JP2010106946A - Automatic transmission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主にオートマチックトランスミッションを制御するための電子制御装置に係り、主に自動車,船舶機,農耕機,工機等に実装される電子制御装置に関する。 The present invention mainly relates to an electronic control device for controlling an automatic transmission, and more particularly to an electronic control device mounted on an automobile, a marine machine, an agricultural machine, a construction machine, or the like.
オートマチックトランスミッション(以下、AT)を制御するための電子制御装置(以下、ATCU)の実装環境の悪化に伴い、ATCUの高温対応,小型化のニーズが高まっており、ATCUの実装場所は、従来の車室内からエンジンルーム内、若しくはAT内部へと変化している。 As the mounting environment of electronic control units (hereinafter referred to as ATCUs) for controlling automatic transmissions (hereinafter referred to as ATCUs) has deteriorated, there is a growing need for high-temperature and miniaturization of ATCUs. It has changed from the passenger compartment to the engine compartment or the interior of the AT.
AT内部にATCUを実装する目的はATCUとアクチュエータ間のハーネスを削減し、軽量化,低コスト化,省スペース化を実現するためである。 The purpose of mounting the ATCU inside the AT is to reduce the harness between the ATCU and the actuator, thereby realizing weight reduction, cost reduction, and space saving.
このためAT内部に実装されるATCU(以下、ATモジュール)はATCUの他に、アクチュエータとATCUを電気的に接続するための配線を形成するバスバーと、バスバー間を電気的に絶縁し、且つバスバーが振動するのを防ぐためバスバーを固定するための絶縁部分,モジュール全体をATに固定するためのブラケットから成る配線板を有している。 For this reason, the ATCU (hereinafter referred to as the AT module) mounted in the AT, in addition to the ATCU, electrically isolates the bus bar from a bus bar that forms a wiring for electrically connecting the actuator and the ATCU. In order to prevent vibration, the circuit board includes an insulating portion for fixing the bus bar and a wiring board including a bracket for fixing the entire module to the AT.
ATCUはこの配線板中のブラケット上に実装され、バスバーと接続される。 The ATCU is mounted on a bracket in the wiring board and connected to the bus bar.
配線板はAT内の潤滑油にさらされるため、配線板の材料は主に金属プレス材、若しくはフレキシブル基板と樹脂が使われている。 Since the wiring board is exposed to the lubricating oil in the AT, the material of the wiring board is mainly a metal press material, or a flexible substrate and a resin.
複雑で立体的な配線板を作成する場合にはバスバーにフレキシブル基板を用いると便利であるが、フレキシブル基板はとても高価であるため、平面配線のみを作成する場合には安価である金属プレス材の方が適している。 When creating a complicated and three-dimensional wiring board, it is convenient to use a flexible board for the bus bar, but the flexible board is very expensive. Is more suitable.
一方、バスバーに金属プレス材を使用する場合には平面配線のみなので配線板が大きくなり、結果ATCUモジュールが大きくなるため、スペースが限られるAT内では大型ATCUモジュールの実装は困難になるという問題がある。 On the other hand, when a metal press material is used for the bus bar, the wiring board becomes large because only planar wiring is used. As a result, the ATCU module becomes large, and it is difficult to mount a large ATCU module in an AT where space is limited. is there.
これらの問題は、金属プレス材で形成した平面配線を多層化し配線スペースを小さくすることで解決することが可能である。 These problems can be solved by multilayering the planar wiring formed of the metal press material and reducing the wiring space.
しかしながら、配線を多層化することで小型化したことにより
(1)絶縁部分の形状が複雑になりコストが高くつく。
(2)組立工程が複雑になりコストが高くつく。
(3)2層目以降の配線層とブラケット(通常電気的にGND)間の距離が増えるに従い、耐ノイズ性や放射ノイズが悪化する。
という新たな問題が発生する。
However, downsizing by increasing the number of wirings (1) makes the shape of the insulating part complicated and increases the cost.
(2) The assembly process becomes complicated and the cost is high.
(3) Noise resistance and radiation noise deteriorate as the distance between the second and subsequent wiring layers and the bracket (usually electrically GND) increases.
A new problem arises.
特許文献1に開示されているように、2層目が基板(通常電気的にGND)に対して、反対側に位置することにより、2層目までは上記(3)のノイズ問題を軽減することが可能である。 As disclosed in Patent Document 1, since the second layer is located on the opposite side of the substrate (usually electrically GND), the noise problem of (3) is reduced up to the second layer. It is possible.
しかしながら、特許文献1ではバスバーを曲げて基板の反対側へとバスバーを導いているため、稼動範囲が上下左右方向のみの組立装置では工程の自動化が困難である。 However, in Patent Document 1, since the bus bar is bent to guide the bus bar to the opposite side of the substrate, it is difficult to automate the process with an assembling apparatus whose operating range is only in the vertical and horizontal directions.
また、バスバーを固定する絶縁部分がないためAT等の車載機器に実装した場合、バスバーが振動することにより機械的ストレスを受け、バスバーにクラック、若しくはバスバーが断線に至る可能性が高いため、車載機器へは適用できない。 In addition, since there is no insulating part to fix the bus bar, when mounted on an in-vehicle device such as an AT, the bus bar is subject to mechanical stress due to vibration and the bus bar is likely to crack, or the bus bar may be disconnected. It cannot be applied to equipment.
以上により、AT内部に実装するための安価で小型なATCUモジュールを実現することは困難である。 As described above, it is difficult to realize an inexpensive and small ATCU module for mounting inside the AT.
本発明の目的は、AT内部に実装するための安価で小型、且つ信頼性に優れるATCUモジュールの構造を提供することである。 An object of the present invention is to provide an ATCU module structure that is inexpensive, small, and excellent in reliability for mounting inside an AT.
