機(jī)動車電磁兼容測試與應(yīng)用
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
隨著汽車工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的先進(jìn)電子技術(shù)應(yīng)用到汽車工業(yè)領(lǐng)域。電子電器部件的投入成本已超過機(jī)動車總成本的40％。汽車上的電子部件涉及車輛的發(fā)動機(jī)控制、自動變速箱控制、牽引力分配控制、防抱制動控制、安全帶和氣囊控制以及智能化、舒適性、通行信息管理等系統(tǒng)。同時車輛的電子電氣系統(tǒng)在周圍有強(qiáng)大的電磁場環(huán)境下不能受到干擾，還具有不能干擾周圍其他車輛和設(shè)備電氣系統(tǒng)以及無線電廣播和通信。
機(jī)動車對環(huán)境的電磁干擾已被視作與噪聲、排放同等重要的公害，涉及到環(huán)境保護(hù)、人身健康、行駛安全等。
機(jī)動車整車及零部件工作環(huán)境通常很惡劣，始終處于一個充滿電磁相互干擾的環(huán)境，為了避免互相干擾，車輛必須具有優(yōu)良的電磁兼容性能，同時也必須提供一個具有能夠模擬并復(fù)現(xiàn)車輛電磁兼容性環(huán)境的測試實驗室，來驗證車輛的電磁兼容性能。
二、機(jī)動車電磁兼容性測試技術(shù)
隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，電磁兼容試驗從最初的室外良好的電磁環(huán)境下的試驗，一直發(fā)展到室內(nèi)全天候?qū)Ｓ脵C(jī)動車電磁兼容實驗室。在安裝電磁兼容專用測試轉(zhuǎn)鼓的電波暗室內(nèi)測試，能夠保證測試不受天氣影響、不受外界電磁環(huán)境因素影響、測試結(jié)果的一致性好、能真實模擬車輛行駛狀況，滿足車輛研發(fā)、生產(chǎn)和認(rèn)證過程的電磁兼容測試需求。
三、機(jī)動車電磁兼容性測試的技術(shù)條件
機(jī)動車整車及零部件的電磁兼容試驗，包括輻射和傳導(dǎo)騷擾測試（EMI）、輻射和傳導(dǎo)抗擾性測試（EMS）、靜電放電抗擾性測試（ESD）等試驗內(nèi)容。因此針對機(jī)動車輻射騷擾和抗擾性的電磁兼容實驗室應(yīng)包括以下三大系統(tǒng)：
1、 機(jī)動車EMC電波暗室系統(tǒng)：
為汽車整車的各項電磁兼容測試提供測試環(huán)境。包括大型半電波暗室、轉(zhuǎn)鼓室、放大器室、控制室或區(qū)域等。（電波暗室）
2、 機(jī)動車電磁兼容測試轉(zhuǎn)鼓系統(tǒng)：
系統(tǒng)必須具有低輻射、帶四輪獨立驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓，能夠模擬汽車各種行駛狀況。為汽車整車在行使中的輻射騷擾和輻射抗擾性測試提供測試環(huán)境。系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)鼓、車輛冷卻系統(tǒng)、車輛尾氣排氣系統(tǒng)等。
3、 機(jī)動車EMC測試儀器系統(tǒng)：
除了用于對汽車整車及零部件的輻射/傳導(dǎo)干擾、輻射/傳導(dǎo)抗擾性、靜電放電抗擾性等測試項目進(jìn)行綜合試驗所需的儀器、天線和多頻段功率放大器外，還包括將車輛上的各種電量信號、機(jī)械運(yùn)動信號通過光電的相互轉(zhuǎn)換引至暗室外部進(jìn)行觀察和記錄。
四、機(jī)動車電磁兼容實驗室的特點
在車輛電磁兼容測試中除了運(yùn)用電波暗室系統(tǒng)、測試儀器系統(tǒng)、測試轉(zhuǎn)鼓系統(tǒng)，還運(yùn)用了車輛行駛控制裝置和視頻監(jiān)控裝置。通過外部控制車輛的點火、起步（離合器控制）、加速（油門控制）、減速（制動控制）等，應(yīng)用測試轉(zhuǎn)鼓，真實模擬車輛的行駛狀況，滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對于各行駛工況的試驗要求。
