探究新能源汽车电控系统电磁干扰的故障检修

韦富艺　朱汝锋　陆新华　邹世伟

摘 要：近年新能源汽车行业发展得非常快，越来越多的人选择使用新能源汽车出行，新能源汽车能耗低并且节能环保，因此我国国民大多非常认可。但是新能源汽车也存在诸多问题，比如它经常出现故障，尤其是车内搭载的电子控制系统，经常由于受到电磁干扰而出现问题，这不单单会缩短汽车的使用时长，也会对驾驶人员以及其他人员的生命安全造成危害。因此，本论文深入地对汽车搭载的电子控制系统进行了分析以及研究，找出电磁干扰产生故障的原因，有针对性地提出使用科学的检修手段去解决电磁干扰故障的问题，提高新能源汽车的安全性能。

关键词：新能源汽车 检修手段 电子控制系统 电磁干扰

现阶段，新能源汽车搭载的电子控制系统逐渐朝着多元化、智能化方向发展，它可以起到提高汽车驾驶性能，改善汽车驾驶体验的功效。然而，在具体驾驶的过程中，新能源汽车搭载的电子控制系统经常由于受到电磁干扰而产生故障，这极大程度地对驾驶安全造成了影响。因此根据电子控制系统的实际情况有针对性地找出防止电磁干扰的方法，切实提升检修维护工作效果，使各项工作高质量开展势在必行。

1 新能源汽车电控系统发生电磁干扰故障原理

通常来说，新能源汽车搭载的电子控制系统如果在电磁环境中，可以始终保持稳定状态，它不会因为受到外界的电子干扰而影响正常使用，这叫做电磁兼容现象。但是，在电子控制系统里，电子零件以及电气零件在工作时，组件正常使用，但是会因为不能承受外界环境带来的电子干扰或者对其他电子零件以及电气零件造成电磁干扰而影响正常使用，这种情况是因为电子零件或者电气零件的电磁兼容性查。换种方式说，就是电子控制系统中，电子零件或者电子零件自身没有防护功能，无法避免电磁干扰，而且不单单会受到外界电磁干扰，内部构件也会由于电磁干扰彼此造成影响。随着我国经济向好发展，科学技术应用越来越广泛，ORSQ技术以及其他电子科技技术水平也不断提升，新能源汽车中安装的各种电子以及电气部件都造成了很严重的电磁干扰，特别是新能源车辆的控制臺面板以及车辆中的娱乐设施等造成的电磁干扰更加严重，新能源汽车主要的动力来源大多数都是电驱动系统，它使用的开关零件很多都采用大功率的半导体，在车辆启动以及关闭瞬间产生的电压和电流很高，这会导致电磁干扰现象的发生，极大程度地影响汽车驾驶安全。特别是如果系统中搭载了比较敏感的电子设备，且该设备电磁兼容性不能达到相关标准，就容易使车内其他电子零件或者电气零件受到电磁干扰，严重情况还会引发车内其他设备故障，在行使过程中，车辆由于设备故障突然停车，引发交通安全事故。面对这种情况，应该深入对新能源汽车搭载的电子控制系统具备的特点和运行原理进行研究，精确、科学地研究出电磁干扰发生的原理、敏感零件的运行情况、传输路径的具体特点等，重点对辐射类型、电磁传导类型以及电磁干扰方式进行分析，在设备表面加设屏蔽层防止电磁产生干扰。

2 新能源汽车电控系统电磁干扰故障分析

2.1 充电系统中产生的电磁干扰

在新能源汽车搭载的电子控制系统中，交流电机在充电时，一旦发电机或者充电设备在产生接触时，发生任何一点微弱的变化，那么就容易出现火花，最终导致电磁干扰问题的发生。因为发电机在发电时，内部安装的控制系统会自动把内部电流设置为需要输出的电压，并且电子控制系统的部件自动启动关闭功能，这种情况下，励磁线匝会由于磁感应发生电动势情况，在频率处于最高值时，电动势会自动变为电磁干扰波，这会极大程度地对新能源汽车电子系统的正常使用造成影响，进而影响驾驶安全。

2.2 电动机设备产生的电磁干扰

通常情况，在新能源汽车搭载的电动机设备中，比较容易产生电磁干扰现象的是车辆发动机、空调系统、自动冲水系统、车内加热系统以及门窗升降调节设备等。这些电机搭载的系统都包含碳刷以及换向器，它们都属于直流永磁类系统，一旦在操作时运转速度很快，就极易引起电火花，进而产生电磁波，对其他设备造成干扰。从实际情况来说，车辆启动器也容易发生电磁干扰问题，干扰发生的次数同启动器的运行频率有正向关系，当电流产生的峰值较大时，干扰产生的危害也更加严重，大多数时候都在车辆启动时产生故障，其他引擎在正常运行期间电流产生的峰值以及启动器运行频率都比较低，并且峰值的状态比较微弱，但是即便在这种情况下产生的电磁干扰也会对新能源汽车行使的安全性能造成影响，使车辆运行稳定性降低。

