朱潤標
(廣東省技師學院,廣東 惠州 516100)
即使新能源汽車現如今發展的較為成熟,但是,在使用的過程中仍然存在一些問題,并且對于駕駛人的安全駕駛產生障礙,電控系統電磁干擾故障是問題之一。電子控制技術廣泛的被應用于新能源汽車方面,給新能源汽車帶來優化的同時,也對整個車的安全性能也提出了更大的要求。
新能源汽車的電磁干擾分為車輛中的電磁干擾和車輛外的電磁干擾,車輛中的電磁干擾有發動機、繼電器、開關和其他車輛部件工作發生的電磁干擾。車輛外的電磁干擾有高壓線和無線電等設備和雷電自然現象導致的電磁干擾。在點火系統中,點火圈、火花塞、分配器、高壓線是點火系統的重要干擾源,而火花塞是引起電磁干擾的主要干擾源。點火圈初級電路斷開產生阻尼振蕩,最大的電壓幅度可達到500V。如果產生阻尼振蕩并沒有及時采取有效的措施來挽救,則可能會導致對其他的設備產生干擾。并且,次級線圈中感應的次級電壓最大可達到3000V,而這產生的電壓能夠打破火花塞的電極間隙從而產生火花放電并且在周圍產生寬帶電磁波,對電子設備產生電磁干擾。
新能源汽車交流發電機一般是使用滑環以及碳刷將相應的勵磁電流有效引入相應的轉子線圈中,在實際的運行過程中,兩者之間一旦產生了不良的接觸,則容易會導致產生電火花和電磁干擾現象。與此同時,交流發電機控制器將勵磁電流控制在合適的水平,但是,如果選擇的設置方為立即關閉,則將會在磁場線圈中產生自動感應電動勢,并且將可能會轉化為電磁的干擾波。交流發電機高速運轉并且發電機與電池之間的聯系突然中斷,則可能會導致提高發電機的輸出電壓,導致電氣系統產生故障。
新能源汽車所受的電磁影響主要是受車輛中的電磁干擾,電動機作為系能源汽車的內部受電磁干擾部件,其包括刮水器電動機、風扇電動機、起動機、加熱電動機等。但是,由于此類電動機基本上都擁有換向器以及碳刷的直流永磁電動機,在此類因素中,電動機在高速運轉中非常容易產生電火花并且產生電磁干擾。起動器所產生的電磁干擾與其自身的運轉速度有著非常大的關系,其內部有著較高的峰值并且有著比較強的抗干擾性作用。但是,起動器的特征是在發動機啟動時才會產生故障。在起動器外的其他引擎的峰值和頻率,對于所產生的電磁干擾都是發生在駕駛過程中,相較起動器在發動機啟動時才發生故障,在駕駛過程中發生故障更加危險,安全隱患更大。
控制板開關電源產生的電磁干擾主要是由開關管的高頻開關和二極管反向恢復導致的。晶體振蕩器通過將電極渡在石英晶片上再連接到振蕩電路輸入信號。如果印刷線路板的設計不合理時,晶體振蕩器靠近信號連接接線口,電源口則可能會發生電磁干擾。在調制的模式下,晶體振蕩器以輻射發射的形式出現電磁干擾。
新能源汽車收到的電磁干擾分為車輛中干擾和車輛外的電磁干擾,但是,最主要的還是車輛內部的干擾,新能源汽車在正常的運行中,觸點要么處于高速開啟,要么處于關閉狀態,但是,晶體管的正常電壓中線圈轉為瞬態干擾源,并且不斷地產生工作電流,電流不斷提升,從而產生高強度的電磁波輻射。并且當峰值電壓達到過高的程度時,便會在繼電器周圍產生輻射。因此,如果并不能夠完全屏蔽干擾信號,則發電機的不同頻率會影響新能源汽車整體的運行狀態,導致駕駛者在駕駛過程中安全得不到保證。
