JPH09177597A - エンジン電子制御装置のグランド変動防止装置 - Google Patents

エンジン電子制御装置のグランド変動防止装置

Info

Publication number
JPH09177597A
JPH09177597A JP33946095A JP33946095A JPH09177597A JP H09177597 A JPH09177597 A JP H09177597A JP 33946095 A JP33946095 A JP 33946095A JP 33946095 A JP33946095 A JP 33946095A JP H09177597 A JPH09177597 A JP H09177597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
system ground
ground line
power system
signal system
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33946095A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Tanizawa
昌宏 谷沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP33946095A priority Critical patent/JPH09177597A/ja
Publication of JPH09177597A publication Critical patent/JPH09177597A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】共振周波数の差は小さく、電圧変動値の差が従
来と比較して遥かに小さくでき、パワー系グランド線と
シグナル系グランド線間の電位差を小さくできるエンジ
ン電子制御装置(ECU)のグランド変動防止装置を提
供する。 【解決手段】バッテリBのプラス端子はECU1の三端
子レギュレータ2のIN端子に接続され、OUT端子は
ECU1を構成するマイクロコンピュータに接続されて
いる。ECU1のシグナル系グランド線E1と、パワー
系グランド線E01は別々にワイヤハーネス3を介して
エンジン本体4に接地されている。三端子レギュレータ
2のグランド端子はシグナル系グランド線E1に接続さ
れている。バッテリBのプラス端子とシグナル系グラン
ド線E1間はコンデンサC2 が接続され、バッテリBと
パワー系グランドE01との間はコンデンサC1 を接続
している。コンデンサC1 及びC2 の容量はC1 >C2
としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジン電子制御
装置に係り、詳しくはエンジンの電子制御装置のグラン
ド変動防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エンジンの制御を司るエンジン電子制御
装置(以下、ECUという)は、図1に示すように接地
されている。同図において、バッテリBのプラス端子は
ECU1の三端子レギュレータ2のIN端子に接続され
ている。三端子レギュレータ2のOUT端子はECU1
を構成する図示しないマイクロコンピュータに接続され
ている。ECU1のグランドはパワー系グランド線E0
1とシグナル系グランド線E1の2系統に分かれてお
り、両グランド線E1,E01は別々にワイヤハーネス
3を介してエンジン本体4に接地されている。前記パワ
ー系グランド線E01はヒータ、ソレノイド等に接続さ
れている。なお、これらのグランド線を分離する理由
は、パワー系グランド線E01にはヒータ、ソレノイド
等を駆動するために大電流が流れるが、このパワー系グ
ランド線E01に流れる大電流によって、シグナル系グ
ランド線E1に接続されている他の回路の悪影響を防止
するためである。
【0003】前記三端子レギュレータ2のグランド端子
(GND)はシグナル系グランド線E1に接続されてい
る。又、ECU1内において、バッテリBのプラス端子
とシグナル系グランド線E1間は電源電圧平滑を行う理
由から数μF〜数百μFのコンデンサC2 が接続されて
いる。又、バッテリBとパワー系グランドE01との間
は電源電圧平滑又はクロックノイズ軽減等を図る理由か
ら数pF〜数百μFのコンデンサC1 を接続している。
又、シグナル系グランド線E1と、パワー系グランド線
E01との間において、図1で示される接続点aとbと
の間はダイオードDのカソードがa側に、アノードがb
側が接続されている。ダイオードDはパワー系グランド
E01からシグナル系グランドE1に電流が流れるのを
阻止するためのものである。なお、図中、5はスターテ
ィングモータ、6はスターティングスイッチである。
【0004】そして、従来のコンデンサC1 及びC2 の
容量はそれぞれ上記のように個別の理由から決定されて
おり、互いの容量の関係を予め理論的に決定していたも
のではなく、従来は容量の関係は結果的にC1 <C2 と
なっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、スターティ
