JP2016115902A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】制御装置で、センサからの信号に伝送途中で混入する外来ノイズが、入力処理回路に与える影響をさらに小さくする。【解決手段】制御装置は、入力信号S1、S2を処理する処理回路からの電流が流れる信号用グランドSGと、制御対象を駆動し、処理回路より大きい電流が流れる制御対象駆動回路からの電流が流れる電力用グランドPGと、を備え、制御装置外のグランドGNDから近い順に、制御装置外のグランドGNDと電力用グランドPGとが接続され、電力用グランドPGと信号用グランドSGとが接続される、基板30と、基板30に装着され、一端が入力信号S1、S2の制御装置のコネクタ40から処理回路までの配線と接続され、他端が電力用グランドPGと接続される、コンデンサC1、C2と、を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、制御装置に関し、特に、基板のグランドパターンを複数に分割した制御装置に関する。
自動車の制御装置である電子制御ユニット(ECU)には、センサからの微細な信号などを扱う小電流系の回路と、燃料噴射系の駆動信号などを扱う大電流系の回路とが存在する。大電流系の回路からのノイズは小電流系の回路からのノイズより大きいので、基板のプリントパターンのグランド部分を、大電流系グランドと小電流系グランドに分けることがある。
従来、センサからの入力信号は小電流系グランドへ接続し、駆動信号は大電流系グランドへ接続する制御装置が知られている(特許文献1参照)。
従来、センサからの入力信号は小電流系グランドへ接続し、駆動信号は大電流系グランドへ接続する制御装置が知られている(特許文献1参照)。
このような制御装置では、入力信号のノイズ除去は、入力信号を検知する基準のグランドに逃がして、除去していた。制御装置内で複数階層のグランドを持ち、各階層グランドを接続して制御装置内の共通グランドとする構造のグランド配線においては、入力系のノイズ除去用コンデンサも入力処理回路の基準グランド階層に逃がしている。
しかしながら、入力信号に人の作業等による外来ノイズが入った場合、そのノイズが制御装置内の入力処理回路に放射ノイズあるいは伝導ノイズとして影響を与えることがあった。
センサからの信号に伝送途中で混入する外来ノイズが、処理回路に与える影響を、さらに小さくする制御装置が望まれる。
センサからの信号に伝送途中で混入する外来ノイズが、処理回路に与える影響を、さらに小さくする制御装置が望まれる。
本発明の制御装置は、センサからの入力信号を処理して制御対象を制御する制御装置であって、入力信号を処理する処理回路からの電流が流れる第1グランドパターンと、制御対象を駆動し、処理回路より大きい電流が流れる駆動回路からの電流が流れる第2グランドパターンと、を備え、制御装置外のグランドから近い順に、制御装置外のグランドと第2グランドパターンとが接続され、第2グランドパターンと第1グランドパターンとが接続される基板を備える。さらに制御装置は、基板に装着され、一端が入力信号の制御装置の入力部から処理回路までの配線と接続され、他端が第2グランドパターンと接続される、コンデンサと、を備えるよう構成されている。
本発明の一の態様によると、入力信号は、第1入力信号と第2入力信号とを有し、コンデンサは、第1コンデンサと第2コンデンサとを有し、処理回路は、第1入力信号を処理する第1処理デバイスと、第2入力信号を処理する第2処理デバイスとを有し、第1コンデンサは、一端が第1入力信号と接続され、他端が第2グランドパターンと接続され、第2コンデンサは、一端が第2入力信号と接続され、他端が第2グランドパターンと接続され、第1処理デバイスと第2処理デバイスとは、双方向通信をするよう構成されている。
本発明の他の態様によると、第1入力信号と第2入力信号とは、それぞれ対応するセンサから専用のケーブルで基板へ接続されるよう構成されている。
本発明の他の態様によると、制御装置は、基板を収納し、第2グランドパターンとグランド電位を導通する導電性部材で構成される筺体と、をさらに備えるよう構成されている。
本発明の他の態様によると、制御装置は、車両に搭載されて車両の動作を制御するよう構成されている。
本発明の他の態様によると、制御装置は、基板を収納し、第2グランドパターンとグランド電位を導通する導電性部材で構成される筺体と、をさらに備えるよう構成されている。
本発明の他の態様によると、制御装置は、車両に搭載されて車両の動作を制御するよう構成されている。
