JP4038865B2

JP4038865B2 - VEHICLE CONTROL DEVICE AND EMISSION NOISE REDUCTION METHOD FOR VEHICLE CONTROL DEVICE

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Publication number: JP4038865B2
Application number: JP04530098A
Authority: JP
Inventors: 秀樹石原; 良市山本; 良太中村; 謙二木下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JPH11241646A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される車両用制御装置に関し、特に、その車両用制御装置から放射される放射ノイズを低減するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図２に示すように、車両に搭載される車両用制御装置１は、車両内に配設されたワイヤハーネス（電線の束）３を介して、センサやスイッチ等の各種入力器機と、電磁弁やモータ等の各種アクチュエータとに接続されるが、そのワイヤハーネス３からは、車両用制御装置１の内部で発生したノイズが放射される。
【０００３】
そして、このワイヤハーネス３からの放射ノイズは、図２における一点鎖線の矢印で示すように、車両に取り付けられたラジオ５のアンテナ７や、ラジオ５の本体等に伝達されて、ラジオ５の雑音障害となる。これが、一般的に言われるラジオノイズである。
【０００４】
そこで、従来の車両用制御装置１では、ラジオノイズを低減するための対策（ラジオノイズ対策）として、ワイヤハーネス３と接続されるコネクタの各端子の近傍に、コンデンサ等のノイズ吸収用部品を設けるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のラジオノイズ対策では、大きな部品実装面積を必要とし、また、コストアップを招いてしまう。そして、この問題は、車両用制御装置の入出力数（コネクタの端子数）が多いほど顕著になる。
【０００６】
このため、ラジオノイズ対策の理想としては、車両用制御装置から放射される放射ノイズを、特別なノイズ吸収用部品を追加することなく低減することであるが、それを実現可能な方法は考えられていなかった。
ここで、本発明者は、車両用制御装置からノイズが放射されるメカニズムについて検討した。以下、その検討結果について具体例を挙げて説明する。
【０００７】
まず図３は、車両用制御装置１の一般的な回路構成を表す概略回路図であり、図４は、図３の回路構成を実現するプリント配線基板９の一般的な配線パターン及び部品配置を表す模式図である。尚、ここでは、車両用制御装置１が車両のエンジンを制御するものであるとして説明する。また、図３及び図４に例示する車両用制御装置１は、入力信号の数が２つであり、出力信号の数が３つであるが、これに限るものではない。
【０００８】
図３に示すように、車両用制御装置１は、ワイヤハーネス３及び当該制御装置１に設けられたコネクタ１１を介して、回転センサやスロットルセンサ等の様々なセンサＳ1 ，Ｓ2 と、インジェクタやイグナイタ等の様々なアクチュエータＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 とに接続される。
【０００９】
そして、車両用制御装置１は、制御対象（この例ではエンジン）を制御するための制御動作を行うマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）やカスタムＩＣ等の制御用ＩＣ１３と、上記各センサＳ1 ，Ｓ2 からの信号を制御用ＩＣ１３の入力端子ｉ1 ，ｉ2 に夫々に入力させる入力保護用抵抗器１５，１７と、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 ，ｏ2 ，ｏ3 から夫々出力される制御信号に応じて、上記各アクチュエータＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 に駆動信号（この例では駆動電流）を供給する駆動素子としての出力トランジスタ（この例ではＮＰＮトランジスタ）１９，２１，２３と、出力トランジスタ１９，２１のベース端子と制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 ，ｏ2 との間に夫々接続されたベース電流制限用抵抗器２５，２７とを備えている。
【００１０】
尚、センサＳ1 ，Ｓ2 からの信号は、一般には、抵抗器やコンデンサ等からなる入力回路を介して、制御用ＩＣ１３の入力端子ｉ1 ，ｉ2 に夫々に入力されるが、図３では、その入力回路を構成する入力保護用抵抗器１５，１７のみ図示している。
【００１１】
そして更に、車両用制御装置１は、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ3 にベース端子が接続され、所定の電源電圧ＶCC（例えば５Ｖ）にエミッタ端子が接続されたＰＮＰ型の抵抗内蔵トランジスタ２９と、この抵抗内蔵トランジスタ２９のコレクタ端子と出力トランジスタ２３のベース端子との間に接続されたベース電流制限用抵抗器３１と、出力トランジスタ１９，２１，２３のベース端子と接地電位（＝０Ｖ）との間に夫々接続された誤動作防止用抵抗器３３，３５，３７とを備えている。
【００１２】
尚、抵抗内蔵トランジスタ２９は、ＰＮＰトランジスタ２９ａと、そのＰＮＰトランジスタ２９ａのベースと当該抵抗内蔵トランジスタ２９のベース端子との間に直列に設けられたベース電流制限用抵抗２９ｂと、ＰＮＰトランジスタ２９ａのベースと当該抵抗内蔵トランジスタ２９のエミッタ端子（即ち、ＰＮＰトランジスタ２９ａのエミッタ）との間に設けられたバイアス抵抗２９ｃとから構成されている。
【００１３】
次に、図４に示す如く、図３の車両用制御装置１を構成するプリント配線基板９には、上記コネクタ１１と、制御用ＩＣ１３と、出力トランジスタ１９，２１，２３と、抵抗器１５，１７，２５，２７，３１〜３７と、抵抗内蔵トランジスタ２９とが実装される。尚、図４では、誤動作防止用抵抗器３３，３５，３７及びそれに関する配線パターンは、図示を省略している。
【００１４】
そして更に、プリント配線基板９には、図３の回路構成を実現するために、センサＳ1 と入力保護用抵抗器１５の一端とを接続する配線パターンＰ1 と、入力保護用抵抗器１５の他端と制御用ＩＣ１３の入力端子ｉ1 とを接続する配線パターンＰ2 と、センサＳ2 と入力保護用抵抗器１７の一端とを接続する配線パターンＰ3 と、入力保護用抵抗器１７の他端と制御用ＩＣ１３の入力端子ｉ2 とを接続する配線パターンＰ4 と、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 とベース電流制限用抵抗器２５の一端とを接続する配線パターンＰ5 と、ベース電流制限用抵抗器２５の他端と出力トランジスタ１９のベース端子とを接続する配線パターンＰ6 と、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ2 とベース電流制限用抵抗器２７の一端とを接続する配線パターンＰ7 と、ベース電流制限用抵抗器２７の他端と出力トランジスタ２１のベース端子とを接続する配線パターンＰ8 と、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ3 と抵抗内蔵トランジスタ２９のベース端子（ベース電流制限用抵抗２９ｂの一端）とを接続する配線パターンＰ9 と、抵抗内蔵トランジスタ２９のコレクタ端子とベース電流制限用抵抗器３１の一端とを接続する配線パターンＰ10と、ベース電流制限用抵抗器３１の他端と出力トランジスタ２３のベース端子とを接続する配線パターンＰ11と、出力トランジスタ１９，２１，２３のコレクタ端子とアクチュエータＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 とを夫々接続する配線パターンＰ12，Ｐ13，Ｐ14とが形成されている。
【００１５】
尚、図４では、出力トランジスタ１９，２１，２３のエミッタ端子を接地電位に接続するための配線パターンと、抵抗内蔵トランジスタ２９のエミッタ端子を電源電圧ＶCCに接続するための配線パターンは、図示を省略している。
以上のような車両用制御装置１では、センサＳ1 ，Ｓ2 からの信号が、配線パターンＰ1 ，Ｐ2 と配線パターンＰ3 ，Ｐ4 との各々により、制御用ＩＣ１３の入力端子ｉ1 ，ｉ2 に伝達される。そして、制御用ＩＣ１３は、入力端子ｉ1 ，ｉ2 に入力される入力信号（即ち、センサＳ1 ，Ｓ2 からの信号）に応じて、アクチュエータＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 を駆動制御するための制御信号を、出力端子ｏ1 ，ｏ2 ，ｏ3 から夫々出力する。
【００１６】
すると、出力端子ｏ1 からの制御信号は、配線パターンＰ5 ，Ｐ6 により、抵抗器２５を介して出力トランジスタ１９のベース端子に伝達される。このため、出力トランジスタ１９は、上記出力端子ｏ1 からの制御信号に応じて駆動電流を発生し、その駆動電流が、配線パターンＰ12を介してアクチュエータＡ1 に伝達供給されることとなる。具体的に説明すると、アクチュエータＡ1 には、配線パターンＰ12と出力トランジスタ１９のコレクタ−エミッタ間を介して、駆動電流が流れる。
