CN106499564B - 一种降低整车宽带辐射的方法及发动机点火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低整车宽带辐射的方法及发动机点火系统，该方法包括：确定造成整车宽带辐射超标的主要骚扰源及骚扰频段；根据主要骚扰源确定骚扰的传输路径；对骚扰的传输路径和骚扰频段进行分析，确定降低整车宽带辐射超标的电磁兼容整改方案；根据电磁兼容整改方案对主要骚扰源进行整改。利用本发明可以解决现有技术无法简单有效的降低整车宽带辐射能量超标的问题。

Description

一种降低整车宽带辐射的方法及发动机点火系统

技术领域

本发明涉及电子控制技术领域，特别涉及一种降低整车宽带辐射的方法及发动机点火系统。

背景技术

目前按照国家整车公告GB 14023-2011的要求，整车宽带辐射发射考核工况为发动机转速1500±150rpm，测试频段为30MHz～1000MHz。由于发动机点火系统点火时能量很大，如果不能对点火系统的能量进行抑制，会造成整车辐射发射超标，使得整车不能够满足公告要求，为保证整车能够通过整车公告，现主要对点火线圈使用铜箔纸进行包裹屏蔽处理，如图1所示，为现有技术的发动机点火系统的一种结构示意图，发动机点火系统主要包括：蓄电池、电子控制单元和点火线圈，蓄电池布置在发动机舱的右侧，ECU在发动机舱的左侧，点火线圈位于发动机舱的中部，点火线圈通过包裹铜箔纸等手段屏蔽连接至发动机舱，然后接地，发动机运行时，发动机点火系统的能量传递路径为点火线圈→ECU→车身→发动机舱→点火线圈。屏蔽能够降低整车辐射发射能量，但是采用屏蔽对工艺要求较高，当屏蔽不完整时，效果不佳；此外，无法从根源上解决整车宽带辐射能量过大的问题。

发明内容

本发明提供了一种降低整车宽带辐射的方法及发动机点火系统，解决现有技术无法简单有效的降低整车宽带辐射能量超标的问题。

本发明提供了一种降低整车宽带辐射的方法，包括：

确定造成整车宽带辐射超标的主要骚扰源及骚扰频段；

根据主要骚扰源确定骚扰的传输路径；

对骚扰的传输路径和骚扰频段进行分析，确定降低整车宽带辐射超标的电磁兼容整改方案；

根据电磁兼容整改方案对主要骚扰源进行整改。

优选地，所述主要骚扰源为发动机点火系统；

所述骚扰频段为30MHz～200MHz；

所述骚扰的传输路径为蓄电池与点火线圈、电子控制单元之间的连接线。

优选地，所述方法还包括：

在根据电磁兼容整改方案对主要骚扰源进行整改之后，通过调整主要骚扰源及与该主要骚扰源相连的部件的空间位置，减小传输路径的长度。

优选地，所述电磁兼容整改方案包括：

降低次级线圈的能量，使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值；

根据骚扰频段计算抑制骚扰的磁环的内阻抗。

优选地，所述降低次级线圈的能量，使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值包括：

在次级线圈上设置电阻，该电阻使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值；和/或

调整初级线圈和次级线圈的匝数比，使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值。

一种发动机点火系统，包括：

电子控制单元、点火线圈、磁环、曲轴转角传感器、分电器和蓄电池，曲轴转角传感器、分电器和蓄电池分别与电子控制单元相连接，点火线圈与分电器相连、且位于发动机舱中，位于发动机舱表面处的点火线圈连接线上设置磁环，磁环的内阻抗根据骚扰频段设定；

