【摘要】人们对汽车智能化的需求，使得对电子控制系统（ECU）的依赖性增大，电子器件大量的使用使得车内的电磁环境问题日益严重。电子控制系统用来处理汽车内部电子部件的信号。除受到电子器件通断因素造成的干扰外，还受到与之连接的各类电机和点火系统的电磁干扰，因此对ECU控制系统的电磁兼容性进行研究，有着十分重要的意义。
　　【关键词】电子控制系统；电磁兼容；汽车电子控制系统
　　一、汽车电磁兼容性
　　汽车电磁兼容性是指汽车在运行过程中，车上的电子电气设备不互相影响，能兼容地工作。随着汽车电气设备数量和种类的不断增加，直接导致了汽车内的电磁环境日益复杂，相互间的电磁干扰也将愈加严重。当电磁干扰发生时，可直接导致受干扰的敏感电子设备功能降级，甚至导致其功能失效，给汽车的安全行驶造成严重影响。因此保证各种设备在复杂电磁环境下正常运行显得尤为重要。
　　二、汽车电磁干扰的产生与传播
　　汽车上的电磁干扰问题按其耦合方式可分为传导耦合干扰和辐射耦合干扰。图2.1中给出了汽车电磁干扰耦合途径的示意图。
　　2.1汽车的传导耦合干扰
　　在汽车中电磁干扰能量以电压或电流的形式通过某些部件把干扰能量耦合至敏感接收器，称为传导耦合干扰。汽车的直接传导耦合是指电磁干扰直接通过汽车上的导线、金属体、电阻、电感、电容等阻抗耦合到接收器；公共阻抗耦合是指电磁干扰通过印制电路板和机壳的接地线、电气设备的公共安全接地线以及接地网络中的公共阻抗或者公共电源中的公共阻抗耦合到接收器；转移阻抗耦合是指电磁干扰通过转移阻抗将干扰电流转变为接收器的输入电压加到接收器的输入端。将电磁干扰能量以电磁波的形式通过汽车及其周围的空间耦合至敏感设备称为辐射耦合干扰。
　　2.2汽车电子控制系统（ECU）
　　ECU控制着汽车上电子设备的工作是重要的车载设备。由传感器将信号输入ECU，然后通过ECU对信号进行处理输出到执行器件中。控制系统中的电器开关或点击等负载的开关过程中的高电压通过信号控制线进入ECU内部，影响ECU的正常运行。电磁波也可能通过线束和连接器的耦合进入ECU内部，使ECU的电磁环境变得更为复杂，容易导致它的误操作和失灵，危及到汽车行驶的安全性。因此通过与ECU电磁兼容性的研究，可以降低误操作进而提高行车安全的有效方法。
　　三、传导干扰对ECU控制系统的影响
　　ECU连接汽车的传感器、执行器和电源。这些电器元件不仅是空间电磁辐射的接收器，也是外界电磁干扰进入ECU内部的传导耦合通道。
　　3.1电磁干扰通过导线传导进入ECU的研究
　　ECU控制系统传导模型：设一屏蔽箱体，在其前端平面的中心位置开一孔。连接导线1首端接入50欧姆负载，末端接入屏蔽箱体内与印制电路板上的金属带相联结；导线2一端（Port3）接入干扰源，一端与电路板金属带相连，并且分别连接导线电路板终端（Portl）和（Port2）后各接50欧姆电阻。电路板置于屏蔽箱体前端一定距离。通过散射参数（S参数）来反映入射波和反射波之间的关系参数。
　　除端口k外其余，各端口均接匹配负载时，k端口的反射系数。
　　图3.1为线2上电磁干扰传导进入内部与端口2的电压传输关系曲线，端口2上的响应电压来自线2上的干扰，并且受到与线1的耦合影响。低频段时曲线有无规律振荡，其中S23值最大在-25dB。在高频段时，曲线急剧变化，S23随着频率的增大而增大，即端口2的响应电压越来越大。所以对外界干扰通过传导对系统内部的影响应该更加重视。为保证ECU正常工作，需做如下工作：（1）针对具体情况设计滤波电路；（2）在产生电磁干扰的源头设置抗电磁干扰装置；（3）控制线缆的接头处设置滤波器。
　　3.2控制系统线缆串扰耦合研究
　　ECU控制系统周围连接大量的线束，这些线束的串扰特别严重。采用多导体传输线理论分析理想导体平板上导线间的耦合问题。
　　其中V0即为激励电压；γ为传播参数矩阵，可通过L和C阵求得；Γ1和Γ2分别为始端和终端的电压反射系数矩阵。串扰的量度一般用电压转移系数来表示：PL=VR（L）/VS；P0=VR（0）/VS
　　由上图看出两平行导线电流流向相反时的串扰明显要大于电流流向相同时的情况，当干扰源电流流向改变后，被干扰线上的串扰极性也发生了变化。说明串扰的大小和极性与相应干扰源上信号的电流流向有关的。
　　结论
　　本文对ECU电子控制系统的传导干扰研究，通过数学模型证明外界电磁干扰通过导线传导进入系统内部，可以影响内部电路的工作并提出了相应的措施有效防止电磁对ECU系统的干扰，提高了行车的安全性。