4. Realiser les essais. En laboratoire accrédité et, pour le véhicule complet, dans une installation capable d'accueillir le véhicule (chambre semi-anechoique de grande taille).
  5. Constituer le dossier. Rapports d'essais, descriptifs techniques, schémas, liste des ESA et de leurs receptions. Voir le contenu du dossier technique.
  6. Deposer la demande. Aupres de l'autorité de réception, qui instruit le dossier et délivre le certificat de réception.
  7. Apposer la marque E. Sur le véhicule ou l'ESA, avec le numéro de réception, et assurer la conformité de la production (CoP).

Difference avec la voie CE de la directive 2014/30

Section intitulée « Difference avec la voie CE de la directive 2014/30 »

La frontière entre l'ECE R10 et la directive CEM Directive 2014/30/EU est nette mais mérite d'être explicitée, car les deux régimes traitent la même physique avec des logiques juridiques opposees.

CritereECE R10 (marque E)Directive CEM 2014/30 (marquage CE)
Objetvéhicules et ESA automobilesappareils et installations fixes en général
Logiqueréception par type avant mise sur le marchéautodéclaration (module A)
Tiersautorité de réception et service techniqueaucun organisme notifié en règle générale
Normes d'essaiCISPR 12, CISPR 25, ISO 11451/11452, ISO 7637séries EN 55032/55035 et EN 61000
Marquagemarque E + numéromarquage CE
Reconnaissanceparties a l'accord de 1958marché intérieur de l'Union

La directive CEM exclut de son champ les véhicules a moteur et leurs remorques déjà couverts par la législation de réception. Concrètement, un module électronique destine a équiper un véhicule ne relève pas du marquage CE au titre de la directive CEM : il suit la voie ECE R10. En revanche, le même circuit vendu comme produit autonome hors contexte véhicule (par exemple un appareil de mesure de laboratoire) relèvera de la directive CEM avec marquage CE. Pour la comparaison plus large entre approche européenne et américaine, voir CE contre FCC pour la CEM.

Place dans l'écosystème réglementaire automobile

Section intitulée « Place dans l'écosystème réglementaire automobile »

L'ECE R10 n'est qu'une pièce du dispositif de réception. Il s'articule avec d'autres exigences que le constructeur traite en parallele.

  • La sécurité fonctionnelle est couverte par l'ISO 26262, distincte de la CEM mais liée : une perturbation CEM peut déclencher un événement de sécurité, donc l'analyse de sûreté tient compte de l'immunité. Voir ISO 26262, sécurité fonctionnelle automobile.
  • La qualité des composants suit les référentiels AEC-Q100 et associes pour les semi-conducteurs automobiles. Voir AEC-Q100 et Q101.
  • La defense et le militaire appliquent un cadre CEM séparé, beaucoup plus sévère, décrit dans le guide MIL-STD-461 et 464, utile pour les véhicules a usage militaire.
PiegeConsequenceBonne pratique
Apposer un marquage CE pour la CEM d'un véhiculenon-conformité : c'est la marque E qui s'appliqueapposer la marque E avec numéro de réception
Confondre la marque E (cercle, UNECE) et la marque e (rectangle, UE)marquage incorrectvérifier la forme et le cadre exact requis
Oublier les essais lies a la charge sur un VEdossier incomplet pour le mode connecte au réseauinclure émission conduite, harmoniques et flicker
Sous-classer en CISPR 25récepteurs de bord perturbés en sériechoisir la classe selon la protection réelle visée
Negliger les critères de fonctionnement par fonctionimmunité mal évaluée pour les fonctions de sécuritédéfinir les critères fonction par fonction
Croire qu'un ESA réceptionné dispense le véhiculele véhicule complet reste a recevoirrecevoir véhicule et ESA selon le périmètre
Ignorer la conformité de production (CoP)réception remise en cause après auditmaintenir un plan CoP documente

Sources & références

  1. UN Regulation No. 10, uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to electromagnetic compatibility , UNECE unece.org/transport/documents/2021/03/standards/un-regulation-no-10
  2. Agreement concerning the adoption of harmonized technical UN Regulations (1958 Agreement) , UNECE unece.org/transport/vehicle-regulations
  3. Regulation (EU) 2018/858 on the approval and market surveillance of motor vehicles , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/eli/reg/2018/858/oj
  4. CISPR 25, radio disturbance characteristics for the protection of receivers used on board vehicles , IEC webstore.iec.ch/publication/67889
  5. CISPR 12, vehicles, boats and internal combustion engines, radio disturbance characteristics , IEC webstore.iec.ch/publication/61031
  6. ISO 11452, road vehicles, component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy , ISO www.iso.org/standard/74103.html
  7. ISO 7637, road vehicles, electrical disturbances from conduction and coupling , ISO www.iso.org/standard/50925.html
  8. Directive 2014/30/EU on electromagnetic compatibility , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/eli/dir/2014/30/oj