II汽車防抗電磁干擾_汽車抑制電磁干擾的措

施-汽車電氣II汽車產(chǎn)生電磁干擾的源，不單純是點(diǎn)火系統(tǒng)，應(yīng)用于車輛上的各種電子電器設(shè)備也同樣產(chǎn)生電磁干擾。干擾不但對車輛外界的無線電設(shè)備造成影響，而且也會(huì)對車輛內(nèi)部的各種電子部件造成不良影響。汽車內(nèi)電磁干擾現(xiàn)象汽車產(chǎn)生的電磁干擾會(huì)在汽車內(nèi)部造成相互影響，舉例如下:例1,某種中高檔轎車，具有高性能ABS系統(tǒng)，樣車在一次實(shí)況測試中遇到了雨天，啟動(dòng)雨刮器，在某一車速運(yùn)行時(shí)，ABS突然失去了作用。例2,國內(nèi)生產(chǎn)的某一型號(hào)微型汽車，其發(fā)電機(jī)調(diào)整器經(jīng)常消滅易被擊穿損壞現(xiàn)象，經(jīng)查，當(dāng)雨刮器工作時(shí)，這種損壞現(xiàn)象就簡潔發(fā)生。造成這種現(xiàn)象的主要緣由為雨刮器驅(qū)動(dòng)電機(jī)是感性負(fù)載，在切斷電源時(shí)會(huì)產(chǎn)生反向電流并通過電源線傳輸?shù)焦╇娤到y(tǒng)中，從而在電源系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾脈沖，使一些電子部件不能正常工作，甚至損壞。例3，一種國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)的平安氣囊，在汽車整車裝配線上突然引爆。經(jīng)查發(fā)覺該平安氣囊的電子引爆把握器不能承受較強(qiáng)的環(huán)境輻射電磁場，當(dāng)有靜電放電發(fā)生時(shí)，會(huì)有誤動(dòng)作。汽車電子設(shè)備的EMI危害及特點(diǎn)工業(yè)進(jìn)展不僅給人們生存環(huán)境帶來一些憑感官就可識(shí)別的有形污染，諸如水、空氣及噪聲污染。然而，伴隨電子技術(shù)的進(jìn)展尤其是數(shù)字電路、移動(dòng)通信和開關(guān)電源的普及應(yīng)用，又多了一種憑感官無法感覺到的無形污染，這就是電磁干擾（EMI），或叫電磁噪聲。電子設(shè)備輻射、泄漏的電磁波不僅對電子設(shè)備本身造成嚴(yán)峻干擾，而且也威逼著人類的健康與平安。現(xiàn)代汽車上的各個(gè)電器工作方式不同，它們之間會(huì)以不同的方式彼此侵?jǐn)_。通常全部汽車電器具有相容性，即能在車上共同工作而不干擾其他電器的正常工作，同時(shí)也有抵制其他電器干擾的力量。、對汽車電子設(shè)備的電路來說，任何因素激發(fā)出的電路中的振蕩，都會(huì)通過導(dǎo)線等以電磁波的形式放射出去，不僅干擾收音機(jī)、通信設(shè)備，而且對車上具有高頻響應(yīng)特點(diǎn)的電子系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。同時(shí)由車外收發(fā)兩用機(jī)之類的無線電設(shè)備、雷達(dá)、廣播電臺(tái)等放射無線電波，會(huì)干擾汽車上的儀器，使電子把握裝置失控。因此，汽車上應(yīng)用計(jì)算機(jī)（把握器）等，都應(yīng)具有良好的電磁屏蔽措施，一旦屏蔽損壞，也會(huì)導(dǎo)致工作特別。車內(nèi)電磁干擾傳播方式特點(diǎn)：（1）感性負(fù)載產(chǎn)生沿電源線傳導(dǎo)的干擾。汽車內(nèi)使用的各種感性負(fù)載，如：雨刮器驅(qū)動(dòng)電機(jī)、汽車啟動(dòng)電機(jī)、暖風(fēng)電機(jī)等。當(dāng)供電被突然切斷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反向瞬變電壓Uc，線圈初始儲(chǔ)能越大，關(guān)斷速度越快，瞬變過電壓就越高。一般Uc為一100~300V；ts為0.2~0.5s。這類于擾雖然不具有連續(xù)性，但是它的瞬變電壓的幅值相當(dāng)大，會(huì)對電子模塊造成嚴(yán)峻影響，甚至損壞。發(fā)電機(jī)調(diào)整器擊穿損壞就是因這種反向瞬變電壓造成的嚴(yán)峻后果。