所有機動車輛的電氣系統(tǒng)都依靠單一的車載電源網(wǎng)絡(luò)供電。然而通到各個單獨系統(tǒng)的導(dǎo)線和線束常常包扎成一根線束,因而反饋脈沖就能輕而易舉地從一個系統(tǒng)傳入相鄰系統(tǒng)的輸入和輸出接口。各種電氣部件接通和斷開時,如雨刮電機和洗滌泵,產(chǎn)生的干擾會以信號脈沖的形式傳播,即電流和電壓的突然急劇跳變。這些脈沖進而通過公共的導(dǎo)體,如電源,傳到相鄰系統(tǒng)的輸入和輸出口(電流耦合),或由電磁輻射通過電容和電感耦合來傳播。流經(jīng)同一導(dǎo)電路徑的兩個不同電路的電流,通過車體接地,都會因公共導(dǎo)線的電阻而在其上產(chǎn)生壓降。干擾源U1產(chǎn)生的電壓,在信號電路2內(nèi)會形成一個附加信號電壓,此信號將使傳感器信號的輸出產(chǎn)生錯誤。一個補救的辦法就是把各電路分開。
2.3雨刮和洗滌系統(tǒng)電源分配的設(shè)計
由于雨刮和洗滌系統(tǒng)特殊的工作特性,它們都是感性負載,在接通和斷開時,產(chǎn)生的干擾會以信號脈沖的形式傳播,即電流和電壓的突然急劇跳變??紤]到在電源分配設(shè)計時應(yīng)該將關(guān)鍵用電器和一般的提高方便性的用電器分開,并將“噪音”信號從“干凈”的信號分離開。所以對于雨刮和洗滌系統(tǒng),不應(yīng)該和其它系統(tǒng),如車身控制模塊,傳感器信號采集回路等共用電源和地。在進行電源分配和接地點設(shè)計時應(yīng)該注意這個問題。
另外,由于雨刮和洗滌同屬-個系統(tǒng),在洗滌功能開啟時雨刮電機需要聯(lián)動工作,所以兩者可以共用一個保險。雨刮洗滌系統(tǒng)電源分配示意圖如圖11所示。
3 整車脈沖干擾問題分析
3.1雨刮洗滌系統(tǒng)脈沖干擾現(xiàn)象
由于眾多線束和導(dǎo)線包扎成一根線束,所以每根導(dǎo)線都可以成為電感性和電容性的耦合干擾。電容耦合使變化的周期信號(如脈沖電壓和正弦交流電壓)在相鄰電路內(nèi)產(chǎn)生干擾和交調(diào)失真,甚至不存在直接物理連接的情況下仍然如此。容性干擾電壓的電平正比于一些因素,如相鄰電路的靠近程度和脈沖電壓的上升速率等。電感耦合是指在一導(dǎo)體內(nèi)以變動周期循環(huán)的電流,能在相鄰的電路中感應(yīng)出電壓脈沖,這些電壓脈沖將在二次電路內(nèi)產(chǎn)生電流。決定耦合敏感度的一個主要因素是信號上升和”下降的時間;還有一個重要因素,就是有效互感。它由導(dǎo)線粗細和布線的情況等因素決定。最終脈沖電壓還可能成為寄生信號出現(xiàn)在相鄰系統(tǒng)的輸入端和控制輸出端。從前面的測試分析知道,雨刮電機和洗滌泵都是感性負載,在工作和斷開的瞬間會產(chǎn)生電壓的下降,在開始工作的瞬間,會產(chǎn)生尖峰脈沖。這些都是在進行雨刮洗滌系統(tǒng)和與其相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計電源分配時應(yīng)該考慮到的因素。
3.2如何避免雨刮洗滌系統(tǒng)脈沖干擾
要避免雨刮洗滌系統(tǒng)脈沖干擾問題對與其相關(guān)的其它系統(tǒng)的影響,如車身控制模塊,傳感器信號采集回路等,應(yīng)該從降低干擾源的脈沖強度、提高敏感系統(tǒng)的抗干擾能力以及優(yōu)化線束布線等方面進行控制。
3.2.1雨刮電機
圖12是一款雨刮電機內(nèi)部原理圖,由圖12可以看出,在雨刮電機內(nèi)部原理設(shè)計時,需要分別在高速和低速工作回路中串聯(lián)電感來減緩回路中的電流變化,進而降低雨刮電機的浪涌電流通過電流耦合對其它系統(tǒng)的干擾;以及分別在高速和低速工作回路中并聯(lián)電容來減小回路中的脈沖電壓的變化。從而達到降低對外的傳導(dǎo)發(fā)射等級。
3.2.2控制模塊的防反向脈沖保護
此處以車身控制模塊的防反向脈沖保護設(shè)計為例,介紹如何提高敏感系統(tǒng)的抗干擾能力。