【００１７】
同様に、出力端子ｏ2 からの制御信号は、配線パターンＰ7 ，Ｐ8 により、抵抗器２７を介して出力トランジスタ２１のベース端子に伝達される。このため、出力トランジスタ２１は、上記出力端子ｏ2 からの制御信号に応じて駆動電流を発生し、その駆動電流が、配線パターンＰ13を介してアクチュエータＡ2 に伝達供給されることとなる。
【００１８】
また、出力端子ｏ3 からの制御信号は、配線パターンＰ9 により、抵抗内蔵トランジスタ２９内の抵抗２９ｂを介して、同じく抵抗内蔵トランジスタ２９内のＰＮＰトランジスタ２９ａのベースに伝達され、そのＰＮＰトランジスタ２９ａにより電流供給能力が高められる。そして、その電流供給能力が高められた制御信号（即ち、ＰＮＰトランジスタ２９ａのコレクタから出力される信号）は、配線パターンＰ10 ，Ｐ11により、抵抗器３１を介して出力トランジスタ２３のベース端子に伝達される。このため、出力トランジスタ２３は、上記出力端子ｏ3 からの制御信号に応じて駆動電流を発生し、その駆動電流が、配線パターンＰ14を介してアクチュエータＡ3 に伝達供給されることとなる。
【００１９】
ここで、図４に示す如く、一般に、出力トランジスタ１９，２１，２３は、バッテリ電圧ＶB （通常１２Ｖ）を電力源として、アクチュエータＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 へ大きな電流を供給するため、コネクタ１１の近くに配置される。また、各出力トランジスタ１９，２１，２３と共に出力回路を形成するベース電流制限用抵抗器２５，２７，３１及び抵抗内蔵トランジスタ２９の各々は、特にコネクタ１１の近くに配置する必要はないが、通常は出力回路を一箇所にまとめるために、各自に対応する出力トランジスタ１９，２１，２３の近くに配置されていた。
【００２０】
ところが、図４に示すように、ベース電流制限用抵抗器２５，２７と抵抗内蔵トランジスタ２９を出力トランジスタ１９，２１，２３の近傍に配置すると、制御用ＩＣ１３の各出力端子ｏ1 ，ｏ2 ，ｏ3 と、ベース電流制限用抵抗器２５，２７及び抵抗内蔵トランジスタ２９の各々とを結ぶ配線パターンＰ5 ，Ｐ7 ，Ｐ9 が長くなり、車両用制御装置１の内部で発生するノイズ電圧が大きくなってしまう。
【００２１】
つまり、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 ，ｏ2 ，ｏ3 から出力される制御信号は、ハイレベルからロウレベル、或いは、ロウレベルからハイレベルといった具合いに、急峻にレベル変化するが、その制御信号のレベル変化に伴い、上記配線パターンＰ5 ，Ｐ7 ，Ｐ9 から高周波のノイズが発生する。そして、こうしたノイズの電圧（ノイズ電圧）Ｖｎは、下記の式１によって表される。尚、式１において、「Ｌ」は、配線パターンの自己インダクタンスであり、「ｄｉ／ｄｔ」は、配線パターンにおける単位時間当りの電流変化量である。
【００２２】
【数１】
Ｖｎ＝Ｌ×ｄｉ／ｄｔ …式１
また、配線パターンの自己インダクタンスＬと、配線パターンの幅ａ及び長さｌとの関係を示す図５から分かるように、式１における自己インダクタンスＬは、配線パターンの長さｌが長いほど、また、配線パターンの幅ａが小さいほど、大きくなる。
【００２３】
よって、上記配線パターンＰ5 ，Ｐ7 ，Ｐ9 が長くなると、その自己インダクタンスＬが大きくなり、上記配線パターンＰ5 ，Ｐ7 ，Ｐ9 で発生するノイズ電圧Ｖｎが大きくなるのである。
そして、このような配線パターンＰ5 ，Ｐ7 ，Ｐ9 で発生した大きなノイズは、その配線パターンＰ5 ，Ｐ7 ，Ｐ9 に隣接する隣接配線パターンや、上記配線パターンＰ5 ，Ｐ7 ，Ｐ9 と立体的に交差するクロス配線パターンに誘導される。
【００２４】
例えば、図４において、配線パターンＰ5 に着目すると、その配線パターンＰ5 で発生したノイズは、当該配線パターンＰ5 に隣接する配線パターンＰ7 ，Ｐ8 ，Ｐ13に誘導されると共に、プリント配線基板９の裏面で配線パターンＰ5 と立体的に交差する配線パターンＰ2 （延いては、配線パターンＰ1 ）に誘導される。尚、図４における一点鎖線は、配線パターンＰ2 のうちでプリント配線基板４３の裏面に形成された部分を示している。
【００２５】
従って、車両用制御装置１からノイズが放射される主な原因は、制御用ＩＣ１３の出力端子から出る高周波ノイズが、その出力端子に直接接続された長い配線パターンで大きくなり、更に他の配線パターンへ次々と伝達して、最終的に、コネクタ１１を通りワイヤハーネス３から外部に放射されることにあると言える。
【００２６】
そして、プリント配線基板９上の複数の配線パターンにノイズが伝達してしまうと、もはや、そのノイズを抑制することができないため、従来の車両用制御装置１では、図８に示すように、コネクタ１１の各端子の近傍に、コンデンサ等のノイズ吸収用部品３９を夫々余分に設ける必要があったのである。
【００２７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車両用制御装置から放射される放射ノイズを、簡単な構成で低減することを目的としている。
【００２８】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の電子制御装置は、入力端子に入力される入力信号に応じて、車両に設けられたアクチュエータを駆動制御するための制御信号を、出力端子から出力する制御用ＩＣと、該制御用ＩＣから出力される制御信号が抵抗素子を介して伝達され、その制御信号に応じて、前記アクチュエータを駆動するための駆動信号を発生する駆動素子と、前記制御用ＩＣ，前記駆動素子，及び前記抵抗素子が実装されるプリント配線基板とを備えている。
【００２９】
そして、プリント配線基板には、前記入力信号を制御用ＩＣの入力端子に伝達するための配線パターンと、制御用ＩＣから出力される制御信号を前記抵抗素子を介して前記駆動素子に伝達するための配線パターン（以下、制御信号用配線パターンともいう）と、前記駆動素子によって発生される駆動信号を前記アクチュエータに伝達するための配線パターンとが形成されているが、特に、前記抵抗素子は、プリント配線基板上にて制御用ＩＣの出力端子の近傍に実装されている。
【００３０】
つまり、前記抵抗素子を、プリント配線基板上にて制御用ＩＣの出力端子の近傍に実装することにより、制御信号用配線パターンのうち、制御用ＩＣの出力端子から抵抗素子までの配線パターンを短くするようにしている。
【００３１】
すると、制御用ＩＣの出力端子から出る高周波ノイズが、その出力端子の直近で抵抗素子により減衰させられるため、その抵抗素子よりも先の配線パターン（つまり、制御信号用配線パターンのうち、抵抗素子から駆動素子へ至る配線パターン）には、大きなノイズが伝達されなくなる。即ち、式１における「ｄｉ／ｄｔ」が抵抗素子によって減少するため、仮に制御信号用配線パターンの全長が同じであっても、その制御信号用配線パターンで発生するノイズ電圧Ｖｎが小さくなる。
【００３２】
そして、このため、制御信号用配線パターンに隣接する隣接配線パターンや、制御信号用配線パターンと立体的に交差するクロス配線パターンに誘導される誘導ノイズの電圧（誘導ノイズ電圧）も小さくなる。つまり、誘導ノイズ電圧Ｖｍは、下記の式２によって表されるため、「ｄｉ／ｄｔ」が減少すれば、誘導ノイズ電圧Ｖｍも減少するのである。尚、式２において、「Ｍ」は、配線パターンの相互インダクタンスである。
【００３３】
【数２】
Ｖｍ＝Ｍ×ｄｉ／ｄｔ …式２
このように、制御用ＩＣの出力端子から出るノイズを、その出力端子の直近で減衰させて、制御信号用配線パターンから他の配線パターンへのノイズ誘導を抑制することができ、その結果、車両用制御装置から外部へ放射される放射ノイズを、簡単な構成で低減できる。
【００３４】
ここで特に、前記抵抗素子は、請求項１の車両用制御装置及び請求項３の放射ノイズ低減方法のように、制御用ＩＣから出力される制御信号を当該抵抗素子を介して駆動素子に伝達するための配線パターン（つまり、経路中に当該抵抗素子が実装される制御信号用配線パターン）が、プリント配線基板に形成された他の配線パターンと立体的に交差する位置よりも、制御用ＩＣの出力端子側に実装すれば、制御信号用配線パターンと立体的に交差する他の配線パターンへのノイズ誘導を確実に抑制して、車両用制御装置から外部へ放射される放射ノイズを低減することができる。
【００３５】
つまり、クロスパターン（互いに交差する配線パターン）の相互インダクタンスＭと、クロス部（配線パターンが交差する部分）の幅ａ，長さｌ，及び間隔Ｐとの関係を示す図６から分かるように、クロス部の長さｌが長く、また、クロス部の幅ａが大きいほど（Ｐ／ａが小さいほど）、相互インダクタンスＭは大きくなり、それに応じてクロスパターン間での誘導ノイズ電圧Ｖｍも大きくなるが（式２参照）、抵抗素子を、制御信号用配線パターンが他の配線パターンと交差する位置よりも制御用ＩＣ側に実装すれば、他の配線パターンへのノイズ誘導を効果的に抑制して、車両用制御装置からの放射ノイズを確実に低減できるのである。
【００３６】
また、前記抵抗素子は、請求項２の車両用制御装置及び請求項４の放射ノイズ低減方法のように、制御用ＩＣから出力される制御信号を当該抵抗素子を介して駆動素子に伝達するための配線パターン（つまり、経路中に当該抵抗素子が実装される制御信号用配線パターン）が、プリント配線基板に形成された他の配線パターンに最も接近する位置よりも、制御用ＩＣの出力端子側に実装すれば、制御信号用配線パターンに隣接する他の配線パターンへのノイズ誘導を確実に抑制して、車両用制御装置から外部へ放射される放射ノイズを低減することができる。