ングスイッチ6がオンオフされ、モータ5の電気負荷作
動により数百KHz以上の電源変動が発生した場合、パ
ワー系グランド線E01とシグナル系グランド線E1間
に図4(a)に示すように大きな電位差(例えば、約3
0V)が発生することがあった。
【0006】すなわち、ECU1のグランド線はパワー
系グランド線E01とシグナル系グランド線E1に分離
されており、ダイオードDが両者間に接続されているた
め、両グランド線E1,E01は常時同電位ではない。
従って、パワー系グランド線E01の電圧がシグナル系
グランド線E1の電圧よりも高くなった場合、電位差が
発生することになる。
【0007】又、グランド線E1,E01を通常数mの
長いワイヤハーネス3でエンジン本体4に接続している
ため、ワイヤハーネス3のインダクタンスを加味する必
要がある。図2は図1の等価回路を示している。図中、
L1,L2はそれぞれグランド線E01,E1に接続さ
れているワイヤハーネス3のインダクタンス、R1,R
2は同じくワイヤハーネス3の抵抗である。図2に示す
回路はE01側C1 ,L1,R1からなる直列共振回
路、及び、E1側C2 ,L2,R2からなる直列共振回
路となる。
【0008】今、仮に、C1 =0.22μF、C2 =4
7μF、L1=L2=3μH、R1=R2=0.1Ωと
すると、共振周波数f=1/(2π (LC))より、
E01=195.9KHz、E1=13.4KHzとな
り、バッテリ電圧が+1V変動した場合、電圧変動値Q
=(1/R)(L/C)1/2 より、E01=36.9
V、E1=2.6Vとなる。
【0009】これをグラフにすると、図4(a)及び図
5(a)となる。図4(a)はバッテリB(電源)の電
圧変動があったときにおけるパワー系グランド線E01
とシグナル系グランド線E1に発生する電圧変動を示し
ている。図5(a)はバッテリB(電源)の電圧変動が
あったときにおけるパワー系グランド線E01とシグナ
ル系グランド線E1における共振周波数を示し、縦軸は
電圧を、横軸は周波数を示している。
【0010】以上のようにパワー系グランド線E01側
とシグナル系グランド線E1側とでは共振周波数の差が
大きく、電圧変動値の差も大きい。このため、図3に示
す電源変動を上記等価回路のc,d間に印加すると、図
4(a)に示すように電位差が約30Vとなる。
【0011】このような大きな電位差が生じると、パワ
ー系グランド線E01に接続され、正バイアスで作動さ
せている回路素子に対して逆バイアスが印加されるた
め、耐圧がもたず、不具合を生じる虞がある。
【0012】なお、前記図2の等価回路において、電源
であるバッテリBとコンデンサC1,C2 のプラス端子
間に順方向にダイオードを接続することにより、コンデ
ンサC1 ,C2 から放電させないことにより、上記の問
題を解消することが考えられる。しかし、この場合、ダ
イオードの電圧降下によりコンピュータの最低作動電圧
が上がり、又、ダイオードはコンデンサよりもコスト高
となると共に従来の回路パターンを変更しなければなら
ない問題がある。
【0013】この発明の目的は、上記のような問題を解
消し、共振周波数の差は小さく、電圧変動値の差が従来
と比較して遥かに小さくでき、パワー系グランド線とシ
グナル系グランド線間の電位差を小さくできるエンジン
電子制御装置のグランド変動防止装置を提供することに
ある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項1の発明は、パワー系グランド線及びシグナ
ル系グランド線とを含み、同パワー系グランド線及びシ
グナル系グランド線が電源に対してそれぞれコンデンサ
C1 ,C2 を介して接続されているエンジン電子制御装
置において、前記両コンデンサの容量をC1 =C2 又は
C1 >C2 としたエンジン電子制御装置のグランド変動
防止装置を要旨とするものである。
【0015】(作用)通常、エンジン電子制御装置のパ
ワー系グランド線及びシグナル系グランド線をそれぞれ
ワイヤハーネス等の接続線にてエンジン本体に接地する
場合、パワー系グランド線からエンジン本体までの接続
線の長さと、シグナル系グランド線からエンジン本体ま
での接続線の長さとは略同じ長さで併走している。従っ
て、両接続線のインダクタンスL1,L2は相等しく、
両接続線の抵抗R1,R2も相等しいと考えて良い。そ
して、パワー系グランド線、コンデンサC1 、接続線を
含む回路はC1 ,L1,R1からなる直列共振回路を構
成し、シグナル系グランド線、コンデンサC2 、接続線
を含む回路はC2 ,L2,R2からなる直列共振回路と
なる。すなわち、電源からパワー系グランド線E01間
のインピーダンスをZ1とし、電源からシグナル系グラ
ンド線E1間のインピーダンスをZ2としたとき、Z1
≒Z2となる。
【0016】そこで、両コンデンサの容量をC1 =C2
とすることにより、共振周波数、及び電圧変動値が互い
に一致するため、パワー系グランド線E01のとシグナ
ル系グランド線E1との電位差が発生しない。
【0017】又、両コンデンサの容量をC1 >C2 とす
ることにより、従来のC1 <C2 の場合と比較して、共
