DE19720681A1 - Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen für eine elektrische Steuereinheit, die in einem Fahrzeug montiert ist - Google Patents
Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen für eine elektrische Steuereinheit, die in einem Fahrzeug montiert istInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Verhindern elektromag
netischer Störungen oder elektromagnetischer Interferenzen (EMI) ,
welche eine elektronische Steuereinheit, die in einem Fahrzeug
montiert ist, gegen elektromagnetische Störungen schützt.
Bei einer elektronischen Steuereinheit eines Brennkraft-Einspritz
steuersystems oder dergleichen wird z. B. die in Fig. 1, gezeigte
Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen vorgesehen,
um Fehlfunktionen zu verhindern, welche sich aufgrund des Hochfre
quenzrauschens aus einem Funkgerät oder einem tragbaren Telefon
gerät ergeben können.
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Schaltung zum Verhindern elektro
magnetischer Störungen für eine elektronische Steuereinheit, die
in einem Fahrzeug montiert ist. Eine elektronische Steuereinheit 1
hat eine interne Leistungsversorgungsleitung 4, Signaleingangslei
tungen 8, 9 und 10, eine Kleinstrom- oder Kleinsignal-Ausgangslei
tung 12, eine Kleinsignal-Masseleitung 13, eine Großstrom- oder
Großsignal-Ausgangsleitung 15 und eine Großsignal-Masseleitung 16.
Die interne Leistungsversorgungsleitung 4 liefert elektrische Lei
stung zu einer Konstantspannungsschaltung 3, oder einer ähnlichen
Baugruppe, welche eine konstante Spannung an Konstantspannungs
lasten, wie eine CPU 2, abgibt. Die Signaleingangsleitungen 8 bis
10 versorgen die CPU 2 über Schnittstellen 5, 6 und 7 mit Ein
gangssignalen, wie ein Sensorinformations- und ein Schalterinfor
mationssignal. Die Kleinsignal-Ausgangsleitung 12 gibt ein Klein
stromsignal z. B. an eine andere Steuereinheit, welche ein automa
tisches Getriebe steuert, über einen Kleinsignal-Ausgangssteuer
transistor 11 aus, welcher von der CPU 2 gesteuert wird. Die
Kleinsignal-Masseleitung 13 ist mit einer Masse der CPU 2, einer
Masseseite des Kleinsignal-Ausgangssteuertransistors 11 usw. ver
bunden. Die Großsignal-Ausgangsleitung 15 gibt ein Großstromsignal
aus, um z. B. ein Magnetventil (Solenoid) eines elektromagnetischen
Ventils über einen Großsignal-Ausgangssteuertransistor 14 anzu
steuern, welcher von der CPU 2 gesteuert wird. Die Großsignal-
Masseleitung 16 ist mit der Masseseite des Großsignal-Ausgangs
steuertransistors 14 usw. verbunden. Die elektronische Steuer
einheit 1 hat ferner eine einzige Massestruktur (die auch als
Massemuster bezeichnet werden kann) 18, welche auf einer ge
druckten Schaltungsplatte 17 ausgebildet ist. Die interne Lei
stungsversorgungsleitung 4, die Signaleingangsleitungen 8 bis 10,
die Kleinsignal-Ausgangsleitung 12, die Kleinsignal-Masseleitung
13, die Großsignal-Ausgangsleitung 15 und die Großsignal-Masse
leitung 16 sind jeweils mit der Massestruktur 18 über EMI-Konden
satoren 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 und 26 verbunden. Die Masse
struktur 18 ist an einer Fahrzeugkarosserie 30 über eine Verbin
dung mit einem Metallgehäuse 28 der elektronischen Steuereinheit 1
mittels einer Schraube 27 und über eine Verbindung zwischen dem
Metallgehäuse 28 und der Fahrzeugkarosserie 30 mittels eines
Bolzens 29 geerdet. Die interne Leistungsversorgungsleitung 4 ist
über einen Schalter 31 mit der Leistungsversorgungsseite einer
Fahrzeugbatterie 32 verbunden. Die Kleinsignal-Masseleitung 13 und
die Großsignal-Masseleitung 16 sind jeweils unabhängig voneinander
mit einer Masseseite der Batterie 32 verbunden. Die Masseseite der
Batterie 32 ist ferner an der Fahrzeugkarosserie 30 geerdet. Wenn
bei einem solchen Aufbau Hochfrequenzrauschen von einem Funkgerät
oder einem tragbaren Telefongerät eindringt, wird das Hochfre
quenzrauschen über die EMI-Kondensatoren 19 bis 26 zu der Masse
struktur 18 gebracht und über das Metallgehäuse 28 in die Fahr
zeugkarosserie 30 entladen. Dadurch wird verhindert, daß die
elektronische Steuereinheit 1 aufgrund des Hochfrequenzrauschens
falsch arbeitet.