本発明によれば、センサから制御装置までの伝送途中で入力信号に加わる外来ノイズが、入力信号を処理する処理回路に与える影響を小さくすることができることにより、入力信号を正確に扱うことができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
なお、本実施形態では車両に搭載され当該車両の動作を制御する制御装置を例に説明するが、車両用に限定する趣旨ではなく、車両以外の他の機械、機器等の制御にも適用できる。
なお、本実施形態では車両に搭載され当該車両の動作を制御する制御装置を例に説明するが、車両用に限定する趣旨ではなく、車両以外の他の機械、機器等の制御にも適用できる。
図1は、本発明の実施形態に係る制御装置の外観を示す図である。
図2は、本発明の実施形態に係る制御装置と外部装置との概略図である。
図2で制御装置は、図1において矢印D1で示す方向から見た図で示す。
制御装置10は、車両に搭載され、車両のエンジンなど各種動作の制御を行う電子制御ユニット(ECU、Electronic Control Unit)である。制御装置10は、電源装置からの電力供給を受けて、物理量を検出するセンサからの電気信号を処置すると共に、制御対象を駆動する電気信号を出力する。
図2は、本発明の実施形態に係る制御装置と外部装置との概略図である。
図2で制御装置は、図1において矢印D1で示す方向から見た図で示す。
制御装置10は、車両に搭載され、車両のエンジンなど各種動作の制御を行う電子制御ユニット(ECU、Electronic Control Unit)である。制御装置10は、電源装置からの電力供給を受けて、物理量を検出するセンサからの電気信号を処置すると共に、制御対象を駆動する電気信号を出力する。
制御装置10は、1つの筺体20内に、制御回路を構成する電子部品が搭載された印刷回路基板である、基板30を収納する。基板30は筺体20に覆われ、基板30に装着されたコネクタ40のみが筺体20の外部から視認可能である。この構成により、基板30に装着された制御回路が保護される。
筺体20は、導電性の部材で構成され、図示しない取付部で車体に直接接続されることにより、フレームグランドとして機能する車体グランドとグランド電位を導通する。筺体20はたとえばアルミニウムなど金属部材で構成する。なお、導電性の部材であれば、金属部材ではなく、樹脂性の材料であってもよい。また筺体20は制御装置10をノイズからシールドするためのケースグランドとしても機能する。
制御装置10は、コネクタ40を介して、ケーブルの束であるハーネス50、52、54により、各種センサ60、制御対象70、電源装置80などの筺体20外の外部デバイスまたは外部装置と、信号や電力を入力または出力をする。
制御装置10は、コネクタ40を介して、ケーブルの束であるハーネス50、52、54により、各種センサ60、制御対象70、電源装置80などの筺体20外の外部デバイスまたは外部装置と、信号や電力を入力または出力をする。
センサ60は、制御対象70を制御するための操作量を検出するセンサであって、たとえば、速度センサ、加速度センサ、エンジンの回転センサ等である。各センサ60の位置はそれぞれ異なるので、各センサ60からの信号は、それぞれ専用のケーブルでコネクタ40に入力される。
制御対象70は、たとえば、車両の走行等に影響を与える昇圧装置、エンジンスロットル、燃料供給配管に設けられた電磁弁等を動作させる各種のアクチュエータである。
電源装置80は、制御装置10内の制御回路に必要な電力を供給する。電源装置80は、たとえばバッテリである。
制御対象70は、たとえば、車両の走行等に影響を与える昇圧装置、エンジンスロットル、燃料供給配管に設けられた電磁弁等を動作させる各種のアクチュエータである。
電源装置80は、制御装置10内の制御回路に必要な電力を供給する。電源装置80は、たとえばバッテリである。
図3は、本発明の実施形態に係る制御装置の電源経路を示す図である。
電源装置80からコネクタ40を介して基板30へ、電源電圧VSと電源グランドGNDが接続される。
基板30へ供給された電源電圧VSは、制御対象70を駆動する制御対象駆動回路100に供給される。電源電圧VSは、たとえば10V以上の電圧である。制御対象駆動回路100は、たとえば燃料供給装置や自動変速機のための駆動回路である。これらの制御対象駆動回路100は制御対象70へ大きな電力を与えるために数アンペア規模の電流を流す。制御対象駆動回路100のグランド端子は電力用グランド(Power Ground)PGに接続され、電力用グランドPGには大電流が流れる。電力用グランドPGは、制御対象駆動回路100のグランド電位を伝達する。
