(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの信号を入力する信号入力ラインと、車載バッテリのグランド側に接続される小電流用グランドラインと、前記車載バッテリのグランド側に前記小電流用グランドラインとは独立して接続される大電流用グランドラインとを有する車載用コントロールユニットにおいて、
プリント基板に形成され、このプリント基板を収納する金属ケースを通して車体に接地される第１のグランドパターンと、
前記第１のグランドパターンとは電気的に独立して前記プリント基板に形成され、ＥＭＩ用コンデンサを介して前記第１のグランドパターンに接続される第２のグランドパターンとを有し、
前記第２のグランドパターンに、前記信号入力ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して接続すると共に、前記小電流用グランドラインをＥＭＩ用コンデンサを介することなく直接接続し、
前記第１のグランドパターンに、前記大電流用グランドラインをＥＭＩ用コンデンサを介して接続した車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造。
【請求項２】
前記車載用コントロールユニットが前記車載バッテリの電源側に接続される電源ラインを有し、
前記電源ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して前記第１のグランドパターンに接続した請求項１に記載の車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造。
【請求項３】
前記車載用コントロールユニットが前記車載バッテリの電源側に接続される電源ラインを有し、
前記電源ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して前記第２のグランドパターンに接続した請求項１に記載の車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造。
【請求項４】
前記車載用コントロールユニットが小電流用出力ラインと大電流用出力ラインとを有し、
前記小電流用出力ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して前記第２のグランドパターンに接続し、
前記大電流用出力ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して前記第１のグランドパターンに接続した請求項１に記載の車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載用コントロールユニットの耐電波障害対策を図るためのＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）用接地構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子制御式燃料噴射装置などにおける車載用コントロールユニットにおいては、無線機や携帯電話機などからの高周波障害により誤動作を生じないようにするため、従来図１に示すような耐電波障害対策が施されている。
【０００３】
図１は車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造を示す従来例である。コントロールユニット１は、ＣＰＵ２等に定電圧を与える定電圧回路３などに電源を供給するための電源ライン４と、センサ情報やスイッチ情報などの信号入力をインターフェース５，６，７を介してＣＰＵ２に与える信号入力ライン８，９，１０と、ＣＰＵ２の制御下におかれた小電流出力制御用トランジスタ１１を介してオートマチックトランスミッションなどを制御する他のコントロールユニット等に小電流信号を出力する小電流用出力ライン１２と、ＣＰＵ２のグランドおよび小電流出力制御用トランジスタ１１のグランド側等が接続される小電流用グランドライン１３と、ＣＰＵ２の制御下におかれた大電流出力制御用トランジスタ１４を介してソレノイド等を駆動する大電流信号を出力する大電流用出力ライン１５と、大電流出力制御用トランジスタ１４のグランド側等が接続される大電流用グランドライン１６とを有している。このようなコントロールユニット１は、更に、プリント基板１７に形成された単一のグランドパターン１８を有し、電源ライン４，信号入力ライン８〜１０，小電流用出力ライン１２，小電流用グランドライン１３，大電流用出力ライン１５および大電流用グランドライン１６が夫々ＥＭＩ用コンデンサ１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６を介してグランドパターン１８に接続されている。グランドパターン１８は、ビス２７によるコントロールユニット１の金属ケース２８との接続、および、ボルト２９による金属ケース２８と車体３０との接続を介して、車体３０に接地されるようになっている。電源ライン４はスイッチ３１を介して車載バッテリ３２の電源側に接続され、小電流用グランドライン１３および大電流用グランドライン１６は夫々独立して車載バッテリ３２のグランド側に接続されるようになっている。