1 概述

 

自zi第di一yi台tai汽qi油you發fa動dong機ji驅qu動dong的de汽qi車che投tou進jin市shi場chang運yun行xing之zhi後hou，人ren們men發fa現xian，汽qi油you發fa動dong機ji高gao壓ya點dian火huo係xi統tong產chan生sheng的de強qiang電dian磁ci波bo，幹gan擾rao其qi四si周zhou的de無wu線xian電dian廣guang播bo和he無wu線xian電dian通tong訊xun業ye務wu的de正zheng常chang運yun行xing，並bing且qie對dui電dian磁ci環huan境jing造zao成cheng汙wu染ran。因yin而er人ren們men將jiang此ci汙wu染ran列lie進jin到dao汽qi車che造zao成cheng的de三san大da汙wu染ran源yuan之zhi一yi。自zi此ci
，國guo際ji無wu線xian電dian組zu織zhi開kai始shi對dui這zhe種zhong高gao能neng量liang脈mai衝chong形xing式shi的de騷sao擾rao源yuan進jin行xing研yan究jiu並bing提ti出chu了le丈zhang量liang方fang法fa和he限xian製zhi要yao求qiu。目mu前qian，這zhe種zhong電dian磁ci汙wu染ran的de控kong製zhi要yao求qiu已yi被bei列lie進jin到dao世shi界jie各ge國guo的de技ji術shu法fa規gui中zhong。經jing過guo多duo年nian的de技ji術shu規gui範fan，市shi場chang上shang運yun行xing的de汽qi車che基ji本ben實shi現xian了le點dian火huo脈mai衝chong電dian磁ci噪zao聲sheng的de有you效xiao控kong製zhi。

 

但是
，隨sui著zhe汽qi車che技ji術shu的de不bu斷duan進jin步bu和he發fa展zhan，汽qi車che電dian子zi電dian器qi設she備bei的de大da量liang應ying用yong，汽qi車che電dian磁ci騷sao擾rao的de特te點dian及ji其qi產chan生sheng的de影ying響xiang也ye有you了le巨ju大da的de變bian化hua。汽qi車che產chan生sheng電dian磁ci騷sao擾rao的de源yuan，不bu單dan純chun是shi點dian火huo係xi統tong，大da量liang應ying用yong於yu車che輛liang上shang的de各ge種zhong電dian子zi電dian器qi設she備bei也ye同tong樣yang產chan生sheng電dian磁ci騷sao擾rao。

 

車che輛liang產chan生sheng的de電dian磁ci騷sao擾rao不bu但dan對dui車che輛liang外wai界jie的de無wu線xian電dian設she備bei造zao成cheng影ying響xiang，而er且qie也ye會hui對dui車che輛liang內nei部bu的de各ge種zhong電dian子zi部bu件jian造zao成cheng不bu良liang影ying響xiang。早zao期qi人ren們men普pu遍bian關guan心xin的de是shi車che輛liang電dian磁ci騷sao擾rao對dui電dian磁ci環huan境jing的de重zhong大da影ying響xiang
，隨sui著zhe有you效xiao的de治zhi理li，這zhe種zhong影ying響xiang已yi經jing得de到dao了le控kong製zhi。近jin些xie年nian，汽qi車che出chu現xian了le很hen多duo由you於yu車che輛liang內nei部bu電dian磁ci騷sao擾rao對dui車che輛liang的de正zheng常chang運yun行xing及ji安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing等deng產chan生sheng重zhong大da影ying響xiang的de現xian象xiang
，引yin起qi了le人ren們men特te別bie關guan注zhu。目mu前qian，人ren們men開kai始shi研yan究jiu車che輛liang內nei部bu電dian磁ci騷sao擾rao的de產chan生sheng和he影ying響xiang及ji其qi控kong製zhi技ji術shu。

 

2 汽車內電磁騷擾現象

 

汽車產生電磁騷擾的源有：高壓點火係統；各種感性負載（如
，電機類電器部件）；各種開關類部件（如
，閃光繼電器）

；各種電子控製單元ECU
；甚至各種燈具，無線電設備等。這些部件產生的騷擾會在汽車內部造成相互影響。下麵列舉一些實際發生的現象。

 

