汽車電磁兼容問題研究概述

堵晨宇

摘要：近年來，車載電子電器部件在種類與數(shù)量方面，實(shí)現(xiàn)了快速增加，由此使得電磁兼容性問題日益顯著，對(duì)車輛的節(jié)能、環(huán)保和安全等方面的性能產(chǎn)生了非常大的影響。本文對(duì)汽車電磁兼容問題進(jìn)行了了探究，對(duì)該問題的典型表現(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的剖析，著重對(duì)各類對(duì)汽車電磁兼容性產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行了論述，并據(jù)此提出合理的評(píng)價(jià)方式。

關(guān)鍵詞：汽車;電磁兼容;評(píng)價(jià)方法

1 汽車電磁兼容的問題概述

為最近幾年，人們?cè)谙M(fèi)汽車產(chǎn)品時(shí)，對(duì)于其具有的環(huán)保和安全與舒適性等方面的性能，提出了非常高的要求，而其中最為有效的方式就是要能夠應(yīng)用電子技術(shù)設(shè)備解決這一問題。在汽車上，對(duì)于ABS和EATS等電子系統(tǒng)與裝備的應(yīng)用不斷增多。通過對(duì)電子技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，有助于汽車經(jīng)濟(jì)、安全和舒適等方面性能的改善，能夠顯著降低排放污染物的水平，然而也產(chǎn)生了很多新的方面的問題，比如對(duì)于外界所產(chǎn)生的電磁騷擾不斷增大等。要取得較好的解決負(fù)面問題的效果，基本前提是要保障電器設(shè)備與車載電子等能夠?qū)崿F(xiàn)正常的工作。但是，就實(shí)際情況來看，受電磁兼容性因素影響，車載電子與電器件的水平通常會(huì)高于標(biāo)準(zhǔn)值，有時(shí)在電磁干擾下，會(huì)導(dǎo)致其自身無法正常工作，較為嚴(yán)重時(shí)會(huì)受到一定的破壞。

一直以來，人們?cè)谡J(rèn)識(shí)汽車噪聲與振動(dòng)以及排放等存在問題方面，已經(jīng)取得了廣泛的共識(shí)，而且投入的人力和物力等要素非常多，也取得了較好的效果。然而，伴隨汽車電磁環(huán)境復(fù)雜程度的不斷提升，導(dǎo)致在電磁兼容方面面臨著非常突出和嚴(yán)重的問題。一方面，外部的通訊和電力等設(shè)備，所產(chǎn)生的電磁干擾，一定程度上影響了汽車的日常使用，而另一方面在汽車上所安裝的各類電子電器等設(shè)備數(shù)量非常多，各個(gè)設(shè)備在高中時(shí)會(huì)對(duì)彼此產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常功能的使用。汽車產(chǎn)業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，對(duì)于電磁兼容問題非常重視，投入了非常多的研究力量。

2 汽車電磁兼容問題的典型表現(xiàn)

在運(yùn)行過程中，不管何種電子電器設(shè)備，都會(huì)將電磁信號(hào)向周圍傳遞，然而電磁信號(hào)有可能會(huì)影響到其他設(shè)備的正常工作，而且周圍電磁環(huán)境也會(huì)對(duì)其自身帶來一定的影響。對(duì)于電磁干擾的特點(diǎn)來看，其具有無形性，無法用視覺直觀的感受，也難以尋覓其蹤跡。只要存在電磁干擾，必然會(huì)導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。當(dāng)電磁干擾消失之后，故障也會(huì)隨之消失。因此，電磁干擾的影響有可能較小而且時(shí)間較短。比如，車載DVD經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生死機(jī)問題。然而，有些干擾也具有致命性，比如當(dāng)車輛行駛過程中，由于電磁干擾有可能觸發(fā)ABS或者SRS等，造成非常嚴(yán)重的交通事故。對(duì)于汽車存在的電磁兼容性問題，主要有以下幾種典型表現(xiàn)：

1）在下雨天氣，由于使用雨刮器，產(chǎn)生一定的電磁干擾，進(jìn)而對(duì)ABS進(jìn)行了觸動(dòng)，引發(fā)后車追尾事故的發(fā)散。

2）在高速公路上行駛的某客車，遇到突降大雨的天氣，而使用雨刮器后，導(dǎo)致電控氣動(dòng)門自動(dòng)開啟，產(chǎn)生較大的安全隱患。

3）某柴油載貨車行至雷達(dá)站附近時(shí)，產(chǎn)生自動(dòng)熄火故障，而在被拖離一定距離后，該故障又自動(dòng)消失。

4）針對(duì)某混合動(dòng)力客車開展 ABS 性能試驗(yàn)時(shí)，在啟動(dòng)之后但是并未行駛時(shí)，對(duì)儀器輪速曲線進(jìn)行測(cè)試之后，會(huì)產(chǎn)生異常波動(dòng)情況，然而在對(duì)ABS性能進(jìn)行測(cè)試之后，發(fā)現(xiàn)儀器具有完全正常的輪速曲線。