Da jedoch bei dem oben erläuterten Stand der Technik die Leitungen
4, 8 bis 10, 12, 13, 15 und 16 über die EMI-Kondensatoren 19 bis
26 mit der Massestruktur 18 verbunden sind, besteht das Problem,
daß ein Massepotential der Kleinsignal-Masseleitung 13 schwankt,
wenn in der Großsignal-Masseleitung 16 durch Ansteuern eines Sole
noids oder dergleichen Rauschen erzeugt wird. Das heißt, wenn ein
Solenoid eines elektromagnetischen Ventils oder dergleichen durch
eine Ein/Aus-Steuerung des Großsignal-Ausgangssteuertransistors 14
angesteuert wird, wird durch die Ansteuerung des Solenoids manch
mal Rauschen erzeugt. Wenn das Rauschen in der Großsignal-Masse
leitung 16 erzeugt wird, schwankt das Potential der Massestruktur
18 durch den EMI-Kondensator 26, und durch diese Schwanken
schwankt auch das Potential der Kleinsignal-Masseleitung 13 durch
den EMI-Kondensator 24. Wenn das Potential der Kleinsignal-Masse
leitung 13 schwankt, schwanken auch die Eingangssignale, weil die
Eingangssignale als eine Potentialdifferenz zwischen den Signal
eingangsleitungen 8 bis 10 und der Kleinsignal-Masseleitung 13
gegeben sind, woraus sich Fehlfunktionen ergeben. Das Problem, daß
das Massepotential der Kleinsignal-Masseleitung 13 schwankt, tritt
nur auf, wenn die Leitungen 4, 8 bis 10, 12, 13, 15 und 18 über
die EMI-Kondensatoren 19 bis 26 mit der Massestruktur 18 verbunden
sind. Das heißt, wenn aufgrund der Ansteuerung eines Solenoids
oder dergleichen in der Großsignal-Masseleitung 16 Rauschen
entsteht, schwankt das Massepotential der Kleinsignal-Masseleitung
13 nicht, weil die Kleinsignal-Masseleitung 13 und die Großsignal-
Masseleitung 16 jeweils unabhängig voneinander mit der Masseseite
der Batterie 32 verbunden sind. Bei einem solchen Aufbau werden
jedoch Fehlfunktionen durch das externe Hochfrequenzrauschen eines
Funkgerätes oder eines tragbaren Telefongerätes verursacht.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nach
teile und Beschränkungen der oben erläuterten Schaltung zum Ver
hindern elektromagnetischer Störungen zu überwinden und eine neue
und verbesserte Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Stö
rungen anzugeben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Schal
tung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen einer elektro
nischen Steuereinheit, welche in einem Fahrzeug montiert ist,
vorzusehen, die Schwankungen in einem Massepotential der Signal
eingangs/ausgangs-Leitungen ohne nachteilige EMI-Gegenmaßnahmen
verhindern kann.
Diese sowie weitere Aufgaben werden durch eine Schaltung zum
Verhindern elektromagnetischer Störungen für eine in einem Fahr
zeug montierte elektronische Steuereinheit mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Die Schaltung umfaßt eine Kleinsignal-Masse
leitung, die mit einer Masseseite einer Fahrzeugbatterie verbunden
ist und durch welche ein kleiner Strom fließt; eine Großsignal-
Masseleitung, welche mit der Masseseite der Fahrzeugbatterie un
abhängig von der Kleinsignal-Masseleitung verbunden ist und durch
welche ein großer Strom fließt, der größer als der kleine Strom
ist; eine erste Massestruktur (oder auch ein Massemuster), welche
in einer gedruckten Schaltungsplatte ausgebildet ist und die über
ein Metallgehäuse, welches die gedruckte Schaltungsplatte enthält,
an einer Fahrzeugkarosserie geerdet ist, wobei die Großsignal-
Masseleitung mit der ersten Massestruktur über einen ersten EMI-
Kondensator verbunden ist; und eine zweite Massestruktur (oder
auch ein Massemuster), welche elektrisch unabhängig von der ersten
Massestruktur in der gedruckten Schaltungsplatte ausgebildet ist
und mit der ersten Massestruktur über einen zweiten EMI-Konden
sator verbunden ist, wobei die Kleinsignal-Masseleitung direkt
ohne Zwischenschaltung eines EMI-Kondensators mit der zweiten
Massestruktur verbunden ist, um zu verhindern, daß bei Schwan
kungen eines Massepotentials der ersten Massestruktur das Masse
potential der zweiten Massestruktur schwankt.
