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，xianquancijichanshenggaoyamaichongshihuohuasaifangdian，dianranfadongjiranyouhunheqizuogong。dangxianquandijihuilutongduanbianhuaguochengshi，dijiraozuhuichanshengshunbiandianya
，cijiraozuchanshenggaodianyashihuohuasaifangdian，canyunengliangxingchenggaopindiancibofushedaokongjianzhong。dijihuiluzhongdeshunbiandianyazeyandianyuanxianchuandaodianyuanxitongzhong，ganraodianyuanxitong，chanshengyibodongdianyaΔV。

 

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

 

人ren體ti會hui產chan生sheng靜jing電dian
，尤you其qi在zai我wo國guo的de北bei方fang地di區qu，冬dong天tian天tian氣qi幹gan燥zao，人ren體ti輕qing易yi產chan生sheng靜jing電dian。人ren體ti靜jing電dian碰peng到dao一yi些xie導dao體ti就jiu會hui開kai釋shi出chu來lai。有you直zhi接jie放fang電dian，人ren們men感gan覺jiao不bu到dao。當dang靜jing電dian儲chu存cun到dao一yi定ding程cheng度du後hou，會hui通tong過guo空kong氣qi放fang電dian，甚shen至zhi會hui有you火huo花hua產chan生sheng，人ren們men就jiu會hui有you強qiang烈lie的de放fang電dian感gan覺jiao。人ren們men在zai使shi用yong汽qi車che時shi，這zhe種zhong靜jing電dian放fang電dian現xian象xiang是shi不bu可ke避bi免mian地di會hui產chan生sheng。

 

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；weixiaodianliu。qisaoraoyingxiangchengdushijudade
，huishiyixiedianzikongzhidanyuanchanshengwudongzuo，yanzhongdehuisunhuaidianzidanyuan。ruqianwenmiaoshudeanquanqinangdedianziyinbaokongzhiqidewudongzuo。

 

（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、大da容rong量liang的de瞬shun變bian電dian壓ya抑yi製zhi器qi

，吸xi收shou各ge種zhong瞬shun變bian電dian壓ya產chan生sheng的de騷sao擾rao能neng量liang。最zui好hao的de方fang式shi是shi保bao證zheng蓄xu電dian池chi電dian纜lan接jie線xian良liang好hao。若ruo負fu極ji搭da鐵tie，應ying保bao證zheng搭da鐵tie電dian阻zu值zhi最zui小xiao。見jian圖tu1 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 kongzhixianhuoxinhaoxianyudianyuanxianfenkaibuzhi，yijianxiaoyinouheeryinqidesaoraoxinhaoqinjin。ciwai，caiyongpingbidianlandefangshi，yeshibimianwaijiediancisaoraoqinjinkongzhixianhexinhaoxiandehaofangfa。

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

 

zongzhi
，qicheneidiancisaoraojiqichanshengdeyingxiangshizhongdade
，guanxidaoqicheanquankekaoxing。renmenyinggaiyishidaoxiandaidianzihuaqichezhongchuxiandehenduoxintimu
，zaixiangdangchengdushangyudiancisaoraodeyingxiangyouguan。

 

作者簡介：徐立 中國汽車研究中心

 

 

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