當(dāng)以點火發(fā)動機驅(qū)動的汽車在公路上運行之時，汽油發(fā)動機的高壓點火系統(tǒng)會產(chǎn)生強電磁波，干擾其周圍的無線電廣播和無線電通訊業(yè)務(wù)的正常運行，并且對電磁環(huán)境造成污染。自此人們將電磁污染列人到汽車造成的三大污染源之一（排放、噪聲、電磁）。國際無線電組織開始對這種高能量脈沖形式的干擾源進(jìn)行研究并提出了測量方法和限制要求。目前，這種電磁污染的控制要求已被列入到世界各國的技術(shù)法規(guī)中。經(jīng)過多年的技術(shù)規(guī)范，市場上運行的汽車基本實現(xiàn)了點火脈沖電磁噪聲的有效控制。

　　但隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，汽車電子電器設(shè)備的大量應(yīng)用，汽車電磁干擾的特點及其產(chǎn)生的影響也有了巨大的變化。汽車產(chǎn)生電磁干擾的源，不單純是點火系統(tǒng)，大量應(yīng)用于車輛上的各種電子電器設(shè)備也同樣產(chǎn)生電磁干擾。

　　車輛產(chǎn)生的電磁干擾不但對車輛外界的無線電設(shè)備造成影響，而且也會對車輛內(nèi)部的各種電子部件造成不良影響。早期人們普遍關(guān)心的是車輛電磁干擾對電磁環(huán)境的重大影響，隨著有效的治理，這種影響已經(jīng)得到了控制。近些年，汽車出現(xiàn)了許多由于車輛內(nèi)部電磁干擾對車輛的正常運行及安全性和可靠性等產(chǎn)生重大影響的現(xiàn)象，引起了人們的特別關(guān)注。目前，人們開始研究車輛內(nèi)部電磁干擾的產(chǎn)生和影響及其控制技術(shù)。

　　1 汽車的電磁環(huán)境

　　汽車的電磁環(huán)境是指汽車在行駛過程中，車上電子電氣設(shè)備承受來自車內(nèi)、車外各種各樣的電磁干擾，以及汽車電子設(shè)備向外界輻射的電磁干擾。

　　汽車產(chǎn)生電磁干擾的源有：高壓點火系統(tǒng)；各種感性負(fù)載（如電機類電器部件）；各種開關(guān)類部件（如閃光繼電器）；各種電子控制單元ECU；甚至各種燈具，無線電設(shè)備等。這些部件產(chǎn)生的干擾會在汽車內(nèi)部造成相互影響。下面列舉一些實際發(fā)生的現(xiàn)象。

　　現(xiàn)象1：某種中次轎車，具有高性能ABS系統(tǒng)。樣車在實況測試中遇到了雨天，啟動雨刮器，在某一車速運行時，ABS突然失去了作用。

　　現(xiàn)象2：國內(nèi)生產(chǎn)的某一型號微型汽車，其發(fā)電機調(diào)節(jié)器經(jīng)常出現(xiàn)易被擊穿損壞現(xiàn)象。經(jīng)查，當(dāng)雨刮器工作時，這種損壞現(xiàn)象就容易發(fā)生。

　　分析上述兩個實例，造成這種現(xiàn)象的主要原因是雨刮器。雨刮器驅(qū)動電機作為感性負(fù)載，在切斷電源時會產(chǎn)生反向電流并通過電源線傳輸?shù)焦╇娤到y(tǒng)中，從而在電源系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾脈沖，一些電子部件在這種干擾脈沖條件下，不能正常工作，甚至導(dǎo)致?lián)p壞。

　　現(xiàn)象3：一種國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)的安全氣囊，在汽車整車裝配線上突然引爆。經(jīng)對該安全氣囊的電子引爆控制器進(jìn)行試驗檢查，發(fā)現(xiàn)其不能承受較強的環(huán)境輻射電磁場，當(dāng)有靜電放電發(fā)生時，會有誤動作。

　　1.1 車載干擾源

　　車載干擾源是指車上各種電子電氣系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾。幾年中的電子電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾是由于汽車上使用的電子產(chǎn)品中有許多導(dǎo)線、線圈和帶有觸點的電器，都具有不同的電容和電感，而任何一個具有電感和電容的閉合回路都會形成振蕩回路。

　　汽車的無線電干擾源主要是發(fā)動機的點火系統(tǒng)，其干擾波來自點火系統(tǒng)次級電壓的高頻振蕩。其次，在發(fā)電機負(fù)載電流突變和整流時也會產(chǎn)生電磁波。起動機、發(fā)電機、閃光器、觸點式電磁振動電喇叭、雨刮器、儀表系統(tǒng)等也都會產(chǎn)生較小的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾的電磁波。

