DE19720681A1 - Schaltung zum Verhindern elektromagnetischer Störungen für eine elektrische Steuereinheit, die in einem Fahrzeug montiert ist - Google Patents

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.

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.