Wenn bei diesem Aufbau durch die Ansteuerung einer Großsignal-
Last, wie eines Solenoids, Rauschen auf der Großsignal-Masse
leitung erzeugt wird, schwankt das Potential der ersten Masse
struktur und verursacht ein Schwanken des Potentials der zweiten
Massestruktur, weil die Großsignal-Masseleitung über den ersten
EMI-Kondensator und die zweite Massestruktur über den zweiten EMI-
Kondensator mit der ersten Massestruktur verbunden sind. Da jedoch
die zweite Massestruktur direkt mit der Kleinsignal-Masseleitung
verbunden ist, welche ihrerseits mit der Masseseite der Fahrzeug
batterie ohne Zwischenschaltung eines EMI-Kondensators verbunden
ist, wird die zweite Massestruktur auf dem Potential der Kleinsi
gnal-Masseleitung gehalten, d. h. auf dem Massepotential der Fahr
zeugbatterie, und schwankt nicht.
Wenn andererseits Hochfrequenzrauschen von einem Funkgerät oder
einem tragbaren Telefongerät eingebracht wird, wird das eindrin
gende Hochfrequenzrauschen über die erste Massestruktur in die
Fahrzeugkarosserie entladen, weil die zweite Massestruktur über
den zweiten EMI-Kondensator mit der ersten Massestruktur verbunden
ist.
Der weitere Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ergibt
sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung. Man muß jedoch
verstehen, daß die ausführliche Beschreibung und die besonderen
Ausführungsbeispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung angeben, lediglich der Erläuterung dienen, da zahlreiche
Änderungen und Modifikationen innerhalb des Bereichs der Erfindung
für den Fachmann auf diesem Gebiet aufgrund dieser ausführlichen
Beschreibung offensichtlich werden.
Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsfor
men mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In den Figuren
zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Schaltung zum
Verhindern elektromagnetischer Störungen einer in einem
Fahrzeug montierten elektronischen Steuereinheit;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Schaltung
zum Verhindern elektromagnetischer Störungen einer in
einem Fahrzeug montierten elektronischen Steuereinheit
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer
Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen
einer in einem Fahrzeug montierten elektronischen Steuer
einheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 2 bezeichnet ein Bezugszeichen 40 eine elektronische
Steuereinheit, die in einem Kraftfahrzeug montiert ist.
Die elektronische Steuereinheit 40 hat eine interne Leistungsver
sorgungsleitung 43, Signaleingangsleitungen 47, 48 und 49, eine
Kleinsignal- oder Kleinstrom-Ausgangsleitung 51, eine Kleinsignal-
oder Kleinstrom-Masseleitung 52, eine Großsignal- oder Großstrom-
Ausgangsleitung 54 und eine Großsignal- oder Großstrom-Masselei
tung 55. Die interne Leistungsversorgungsleitung 43 führt Leistung
zu einer Konstantspannungsschaltung 42, oder einer ähnlichen Bau
gruppe, welche eine konstante Spannung an Konstantspannungslasten
abgibt, zu denen eine CPU 41 gehört. Die Signaleingangsleitungen
47 bis 49 liefern der CPU 41 über Schnittstellen 44, 45 und 46
Eingangssignale, wie ein Sensorinformationssignal und ein Schalt
informationssignal. Die Eingangssignale sind gegeben als eine
Spannungsdifferenz zwischen den Signaleingangsleitungen 47 bis 49
und der Kleinsignal-Masseleitung 52. Die Kleinsignal-Ausgangslei
tung 51 gibt ein Kleinstromsignal z. B. an eine andere Steuerein
heit aus, welche ein automatisches Getriebe steuert, und zwar über
einen Kleinsignal-Ausgangssteuertransistor 50, welcher von der CPU
41 gesteuert wird. Die Kleinsignal-Masseleitung 52 ist mit einer
Masse der CPU 41, eine Masseseite des Kleinsignal-Ausgangssteuer
transistors 50 usw. verbunden. Die Großsignal-Ausgangsleitung 54
gibt ein Großstromsignal aus, um ein Solenoid eines elektromagne
tischen Ventils oder dergleichen anzusteuern, und zwar über einen
Großsignal-Ausgangssteuertransistor 53, der von der CPU 41 gesteu
ert wird. Die Großsignal-Masseleitung 55 ist mit einer Masseseite
des Großsignal-Ausgangssteuertransistors 53 usw. verbunden.