　　汽車電器產(chǎn)生的干擾電磁波具有脈沖特點且頻帶較寬，其頻率一般在0.15～1 000 MHz之間。汽車電器產(chǎn)生的干擾電磁波，分傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾電磁波，是通過汽車導(dǎo)線直接輸入無線電設(shè)備和電子設(shè)備內(nèi)部的，而輻射干擾電磁波則是在空間傳播，通過天線輸入無線電設(shè)備內(nèi)部。

　　1.2 外部環(huán)境對汽車的電磁干擾

　　由自然現(xiàn)象、社會環(huán)境等引起的外部電磁干擾對汽車電子系統(tǒng)的干擾也較為嚴(yán)重，外部電磁干擾是指人為的各種電器設(shè)備，如：高壓輸電線、電車軌道附近、廣播電視設(shè)備及無線電通訊設(shè)備等所輻射出來的對汽車起干擾的電磁輻射及由雷電等自然現(xiàn)象引起的電磁干擾。分析表明，ESD和雷電可能會產(chǎn)生很大的瞬變電壓和場強，如圖1和圖2所示

　　有實驗表明：在500 kV輸電線下離地高2 i"13.的電磁干擾為60 Hz，至于在各種通訊設(shè)備附近的電磁干擾則更為突出，目前已引起有關(guān)方面的注意。 所有這些電磁干擾會通過線束、車身或由空中傳遞過來，干擾汽車的傳感器、ECU（電控單元）、執(zhí)行器等電子器件，從而使它們的工作性能難以發(fā)揮，由此干擾汽車行駛的安全性、可靠性及穩(wěn)定性等等。

　　2 汽車EMC性標(biāo)準(zhǔn)說明

　　汽車EMC性標(biāo)準(zhǔn)是汽車EMC設(shè)計、仿真和測量的基礎(chǔ)，它就整車和零部件的抗干擾水平、干擾限值、測量方法、測量環(huán)境等作了規(guī)定。汽車EMC標(biāo)準(zhǔn)分為國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國外對汽車的EMC技術(shù)非常重視，很早就開始了EMC性標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，目前已經(jīng)形成了較為完善的汽車EMC性標(biāo)準(zhǔn)體系。國際上各大汽車公司都有自己的企業(yè)EMC標(biāo)準(zhǔn)，如美國福特公司、通用公司，德國大眾、寶馬、梅塞德斯一奔馳公司，法國的標(biāo)致一雪鐵龍公司等，其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格很多。

　　EMC是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。

　　我國吸收了發(fā)達(dá)工業(yè)國家的經(jīng)驗，也已經(jīng)制訂了汽車EMC性標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了測量方法及干擾的允許值。但和發(fā)達(dá)國家相比，還有待進(jìn)一步分析完善。國家標(biāo)準(zhǔn)GB18655—2002（在保護(hù)車載接收機的無線電騷擾特點的限值及測量方法》是汽車及其零部件的EMC性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，該標(biāo)準(zhǔn)于2002年2月22 日批準(zhǔn)發(fā)布，2003年3月1日開始實施，屬于國家強制性標(biāo)準(zhǔn)，主要在考察汽車及其零部件產(chǎn)生的各種電磁干擾對車內(nèi)無線電接收機的干擾程度，并以干擾限值形式加以限制。

　　3 汽車防止電磁干擾的方法

　　無論是汽車內(nèi)部還是外部的電磁干擾對車用電子設(shè)備尤其是車用ECU（電控單元）干擾都很大，這些電磁干擾會嚴(yán)重干擾汽車電子設(shè)備的工作性能。眾所周知，半導(dǎo)體元件對脈動電壓非常敏感，當(dāng)瞬變電壓值超過其電壓值時，半導(dǎo)體元件會被擊穿而損壞，而脈沖信號一旦被ECU（電控單元）誤認(rèn)為輸入信號便會使電子設(shè)備做出錯誤的判斷，以至產(chǎn)生故障。電磁干擾源包括微處理器、微控制器、傳送器、靜電放電和瞬時功率執(zhí)行元件，如機電式繼電器、開關(guān)電源、雷電等。

　　汽車電子電器部件的干擾抑制方式，一般規(guī)定若干等級限值，不同部件根據(jù)其特點和使用方式的不同，選擇一種合理的等級限值，以降低抑制成本。

　　對來自車內(nèi)供電系統(tǒng)的干擾，一種簡單而有效的方法是利用蓄電池作為一個極低阻抗、大容量的瞬變電壓抑制器，吸收各種瞬變電壓產(chǎn)生的干擾能量。的方式是保證蓄電池電纜接線良好。若負(fù)極搭鐵，應(yīng)保證搭鐵電阻值。見圖1和圖3，應(yīng)盡可能保證線路阻抗RO達(dá)值，甚至為零。

