汽车电控系统中电磁的干扰及检修

2018-03-28王建权

设备管理与维修 2018年3期

王建权

（常德技师学院，湖南常德 415000）

0 引言

目前，汽车已经成为人们生活中一项重要交通工具。电控系统已成为现代汽车的关键核心模块，其广泛的应用已经基本上解决了汽车的性能问题，但是，在车辆运行过程中电控系统的稳定直接影响到车辆的稳定。在车辆运行过程中，电控系统会受到各种内外因素的干扰，如电磁干扰。因此，要保证各电控系统在运行的过程中不影响汽车的正常使用，就需要提出解决电磁干扰的有效方法和策略。

1 电磁干扰主要来源分析

（1）点火系统。汽车的点火系统很容易受到电磁的干扰，而火花塞就属于重点来源地。当点火线圈的一级电路被阻断后，内部便会出现相应响应。由于一级电路的电压比较高，如果没有实行具体的补救措施，就会导致内部的部件甚至元件严重损坏。更为严重的是，当一级与二级之间的间隔线被增高的二级线圈电压烧坏时，会造成周围火花放电现象、增强磁辐射，影响附件内部电子结构的运行。

（2）交流发电机系统。如果接触不良，交流发电机的内部设备就会出现大量火花，这是由其特殊的运行原理造成的，因此操作时需格外注意。交流发电机的电压一般时高时低，通过实施及时断电来进行设备调控的拯救措施，会导致磁场线圈出现大幅变化，产生大量电磁波，加重电磁干扰。由于各设备之间的运行存在一定联系，当蓄电池与发电设备的连接不太稳定而发电机运行速率加大时，交流发电装置释放电磁波的频率会加快，各连接点就容易造成线路断裂情况，干扰汽车电控系统的正常运行。

（3）电机。汽车上有各类电机设备，如起动机、暖风机、中控门锁电机等，也会因为电火花现象而产生电磁波，导致电磁干扰。因此，需要加强此类部件的有效屏蔽功能。起动设备因为运转速率快，受干扰的作用更加明显。而各设备受干扰的峰值与频率也不平衡，所以对时间控制作用效果不明显。

（4）继电器。各类电感式继电器在汽车设备运行时触点会快速开闭，此时线圈会产生瞬间的、具有大能量的干扰源，甚至能达到三极管正常运转时电压的几十倍。高速运行时，会产生强烈的电磁波辐射。振荡时峰值电压也相对较高，会导致继电器附件产生大量电磁波，辐射会以空气或其他形式进行传播。

（5）汽车装潢用品。在对汽车进行装潢布置时，有些人会配备喇叭、音响等，虽然满足了人们追求个性化发展的潮流，但是这些用品有的有电感性元件。如果没有做好屏蔽保护工作，就会产生干扰信号，影响电控系统的正常运行。

（6）电磁耦合。汽车的电器系统内部有许多的导线以及接地回路，它们的集合都比较密集，前者一般以束状进行捆扎，后者则是以多点的形式进行搭铁。因为没有屏蔽配线的隔断，所以，会出现磁感应耦合与电容耦合。而接地回路在形成的过程中会产生一条阻抗通道，当电流通过导线进入时，会与共地导线产生干扰反应。由于耦合产生的电压高达200 V，因此会对汽车的电子设备产生重大影响。

2 电磁干扰对汽车电控系统的影响及防护措施

2.1 影响

（1）干扰汽车电控系统的输入信号。信号不能以实际值送给车辆 ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元），导致车辆ECU做出错误抉择。

（2）干扰输出信号发生偏错，引导执行器错误工作。电磁波的传播方式多样，如通过空气、汽车本身等，由电控系统所造成的操作上的失误，对汽车的安全性、稳定性都会产生严重影响。

2.2 防护措施

首先，可以采用单线制的连接方法，将汽车的电源负极与发动机相连，可以有效抑制电磁的干扰。

其次，在汽车的内部的点火高压电路中串入一个阻尼电阻，通过降低电火花的电磁波频率来抑制电磁干扰，并且电阻越大、效果越显著。需要注意的是，电阻值的检测需要符合汽车的车型。最后，通过电容器消灭电弧，如与双金属片型传感器并联的电容器，就能起到吸收电弧的作用。

