新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)電磁干擾故障與檢修方法

朱潤(rùn)標(biāo)

（廣東省技師學(xué)院，廣東 惠州 516100）

1 新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)電磁干擾故障原因

即使新能源汽車(chē)現(xiàn)如今發(fā)展的較為成熟，但是，在使用的過(guò)程中仍然存在一些問(wèn)題，并且對(duì)于駕駛?cè)说陌踩{駛產(chǎn)生障礙，電控系統(tǒng)電磁干擾故障是問(wèn)題之一。電子控制技術(shù)廣泛的被應(yīng)用于新能源汽車(chē)方面，給新能源汽車(chē)帶來(lái)優(yōu)化的同時(shí)，也對(duì)整個(gè)車(chē)的安全性能也提出了更大的要求。

1.1 點(diǎn)火系統(tǒng)電磁干擾點(diǎn)

新能源汽車(chē)的電磁干擾分為車(chē)輛中的電磁干擾和車(chē)輛外的電磁干擾，車(chē)輛中的電磁干擾有發(fā)動(dòng)機(jī)、繼電器、開(kāi)關(guān)和其他車(chē)輛部件工作發(fā)生的電磁干擾。車(chē)輛外的電磁干擾有高壓線和無(wú)線電等設(shè)備和雷電自然現(xiàn)象導(dǎo)致的電磁干擾。在點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火圈、火花塞、分配器、高壓線是點(diǎn)火系統(tǒng)的重要干擾源，而火花塞是引起電磁干擾的主要干擾源。點(diǎn)火圈初級(jí)電路斷開(kāi)產(chǎn)生阻尼振蕩，最大的電壓幅度可達(dá)到500V。如果產(chǎn)生阻尼振蕩并沒(méi)有及時(shí)采取有效的措施來(lái)挽救，則可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)其他的設(shè)備產(chǎn)生干擾。并且，次級(jí)線圈中感應(yīng)的次級(jí)電壓最大可達(dá)到3000V，而這產(chǎn)生的電壓能夠打破火花塞的電極間隙從而產(chǎn)生火花放電并且在周?chē)a(chǎn)生寬帶電磁波，對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。

1.2 交流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)引發(fā)的電磁干擾

新能源汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)一般是使用滑環(huán)以及碳刷將相應(yīng)的勵(lì)磁電流有效引入相應(yīng)的轉(zhuǎn)子線圈中，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，兩者之間一旦產(chǎn)生了不良的接觸，則容易會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生電火花和電磁干擾現(xiàn)象。與此同時(shí)，交流發(fā)電機(jī)控制器將勵(lì)磁電流控制在合適的水平，但是，如果選擇的設(shè)置方為立即關(guān)閉，則將會(huì)在磁場(chǎng)線圈中產(chǎn)生自動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并且將可能會(huì)轉(zhuǎn)化為電磁的干擾波。交流發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)并且發(fā)電機(jī)與電池之間的聯(lián)系突然中斷，則可能會(huì)導(dǎo)致提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)產(chǎn)生故障。

1.3 電動(dòng)機(jī)運(yùn)作過(guò)程中的電磁干擾

新能源汽車(chē)所受的電磁影響主要是受車(chē)輛中的電磁干擾，電動(dòng)機(jī)作為系能源汽車(chē)的內(nèi)部受電磁干擾部件，其包括刮水器電動(dòng)機(jī)、風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、起動(dòng)機(jī)、加熱電動(dòng)機(jī)等。但是，由于此類(lèi)電動(dòng)機(jī)基本上都擁有換向器以及碳刷的直流永磁電動(dòng)機(jī)，在此類(lèi)因素中，電動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中非常容易產(chǎn)生電火花并且產(chǎn)生電磁干擾。起動(dòng)器所產(chǎn)生的電磁干擾與其自身的運(yùn)轉(zhuǎn)速度有著非常大的關(guān)系，其內(nèi)部有著較高的峰值并且有著比較強(qiáng)的抗干擾性作用。但是，起動(dòng)器的特征是在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生故障。在起動(dòng)器外的其他引擎的峰值和頻率，對(duì)于所產(chǎn)生的電磁干擾都是發(fā)生在駕駛過(guò)程中，相較起動(dòng)器在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)才發(fā)生故障，在駕駛過(guò)程中發(fā)生故障更加危險(xiǎn)，安全隱患更大。