電源装置80からコネクタ40を介して基板30へ、電源電圧VSと電源グランドGNDが接続される。
基板30へ供給された電源電圧VSは、制御対象70を駆動する制御対象駆動回路100に供給される。電源電圧VSは、たとえば10V以上の電圧である。制御対象駆動回路100は、たとえば燃料供給装置や自動変速機のための駆動回路である。これらの制御対象駆動回路100は制御対象70へ大きな電力を与えるために数アンペア規模の電流を流す。制御対象駆動回路100のグランド端子は電力用グランド(Power Ground)PGに接続され、電力用グランドPGには大電流が流れる。電力用グランドPGは、制御対象駆動回路100のグランド電位を伝達する。
また電源電圧VSは、低電圧生成回路110に供給される。低電圧生成回路110は電源電圧VSより低い電圧VCを生成する、電圧レギュレータである。低電圧生成回路110が生成する電圧VCは、処理回路120へ供給され、処理回路120の供給電圧となる。電圧VCはたとえば3.3Vである。
処理回路120は、センサ60からの入力信号を入力し処理する回路である。処理回路120は、たとえばADコンバータ、フィルタ回路、マイクロコンピュータなどである。
低電圧生成回路110と処理回路120のグランド端子は、信号用グランド(Signal Ground)SGに接続される。信号用グランドSGは、低電圧生成回路110と処理回路120のグランド電位を伝達する。信号用グランドSGには処理回路120を流れる電流が流れる。その電流の大きさは電力用グランドPGに流れる電流より小さい。すなわち、所定の電流値A1を基準とすると、信号用グランドSGには所定の電流値A1未満の小さい電流が流れ、電力用グランドPGには所定の電流値A1以上の大きい電流が流れる。
低電圧生成回路110と処理回路120のグランド端子は、信号用グランド(Signal Ground)SGに接続される。信号用グランドSGは、低電圧生成回路110と処理回路120のグランド電位を伝達する。信号用グランドSGには処理回路120を流れる電流が流れる。その電流の大きさは電力用グランドPGに流れる電流より小さい。すなわち、所定の電流値A1を基準とすると、信号用グランドSGには所定の電流値A1未満の小さい電流が流れ、電力用グランドPGには所定の電流値A1以上の大きい電流が流れる。
ADコンバータは、制御装置の高機能化、低消費電力化に伴い、電圧読み込み値の精度が12ビットから16ビット、入力電圧範囲が5Vレンジから3.3Vのデバイスに変更されており、1mV以下の精度が要求されている。センサ60からの入力信号の微小電圧変化を判定するために、信号用グランドSGは精度よく安定している必要がある。
信号用グランドSGは、電力用グランドPGと接続される。
信号用グランドSGは、電力用グランドPGと接続される。
図4は、本発明の実施形態に係る制御装置のグランド構造を示す図である。
グランド(接地、GND)は0Vである接地電位を基準とし、基板30上または内層に、銅などの導電性がきわめて良い材質でパターン形成されている。
グランド(接地、GND)は0Vである接地電位を基準とし、基板30上または内層に、銅などの導電性がきわめて良い材質でパターン形成されている。
基板30は、グランドパターン(以下、「グランド」と称する。)として、信号用グランドSGと、電力用グランドPGと、を備える。すなわち基板30は2つのグランド部を備える。信号用グランドSGは第1グランドパターンに相当する。電力用グランドPGは第2グランドパターンに相当する。
信号用グランドSGは電力用グランドPGと1つの接続部を介して接続される。電力用グランドPGはコネクタ40のグランド端子と接続される。コネクタ40のグランド端子は、電源装置80など制御装置外の装置のグランドと、ケーブルにより接続される。
また電力用グランドPGは、図4の斜線で示す基板30の外周周辺部で筺体20と接触する。筺体20は、車体フレームグランドとして機能する車体グランドとグランド電位を導通する。
このような構成により、基板30内部の各グランドは、グランド電位が制御装置10外の電源グランドGNDまたはフレームグランドのグランド電位となるように構成されている。
また電力用グランドPGは、図4の斜線で示す基板30の外周周辺部で筺体20と接触する。筺体20は、車体フレームグランドとして機能する車体グランドとグランド電位を導通する。
このような構成により、基板30内部の各グランドは、グランド電位が制御装置10外の電源グランドGNDまたはフレームグランドのグランド電位となるように構成されている。
