汽車電動(dòng)門鎖干擾脈沖的形成與抑制

趙少飛 鹿松

摘 要：汽車制造業(yè)在快速進(jìn)步，在整車范圍內(nèi)的電子構(gòu)件占有更高的總比例。集成化的新趨勢下，更多汽車配備了電動(dòng)性的門鎖。然而，若電動(dòng)機(jī)帶來偏高的干擾性脈沖，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)燒毀內(nèi)側(cè)電子模塊，帶來芯片的損傷。對于電動(dòng)門鎖，有必要解析瞬態(tài)性的傳導(dǎo)及發(fā)射機(jī)理，探究干擾脈沖的形成根源。在這種基礎(chǔ)上，結(jié)合電動(dòng)門鎖的現(xiàn)實(shí)情況，有效抑制干擾脈沖并且減低損傷。

關(guān)鍵詞：汽車電動(dòng)門鎖；干擾脈沖；形成；抑制

從現(xiàn)今狀態(tài)看，多數(shù)車身都配備了可操控的電子模塊。電動(dòng)門鎖表現(xiàn)出兼容的特性，運(yùn)轉(zhuǎn)中的汽車應(yīng)能防控過大的脈沖干擾，確保行駛的穩(wěn)定。這是由于，電子模塊配備了電磁閥、電動(dòng)機(jī)及繼電器，這些負(fù)載都表現(xiàn)出感性的電磁干擾。如果超越限度，將引發(fā)突然性的門鎖故障。由此可見，不可忽視電動(dòng)門鎖潛在的脈沖干擾。應(yīng)當(dāng)及時(shí)判斷出干擾源，防控偏大的脈沖形成。唯有如此，才能抑制干擾性的脈沖，保護(hù)電動(dòng)門鎖。

一、電動(dòng)的門鎖裝置

現(xiàn)今的階段內(nèi)，較多汽車都設(shè)有電動(dòng)性的門鎖。相比于常規(guī)的門鎖，電動(dòng)門鎖增設(shè)了內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)，可用于啟動(dòng)門鎖并且運(yùn)行。經(jīng)過通電之后，門鎖裝置即可開啟。啟動(dòng)門鎖的瞬間，轉(zhuǎn)子在慣性狀態(tài)下還沒能運(yùn)轉(zhuǎn)起來。在這時(shí)，輸入電壓借助于電動(dòng)勢來獲得平衡，呈現(xiàn)為上升的電流。后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，產(chǎn)生反向電動(dòng)勢因而電流會(huì)快速減低。門鎖配備了保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)，經(jīng)過瞬時(shí)運(yùn)行之后，門鎖表現(xiàn)為堵轉(zhuǎn)的形態(tài)。消除了反向性的電動(dòng)勢，電流又將快速變得更大。在這個(gè)階段內(nèi)，門鎖內(nèi)側(cè)的機(jī)械結(jié)構(gòu)是靜止的，電動(dòng)機(jī)也獲取了穩(wěn)定的電流。經(jīng)過通電之后，電流再次減低至零的幅值。

在不同階段內(nèi)，門鎖電動(dòng)機(jī)都呈現(xiàn)為快速波動(dòng)的電流。例如啟動(dòng)門鎖、堵轉(zhuǎn)以及停止的時(shí)刻，都會(huì)帶來迅速變動(dòng)的電流。轉(zhuǎn)子繞組具備了某一電感，因而不可避免脈沖。在停止?fàn)顟B(tài)下，電動(dòng)機(jī)線圈也將釋放掉現(xiàn)存的脈沖能量。脈沖具有干擾性，門鎖模塊將受到干擾。

二、形成干擾脈沖的根源

脈沖是干擾性的，電源線可以傳遞脈沖，而后進(jìn)入ECU。在這種狀態(tài)下，電動(dòng)門鎖會(huì)表現(xiàn)出紊亂的形態(tài)。在構(gòu)建的電路中，啟動(dòng)及暫停的瞬間狀態(tài)就表現(xiàn)出反向性的電動(dòng)勢。電動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為靜止的轉(zhuǎn)子，對此可設(shè)定電感的數(shù)學(xué)模型。在門鎖電機(jī)中，可用開關(guān)替換繼電器的觸點(diǎn)。

