CN218388506U - 一种汽车空调抗电磁干扰结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车空调抗电磁干扰结构，包括空调控制器和电子控制单元，空调控制器的输出信号端通过第一信号线与所述电子控制单元的输入信号端连接，在第一信号线上缠绕有第一屏蔽网，电子控制单元内设有电源接地端和滤波泄流电路，前雾灯和喇叭的负极通过第二信号线连接在电子控制单元内的电源接地端，滤波泄流电路包括电解电容C1、二极管VD1和二极管VD2，所述二极管VD2的阴极接地，所述二极管VD2的阳极同时与所述二极管VD1的阴极和所述电解电容C1的负极连接，所述二极管VD1的阳极和所述电解电容C1的正极连接后再与所述第一屏蔽网连接。本方案能大大减少汽车上其它电器对空调运行产生的电磁干扰，进而保证汽车空调正常使用。

Description

一种汽车空调抗电磁干扰结构

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体涉及一种汽车空调抗电磁干扰结构。

背景技术

现代汽车已经朝着电子化、网络化、电动化、共享化新四化方向发展，这也对汽车前期设计提出了很高的要求。特别是对前期电路(整车线束及发动机线束)的设计就必须要有一套完整与成熟设计思路与之适应。目前，各汽车主机厂对整车电路的设计上往往只注重电路的原理，结构及走向的布置，而对线束EMC（电磁兼容性）这块设计往往不够，这将直接导致车辆下线及交付至用户手中后产生各种故障进而进行返工修复。有一部份特别是由于前期EMC设计没有纳入其中造成后期故障修复较难或者无法查找原因等，进而造成用户退车等，对产品形成负面影响等不良效果。

在整车上往往具有很多的电器和电机，而这些电器和电机在使用时均需要进行接地处理。目前很多车辆设计时都习惯性的将多种电器和电机进行共地处理。这样做存在的问题是：如果电机地与部份信号线过近或共用会形成极强的电磁干扰，进而对车辆的正常行驶使用造成很大影响，严重的还会对车辆的使用人员带来人生伤害。

如附图1所示为汽车上空调控制线路的接法，其中，空调控制器通过E线与ECU（电子控制单元）进行连接，同时空调控制器的另一端通过开关AC接地，而ECU的输出端与空调压缩机M2连接，当需要开启空调时，按下开关AC，空调控制器输出PWM信号通过E线传输给ECU，然后由ECU判断并控制空调压缩机M2的启停，以此来达到控制空调的目的。同时汽车上的散热器风扇电机M1通过G06线接地，而汽车上的前雾灯L和喇叭K的负极也需要接地，现有的方法是将前雾灯L和喇叭K的负极通过G线连接到G06线上以进行接地，同时将G线和E线包在同一段波纹管内，但是这种连接方式在使用时会存在下面的问题：当不需要开启空调时，此时若散热器风扇电机M1处于工作状态，此时散热器风扇电机M1旋转产生的交变电磁场将通过G线感应到E线，从而使得开关AC未被按下时，在E线上有散热器风扇电机M1产生的交变感应信号（附图1中的曲线①所示），同时，前雾灯L和喇叭K的电流也会在E线上感应出交变信号（附图1中的曲线②所示），这些信号通过E线传输给ECU，进而会使得ECU发送控制信号到空调压缩机M2，从而造成空调压缩机M2的无规律的启停，进而对空调的运行产生影响，严重影响车辆的正常使用。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能大大减少汽车上其它电器对空调运行产生的电磁干扰，进而保证汽车空调正常使用的汽车空调抗电磁干扰结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种汽车空调抗电磁干扰结构，包括空调控制器和电子控制单元，所述空调控制器的输出信号端通过第一信号线与所述电子控制单元的输入信号端连接，在所述第一信号线上缠绕有第一屏蔽网，所述电子控制单元内设有电源接地端和滤波泄流电路，前雾灯和喇叭的负极通过第二信号线连接在所述电子控制单元内的电源接地端，所述电子控制单元内设有滤波泄流电路，所述滤波泄流电路包括电解电容C1、二极管VD1和二极管VD2，所述二极管VD2的阴极接地，所述二极管VD2的阳极同时与所述二极管VD1的阴极和所述电解电容C1的负极连接，所述二极管VD1的阳极和所述电解电容C1的正极连接后再与所述第一屏蔽网连接。