Ein großer Strom im Bereich von 1 bis 10 A fließt durch die Groß
signal-Ausgangsleitung 54 und die Großsignal-Masseleitung 55, wenn
ein Solenoid oder dergleichen angesteuert wird, und ein kleiner
Strom, welcher niedriger als der große Strom ist, fließt durch die
Kleinsignal-Ausgangsleitung 51 und die Kleinsignal-Masseleitung
52. Der Kleinsignal-Ausgangssteuertransistor 50 und der Großsi
gnal-Ausgangssteuertransistor 53 werden gesteuert durch die CPU 41
ein- und ausgeschaltet. Insbesondere dann, wenn eine Großsi
gnallast, wie ein Solenoid oder dergleichen, von dem Großsignal-
Ausgangssteuertransistor 53 ein- und ausgeschaltet wird, kann in
der Großsignal-Masseleitung 55 aufgrund der Ansteuerung einer sol
chen Großsignallast Rauschen erzeugt werden, welches den Schal
tungsbetrieb nachteilig beeinflußt.
Die elektronische Steuereinheit 40 hat ferner ein erstes Massemu
ster oder eine erste Massestruktur 57, welche in einer gedruckten
Schaltungsplatte 56 ausgebildet ist, und ein zweites Massemuster
oder eine zweite Massestruktur 58, welche in derselben gedruckten
Schaltungsplatte 56 ausgebildet, jedoch unabhängig von der ersten
Massestruktur 57 ist. Die erste Massestruktur 57 ist an einer
Fahrzeugkarosserie 62 über eine Verbindung mit einem Metallgehäuse
60 der elektronischen Steuereinheit 40 mittels einer Schraube 59
und über eine Verbindung zwischen dem Metallgehäuse 60 und der
Fahrzeugkarosserie 62 mittels eines Bolzens 61 geerdet. Die zweite
Massestruktur 58 ist mit der ersten Massestruktur 57 über einen
EMI-Kondensator 63 verbunden (EMI = Elektromagnetische Interferenz
oder Elektromagnetische Störung). Die interne Leistungsversor
gungsleitung 43 ist mit der ersten Massestruktur 57 über einen
EMI-Kondensator 64 verbunden. Die Großsignal-Masseleitung 55 ist
mit der ersten Massestruktur 57 über einen EMI-Kondensator 65 ver
bunden. Die Großsignal-Ausgangsleitung 54 ist mit der ersten Mas
sestruktur 57 über einen EMI-Kondensator 66 verbunden. Die Signal
eingangsleitungen 47 bis 49 sind mit der zweiten Massestruktur 58
über EMI-Kondensatoren 67, 68 bzw. 69 verbunden. Die Kleinsignal-
Masseleitung 57 ist direkt mit der zweiten Massestruktur 58 ohne
Zwischenschaltung eines EMI-Kondensators verbunden. Die Kleinsi
gnal-Ausgangsleitung 51 ist mit der zweiten Massestruktur 58 über
einen EMI-Kondensator 70 verbunden.
Die interne Leistungsversorgungsleitung 43 der elektronischen Ste
uereinheit 40 ist mit einer Leistungsversorgungsseite einer Fahr
zeugbatterie 72 über einen Schalter 71 verbunden. Die Kleinsignal-
Masseleitung 52 und die Großsignal-Masseleitung 55 sind jeweils
unabhängig voneinander mit einer Masseseite der Batterie 72 ver
bunden. Die Masseseite der Batterie 72 ist ferner an der Fahrzeug
karosserie 62 geerdet. Der Grund, warum die Kleinsignal-Masselei
tung 52 und die Großsignal-Masseleitung 55 vorgesehen und vonein
ander unabhängig mit der Masseseite der Fahrzeugbatterie 72 ver
bunden sind, ist die Gewährleistung eines sicheren Massepotenti
als. Das heißt, wenn die Erdung durch den Kontakt zwischen dem
Metallgehäuse 60 der elektronischen Steuereinheit 40 und der Fahr
zeugkarosserie 62 hergestellt wird, variiert ein Massewiderstand
um den Kontaktwiderstand, welcher durch eine Beschichtung zwischen
dem Metallgehäuse 60 und der Fahrzeugkarosserie 62 entsteht, und
man erhält kein sicheres Massepotential.