1.4 控制板開(kāi)關(guān)電源和晶振的電磁干擾

控制板開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾主要是由開(kāi)關(guān)管的高頻開(kāi)關(guān)和二極管反向恢復(fù)導(dǎo)致的。晶體振蕩器通過(guò)將電極渡在石英晶片上再連接到振蕩電路輸入信號(hào)。如果印刷線路板的設(shè)計(jì)不合理時(shí)，晶體振蕩器靠近信號(hào)連接接線口，電源口則可能會(huì)發(fā)生電磁干擾。在調(diào)制的模式下，晶體振蕩器以輻射發(fā)射的形式出現(xiàn)電磁干擾。

1.5 繼電器觸電產(chǎn)生的電磁干擾

新能源汽車(chē)收到的電磁干擾分為車(chē)輛中干擾和車(chē)輛外的電磁干擾，但是，最主要的還是車(chē)輛內(nèi)部的干擾，新能源汽車(chē)在正常的運(yùn)行中，觸點(diǎn)要么處于高速開(kāi)啟，要么處于關(guān)閉狀態(tài)，但是，晶體管的正常電壓中線圈轉(zhuǎn)為瞬態(tài)干擾源，并且不斷地產(chǎn)生工作電流，電流不斷提升，從而產(chǎn)生高強(qiáng)度的電磁波輻射。并且當(dāng)峰值電壓達(dá)到過(guò)高的程度時(shí)，便會(huì)在繼電器周?chē)a(chǎn)生輻射。因此，如果并不能夠完全屏蔽干擾信號(hào)，則發(fā)電機(jī)的不同頻率會(huì)影響新能源汽車(chē)整體的運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致駕駛者在駕駛過(guò)程中安全得不到保證。

1.6 電磁耦合引發(fā)的電磁干擾

在新能源汽車(chē)的電子控制系統(tǒng)中，存在許多的電線束和多點(diǎn)接地回路，接地組抗和非屏蔽布線在新能源汽車(chē)中引發(fā)電容耦合和磁感應(yīng)耦合。并且在這時(shí)，如果有一根電線中的電流經(jīng)過(guò)公共阻抗通道，則另一根電線中將會(huì)產(chǎn)生干擾。然而，此類(lèi)干擾產(chǎn)生的耦合電壓可達(dá)到200V以上，持續(xù)的時(shí)間也是比較長(zhǎng)，導(dǎo)致新能源汽車(chē)中的一些電子設(shè)備受到嚴(yán)重的干擾。電磁干擾對(duì)于新能源汽車(chē)的電子控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響非常大且復(fù)雜，甚至在一些情況下會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生一些對(duì)新能源汽車(chē)的電子干擾，從而使得相應(yīng)的控制器對(duì)某些操作發(fā)出錯(cuò)誤的指令，導(dǎo)致出現(xiàn)一些執(zhí)行錯(cuò)誤。影響駕駛者在駕駛過(guò)程中的安全。此外，許多電磁耦合產(chǎn)生的干擾，而產(chǎn)生的干擾主要是可以通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)輸出信號(hào)損壞和通過(guò)車(chē)輛控制系統(tǒng)的傳感器，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)工作不匹配的信號(hào)這兩種方式導(dǎo)致執(zhí)行器運(yùn)行異常。

2 新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)電磁干擾故障的檢修措施

2.1 明確對(duì)新能源汽車(chē)檢修的思路

對(duì)于解決新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)電磁干擾故障問(wèn)題的思路，首先，對(duì)解碼器進(jìn)行分析深入讀取各類(lèi)錯(cuò)誤的代碼，通過(guò)對(duì)各類(lèi)錯(cuò)誤代碼的分析了解變化的主要原因。其次，選用示波器對(duì)于一些必要的進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)相應(yīng)的檢測(cè)原理進(jìn)行檢測(cè)，用檢測(cè)結(jié)果和正常的情況進(jìn)行比較并且以結(jié)果為基礎(chǔ)尋找干擾點(diǎn)。最后，即使低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)電壓較弱，但也會(huì)導(dǎo)致傳感器的屏蔽功能受到損害，并且如果車(chē)輪速度信號(hào)過(guò)強(qiáng)，則可能會(huì)受到周?chē)碾姶挪ㄓ绊?，此時(shí)，受到電磁波影響，電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確地判斷出車(chē)輪的速度，從而導(dǎo)致防抱死制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法正常地運(yùn)行，此時(shí)，采用車(chē)輛自我診斷方式，來(lái)確定防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是否正常，從而判斷存在的故障問(wèn)題。

