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汽車(chē)電磁兼容(EMC)問(wèn)題的研究(二)

日期:2025-04-29 22:31
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摘要:4、電磁敏感設(shè)備因遭受電磁干擾而可能偏離其正常工作狀態(tài)的電子、電器裝置就是電磁敏感設(shè)備。在汽車(chē)電控系統(tǒng)中,基于數(shù)字電路的控制系統(tǒng)已逐漸替代了早期由機(jī)電或模擬設(shè)備完成的許多功能。但由于半導(dǎo)體邏輯器件對(duì)電磁干擾的敏感度較高,加之汽車(chē)線(xiàn)束與某些高場(chǎng)強(qiáng)頻段的波長(zhǎng)可以比擬,使得大量車(chē)載電子、電器零部件同時(shí)也成為了電磁敏感設(shè)備 。 如以弱電信號(hào)為控制依據(jù)的各種氧傳感器、防爆震傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī) ECU、車(chē)身控制模塊(BCM)、ABS輪速傳感器、CAN總線(xiàn)等,常常是多個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)軟件控制復(fù)用到同一個(gè)硬件總線(xiàn)。一個(gè)隨機(jī)瞬態(tài)脈沖很可...
4、電磁敏感設(shè)備因遭受電磁干擾而可能偏離其正常工作狀態(tài)的電子、電器裝置就是電磁敏感設(shè)備。在汽車(chē)電控系統(tǒng)中,基于數(shù)字電路的控制系統(tǒng)已逐漸替代了早期由機(jī)電或模擬設(shè)備完成的許多功能。但由于半導(dǎo)體邏輯器件對(duì)電磁干擾的敏感度較高,加之汽車(chē)線(xiàn)束與某些高場(chǎng)強(qiáng)頻段的波長(zhǎng)可以比擬,使得大量車(chē)載電子、電器零部件同時(shí)也成為了電磁敏感設(shè)備 。
如以弱電信號(hào)為控制依據(jù)的各種氧傳感器、防爆震傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī) ECU、車(chē)身控制模塊(BCM)、ABS輪速傳感器、CAN總線(xiàn)等,常常是多個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)軟件控制復(fù)用到同一個(gè)硬件總線(xiàn)。一個(gè)隨機(jī)瞬態(tài)脈沖很可能就破壞了內(nèi)部時(shí)鐘晶振的時(shí)序、中斷或打亂了正被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以及程序的執(zhí)行狀態(tài)等,導(dǎo)致相關(guān)部件收到錯(cuò)誤信號(hào),使系統(tǒng)的控制功能失效。車(chē)載電器低電壓、大電流負(fù)載特性使其開(kāi)關(guān)過(guò)程在供電線(xiàn)路上會(huì)產(chǎn)生很多脈沖干擾,進(jìn)一步惡化汽車(chē)電氣系統(tǒng)的電磁環(huán)境。
盡管可以采取一些措施限制車(chē)內(nèi)電磁干擾源產(chǎn)生的干擾噪聲電平處于合理的范圍內(nèi),減少車(chē)輛對(duì)環(huán)境的電磁污染,但車(chē)輛內(nèi)部,特別是車(chē)輛外的電磁干擾是難以徹底消除的,無(wú)限制地加大干擾抑制措施會(huì)成倍地增加生產(chǎn)成本,在實(shí)際工程應(yīng)用中是不可行的。這就要求敏感設(shè)備應(yīng)具有一定的抵抗電磁干擾的能力,以保證其自身正常工作,達(dá)到車(chē)載設(shè)備相互共存、互不影響的狀態(tài)。根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的重要程度,各個(gè)汽車(chē)廠(chǎng)商對(duì)車(chē)載零部件抗擾度性能等級(jí)要求各不相同。對(duì)車(chē)載 DVD、音視頻系統(tǒng),要求至少為 C級(jí),對(duì)車(chē)身控制模塊(BCM)、發(fā)動(dòng)機(jī) ECU、ABS、CAN 總線(xiàn)等則為*上等別 A 級(jí)的要求。一般而言,至少都是 C級(jí)或以上。
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EMC試驗(yàn)
四、 汽車(chē)電磁兼容性能的評(píng)價(jià)新車(chē)型開(kāi)發(fā)時(shí),其電磁兼容性能究竟怎樣,能否滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的要求,需要進(jìn)行評(píng)價(jià)。
目前,國(guó)內(nèi)外采用的*直接、*有效的評(píng)價(jià)方法就是根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。當(dāng)然,還有仿真分析法等。1、國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀由于我國(guó)汽車(chē)工業(yè)整體水平落后,對(duì)汽車(chē)電磁兼容性問(wèn)題的認(rèn)識(shí)總體不夠。近年來(lái),逐漸吸收了國(guó)外部分研究成果,頒布了一些汽車(chē)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),但與 ISO、IEC等國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)還有較大的差距 。