車載バッテリ３２のグランド側は更に車体３０に接地されている。このような構成により、無線機や携帯電話機などからノイズが侵入した場合に、侵入したノイズを、ＥＭＩ用コンデンサ１９〜２６を通してグランドパターン１８におとし金属ケース２８を介して車体３０に逃がすことにより、回路動作に支障をきたさないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術によれば、無線機や携帯電話機などの外部からの高周波ノイズに対する耐電波障害対策のために、各ライン４，８〜１０，１２，１３，１５，１６がＥＭＩ用コンデンサ１９〜２６を介してグランドパターン１８に接続されているので、大電流出力制御用トランジスタ１４のオン／オフ制御による電磁弁のソレノイドの駆動などに起因して大電流用グランドライン１６にノイズが発生した場合に、ＥＭＩ用コンデンサ２６を通してグランドパターン１８の電位が変動し、この変動によりＥＭＩ用コンデンサ２４を通して小電流用グランドライン１３のグランド電位が変動して、信号入力ライン８〜１０と小電流用グランドライン１３との間の電位差として与えられる信号入力に悪影響を与えるなどの問題点がある。各ライン４，８〜１０，１２，１３，１５，１６をＥＭＩ用コンデンサ１９〜２６を介してグランドパターン１８に接続するというＥＭＩ対策を行なわなければ、大電流用グランドライン１６にソレノイドの駆動などに起因するノイズが発生しても、小電流用グランドライン１３と大電流用グランドライン１６とは独立して車載バッテリ３２のグランド側に接続されているので、小電流用グランドライン１３のグランド電位は変動しない。しかし、このような構成では、無線機や携帯電話機などの外部からの高周波ノイズに対する耐電波障害対策を図ることができない。
【０００５】
本発明は上記観点に基づいてなされたもので、その目的は、外部からの高周波ノイズに対する耐電波障害対策を損なうことなく、ソレノイドの駆動などに起因する信号入出力系のグランド電位の変動防止を図ることのできる車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、外部からの信号を入力する信号入力ラインと、車載バッテリのグランド側に接続される小電流用グランドラインと、前記車載バッテリのグランド側に前記小電流用グランドラインとは独立して接続される大電流用グランドラインとを有する車載用コントロールユニットにおいて、プリント基板に形成され、このプリント基板を収納する金属ケースを通して車体に接地される第１のグランドパターンと、前記第１のグランドパターンとは電気的に独立して前記プリント基板に形成され、ＥＭＩ用コンデンサを介して前記第１のグランドパターンに接続される第２のグランドパターンとを有し、前記第２のグランドパターンに、前記信号入力ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して接続すると共に、前記小電流用グランドラインをＥＭＩ用コンデンサを介することなく直接接続し、前記第１のグランドパターンに、前記大電流用グランドラインをＥＭＩ用コンデンサを介して接続した車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造によって、上記目的を達成する。
【０００７】
このような構成によれば、ソレノイドの駆動などに起因して大電流用グランドラインにノイズが発生した場合、大電流用グランドラインがＥＭＩ用コンデンサを介して第１のグランドパターンに接続されており、また、この第１のグランドパターンにＥＭＩ用コンデンサを介して第２のグランドパターンが接続されているので、第１のグランドパターンの電位が変動し第２のグランドパターンの電位を変動させようとする。しかし、第２のグランドパターンは車載バッテリのグランド側に接続される小電流用グランドラインにＥＭＩ用コンデンサを介さずに直接接続されているので、第２のグランドパターンは、小電流用グランドラインの電位すなわち車載バッテリのグランド電位に保持され、変動することはない。一方、無線機や携帯電話機などからノイズが侵入すれば、第２のグランドパターンがＥＭＩ用コンデンサを介して第１のグランドパターンに接続されているので、侵入したノイズは第１のグランドパターンを通して車体に逃がされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の実施の形態の一例を示す構成図である。
【０００９】
車載用コントロールユニット４０は、ＣＰＵ４１等に定電圧を与える定電圧回路４２などに電源を供給するための電源ライン４３と、センサ情報やスイッチ情報などの信号入力をインターフェース４４，４５，４６を介してＣＰＵ４１に与える信号入力ライン４７，４８，４９と、ＣＰＵ４１の制御下におかれた小電流出力制御用トランジスタ５０を介してオートマチックトランスミッションなどを制御する他のコントロールユニット等に小電流信号を出力する小電流用出力ライン５１と、ＣＰＵ４１のグランドおよび小電流出力制御用トランジスタ５０のグランド側等が接続される小電流用グランドライン５２と、ＣＰＵ４１の制御下におかれた大電流出力制御用トランジスタ５３を介してソレノイド等を駆動する大電流信号を出力する大電流用出力ライン５４と、大電流出力制御用トランジスタ５３のグランド側等が接続される大電流用グランドライン５５とを有している。大電流用出力ライン５４および大電流用グランドライン５５にはソレノイドなどの駆動時に例えば１〜１０Ａ程度の大電流が流れ、小電流用出力ライン５１および小電流用グランドライン５２にはこれよりも小さい小電流が流れる。小電流出力制御用トランジスタ５０および大電流出力制御用トランジスタ５３はＣＰＵ４１の制御下でオン／オフ制御されるが、特に、大電流出力制御用トランジスタ５３のオン／オフ制御によるソレノイドなどの大電流負荷の駆動に起因して大電流用グランドライン５５に回路動作に影響を及ぼすノイズが発生しやすい。