振周波数の差は小さく、電圧変動値の差が遥かに小さく
なるため、従来に比較してパワー系グランド線E01の
とシグナル系グランド線E1との電位差は小さい。
【0018】
【実施例】以下、本発明における実施例を図1〜5に従
って説明する。なお、実施例1,2は前記図1における
回路配置と同一にしている。
【0019】実施例1は、パワー系グランド線E01側
の直列共振回路のインダクタンスL1を3μH、抵抗R
1を0.1Ω、コンデンサC1 を47μFとし、シグナ
ル系グランド線E1のインダクタンスL2、抵抗R2、
コンデンサC2 をそれぞれパワー系グランド線E01の
インダクタンスL1、抵抗R1、コンデンサC1 の値と
同じとしたものである。
【0020】実施例2は実施例1と同様に両直列共振回
路のインダクタンス及び抵抗は同じ値とし、C1 =47
0μF、C2 =47μFとしたものである。図2の等価
回路において、図3に示すようなバッテリBにおいて、
電圧変動があった場合、実施例1では、図4(b)に示
すようにE01、E1側ともに電圧変動は同じとなり、
電位差は0となる。この場合、バッテリ電圧が+1V変
動した場合、電圧変動値Q=(1/R)(L/C)1/2
より、E01=2.5V、E1=2.5Vとなる。
【0021】又、実施例2においては、図4(c)に示
すような電圧変動となる。そして、バッテリ電圧が+1
V変動した場合、電圧変動値Q=(1/R)(L/C)
1/2より、E01=0.8V、E1=2.5Vとなり、
その電位差は小さなものとなる。
【0022】図5はバッテリBが1V変動した場合の電
圧変動値と周波数特性の関係を示している。図5(b)
は実施例1の場合であり、共振周波数はパワー系グラン
ド線E01側、シグナル系グランド線E1側とも同じで
あり、同図に示すように13.4KHzとなった。
【0023】図5(c)は 実施例2の場合であり、パ
ワー系グランド線E01側の共振周波数は、13.4K
Hzとなり、シグナル系グランド線E1側の共振周波数
は、4.2KHzとなった。従って、両者の共振周波数
の差も小さいため、パワー系グランド線E01とシグナ
ル系グランド線E1間の電位差はかなり小さくできる。 (イ) さて、実施例1ではC1 =C2 としたため、パ
ワー系グランド線E01、シグナル系グランド線E1側
ともに電圧変動は同じとなり、又、共振周波数もパワー
系グランド線E01側、シグナル系グランド線E1側と
も同じであるため、両者間の電位差を0とすることがで
きる。 (ロ) 又、実施例2では、C1 >C2 としたため、パ
ワー系グランド線E01及びシグナル系グランド線E1
の共振周波数の差を小さくでき、又、両者間の電位差も
小さくすることができる。
【0024】なお、この発明は、前記実施例に限定され
るものではなく、下記のように実施してもよい。 (1)前記実施例2において、C1 ,C2 の容量値を変
更すること。
【0025】(2)又、前記実施例では、コンデンサC
1 とコンデンサC2 との容量の関係のみであったが、下
記の関係としても良い。いま、両グランド線E01,E
1の電圧の変動によって生ずる両者間の電位差の許容値
をVa とする。この許容値Va とはこの電位差によって
グランド線E01,E1に接続される回路が悪影響を受
けない限度の値である。
【0026】両グランド線E01,E1の電圧変動値を
それぞれQ1 、Q2 とすると、Q1とQ2 とは下式
(1)及び(2)で表される。 Q1 =(1/R1 )(L1 /C1 )1/2 …(1) Q2 =(1/R2 )(L2 /C2 )1/2 …(2) 次に上記式の差Dを取ると、この差Dが、両グランド線
E01,E1間に許容される電位差Va の値(許容値)
よりも以下にする関係は下式となる。
【0027】 D(=Q1 −Q2 )≦Va (1/R1 )(L1 /C1 )1/2 −(1/R2 )(L2 /C2 )1/2 ≦Va …( 3) 上記のように、エンジン電子制御装置のパワー系グラン
ド線及びシグナル系グランド線をそれぞれワイヤハーネ
ス等の接続線にてエンジン本体に接地する場合、パワー
系グランド線からエンジン本体までの接続線の長さと、
シグナル系グランド線からエンジン本体までの接続線の
長さとは略同じ長さで併走している。従って、両接続線
のインダクタンスL1,L2は相等しく、両接続線の抵
抗R1,R2も相等しいと考えて良い。従って、R1=
R2=Rとし、L1=L2=Lとすると、(3)式は下
記の通りとなる。
【0028】(L1/2 /R)((1/C1 )1/2 −(1
/C2 )1/2 )≦Va となる。上式からC1 ≧1/(Va /α+(1/C2 )
1/2 2 …(4) の式が求められる。なお、α=L1/2 /Rである。
【0029】この(4)式の関係を満足するC1 、C2
であれば、許容値Va 以下となり、従って、この(4)
式に基づいてC1 及びC2 を定めてもよい。因みに、前
記実施例1における各種数値、すなわちインダクタンス
L1 =L2(=L)を3μH、抵抗R1 =R2 (=R)
を0.1Ω、コンデンサC1 =C2を47μFとし、許
容値Va =0Vとして(4)式に代入すると、C1 =C
