隨著全球信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代車輛上的電子電氣產(chǎn)品數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致車載平臺上的電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，嚴(yán)重影響車載電子電氣設(shè)備的正常工作。車載電控機(jī)械式自動變速器(AMT)控制器作為汽車控制系統(tǒng)的核心部件，起到擋位決策、換擋控制、發(fā)動機(jī)扭矩輸出控制等功能，極易受到電磁干擾導(dǎo)致控制指令傳輸錯誤，造成人員傷亡等嚴(yán)重后果緣由，對AMT控制器傳導(dǎo)電磁敏感度進(jìn)行研究，確保AMT控制器的電磁安全性。
引言
AMT（Automatic Manual Transmission）是一種將換擋執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)加裝在傳統(tǒng)固定軸式手動機(jī)械變速箱的的自動變速器。AMT控制器作為汽車控制系統(tǒng)中的核心部件，主要由信號處理電路、功率驅(qū)動模塊等組成，通過CAN總線與汽車電子單元進(jìn)行通信，實現(xiàn)擋位決策、換擋控制、發(fā)動機(jī)扭矩輸出控制等功能。AMT控制器作為電磁敏感元件，主要控制車輛系統(tǒng)完成預(yù)定的功能，但又極易受到電磁干擾導(dǎo)致傳輸信號誤碼率增高、傳輸中斷、甚至傳輸錯誤指令，其可靠性直接決定控制系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。現(xiàn)代車輛上的各種電子產(chǎn)品不斷增加，導(dǎo)致車載平臺上電磁環(huán)境日趨復(fù)雜、十分惡劣，AMT控制器作為車載平臺電磁敏感部件的危害必須引起高度重視、實施科學(xué)評估。
根據(jù)GJB 151B-2013 《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量》，選取某型號AMT控制器進(jìn)行CS101、CS106、CS114、CS115和CS116五項電磁兼容性指標(biāo)進(jìn)行測試，從而確定該型號AMT控制器是否滿足GJB 151B-2013中電磁傳導(dǎo)敏感度判據(jù)的要求。
AMT控制器
AMT控制器作為汽車上變速箱電子控制系統(tǒng)的核心部件，需要根據(jù)傳感器所監(jiān)測到的節(jié)氣門開度、車輛速度、變速器油溫等參數(shù)以及各種開關(guān)的實時狀態(tài)，進(jìn)行綜合計算、比較和分析后，對其內(nèi)部設(shè)定的控制程序進(jìn)行調(diào)配使用，并將指令傳送到各個執(zhí)行器上，使電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動作，從而實現(xiàn)控制變速器的功能。被測AMT控制器采用直流24V供電，電源線束為非屏蔽線纜，被測AMT控制器如圖1所示。在對AMT控制器進(jìn)行電磁敏感度試驗時，需要線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)給其提供24V直流電壓，并用測試工裝檢測AMT控制器測試狀態(tài)。
圖1 AMT控制器
電磁傳導(dǎo)敏感度試驗
為了減少外界電磁信號的干擾，AMT控制器電磁敏感度試驗需在微波暗室中進(jìn)行測試，測試過程中暗室內(nèi)不能有與其測試無關(guān)的設(shè)備工作。并按照GJB 151B-2013進(jìn)行試驗配置。
1、CS101試驗
CS101測試是針對AMT控制器的直流輸入電源線進(jìn)行的傳導(dǎo)敏感度測試，測試頻率范圍為25Hz～50kHz。進(jìn)行電源線傳導(dǎo)敏感度試驗時，AMT控制器不應(yīng)出現(xiàn)任何故障、新能下降或偏離規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。測試過程中，測試頻率步長進(jìn)度選擇5%，駐留時間為3s。CS101電源線傳導(dǎo)敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進(jìn)行布置，布置原理圖如圖2所示。
圖2 CS101電源線傳導(dǎo)敏感度試驗布置
在對AMT控制器直流輸入電源線進(jìn)行信號注入時，按照GJB151B-2013中CS101項對于額定電壓≤28V的限制要求進(jìn)行。
CS101電源線傳導(dǎo)敏感度試驗時，AMT控制器由直流24V供電，處于上電狀態(tài)，連接測試工裝，在模擬量界面設(shè)定檔位及參數(shù)。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數(shù)均應(yīng)始終保持在標(biāo)準(zhǔn)值的誤差范圍內(nèi)，如圖3所示。
圖3 CS101電源線傳導(dǎo)敏感度試驗結(jié)果
2、CS106試驗
CS106測試是針對AMT控制器的直流輸入電源線進(jìn)行尖峰信號傳導(dǎo)敏感度的試驗，測試過程中AMT控制器不應(yīng)出現(xiàn)任何故障、性能降低或偏離規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。CS106電源線尖峰信號傳導(dǎo)敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進(jìn)行布置，如圖4所示。
