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电磁兼容在客车上使用的要求——整车要求及与零部件对EMC的性能关系

  • 2016-11-09 17:12
  • 来源:重庆车检院

摘要:随时汽车电子化、智能化程度的提高,出现EMC问题的几率越来越高,甚至可能会影响到车辆的舒适性和行车安全。

(一)客车电磁兼容问题概述

一辆客车行驶中遇到下雨,驾驶员启动刮水器时,客车乘客门却“莫名其妙”地自动打开了,有时ABS也“莫名其妙”地自动产生动作;某客车每次行驶到某路段附近时,“莫名其妙”地自动熄火,但拖离该路段后却又能正常行驶。当面对这些“莫名其妙”的问题,又“查不出”是什么原因时,很可能就是汽车的电磁兼容(ElectromagneticCompatibility,简称EMC)问题。

汽车EMC问题包括EMI(电磁干扰)及EMS(抗电磁干扰)两方面的要求:一方面汽车在正常行驶状态下产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面汽车能抵御环境中一定强度电磁干扰的能力。电磁干扰看不见摸不着,难以察觉,出现问题后很难查找。有电磁干扰信号时才会引发上述“莫名其妙”的故障,一旦电磁干扰信号消失,车辆行驶就恢复正常。随时汽车电子化、智能化程度的提高,出现EMC问题的几率越来越高,甚至可能会影响到车辆的舒适性和行车安全。

任何电子电器部件在工作时都可能对其它电子电器设备产生电磁干扰,它自身也可能会受到周围电磁环境的干扰。可以说,只要有电子电器件,就面临着电磁兼容问题。客车的电子电器部件主要包括电子燃油喷射、电子点火系统、尾气净化控制系统、制动防抱死系统、电动助力转向、卫星定位系统、行驶记录仪、车载DVD、车载移动电视、车载空调、电子路牌、电子报站器、发动机舱火灾报警器等。

(二)客车整车的EMC要求

国外对汽车整车的EMC要求主要包括:欧盟理事会72/245/EEC指令《有关车辆的无线电干扰(电磁兼容)》、欧洲经济委员会ECE R10法规《关于就电磁兼容性方面批准车辆的统一规定》、CISPR 12《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法》、CISPR 25《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》、IS0 11451《道路车辆窄带辐射电磁能量产生的电骚扰整车试验方法》、SAE J551-5《电动车辆的电场和磁场强度的性能水平和测量方法宽带9kHz~30 MHz》等。

目前汽车EMC出口认证通常按照72/245/EEC指令或ECE R10法规来进行测试评价。实际上72/245/EEC指令和ECE R10法规都对整车宽带发射、窄带发射和抗干扰三个测试项目作了技术要求,且测试条件和限值要求完全相同,两者仅在某些信息文件和管理条款上有所差异。CISPR 12着重对整车的宽带发射骚扰和窄带发射骚扰性能提出要求。CISPR 25主要考察汽车整车及零部件产生的各种电磁骚扰对车载接收机的传导和辐射电磁干扰。ISO 11451对汽车整车的电磁抗干扰性能提出了测试方法和评价指标。SAE J551-5对电动汽车引起的电磁骚扰特性提出了限值和测试方法。

目前我国强制执行的汽车EMC标准主要包括:CB 14023《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法》、GB/T 18655《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》和GB/T 18387《电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法,宽带,9kHz~30MHz》。其中GB 14023等同于CISPR 12; GB/T 18655等同于CISPR 25;GB/T 18387等同于SAE J551-5。目前国家工信部的汽车“公告”管理把这3个标准都列为了强制性检验项目,但国家认监委的汽车3C检验仅强制执行了GB 14023和GB/T 18387。国内还未颁布针对汽车整车电磁抗干扰性能的标准,这导致整车厂家在进行出口EMC认证检测时,除了要满足“公告”或3C的要求以外,还必须要增加电磁抗干扰性能的检测项目。这一点在出口汽车的设计阶段就应注意。

(三)客车整车及其零部件电磁兼容性能的关系

 由于电子技术的迅猛发展,诸如卫星定位导航系统、汽车制动防抱死系统、轮胎气压监测系统、倒车雷达、车载移动数字电视、行驶记录仪等已广泛装配于客车上,再加上发动机点火系统、起动电机、发电机、刮水器电机、洗涤器电机、组合仪表、暖风电机、空调电动门泵、车载接收机等传统电器零部件的普遍应用,特别是电动汽车的驱动电机及其控制器、DC/DC变换器、整车控制器等,致使车载电子电器间的电磁干扰信号很强,不但直接影响其各自功能的实现,而且对周围环境也带来了不良影响。因此,国内外都对汽车整车及电子电器零部件实施了强制性的电磁兼容认证制度。但因部分厂家不了解或不重视电磁兼容问题,往往导致整车电磁兼容性能达不到相关标准法规的要求,这就给企业带来了新的挑战。其实客车整车电磁兼容性能与其零部件电磁兼容性能关系紧密,正确把握它们之间的关系,并预先采取相关的技术措施,可以起到事半功倍的效果。

评价考核客车整车电磁兼容性能通常包括宽带辐射发射、窄带辐射发射和辐射抗扰度这三方面的内容,而评价分析零部件电磁兼容性的项目要丰富得多,主要有宽带辐射发射、窄带辐射发射、辐射抗扰度、传导发射、传导抗扰度、静电放电及传导瞬态抗扰度等。很显然,客车EMC问题的解决应从车载零部件着手,各个零部件都达到相关EMC技术指标要求,是实现整车电磁兼容性能的首要条件。其次,还必须将各个车载零部件安装在整车上进行EMC匹配试验,以实现整车满足EMC技术指标的要求。因此,整车厂家需要实施一套规范的车载零部件及整车的电磁兼容性能质量管控体系。在明确整车需要达到的EMC技术指标后,在开发零部件和整车的过程中制定详细的EMC测试评价指标,严格执行零部件和整车的EMC性能分阶段考核评价体系,最终实现整车EMC性能满足相关标准法规的目标。


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