2.3 继电器设备产生的电磁干扰

当前，在对电磁干扰进行分析以及研究时，主要将新能源汽车电子控制系统产生的电子干扰分成内部干扰以及外部干扰两类。对于电子控制系统来说，外部干扰对其正常运行造成的影响不大，但是内部干扰则会对电子控制系统造成较大的危害，特别是当继电器快速使用启动以及关停两种功能时，晶体管的电压维持在正常运行状态，线圈附近瞬间出现电磁干扰，并且波段频率很高、辐射也非常强，当其他系统在运行时，一旦电流量超出20毫安几十倍时，那么这种高速运行转态就会产生非常强的电磁波，峰值震荡期间电压也处于高电位，在继电器周围产生非常强的电磁波辐射，这种辐射的传播载体主要是空气以及电线。如果在电子控制系统运作时，无法完全屏蔽这种电磁波辐射，那么会由于发动机运行状态下频率不同，导致电子控制系统不能正常运行，对新能源汽车安全行使造成巨大的影响。

2.4 控制板系统中控制开关产生的电磁干扰

通常情况来说，电子控制系统中的开关附近容易发生电磁干扰现象，这是由于在启动以及停止时，电频较高并且因为二极管位置会发生共同作用造成反向恢复。在汽车的控制面板内部，主要的工作原理是，在面板中的电子芯片上安装电极管，然后把电极管同振荡器进行连接，以达到独立震荡的目的。一旦PTD系统设计的不够准确科学，当电磁信号发出时，导线会连通，进而在端口位置产生电磁干扰，或者当电路没有接地时，也会发生电磁干扰现象。在对系统进行调制时，该振荡器附近产生的电磁波呈辐射状，并且电磁波的频率与平常无异，或者是照平时呈倍数增长，晶体振荡器与其他设备产生电磁干扰的形式是辐射发射，并且频率大多都是正常的运作频率或者成倍频率，在电磁干扰时，它的电磁波波形呈倒“V”型，更加方便进行测量、预防以及分析研究。

2.5 点火装置产生的电磁干扰

在外界影响方面，新能源汽车的电磁干扰源大多来自能够产生电磁能的设备中，比如汽车打火线圈、车辆启动器、车辆发电机以及磁场附件部分。在高压状态下，打火线圈在点火时，会因为在火花塞间隙中产生脉冲高压发生电击穿，这种状态下的火花会释放很大的能量，动力来源是汽车内部的石油以及空气混合燃烧物。更具体地说，高压线圈因为外部受到能量很大的电磁干扰，打火线圈在初级电路突然断开情况下，发生阻尼震荡现象，每次电磁最高可以达到400瓦至600瓦，一旦没有提前设计有效防止瞬间电压突升的设备，那么电子设备被会由于阻尼震荡被吸附到一起，产生很大的危害，对车内其他电子系统造成非常大的电磁干扰。

3 新能源汽车电控系统电磁干扰的检修措施

3.1 确定检测维修工作思路

在对车内的电子控制系统由于受到电磁干扰而产生故障进行检测维修时可以采用如下方法，一是采用科学的方式分析解码器，在分析解码器的过程中，找出系统中出现的错误代码，然后读取代码的变化情况，找出对电磁干扰影响比较大的参数，以此来找出变化的具体原因。第二，测试车辆中的示波器，进行测试的目标是既定的设备，测试方式是将测试取得的电磁波波形同处于正常环境中的组件波形做对比，以此来确定两者间是否具有差异，从中找出可疑点，进而确定差异干扰点。然后需要根据测试所得的数据来找出干扰源。测试人员还需要对打火线圈、汽车机电刷以及其他可能存在疑点部位附近的屏蔽线进行检查，从中找出故障是由什么原因引起的，并对此进行深入的分析。另外，必须考虑到在低速运转状态下，信号电压虽然不高，但是会对传感器附近的屏蔽设备造成一定程度的影响，并且一旦行车速度较快时，信号强度也会增加，进而影响附近的电磁波，导致汽车的ABS控制系统无法再从传感器中获取此时车辆的行进速度，导致ABS传感系统运作异常，并且车辆的风险提示系统也会启动自动诊断功能，判定ABS系统出现异常，进而判定车轮传感器发生故障。