現象1，某種中高檔次轎車，由國外某著名汽車企業團體公司設計
，在中國境內生產，具有高性能ABS係統。樣車在一次實況測試中碰到了雨天，啟動雨刮器，在某一車速運行時，ABS 忽然失往了作用。

 

現象2，國內生產的某一型號微型汽車，其發電機調節器經常出現易被擊穿損壞現象。經查，當雨刮器工作時，這種損壞現象就輕易發生。

 

分(fen)析(xi)上(shang)述(shu)兩(liang)個(ge)實(shi)例(li)，造(zao)成(cheng)這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)雨(yu)刮(gua)器(qi)。雨(yu)刮(gua)器(qi)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)作(zuo)為(wei)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)

，在(zai)切(qie)斷(duan)電(dian)源(yuan)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)並(bing)通(tong)過(guo)電(dian)源(yuan)線(xian)傳(chuan)輸(shu)到(dao)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)，從(cong)而(er)在(zai)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)中(zhong)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)脈(mai)衝(chong)，一(yi)些(xie)電(dian)子(zi)部(bu)件(jian)在(zai)這(zhe)種(zhong)幹(gan)擾(rao)脈(mai)衝(chong)條(tiao)件(jian)下(xia)
，不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)，甚(shen)至(zhi)導(dao)致(zhi)損(sun)壞(huai)。

 

現象3，yizhongguoneikaifashengchandeanquanqinang，zaiqichezhengchezhuangpeixianshanghuranyinbao。jingduianquanqinangdedianziyinbaokongzhiqijinxingshiyanjianzha
，faxianqibunengchengshoujiaoqiangdehuanjingfushediancichang，dangyoujingdianfangdianfashengshi，huiyouwudongzuo。

 

3 汽車內電磁騷擾的特點

 

車輛內部的電磁騷擾特點不同於車輛對外部的騷擾。車內電磁騷擾可以通過各種連接線纜傳播
，也會以耦合方式、空間輻射發射的方式進行傳播。典型的形式有：沿電源線傳導騷擾
；人體靜電放電對電子部件的騷擾
；騷擾能量通過空間輻射等。下麵就一些典型騷擾源的特點進行分析。

 

（1）發動機點火係統產生沿電源線傳導的騷擾

 

圖1 點火係統電原理框圖（R0—線路阻抗 K—開關 B—點火線圈）

 

發動機點火係統的電路框圖如圖1。傳感器獲取點火信號Va，由驅動電路在點火線圈低級產生一通斷的脈衝電流Ib，線xian圈quan次ci級ji產chan生sheng高gao壓ya脈mai衝chong使shi火huo花hua塞sai放fang電dian，點dian燃ran發fa動dong機ji燃ran油you混hun合he氣qi作zuo功gong。當dang線xian圈quan低di級ji回hui路lu通tong斷duan變bian化hua過guo程cheng時shi，低di級ji繞rao組zu會hui產chan生sheng瞬shun變bian電dian壓ya，次ci級ji繞rao組zu產chan生sheng高gao電dian壓ya使shi火huo花hua塞sai放fang電dian，殘can餘yu能neng量liang形xing成cheng高gao頻pin電dian磁ci波bo輻fu射she到dao空kong間jian中zhong。低di級ji回hui路lu中zhong的de瞬shun變bian電dian壓ya則ze沿yan電dian源yuan線xian傳chuan到dao電dian源yuan係xi統tong中zhong，幹gan擾rao電dian源yuan係xi統tong，產chan生sheng一yi波bo動dong電dian壓yaΔV。

 

如圖2。一般情況下
，實驗丈量得到ΔV 為2～4V。

 

 

圖2 點火係統各部位信號時序圖

 

汽車中應用的各種電子控製單元，要求有一個穩定的電源電壓供電，才能正常工作。當供電係統中出現電壓波動（如，ΔV）
，會對電子模塊的正常工作產生影響。

 

（2）感性負載產生沿電源線傳導的騷擾

 