【００１０】
車載用コントロールユニット４０は、更に、プリント基板５６に形成された第１のグランドパターン５７と、この第１のグランドパターン５７とは電気的に独立して同一のプリント基板５６に形成された第２のグランドパターン５８とを有している。第１のグランドパターン５７は、ビス５９によるコントロールユニット４０の金属ケース６０との接続、および、ボルト６１による金属ケース６０と車体６２との接続を介して、車体６２に接地されるようになっている。第２のグランドパターン５８は、このような第１のグランドパターン５７にＥＭＩ用コンデンサ６３を介して接続されている。第１のグランドパターン５７には、電源ライン４３がＥＭＩ用コンデンサ６４を介して接続され、また、大電流用グランドライン５５がＥＭＩ用コンデンサ６５を介して接続され、更に、大電流用出力ライン５４がＥＭＩ用コンデンサ６６を介して接続されている。第２のグランドパターン５８には、信号入力ライン４７〜４９が夫々ＥＭＩ用コンデンサ６７，６８，６９を介して接続され、また、小電流用グランドライン５２がＥＭＩ用コンデンサを介さずに直接接続され、更に、小電流用出力ライン５１がＥＭＩ用コンデンサ７０を介して接続されている。
【００１１】
このような車載用コントロールユニット４０の電源ライン４３はスイッチ７１を介して車載バッテリ７２の電源側に接続され、小電流用グランドライン５２および大電流用グランドライン５５は夫々独立して車載バッテリ７２のグランド側に接続されるようになっている。車載バッテリ７２のグランド側は更に車体６２に接地されている。小電流グランドライン５２および大電流グランドライン５５を設け、夫々を独立して車載バッテリ７２のグランド側に接続するようにしているのは、確実なグランド電位を与えるためで、金属ケース６０と車体６２との接触を通して接地するようにするとそれらの間の塗装等による接触抵抗の如何によってグランド抵抗が変わってくるためである。
【００１２】
以上のごとき構成で、大電流出力制御用トランジスタ５３のオン／オフ制御によるソレノイドの駆動などに起因して大電流用グランドライン５５にノイズが発生すると、大電流用グランドライン５５がＥＭＩ用コンデンサ６５を介して第１のグランドパターン５７に接続されており、また、この第１のグランドパターン５７にＥＭＩ用コンデンサ６３を介して第２のグランドパターン５８が接続されているので、第１のグランドパターン５７の電位が変動し、この変動によりＥＭＩ用コンデンサ６３を通して第２のグランドパターン５８の電位を変動させようとする。しかし、第２のグランドパターン５８は車載バッテリ７２のグランド側に接続された小電流用グランドライン５２にＥＭＩ用コンデンサを介さずに直接接続されているので、第２のグランドパターン５８は、小電流用グランドライン５２の電位すなわち車載バッテリ７２のグランド電位に保持され、変動することはない。一方、無線機や携帯電話機などからノイズが侵入すれば、第２のグランドパターン５８がＥＭＩ用コンデンサ６３を介して第１のグランドパターン５７に接続されているので、侵入したノイズは第２のグランドパターン５８から第１グランドパターン５７におとされ、金属ケース６０を介して車体６２に接地されている第１のグランドパターン５７を通して車体６２に逃がされる。なお、電源ライン４３，大電流用グランドライン５５および大電流用出力ライン５４に無線機や携帯電話機などからノイズが侵入すれば、第１のグランドパターン５７にＥＭＩ用コンデンサ６４，６５，６６を介して接続されているので、同様に第１のグランドパターン５７を通して車体６２に逃がされる。
【００１３】
また、本例では、電源ライン４３がＥＭＩ用コンデンサ６４を介して第１のグランドパターン５７に接続されている。そのため、この電源ライン４３を通してソレノイドなどの大電流負荷に電源を供給する場合のように電源ライン４３が変動しやすい場合に、電源ライン４３の変動を信号入出力系すなわち信号入力ライン４７〜４９，小電流用グランドライン５２および小電流用出力ライン５１等に影響させないようにすることができる。
【００１４】
また、本例では、小電流用出力ライン５１がＥＭＩ用コンデンサ７０を介して第２のグランドパターン５８に接続され、大電流用出力ライン５４がＥＭＩ用コンデンサ６６を介して第１のグランドパターン５７に接続されている。そのため、小電流出力制御用トランジスタ５０および大電流出力制御用トランジスタ５３のオン／オフなどによりコントロールユニット４０が自ら発生する電磁波を抑制することができ、また、ソレノイドなどの大電流負荷の駆動に起因するノイズの影響が小電流用出力ライン５１に及ばないようにすることができる。