Wenn bei dem oben erläuterten Aufbau in der Großsignal-Masselei
tung 55 durch das Ansteuern eines Solenoids oder dergleichen mit
einer Ein-Aus-Steuerung des Großsignal-Ausgangssteuertransistors 53
Rauschen erzeugt wird, schwankt das Potential der ersten Masse
struktur 57, weil die Großsignal-Masseleitung 55 über den EMI-Kon
densator 65 mit der ersten Massestruktur 57 verbunden ist. Wenn
das Potential der ersten Massestruktur 57 schwankt, läßt die erste
Massestruktur 57 über den EMI-Kondensator 63 auch das Potential
der zweiten Massestruktur 58 schwanken, weil die zweite Masse
struktur 58 über den EMI-Kondensator 63 mit der ersten Massestruk
tur 57 verbunden ist. Da jedoch die zweite Massestruktur 58 direkt
mit der Kleinsignal-Masseleitung 52 verbunden ist, welche mit der
Masseseite der Batterie 72 ohne Zwischenschaltung eines EMI-Kon
densators verbunden ist, wird die zweite Massestruktur 58 auf dem
Potential der Kleinsignal-Masseleitung 52 gehalten, d. h. dem Mas
sepotential der Batterie 72, und es treten keine Schwankungen auf.
Wenn andererseits Hochfrequenzrauschen von einem Funkgerät oder
einem tragbaren Telefongerät einfließt, wird das Hochfrequenzrau
schen von der zweiten Massestruktur 58 auf die erste Massestruktur
57 gezogen und über die erste Massestruktur 57, welche über das
Metallgehäuse 60 an der Fahrzeugkarosserie 62 geerdet ist, in die
Fahrzeugkarosserie 62 entladen, weil die zweite Massestruktur 58
über den EMI-Kondensator 63 mit der ersten Massestruktur 57 ver
bunden ist. Auch wenn Hochfrequenzrauschen von einem Funkgerät
oder einem tragbaren Telefongerät auf die interne Leistungsversor
gungsleitung 43, die Großsignal-Masseleitung 55 und die Groß
signal-Ausgangsleitung 54 übertragen wird, wird das Hochfrequenz
rauschen auf gleiche Weise über die erste Massestruktur 57 in die
Fahrzeugkarosserie 62 entladen, weil die Leitungen 43, 55 bzw. 54
über die EMI-Kondensatoren 64, 65 bzw. 66 mit der ersten Masse
struktur 57 verbunden sind.
Wenn Leistung von der internen Leistungsversorgungsleitung 43 der
elektronischen Steuereinheit 40 an eine Großsignal-Last, wie ein
Solenoid oder dergleichen, geführt wird, kann die interne Lei
stungsversorgungsleitung 43 Schwankungen ausgesetzt sein. Bei die
ser Ausführungsform ist die interne Leistungsversorgungsleitung 43
über den EMI-Kondensator 64 mit der ersten Massestruktur 57 ver
bunden. Selbst wenn die interne Leistungsversorgungsleitung 43
schwankt, werden somit die Signaleingangs/ausgangs-Leitungen, d. h.
die Signaleingangsleitungen 47 bis 49, die Kleinsignal-Masselei
tung 52 und die Kleinsignal-Ausgangsleitung 51, durch die Schwan
kungen der internen Leistungsversorgungsleitung 43 nicht beein
flußt. Das heißt, selbst wenn das Potential der ersten Massestruk
tur 57 aufgrund von Schwankungen der internen Leistungsversor
gungsleitung 43 schwankt, bleibt die zweite Massestruktur 58 auf
dem Massepotential der Batterie 72, weil die Kleinsignal-Masse
leitung 52 direkt mit der zweiten Massestruktur 58 verbunden ist,
und somit sind die Signaleingangs/ausgangs-Leitungen durch Schwan
kungen auf der internen Leistungsversorgungsleitung 43 nicht be
troffen.
Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform die Kleinsignal-Aus
gangsleitung 51 mit der zweiten Massestruktur 58 über den EMI-Kon
densator 70 verbunden, und die Großsignal-Ausgangsleitung 54 ist
über den EMI-Kondensator 66 mit der ersten Massestruktur 57 ver
bunden. Selbst wenn durch ein Ein/Ausschalten des Kleinsignal-Aus
gangssteuertransistors 50 oder des Großsignal-Ausgangssteuertran
sistors 53 eine elektromagnetische Welle erzeugt wird, wird daher
diese elektromagnetische Welle unterdrückt, und die Welle kann ein
Funkgerät oder dergleichen des Fahrzeuges nicht ungünstig beein
flussen. Das Rauschen aufgrund der Ansteuerung einer Großsignal-
Last, wie eines Solenoids, beeinflußt ferner die Kleinsignal-Aus
gangsleitung 51 nicht.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform
einer Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen (EMI)
einer in einem Fahrzeug montierten elektronischen Steuereinheit
gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist
die interne Leistungsversorgungsleitung 43 nicht über den EMI-Kon
densator 64 mit der ersten Massestruktur 57, sondern über den EMI-
Kondensator 80 mit der zweiten Massestruktur 58 verbunden. Ferner
ist eine externe Leistungsversorgungsleitung 81 zum Zuführen von
Leistung zu einer Großsignallast, wie dem Solenoid oder derglei
chen, vorgesehen. Die externe Leistungsversorgungsleitung 81 lie
fert Leistung zu der Großsignallast ohne Zwischenschaltung der
internen Leistungsversorgungsleitung 43 der elektronischen Steuer
einheit 40. Die Anordnung der weiteren Teile ist wie bei der Aus
führungsform der Fig. 2 beschrieben. Da bei diesem Aufbau die
Leistung ohne Zwischenschaltung der internen Leistungsversor
gungsleitung 43 der elektronischen Steuereinheit 40 an die Großsi
gnallast geliefert wird, kommt es nicht leicht zu einem Schwanken
der internen Leistungsversorgungsleitung 43. Wenn die interne Lei
stungsversorgungsleitung 43 der elektronischen Steuereinheit 40,
welche nicht leicht schwankt, über einen EMI-Kondensator mit der
ersten Massestruktur 57 verbunden ist, wie in Fig. 2 gezeigt,
schwankt die erste Massestruktur 57 und bringt auch die interne
Leistungsversorgungsleitung 43 zum Schwanken. Bei der Ausführungs
form von Fig. 3 ist jedoch die interne Leistungsversorgungslei
tung 43 über den EMI-Kondensator 81 mit der zweiten Massestruktur
58 verbunden, und es ist daher möglich, den Einfluß der Schwankun
gen in der ersten Massestruktur 57 auf die interne Versorgungslei
tung 53 auszuschalten. Wenn Hochfrequenzrauschen von einem Funk
gerät oder einem tragbaren Telefongerät auf die interne Leistungs
versorgungsleitung 43 der elektronischen Steuereinheit 40 übertra
gen wird, wird dieses Hochfrequenzrauschen von der zweiten Mas
sestruktur 58 über die erste Massestruktur 57 in die Fahrzeugka
rosserie 42 entladen.
Wie oben ausführlich beschrieben sind bei diesen Ausführungsformen
eine erste Massestruktur 57, welche über das Metallgehäuse 60 an
der Fahrzeugkarosserie 62 geerdet ist, und eine zweite Massestruk
tur 58, welche über den EMI-Kondensator 63 mit der ersten Masse
struktur 57 verbunden ist, vorgesehen. Die Signaleingangsleitungen
47 bis 49 sind mit der zweiten Massestruktur 58 über die EMI-Kon
densatoren 67 bis 69 verbunden, und die Kleinsignal-Masseleitung
62 ist direkt mit der zweiten Massestruktur 58 ohne Zwischenschal
tung eines EMI-Kondensators verbunden. Die Großsignal-Masseleitung
55 ist über den EMI-Kondensator 65 mit der ersten Massestruktur 57
verbunden. Somit bleibt die zweite Massestruktur 58 selbst dann
auf dem Massepotential der Batterie 72 und schwankt nicht, wenn
das Potential der ersten Massestruktur 57 aufgrund des Rauschens
bei einer Ansteuerung einer Großsignallast schwankt, weil die
zweite Massestruktur 58 direkt mit der Masseseite der Fahrzeugbat
terie 72 verbunden ist. Auch wenn ein Hochfrequenzrauschen von
einem Funkgerät oder einem tragbaren Telefongerät eindringt, wird
dieses Hochfrequenzrauschen über die erste Massestruktur 57 in die
Fahrzeugkarosserie 62 entladen, weil die zweite Massestruktur 58
über den EMI-Kondensator 63 der ersten Massestruktur 57 verbunden
ist.
