汽車電子控制系統(tǒng)電磁干擾問題的仿真研究.pdf

1、多年以來，電磁干擾一直是現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)中備受關(guān)注的一個(gè)問題。尤其在今天的汽車工業(yè)中，車輛采用了許多關(guān)鍵的和非關(guān)鍵的車載電子模塊，例如引擎管理系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng)、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向功能系統(tǒng)、車內(nèi)娛樂系統(tǒng)和熱控制系統(tǒng)。由于車輛所處的電磁環(huán)境非常復(fù)雜，汽車電子控制系統(tǒng)常常工作在非常惡劣的環(huán)境下：振動(dòng)和沖擊經(jīng)常發(fā)生；有很多噪聲源，如刮水器電動(dòng)機(jī)、燃油泵、火花點(diǎn)火線圈、空調(diào)起動(dòng)器、交流發(fā)電機(jī)線纜連接的間歇開斷等。因此車上的電子元件必須與這些干擾

2、源共存。此外，車輛還可能進(jìn)入一些外部發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)區(qū)域，強(qiáng)度可達(dá)幾十甚至幾百伏特每米。然而汽車工業(yè)在多年前就已意識(shí)到這些問題，所有著名廠商都已采取一定措施，通過制定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和立法要求，力圖借此減少電磁干擾的影響，因此雖然隨著研究的深入，今天的車輛對(duì)這種干擾都具備了較強(qiáng)的抵抗能力，但是 EMI 對(duì)車載電子控制系統(tǒng)的性能影響非常大，因此必須繼續(xù)對(duì)其保持警惕。 因此本文以汽車電子控制系統(tǒng)受到的外界干擾為研究的對(duì)象。 首先

3、分析電子控制歷史、現(xiàn)狀以及發(fā)展的趨勢(shì)，深入探討汽車電子技術(shù)中控制系統(tǒng)的內(nèi)容，隨后針對(duì)汽車上復(fù)雜的電磁環(huán)境，分析汽車上的主要電磁干擾源及其干擾特點(diǎn)等。為汽車電子控制系統(tǒng)進(jìn)一步研究做了前提和鋪墊。 隨后針對(duì)汽車帶細(xì)縫屏蔽體耦合響應(yīng)對(duì)汽車電子控制系統(tǒng)的電磁影響，討論了FDTD中細(xì)縫的模擬算法以及根據(jù)FDTD的基本原理建立了數(shù)值仿真模型仿真研究帶細(xì)縫屏蔽體的耦合特性。分析細(xì)縫的寬度大小、個(gè)數(shù)的多少對(duì)屏蔽體耦合特性的影響。為汽車電子控制系

4、統(tǒng)中所用的屏蔽體設(shè)計(jì)提供一個(gè)可靠的意見。 最后針對(duì)汽車電子控制系統(tǒng)作為汽車上的敏感設(shè)備，其受到的干擾其中最主要的一部分來自屏蔽體內(nèi)部的電子設(shè)備通過導(dǎo)線與外部設(shè)備進(jìn)行連接時(shí)產(chǎn)生的干擾，在這種情況外界的干擾電磁波通過導(dǎo)線傳輸而進(jìn)入屏蔽體內(nèi)對(duì)屏蔽體內(nèi)設(shè)備造成的干擾。因此本文先是研究單導(dǎo)線傳導(dǎo)干擾，分析干擾源與線的垂直距離變化時(shí)產(chǎn)生的干擾，以及線長(zhǎng)度變化時(shí)產(chǎn)生的干擾。根據(jù)單導(dǎo)線的模型建立雙導(dǎo)線的傳導(dǎo)干擾模型，分析干擾源對(duì)雙導(dǎo)線分別產(chǎn)生的