【００３７】
つまり、隣接パターン（互いに隣接する配線パターン）の相互インダクタンスＭと、隣接パターンの幅ａ，長さｌ，及び間隔Ｅとの関係を示す図７から分かるように、隣接パターンの長さｌが長く、また、間隔Ｅが小さいほど（Ｅ／ａが小さいほど）、相互インダクタンスＭは大きくなり、それに応じて、隣接パターン間での誘導ノイズ電圧Ｖｍも大きくなるが（式２参照）、抵抗素子を、制御信号用配線パターンが他の配線パターンに最も接近する位置よりも制御用ＩＣ側に実装すれば、他の配線パターンへのノイズ誘導を効果的に抑制して、車両用制御装置からの放射ノイズを確実に低減できるのである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態の車両用制御装置について、図１を用いて説明する。
尚、本実施形態の車両用制御装置４１は、車両のエンジンを制御するものであり、図３に示した車両用制御装置１と全く同じ回路構成を有している。そして、図１は、本実施形態の車両用制御装置４１を構成するプリント配線基板４３の配線パターン及び部品配置を表す模式図であるが、この図１において、図３及び図４に示した部材と同じものについては、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。また、図１では、図４の場合と同様に、誤動作防止用抵抗器３３，３５，３７及びそれに関する配線パターンと、出力トランジスタ１９，２１，２３のエミッタ端子を接地電位に接続するための配線パターンと、抵抗内蔵トランジスタ２９のエミッタ端子を電源電圧ＶCCに接続するための配線パターンについては、図示を省略している。
【００３９】
図１に示すように、本実施形態の車両用制御装置４１を構成するプリント配線基板４３は、図４に示したプリント配線基板９と比較して、以下の▲１▼〜▲３▼の点が異なっている。
▲１▼：制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 から出力される制御信号を、ベース電流制限用抵抗器２５を介して出力トランジスタ１９のベース端子に伝達するための配線パターンＰ5 ，Ｐ6 上において、ベース電流制限用抵抗器２５は、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 の近傍に実装されている。
【００４０】
このため、図４のプリント配線基板９と比較して、制御信号用配線パターンとしての配線パターンＰ5 ，Ｐ6 のうち、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 からベース電流制限用抵抗器２５までの配線パターンＰ5 が短くなっている。
具体的に説明すると、ベース電流制限用抵抗器２５は、配線パターンＰ5 ，Ｐ6 が他の配線パターン（この場合は、Ｐ2 ）と立体的に交差する位置よりも、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 側に実装されている。尚、図１における一点鎖線は、図４の場合と同様に、配線パターンＰ2 のうちでプリント配線基板４３の裏面に形成された部分を示している。そして更に、ベース電流制限用抵抗器２５は、配線パターンＰ5 ，Ｐ6 が他の配線パターン（この場合は、Ｐ8 ）に最も接近する位置よりも、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 側に実装されている。
【００４１】
よって、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 から出る高周波ノイズが、その出力端子ｏ1 の直近でベース電流制限用抵抗器２５により減衰させられるため、その抵抗器２５よりも先の配線パターンＰ6 には、大きなノイズが伝達されなくなる。そして、上記配線パターンＰ6 に隣接する配線パターンＰ8 ，Ｐ13や、上記配線パターンＰ6 と交差する配線パターンＰ2 に夫々誘導される誘導ノイズも小さくなる。
【００４２】
▲２▼：制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ2 から出力される制御信号を、ベース電流制限用抵抗器２７を介して出力トランジスタ２１のベース端子に伝達するための配線パターンＰ7 ，Ｐ8 上において、ベース電流制限用抵抗器２７は、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ2 の近傍に実装されている。
【００４３】
このため、図４のプリント配線基板９と比較して、制御信号用配線パターンとしての配線パターンＰ7 ，Ｐ8 のうち、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ2 からベース電流制限用抵抗器２７までの配線パターンＰ7 が短くなっている。
具体的に説明すると、ベース電流制限用抵抗器２７は、配線パターンＰ7 ，Ｐ8 が他の配線パターン（この場合は、Ｐ2 ）と立体的に交差する位置よりも、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ2 側に実装されている。そして更に、ベース電流制限用抵抗器２７は、配線パターンＰ7 ，Ｐ8 が他の配線パターン（この場合は、Ｐ6 ）に最も接近する位置よりも、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ2 側に実装されている。
【００４４】
よって、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ2 から出る高周波ノイズが、その出力端子ｏ2 の直近でベース電流制限用抵抗器２７により減衰させられるため、その抵抗器２７よりも先の配線パターンＰ8 には、大きなノイズが伝達されなくなる。そして、上記配線パターンＰ8 に隣接する配線パターンＰ6 や、上記配線パターンＰ8 と交差する配線パターンＰ2 に夫々誘導される誘導ノイズも小さくなる。
【００４５】
▲３▼：制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ3 から出力される制御信号を、抵抗内蔵トランジスタ２９内のベース電流制限用抵抗２９ｂを介して出力トランジスタ２３のベース端子に伝達するための配線パターンＰ9 ，Ｐ10上において、抵抗内蔵トランジスタ２９は、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ3 の近傍に実装されている。
【００４６】
このため、図４のプリント配線基板９と比較して、制御信号用配線パターンとしての配線パターンＰ9 ，Ｐ10のうち、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ3 から抵抗内蔵トランジスタ２９内のベース電流制限用抵抗２９ｂまでの配線パターンＰ9 が短くなっている。
【００４７】
具体的に説明すると、抵抗内蔵トランジスタ２９は、配線パターンＰ9 ，Ｐ10が他の配線パターン（この場合は、Ｐ4 ）に最も接近する位置よりも、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ3 側に実装されている。
よって、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ3 から出る高周波ノイズが、その出力端子ｏ3 の直近で抵抗内蔵トランジスタ２９内のベース電流制限用抵抗２９ｂにより減衰させられるため、その抵抗内蔵トランジスタ２９よりも先の配線パターンＰ10には、大きなノイズが伝達されなくなる。そして、上記配線パターンＰ10に隣接する他の配線パターンＰ3 ，Ｐ4 に誘導される誘導ノイズも小さくなる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の車両用制御装置４１によれば、制御用ＩＣ１３の出力端子ｏ1 ，ｏ2 ，ｏ3 から出るノイズを、その出力端子ｏ1 ，ｏ2 ，ｏ3 の直近で減衰させて、制御信号用配線パターンから他の配線パターンへのノイズ誘導を抑制することができ、その結果、当該車両用制御装置４１からワイヤハーネス３を介して外部へ放射される放射ノイズを、コンデンサ等のノイズ吸収用部品を追加することなく低減することができる。また、放射ノイズを低減させるべきレベルによっては、コンデンサ等のノイズ吸収用部品を併用することも有り得るが、そのような場合でも、本実施形態の方法を採れば、ノイズ吸収用部品の数を少なくすることができ、簡単な構成で大きなノイズ低減効果を得ることができる。
【００４９】
尚、本実施形態では、ベース電流制限用抵抗器２５，２７と、抵抗内蔵トランジスタ２９内のベース電流制限用抵抗２９ｂが、抵抗素子に相当している。
一方、本発明者は、入力信号の数が５つで、出力信号の数が４つで、電源供給ラインの数が１つである車両用制御装置について、図４に示したような一般的な考え方に基づき設計したプリント配線基板（対策前のプリント配線基板）を用いた場合と、図１に示した本実施形態の手法を適用したプリント配線基板（対策後のプリント配線基板）を用いた場合とで、コネクタの各端子から出る９６ＭＨｚのノイズのレベルがどの様に違うかを実験により確認してみた。
【００５０】
そして、表１に示すように、対策後のプリント配線基板を用いた場合には、対策前のプリント配線基板を用いた場合と比較して、ノイズのレベルが、平均で約１１［ｄＢｍ］、最高で約２１［ｄＢｍ］減少することを確認できた。
【００５１】
【表１】