機(jī)動車專用電磁兼容試驗室，實現(xiàn)針對車輛上電子控制系統(tǒng)的騷擾和抗擾性測試，比如制動防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子制動力分配系統(tǒng)（EBD）、牽引力控制系統(tǒng)（TCS）、車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng) （VSC）等。對于目前已經(jīng)逐步開展的新型能源車輛，其車輛驅(qū)動的原理進(jìn)行了重大變革。比如車輛沒有發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而車輛停止的怠速狀態(tài)概念、車輪由多個獨立的電機(jī)控制、在車輛運(yùn)行過程中能量不斷轉(zhuǎn)換等，這樣就必須配置獨立驅(qū)動的車輛轉(zhuǎn)鼓。
五、車輛整車出口電磁兼容測試
隨著國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，眾多國產(chǎn)車輛需要出口，主要為轎車、多功能車（SUV）、多用途車（MPV）、輕型卡車、重型卡車和大型客車等。出口國家有俄羅斯、烏克蘭、南非、中東地區(qū)，甚至歐洲發(fā)達(dá)國家。在眾多的出口過程中，針對車輛進(jìn)行的電磁兼容檢測也是汽車整車出口認(rèn)證中的必須測試要求。
目前出口車輛的電磁兼容認(rèn)證主要有E標(biāo)志（E Mark）和e標(biāo)志（e Mark）認(rèn)證。E Mark認(rèn)證是歐洲經(jīng)濟(jì)委員會頒布的ECE法規(guī)，不是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，但是受到歐洲國家推薦采用。從市場需求分析來看，許多國家也愿意接受符合ECE法規(guī)的測試報告和證書。e Mark認(rèn)證是歐洲共同體頒布的、對汽車產(chǎn)品實施批準(zhǔn)的指令，是強(qiáng)制認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。這些法規(guī)和指令都有針對車輛電磁輻射騷擾測試和電磁輻射抗擾性測試。通常車輛采用ECE R10.02法規(guī)和72/245/EEC指令。
在寬帶電磁輻射騷擾測試中，ECE R10.02只針對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提出要求，而72/245/EEC中還要求能夠持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備在最大負(fù)荷工作，如雨刮電機(jī)、空調(diào)風(fēng)機(jī)、閃光繼電器、收音機(jī)等。在窄帶電磁輻射騷擾測試中，ECE R10.02 檢波器采用峰值檢波，而72/245/EEC中采用平均值檢波。在電磁輻射抗擾性測試中，均要求車輛以50km/h的車速行使。在ECE R10.02中為給出車輛狀態(tài)失效判定準(zhǔn)則，而72/245/EEC中則清晰列出了多條車輛測試狀態(tài)和失效判定準(zhǔn)則，比如儀表盤上涉及車輛安全的指示燈狀態(tài)、雨掛電機(jī)和閃光繼電器出現(xiàn)異常、車輛運(yùn)動機(jī)械出現(xiàn)異常等，為認(rèn)證提供了明確的規(guī)定。
因此在進(jìn)行車輛電磁兼容設(shè)計和驗證過程中，對認(rèn)證要求要有清晰的認(rèn)識，才能根據(jù)出口的國家和認(rèn)證公司選擇測試標(biāo)準(zhǔn)。不管是E Mark認(rèn)證，還是e Mark認(rèn)證，其電磁兼容的要求相對著名的跨國汽車生產(chǎn)廠的標(biāo)準(zhǔn)要求還是較低的，但是仍舊有不同的國內(nèi)廠商的車輛未能一次通過電磁兼容認(rèn)證，建議整車廠應(yīng)提高配套的電氣零部件的電磁兼容性能，并且應(yīng)該重視設(shè)計、廣泛進(jìn)行試驗和驗證，才能提高我國出口車輛的產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平。
評論