本实用新型的工作原理是：本方案在使用时，通过将前雾灯和喇叭的负极通过第二信号线连接在电子控制单元内的电源接地端，这样就省去了现有技术中连接到散热器风扇电机M1的G06线上的G线，这样就使得散热器风扇电机M1旋转产生的交变磁场不会感应到第一信号线上，同时在第一信号线上增设第一屏蔽网，利用第一屏蔽网可进一步前雾灯和喇叭信号线上电流及其它电磁信号对第一信号线的影响；再者，本方案还在电子控制单元内设置滤波泄流电路，并将滤波泄流电路与第一屏蔽网进行连接，利用滤波泄流电路再次对第一屏蔽网进行电子滤波和快速泄流处理，其中电解电容C1主要起到电子滤波的效果，而二极管VD1和二极管VD2则起到快速泄流的效果，其中，二极管VD2阴极是连接在电子控制单元外的接地端上的；这样，综合上面三种结构处理，则可以大大减少外部干扰电磁信号对第一信号线的影响，进而大大减少汽车上其它电器对空调运行产生的电磁干扰，进而保证汽车空调正常使用。

优选的，在所述第二信号线上缠绕有第二屏蔽网，所述电子控制单元内还设有二极管VD3，前雾灯和喇叭的负极通过所述第二信号线连接与所述二极管VD3的阳极连接，所述二极管VD3的阴极与所述电子控制单元内的电源接地端连接。

这样，通过在第二信号线上缠绕第二屏蔽网，并将第二信号线通过二极管VD3后接地，二极管VD3可以起到泄流的作用，当第二信号线上产生干扰时，可以通过二极管VD3进行快速泄放。

优选的，所述电子控制单元内还设有电子接地端和隔离滤波电路，所述隔离滤波电路包括快恢复二极管VD4、电解电容C2和电阻R，所述快恢复二极管VD4的阴极与所述二极管VD3的阳极连接，所述快恢复二极管VD4的阳极同时与所述电解电容C3的正极和所述电阻R的一端连接，所述电解电容C2的负极与所述电子控制单元内的电子接地端连接，所述电阻R的另一端与所述二极管VD2的阳极连接。

这样，考虑工艺实施的可行性及使用过程的可靠性，在将滤波泄流电路集成在电子控制单元内时，由于所有接地及屏蔽网线均可接入电子控制单元的内部，这样对其抗干扰性也提出了更高的要求，故需要在电子控制单元内设置隔离滤波电路，其中快恢复二极管VD4起到隔离效果，其反向连接在二极管VD3和二极管VD2之间，这样当有干扰信号时，快恢复二极管VD4的反向截止作用将对这部分干扰信号进行阻挡，若是快恢复二极管VD4无法完全对该部分干扰信号进行阻挡使得部分干扰信号穿过快恢复二极管VD4，则此时电解电容C2和电阻R1形成的低通滤波电路将再次对干扰信号进行滤波。

优选的，所述隔离滤波电路还包括电解电容C3，所述电解电容C3的正极与所述二极管VD2的阳极连接，所述电解电容VD3的负极与所述电子控制单元内的电子接地端连接。

这样，电解电容C3和电阻R进一步形成高通滤波电路，当低通滤波电路仍未将干扰信号进行阻挡时，电解电容C3和电阻R形成的高通滤波电路将再次对干扰信号进行处理，由此，通过快恢复二极管VD4、电解电容C2和电阻R形成的低通滤波电路、以及电解电容C3和电阻R形成的高通滤波电路对干扰信号进行的三级处理，基本上可以实现对干扰信号的完全阻挡。

优选的，在所述电子控制单元上还设有第一接插口、第二接插口、第三接插口和第四接插口，所述第一信号线与所述第一接插口连接，所述第二接插口的两端分别与所述二极管VD2的阴极连接和接地，所述第三接插口的两端分别与所述二极管VD1的阳极和所述第一屏蔽网连接，所述第四接插口的两端分别与所述二极管VD3的阳极和所述第二信号线连接。

这样，第二接插口的两端分别与二极管VD2的阴极连接和接地，可以实现将二极管VD2的阴极接地的效果，第三接插口的两端分别与二极管VD1的阳极和第一屏蔽网连接，可以实现将滤波泄流电路与第一屏蔽网连接的效果，第四接插口的两端分别与二极管VD3的阳极和第二信号线连接，可以实现将前雾灯和喇叭的负极通过二极管VD3接地的效果。

与现有技术相比，本方案不是将电子地与功率地进行简单的分离处理，而是对大电磁干扰信号在有效的距离内作出主动避让处理，进而批量性的减弱了强电磁干扰；同时，本方案采用铜网编织的第一屏蔽网对干扰信号中的基波及各种杂波进行了初级阻隔，然而由于铜网编织的屏蔽网在屏蔽其它各种杂波的同时自身也会产生各种寄生振荡及次生谐波，所以本方案再次对其外部的屏蔽网进行了电子滤波及快速泄流处理；再者，考虑到电子控制单元内部地的各种耦合及电路板自身的分布电容及电感的影响，本方案还设计了三级阻挡的隔离滤波电路，通过上述手段，基本上可以保证在第一信号线上不会出现任何无用的干扰源，进而保证了空调的正常运行。