図4で示すグランド構造は、制御装置10の外の電源グランドGNDまたはフレームグランドから見ると、制御装置10の外から近い順に、電力用グランドPG、信号用グランドSGが配置されている。
また図4で示すグランド構造は、制御装置10の外のグランドへ流れる電流の順で表現すると、電気的に上流側から、信号用グランドSG、電力用グランドPG、の順に配置されている。この順序は、より小さいノイズに対して保護したい回路が接続されたグランドパターンの順でもある。
また図4で示すグランド構造は、制御装置10の外のグランドへ流れる電流の順で表現すると、電気的に上流側から、信号用グランドSG、電力用グランドPG、の順に配置されている。この順序は、より小さいノイズに対して保護したい回路が接続されたグランドパターンの順でもある。
温度センサや大気圧センサなどのセンサ60からの入力信号S1、S2は、処理回路120に入力され、処理回路120のグランド電位を基準として処理される必要があり、そのために信号用グランドSGに接続される。
本実施例によるグランド構成を、基板全面をグランドパターンとする、いわゆるベタ・グランド(ground solid pattern)と比較する。ベタ・グランドは、信号用グランドSGと電力用グランドPGとのグランドの境目がない。
ベタ・グランドとすると、制御対象駆動回路の影響で周辺の処理回路に影響を与える。回路間のスペースが広く確保できる大きい制御装置ではその影響が小さいのでベタ・グランドでも可能である。しかし、制御装置を小型化しようとすると、ベタ・グランドの面積が小さくなるので、ベタ・グランド内の電位が変動し、制御対象駆動回路のノイズもベタ・グランドを経由して処理回路への影響が大きくなる。
ベタ・グランドとすると、制御対象駆動回路の影響で周辺の処理回路に影響を与える。回路間のスペースが広く確保できる大きい制御装置ではその影響が小さいのでベタ・グランドでも可能である。しかし、制御装置を小型化しようとすると、ベタ・グランドの面積が小さくなるので、ベタ・グランド内の電位が変動し、制御対象駆動回路のノイズもベタ・グランドを経由して処理回路への影響が大きくなる。
従って、制御対象駆動回路のような大電流系回路と、処理回路のような小電流系回路とを、共に搭載する制御装置を小型化するためには、ベタ・グランドは不向きである。本実施形態のグランドパターンの構成により、大電流系回路が小電流系回路に与える影響を小さくしつつ、制御装置を小型にできる。
また入力信号S1は、コンデンサC1を介して電力用グランドPGに接続される。同様に入力信号S2は、コンデンサC2を介して電力用グランドPGに接続される。すなわち、コンデンサC1、C2は、一端が入力信号S1、S2にそれぞれ直接接続され、他端が電力用グランドPGに接続される。
このようにコンデンサC1、C2は、電源グランドGNDやフレームフランドなどの制御装置外のグランドに遠いほうである信号用グランドSGとではなく、制御装置外のグランドに近い電力用グランドPGと接続される。
コンデンサC1、C2の詳細については後述する。
このようにコンデンサC1、C2は、電源グランドGNDやフレームフランドなどの制御装置外のグランドに遠いほうである信号用グランドSGとではなく、制御装置外のグランドに近い電力用グランドPGと接続される。
コンデンサC1、C2の詳細については後述する。
図5は、本発明の実施形態に係る制御装置の回路図である。
基板30には、コネクタ40と、集積回路(IC, Integrated Circuit)などの処理回路120を構成する電子デバイスと、パワートランジスタなどの制御対象駆動回路100を構成する電子デバイスや電気部品、ヒートシンクなどのメカ部材が搭載されている。
基板30には、コネクタ40と、集積回路(IC, Integrated Circuit)などの処理回路120を構成する電子デバイスと、パワートランジスタなどの制御対象駆動回路100を構成する電子デバイスや電気部品、ヒートシンクなどのメカ部材が搭載されている。
センサ60からの入力信号S1は、筺体20外から専用ケーブルでコネクタ40に入力される。入力信号S1は、基板30内で、抵抗R1を介してIC1に入力される。入力信号S1は、IC1により検出され、各種信号処理に使用される。IC1は、たとえば内部にADコンバータを備えたマイクロコンピュータである。抵抗R1のIC1側にはコンデンサC3が接続されている。コンデンサC3の他端はIC1と共に信号用グランドSGに接続される。
抵抗R1はコンデンサC3と共に、処理回路120の一種であるフィルタを構成する。抵抗R1とコンデンサC3の値は、入力信号S1がIC1で検出されるための必要な周波数帯域に基づいて定められる。