电子控制单元根据曲轴转角传感器发送的角速度信号确定点火时刻，并通过分电器对点火线圈的通断进行控制。

优选地，所述发动机点火系统还包括：

能量调节电阻，设置在次级线圈的近放电端，用于使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值。

优选地，所述电子控制单元设置在蓄电池的一边，以减少骚扰的传输路径的距离。

优选地，所述骚扰频段为30MHz～200MHz；

所述磁环的内阻抗为650MΩ至750MΩ；

所述能量调节电阻的阻值为1.3KΩ。

优选地，所述发动机点火系统还包括：

屏蔽部，包裹在所述点火线圈的外表面，用于屏蔽点火线圈的辐射。

本发明提供的一种降低整车宽带辐射的方法，包括：确定造成整车宽带辐射超标的主要骚扰源及骚扰频段；根据主要骚扰源确定骚扰的传输路径；对骚扰的传输路径和骚扰频段进行分析，确定降低整车宽带辐射超标的电磁兼容整改方案；根据电磁兼容整改方案对主要骚扰源进行整改。由于首先确定了主要骚扰源及骚扰频段，并据此确定骚扰的传输路径，这样能确定需要改进的目标，然后对骚扰的传输路径和骚扰频段进行分析，确定降低整车宽带辐射超标的电磁兼容整改方案。该改进方案的针对性更强，且覆盖面更全面，能有效对主要骚扰源进行整改。

进一步地，本发明提供的降低整车宽带辐射的方法，提供了主要骚扰源、骚扰频段、和骚扰的传输路径。这样便于据此进行针对性的整改。

进一步地，本发明提供的降低整车宽带辐射的方法，还提供了主要骚扰源及与该主要骚扰源相连的部件的空间位置，这样能有效减小传输路径的长度。

进一步地，本发明提供的降低整车宽带辐射的方法，还提供了电磁兼容整改方案。通过该整改方案即可简单有效的降低整车宽带辐射。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的发动机点火系统的一种结构示意图；

图2为根据本发明实施例提供的降低整车宽带辐射的方法的第一种流程图；

图3为根据本发明实施例提供的降低整车宽带辐射的方法的第二种流程图；

图4为根据本发明实施例提供的发动机点火系统的第一种结构示意图；

图5为根据本发明实施例提供的发动机点火系统的第二种结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的参数或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供的一种降低整车宽带辐射的方法及发动机点火系统，由于从点火系统布置和点火能量抑制两方面对点火系统进行优化，使得整车辐射发射能量降低，满足国家标准要求。

为了更好的理解本发明的技术方案和技术效果，以下将结合流程示意图对具体的实施例进行详细的描述。如图2所示，为根据本发明实施例提供的降低整车宽带辐射的方法的第一种流程图，该方法可以包括以下步骤：

步骤S01，确定造成整车宽带辐射超标的主要骚扰源及骚扰频段。

在本实施例中，可以通过测试等手段确定造成整车宽带辐射超标的主要骚扰源及骚扰频段。例如，通过开阔试验场(OATS)、装有吸波材料的屏蔽室(ALSE)等进行测试。

在一个具体实施例中，所述主要骚扰源为发动机点火系统；所述骚扰频段为30MHz～200MHz；所述骚扰的传输路径为蓄电池与点火线圈、电子控制单元之间的连接线。

步骤S02，根据主要骚扰源确定骚扰的传输路径。

在本实施例中，通过检测与骚扰源相连的零部件，发现点火线圈通过线束传递能量很大，通过线束辐射至空间的能量也很大，容易造成整车宽带辐射发射超标，此外，点火能量传递路径较长，传递路径通过线束、车身形成回路，容易形成天线，使点火能量辐射至空间中，造成整车宽带辐射发射超标。

而现有技术仅通过屏蔽部，例如铝箔等对连接线进行包裹来降低辐射，并不能从根本上解决整车宽带辐射发射超标的问题。

步骤S03，对骚扰的传输路径和骚扰频段进行分析，确定降低整车宽带辐射超标的电磁兼容整改方案。

在本实施例中，对骚扰的传输路径进行分析主要是指分析传输路径的源头，以便找到确定位置进行电磁兼容性整改，例如在骚扰源头处设置滤波装置，使得外漏的线束的骚扰频段被滤波。对骚扰频段进行分析主要是指分析所有频段中各频段的能量的比重，然后根据标准对不和标准的频段进行滤波处理。

在一个具体实施例中，所述电磁兼容整改方案包括：降低次级线圈的能量，使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值；根据骚扰频段计算抑制骚扰的磁环P的内阻抗。