【００５２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態の車両用制御装置４１は、エンジンを制御するものであったが、本発明は、トランスミッションやブレーキ装置の油圧系統等、エンジン以外の制御対象を制御する車両用制御装置に対しても、全く同様に適用することができる。
【００５３】
また、上記実施形態では、駆動素子としての出力トランジスタ１９，２１，２３が、ＮＰＮトランジスタであったが、駆動素子としては、ＰＮＰトランジスタやＭＯＳトランジスタ等、他の素子を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の車両用制御装置を構成するプリント配線基板の配線パターン及び部品配置を表す模式図である。
【図２】車両用制御装置によるラジオノイズを説明する説明図である。
【図３】車両用制御装置の一般的な回路構成を表す概略回路図である。
【図４】図３の回路構成を実現するプリント配線基板の一般的な配線パターン及び部品配置を表す模式図である。
【図５】配線パターンの自己インダクタンスＬと配線パターンの幅ａ及び長さｌとの関係を示すグラフである。
【図６】クロスパターンの相互インダクタンスＭとクロス部の幅ａ，長さｌ，及び間隔Ｐとの関係を示すグラフである。
【図７】隣接パターンの相互インダクタンスＭと隣接パターンの幅ａ，長さｌ，及び間隔Ｅとの関係を示すグラフである。
【図８】従来のラジオノイズ対策を説明する説明図である。
【符号の説明】
１，４１…車両用制御装置３…ワイヤハーネス５…ラジオ
７…アンテナＡ1 〜Ａ3 …アクチュエータＳ1 ，Ｓ2 …センサ
９，４３…プリント配線基板１１…コネクタ１３…制御用ＩＣ
ｉ1 ，ｉ2 …入力端子ｏ1 〜ｏ3 …出力端子
１５，１７…入力保護用抵抗器１９，２１，２３…出力トランジスタ
２５，２７，３１…ベース電流制限用抵抗器２９…抵抗内蔵トランジスタ
２９ａ…ＰＮＰトランジスタ２９ｂ…ベース電流制限用抵抗
２９ｃ…バイアス抵抗３３，３５，３７…誤動作防止用抵抗器
Ｐ1 〜Ｐ14…配線パターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device mounted on a vehicle, and more particularly to a technique for reducing radiation noise radiated from the vehicle control device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 2, a vehicle control device 1 mounted on a vehicle includes various input devices such as sensors and switches via a wire harness (a bundle of electric wires) 3 disposed in the vehicle. The wire harness 3 radiates noise generated inside the vehicle control device 1, although connected to various actuators such as electromagnetic valves and motors.
[0003]
The radiated noise from the wire harness 3 is transmitted to the antenna 7 of the radio 5 attached to the vehicle, the main body of the radio 5 or the like as indicated by the one-dot chain line arrow in FIG. It becomes an obstacle. This is radio noise generally called.
[0004]
Therefore, in the conventional vehicle control apparatus 1, as a measure for reducing radio noise (radio noise measure), a noise absorbing component such as a capacitor is provided in the vicinity of each terminal of the connector connected to the wire harness 3. It was like that.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional radio noise countermeasures require a large component mounting area and increase the cost. This problem becomes more prominent as the number of inputs / outputs (number of connector terminals) of the vehicle control device increases.
[0006]
Therefore, the ideal radio noise countermeasure is to reduce the radiated noise radiated from the vehicle control device without adding a special noise absorbing component. It wasn't.
Here, this inventor examined the mechanism by which noise is radiated | emitted from the control apparatus for vehicles. Hereinafter, the examination result will be described with a specific example.
[0007]
First, FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing a general circuit configuration of the vehicle control device 1, and FIG. 4 shows a general wiring pattern and component arrangement of the printed wiring board 9 realizing the circuit configuration of FIG. It is a schematic diagram to represent. In the following description, it is assumed that the vehicle control device 1 controls the engine of the vehicle. In addition, the vehicle control device 1 illustrated in FIGS. 3 and 4 has two input signals and three output signals, but is not limited thereto.
[0008]
As shown in FIG. 3, the vehicle control device 1 includes various sensors S 1 and S 2 such as a rotation sensor and a throttle sensor, an injector and an igniter via a wire harness 3 and a connector 11 provided in the control device 1. Are connected to various actuators A1, A2, A3.
[0009]
The vehicle control device 1 includes a control IC 13 such as a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) or a custom IC that performs a control operation for controlling an object to be controlled (in this example, an engine), and the sensors S1 and S2. From the