抵抗R1はコンデンサC3と共に、処理回路120の一種であるフィルタを構成する。抵抗R1とコンデンサC3の値は、入力信号S1がIC1で検出されるための必要な周波数帯域に基づいて定められる。
入力信号S1はさらに、コネクタ40の直近で、コンデンサC1と接続される。コンデンサC1は一端が、入力信号S1の制御装置の入力部であるコネクタ40から処理回路120であるフィルタを構成する抵抗R1までの配線と接続される。コンデンサC1の他端は電力用グランドPGと接続される。
IC1は、処理した結果を制御対象駆動デバイス200へ送る。制御対象駆動デバイス200は、たとえばパワートランジスタやサイリスタなど数アンペア規模の電流を流すデバイスである。制御対象駆動デバイス200のグランド端子は、電力用グランドPGと接続する。
IC1は、処理した結果を制御対象駆動デバイス200へ送る。制御対象駆動デバイス200は、たとえばパワートランジスタやサイリスタなど数アンペア規模の電流を流すデバイスである。制御対象駆動デバイス200のグランド端子は、電力用グランドPGと接続する。
同様に、他のセンサ60からの入力信号S2は筺体20外から専用ケーブルでコネクタ40に入力される。入力信号S2は、基板30内で、抵抗R2を介してIC2に入力される。入力信号S2はIC2により検出され、各種信号処理に使用される。IC2は、たとえば内部にADコンバータを備えたマイクロコンピュータである。抵抗R2のIC2側にはコンデンサC4が接続されている。コンデンサC4の他端はIC2と共に信号用グランドSGに接続される。
抵抗R2はコンデンサC4と共に、処理回路であるフィルタを構成する。抵抗R2とコンデンサC4の値は、入力信号S2がIC2で検出されるための必要な周波数帯域に基づいて定められる。
抵抗R2はコンデンサC4と共に、処理回路であるフィルタを構成する。抵抗R2とコンデンサC4の値は、入力信号S2がIC2で検出されるための必要な周波数帯域に基づいて定められる。
入力信号S2はさらに、コネクタ40の直近で、コンデンサC2と接続される。コンデンサC2は一端が、入力信号S2の制御装置の入力部であるコネクタ40から処理回路120であるフィルタを構成する抵抗R2までの配線と接続される。コンデンサC2の他端は電力用グランドPGと接続される。
本実施形態において、コンデンサC1とコンデンサC2とは、外来ノイズを防止する役割を果たす。このような外来ノイズを防止するためのコンデンサは、従来は入力信号S1、S2を処理する信号用グランドSGに接続される。しかし、信号用グランドSGに接続したのでは、放射ノイズ、伝導ノイズといった外来ノイズが処理回路120に悪い影響を与えてしまう。
コンデンサC1とコンデンサC2とを基板30外のグランドに近い電力用グランドPGに接続することにより、外来ノイズを処理回路120に影響を与えずにバイパスさせることができる。すなわち、外来ノイズに対して制御装置10内を実質的に通さず、制御装置10外へパスさせ、外来ノイズが制御装置10内の回路に影響すること防止できる。コンデンサC1とコンデンサC2は電力用グランドPGの中でも、できるだけ制御装置外のグランドに近い箇所に接続することが望ましい。
また、IC1とIC2とは双方向通信をする。仮にコンデンサC1、C2を信号用グランドSGへ接続して、入力信号S1、S2の外来ノイズをIC1、2が接続する信号用グランドSGへ流すとなると、信号用グランドSGに影響し、双方向通信に悪い影響を与えてしまう。IC1がメインのマイクロコンピュータであり、IC2がサブのマイクロコンピュータであり、メインのマイクロコンピュータとサブのマイクロコンピュータとが両者が一体で制御装置を制御している場合、通信エラーにより支障を与える可能性がある。
入力信号S1、S2が入力して信号処理に使用される、IC1とIC2とが双方向通信をしている場合は、本実施形態のように、外来ノイズ用コンデンサC1、C2を電力用グランドPGに接続することにより、さらに効果がある。
また、コンデンサC1、C2を電力用グランドPGに接続することにより、入力信号S1、S2を正確に信号処理に扱える制御装置を提供することができる効果も生ずる。
また、コンデンサC1、C2を電力用グランドPGに接続することにより、入力信号S1、S2を正確に信号処理に扱える制御装置を提供することができる効果も生ずる。
このようにコンデンサC1、C2は、センサ60からの入力信号S1、S2がコネクタ40に達するまでに加わる外来ノイズを除去する役割を果たす。そのためにコンデンサC1、C2の容量は、外来ノイズの周波数成分によって決定される。各センサ60の車両内の位置は異なるので、各センサ60から制御装置10のコネクタ40までは専用のケーブルで配線され、その配線経路は異なる。
