專利名稱：復(fù)雜車載電控單元電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種復(fù)雜車載電控單元的電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱。 汽車中電子系統(tǒng)的數(shù)量和復(fù)雜車載程度正在不斷增長(zhǎng)。把汽車總生產(chǎn)成本中電子 系統(tǒng)的成本作為指標(biāo)。2002年，電子系統(tǒng)在轎車生產(chǎn)成本中的比重還不到四分之一。但到 2010年，電子系統(tǒng)的份額將占到總生產(chǎn)成本的三分之一以上。
目前，新車中約90%的創(chuàng)新都基于電子產(chǎn)品，以滿足更為嚴(yán)格的環(huán)境和安全法規(guī)
要求，并回應(yīng)客戶對(duì)更高性能、舒適性、通信和娛樂(lè)的期望。為把這些大量增長(zhǎng)的需求整合
到先進(jìn)電子系統(tǒng)中，今天的汽車中安裝了許多傳感器、執(zhí)行器、控制模塊和分布式系統(tǒng)。與
此同時(shí)，汽車電子電路中某些部分的設(shè)計(jì)周期已從大約5年時(shí)間壓縮到一年以內(nèi)。 汽車電磁兼容，為近幾年面世的汽車技術(shù)專業(yè)詞，許多人對(duì)它有些陌生，如同汽車
排放、汽車安全一樣，隨著市場(chǎng)需求和技術(shù)進(jìn)步而產(chǎn)生出的新詞。車載電器設(shè)備都需要通過(guò)
相關(guān)EMC檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證裝車后自兼容可正常工作及對(duì)外發(fā)射的控制。為了能正確區(qū)分
電磁發(fā)射是否是由被試設(shè)備產(chǎn)生的，就要求在測(cè)試過(guò)程中環(huán)境中的一切其它設(shè)備的電磁發(fā)
射水平較低，利用電磁屏蔽暗室可以有效的降低外界環(huán)境的電磁干擾對(duì)測(cè)試的影響，但被
測(cè)試負(fù)載必須被放在屏蔽暗室中，現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器模擬負(fù)載主要是為環(huán)境可靠性試驗(yàn)
和耐久性試驗(yàn)設(shè)計(jì)，由于其中使用的開(kāi)關(guān)電源、單片機(jī)等部件的電磁發(fā)射水平均是按通用
產(chǎn)品進(jìn)行的選擇，另外在設(shè)計(jì)上也沒(méi)有對(duì)電磁發(fā)射進(jìn)行有效的控制，為了達(dá)到如此高的電
磁發(fā)射限值，要求必須對(duì)其負(fù)載進(jìn)行專門的改造，使電磁發(fā)射水平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的測(cè)
試要求。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的汽車電磁兼容性測(cè)試主要包括 EMI測(cè)試輻射發(fā)射騷擾；傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)發(fā)射騷擾。
EMS試驗(yàn)輻射場(chǎng)抗擾性試驗(yàn)；傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾性；靜電放電(ESD);大電流注
入(BCI);橫電磁波(TEM)小室。 測(cè)試儀器和設(shè)備主要有具有峰值、準(zhǔn)峰值、均峰值檢波器的電磁干擾接收機(jī)；寬 帶接收天線；功率方法器、監(jiān)測(cè)/監(jiān)視系統(tǒng)、信號(hào)源等。測(cè)試環(huán)境需要在開(kāi)闊場(chǎng)地或暗室內(nèi) 進(jìn)行。 這些測(cè)試項(xiàng)目和儀器都是針對(duì)可獨(dú)立運(yùn)行的電器部件進(jìn)行測(cè)試，而一些復(fù)雜車載 電器設(shè)備，即不可獨(dú)立運(yùn)行的部件則沒(méi)有針對(duì)性的測(cè)試儀器、設(shè)備與測(cè)試方法。尤其是復(fù)雜 車載車載電控單元，其正常工作需要相關(guān)輸入信號(hào)及電控單元所需要的負(fù)載；并且為了使 測(cè)試可以順利進(jìn)行的其它非測(cè)試部件不可以影響測(cè)試的準(zhǔn)確性。所以開(kāi)發(fā)具有針對(duì)性測(cè)試 儀器、設(shè)備和研究相關(guān)測(cè)試方法是很必要的。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)雜車載電控單元的電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱，以針對(duì)復(fù)雜車載車載電控單元，在其脫離整車可正常工作時(shí)，進(jìn)行暗室內(nèi)相關(guān)電磁兼容性測(cè) 試。并在總控制上位機(jī)端測(cè)試反饋信號(hào)處理，以判斷其測(cè)試指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)測(cè)試，并 對(duì)突發(fā)情況有相應(yīng)處理程序。 本實(shí)用新型的上述目的通過(guò)一下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，結(jié)合附圖說(shuō)明如下 —種復(fù)雜車載電控單元的電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱，主要由外殼、負(fù)載模塊和屏蔽