【００１５】
以上述べた実施の形態では電源ライン４３をＥＭＩ用コンデンサ６４を介して第１のグランドパターン５７に接続するようにしたが、これに代えて、電源ライン４３をＥＭＩ用コンデンサを介して第２のグランドパターン５８に接続するように構成することができる。これによれば、コントロールユニット４０の電源ライン４３を介さずに車載バッテリ７２からソレノイドなどの大電流負荷に電源を供給する場合のように電源ライン４３が変動しにくい場合に、第１のグランドパターン５７の変動を電源ライン４３に影響させないようにすることができる。この構成で、電源ライン４３に無線機や携帯電話機などからノイズが侵入すれば、前述したように第２のグランドパターン５８から第１のグランドパターン５７を通して車体６２に逃がされる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、金属ケースを通して車体に接地される第１のグランドパターンと、この第１のグランドパターンにＥＭＩ用コンデンサを介して接続される第２のグランドパターンとを設け、第２のグランドパターンに信号入力ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して接続すると共に小電流用グランドラインをＥＭＩ用コンデンサを介することなく直接接続し、第１のグランドパターンに大電流用グランドラインをＥＭＩ用コンデンサを介して接続するように構成したので、ソレノイドの駆動などに起因して大電流用グランドラインにノイズが発生し、これにより第１のグランドパターンの電位が変動しても、第２のグランドパターンが車載バッテリのグランド側に接続される小電流用グランドラインにＥＭＩ用コンデンサを介さずに直接接続されているため、第２のグランドパターンは小電流用グランドラインの電位すなわち車載バッテリのグランド電位に保持されて変動することはなく、また、無線機や携帯電話機などからノイズが侵入すれば、第２のグランドパターンがＥＭＩ用コンデンサを介して第１のグランドパターンに接続されているので、侵入したノイズが第１グランドパターンを通して車体に逃がされ、外部からの高周波ノイズに対する耐電波障害対策を損なうことなく、ソレノイドの駆動などに起因する信号入出力系のグランド電位の変動防止を図ることのできる車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造を提供することができる。
【００１７】
また、上記構成に加えて、車載バッテリの電源側に接続されるコントロールユニットの電源ラインを、ＥＭＩ用コンデンサを介して第１のグランドパターンに接続するように構成することで、コントロールユニットの電源ラインからソレノイドなどの大電流負荷に電源を供給する場合のように電源ラインが変動しやすい場合に、電源ラインの変動を信号入出力系に影響させないようにすることができると共に電源ラインのＥＭＩ対策を図ることができる。
【００１８】
また、電源ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して第１のグランドパターンに接続することに代えて、電源ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して第２のグランドパターンに接続するように構成することで、コントロールユニットの電源ラインを介さずに車載バッテリからソレノイドなどの大電流負荷に電源を供給する場合のように電源ラインが変動しにくい場合に、第１のグランドパターンの変動を電源ラインに影響させないようにすることができると共に電源ラインのＥＭＩ対策を図ることができる。
【００１９】
更に、コントロールユニットの小電流用出力ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して第２のグランドパターンに接続し、その大電流用出力ラインをＥＭＩ用コンデンサを介して第１のグランドパターンに接続するように構成することで、夫々のＥＭＩ用コンデンサによってこれら出力ラインのＥＭＩ対策を図ることができると共にコントロールユニットが自ら発生する電磁波を抑制することができ、また、ソレノイドなどの大電流負荷の駆動に起因するノイズの影響が小電流用出力ラインに及ばないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は車載用コントロールユニットのＥＭＩ用接地構造を示す従来例である。
【図２】図２は本発明の実施の形態の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
４０  車載用コントロールユニット
４３  電源ライン
４７，４８，４９  信号入力ライン
５１  小電流用出力ライン
５２  小電流用グランドライン
５４  大電流用出力ライン
５５  大電流用グランドライン
５６  プリント基板
５７  第１のグランドパターン
５８  第２のグランドパターン
６０  金属ケース
６２  車体
６３，６４，６５，６６，６７，６８，６９，７０  ＥＭＩ用コンデンサ
７２  車載バッテリ
【図１】
0003581971.tif 000002
【図２】
0003581971.tif 000003