そのため外来ノイズの周波数成分も異なるので、コンデンサC1、C2の容量も各入力信号S1、S2に混入する外来ノイズの周波数成分に応じて個別に決定される。コンデンサC1、C2は、抵抗R1とコンデンサC3とで構成される、入力信号検出処理用のフィルタとは役割が異なり、周波数特性も異なる。
また多くの場合、外来ノイズは高周波成分が多いので、コンデンサC1、C2は、セラミックコンデンサ、タンタルコンデンサ、フィルムコンデンサなど高周波数特性が良い種類が好ましい。高周波数特性が悪い電解コンデンサは不向きである。
このような観点から、たとえばコンデンサC1は容量100pF、コンデンサC2は容量220PFの、セラミックコンデンサで構成する。
このような観点から、たとえばコンデンサC1は容量100pF、コンデンサC2は容量220PFの、セラミックコンデンサで構成する。
また、コンデンサC1、C2には抵抗などを介在する形態では使用せず、一端を入力信号S1、S2と直接接続し、他端を電力用グランドPGと直接接続する。ノイズを除去するためだけの目的であれば、抵抗も使用するスナバ回路(snubber circuit)が知られている。
図5は、比較例のスナバ回路の構成を示す図である。
図5は、比較例のスナバ回路の構成を示す図である。
スナバ回路は、抵抗R10とコンデンサC10とを直列に接続して、一端を信号と接続し、他端をグランドと接続する。スナバ回路は、抵抗R10にノイズ成分の電力を消費させるので、抵抗R10は許容消費電力が大きい仕様である外形が大きい部品にならざるを得ない。そのため、外来ノイズ除去のためにスナバ回路を用いたのでは外形が大きい部品を搭載するために、基板を大きくせざるを得ず、制御装置全体を小型に構成できなくなる。
本実施形態のコンデンサC1、C2は、外来ノイズをコネクタ40のグランド端子へ流す役割を果たす。コンデンサC1、C2は外来ノイズの電力を消費させるという役割は持たないので基板表面実装用の小さなチップ部品を使用することができる。
このようにコンデンサC1、C2の一端を入力信号S1、S2と直接接続し、他端をコネクタ40のグランド端子に近い電力用グランドPGと直接接続することにより、制御装置を小型化することができる。
このようにコンデンサC1、C2の一端を入力信号S1、S2と直接接続し、他端をコネクタ40のグランド端子に近い電力用グランドPGと直接接続することにより、制御装置を小型化することができる。
本実施形態の信号用グランドSGと電力用グランドPGとは、基板30の表面層に形成されたグランドパターンであってもよいし、基板30の内層に形成されたグランドパターンであってもよい。ただし電力用グランドPGは、筺体20とグランド電位を導通するために、その一部は基板30の表面層に形成させる。電力用グランドPGは外来ノイズを電源グランドGNDへ流すと共に、筺体20を介してフレームグランドへも流すためである。
以上説明したように、実施形態に係る制御装置では、センサ60からの入力信号S1、S2を処理して制御対象70を制御する。制御装置は、入力信号S1、S2を処理する処理回路120からの電流が流れる信号用グランドSGと、制御対象70を駆動し、処理回路120より大きい電流が流れる制御対象駆動回路100からの電流が流れる電力用グランドPGと、を備え、制御装置外のグランドGNDから近い順に、制御装置外のグランドGNDと電力用グランドPGとが接続され、電力用グランドPGと信号用グランドSGとが接続される、基板30を備える。制御装置は、基板30に装着され、一端が入力信号S1、S2の制御装置の入力部から処理回路120までの配線と接続され、他端が電力用グランドPGと接続される、コンデンサC1、C2と、を備える。
本実施形態によれば、センサ60から制御装置までの伝送途中で入力信号に加わる外来ノイズを、信号用グランドSGではなく制御装置外のグランドGNDに近い電力用グランドPGへ逃がすことができる。
その結果、入ってくる外来ノイズは制御装置内を実質的に通過せず、放射ノイズや伝導ノイズの回路へ与える影響を小さくすることができる。特に、処理回路120に与える外来ノイズの影響を小さくすることができる。
特に、車両の動作を制御する制御装置の場合は、小電流系回路と大電流系回路が混在し、外来ノイズも大きいので効果が大きい。
その結果、入ってくる外来ノイズは制御装置内を実質的に通過せず、放射ノイズや伝導ノイズの回路へ与える影響を小さくすることができる。特に、処理回路120に与える外来ノイズの影響を小さくすることができる。