汽車內使用的各種類型的電機都屬於感性負載。如：雨刮器驅動電機，汽車啟動電機，熱風電機等。這類負載特性電路如圖3。當感性負載的供電被忽然切斷時，會產生反向瞬變電壓Vc，如圖4。線圈初始儲能越大，關斷速度越快，瞬變過電壓就越高。實測結果
，一般Va 為－100～－300V，ts 為0.2～0.5s。

 

圖3 感性負載特性電路圖（R0—線路阻抗 K—開關 L—感性負載 RL—感性負載內阻）

 

圖4 感性負載瞬變電壓

 

這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)騷(sao)擾(rao)固(gu)然(ran)不(bu)具(ju)有(you)連(lian)續(xu)性(xing)，但(dan)是(shi)它(ta)的(de)瞬(shun)變(bian)電(dian)壓(ya)的(de)幅(fu)值(zhi)相(xiang)當(dang)大(da)，偶(ou)然(ran)的(de)出(chu)現(xian)會(hui)對(dui)電(dian)子(zi)模(mo)塊(kuai)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)，甚(shen)至(zhi)損(sun)壞(huai)。前(qian)文(wen)中(zhong)先(xian)容(rong)的(de)發(fa)電(dian)機(ji)調(tiao)節(jie)器(qi)擊(ji)穿(chuan)損(sun)壞(huai)就(jiu)是(shi)因(yin)這(zhe)種(zhong)反(fan)向(xiang)瞬(shun)變(bian)電(dian)壓(ya)造(zao)成(cheng)的(de)嚴(yan)重(zhong)後(hou)果(guo)。

 

（3）靜電放電對車內電子部件的騷擾

 

rentihuichanshengjingdian
，youqizaiwoguodebeifangdiqu，dongtiantianqiganzao，rentiqingyichanshengjingdian。rentijingdianpengdaoyixiedaotijiuhuikaishichulai。youzhijiefangdian，renmenganjiaobudao。dangjingdianchucundaoyidingchengduhou
，huitongguokongqifangdian
，shenzhihuiyouhuohuachansheng，renmenjiuhuiyouqiangliedefangdianganjiao。renmenzaishiyongqicheshi，zhezhongjingdianfangdianxianxiangshibukebimiandihuichansheng。

 

靜電的放電過程
，既可能是正放電過程，也可能是負放電過程，其放電特性如圖5。放電電壓U 最高達15～25kV；放電時間ts，接觸放電：0.7～1ns，空氣放電：0.7～5ns；放電電流很小，nA 級。

 

 

圖5 靜電放電特性

 

這種類型的騷擾特點是：高電壓；短時間；微(wei)小(xiao)電(dian)流(liu)。其(qi)騷(sao)擾(rao)影(ying)響(xiang)程(cheng)度(du)是(shi)巨(ju)大(da)的(de)，會(hui)使(shi)一(yi)些(xie)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)產(chan)生(sheng)誤(wu)動(dong)作(zuo)，嚴(yan)重(zhong)的(de)會(hui)損(sun)壞(huai)電(dian)子(zi)單(dan)元(yuan)。如(ru)前(qian)文(wen)描(miao)述(shu)的(de)安(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)的(de)電(dian)子(zi)引(yin)爆(bao)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)誤(wu)動(dong)作(zuo)。

 

（4）部件或線纜間的相互耦合騷擾

 

汽車中的各種線纜經常將他們捆綁成一束沿汽車內側布置，電源線中的瞬變騷擾會耦合到信號線或控製線中，形成差摸信號，會對車內ECU 等電子模塊產生影響。這一點常被人們所忽視。

 

（5）輻射騷擾

 

騷擾能量的電磁波輻射形式，人們比較熟悉。人們關注的頻率範圍是150kHz～1000MHz。其它頻段的騷擾也是存在的，人們正在進行研究。

 

4 電磁騷擾的抑製

 

電磁騷擾的抑製措施的選用，首先考慮騷擾源，要根據不同的騷擾源的特點采取不同的抑製方式。如：點火係統的騷擾
；電源供電係統的騷擾

；電感性負載或開關性負載引起的騷擾等。其次

，考慮騷擾的傳播途徑，這對采取有效地抑製措施非常重要。騷擾途徑可以是：通過供電係統的電纜；通過天線或各種導線；通過耦合；通過空間直接輻射電磁波等方式。

 

