CN201532422U - 复杂车载电控单元电磁兼容性测试负载箱 - Google Patents

复杂车载电控单元电磁兼容性测试负载箱 Download PDF

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马喜来
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Abstract

本实用新型涉及一种复杂车载电控单元的电磁兼容性测试负载箱。本实用新型以针对复杂车载车载电控单元，在其脱离整车可正常工作时，进行暗室内相关电磁兼容性测试。并在总控制上位机端测试反馈信号处理，以判断其测试指标，实现智能化自动测试，并对突发情况有相应处理程序。该装置主要由外壳、负载模块和屏蔽电缆组成，其特征在于所述的外壳为封闭的高电导率屏蔽外壳(1)，其内部所需各负载模块由屏蔽电缆(2)通过滤波器(4)相互连接，各负载模块由内部屏蔽体(7)与金属支架(3)进行固定，通过屏蔽外壳通孔(6)，由连接在屏蔽电缆(2)上的多芯航空插头(5)与外部被测负载电控单元进行连接。

Description

复杂车载电控单元电磁兼容性测试负载箱
技术领域
本实用新型涉及一种复杂车载电控单元的电磁兼容性测试负载箱。
汽车中电子系统的数量和复杂车载程度正在不断增长。把汽车总生产成本中电子系统的成本作为指标。2002年，电子系统在轿车生产成本中的比重还不到四分之一。但到2010年，电子系统的份额将占到总生产成本的三分之一以上。
目前，新车中约90％的创新都基于电子产品，以满足更为严格的环境和安全法规要求，并回应客户对更高性能、舒适性、通信和娱乐的期望。为把这些大量增长的需求整合到先进电子系统中，今天的汽车中安装了许多传感器、执行器、控制模块和分布式系统。与此同时，汽车电子电路中某些部分的设计周期已从大约5年时间压缩到一年以内。
汽车电磁兼容，为近几年面世的汽车技术专业词，许多人对它有些陌生，如同汽车排放、汽车安全一样，随着市场需求和技术进步而产生出的新词。车载电器设备都需要通过相关EMC检测标准，以保证装车后自兼容可正常工作及对外发射的控制。为了能正确区分电磁发射是否是由被试设备产生的，就要求在测试过程中环境中的一切其它设备的电磁发射水平较低，利用电磁屏蔽暗室可以有效的降低外界环境的电磁干扰对测试的影响，但被测试负载必须被放在屏蔽暗室中，现有的发动机控制器模拟负载主要是为环境可靠性试验和耐久性试验设计，由于其中使用的开关电源、单片机等部件的电磁发射水平均是按通用产品进行的选择，另外在设计上也没有对电磁发射进行有效的控制，为了达到如此高的电磁发射限值，要求必须对其负载进行专门的改造，使电磁发射水平达到标准中所规定的测试要求。
背景技术
现有的汽车电磁兼容性测试主要包括：
EMI测试：辐射发射骚扰；传导耦合/瞬态发射骚扰。
EMS试验：辐射场抗扰性试验；传导耦合/瞬态抗扰性；静电放电(ESD)；大电流注入(BCI)；横电磁波(TEM)小室。
测试仪器和设备主要有：具有峰值、准峰值、均峰值检波器的电磁干扰接收机；宽带接收天线；功率方法器、监测/监视系统、信号源等。测试环境需要在开阔场地或暗室内进行。
这些测试项目和仪器都是针对可独立运行的电器部件进行测试，而一些复杂车载电器设备，即不可独立运行的部件则没有针对性的测试仪器、设备与测试方法。尤其是复杂车载车载电控单元，其正常工作需要相关输入信号及电控单元所需要的负载；并且为了使测试可以顺利进行的其它非测试部件不可以影响测试的准确性。所以开发具有针对性测试仪器、设备和研究相关测试方法是很必要的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种复杂车载电控单元的电磁兼容性测试负载箱，以针对复杂车载车载电控单元，在其脱离整车可正常工作时，进行暗室内相关电磁兼容性测试。并在总控制上位机端测试反馈信号处理，以判断其测试指标，实现智能化自动测试，并对突发情况有相应处理程序。
本实用新型的上述目的通过一下技术方案实现，结合附图说明如下：
一种复杂车载电控单元的电磁兼容性测试负载箱，主要由外壳、负载模块和屏蔽电缆组成，所述的外壳为封闭的高电导率屏蔽外壳1，其内部所需各负载模块由屏蔽电缆2通过滤波器4相互连接，各负载模块由内部屏蔽体7与金属支架3进行固定，通过屏蔽外壳通孔6，由连接在屏蔽电缆2上的多芯航空插头5与外部被测负载电控单元进行连接。