附图说明

图1为现有技术中汽车上控制线路的接法示意图；

图2为采用本实用新型的汽车空调抗电磁干扰结构后的控制线路接法示意图；

图3为本实用新型汽车空调抗电磁干扰结构中电子控制单元内的局部电路连接图。

附图标记说明：第一屏蔽网1、第二屏蔽网2。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如附图2和附图3所示，一种汽车空调抗电磁干扰结构，包括空调控制器和电子控制单元ECU，空调控制器的输出信号端通过第一信号线与电子控制单元ECU的输入信号端连接，在第一信号线上缠绕有第一屏蔽网1，电子控制单元ECU内设有电源接地端和滤波泄流电路，前雾灯L和喇叭K的负极通过第二信号线连接在电子控制单元ECU内的电源接地端，滤波泄流电路包括电解电容C1、二极管VD1和二极管VD2，二极管VD2的阴极接地，二极管VD2的阳极同时与二极管VD1的阴极和电解电容C1的负极连接，二极管VD1的阳极和电解电容C1的正极连接后再与第一屏蔽网1连接。

本实用新型的工作原理是：本方案在使用时，通过将前雾灯L和喇叭K的负极通过第二信号线连接在电子控制单元ECU内的电源接地端，这样就省去了现有技术中连接到散热器风扇电机M1的G06线上的G线，这样就使得散热器风扇电机M1旋转产生的交变磁场不会感应到第一信号线上，同时在第一信号线上增设第一屏蔽网1，利用第一屏蔽网1可进一步减小外界电磁干扰信号对第一信号线的影响；再者，本方案还在电子控制单元ECU内设置滤波泄流电路，并将滤波泄流电路与第一屏蔽网1进行连接，利用滤波泄流电路再次对第一屏蔽网1进行电子滤波和快速泄流处理，其中电解电容C1主要起到电子滤波的效果，而二极管VD1和二极管VD2则起到快速泄流的效果，综合上面三种结构处理，则可以大大减少外部干扰电磁信号对第一信号线的影响，进而大大减少汽车上其它电器对空调运行产生的电磁干扰，进而保证汽车空调正常使用。

在本实施例中，在第二信号线上缠绕有第二屏蔽网2，电子控制单元ECU内还设有二极管VD3，前雾灯L和喇叭K的负极通过第二信号线连接与二极管VD3的阳极连接，二极管VD3的阴极与电子控制单元ECU内的电源接地端连接。

这样，通过在第二信号线上缠绕第二屏蔽网2，并将第二信号线通过二极管VD3后接地，二极管VD3可以起到泄流的作用，当第二信号线上产生干扰时，可以通过二极管VD3进行快速泄放。

在本实施例中，电子控制单元ECU内还设有电子接地端和隔离滤波电路，隔离滤波电路包括快恢复二极管VD4、电解电容C2和电阻R，快恢复二极管VD4的阴极与二极管VD3的阳极连接，快恢复二极管VD4的阳极同时与电解电容C3的正极和电阻R的一端连接，电解电容C2的负极与电子控制单元内的电子接地端连接，电阻R的另一端与二极管VD2的阳极连接。

这样，考虑工艺实施的可行性及使用过程的可靠性，在将滤波泄流电路与集成在电子控制单元ECU内时，由于所有接地及屏蔽网线均可接入电子控制单元ECU的内部，这样对其抗干扰性也提出了更高的要求，故需要在电子控制单元ECU内设置隔离滤波电路，其中快恢复二极管VD4起到隔离效果，其反向连接在二极管VD3和二极管VD2之间，这样当有干扰信号时，快恢复二极管VD4的反向截止作用将对这部分干扰信号进行阻挡，若是快恢复二极管VD4无法完全对该部分干扰信号进行阻挡使得部分干扰信号穿过快恢复二极管VD4，则此时电解电容C2和电阻R1形成的低通滤波电路将再次对干扰信号进行滤波。

在本实施例中，隔离滤波电路还包括电解电容C3，电解电容C3的正极与二极管VD2的阳极连接，电解电容VD3的负极与电子控制单元内的电子接地端连接。

这样，电解电容C3和电阻R进一步形成高通滤波电路，当低通滤波电路仍未将干扰信号进行阻挡时，电解电容C3和电阻R形成的高通滤波电路将再次对干扰信号进行处理，由此，通过快恢复二极管VD4、电解电容C2和电阻R形成的低通滤波电路、以及电解电容C3和电阻R形成的高通滤波电路对干扰信号进行的三级处理，基本上可以实现对干扰信号的完全阻挡。