2.2 合理分析參數(shù)

解決電子控制系統(tǒng)的電磁干擾問(wèn)題對(duì)新能源汽車(chē)的發(fā)展有著非常重要的意義，首先，技術(shù)人員在對(duì)故障檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該使用解碼器分析并且讀取錯(cuò)誤的代碼信息確定參數(shù)范圍、波動(dòng)范圍，并且重點(diǎn)明確發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等，除此之外，示波器作為測(cè)試故障最有效和最全面的方式，技術(shù)人員需要將測(cè)試的結(jié)果與正常的狀況進(jìn)行比較，以此發(fā)現(xiàn)受到電磁波干擾的部件并且對(duì)其進(jìn)行檢修。

2.3 解決干擾源頭

解決電子控制系統(tǒng)的電磁干擾問(wèn)題最直接的方法就是從干擾源下手解決干擾源，要解決干擾源關(guān)鍵是解決電子控制系統(tǒng)，而要想解決其他電子設(shè)備的干擾關(guān)鍵則是解決電子控制系統(tǒng)。因此，如果想解決新能源汽車(chē)的問(wèn)題，主要還是應(yīng)該從解決干擾源開(kāi)始，因?yàn)楦蓴_源影響著電子控制系統(tǒng)從而間接地影響著其他的電子設(shè)備?，F(xiàn)如今，很多的公司都為金屬零件添加外殼和屏蔽接地設(shè)計(jì)，添加接地能夠有效地遏制騷擾源，此外，因?yàn)槠帘涡枰ㄟ^(guò)金屬絕緣來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)電磁干擾時(shí)，將金屬添加外殼可以控制干擾源，切斷電子控制對(duì)其他電子設(shè)備電磁干擾的途徑。

2.4 做好故障排除

近年來(lái)，新能源汽車(chē)過(guò)多地使用電子新能源技術(shù)，使得電磁干擾問(wèn)題越來(lái)越突出。此外，還有一些非代碼與錯(cuò)誤代碼增加了對(duì)維護(hù)新能源汽車(chē)正常工作的難度，維修人員工作同時(shí)也得到了挑戰(zhàn)，一般錯(cuò)誤代碼指的是輪速傳感器、電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制和傳感器電路同時(shí)遭到損壞，但是，出現(xiàn)這種情況的概率非常的小，因此，為了減輕維護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)，維護(hù)人員可以主要關(guān)注傳感器電路，檢查電路是否是在正常運(yùn)行，如果屏蔽電纜遭到了嚴(yán)重的損壞，則屏蔽信號(hào)出現(xiàn)故障導(dǎo)致遭受到強(qiáng)烈的電磁干擾，整個(gè)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)異常運(yùn)行，并且警示燈被點(diǎn)亮，接到警示信號(hào)時(shí)，維修人員需要立即轉(zhuǎn)向屏蔽電纜進(jìn)行維修，刪除錯(cuò)誤代碼再次進(jìn)行測(cè)試。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)近年來(lái)對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)加強(qiáng)，新能源汽車(chē)憑借著國(guó)家政策的支持、綠色環(huán)保和出行成本低等優(yōu)勢(shì)獲得了廣大消費(fèi)者的青睞，但不足的是，新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)易受到電磁干擾。然而，電磁干擾問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)車(chē)輛識(shí)別、導(dǎo)航、功率控制等沒(méi)有辦法正常的運(yùn)行，影響汽車(chē)行駛的安全性。因此，解決電磁干擾問(wèn)題對(duì)新能源汽車(chē)的發(fā)展有著非常大的意義，必須深入研究電磁干擾問(wèn)題，對(duì)其問(wèn)題進(jìn)行探討，更好地找出解決該問(wèn)題的辦法。本文通過(guò)論述新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)電磁干擾的原因，并且通過(guò)原因提出解決該問(wèn)題的一些方法。隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷地進(jìn)步，對(duì)新能源汽車(chē)的研究更加地深入，因此，電控系統(tǒng)電磁干擾問(wèn)題得到解決指日可待。