input protection resistors

15 and 17 for inputting the signals from the control IC 13 to the input terminals i1 and i2, respectively, and the control signals output from the output terminals o1, o2 and o3 of the control IC 13, respectively. Output transistors (NPN transistors in this example) 19, 21, 23 as drive elements that supply drive signals (drive current in this example) to the actuators A1, A2, A3, and base terminals of the

output transistors

19, 21 Base current limiting

resistors

25 and 27 connected between output terminals o1 and o2 of the control IC 13 are provided.
[0010]
The signals from the sensors S1 and S2 are generally input to the input terminals i1 and i2 of the control IC 13 via an input circuit made up of resistors, capacitors, etc., but in FIG. Only the

input protection resistors

15 and 17 constituting the circuit are shown.
[0011]
Further, the vehicle control apparatus 1 includes a PNP-type resistor built-in transistor 29 having a base terminal connected to the output terminal o3 of the control IC 13 and an emitter terminal connected to a predetermined power supply voltage VCC (for example, 5V), A base current limiting resistor 31 connected between the collector terminal of the resistor built-in transistor 29 and the base terminal of the output transistor 23, and between the base terminals of the

output transistors

19, 21, 23 and the ground potential (= 0V). Are provided with

malfunction prevention resistors

33, 35, and 37, respectively.
[0012]
The resistor built-in transistor 29 includes a PNP transistor 29a, a base current limiting resistor 29b provided in series between the base of the PNP transistor 29a and the base terminal of the resistor built-in transistor 29, and a base of the PNP transistor 29a. And a bias resistor 29c provided between the resistor built-in transistor 29 (ie, the emitter of the PNP transistor 29a).
[0013]
Next, as shown in FIG. 4, the printed wiring board 9 constituting the vehicle control device 1 of FIG. 3 includes the connector 11, the control IC 13,

output transistors

19, 21, 23,

resistors

15, 17, 25, 27, 31 to 37 and the resistor built-in transistor 29 are mounted. In FIG. 4, the

malfunction preventing resistors

33, 35, and 37 and the wiring patterns related thereto are not shown.
[0014]
Further, on the printed wiring board 9, in order to realize the circuit configuration of FIG. 3, a wiring pattern P1 connecting the sensor S1 and one end of the input protection resistor 15 and the other end of the input protection resistor 15 are provided. And a wiring pattern P2 connecting the input terminal i1 of the control IC 13, a wiring pattern P3 connecting the sensor S2 and one end of the input protection resistor 17, the other end of the input protection resistor 17 and the control IC 13 A wiring pattern P4 for connecting the input terminal i2, a wiring pattern P5 for connecting the output terminal o1 of the control IC 13 and one end of the base current limiting resistor 25, and the other end of the base current limiting resistor 25; A wiring pattern P6 for connecting the base terminal of the output transistor 19, a wiring pattern P7 for connecting the output terminal o2 of the control IC 13 and one end of the base current limiting resistor 27, A wiring pattern P8 for connecting the other end of the current limiting resistor 27 and the base terminal of the output transistor 21, the output terminal o3 of the control IC 13 and the base terminal of the resistor built-in transistor 29 (one end of the base current limiting resistor 29b) , A wiring pattern P10 connecting the collector terminal of the transistor 29 with built-in resistor and one end of the base current limiting resistor 31, the other end of the base current limiting resistor 31, and the output transistor 23. A wiring pattern P11 for connecting the base terminal and wiring patterns P12, P13, P14 for connecting the collector terminals of the

output transistors

19, 21, 23 and the actuators A1, A2, A3 are formed.
[0015]
In FIG. 4, the wiring pattern for connecting the emitter terminals of the

output transistors

19, 21, 23 to the ground potential and the wiring pattern for connecting the emitter terminal of the resistor built-in transistor 29 to the power supply voltage VCC are shown. Omitted.
In the vehicle control apparatus 1 as described above, signals from the sensors S1, S2 are transmitted to the input terminals i1, i2 of the control IC 13 by the wiring patterns P1, P2 and the wiring patterns P3, P4, respectively. Then, the control IC 13 outputs a control signal for driving and controlling the actuators A1, A2, and A3 according to input signals (that is, signals from the sensors S1 and S2) input to the input terminals i1 and i2. Output from terminals o1, o2, and o3, respectively.
[0016]
Then, the control signal from the output terminal o1 is transmitted to the base terminal of the output transistor 19 through the resistor 25 by the wiring patterns P5 and P6. Therefore, the output transistor 19 generates a drive current in accordance with the control signal from the output terminal o1, and the drive current is transmitted and supplied to the actuator A1 via the wiring pattern P12. More specifically, a drive current flows through the actuator A1 via the wiring pattern P12 and the collector-emitter of the output transistor 19.
[0017]
Similarly, the control signal from the output terminal o2 is transmitted to the base terminal of the output transistor 21 through the resistor 27 by the wiring patterns P7 and P8. Therefore, the output transistor 21 generates a drive current in response to the control signal from the output terminal o2, and the drive current is transmitted and supplied to the actuator A2 via the wiring pattern P13.
[0018]
The control signal from the output terminal o3 is transmitted to the base of the PNP transistor 29a in the resistor built-in transistor 29 by the wiring pattern P9 via the resistor 29b in the resistor built-in transistor 29, and the PNP transistor 29a supplies a current. Supply capacity is increased. The control signal whose current supply capability is increased (ie, the signal output from the collector of the PNP transistor 29a) is transmitted to the base terminal of the output transistor 23 via the resistor 31 by the wiring patterns P10 and P11. The Therefore, the output transistor 23 generates a drive current in response to the control signal from the output terminal o3, and the drive current is transmitted and supplied to the actuator A3 via the wiring pattern P14.
[0019]
Here, as shown in FIG. 4, in general, the