所述的屏蔽电缆2为屏蔽数据总线，测试负载箱中的各个负载模块采用屏蔽数据总线进行通信，并由上位机统一控制及协调，所述的滤波器4内设有滤波电路。
模拟负载为被测试电控单元提供负载，使其可以在脱离整车的情况下正常工作，本测试负载箱各个部件由上位机统一控制及协调。
技术效果：上位机在屏蔽室外通过CAN网络与负载箱和发动机控制器通讯，完成与负载箱和发动机控制器的信息交换，并实现对发动机控制器的状态监测。信号发生器通过I/O光桥给发动机控制器提供转速信号，实现对发动机控制器的控制。
附图说明
图1为本实用新型负载箱的结构示意图；
图2为具体进行测试时，负载箱与测试系统在半波暗室内的布置.
图中：1、高电导率的屏蔽外壳；2、内部各负载模块间的屏蔽连接电缆；3、为金属支架；4、负载模块滤波电路；5、线束连接航空插头；6、线束连接通孔、7内部屏蔽体。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例进一步说明本实用新型的具体内容。
一种复杂车载电控单元的电磁兼容性测试负载箱，包括大的感性负载滤波电路、I/O量滤波电路、CAN网络匹配及滤波、滤波电路板、负载与滤波板接口、滤波板与屏蔽箱接口、屏蔽箱及屏蔽箱与外界设备的接口等。
测试负载箱中的各个模块采用数据总线进行通信。根据被测电控单元负载的工作原理，模拟负载箱的结构和特点，兼顾对它同类产品的一定兼容性，制定整体的电磁兼容负载箱的设计方案。主要包括：整体结构设计、电源系统设计、连接方案设计、通用性设计、线束设计等。根据负载的特点，充分考虑到进出电缆的信号特点，在保证不影响原有信号的条件下对线上产生的和内部耦合的电磁干扰进行滤波，以降低负载对外的发射水平和提高系统的抗干扰能力。主要包括：负载特性分析、信号分类、针对不同信号的滤波电路设计、CAN网络设计、电源系统滤波方案设计。
负载箱整体结构参阅图1。由于测试环境的要求，辐射发射限值很低而作为参试品的负载箱为了不影响整体测试结果必须比测试标准中规定的限值还要低6dB以上，而内部点火线圈、喷油嘴等都是很强的干扰源，为了能达到要求本负载箱的设计采用两极滤波的方法，基本原则是对所有负载进行单独屏蔽，并对每个屏蔽箱输出端口进行滤波的基础上，对整个负载箱再进行一级屏蔽和滤波以降低整个设备向外的发射，同时提高系统的抗干扰能力。
电连接采用航空插头作为工装对外的电连接器。CAN和I/O光桥连接采用橡胶插头、电源接插件根据实际电流要求另型选择。电缆型号：耐高温的AF200航空电缆，CAN网络满足SAE 1939规范的双绞线。
具体实施方式参阅图2。受上位机控制的测试信号输出单元和模拟负载为被测试电控单元在脱离实际整车的情况下正常工作提供控制信号输入及负载。测试负载箱中的各个模块采用自行发开的数据总线进行通信，暗室内外各线束连接均采用多芯航空插头进行连接，以保证测试的准确性。
一种复杂车载电控单元的电磁兼容性测试负载箱，针对不同的测试目的由不同的测试要求确定暗室内LISN是否为被测试电控单元进行供电。具体测试方法为：将图2中所示的为暗室内部别侧电控单元提供电源经由LISN后，在进行测试以保证测试的准确性。
辐射抗扰测试时，上位机控制负载输出，此时被测试电控单元由暗室内LISN供电。电控单元功能测试负载箱根据不同测试对象调整好所需输入信号参数及所需负载参数，即使其模拟实际装车正常工作时的工作状态。

Claims (2)

1.一种复杂车载电控单元的电磁兼容性测试负载箱，主要由外壳、负载模块和屏蔽电缆组成，其特征在于所述的外壳为封闭的高电导率屏蔽外壳(1)，其内部所需各负载模块由屏蔽电缆(2)通过滤波器(4)相互连接，各负载模块由内部屏蔽体(7)与金属支架(3)进行固定，通过屏蔽外壳通孔(6)，由连接在屏蔽电缆(2)上的多芯航空插头(5)与外部被测负载电控单元进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种复杂车载电控单元的电磁兼容性测试负载箱，其特征在于所述的屏蔽电缆(2)为屏蔽数据总线，测试负载箱中的各个负载模块采用屏蔽数据总线进行通信，并由上位机统一控制及协调，所述的滤波器(4)内设有滤波电路。
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