此外，騷擾抑製應充分考慮抑製本錢。一般的處理方式，限製騷擾源產生的騷擾噪聲達到規定的公道範圍內；同時被騷擾體應具有一定的抵抗騷擾的能力，以達到相互共存、互不影響的狀態。無窮製地加大騷擾抑製會成倍地增加抑製本錢，這在實際應用中是非常不可取的做法。

 

汽qi車che電dian子zi電dian器qi部bu件jian的de騷sao擾rao抑yi製zhi方fang式shi，一yi般ban規gui定ding若ruo幹gan等deng級ji限xian值zhi，不bu同tong部bu件jian根gen據ju其qi特te點dian和he使shi用yong方fang式shi的de不bu同tong，選xuan擇ze一yi種zhong公gong道dao的de等deng級ji限xian值zhi，以yi降jiang低di抑yi製zhi本ben錢qian。

 

對來自車內供電係統的騷擾，一種簡單而有效的方法是利用蓄電池作為一個極低阻抗、darongliangdeshunbiandianyayizhiqi，xishougezhongshunbiandianyachanshengdesaoraonengliang。zuihaodefangshishibaozhengxudianchidianlanjiexianlianghao。ruofujidatie
，yingbaozhengdatiedianzuzhizuixiao。jiantu1 和圖3，應盡可能保證線路阻抗R0 達最小值
，甚至為零。

 

對於線纜間耦合引起的騷擾，一種節省本錢的方法是在車內布線時充分考慮公道而有效地布置線纜。最好的方式為將ECU 控(kong)製(zhi)線(xian)或(huo)信(xin)號(hao)線(xian)與(yu)電(dian)源(yuan)線(xian)分(fen)開(kai)布(bu)置(zhi)，以(yi)減(jian)小(xiao)因(yin)耦(ou)合(he)而(er)引(yin)起(qi)的(de)騷(sao)擾(rao)信(xin)號(hao)侵(qin)進(jin)。此(ci)外(wai)，采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)的(de)方(fang)式(shi)
，也(ye)是(shi)避(bi)免(mian)外(wai)界(jie)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)侵(qin)進(jin)控(kong)製(zhi)線(xian)和(he)信(xin)號(hao)線(xian)的(de)好(hao)方(fang)法(fa)。

對(dui)於(yu)電(dian)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)引(yin)起(qi)的(de)騷(sao)擾(rao)，抑(yi)製(zhi)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)並(bing)聯(lian)一(yi)個(ge)適(shi)當(dang)數(shu)值(zhi)的(de)電(dian)容(rong)器(qi)
，以(yi)消(xiao)除(chu)反(fan)向(xiang)過(guo)電(dian)壓(ya)。總(zong)體(ti)講(jiang)
，騷(sao)擾(rao)抑(yi)製(zhi)措(cuo)施(shi)的(de)方(fang)式(shi)有(you)很(hen)多(duo)種(zhong)，但(dan)回(hui)納(na)整(zheng)理(li)為(wei)：屏蔽
、濾波
、接地

、阻尼。

 

5 結束語

 

總(zong)之(zhi)，汽(qi)車(che)內(nei)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)及(ji)其(qi)產(chan)生(sheng)的(de)影(ying)響(xiang)是(shi)重(zhong)大(da)的(de)，關(guan)係(xi)到(dao)汽(qi)車(che)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)性(xing)。人(ren)們(men)應(ying)該(gai)意(yi)識(shi)到(dao)現(xian)代(dai)電(dian)子(zi)化(hua)汽(qi)車(che)中(zhong)出(chu)現(xian)的(de)很(hen)多(duo)新(xin)題(ti)目(mu)
，在(zai)相(xiang)當(dang)程(cheng)度(du)上(shang)與(yu)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)的(de)影(ying)響(xiang)有(you)關(guan)。

 

作者簡介：徐立 中國汽車研究中心

 

 

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