　　對于線纜間耦合引起的干擾、，一種節(jié)省成本的方法是在車內(nèi)布線時充分考慮合理而有效地布置線纜。的方式為將ECU控制線或信號線與電源線分開布置，以減小因耦合而引起。的干擾信號侵入。此外，采用屏蔽電纜的方式，也是避免外界電磁干擾侵入控制線和信號線的好方法。

　　對于電感性負(fù)載引起的干擾，抑制方式可以采用并聯(lián)一個適當(dāng)數(shù)值的電容器，以消除反向過電壓?？傮w講，干擾抑制措施的方式有很多種，但歸納整理為：屏蔽、濾波、接地、阻尼。

　　抗干擾的基本技術(shù)一是消除干擾源，二是防止干擾信號的串入。下面說明多種提高汽車電子設(shè)備抗干擾性能和抑制其產(chǎn)生電磁干擾的基本技術(shù)。

　　1）電路設(shè)計模塊化。在電路板設(shè)計中，根據(jù)電路在汽車上發(fā)揮的功能及位置的不同，將執(zhí)行器電路、傳感器電路、系統(tǒng)控制電路分開設(shè)計，提高絕緣阻抗。

　　2）阻尼電阻。在點火裝置的高壓電路中，串入阻尼電阻，削弱火花產(chǎn)生的干擾電磁波。阻尼電阻值越大，抑制效果越好。但阻尼電阻太大，又會減少火花塞電極間的火花能量。阻尼電阻一般用碳質(zhì)材料制成，電阻值約10-20 kll。

　　3）{1并聯(lián)電容器。在可能產(chǎn)生火花處并聯(lián)電容器，如在調(diào)節(jié)器的“電池”接柱和“搭鐵”之間和發(fā)電機“電樞”接柱和“搭鐵”之間并聯(lián)0.2～0.8 的電容器；在水溫表和機油壓力表的傳感器觸點間并聯(lián)0.1～0.2 的電容器；在閃光繼電器和電喇叭的觸點處并聯(lián)0.5 F電容器等。

　　4）金屬屏蔽。發(fā)電機、起動機、火花塞等電器設(shè)備產(chǎn)生的火花，都能產(chǎn)生電磁波。屏蔽是抑制電磁波干擾的有效方法。屏蔽電場或磁場時，可選用銅、鋁、鋼等導(dǎo)電率高的材料作屏蔽體。這種方法有較好的防干擾效果，但裝置復(fù)雜，成本高，并且會增大高壓電路的分布電容，干擾點火性能。因此，一般只用在特殊需要的汽車上。

　　5）感抗型高壓阻尼線。目前國內(nèi)外多采用高壓阻尼線，其線心是用牽0.1 rnlTl的鎳鉻鉬絲繞成，相當(dāng)于電感、電容及電阻三者的復(fù)合體，抑制效果比集中電阻的效果更好。

　　6）采用濾波器。濾波器主要抑制通過電路通路直接進(jìn)入的干擾，它是應(yīng)用普遍的抗干擾方法。根據(jù)信號和干擾信號之間的頻率差別，可以采用不同性能的濾波器，抑制干擾信號，提高信噪比。

　　7）采用平衡技術(shù)。平衡技術(shù)是說說消除串音干擾的有效方法。信號的往復(fù)兩條線的電性tt相等時叫平衡。在汽車電路中，檢測信號的輸入、控制信號的輸出，特別是在時序信號傳輸中，通常采用雙絞線作為平衡線，雙絞線的螺距要小，長度要盡量短。

　　8）提高信號幅值。即提高信噪比，是抗干擾的重要方法。對于微弱的傳感器信號，采用放大電路增大幅值，減小干擾的干擾。同時，為避免提高幅值的信號成為干擾源，應(yīng)采用平衡線傳輸。

　　總之，汽車內(nèi)電磁干擾及其產(chǎn)生的影響是重大的，關(guān)系到汽車安全可靠性。人們應(yīng)該意識到現(xiàn)代電子化汽車中出現(xiàn)的許多新問題，在相當(dāng)程度上與電磁干擾的影響有關(guān)。實際中，采取適當(dāng)?shù)母蓴_抑制措施，同時提高汽車電子電器部件的電磁抗擾特性，可以有效地提高汽車運行可靠性。