Zusätzlich zu dem oben erörterten Aufbau ist die interne Lei
stungsversorgungsleitung 43 der elektronischen Steuereinheit 40,
welche mit der Leistungsversorgungsseite der Fahrzeugbatterie 72
verbunden ist, über den EMI-Kondensator 64 mit der ersten Masse
struktur 57 verbunden. Für den Fall, daß die interne Leistungsver
sorgungsleitung 43 Potentialschwankungen erfährt, z. B. wenn Leis
tung von der internen Leistungsversorgungsleitung 43 der elektro
nischen Steuereinheit 40 zu einer Großsignallast geführt wird, wie
zu einem Solenoid oder dergleichen, ist es somit möglich, den Ein
fluß der Schwankungen auf der internen Leistungsversorgungsleitung
43 auf die Signaleingangs/ausgangs-Leitungen 47 bis 49 und 51 ab
zublocken.
Anstatt die interne Leistungsversorgungsleitung 43 über den EMI-
Kondensator 64 mit der ersten Massestruktur 57 zu verbinden, wird
die interne Leistungsversorgungsleitung 43 der elektronischen
Steuereinheit 40 über den EMI-Kondensator 80 mit der zweiten Mas
sestruktur 58 verbunden. Wenn die interne Leistungsversorgungslei
tung 43 nicht leicht schwankt, weil z. B. Leistung von der Fahr
zeugbatterie 72 ohne Zwischenschaltung der internen Leistungsver
sorgungsleitung 43 der elektronischen Steuereinheit 40 an eine
Großsignallast geführt wird, haben bei diesem Aufbau Schwankungen
der ersten Massestruktur (oder Masseleitung) 57 keinen Einfluß auf
die interne Leistungsversorgungsleitung 43.
Die Kleinsignal-Ausgangsleitung 51 der elektronischen Steuerein
heit 40 ist über den EMI-Kondensator 70 mit der zweiten Masse
struktur 58 verbunden, und die Großsignal-Ausgangsleitung 54 ist
über den EMI-Kondensator 66 mit der erste Massestruktur 57 verbun
den. Daher ist es möglich, eine Vorrichtung zum Unterdrücken elek
tromagnetischer Störungen für die Großsignal-Ausgangsleitung 54
und die Kleinsignal-Ausgangsleitung 51 vorzusehen und eine elek
tromagnetische Welle zu unterdrücken, welche durch das Ein/Aus
schalten der Transistoren 50 und 53 erzeugt wird. Ferner ist es
möglich, Rauschen aufgrund der Ansteuerung einer Großsignallast,
wie eines Solenoids oder dergleichen, so zu verarbeiten, daß es
keinen Einfluß auf die Kleinsignal-Ausgangsleitung 51 hat.
Aus dem oben gesagten wird offenbar, daß eine neue und verbesserte
Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen gefunden
wurde. Selbstverständlich sind die offenbarten Ausführungsformen
lediglich Beispiele und sollen den Bereich der Erfindung nicht
beschränken. Hierzu dienen vielmehr die folgenden Ansprüche, wel
che den Bereich der Erfindung angeben. Die in der vorstehenden Be
schreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale
können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die
Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltun
gen von Bedeutung sein.