步骤S04，根据电磁兼容整改方案对主要骚扰源进行整改。

在本实施例中，根据电磁兼容整改方案确定具体的实现方式，例如降低次级线圈的能量具体可以通过更改初级线圈和次级线圈的匝数比来实现，此外也还可以通过增加能量调节电阻来进行调整，其他可以用于降低次级线圈的能量的方式均适用。根据骚扰频段计算抑制骚扰的磁环P的内阻抗，然后根据内阻抗选择具体的磁环P，然后将磁环P设置在骚扰的传输路径的源头处，实现对特定波段的滤波。

在一个具体实施例中，所述降低次级线圈的能量，使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值可以包括：在次级线圈上设置电阻，该电阻使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值，该电阻的阻值可以通过实验、模拟、计算等方式获取，具体可以为：1kΩ、1.3kΩ、1.5kΩ、1.8kΩ等；和/或调整初级线圈和次级线圈的匝数比，得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值。其中，该设定阈值可以为2mJ、3mJ、4mJ、5mJ等。例如，在发动机点火系统在点火线圈次级线圈上增加一个阻值为1.3kΩ的电阻，发动机点火能量要求为≥65mJ，未增加电阻时，点火能量为71mJ左右，增加电阻后，点火能量会下降至69mJ左右，可以满足点火能量要求。通过增加电阻，能够有效的抑制点火线圈能量，使得点火线圈通过线束传递的能量大幅度降低，使得整车辐射发射能量降低。需要说明的是，增加调节电阻的方式在低温下的应用效果比调整匝数比的效果好，因此，优选采用增加电阻的方式。

此外，在点火线圈线束上增加磁环P，主要用于抑制30MHz～200MHz频段的辐射发射能量，通过测试得知点火线圈产生辐射主要集中在30MHz～200MHz频段，该磁环P在此频段内阻抗为650MΩ至750MΩ，优选700MΩ，点火线圈能量传递至线束上对外发射时，磁环P能够有效的抑制30MHz～200MHz频段的辐射发射能量，使得整车在30MHz～200MHz频段内的辐射发射能量降低。

本发明实施例提供的降低整车宽带辐射的方法，由于首先确定了主要骚扰源及骚扰频段，并据此确定骚扰的传输路径，这样能确定需要改进的目标，然后对骚扰的传输路径和骚扰频段进行分析，确定降低整车宽带辐射超标的电磁兼容整改方案。该改进方案的针对性更强，且覆盖面更全面，能有效对主要骚扰源进行整改。

如图3所示，为根据本发明实施例提供的降低整车宽带辐射的方法的第二种流程图。

在本实施例中，所述方法还可以包括：

步骤S35在根据电磁兼容整改方案对主要骚扰源进行整改之后，通过调整主要骚扰源及与该主要骚扰源相连的部件的空间位置，减小传输路径的长度。

在本实施例中，如背景技术中所述，蓄电池布置在发动机舱的右侧，ECU在发动机舱的左侧，点火线圈位于发动机舱的中部。这样的空间布置导致骚扰的传输路径很长，使得传输路径向周围发出的辐射很多，且由于屏蔽对工艺要求较高，当屏蔽不完整时，效果不佳，因此，现有的空间布置很不利于降低整车宽带辐射。因此，本发明对主要骚扰源及与该主要骚扰源相连的部件的空间位置进行调整，例如，将这几个零部件的位置调整的更近，来减小骚扰的传输路径的长度，到达降低整车宽带辐射的目的。

在一个具体实施例中，可以将电子控制器设置在蓄电池的附件，来减小传输路径的长度，例如，将电子控制器设置在蓄电池的一边。

本发明提供的降低整车宽带辐射的方法，还提供了主要骚扰源及与该主要骚扰源相连的部件的空间位置，有效使得能量循环回路缩短，整车能量通过传递路径辐射至空间的回路减小，这样就能够有效的降低整车辐射发射能量。

相应地，本发明还提供了与上述方法对应的发动机点火系统，如图4所示，为根据本发明实施例提供的发动机点火系统的第一种结构示意图。

在本实施例中，提供了一种根据上述方法设计的一种发动机点火系统，该发动机点火系统可以包括：

电子控制单元、点火线圈、磁环P、曲轴转角传感器、分电器和蓄电池，曲轴转角传感器、分电器和蓄电池分别与电子控制单元相连接，点火线圈与分电器相连、且位于发动机舱中，位于发动机舱表面处的点火线圈连接线上设置磁环P，磁环P的内阻抗根据骚扰频段设定。