電纜組成，所述的外殼為封閉的高電導(dǎo)率屏蔽外殼l，其內(nèi)部所需各負(fù)載模塊由屏蔽電纜2
通過(guò)濾波器4相互連接，各負(fù)載模塊由內(nèi)部屏蔽體7與金屬支架3進(jìn)行固定，通過(guò)屏蔽外殼
通孔6，由連接在屏蔽電纜2上的多芯航空插頭5與外部被測(cè)負(fù)載電控單元進(jìn)行連接。 所述的屏蔽電纜2為屏蔽數(shù)據(jù)總線，測(cè)試負(fù)載箱中的各個(gè)負(fù)載模塊采用屏蔽數(shù)據(jù)
總線進(jìn)行通信，并由上位機(jī)統(tǒng)一控制及協(xié)調(diào)，所述的濾波器4內(nèi)設(shè)有濾波電路。 模擬負(fù)載為被測(cè)試電控單元提供負(fù)載，使其可以在脫離整車的情況下正常工作，
本測(cè)試負(fù)載箱各個(gè)部件由上位機(jī)統(tǒng)一控制及協(xié)調(diào)。 技術(shù)效果上位機(jī)在屏蔽室外通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載箱和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器通訊，完成 與負(fù)載箱和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的信息交換，并實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。信號(hào)發(fā)生器通 過(guò)I/O光橋給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器提供轉(zhuǎn)速信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的控制。

圖1為本實(shí)用新型負(fù)載箱的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為具體進(jìn)行測(cè)試時(shí)，負(fù)載箱與測(cè)試系統(tǒng)在半波暗室內(nèi)的布置. 圖中1、高電導(dǎo)率的屏蔽外殼；2、內(nèi)部各負(fù)載模塊間的屏蔽連接電纜；3、為金屬
支架；4、負(fù)載模塊濾波電路；5、線束連接航空插頭；6、線束連接通孔、7內(nèi)部屏蔽體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容。 —種復(fù)雜車載電控單元的電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱，包括大的感性負(fù)載濾波電路、 I/O量濾波電路、CAN網(wǎng)絡(luò)匹配及濾波、濾波電路板、負(fù)載與濾波板接口、濾波板與屏蔽箱接 口 、屏蔽箱及屏蔽箱與外界設(shè)備的接口等。 測(cè)試負(fù)載箱中的各個(gè)模塊采用數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信。根據(jù)被測(cè)電控單元負(fù)載的工作 原理，模擬負(fù)載箱的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，兼顧對(duì)它同類產(chǎn)品的一定兼容性，制定整體的電磁兼容負(fù) 載箱的設(shè)計(jì)方案。主要包括整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)、連接方案設(shè)計(jì)、通用性設(shè)計(jì)、線 束設(shè)計(jì)等。根據(jù)負(fù)載的特點(diǎn)，充分考慮到進(jìn)出電纜的信號(hào)特點(diǎn)，在保證不影響原有信號(hào)的條 件下對(duì)線上產(chǎn)生的和內(nèi)部耦合的電磁干擾進(jìn)行濾波，以降低負(fù)載對(duì)外的發(fā)射水平和提高系 統(tǒng)的抗干擾能力。主要包括負(fù)載特性分析、信號(hào)分類、針對(duì)不同信號(hào)的濾波電路設(shè)計(jì)、CAN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、電源系統(tǒng)濾波方案設(shè)計(jì)。 負(fù)載箱整體結(jié)構(gòu)參閱圖1。由于測(cè)試環(huán)境的要求，輻射發(fā)射限值很低而作為參試品 的負(fù)載箱為了不影響整體測(cè)試結(jié)果必須比測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限值還要低6dB以上，而內(nèi)部 點(diǎn)火線圈、噴油嘴等都是很強(qiáng)的干擾源，為了能達(dá)到要求本負(fù)載箱的設(shè)計(jì)采用兩極濾波的 方法，基本原則是對(duì)所有負(fù)載進(jìn)行單獨(dú)屏蔽，并對(duì)每個(gè)屏蔽箱輸出端口進(jìn)行濾波的基礎(chǔ)上， 對(duì)整個(gè)負(fù)載箱再進(jìn)行一級(jí)屏蔽和濾波以降低整個(gè)設(shè)備向外的發(fā)射，同時(shí)提高系統(tǒng)的抗干擾