圖4 CS106電源線尖峰信號傳導(dǎo)敏感度試驗
在對AMT控制器直流輸入電源線進(jìn)行信號注入時，按照GJB151B-2013中CS106項要求進(jìn)行，注入信號幅度為100V，脈沖寬度為0.15μs、5μs、10μs，注入信號類型為正向和負(fù)向，重復(fù)頻率為10PPS，注入時間5min。
CS106試驗過程中，AMT控制器由直流24V供電，處于上電狀態(tài)，連接測試工裝，在模擬量界面設(shè)定檔位及參數(shù)。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數(shù)均應(yīng)始終保持在標(biāo)準(zhǔn)值的誤差范圍內(nèi)，如圖3所示。
3、CS114試驗
CS114測試是針對AMT控制器的電纜束注入的傳導(dǎo)敏感度測試，測試頻率范圍為10kHz～400MHz。進(jìn)行電纜束注入敏感度試驗時，AMT控制器不應(yīng)出現(xiàn)任何故障、新能下降或偏離規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。CS114電纜束注入敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進(jìn)行布置，試驗布置原理圖如圖5所示。
圖5 CS114電纜束注入敏感度試驗布置原理圖
在對AMT控制器電纜束注入敏感度試驗時，按照GJB151B-2013中CS114項極限值對陸軍／地面設(shè)備的要求注入。
CS114電纜束注入試驗過程中，AMT控制器由直流24V供電，處于上電狀態(tài)，連接測試工裝，在模擬量界面設(shè)定檔位及參數(shù)。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數(shù)均應(yīng)始終保持在標(biāo)準(zhǔn)值的誤差范圍內(nèi)，如圖3所示。
4、CS115試驗
CS115測試是針對AMT控制器的電纜束注入脈沖激勵傳導(dǎo)敏感度測試，測試過程中 AMT控制器不應(yīng)出現(xiàn)任何故障、新能下降或偏離規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。CS115電纜束注入脈沖激勵敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進(jìn)行布置，試驗布置原理圖如圖6所示。
圖6 CS115電纜束注入脈沖激勵傳導(dǎo)敏感度試驗
CS115測試以30Hz的重復(fù)頻率開展1min的測試，注入幅度為5A。
CS115電纜束注入脈沖激勵試驗過程中，AMT控制器由直流24V供電，處于上電狀態(tài)，連接測試工裝，在模擬量界面設(shè)定檔位及參數(shù)。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數(shù)均應(yīng)始終保持在標(biāo)準(zhǔn)值的誤差范圍內(nèi)，如圖3所示。
5、CS116測試
CS116測試是針對AMT控制器電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度的測試，測試過程中 AMT控制器不應(yīng)出現(xiàn)任何故障、新能下降或偏離規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。CS116電纜束注入脈沖激勵敏感度試驗按GJB 151B-2013要求進(jìn)行布置，試驗布置原理圖如圖7所示。
圖7電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度布置原理圖
CS116測試選取10kHz、100kHz、1MHz、10MHz、30MHz和100MHz的頻點上進(jìn)行試驗，注入信號為典型阻尼正弦波，重復(fù)率為10pps，信號注入時間為5min。AMT控制器由直流24V供電，處于上電狀態(tài)，連接測試工裝，在模擬量界面設(shè)定檔位及參數(shù)。觀察測試工裝的模擬量界面，各項參數(shù)均應(yīng)始終保持在標(biāo)準(zhǔn)值的誤差范圍內(nèi)，如圖3所示。
CS116電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度的試驗過程中，AMT控制器由直流24V供電，處于上電狀態(tài)，連接測試工裝，在模擬量界面設(shè)定檔位及參數(shù)。觀察測試工裝模擬量界面，各項參數(shù)始終保持在標(biāo)準(zhǔn)值的誤差范圍內(nèi)。
結(jié)束語
依據(jù)GJB 151B-2013中對軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量，通過對AMT控制器共進(jìn)行了CS101、CS106、CS114、CS115和CS116五項電磁兼容性的傳導(dǎo)敏感度進(jìn)行測試。測試結(jié)果證明，AMT控制器的傳導(dǎo)敏感度均滿足敏感度判據(jù)的要求，AMT控制器設(shè)計具有很好的抗電磁傳導(dǎo)干擾能力。
引用本文：
王彪，王天楠，趙洋.AMT控制器傳導(dǎo)電磁敏感度研究[J].環(huán)境技術(shù),2023,41(08):58-61.
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