output transistors

19, 21, 23 use the battery voltage VB (usually 12V) as a power source to supply a large current to the actuators A1, A2, A3. Placed in. The base current limiting

resistors

25, 27, and 31 and the built-in resistor transistor 29 that form an output circuit together with the

output transistors

19, 21, and 23 do not need to be arranged particularly near the connector 11. Are arranged near the

output transistors

19, 21, 23 corresponding to each other in order to collect the output circuits in one place.
[0020]
However, as shown in FIG. 4, when the base current limiting

resistors

25, 27 and the resistor built-in transistor 29 are arranged in the vicinity of the

output transistors

19, 21, 23, the output terminals o1, o2, o3 of the control IC 13 Further, the wiring patterns P5, P7, P9 connecting the base current limiting

resistors

25, 27 and the resistor built-in transistor 29 become long, and the noise voltage generated inside the vehicle control device 1 becomes large.
[0021]
That is, the control signal output from the output terminals o1, o2, and o3 of the control IC 13 changes steeply from high level to low level or from low level to high level. However, the level of the control signal changes. Accordingly, high-frequency noise is generated from the wiring patterns P5, P7, and P9. The noise voltage (noise voltage) Vn is expressed by the following equation 1. In Equation 1, “L” is a self-inductance of the wiring pattern, and “di / dt” is a current change amount per unit time in the wiring pattern.
[0022]
[Expression 1]
Vn = L × di / dt Equation 1
Further, as can be seen from FIG. 5 showing the relationship between the self-inductance L of the wiring pattern and the width a and the length l of the wiring pattern, the self-inductance L in Equation 1 increases as the length l of the wiring pattern increases. The smaller the wiring pattern width a is, the larger it becomes.
[0023]
Therefore, when the wiring patterns P5, P7, and P9 become longer, the self-inductance L increases, and the noise voltage Vn generated in the wiring patterns P5, P7, and P9 increases.
The large noise generated in the wiring patterns P5, P7, P9 is a cross that crosses three-dimensionally with the adjacent wiring patterns adjacent to the wiring patterns P5, P7, P9 and the wiring patterns P5, P7, P9. Induced to the wiring pattern.
[0024]
For example, in FIG. 4, when attention is paid to the wiring pattern P5, the noise generated in the wiring pattern P5 is guided to the wiring patterns P7, P8, and P13 adjacent to the wiring pattern P5, and on the back surface of the printed wiring board 9. It is guided to a wiring pattern P2 (as a result, wiring pattern P1) that three-dimensionally intersects with the wiring pattern P5. 4 indicates a portion formed on the back surface of the printed wiring board 43 in the wiring pattern P2.
[0025]
Therefore, the main cause of the noise radiated from the vehicle control device 1 is that the high frequency noise coming out from the output terminal of the control IC 13 is increased by a long wiring pattern directly connected to the output terminal, and other wiring patterns. It can be said that it is radiated to the outside through the connector 11 and finally from the wire harness 3.
[0026]
Then, when noise is transmitted to a plurality of wiring patterns on the printed wiring board 9, the noise can no longer be suppressed. Therefore, in the conventional vehicle control device 1, as shown in FIG. Thus, it was necessary to provide an extra noise absorbing component 39 such as a capacitor in the vicinity of each of the 11 terminals.
[0027]
The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to reduce radiation noise radiated from a vehicle control device with a simple configuration.
[0028]
[Means for solving the problems and effects of the invention]
The electronic control device according to claim 1, which has been made to achieve the above object, outputs a control signal for driving and controlling an actuator provided in the vehicle in accordance with an input signal input to the input terminal. A control IC output from the control IC, a control signal output from the control IC is transmitted via a resistance element, and a drive element that generates a drive signal for driving the actuator according to the control signal; And a printed wiring board on which the control IC, the driving element, and the resistance element are mounted.
[0029]
The printed wiring board has a wiring pattern for transmitting the input signal to the input terminal of the control IC and a control signal output from the control IC for transmitting to the drive element via the resistance element. Wiring pattern (hereinafter, also referred to as a control signal wiring pattern) and a wiring pattern for transmitting a drive signal generated by the drive element to the actuator, in particular, the resistance element, It is mounted near the output terminal of the control IC on the printed wiring board.
[0030]
That is ,in front By mounting the resistance element in the vicinity of the output terminal of the control IC on the printed wiring board, the wiring pattern from the output terminal of the control IC to the resistance element is shortened among the control signal wiring patterns. I have to.
[0031]
Then The high frequency noise coming out from the output terminal of the control IC is attenuated by the resistance element in the immediate vicinity of the output terminal, so that the wiring pattern ahead of the resistance element (that is, the control signal wiring pattern is driven from the resistance element) A large noise is not transmitted to the wiring pattern leading to the element. That is, since “di / dt” in Expression 1 is reduced by the resistance element, even if the entire length of the control signal wiring pattern is the same, the noise voltage Vn generated in the control signal wiring pattern is reduced.
[0032]
For this reason, the voltage of the induced noise (induced noise voltage) induced in the adjacent wiring pattern adjacent to the control signal wiring pattern and the cross wiring pattern sterically intersecting with the control signal wiring pattern is also reduced. That is, since the induced noise voltage Vm is expressed by the following Equation 2, if “di / dt” decreases, the induced noise voltage Vm also decreases. In Equation 2, “M” is the mutual inductance of the wiring pattern.
[0033]
[Expression 2]
Vm = M × di / dt Equation 2
in this way , System Noise from the output terminal of the control IC can be attenuated in the immediate vicinity of the output terminal to suppress noise induction from the control signal wiring pattern to other wiring patterns. Radiation noise radiated to can be reduced with a simple configuration.
[0034]
Especially here The resistance element is a claim. 1's Vehicle control device and claim Three A wiring pattern for transmitting the control signal output from the control IC to the drive element via the resistance element as in the radiation noise reduction method (that is, the control signal wiring in which the resistance element is mounted in the path) If the pattern) is mounted on the output terminal side of the control IC from the position where the pattern is three-dimensionally crossed with another wiring pattern formed on the printed wiring board, the other pattern is three-dimensionally crossing the control signal wiring pattern. Noise induction to the wiring pattern can be reliably suppressed, and radiation noise radiated to the outside from the vehicle control device can be reduced.
[0035]
That is, as can be seen from FIG. 6 showing the relationship between the mutual inductance M of the cross pattern (interconnecting wiring patterns) and the width a, the length l, and the interval P of the cross part (intersection where the wiring patterns intersect). The longer the length l of the cross part and the larger the width a of the cross part (the smaller P / a), the larger the mutual inductance M, and the corresponding induced noise voltage Vm between the cross patterns accordingly. However, if the resistance element is mounted on the control IC side from the position where the control signal wiring pattern intersects with another wiring pattern, noise induction to other wiring patterns can be effectively suppressed. Thus, radiation noise from the vehicle control device can be reliably reduced.
[0036]
Further, the resistance element is a claim. 2 Vehicle control device and claim Four A wiring pattern for transmitting the control signal output from the control IC to the drive element via the resistance element as in the radiation noise reduction method (that is, the control signal wiring in which the resistance element is mounted in the path) If the pattern is mounted on the output terminal side of the control IC from the position closest to the other wiring pattern formed on the printed wiring board, noise to other wiring patterns adjacent to the control signal wiring pattern Guidance can be reliably suppressed, and radiation noise radiated to the outside from the vehicle control device can be reduced.
[0037]
That is, as can be seen from FIG. 7 showing the relationship between the mutual inductance M of adjacent patterns (wiring patterns adjacent to each other) and the width a, length l, and interval E of the adjacent patterns, the length l of the adjacent pattern is long. Further, the smaller the interval E (the smaller the E / a), the larger the mutual inductance M, and accordingly, the induced noise voltage Vm between adjacent patterns (see Equation 2) increases. If the control signal wiring pattern is mounted on the control IC side from the position closest to the other wiring pattern, noise induction to other wiring patterns can be effectively suppressed and radiation from the vehicle control device can be achieved. Noise can be reliably reduced.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A vehicle control apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied will be described below with reference to FIG.
The vehicle control device 41 of the present embodiment controls a vehicle engine, and has the same circuit configuration as the vehicle control device 1 shown in FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the wiring pattern and component arrangement of the printed wiring board 43 constituting the vehicle control device 41 of the present embodiment. In FIG. 1, the members shown in FIGS. About the same thing, since the same code | symbol is attached | subjected, detailed description is abbreviate | omitted. Further, in FIG. 1, as in the case of FIG. 4, the

