汽车电器线束对EMC(电磁兼容性)的影响

2018-02-25 18:10:42·  
 
汽车电子技术在汽车上的作用越来越大,越来越多的汽车电子产品、电器零件应用于汽车中,比如发动机控制系统、自动变速箱控制系统、仪表控制器、ABS刹车系统、安全气囊控制系统以及电动机等。越来越多的汽车电器的线束布置于汽车的各个区域,对整车的电磁兼容性有很大影响,所以线束布置非常重要,线束不仅仅起连接的作用,
汽车电子技术在汽车上的作用越来越大,越来越多的汽车电子产品、电器零件应用于汽车中,比如发动机控制系统、自动变速箱控制系统、仪表控制器、ABS刹车系统、安全气囊控制系统以及电动机等。越来越多的汽车电器的线束布置于汽车的各个区域,对整车的电磁兼容性有很大影响,所以线束布置非常重要,线束不仅仅起连接的作用,如果布置不正确可能对其它汽车电子产品功能有干扰,也可能被其它汽车电子产品干扰和影响。

汽车电子产品、电器零件在汽车上的线束布置有总的要求:

1. 汽车电子产品之间一定要保持一定的距离,至少200毫米,如果是含强电的控制器,则至少距离500毫米,具体根据整车的EMC测试结果而定。
2. 容易产生振动的车辆电器件,比如电动机不能安装在汽车电子产品的附近,特别是含有敏感传感器的安全气囊控制器(包含加速度传感器)和ESP(包含横摆加速度传感器等)附近。
3. 天线产品(收音机、手机)不应该离电子产品很近,线束也不应该和其它电子产品的线束并行。
特别是中央通道上放置杂物的地方(有可能放置手机)距离汽车电子控制器(特别是安全气囊控制器)的距离,至少200毫米。
4. 比如控制器的接地线要用单独的接地线,最长距离200毫米。
5. 整车上的CAN通讯线不能被EMC干扰,要双绞,每米至少30圈。
6. 如果有外围数字式传感器,比如加速度传感器两根线也要互相双绞,每米至少30圈。
7. 线束避开大电流线束,比如电机等。
8. 所有输入信号的地要接回到汽车电子控制器,如果没有单独的输入地,那么要接回到控制器的电源地。
9. 安全气囊控制器的气囊线束一定要双绞,双绞密度不能少于每米30圈。

典型案例:
1.在汽车上雨刮器的线束和司机安全带锁扣线束布置在一起,当雨刮器启动换挡时引起对控制器的EMC干扰。

现象:控制器的系统故障灯突然闪烁后熄灭。
原因:当雨刮器启动换挡时雨刮器线束上有大的瞬间电压产生U=K*△I∕△t(换挡时有电流在瞬间变化),因为雨刮器的线束和司机安全带锁扣线束布置在一起,通过辐射干扰把产生的瞬间大电压传给司机安全带锁扣线束,非正常的瞬间电压引起控制器的复位,所以系统故障灯闪烁后熄灭。
改进:司机安全带锁扣线束,不走雨刮器线束附近(大电流信号)而是直接走司机座椅下方,不受瞬间大电流变化产生的干扰。

2.方向盘上的大电流喇叭线束和司机安全气囊线束布置在一起,当按响喇叭时,对司机气囊线束引起干扰。

现象:引爆司机气囊
原因:司机气囊线束和喇叭线束都在方向盘内,当按响喇叭瞬间喇叭线束上有大电流变化(喇叭线直接连接到12伏),U=K*△I/△t,瞬间也产生大电压,通过辐射干扰对司机气囊线束带来瞬间大电压干扰,在满足一定条件时使司机气囊引爆。
改进:喇叭线束通过继电器连接,使流过方向盘内司机气囊附近的电流值变小,也就是说按响喇叭瞬间电流变化减小,那么瞬间产生的电压也减小,干扰减小。改进后的电流只有毫安级,以前是安培级。

从实例说明了汽车的各种线束布置对整车EMC的影响,所以要重视线束布置,让整车有个好的EMC性能。
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