對(duì)于前兩種現(xiàn)象，主要是由于雨刮器啟動(dòng)之后導(dǎo)致的電磁干擾，造成ABS與車門電控泵故障。對(duì)于第三個(gè)例子，主要是外界電磁信號(hào)嚴(yán)重干擾ECU所導(dǎo)致。對(duì)于第四個(gè)例子，可以發(fā)現(xiàn)混合動(dòng)力客車會(huì)帶來非常嚴(yán)重的電磁干擾問題。此外，也可以說明還必須要強(qiáng)化對(duì)ABS抗電磁干擾方面性能的測(cè)試研究。

3 影響汽車電磁兼容性能的因素

3.1發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)

汽車點(diǎn)火系統(tǒng)也會(huì)導(dǎo)致電磁干擾的產(chǎn)生，也是車內(nèi)非常重要的干擾源。該系統(tǒng)在工作時(shí)，所產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)非常強(qiáng)。就電路原理可知，點(diǎn)火系統(tǒng)本質(zhì)上為振蕩電路，其由電感和電阻以及電容等各個(gè)部分組成。在切斷初級(jí)電路之后，會(huì)產(chǎn)生衰減振蕩情況，產(chǎn)生的初級(jí)線圈，其最大電壓在500v以下且高于300V。對(duì)于次級(jí)電圈來說，次級(jí)電壓所產(chǎn)生的最大值在2-3Kv之間。所以，在點(diǎn)火時(shí)，點(diǎn)火線圈的周圍所產(chǎn)生的電磁干擾非常強(qiáng)烈。次級(jí)電路在對(duì)火花塞間隙擊穿時(shí)，會(huì)孫素釋放出存儲(chǔ)在火花塞分布電容當(dāng)中的能量。在有限時(shí)間內(nèi)，會(huì)結(jié)束放電，并且產(chǎn)生非常大的電流。在此階段，放電的特點(diǎn)是次級(jí)電路電壓與電流，產(chǎn)生的陡峭的脈沖放電。對(duì)于該種情況來說，不僅會(huì)對(duì)外部產(chǎn)生非常大的電磁輻射，并且會(huì)經(jīng)由導(dǎo)線將干擾信號(hào)傳導(dǎo)個(gè)其他的電子電器?；鸹ㄈ粨舸┓烹娭?，所形成的電磁波會(huì)輻射到周圍，嚴(yán)重干擾到電子電器所形成的電磁輻射。

3.2交流發(fā)電機(jī)

對(duì)于車載交流發(fā)電機(jī)而言，其所形成的電磁干擾，屬于干性負(fù)載干擾的內(nèi)容。該種干擾所產(chǎn)生的碳刷和滑環(huán)會(huì)激勵(lì)電流，使之引入到轉(zhuǎn)子線圈當(dāng)中。在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于發(fā)電機(jī)負(fù)載與轉(zhuǎn)速變化，會(huì)導(dǎo)致電壓發(fā)生相應(yīng)的改變，而電壓調(diào)節(jié)器則是會(huì)利用斷勵(lì)和調(diào)節(jié)勵(lì)磁磁通對(duì)發(fā)生的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。在磁場(chǎng)線圈當(dāng)中，會(huì)導(dǎo)致瞬變脈沖電壓發(fā)生變化。比如，對(duì)于開關(guān)時(shí)間是2ms，而頻率達(dá)到500 Hz時(shí)，根據(jù)傅里葉分析可以發(fā)現(xiàn)，其諧波頻率有可能達(dá)到數(shù)千或者上兆的層次，導(dǎo)致射頻干擾信號(hào)的產(chǎn)生。除此之外，在工作過程中，交流電機(jī)由于圖案卸載等因素影響，會(huì)突然斷開蓄電池，導(dǎo)致瞬時(shí)電壓非常嚴(yán)重，其幅值介于 75～150 V之間，衰減時(shí)間在 100～200 ms之間。對(duì)于該種瞬變過電壓，會(huì)嚴(yán)重沖擊其他電子器件，使得設(shè)備出現(xiàn)異?；驌p壞情況。

4結(jié)論

由于在汽車領(lǐng)域，應(yīng)用電子技術(shù)的情況非常普遍，因而汽車存在的電磁兼容性能問題，對(duì)于整車性能產(chǎn)生了非常重要的影響，甚至?xí)?duì)汽車技術(shù)實(shí)現(xiàn)繼續(xù)發(fā)展產(chǎn)生影響的重要因素。為對(duì)該問題進(jìn)行有效的解決，汽車廠家應(yīng)針對(duì)車載電子與電器零部件所具有的管理流程進(jìn)一步完善，以此確保整車具有較好的電磁兼容方面的性能，進(jìn)而保障車輛所具有的安全環(huán)保等方面的性能達(dá)到較高的水平。

參考文獻(xiàn)

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