malfunction preventing resistors

33, 35, and 37 and wiring patterns related thereto, and wiring for connecting the emitter terminals of the

output transistors

19, 21, and 23 to the ground potential. Illustration of the pattern and the wiring pattern for connecting the emitter terminal of the resistor built-in transistor 29 to the power supply voltage VCC is omitted.
[0039]
As shown in FIG. 1, the printed wiring board 43 constituting the vehicle control device 41 of the present embodiment has the following points (1) to (3) as compared with the printed wiring board 9 shown in FIG. Are different.
{Circle around (1)} Base current on wiring patterns P5 and P6 for transmitting a control signal output from the output terminal o1 of the control IC 13 to the base terminal of the output transistor 19 via the base current limiting resistor 25 The limiting resistor 25 is mounted in the vicinity of the output terminal o1 of the control IC 13.
[0040]
Therefore, as compared with the printed wiring board 9 of FIG. 4, the wiring pattern P5 from the output terminal o1 of the control IC 13 to the base current limiting resistor 25 out of the wiring patterns P5 and P6 as the control signal wiring pattern. Is shorter.
More specifically, the base current limiting resistor 25 is located closer to the output terminal o1 side of the control IC 13 than the position where the wiring patterns P5 and P6 sterically intersect with other wiring patterns (in this case, P2). Has been implemented. 1 indicates a portion of the wiring pattern P2 formed on the back surface of the printed wiring board 43 as in the case of FIG. Further, the base current limiting resistor 25 is mounted on the output terminal o1 side of the control IC 13 from the position where the wiring patterns P5 and P6 are closest to other wiring patterns (in this case, P8). .
[0041]
Therefore, since the high frequency noise coming out from the output terminal o1 of the control IC 13 is attenuated by the base current limiting resistor 25 in the immediate vicinity of the output terminal o1, the wiring pattern P6 ahead of the resistor 25 has a large size. Noise is not transmitted. Inductive noise induced in the wiring patterns P8 and P13 adjacent to the wiring pattern P6 and the wiring pattern P2 intersecting with the wiring pattern P6 is also reduced.
[0042]
(2): Base current on wiring patterns P7 and P8 for transmitting a control signal output from the output terminal o2 of the control IC 13 to the base terminal of the output transistor 21 via the base current limiting resistor 27 The limiting resistor 27 is mounted in the vicinity of the output terminal o2 of the control IC 13.
[0043]
Therefore, compared with the printed wiring board 9 of FIG. 4, of the wiring patterns P7 and P8 as the control signal wiring pattern, the wiring pattern P7 from the output terminal o2 of the control IC 13 to the base current limiting resistor 27 is shown. Is shorter.
More specifically, the base current limiting resistor 27 is connected to the output terminal o2 side of the control IC 13 from the position where the wiring patterns P7 and P8 sterically intersect with other wiring patterns (in this case, P2). Has been implemented. Further, the base current limiting resistor 27 is mounted on the output terminal o2 side of the control IC 13 from the position where the wiring patterns P7 and P8 are closest to other wiring patterns (in this case, P6). .
[0044]
Therefore, since the high frequency noise coming out from the output terminal o2 of the control IC 13 is attenuated by the base current limiting resistor 27 in the immediate vicinity of the output terminal o2, the wiring pattern P8 ahead of the resistor 27 has a large size. Noise is not transmitted. Inductive noise induced in the wiring pattern P6 adjacent to the wiring pattern P8 and the wiring pattern P2 intersecting with the wiring pattern P8 is also reduced.
[0045]
(3): Wiring patterns P9 and P10 for transmitting the control signal output from the output terminal o3 of the control IC 13 to the base terminal of the output transistor 23 via the base current limiting resistor 29b in the resistor built-in transistor 29. The resistor built-in transistor 29 is mounted in the vicinity of the output terminal o3 of the control IC 13.
[0046]
Therefore, as compared with the printed wiring board 9 of FIG. 4, of the wiring patterns P9 and P10 as the control signal wiring patterns, the base current limiting resistor 29b in the resistor built-in transistor 29 from the output terminal o3 of the control IC 13 is used. The wiring pattern P9 is shortened.
[0047]
More specifically, the transistor 29 with a built-in resistor is mounted on the output terminal o3 side of the control IC 13 from a position where the wiring patterns P9 and P10 are closest to other wiring patterns (in this case, P4). .
Therefore, since the high frequency noise from the output terminal o3 of the control IC 13 is attenuated by the base current limiting resistor 29b in the resistor built-in transistor 29 in the immediate vicinity of the output terminal o3, the wiring ahead of the resistor built-in transistor 29 is provided. Large noise is not transmitted to the pattern P10. And the induced noise induced by the other wiring patterns P3 and P4 adjacent to the wiring pattern P10 is also reduced.
[0048]
As described above, according to the vehicle control device 41 of the present embodiment, the noise coming out from the output terminals o1, o2, and o3 of the control IC 13 is attenuated in the immediate vicinity of the output terminals o1, o2, and o3, and control is performed. Noise induction from the signal wiring pattern to other wiring patterns can be suppressed, and as a result, radiation noise radiated to the outside from the vehicle control device 41 via the wire harness 3 is absorbed by noise such as a capacitor. Can be reduced without adding additional parts. Also, depending on the level at which radiation noise should be reduced, noise absorbing parts such as capacitors may be used in combination, but even in such a case, the number of noise absorbing parts can be reduced by adopting the method of this embodiment. And a large noise reduction effect can be obtained with a simple configuration.
[0049]
In this embodiment, the base current limiting