2 となる。 又、実施例2の各種数値を使用し、許容
値Va =1.7V(この値は実施例2において生じたE
1=2.5VとE01=0.8Vとの差である。)、C
1 =470μF、C2 =47μFとしても、上記(4)
式は成立する。
【0030】従って、上記のように両グランド線E0
1,E1の電圧変動による両グランド線E01,E1間
電位差の許容値Va の範囲内とする場合、(4)式によ
ってコンデンサC1 ,C2 間の大小関係を簡単に設定す
ることができる。
【0031】この明細書中に記載された事項から特許請
求の範囲に記載された請求項以外に把握される技術的思
想についてその効果とともに記載する。 (a)請求項1において、パワー系グランド線とシグナ
ル系グランド線間にはパワー系グランド線側の電圧変動
に起因してパワー系グランド線からシグナル系グランド
線からの電流の流れを阻止するダイオードが接続されて
いるエンジン電子制御装置のグランド変動防止装置。上
記構成により、パワー系グランド線側の電圧変動が生じ
た場合、前記電圧変動に起因するパワー系グランド線か
らシグナル系グランド線への電流が流れるのがダイオー
ドにより阻止できる。この結果、パワー系グランド線側
の電圧変動が生じてもシグナル系グランド線に接続され
ている回路の悪影響が防止できる。
【0032】(b)パワー系グランド線及びシグナル系
グランド線とを含み、同パワー系グランド線及びシグナ
ル系グランド線が電源に対してそれぞれコンデンサC1
,C2 を介して接続されているエンジン電子制御装置
において、前記両コンデンサの容量を下式を満足するよ
うにしたことを特徴とするエンジン電子制御装置のグラ
ンド変動防止装置。
【0033】 C1 ≧1/(Va /α+(1/C2 )1/2 2 なお、Va は両グランド線の電圧変動により生ずる両グ
ランド線間の電位差の許容値、αはα= (L)/Rで
あり、Lはグランド線と大地間のインダクタンス、Rは
グランド線と大地間の抵抗である。
【0034】上記の構成により、両グランド線の電圧変
動による両グランド線間電位差の許容値Va の範囲内と
する場合、上式によってコンデンサC1 ,C2 間の大小
関係を簡単に設定することができる。
【0035】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
よれば、両コンデンサの容量をC1 =C2 とすることに
より、共振周波数、及び電圧変動値が互いに一致するた
め、パワー系グランド線E01のとシグナル系グランド
線E1との電位差が発生しない。又、両コンデンサの容
量をC1 >C2 とすることにより、従来のC1 <C2 の
場合と比較して、共振周波数の差は小さく、電圧変動値
の差が遥かに小さくなるため、従来に比較してパワー系
グランド線E01のとシグナル系グランド線E1との電
位差は小さくすることができる。この結果、電圧変動に
よるECUの回路の悪影響を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ECUの電気回路図。
【図2】同じく等価回路図。
【図3】電源電圧の変動を示す波形図。
【図4】(a)は従来例における電源電圧変動と各グラ
ンド線における電圧変動を示す波形図、(b)はC1 =
C2 の場合の電源電圧変動と各グランド線における電圧
変動を示す波形図、(c)はC1 >C2 の場合の電源電
圧変動と各グランド線における電圧変動を示す波形図。
【図5】(a)は従来例における各グランド線における
共振周波数を示す特性図、(b)はC1 =C2 の場合の
各グランド線における共振周波数を示す特性図、(c)
はC1 >C2 の場合の各グランド線における共振周波数
を示す特性図。
【符号の説明】
1…ECU、2…三端子レギュレータ、3…ワイヤハー
ネス、4…エンジン本体、B…バッテリ(電源)、ZD
…ツェナーダイオード、E1…シグナル系グランド線、
E01…パワー系グランド線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パワー系グランド線及びシグナル系グラ
    ンド線とを含み、同パワー系グランド線及びシグナル系
    グランド線が電源に対してそれぞれコンデンサC1 ,C
    2 を介して接続されているエンジン電子制御装置におい
    て、 前記両コンデンサの容量をC1 =C2 又はC1 >C2 と
    したことを特徴とするエンジン電子制御装置のグランド
    変動防止装置。
JP33946095A 1995-12-26 1995-12-26 エンジン電子制御装置のグランド変動防止装置 Pending JPH09177597A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33946095A JPH09177597A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 エンジン電子制御装置のグランド変動防止装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33946095A JPH09177597A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 エンジン電子制御装置のグランド変動防止装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09177597A true JPH09177597A (ja) 1997-07-08