特に、車両の動作を制御する制御装置の場合は、小電流系回路と大電流系回路が混在し、外来ノイズも大きいので効果が大きい。
なお本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
10・・・制御装置、20・・・筺体、30・・・基板、40・・・コネクタ、50、52、54・・・ハーネス、60・・・センサ、70・・・制御対象、80・・・電源装置、100・・・制御対象駆動回路、110・・・低電圧生成回路、120・・・処理回路、200・・・制御対象駆動デバイス、SG・・・信号用グランド、PG・・・電力用グランド、GND・・・電源グランド、C1、C2、C3、C4、C10・・・コンデンサ、R1、R2、R10・・・抵抗、IC1、IC2・・・IC、VS・・・電源電圧、VC・・・電圧。
Claims (5)
- センサからの入力信号を処理して制御対象を制御する制御装置であって、
前記入力信号を処理する処理回路からの電流が流れる第1グランドパターンと、
前記制御対象を駆動し、前記処理回路より大きい電流が流れる駆動回路からの電流が流れる第2グランドパターンと、を備え、
前記制御装置外のグランドから近い順に、前記制御装置外のグランドと前記第2グランドパターンとが接続され、前記第2グランドパターンと前記第1グランドパターンとが接続される、基板と、
前記基板に装着され、一端が、前記入力信号の前記制御装置の入力部から前記処理回路までの配線と接続され、他端が、前記第2グランドパターンと接続される、コンデンサと、
を備えた、制御装置。 - 前記入力信号は、第1入力信号と第2入力信号とを有し、
前記コンデンサは、第1コンデンサと第2コンデンサとを有し、
前記処理回路は、前記第1入力信号を処理する第1処理デバイスと、前記第2入力信号を処理する第2処理デバイスとを有し、
前記第1コンデンサは、一端が前記第1入力信号と接続され、他端が前記第2グランドパターンと接続され、
前記第2コンデンサは、一端が前記第2入力信号と接続され、他端が前記第2グランドパターンと接続され、
前記第1処理デバイスと前記第2処理デバイスとは、双方向通信をする、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記第1入力信号と前記第2入力信号とは、それぞれ対応する前記センサから専用のケーブルにより前記基板へ接続される、
請求項2に記載の制御装置。 - 前記基板を収納し、前記第2グランドパターンとグランド電位を導通する導電性部材で構成される筺体と、をさらに備えた、
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記制御装置は、車両に搭載されて前記車両の動作を制御する、
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014255868A JP2016115902A (ja) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014255868A JP2016115902A (ja) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 制御装置 |
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JP2016115902A true JP2016115902A (ja) | 2016-06-23 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020010509A (ja) * | 2018-07-09 | 2020-01-16 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 電力変換装置 |
-
2014
- 2014-12-18 JP JP2014255868A patent/JP2016115902A/ja active Pending
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JP2020010509A (ja) * | 2018-07-09 | 2020-01-16 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 電力変換装置 |
JP7135515B2 (ja) | 2018-07-09 | 2022-09-13 | 株式会社アイシン | 電力変換装置 |
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