其中，电子控制单元根据曲轴转角传感器发送的角速度信号确定点火时刻，并通过分电器对点火线圈的通断进行控制。

如图5所示，为根据本发明实施例提供的发动机点火系统的第二种结构示意图，该发动机点火系统可以包括：

能量调节电阻，设置在次级线圈的近放电端，用于使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值。

进一步地，所述电子控制单元设置在蓄电池的一边，以减少骚扰的传输路径的距离。

其中，所述骚扰频段为30MHz～200MHz；所述磁环P的内阻抗为650MΩ至750MΩ；所述能量调节电阻的阻值为1.3KΩ。这样可以满足大部分汽车的降低整车宽带辐射的要求。

当然，为了进一步降低整车宽带辐射，本发明还可以包括：屏蔽部，包裹在所述点火线圈的外表面，用于屏蔽点火线圈的辐射。该屏蔽部可以为：金属箔，例如铝箔等，在此不做限定。

本发明实施例提供的发动机点火系统，由于首先确定了主要骚扰源及骚扰频段，并据此确定骚扰的传输路径，这样能确定需要改进的目标，然后对骚扰的传输路径和骚扰频段进行分析，确定降低整车宽带辐射超标的电磁兼容整改方案。该改进方案的针对性更强，且覆盖面更全面，能有效对主要骚扰源进行整改。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个仿真窗口上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及系统；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种降低整车宽带辐射的方法，其特征在于，包括：

确定造成整车宽带辐射超标的主要骚扰源及骚扰频段；

根据主要骚扰源确定骚扰的传输路径；

对骚扰的传输路径和骚扰频段进行分析，确定降低整车宽带辐射超标的电磁兼容整改方案；

根据电磁兼容整改方案对主要骚扰源进行整改；

其中，所述主要骚扰源为发动机点火系统；

所述骚扰频段为30MHz～200MHz；

所述骚扰的传输路径为蓄电池与点火线圈、电子控制单元之间的连接线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在根据电磁兼容整改方案对主要骚扰源进行整改之后，通过调整主要骚扰源及与该主要骚扰源相连的部件的空间位置，减小传输路径的长度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁兼容整改方案包括：

降低次级线圈的能量，使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值；

根据骚扰频段计算抑制骚扰的磁环的内阻抗。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述降低次级线圈的能量，使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值包括：

在次级线圈上设置电阻，该电阻使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值；和/或

调整初级线圈和次级线圈的匝数比，使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值。

5.一种发动机点火系统，其特征在于，包括：

电子控制单元、点火线圈、磁环、曲轴转角传感器、分电器和蓄电池，曲轴转角传感器、分电器和蓄电池分别与电子控制单元相连接，点火线圈与分电器相连、且位于发动机舱中，位于发动机舱表面处的点火线圈连接线上设置磁环，磁环的内阻抗根据骚扰频段设定；

电子控制单元根据曲轴转角传感器发送的角速度信号确定点火时刻，并通过分电器对点火线圈的通断进行控制。

6.根据权利要求5所述的发动机点火系统，其特征在于，所述发动机点火系统还包括：

能量调节电阻，设置在次级线圈的近放电端，用于使得次级线圈的能量与发动机点火能量的差值小于设定阈值。

7.根据权利要求5所述的发动机点火系统，其特征在于，所述电子控制单元设置在蓄电池的一边，以减少骚扰的传输路径的距离。

8.根据权利要求6所述的发动机点火系统，其特征在于，

所述骚扰频段为30MHz～200MHz；

所述磁环的内阻抗为650MΩ至750MΩ；

所述能量调节电阻的阻值为1.3KΩ。

9.根据权利要求6所述的发动机点火系统，其特征在于，所述发动机点火系统还包括：

屏蔽部，包裹在所述点火线圈的外表面，用于屏蔽点火线圈的辐射。