resistors

25 and 27 and the base current limiting resistor 29b in the resistor built-in transistor 29 correspond to resistance elements.
On the other hand, the present inventor has shown a general control system as shown in FIG. 4 for a vehicle control device having five input signals, four output signals, and one power supply line. When using a printed circuit board designed based on a unique concept (printed circuit board before taking countermeasures) and using a printed circuit board (printed circuit board after taking measures) according to the present embodiment shown in FIG. We confirmed by experiment how the noise level at 96 MHz from each terminal of the connector differs.
[0050]
As shown in Table 1, when the printed wiring board after the countermeasure is used, the noise level is about 11 [dBm] on average compared to the case where the printed wiring board before the countermeasure is used. It was confirmed that the maximum decrease was about 21 [dBm].
[0051]
[Table 1]

[0052]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment.
For example, the vehicle control device 41 of the above embodiment controls the engine, but the present invention is directed to a vehicle control device that controls a control target other than the engine, such as a hydraulic system of a transmission and a brake device. However, the same can be applied.
[0053]
In the above embodiment, the

output transistors

19, 21, and 23 as drive elements are NPN transistors, but other elements such as PNP transistors and MOS transistors may be used as drive elements.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a wiring pattern and component arrangement of a printed wiring board constituting a vehicle control device of an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating radio noise caused by the vehicle control device.
FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing a general circuit configuration of a vehicle control device.
4 is a schematic diagram showing a general wiring pattern and component arrangement of a printed wiring board that realizes the circuit configuration of FIG. 3;
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a self-inductance L of a wiring pattern and a width a and a length l of the wiring pattern.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the mutual inductance M of the cross pattern and the width a, length l, and interval P of the cross portion.
7 is a graph showing the relationship between mutual inductance M of adjacent patterns and width a, length l, and interval E of adjacent patterns. FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a conventional countermeasure against radio noise.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF

SYMBOLS

1,41 ... Control apparatus for vehicles 3 ... Wire harness 5 ... Radio
7 ... Antenna A1-A3 ... Actuator S1, S2 ... Sensor
9, 43 ... Printed wiring board 11 ... Connector 13 ... Control IC
i1, i2 ... input terminals o1 to o3 ... output terminals
15, 17 ...

Input protection resistors

19, 21, 23 ... Output transistors
25, 27, 31 ... Base current limiting resistor 29 ... Resistor built-in transistor
29a: PNP transistor 29b: Base current limiting resistor
29c:

Bias resistor

33, 35, 37: Resistor for preventing malfunction
P1 to P14: Wiring pattern

Claims

A control IC for outputting from the output terminal a control signal for driving and controlling an actuator provided in the vehicle in response to an input signal input to the input terminal;
A control signal output from the control IC is transmitted via a resistance element, and a drive element that generates a drive signal for driving the actuator according to the control signal;
The control IC, the drive element, and the resistance element are mounted, a wiring pattern for transmitting the input signal to an input terminal of the control IC, and a control signal output from the control IC A printed wiring board on which a wiring pattern for transmitting to the driving element via a resistance element and a wiring pattern for transmitting a driving signal generated by the driving element to the actuator are formed;
In a vehicle control device comprising:
The resistive element,
A vicinity of the output terminal of the control IC as before Symbol printed wiring board, a control signal outputted from the control IC wiring patterns for transmitting the drive element via the resistor element, It is mounted on the output terminal side of the control IC rather than a three-dimensionally intersecting position with other wiring patterns formed on the printed wiring board ,
A control apparatus for a vehicle.

A control IC for outputting from the output terminal a control signal for driving and controlling an actuator provided in the vehicle in response to an input signal input to the input terminal;
A control signal output from the control IC is transmitted via a resistance element, and a drive element that generates a drive signal for driving the actuator according to the control signal;
The control IC, the drive element, and the resistance element are mounted, a wiring pattern for transmitting the input signal to an input terminal of the control IC, and a control signal output from the control IC A printed wiring board on which a wiring pattern for transmitting to the driving element via a resistance element and a wiring pattern for transmitting a driving signal generated by the driving element to the actuator are formed;
In a vehicle control device comprising:
The resistive element,
A wiring pattern in the vicinity of the output terminal of the control IC on the printed circuit board for transmitting a control signal output from the control IC to the drive element via the resistance element is the print pattern. Mounted on the output terminal side of the control IC rather than the position closest to the other wiring pattern formed on the wiring board,
A control apparatus for a vehicle.

A control IC for outputting a control signal for driving and controlling an actuator provided in the vehicle in response to an input signal input to the input terminal, from an output terminal;
  A control signal output from the control IC is transmitted via a resistance element, and a drive element that generates a drive signal for driving the actuator according to the control signal;
  The control IC, the drive element, and the resistance element are mounted, a wiring pattern for transmitting the input signal to an input terminal of the control IC, and a control signal output from the control IC A printed wiring board on which a wiring pattern for transmitting to the driving element via a resistance element and a wiring pattern for transmitting a driving signal generated by the driving element to the actuator are formed;
  A radiation noise reducing method for reducing radiation noise radiated from the vehicle control device, comprising:
  The resistance element;
  A wiring pattern in the vicinity of the output terminal of the control IC on the printed wiring board for transmitting a control signal output from the control IC to the drive element via the resistance element is the print pattern. Mounting on the output terminal side of the control IC rather than a position three-dimensionally intersecting with other wiring patterns formed on the wiring board,
  A method for reducing radiation noise of a vehicle control device.

A control IC for outputting from the output terminal a control signal for driving and controlling an actuator provided in the vehicle in response to an input signal input to the input terminal;
A control signal output from the control IC is transmitted via a resistance element, and a drive element that generates a drive signal for driving the actuator according to the control signal;
The control IC, the drive element, and the resistance element are mounted, a wiring pattern for transmitting the input signal to an input terminal of the control IC, and a control signal output from the control IC A printed wiring board on which a wiring pattern for transmitting to the driving element via a resistance element and a wiring pattern for transmitting a driving signal generated by the driving element to the actuator are formed;
A radiation noise reducing method for reducing radiation noise radiated from the vehicle control device, comprising:
The resistance element ;
A vicinity of the output terminal of the control IC as before Symbol printed wiring board, a control signal outputted from the control IC wiring patterns for transmitting the drive element via the resistor element, Mounting on the output terminal side of the control IC rather than the position closest to the other wiring pattern formed on the printed wiring board ,
A method for reducing radiation noise of a vehicle control device .