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    2. 汽車電子控制系統電路干擾控制措施介紹

      2023-04-11 09:12:40 作者:蔡金盛
      由于汽車發動機環境惡劣,電控系統經常受到車內外電磁波的干擾。這些干擾可能以脈沖的形式進入ECU,干擾或破壞某些電子元器件的工作狀態,有時甚至會損壞元器件,嚴重影響控制系統的正常工作,導致發動機和車輛故障。

      因此,為了保證控制系統的可靠運行,控制系統必須具有良好的抗干擾能力。

      汽車發動機控制系統的干擾源既包括外部干擾源,也包括控制系統內部元件和電路之間的相互干擾。系統中的干擾主要由電路間的公共阻抗耦合引起。比如,在同一個電路中,電流的變化必然會干擾另一個電路;

      每個電路通常有一個公共電源。當一個電路上的負載發生變化時,其他電路的工作電壓也會發生變化。所有電路的公共接地阻抗也會導致電路中的噪聲和電壓漂移。這些都會導致電路穩定性的下降和信號中的干擾噪聲。

      汽車電器是控制系統的外部干擾源,其干擾主要是由這些電器中的感性負載在開關過程中引起的。最讓人不安的是點火系統。當一次回路斷開時,二次繞組會感應出10~20kV的高壓電發出高頻電磁波,穿過電插頭的電極間隙,產生電火花。脈沖電流的變化可以通過在高壓點火線周圍輻射電磁波來干擾。通過與系統中傳感器和輸入信號線的電感和電容耦合,相應的信號會疊加干擾噪聲一起輸入,對相關電路和ECU造成干擾。點火系統的強干擾也干擾了輸出信號,導致輸出信號的紊亂,從而造成控制系統與發動機工況的不平衡。

      電控系統的抗干擾措施主要從控制系統的硬件和電路入手,盡量將干擾信號消除在進入ECU之前,從而減輕系統中軟件的負擔。這些措施包括ECU使用穩壓電源防止電源電壓波動;去耦電容分別并聯在電源輸入端和接地端之間;所有電源電路共用一個接地點,避免了它們之間共用地線造成的公共阻抗耦合干擾;

      盡量縮短接地回路長度,使用較粗的導線;信號線要屏蔽,避免接收干擾信號;安裝功率過大的電臺是不可取的。如有必要,電臺的天線應盡可能遠離ECU,以免干擾ECU的工作,影響其控制程序的正常運行。同時,揚聲器不要安裝得離ECU系統太近。

      在數字信號傳輸中,采用光電耦合器作為傳輸連接,可以將元器件從電氣連接和干擾中分離出來,對消除控制系統輸入脈沖和開關信號中的干擾噪聲有明顯的作用。

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