從理論角度來看，銜接或者斷開開關(guān)，將會(huì)帶來單一的脈沖。然而真正去設(shè)計(jì)門鎖的過程中，繼電器觸點(diǎn)被設(shè)定為門鎖開關(guān)，它的開閉并非完全表現(xiàn)出理想的形態(tài)。經(jīng)過多次的啟閉，感應(yīng)性電動(dòng)勢都將表現(xiàn)出差異。每次斷開或者銜接，電動(dòng)勢也并不相等。這種狀態(tài)較為復(fù)雜，很難算出精準(zhǔn)的數(shù)值。日常測量時(shí)，即可觀測到較多脈沖。這是由于，初期設(shè)計(jì)出來的開關(guān)都有著多樣性，初始狀態(tài)并不完全相等。與之相應(yīng)，也要依照真實(shí)情況來計(jì)算感應(yīng)性的電動(dòng)勢。

門鎖電動(dòng)機(jī)很難徹底杜絕干擾性的脈沖。ECU內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生脈沖，脈沖干擾下的數(shù)字芯片會(huì)破壞原先的穩(wěn)定性。遇到這種狀態(tài)，清除干擾可選取上電復(fù)位的方式。具體來看，轉(zhuǎn)換異步時(shí)鐘的過程中，應(yīng)當(dāng)搜集必備的數(shù)據(jù)樣本。在這時(shí)，若沒能符合設(shè)定好的保持時(shí)間，就會(huì)陷于亞穩(wěn)定的形態(tài)。詳細(xì)來看，亞穩(wěn)定形態(tài)下的電動(dòng)機(jī)很易頻繁振蕩，帶來誤差性的邏輯判斷。此外，亞穩(wěn)態(tài)還會(huì)順勢傳播，拓展了故障覆蓋的范圍。

三、抑制的措施

轉(zhuǎn)換異步時(shí)鐘時(shí)，針對于上級時(shí)鐘，先要經(jīng)過必備的采樣步驟。在這時(shí)，要確保觸發(fā)器是合格的，切實(shí)避免潛在的亞穩(wěn)態(tài)。針對于輸出端，較長時(shí)段內(nèi)都很難確定下來。輸入穩(wěn)定之前，可能帶來偏差的邏輯。實(shí)際上，輸入端表現(xiàn)出來的數(shù)值并非必然決定著電壓值。在抑制脈沖時(shí)，應(yīng)能衡量綜合的多樣要素，而后才可做出判斷。

干擾性脈沖是普遍的，但并非不可消除。若要抑制脈沖，可選取多樣的抑制方式。具體來看，門鎖控制電路銜接于ECU，門鎖電機(jī)可以反向或者正向旋轉(zhuǎn)。這樣做，就增設(shè)了門鎖的保險(xiǎn)。為了確保可靠，先要測試瞬時(shí)的電動(dòng)機(jī)傳導(dǎo)狀態(tài)，這種狀態(tài)應(yīng)能滿足設(shè)定好的規(guī)程。具體在測定時(shí)，先要除掉線路內(nèi)的并聯(lián)電阻。設(shè)置ECU的過程中，還不可忽視隱含性的負(fù)載。在原先的電路范圍內(nèi)，可以增設(shè)釋放脈沖的回路。增加二極管后，將會(huì)增添額外的控制器成本。然而與此同時(shí)，抗干擾的特性也會(huì)變得更優(yōu)。

四、結(jié)語

電動(dòng)門鎖配備了電動(dòng)機(jī)，干擾脈沖產(chǎn)生的狀態(tài)下，電源線將會(huì)表現(xiàn)出串入的狀態(tài)。在這時(shí)，數(shù)字芯片破壞了穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損毀電動(dòng)性的門鎖。為了抑制電動(dòng)門鎖附帶的脈沖干擾，就要結(jié)合實(shí)際，選取最合適的抑制脈沖措施。在未來實(shí)踐中，還需歸納珍貴的經(jīng)驗(yàn)，探析脈沖形成的源頭并且注重抑制及防控。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛長宇，李志剛，陳日紅.汽車電動(dòng)門鎖干擾脈沖的形成與抑制[J].汽車電器，2011（01）：5-7.

[2]鐘建國.汽車電動(dòng)中央控制門鎖系統(tǒng)故障的檢修[J].公路與汽運(yùn)，2012（04）：34-35.