胡璋林

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230601）

一種改善車(chē)用點(diǎn)火線圈EMC特性的方法

胡璋林

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230601）

分析車(chē)用點(diǎn)火線圈電磁騷擾產(chǎn)生原理，介紹一種車(chē)用點(diǎn)火線圈EMC特性改善的方法，并根據(jù)對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證改善效果。

點(diǎn)火線圈；電磁騷擾；EMC

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷升級(jí)，發(fā)動(dòng)機(jī)上電氣元器件種類(lèi)和數(shù)量越來(lái)越多。例如電子節(jié)氣門(mén)、點(diǎn)火線圈、電子水泵、電子節(jié)溫器等電氣產(chǎn)品的運(yùn)用，在提高了發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的同時(shí)，也對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的EMC特性產(chǎn)生了巨大影響。其中點(diǎn)火線圈的電磁騷擾問(wèn)題更是在諸多試驗(yàn)中較為突出。

EMC（Electromagnetic Compatibility）是指設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容性，即設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。

點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的強(qiáng)電磁波不僅干擾周?chē)臒o(wú)線電廣播和無(wú)線電通信業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行，對(duì)電磁環(huán)境造成污染，而且也會(huì)對(duì)車(chē)輛內(nèi)部的各種電子部件產(chǎn)生不良影響，對(duì)車(chē)輛的正常運(yùn)行、安全性和可靠性造成重大的威脅。因此，改善車(chē)用點(diǎn)火線圈EMC特性意義重大。

1 點(diǎn)火線圈內(nèi)部電氣原理及產(chǎn)生電磁騷擾原理

點(diǎn)火線圈內(nèi)部電路如圖1所示。當(dāng)PIN2（接收ECU控制信號(hào)）獲取點(diǎn)火信號(hào)后，點(diǎn)火線圈初級(jí)產(chǎn)生一通斷的脈沖電流，線圈次級(jí)產(chǎn)生高壓脈沖使火花塞放電，點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃油混合氣作功。

當(dāng)線圈初級(jí)回路通斷變化時(shí)，初級(jí)繞組會(huì)產(chǎn)生瞬變電壓，次級(jí)繞組產(chǎn)生高電壓使火花塞放電，殘余能量形成高頻電磁波輻射到空間中，產(chǎn)生電磁騷擾。

2 增加EMC抑制電阻點(diǎn)火線圈電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于點(diǎn)火線圈電磁騷擾產(chǎn)生的原理，若能抑制殘余能量形成的高頻電磁波，勢(shì)必會(huì)從根源上降低點(diǎn)火線圈的電磁騷擾。

圖2為增加EMC抑制電阻的點(diǎn)火線圈的內(nèi)部電路圖。線圈中所加的EMC抑制電阻并不是普通的電阻，它是鎳鉻合金的線繞在特殊材質(zhì)上形成的一個(gè)特殊電感，是對(duì)特殊頻段（3～200 MHz調(diào)頻段）的電磁波進(jìn)行抑制，達(dá)到改善EMC特性的作用。其對(duì)線圈正常輸出的能量特性基本沒(méi)有影響。阻值大小基于試驗(yàn)結(jié)果確定。

3 改善前后試驗(yàn)對(duì)比

在同一臺(tái)車(chē)及同一環(huán)境中，分別進(jìn)行裝有普通點(diǎn)火線圈及裝有增加EMC抑制電阻點(diǎn)火線圈的整車(chē)寬帶輻射發(fā)射試驗(yàn)（備注：僅點(diǎn)火線圈變化，其他條件均保持一致）。

3.1 A款車(chē)寬帶輻射發(fā)射試驗(yàn)對(duì)比

圖3a為裝有普通點(diǎn)火線圈的整車(chē)試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)水平和垂直檢驗(yàn)數(shù)據(jù)超出GB 14023—2011標(biāo)準(zhǔn)限值。圖3b為裝有增加EMC抑制電阻點(diǎn)火線圈的整車(chē)試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足GB 14023—2011標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖3 A款車(chē)寬帶輻射發(fā)射試驗(yàn)結(jié)果

3.2 B款車(chē)寬帶輻射發(fā)射試驗(yàn)對(duì)比

圖4a為裝有普通點(diǎn)火線圈的整車(chē)試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)水平和垂直檢驗(yàn)數(shù)據(jù)超出GB 14023—2011標(biāo)準(zhǔn)限值。圖4b為裝有增加EMC抑制電阻點(diǎn)火線圈的整車(chē)試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足GB 14023—2011標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖4 B款車(chē)寬帶輻射發(fā)射試驗(yàn)結(jié)果

4 總結(jié)

通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證分析，增加EMC抑制電阻能夠有效改善車(chē)用點(diǎn)火線圈EMC特性，在點(diǎn)火線圈設(shè)計(jì)中值得推廣。

［1］ 楊克俊. 電磁兼容原理與設(shè)計(jì)技術(shù)［M］.北京：人民郵電出版社，2004.

［2］ GB 14023—2011，車(chē)輛、船和由內(nèi)燃機(jī) 無(wú)線電騷擾特性 用于保護(hù)車(chē)外接收機(jī)的限值和測(cè)量方法［S］.

（編輯 楊 景）

A Method to Improve Ignition Coil EMC Characteristics

HU Zhang-lin
（Engine Design Institute， Anhui Jianghuai Automobile Technical Centre， Hefei 230601， China）

This paper analyzes the generating principle of electromagnetic interference for automotive ignition coil， and introduces a method to improve its EMC characteristics， which is verified by comparison test.

ignition coil； electromagnetic interference； EMC

U463.642

A

1003-8639（2017）05-0072-02

2017-02-21

胡璋林（1989-），男，助理工程師，主要從事汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)及燃油噴射系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。