具体使用时，电子控制单元内的电源接地端和电子接地端最后都将通过电子控制单元上的接插口引出并与汽车上的接地端连接以实现接地的效果。

在本实施例中，在电子控制单元ECU上还设有第一接插口S1、第二接插口S2、第三接插口S3和第四接插口S4，第一信号线与第一接插口S1连接，第二接插口S2的两端分别与二极管VD2的阴极连接和接地，第三接插口S3的两端分别与二极管VD1的阳极和第一屏蔽网1连接，第四接插口S4的两端分别与二极管VD3的阳极和第二信号线连接。

这样，第二接插口S2的两端分别与二极管VD2的阴极连接和接地，可以实现将二极管VD2的阴极接地的效果，第三接插口S3的两端分别与二极管VD1的阳极和第一屏蔽网连接，可以实现将滤波泄流电路与第一屏蔽网连接的效果，第四接插口S4的两端分别与二极管VD3的阳极和第二信号线连接，可以实现将前雾灯L和喇叭K的负极通过二极管VD3接地的效果。

与现有技术相比，本方案不是将电子地与功率地进行简单的分离处理，而是对大电磁干扰信号在有效的距离内作出主动避让处理，进而批量性的减弱了强电磁干扰；同时，本方案采用铜网编织的第一屏蔽网对干扰信号中的基波及各种杂波进行了初级阻隔，然而由于铜网编织的屏蔽网在屏蔽其它各种杂波的同时自身也会产生各种寄生振荡及次生谐波，所以本方案再次对其外部的屏蔽网进行了电子滤波及快速泄流处理；再者，考虑到电子控制单元内部地的各种耦合及电路板自身的分布电容及电感的影响，本方案还设计了三级阻挡的隔离滤波电路，通过上述手段，基本上可以保证在第一信号线上不会出现任何无用的干扰源，进而保证了空调的正常运行。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种汽车空调抗电磁干扰结构，包括空调控制器和电子控制单元，所述空调控制器的输出信号端通过第一信号线与所述电子控制单元的输入信号端连接，其特征在于，在所述第一信号线上缠绕有第一屏蔽网，所述电子控制单元内设有电源接地端和滤波泄流电路，前雾灯和喇叭的负极通过第二信号线连接在所述电子控制单元内的电源接地端，所述滤波泄流电路包括电解电容C1、二极管VD1和二极管VD2，所述二极管VD2的阴极接地，所述二极管VD2的阳极同时与所述二极管VD1的阴极和所述电解电容C1的负极连接，所述二极管VD1的阳极和所述电解电容C1的正极连接后再与所述第一屏蔽网连接。

2.根据权利要求1所述的汽车空调抗电磁干扰结构，其特征在于，在所述第二信号线上缠绕有第二屏蔽网，所述电子控制单元内还设有二极管VD3，前雾灯和喇叭的负极通过所述第二信号线连接与所述二极管VD3的阳极连接，所述二极管VD3的阴极与所述电子控制单元内的电源接地端连接。

3.根据权利要求1所述的汽车空调抗电磁干扰结构，其特征在于，所述电子控制单元内还设有电子接地端和隔离滤波电路，所述隔离滤波电路包括快恢复二极管VD4、电解电容C2和电阻R，所述快恢复二极管VD4的阴极与所述二极管VD3的阳极连接，所述快恢复二极管VD4的阳极同时与所述电解电容C3的正极和所述电阻R的一端连接，所述电解电容C2的负极与所述电子控制单元内的电子接地端连接，所述电阻R的另一端与所述二极管VD2的阳极连接。

4.根据权利要求3所述的汽车空调抗电磁干扰结构，其特征在于，所述隔离滤波电路还包括电解电容C3，所述电解电容C3的正极与所述二极管VD2的阳极连接，所述电解电容VD3的负极与所述电子控制单元内的电子接地端连接。

5.根据权利要求4所述的汽车空调抗电磁干扰结构，其特征在于，在所述电子控制单元上还设有第一接插口、第二接插口、第三接插口和第四接插口，所述第一信号线与所述第一接插口连接，所述第二接插口的两端分别与所述二极管VD2的阴极连接和接地，所述第三接插口的两端分别与所述二极管VD1的阳极和所述第一屏蔽网连接，所述第四接插口的两端分别与所述二极管VD3的阳极和所述第二信号线连接。

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