靜電放電對車內(nèi)電子部件的干擾。遇到導(dǎo)體就會(huì)釋放出來。當(dāng)靜電儲(chǔ)存到肯定程度后，會(huì)通過空氣放電，甚至?xí)谢鸹óa(chǎn)生，人們就會(huì)有猛烈的放電感覺在使用汽車時(shí)，這種靜電放電現(xiàn)象不行避開地會(huì)產(chǎn)生靜電放電的干擾特點(diǎn)是：高電壓、短時(shí)間、微小電流。其干擾影響程度是巨大的，會(huì)使一些電子把握單元產(chǎn)生誤動(dòng)作，嚴(yán)峻的會(huì)損壞電子單元。部件或線纜間的相互耦合干擾。汽車中經(jīng)常將各種線纜捆綁成一束沿汽車內(nèi)側(cè)布置，電源線中的瞬變干擾會(huì)禍合到信號(hào)線或把握線中，形成差模信號(hào)，會(huì)對車內(nèi)ECU等電子模塊產(chǎn)生影響。輻射干擾。干擾能量的電磁波輻射形式，頻率范圍是150kHz~1000MHz。汽車電子設(shè)備的EMI干擾源有：①點(diǎn)火系統(tǒng)，其十?dāng)_在接收機(jī)音頻中表現(xiàn)為有韻律的爆聲或滴答聲，且音調(diào)直接與引擎速度有關(guān)，當(dāng)引擎負(fù)載增大時(shí)干擾幅度也增大。通常解決點(diǎn)火噪聲的方法是安裝電阻火花塞和線。目前，大多數(shù)汽車都標(biāo)配電阻火花塞和線。通常更換新的火花塞和線將有助于減小噪聲，由于很多噪聲都源于點(diǎn)火系統(tǒng)元件故障。②充電系統(tǒng)，包括溝通發(fā)電機(jī)，由固態(tài)穩(wěn)壓器把握。由于溝通電在溝通發(fā)電機(jī)中僅被整流，未被濾波，輸出存在紋波。充電系統(tǒng)噪聲通過汽車布線傳到設(shè)備，影響接收機(jī)和放射機(jī)的音頻部分。該噪聲可以從接收機(jī)音頻或者放射信號(hào)中的嗚嗚聲來辨別，更精確 的方法是將充電系統(tǒng)臨時(shí)斷開。充電系統(tǒng)噪聲的音調(diào)、強(qiáng)度與引擎速度和充電系統(tǒng)負(fù)載有關(guān)。當(dāng)開燈時(shí)充電系統(tǒng)負(fù)載增大，可以發(fā)覺嗚嗚聲更大。這時(shí)應(yīng)檢查溝通發(fā)電機(jī)與電池的連線是否腐蝕或者接觸不良，及固態(tài)穩(wěn)壓器是否良好如都正常，則用0.47UF和0.01UF電容并聯(lián)，接到輸出與地線間進(jìn)行濾波。、由于汽車使用了多個(gè)不同的電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)有可能產(chǎn)生EMI，很難從干擾聲中推斷出是哪個(gè)的問題。一般表現(xiàn)為劈啪聲，也有類似于充電系統(tǒng)的嗚嗚聲。電動(dòng)機(jī)干擾的診斷要借助于特地的儀器。干擾不僅可以傳導(dǎo)，而且還可能輻射，所以，要在干擾源四周就近濾波處理。汽車中使用的微處理器（單片機(jī)）需要由時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。時(shí)鐘產(chǎn)生電路是一個(gè)振蕩電路，由于振蕩波形為方波，其諧頻豐富，可以延展到很高的頻率，所以接收機(jī)很可能被等頻率間隔的干擾信號(hào)所影響，或者可以在整個(gè)波段聽到寬帶的數(shù)字噪聲?？梢允褂媒邮諜C(jī)調(diào)到干擾頻率，去探測是哪塊把握板消滅了問題，然后實(shí)行增加屏蔽罩或?qū)⑵帘握滞桩?dāng)接地的方法減輕干擾，另外，在導(dǎo)線上套上磁環(huán)也有助于減輕干擾。汽車的電子設(shè)備會(huì)影響無線電設(shè)備，放射設(shè)備也會(huì)影響到汽車的電子設(shè)備。需確保電源線、天線饋線與汽車的布線和電子系統(tǒng)越遠(yuǎn)越好。正確安裝天線，最好在車頂上或車的后部。盡量使大線系統(tǒng)的駐波比(SWR)最低。檢查天線饋線屏蔽是否良好，屏蔽網(wǎng)是否足夠密。無線電干擾的分類及成因無線電干擾指在射頻(9kHz~3000GHz)頻段內(nèi)，無線電干擾按干擾源的性質(zhì)分為自然于擾(來自自然現(xiàn)象，是無法把握的)和人為干擾(來源于機(jī)器或其他人下裝置，是可把握的)。