一TCU是什么？

TCU（變速箱控制單元）作為自動變速箱的智能中樞，堪稱汽車的"換擋指揮官"。相較于手動擋依賴駕駛員操作，TCU通過集成車速、轉速、油門等傳感器網絡（如同神經末梢），實時解析車輛狀態數據。內置控制算法能精準決策換擋策略：低速加速時主動降檔保持動力輸出，高速巡航時智能升檔優化燃油效率。

在高端車型中，TCU更與ECU、ESP等系統協同構建整車控制網絡，例如急加速時同步優化噴油量、點火時序和換擋邏輯，實現動力與駕乘舒適性的智能平衡。這種機電協同控制系統顯著提升了駕駛便捷性和車輛性能表現。

二架構

三全面排查EMC問題

【排查思路】：

排查 TCU 的 EMC 問題，需要從電磁干擾的三要素 —— 干擾源、耦合途徑和敏感設備入手，進行系統性分析。

確定干擾源：TCU 內部的各種電子元件，如微控制器、功率驅動芯片、時鐘電路等，在工作時都可能產生電磁干擾。例如，時鐘電路產生的高頻時鐘信號，其諧波成分如果沒有得到有效抑制，就可能成為干擾源。

分析耦合途徑：電磁干擾可以通過傳導和輻射兩種方式傳播。在 TCU 中，傳導耦合可能通過電源線、信號線等線路發生，比如發動機點火系統產生的干擾信號，可能通過電源線傳導到 TCU。輻射耦合則是干擾源以電磁波的形式向周圍空間輻射，TCU 的金屬外殼、PCB 板上的走線等都可能成為輻射天線，將干擾信號傳播出去。

明確敏感設備：在我們面對認證測試時，天線就是我們的目標敏感設備。只有全面、系統地分析這三個要素，才能準確找出 TCU 的 EMC 問題所在。

四深入分析問題根源

1.干擾源分析

在 TCU 內部，存在多個潛在的干擾源，這些干擾源產生的電磁干擾是導致 EMC 問題的重要原因。

（1）電機驅動模塊的開關動作：

電機驅動模塊在 TCU 中用于控制變速箱的換擋執行機構，其開關動作會產生高頻的電壓和電流變化。以某款 TCU 的電機驅動模塊為例，當單片機信號控制MOS開啟和關閉時，開關頻率可達幾十 kHz 甚至更高。在開關瞬間，電壓和電流的變化率（dv/dt 和 di/dt）非常大，會產生大量的諧波噪聲，這些諧波就是電磁干擾的來源。比如，在一個 PWM（脈沖寬度調制）控制的功率模塊中，PWM 信號的高次諧波會通過電源線、信號線等傳播出去。

（2）時鐘電路的高頻信號

時鐘電路為 TCU 中的微控制器、數字信號處理器等提供同步時鐘信號，其頻率通常在幾十 MHz 到幾百 MHz 之間。高頻時鐘信號本身就具有較強的電磁輻射能力，而且其諧波成分也可能通過各種各樣的路徑空間輻射或傳導線束輻射，導致數據超標。例如，16MHz晶振提供給CAN處理芯片時鐘，由于芯片本身、PCB板耦合情況、板子本身GND環境復雜，最后呈現出的時鐘超標特別嚴重。

（3）信號線上的噪聲

TCU 中的信號線上傳輸著各種傳感器信號、控制信號等，這些信號在傳輸過程中容易受到外界干擾，產生噪聲。例如，傳感器信號線可能會受到周圍強電磁場的干擾，導致信號失真。當傳感器信號受到干擾時，TCU 接收到的信號就會包含錯誤信息，從而影響其對車輛狀態的判斷和控制。此外，信號線上不同信號之間也可能發生串擾，如數字信號對模擬信號的干擾，導致模擬信號的精度下降。

2.耦合途徑分析

電磁干擾在 TCU 內部和外部的傳播主要通過傳導和輻射兩種途徑，了解這些耦合途徑對于解決 EMC 問題至關重要。

（1）傳導耦合

傳導耦合是指電磁干擾通過導體傳播，如電源線、信號線等。在 TCU 中，功率模塊產生的高頻干擾信號可以通過電源線傳導到其他電路。

例如，當功率模塊開關時，產生的高頻電流會在電源線上產生電壓波動，這些電壓波動會沿著電源線傳播到 TCU 的各個部分，影響其他電路的正常工作。信號線也可能成為傳導耦合的路徑，當附近的干擾源產生的電磁場作用在信號線上時，會在信號線上感應出干擾電流，從而將干擾信號傳輸到與之相連的電路中。

（2）輻射耦合

輻射耦合是指電磁干擾以電磁波的形式通過空間傳播。TCU 內部的干擾源，如時鐘電路、功率模塊等，會向外輻射電磁波。當這些電磁波的頻率和能量達到一定程度時，會對周圍的電路產生干擾。

例如，TCU 的 PCB 板上的走線如果長度與電磁波的波長滿足一定關系（如長度為 1/4 波長的奇數倍），就會形成有效的輻射天線，將干擾信號輻射出去。此外，TCU 的金屬外殼如果沒有良好的屏蔽接地，也可能成為輻射天線，增強電磁輻射。在 TCU 工作時，其內部的電磁輻射可能會干擾到附近的其他汽車電子設備，如車載音響、藍牙模塊等。

3.整改措施

（1）針對電機驅動MOS，查看了該芯片的功能，調節了MOS上升沿的電阻，使其變得平緩；

（2）針對超高時鐘問題，加入展頻晶振16MHz，針對時鐘進行展頻處理；

（3）四層板變更為六層板，增加地的面積、縮小噪聲回路面積；

（4）調整測試布置擺放。

【最后的整改數據】：

五總結

EMC 對于 TCU 的性能和汽車行駛安全至關重要。未來，隨著汽車智能化、電動化的快速發展，TCU 面臨的電磁環境將更加復雜，對 EMC 的要求也會越來越高。在未來的研究中，可以進一步探索新型的屏蔽材料和結構，提高屏蔽效果；研究更高效的濾波算法和電路，適應高頻高速信號的需求；加強對軟件抗干擾技術的研究，提高 TCU 的智能化抗干擾能力。同時，隨著新能源汽車和自動駕駛技術的興起，TCU 的 EMC 研究也需要與這些新技術相結合，為汽車行業的發展提供更可靠的支持。