Family

ID=18327684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33946095A Pending JPH09177597A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 エンジン電子制御装置のグランド変動防止装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09177597A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004022668A (ja) * 2002-06-13 2004-01-22 Kubota Corp 作業機の電子回路構造
JP2015023178A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 Kybエンジニアリングアンドサービス株式会社 ソレノイド制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004022668A (ja) * 2002-06-13 2004-01-22 Kubota Corp 作業機の電子回路構造
JP2015023178A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 Kybエンジニアリングアンドサービス株式会社 ソレノイド制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7642761B2 (en) Power supply circuit
US6094036A (en) Electrical power supply with low-loss inrush current limiter and step-up converter circuit
JPS583542A (ja) 電気配線システム
EP1602997B1 (en) Voltage regulator with signal generator having high output impedance
CN102700484A (zh) 汽车电子控制系统中的供电单元及汽车电子控制单元
EP1717550B1 (en) Angular velocity sensor and automobile using the same
US20030094882A1 (en) Piezoelectric actuator device
JPH09177597A (ja) エンジン電子制御装置のグランド変動防止装置
WO1997008823A2 (en) Circuit arrangement provided with a voltage - current converter
US5361013A (en) Device comprising a piezoelectric transducer
US4403279A (en) Vehicular plural voltage system
US4408269A (en) Balanced power supply with polarized capacitors
US20060197515A1 (en) Pulse width modulation power regulator and power supply system thereof
DE10332578B4 (de) Schutzschaltung und ein Verfahren zum Betreiben der Schutzschaltung, insbesondere für einen Überspannungsschutz einer elektronischen Steuerung für ein Kraftfahrzeug
WO2006063878A2 (de) Steuergerät zur ansteuerung von personenschutzmitteln
US7019500B2 (en) Pulse width modulation power regulator and power supply system thereof
JPH0697858B2 (ja) 超音波モーターの駆動回路
JPH0875811A (ja) 断線検知回路
JPS60106338A (ja) 車両充電発電機用制御装置
JPS61229638A (ja) 車両用電子制御装置
JPH10155271A (ja) 昇圧回路
JPS6412181B2 (ja)
SU1096623A1 (ru) Импульсный стабилизатор напр жени
CN115136478A (zh) 电源用半导体集成电路及电源系统
JPH04101509A (ja) 近接スイッチ