人為干擾又可區(qū)分為無線電設(shè)備干擾和非無線電設(shè)備干擾兩類。非無線電設(shè)備干擾包括工業(yè)、科研、醫(yī)療等電器設(shè)備干擾，電力線干擾等無線電設(shè)備干擾主要有：(1)同頻干擾。凡由其他信號(hào)源發(fā)送出來，與有一用信號(hào)的頻率相同并以同樣的方法進(jìn)入收信機(jī)中頻通帶的干擾，都稱為同頻干擾。當(dāng)兩個(gè)信號(hào)消滅載頻差時(shí)，會(huì)造成差拍干擾；當(dāng)兩個(gè)信號(hào)的調(diào)制度不大或存在相位差時(shí)也會(huì)引起失真干擾。干擾信號(hào)越大，接收機(jī)的輸出信噪比越小。當(dāng)干擾信號(hào)足夠大些，可造成接收機(jī)的堵塞干。擾這種干擾，大都是由于同頻復(fù)用距離太小造成的。(2)令頻干擾。凡是在收信機(jī)射頻通帶內(nèi)或通帶四周的信號(hào)，經(jīng)變頻后落入中頻通帶內(nèi)所造成的干擾，稱為鄰頻干擾。這種干擾會(huì)使收信機(jī)信噪比下降，靈敏度降低；強(qiáng)干擾信號(hào)可使收信機(jī)消滅堵塞干擾。這種干擾，大部分是由于無線電設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)不符合國家標(biāo)準(zhǔn)造成的。(3)帶外干擾。發(fā)信機(jī)的雜散輻射和接收機(jī)的雜散響應(yīng)產(chǎn)生的干擾，稱為帶外干擾。發(fā)信機(jī)的雜散輻射干擾。在VHF和UHF的低頻段，移動(dòng)通信設(shè)備尤其是基站的發(fā)信機(jī)大都接受晶體振蕩器以獲得較高的頻率穩(wěn)定度。這種干擾通常是由于倍頻次數(shù)多、倍頻器輸出回路的選擇性差、倍頻器之間的屏蔽隔離不良等因素使發(fā)信機(jī)的雜散輻射值過大造成的。收信機(jī)的雜散響應(yīng)。接收機(jī)不僅接收有用信號(hào)，還接收無用信號(hào)。對無用信號(hào)的“響應(yīng)”力量，通常稱為雜散響應(yīng)，通常是由于發(fā)信機(jī)的雜散輻射造成的與收信機(jī)本身的本振頻率純度輸入回路和高放回路選擇性有著直接的關(guān)系。減小汽車對無線電干擾的措施汽車對無線電接收機(jī)的干擾，以點(diǎn)火系統(tǒng)最為嚴(yán)峻，于擾的半徑可達(dá)幾百米。電磁干擾的抑制要依據(jù)不同的干擾源的特點(diǎn)實(shí)行不同的抑制方式。其次，考慮干擾的傳播途徑干擾的途徑是：通過供電系統(tǒng)的電纜、天線或各種導(dǎo)線，通過耦合、空間直接輻射電磁波等方式。干擾抑制應(yīng)考慮成本。一般的處理方式為限制干擾源產(chǎn)生的干擾噪聲達(dá)到規(guī)定的合理范圍內(nèi)；同時(shí)被干擾體應(yīng)具有肯定的抵制干擾的能力，以達(dá)到相互共存、互不影響的狀態(tài)。對來自車內(nèi)供電系統(tǒng)的干擾，一種簡潔而有效的方法是利用蓄電池作為一個(gè)極低阻抗、大容量的瞬變電壓抑制器，吸取各種瞬變電壓產(chǎn)生的干擾能量。蓄電池電纜接線應(yīng)良好，若負(fù)極搭鐵，確保搭鐵電阻值最小。應(yīng)盡可能保證線路電阻R0達(dá)最小值，甚至為零。對于線纜間耦合引起的干擾，最好的方式為將ECU把握線或信號(hào)線與電源線分開布置，以減小因耦合而引起的干擾信號(hào)侵入。此外，接受屏蔽電纜的方式，也是避開外界電磁干擾侵入把握線和信號(hào)線的好方法。對于電感性負(fù)載引起的干擾，抑制方式可以接受并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)數(shù)值的電容器，以消退反向過電壓。產(chǎn)生干擾的緣由在于電氣設(shè)備系統(tǒng)的導(dǎo)線、線圈及其他部分的自感和電容形成振蕩回路，當(dāng)以火花形式放電時(shí)，產(chǎn)生高頻振蕩，借高壓電線(或?qū)Ь€)向空中放射電磁波，切割接收機(jī)的天線，引起干擾?，F(xiàn)代汽車上接受如下方法防止這種干擾：(1)加裝減擾電阻。