3 汽车电控系统电磁干扰的故障检修

3.1 检修基本思路

（1）通过解码仪分析。通过解码仪进行检修属于科学规范的操作。首先，需要对各类问题进行有序编码操作，读取故障码数据；接着，需要对读取的故障码进行变化幅度、灵敏度以及量程的检测；最后，选取核心参数进行具体分析，查找问题的关键。综合以上分析，来判断其是否处于正常的运转体系，再找出存在的关键问题。

（2）通过检测结果查找干扰来源。由于各设备之间的运转是相互关联的，所以，当一个部件出现严重损坏时，其干扰的因素也会发生相应变化。检查设备时，可以在问题部件的附近对火线圈、屏蔽线等进行检测，这样有利于确定电磁波的来源，查找干扰源的具体位置。

（3）通过示波器进行波形分析。运用示波器进行分析是一种比较有效、准确的方法。在对汽车设备的部件进行检测时，将检测得到的波形图与部件正常的波形图进行对比，根据是否存在差异来判断是否属于正常的部件，再通过分析确定故障位置。

3.2 故障检修方法

3.2.1 检修案例

行驶里程为16万km的丰田凯美瑞汽车，在运行过程中仪表盘警告灯一直为循环闪烁状态。检修人员通过观察，对故障问题进行分析，得出线路接触不良或连接方式不正确、警告灯电子控制系统障碍、轮速传感器或线圈错误等结论。由于警告灯发生持续性闪光的时间是在点火开关启动或汽车正常运行后，因此ABS（Antilock Brake System，制动防抱死系统）系统本身就存在一定问题。而上述结论是导致系统故障的重要原因，所以接下来需要根据检修的基本思路进行具体分析。

通过解码仪器进行分析主要包括4步：①读取故障码，读取的数据分别为31，32，33，34；②根据故障码确定关键位置，这些故障码所对应的轮速传感器的部件位置分别为右前、左前、右后、左后；③通过关键部位的进一步分析又能知道具体的部件位置，分别是4个轮速传感器、传感线路、ABS电子控制器。一般情况下，ABS电子控制器与4个轮速传感器发生故障的几率比较低，所以，检修人员首先对传感线路进行仔细检测，主要查看线路是否断裂、不完整，或者因为连接问题而导致接触不良等。但是，检测发现，各种线路运行状态都比较稳定，只有屏蔽线出现了损坏现象。所以，推导的结论是，由于屏蔽线路损坏导致传感信号错误，从而造成电磁的持续干扰，使ABS的运行出现严重错误，使警告灯一直维持亮灯状态。④最后，检修人员对损坏的轮速传感器屏蔽线路进行修改，恢复其正常运行信号。

清除故障后，进行试车操作，发现ABS警告灯恢复正常，不再持续亮灯，故障成功排除。

3.2.2 检修分析

从分析故障存在的问题来看，丰田凯美瑞汽车所采用的轮速传感器均为磁感应方式，如果运行速度偏低，那么所形成的信号电压也会比较低。不过，当传感器线路的屏蔽线出现较大破损而使其散失基本的屏蔽功能时，轮速信号虽然不强但是也会受到附近电磁波的干扰，造成ABS失去正常运行功能，电子控制器因为无法运用轮速传感器产生的信号对轮速进行正确评判，使工作运转出现严重偏差。汽车的自我检测系统得知轮速传感器有故障，通过对应故障码进行警告灯显示，提醒车主需要注意。

除了使用解码仪进行分析以外，还能通过其他基本检测分析方法来解决故障。例如：一台轿车在完工之后，不能正常启动发电机（发动机没有运行，所以不能用读取故障码的方法分析），检测人员可以通过示波器来分析故障原因。通过对开动发动机后脉波波形的变化参照正常运行参数进行对比、分析，查找原因，再进行检修。