AMT控制器傳導電磁敏感度研究

王彪，王天楠，趙洋

（中國北方車輛研究所，北京 100071）

引言

AMT（Automatic Manual Transmission）是一種將換擋執行系統和控制系統加裝在傳統固定軸式手動機械變速箱的的自動變速器[1]。AMT控制器作為汽車控制系統中的核心部件，主要由信號處理電路、功率驅動模塊等組成，通過CAN總線與汽車電子單元進行通信，實現擋位決策、換擋控制、發動機扭矩輸出控制等功能[2-4]。AMT控制器作為電磁敏感元件，主要控制車輛系統完成預定的功能，但又極易受到電磁干擾導致傳輸信號誤碼率增高、傳輸中斷、甚至傳輸錯誤指令，其可靠性直接決定控制系統工作的穩定性[5]。現代車輛上的各種電子產品不斷增加，導致車載平臺上電磁環境日趨復雜、十分惡劣[6,7]，AMT控制器作為車載平臺電磁敏感部件的危害必須引起高度重視、實施科學評估。

根據GJB 151B-2013《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求與測量》，選取某型號AMT控制器進行CS101、CS106、CS114、CS115和CS116五項電磁兼容性指標進行測試[8]，從而確定該型號AMT控制器是否滿足GJB 151B-2013中電磁傳導敏感度判據的要求。

1 AMT控制器

AMT控制器作為汽車上變速箱電子控制系統的核心部件，需要根據傳感器所監測到的節氣門開度、車輛速度、變速器油溫等參數以及各種開關的實時狀態，進行綜合計算、比較和分析后，對其內部設定的控制程序進行調配使用，并將指令傳送到各個執行器上，使電機進行相應的動作，從而實現控制變速器的功能[9]。被測AMT控制器采用直流24 V供電，電源線束為非屏蔽線纜，被測AMT控制器如圖1所示。在對AMT控制器進行電磁敏感度試驗時，需要線路阻抗穩定網絡給其提供24 V直流電壓，并用測試工裝檢測AMT控制器測試狀態。

圖1 AMT控制器

2 電磁傳導敏感度試驗

為了減少外界電磁信號的干擾，AMT控制器電磁敏感度試驗需在微波暗室中進行測試，測試過程中暗室內不能有與其測試無關的設備工作。并按照GJB 151B-2013進行試驗配置。

2.1 CS101試驗

CS101測試是針對AMT控制器的直流輸入電源線進行的傳導敏感度測試，測試頻率范圍為25 Hz～50 kHz。進行電源線傳導敏感度試驗時，AMT控制器不應出現任何故障、新能下降或偏離規定的標準值。測試過程中，測試頻率步長進度選擇5 %，駐留時間為3 s。CS101電源線傳導敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進行布置，布置原理圖如圖2所示。

圖2 CS101電源線傳導敏感度試驗布置

在對AMT控制器直流輸入電源線進行信號注入時，按照GJB 151B-2013中CS101項對于額定電壓≤28 V的限制要求進行。

CS101電源線傳導敏感度試驗時，AMT控制器由直流24 V供電，處于上電狀態，連接測試工裝，在模擬量界面設定檔位及參數。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數均應始終保持在標準值的誤差范圍內，如圖3所示。

圖3 CS101電源線傳導敏感度試驗結果

2.2 CS106試驗

CS106測試是針對AMT控制器的直流輸入電源線進行尖峰信號傳導敏感度的試驗，測試過程中AMT控制器不應出現任何故障、性能降低或偏離規定的標準值。CS106電源線尖峰信號傳導敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進行布置，如圖4所示。

圖4 CS106電源線尖峰信號傳導敏感度試驗

在對AMT控制器直流輸入電源線進行信號注入時，按照GJB 151B-2013中CS106項要求進行，注入信號幅度為100 V，脈沖寬度為0.15 μs、5 μs、10 μs，注入信號類型為正向和負向，重復頻率為10 PPS，注入時間5 min。

CS106試驗過程中，AMT控制器由直流24 V供電，處于上電狀態，連接測試工裝，在模擬量界面設定檔位及參數。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數均應始終保持在標準值的誤差范圍內，如圖3所示。

2.3 CS114試驗

CS114測試是針對AMT控制器的電纜束注入的傳導敏感度測試，測試頻率范圍為10 kHz～400 MHz。進行電纜束注入敏感度試驗時，AMT控制器不應出現任何故障、新能下降或偏離規定的標準值。CS114電纜束注入敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進行布置，試驗布置原理圖如圖5所示。

圖5 CS114電纜束注入敏感度試驗布置原理圖

在對AMT控制器電纜束注入敏感度試驗時，按照GJB 151B-2013中CS114項極限值對陸軍／地面設備的要求注入。

CS114電纜束注入試驗過程中，AMT控制器由直流24 V供電，處于上電狀態，連接測試工裝，在模擬量界面設定檔位及參數。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數均應始終保持在標準值的誤差范圍內，如圖3所示。

2.4 CS115試驗

CS115測試是針對AMT控制器的電纜束注入脈沖激勵傳導敏感度測試，測試過程中 AMT控制器不應出現任何故障、新能下降或偏離規定的標準值。CS115電纜束注入脈沖激勵敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進行布置，試驗布置原理圖如圖6所示。

圖6 CS115電纜束注入脈沖激勵傳導敏感度試驗

CS115測試以30 Hz的重復頻率開展1 min的測試，注入幅度為5 A。

CS115電纜束注入脈沖激勵試驗過程中，AMT控制器由直流24 V供電，處于上電狀態，連接測試工裝，在模擬量界面設定檔位及參數。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數均應始終保持在標準值的誤差范圍內，如圖3所示。

2.5 CS116測試

CS116測試是針對AMT控制器電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導敏感度的測試，測試過程中 AMT控制器不應出現任何故障、新能下降或偏離規定的標準值。CS116電纜束注入脈沖激勵敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進行布置，試驗布置原理圖如圖7所示。

圖7 電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導敏感度布置原理圖

CS116測試選取10 kHz、100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz和100 MHz的頻點上進行試驗，注入信號為典型阻尼正弦波，重復率為10 pps，信號注入時間為5 min。AMT控制器由直流24 V供電，處于上電狀態，連接測試工裝，在模擬量界面設定檔位及參數。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數均應始終保持在標準值的誤差范圍內，如圖3所示。

CS116電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導敏感度的試驗過程中，AMT控制器由直流24 V供電，處于上電狀態，連接測試工裝，在模擬量界面設定檔位及參數。觀察測試工裝模擬量界面，各項參數始終保持在標準值的誤差范圍內。

3 結束語

依據GJB 151B-2013中對軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求與測量，通過對AMT控制器共進行了CS101、CS106、CS114、CS115和CS116五項電磁兼容性的傳導敏感度進行測試。測試結果證明，AMT控制器的傳導敏感度均滿足敏感度判據的要求，AMT控制器設計具有很好的抗電磁傳導干擾能力。