在形成高頻振蕩的電路中，例如在分電器至點(diǎn)火線圈和分電器至火花塞之間的高壓電路中，串連6000~15000Q的減擾電阻，因振蕩回路的阻力足夠大，可使其不發(fā)生振蕩放電現(xiàn)象，不再發(fā)生電磁波而干擾無線電阻尼電阻的結(jié)構(gòu)見。阻尼電阻的結(jié)構(gòu)(2)加裝減擾電容器。在全部可能產(chǎn)生火花放電的接觸點(diǎn)間，并聯(lián)一容量為0.5~0.1uF的電容器，用以吸取火花，避開高頻振蕩電磁波的反射，不致發(fā)生振蕩放電現(xiàn)象。(3)加裝金屬屏蔽。將全部簡潔放射電磁波的電器及導(dǎo)體，用金屬網(wǎng)或屏蔽罩包起來。這樣當(dāng)電磁波或高頻電磁振蕩遇到金屬屏壁后，電磁感應(yīng)在金屬屏壁內(nèi)產(chǎn)生渦流，使電磁波消耗于渦流的熱效應(yīng)中，不能向外放射，從而可以避開對無線電波的干擾。但是，要很好地避開干擾，必需遮掩完全，防止漏隙，并使各接頭與車架接觸良好。另外，將發(fā)動(dòng)機(jī)體用銅絲編帶與駕駛室金屬部分牢靠地連接，也可作為金屬屏蔽，為了防止干擾，上述方法也可合并接受。裝有高靈敏度無線電設(shè)備時(shí)的防干擾裝置見，裝有收音機(jī)的汽車防于擾系統(tǒng)見。裝有高靈敏度無線電設(shè)備時(shí)的防干擾裝置裝有收音機(jī)的汽車防干擾系統(tǒng)電磁干擾引起的汽車故障實(shí)例在汽車電控系統(tǒng)中，傳感器產(chǎn)生的低于1V的弱電信號(hào)很簡潔受到電磁干擾，成為錯(cuò)誤信號(hào)，所以加裝了屏蔽線來防止電磁干擾。一但屏蔽線損壞，ECU就會(huì)收到被干擾的信號(hào)而失去正常把握，且自診斷系統(tǒng)的報(bào)警燈閃爍。例1一輛雪佛來轎車，在氧傳感器四周自行加裝了一個(gè)高音喇叭，電源線取自點(diǎn)火開關(guān)不久，發(fā)覺發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)警燈不時(shí)消滅報(bào)警現(xiàn)象，提取故障碼為13（氧傳感器），測量氧傳感器的輸出電壓，其值在0.1~0.3V間不停變化，說明氧傳感器正常，但當(dāng)按喇叭時(shí)，氧傳感器輸出信號(hào)就發(fā)生混亂，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)也瞬時(shí)失常。將喇叭拆除后，故障排解。原來這是人為制造干擾源的典型事例。汽車電器元件的安裝位置和線路布置有肯定設(shè)計(jì)要求，任憑加裝報(bào)警及防盜等裝置，會(huì)引發(fā)電控系統(tǒng)工作特別。例2一輛豐田皇冠3.01轎車，已行駛12萬km，大修發(fā)動(dòng)機(jī)后，只運(yùn)轉(zhuǎn)了幾分鐘故障報(bào)警燈就報(bào)警，讀取的故障碼為55（即防爆燃傳感器故障），消碼后再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障照舊。測量防爆燃傳感器的工作電壓，為0.5V以下的正常脈動(dòng)電壓，說明防爆燃傳感器工作正常，順著線路進(jìn)行檢測時(shí)，發(fā)覺屏蔽線斷路，將屏蔽線接好，消碼后重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障排解。電磁干擾造成的把握系統(tǒng)故障，主要發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)停山運(yùn)行，故障現(xiàn)象自行消逝。當(dāng)故障自診斷系統(tǒng)報(bào)警后，假如檢取故障碼，由于ECU的記憶功能，可順當(dāng)實(shí)現(xiàn)。假如把握系統(tǒng)的故障的確系電磁干擾所致，靜態(tài)測量元件的電壓信號(hào)，會(huì)發(fā)覺傳感器、線路、ECU等均正常。例3一輛豐田佳美轎車，行駛數(shù)萬km，ABS故障自診斷系統(tǒng)報(bào)警，檢取故障碼為31（前右輪速傳感器）、32（前左輪速傳感器）、33（后石輪速傳感器）、34（后左輪速傳感器），考慮到4個(gè)輪速傳感器及相關(guān)線路