3.2 科学选用识别干扰点的检测手段

在具体检测维修时，应当深入对电子控制系统中存在的电磁干扰问题出现的特征以及规律进行研究，使用阶梯式的检测手段。第一步，需要使用解码器设备对产生电子干扰的具体情况进行分析，准确识别读取出错误的代码，在读取工作完成之后，对错误代码进行更改，并且还要深入研究以及分析出現错误的原因以及具体情况，科学设定研究范围以及影响参数，以便可以更好地应对以及处理电子控制系统由于受到电磁干扰产生的故障。第二步要在测试工作中使用示波器设备，示波器的工作原理和特点同传感器相同，它可以对组件的波形进行检测，获得更多关于波形的信息，将检测所得的波形同正常状态下的波形作对比，从中找出可疑点，明确周围是否有其他电磁干扰源，如果发现其他电磁干扰源，必须马上进行维修，从源头上杜绝电子干扰对新能源汽车正常行使造成影响。

3.3 严格对电磁干扰源进行控制

对于电子控制系统来说，对干扰源进行预防控制非常重要，必须加强对电磁干扰源的干预控制，能提高汽车驾驶安全性。所以，在维修时，必须把握出现故障时电磁波的规律，有针对性地找出防止电磁干扰的措施。第一，全面考量传播路径，在预防治理电磁干扰的诸多方法中，接地方法是最科学的，它的具体操作是，外壳选用金属零件以屏蔽电磁波，并且汽车上安装的金属外壳，金属外壳在与地面接触时，可以对静电充电路径加以控制，防止发生静电积累情况发生。第二，结合电子系统的实际情况，采用金属绝缘的屏蔽方式屏蔽电磁波干扰，并且使用的外壳需要使用金属材料制作，以此来防止电磁波扩散，从干扰路径角度出发，从源头对电磁波进行预防控制。

3.4 选择对比性检修方法

选择对比性检修方法的优点非常明显。在对某品牌的新能源汽车故障进行分析诊断的过程中，检修人员使用解码器设备对故障信息进行分析，并进入汽车的电子控制系统，识别并找出出现错误的代码，但是结果却发现电子控制系统没有对任何出现错误的代码予以保存，

并且因为车辆无法启动，因此很难提取数据加以分析。在这种情况下，技术人员反复开启发动机最终确定在发动起启停时，双缸里侧会受到很强的压力作用，通过使用万能表对曲轴、凸轮轴附近的电阻开展检查工作，并拆下传感器，深入检查周围的电磁信号，并通过示波器分析电磁波形得出该处电磁波形分布非常混乱，由此可以得出这几个传感器周围都存在电磁干扰现象，技术人员结合测试结果锁定电磁干扰源，并将每一个气缸上的打火塞都拆下来，把它们安装到其他电源线上，对打火情况进行测试。当检测人员手动扭转曲轴时造成电磁干扰的几个气缸都产生了高压电流，RGE末端的传感器显示的信号波形为长方形并且没有受到干扰，因此可以判断故障是在发动机启动时产生，确定了问题产生的根源后，技术人员很快完成了维修工作。

3.5 对参数深入进行分析

在对参数进行分析时，必须结合电子控制系统的实际情况以及自身特点，对造成电磁干扰的原因进行分析，检测发生错误的代码信息，安排检修人员使用解码器设备对出现错误的代码进行识别和读取，明确出现错误的代码发生范围，同时还要根据发动机的转速科学选择检测方式，了解曲轴位置的实际情况以及凸轮轴位置的实际情况等。此外，还必须要求相关检修人员树立正确观念，不断对现有经验进行总结，在日常对电子控制系统进行检测以及管理时，要不断完善电子控制系统的检测以及维修管理方案，通过行之有效的检修手段切实加强电子控制系统电磁干扰控制工作质量。

3.6 切实提升故障排除工作质量

随着科技不断发展进步，电子新能源技术在新能源汽车领域应用也逐渐广泛，这也导致了更多的电磁干扰问题发生，很多无代码错误为维修工作带来了很大的困难。正常来讲，很多代码错误是车轮传感系统、电子控制系统系统、ABS系统或者传感器电路损坏导致的，并且ABS系统出现故障的概率很小。所以，检测人员必须仔细地对传感器电路进行检查，找出电线状态是否良好，或者是否存在接触不良情况。在对电子线路进行检查时，要确定是否每条传感器线路都接触良好，假如屏蔽电缆的电路受到破坏，则可以说明，是因为传感器内部铺设的屏蔽电路受到破坏，进而出现故障，对其他设备造成了电磁干扰，并引发ABS系统异常，汽车内部ABS警告灯预警。然后，检测人员必须立即对车轮附近的传感器进行维修，删除错误代码然后重新开始测试，点亮ABS系统灯，然后纠正错误。

4 结语

新能源汽车搭载的电子控制系统如果受到电磁干扰，整体运作以及应用都会受到很大的影响，假设无法进行预防和控制，就必须结合电磁干扰产生的情况、发生的状态，有针对性地制定检修计划，做好日常的检修、管理以及防控工作，不断调整以及优化电磁干扰检修方法，建立健全检修工作体系，保障电子控制系统稳定安全运转。

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