Claims (6)
1. Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen für
eine elektronische Steuereinheit, die in einem Fahrzeug
montiert ist, mit
einer Kleinsignal-Masseleitung (52), welche mit einer Mas seseite einer Fahrzeugbatterie (72) verbunden ist und durch die ein kleiner Strom fließt;
einer Großsignal-Masseleitung (55), welche mit der Masse seite der Fahrzeugbatterie (72) unabhängig von der Klein signal-Masseleitung verbunden ist und durch die ein großer Strom fließt, der größer als der kleine Strom ist;
einer ersten Massestruktur (57), welche in einer gedruckten Schaltungsplatte (56) ausgebildet und über ein die gedruck te Schaltungsplatte enthaltendes Metallgehäuse (60) an einer Fahrzeugkarosserie (62) geerdet ist, wobei die Groß signal-Masseleitung (55) mit der ersten Massestruktur (57) über einen ersten EMI-Kondensator (65) verbunden ist; und
einer zweiten Massestruktur (58), welche in der gedruckten Schaltungsplatte (56) elektrisch unabhängig von der ersten Massestruktur (57) ausgebildet ist und mit der ersten Mas sestruktur über einen zweiten EMI-Kondensator (63) verbun den ist, wobei die Kleinsignal-Masseleitung (52) direkt mit der zweiten Massestruktur (58) ohne Zwischenschaltung eines EMI-Kondensators verbunden ist, um zu verhindern, daß ein Massepotential der zweiten Massestruktur (58) bei Schwankungen des Massepotentials der ersten Massestruktur schwankt.
einer Kleinsignal-Masseleitung (52), welche mit einer Mas seseite einer Fahrzeugbatterie (72) verbunden ist und durch die ein kleiner Strom fließt;
einer Großsignal-Masseleitung (55), welche mit der Masse seite der Fahrzeugbatterie (72) unabhängig von der Klein signal-Masseleitung verbunden ist und durch die ein großer Strom fließt, der größer als der kleine Strom ist;
einer ersten Massestruktur (57), welche in einer gedruckten Schaltungsplatte (56) ausgebildet und über ein die gedruck te Schaltungsplatte enthaltendes Metallgehäuse (60) an einer Fahrzeugkarosserie (62) geerdet ist, wobei die Groß signal-Masseleitung (55) mit der ersten Massestruktur (57) über einen ersten EMI-Kondensator (65) verbunden ist; und
einer zweiten Massestruktur (58), welche in der gedruckten Schaltungsplatte (56) elektrisch unabhängig von der ersten Massestruktur (57) ausgebildet ist und mit der ersten Mas sestruktur über einen zweiten EMI-Kondensator (63) verbun den ist, wobei die Kleinsignal-Masseleitung (52) direkt mit der zweiten Massestruktur (58) ohne Zwischenschaltung eines EMI-Kondensators verbunden ist, um zu verhindern, daß ein Massepotential der zweiten Massestruktur (58) bei Schwankungen des Massepotentials der ersten Massestruktur schwankt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, mit wenigstens einer Signalein
gangsleitung (47, 48, 49) zum Liefern eines Signals von
außen basierend auf einer Potentialdifferenz zwischen der
Signaleingangsleitung (47, 48, 49) und der Kleinsignal-Mas
seleitung (52), wobei die Signaleingangsleitung mit der
zweiten Massestruktur über einen dritten EMI-Kondensator
(67, 68, 69) verbunden ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer internen Lei
stungsversorgungsleitung (43), welche mit der Leistungsver
sorgungsseite der Fahrzeugsbatterie (72) verbunden ist,
wobei die interne Leistungsversorgungsleitung mit der er
sten Massestruktur (57) über einen vierten EMI-Kondensator
(64) verbunden ist.
4. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer internen Lei
stungsversorgungsleitung (43), welche mit einer Leistungs
versorgungsseite der Fahrzeugbatterie (72) verbunden ist,
wobei die interne Leistungsversorgungsleitung mit der zwei
ten Massestruktur (58) über einen fünften EMI-Kondensator
(80) verbunden ist.
5. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit we
nigstens einer Kleinsignal-Ausgangsleitung (51) zum Ausgeben
eines Kleinstromsignals, welches durch die Ein-/Aus-Steue
rung einer Schaltvorrichtung (50) geliefert wird, wobei die
Kleinsignal-Ausgangsleitung mit der zweiten Massestruktur
(58) über einen sechsten EMI-Kondensator (70) verbunden
ist.
6. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit we
nigstens einer Großsignal-Ausgangsleitung (54) zum Ausgeben
eines Großstromsignals, welches durch die Ein/Aus-Steuerung
einer Schaltvorrichtung (53) geliefert wird, wobei die
Großsignal-Ausgangsleitung mit der ersten Massestruktur
(57) über einen siebten EMI-Kondensator (66) verbunden ist.
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