在新能源汽車的電子控制系統中,存在許多的電線束和多點接地回路,接地組抗和非屏蔽布線在新能源汽車中引發電容耦合和磁感應耦合。并且在這時,如果有一根電線中的電流經過公共阻抗通道,則另一根電線中將會產生干擾。然而,此類干擾產生的耦合電壓可達到200V以上,持續的時間也是比較長,導致新能源汽車中的一些電子設備受到嚴重的干擾。電磁干擾對于新能源汽車的電子控制系統產生的影響非常大且復雜,甚至在一些情況下會導致產生一些對新能源汽車的電子干擾,從而使得相應的控制器對某些操作發出錯誤的指令,導致出現一些執行錯誤。影響駕駛者在駕駛過程中的安全。此外,許多電磁耦合產生的干擾,而產生的干擾主要是可以通過對發動機的控制系統輸出信號損壞和通過車輛控制系統的傳感器,使得發動機的控制系統輸出與發動機工作不匹配的信號這兩種方式導致執行器運行異常。
對于解決新能源汽車電控系統電磁干擾故障問題的思路,首先,對解碼器進行分析深入讀取各類錯誤的代碼,通過對各類錯誤代碼的分析了解變化的主要原因。其次,選用示波器對于一些必要的進行檢測,根據相應的檢測原理進行檢測,用檢測結果和正常的情況進行比較并且以結果為基礎尋找干擾點。最后,即使低速運轉時產生的信號電壓較弱,但也會導致傳感器的屏蔽功能受到損害,并且如果車輪速度信號過強,則可能會受到周圍的電磁波影響,此時,受到電磁波影響,電子防抱死制動系統無法準確地判斷出車輪的速度,從而導致防抱死制動系統無法正常地運行,此時,采用車輛自我診斷方式,來確定防抱死制動系統是否正常,從而判斷存在的故障問題。
解決電子控制系統的電磁干擾問題對新能源汽車的發展有著非常重要的意義,首先,技術人員在對故障檢測時,應該使用解碼器分析并且讀取錯誤的代碼信息確定參數范圍、波動范圍,并且重點明確發動機的轉速等,除此之外,示波器作為測試故障最有效和最全面的方式,技術人員需要將測試的結果與正常的狀況進行比較,以此發現受到電磁波干擾的部件并且對其進行檢修。
解決電子控制系統的電磁干擾問題最直接的方法就是從干擾源下手解決干擾源,要解決干擾源關鍵是解決電子控制系統,而要想解決其他電子設備的干擾關鍵則是解決電子控制系統。因此,如果想解決新能源汽車的問題,主要還是應該從解決干擾源開始,因為干擾源影響著電子控制系統從而間接地影響著其他的電子設備。現如今,很多的公司都為金屬零件添加外殼和屏蔽接地設計,添加接地能夠有效地遏制騷擾源,此外,因為屏蔽需要通過金屬絕緣來實現,當出現電磁干擾時,將金屬添加外殼可以控制干擾源,切斷電子控制對其他電子設備電磁干擾的途徑。
近年來,新能源汽車過多地使用電子新能源技術,使得電磁干擾問題越來越突出。此外,還有一些非代碼與錯誤代碼增加了對維護新能源汽車正常工作的難度,維修人員工作同時也得到了挑戰,一般錯誤代碼指的是輪速傳感器、電子防抱死制動系統控制和傳感器電路同時遭到損壞,但是,出現這種情況的概率非常的小,因此,為了減輕維護人員的工作負擔,維護人員可以主要關注傳感器電路,檢查電路是否是在正常運行,如果屏蔽電纜遭到了嚴重的損壞,則屏蔽信號出現故障導致遭受到強烈的電磁干擾,整個防抱死制動系統異常運行,并且警示燈被點亮,接到警示信號時,維修人員需要立即轉向屏蔽電纜進行維修,刪除錯誤代碼再次進行測試。
綜上所述,我國近年來對環境保護的意識加強,新能源汽車憑借著國家政策的支持、綠色環保和出行成本低等優勢獲得了廣大消費者的青睞,但不足的是,新能源汽車電控系統易受到電磁干擾。然而,電磁干擾問題可能會導致出現車輛識別、導航、功率控制等沒有辦法正常的運行,影響汽車行駛的安全性。因此,解決電磁干擾問題對新能源汽車的發展有著非常大的意義,必須深入研究電磁干擾問題,對其問題進行探討,更好地找出解決該問題的辦法。本文通過論述新能源汽車電控系統電磁干擾的原因,并且通過原因提出解決該問題的一些方法。隨著我國科技的不斷發展,科學技術不斷地進步,對新能源汽車的研究更加地深入,因此,電控系統電磁干擾問題得到解決指日可待。