目前國(guó)內(nèi)涉及到汽車(chē)整車(chē)及零部件電磁兼容性能的標(biāo)準(zhǔn)有 GB14023、GB/T18387、GB18655、GB/T17619、GB/T19951、GB/T21437 共 6 個(gè),均為全部或部分等同采用相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。主要對(duì)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的整車(chē)輻射騷擾,電動(dòng)車(chē)輛的電磁場(chǎng)發(fā)射強(qiáng)度,車(chē)載電子、電器部件的傳導(dǎo)和輻射騷擾,車(chē)輛電子電器部件的電磁抗擾度性能,整車(chē)及零部件抗靜電放電干擾的性能,由傳導(dǎo)和耦合引起的零部件電磁騷擾特性等方面的要求、測(cè)量和評(píng)價(jià)方法作出規(guī)定。
我國(guó)汽車(chē)公告、3C等法規(guī)檢測(cè)僅對(duì)上述前 3 項(xiàng)、前 1 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提出了要求,但從零部件配套、車(chē)輛出口認(rèn)證以及切實(shí)完善汽車(chē)電磁兼容性能來(lái)看,國(guó)內(nèi)汽車(chē)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化工作還需進(jìn)一步加強(qiáng),應(yīng)采納更多國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。2、國(guó)外現(xiàn)狀汽車(chē)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)很早就開(kāi)展了汽車(chē)電磁兼容問(wèn)題的研究,現(xiàn)在已經(jīng)取得了不少成果,并頒布了較完善的車(chē)輛電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),一些汽車(chē)制造廠(chǎng)商還制定了遠(yuǎn)高于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)外涉及汽車(chē)整車(chē)及零部件的電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)多達(dá) 29 個(gè),主要有以下幾類(lèi):國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),如 ISO系列(共 15 個(gè)抗擾度標(biāo)準(zhǔn))、CISPR 系列(2 個(gè)騷擾標(biāo)準(zhǔn)) 等;地區(qū)標(biāo)準(zhǔn),如歐洲的72/245/EEC 指令和 ECE R10 法規(guī)(涵蓋 ISO、CISPR 所有標(biāo)準(zhǔn))等;國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如美國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì) SAE 系列標(biāo)準(zhǔn)(共 29 個(gè)騷擾和抗擾度標(biāo)準(zhǔn))等;汽車(chē)廠(chǎng)商的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如福特的 ES- XW7T- 1A278- AC,大眾的 VW TL80101、VW TL 82066,現(xiàn)代的 Hyundai ES 39110- 00、HyundaiES96100- 01 等。這些標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對(duì)汽車(chē)整車(chē)及零部件的電磁輻射騷擾、傳導(dǎo)騷擾、瞬態(tài)傳導(dǎo)騷擾、輻射抗干擾、瞬態(tài)傳導(dǎo)抗干擾、抗靜電放電等的測(cè)試方法及限值都進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定,既可以有效保證汽車(chē)的電磁兼容性能,又能使汽車(chē)的整體綜合性能得到顯著提高。

五、總結(jié)
由于電子技術(shù)在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用,各種車(chē)載電子、電器數(shù)量增長(zhǎng)迅猛,造成車(chē)載用電設(shè)備密集程度越來(lái)越大。因此,汽車(chē)的電磁兼容性能已成為影響整車(chē)性能的重要因素,甚至將成為制約汽車(chē)技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的瓶頸之一。為解決此問(wèn)題,汽車(chē)廠(chǎng)家應(yīng)當(dāng)建立起一套完善的車(chē)載電子、電器零部件的管理流程,在確定整車(chē)需要達(dá)到的 EMC指標(biāo)情況下,建立起從整車(chē) EMC 指標(biāo)向車(chē)載電子、電器 EMC指標(biāo)進(jìn)行分解的技術(shù)體系,加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè)和仿真分析,以*終保證整車(chē)的電磁兼容性能,從而保障整車(chē)可靠的**性、環(huán)保性、節(jié)能性和舒適性等綜合性能。

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