4能力。 電連接采用航空插頭作為工裝對(duì)外的電連接器。CAN和1/0光橋連接采用橡膠插 頭、電源接插件根據(jù)實(shí)際電流要求另型選擇。電纜型號(hào)耐高溫的AF200航空電纜，CAN網(wǎng) 絡(luò)滿足SAE 1939規(guī)范的雙絞線。
具體實(shí)施方式
參閱圖2。受上位機(jī)控制的測(cè)試信號(hào)輸出單元和模擬負(fù)載為被測(cè)試 電控單元在脫離實(shí)際整車的情況下正常工作提供控制信號(hào)輸入及負(fù)載。測(cè)試負(fù)載箱中的各 個(gè)模塊采用自行發(fā)開(kāi)的數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信，暗室內(nèi)外各線束連接均采用多芯航空插頭進(jìn)行 連接，以保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。 —種復(fù)雜車載電控單元的電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱，針對(duì)不同的測(cè)試目的由不同的 測(cè)試要求確定暗室內(nèi)LISN是否為被測(cè)試電控單元進(jìn)行供電。具體測(cè)試方法為將圖2中所 示的為暗室內(nèi)部別側(cè)電控單元提供電源經(jīng)由LISN后，在進(jìn)行測(cè)試以保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。 輻射抗擾測(cè)試時(shí)，上位機(jī)控制負(fù)載輸出，此時(shí)被測(cè)試電控單元由暗室內(nèi)LISN供 電。電控單元功能測(cè)試負(fù)載箱根據(jù)不同測(cè)試對(duì)象調(diào)整好所需輸入信號(hào)參數(shù)及所需負(fù)載參 數(shù)，即使其模擬實(shí)際裝車正常工作時(shí)的工作狀態(tài)。
權(quán)利要求一種復(fù)雜車載電控單元的電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱，主要由外殼、負(fù)載模塊和屏蔽電纜組成，其特征在于所述的外殼為封閉的高電導(dǎo)率屏蔽外殼(1)，其內(nèi)部所需各負(fù)載模塊由屏蔽電纜(2)通過(guò)濾波器(4)相互連接，各負(fù)載模塊由內(nèi)部屏蔽體(7)與金屬支架(3)進(jìn)行固定，通過(guò)屏蔽外殼通孔(6)，由連接在屏蔽電纜(2)上的多芯航空插頭(5)與外部被測(cè)負(fù)載電控單元進(jìn)行連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜車載電控單元的電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱，其特征在 于所述的屏蔽電纜(2)為屏蔽數(shù)據(jù)總線，測(cè)試負(fù)載箱中的各個(gè)負(fù)載模塊采用屏蔽數(shù)據(jù)總線 進(jìn)行通信，并由上位機(jī)統(tǒng)一控制及協(xié)調(diào)，所述的濾波器(4)內(nèi)設(shè)有濾波電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種復(fù)雜車載電控單元的電磁兼容性測(cè)試負(fù)載箱。本實(shí)用新型以針對(duì)復(fù)雜車載車載電控單元，在其脫離整車可正常工作時(shí)，進(jìn)行暗室內(nèi)相關(guān)電磁兼容性測(cè)試。并在總控制上位機(jī)端測(cè)試反饋信號(hào)處理，以判斷其測(cè)試指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)測(cè)試，并對(duì)突發(fā)情況有相應(yīng)處理程序。該裝置主要由外殼、負(fù)載模塊和屏蔽電纜組成，其特征在于所述的外殼為封閉的高電導(dǎo)率屏蔽外殼(1)，其內(nèi)部所需各負(fù)載模塊由屏蔽電纜(2)通過(guò)濾波器(4)相互連接，各負(fù)載模塊由內(nèi)部屏蔽體(7)與金屬支架(3)進(jìn)行固定，通過(guò)屏蔽外殼通孔(6)，由連接在屏蔽電纜(2)上的多芯航空插頭(5)與外部被測(cè)負(fù)載電控單元進(jìn)行連接。
文檔編號(hào)G01R31/00GK201532422SQ20092009371
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者楊開(kāi)宇, 馬喜來(lái), 高印寒 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)