上記目的を達成するために、本発明では、AT内部の潤滑油であるオートマチックトランスミッションフルード(以下、ATF)中にある異物(コンタミネーション、以下、コンタミ)がATCUモジュール中に入ることを防止するためのカバーと、電気的信号を伝えるバスバーと、バスバー,ブラケット間の絶縁とバスバーを固定することを目的とした絶縁部分と、電気的GNDの役割とATCUモジュールをAT内部に固定することを目的としたブラケットと、ATを制御するためのATCUから成るATCUモジュールにおいて、ブラケットの両面に配線するバスバーを有し、両面に配線したバスバー同士を接続するための開口部をブラケットと絶縁部分に有し、バスバーとブラケットが電気的ショートに至るのを防止するため前記開口部の表面は前記絶縁部分で覆われ、ブラケット両面のバスバーは前記開口部を介して電気的に接続していることを特徴とするATCUモジュールを提案する。 In order to achieve the above object, the present invention prevents foreign matter (contamination, hereinafter referred to as “contamination”) in the automatic transmission fluid (hereinafter referred to as “ATF”), which is lubricating oil inside the AT, from entering the ATCU module. Cover, a bus bar for transmitting electrical signals, insulation between the bus bar and brackets and an insulating part for fixing the bus bar, the role of electrical GND and the purpose of fixing the ATCU module inside the AT An ATCU module comprising an ATCU for controlling AT and an ATCU, having a bus bar wired on both sides of the bracket, an opening for connecting the bus bars wired on both sides in the bracket and the insulating part, To prevent the busbar and bracket from becoming an electrical short, the opening Surface parts are covered with the insulating portion, the bracket side of the bus bar proposes ATCU module, characterized in that it is electrically connected through the opening.
本発明を用いることで、AT内部に実装するための安価で小型、且つ信頼性に優れるATCUモジュールを実現できる。 By using the present invention, it is possible to realize an ATCU module that is inexpensive, small, and excellent in reliability for mounting inside an AT.
実施例について説明する。 Examples will be described.
図1は本発明におけるATCUモジュール(オートマチックトランスミッション制御装置)の第1実施例の分解図である。ATCUモジュール20は、AT内部の潤滑油であるATF中にあるコンタミがATCUモジュール20中に入ることを防止するためのカバー(上側)1,カバー(下側)7で覆われており、材質は耐油性にすぐれた樹脂である。AT側の負荷と電気的な接続を得るためのバスバー上側端子10を備え、ATCU2からの電気的信号を伝えるためのバスバー上側バスバー9は、各バスバー間で接触するのを防止する目的と、バスバー間の距離を一定に保ち組立性を向上させることを目的としてバスバー上側バスバー9に一体成形されたバスバー上側樹脂8を備えている。
FIG. 1 is an exploded view of a first embodiment of an ATCU module (automatic transmission control device) according to the present invention. The ATCU
バスバー上側バスバー9とバスバー上側端子10は金属プレートからプレスにより形成され、耐油性にすぐれる樹脂で一体成形されバスバー上側18が製造される。組立時にはバスバー上側18を1部品として絶縁部分6に一括してセットすることが可能である。バスバー下側16も同様にして製造される。配線はブラケット5の両面(上面,下面)に配置され、ブラケット5を含めた3層構造になっている。コネクタ端子12もバスバー同様にしてプレスで形成され、樹脂でコネクタハウジング13が一体成形される。コネクタ端子12は電源,GND,通信等のAT外部へのラインと電気的に接続される。
The bus bar
絶縁部分6は各バスバーとブラケット5間、及び各バスバー間の絶縁を保つ役割と、バスバー上側18やバスバー下側16やコネクタハウジング13を固定する役割があり、耐油性にすぐれる樹脂で形成される。絶縁部分6はブラケット5に樹脂で一体成形して作成することで実現できる。若しくは、リサイクル性の良い構造や分解が容易な構造を得たいのであれば、一体成形ではなくブラケット5の上面部分と下面部分の2部品を作成し、ブラケット5を挟み込むようにして組み合わせる構造でも良い。バスバー間の絶縁は仕切り板11を設けることにより実現される。
The insulating
仕切り板11はATCUモジュール20外部より侵入したコンタミによるバスバー間でショートする可能性を低下させる役割がある。絶縁部分6には絶縁部分開口部15,絶縁部分開口部II17があり、絶縁部分開口部15は、ブラケット5両面に配置されているバスバー上側18,バスバー下側16を電気的に接続するために設けられており、ブラケット5に絶縁部分6を組み込むと、絶縁部分開口部15の表面はブラケット5の露出が無く、バスバー上側18,バスバー下側16とブラケット5の絶縁を保つことができる。
The
絶縁部分6の絶縁部分開口部IIは、ATCU2をブラケット5に接触させて放熱させるためのものであり、特にATCU2の放熱が必要でない場合には、絶縁部分開口部II17は不要である。ブラケット5はATCUモジュール20をAT内部に固定することを目的としており主に金属プレートからプレスで形成される。AT内部へはネジやかしめで固定されATと電気的に接続されGNDを形成する。ATCU2のヒートシンク3はATCU2内部回路のGNDと接続されており、ヒートシンク3をブラケット5にネジやかしめで固定することでブラケット5とATCU2のGND、しいてはATのボディGNDとを電気的に接続することができる。
The insulating portion opening II of the insulating
上記GND接続によりブラケット5はATCU2のGNDとなり、バスバー上側18,バスバー下側16をブラケット5に積極的に近づけることで、バスバー上側18,バスバー下側16に流れる電流のリターン電流経路をブラケット5が担うことで電流ループを小さくし、バスバー上側18,バスバー下側16に流れる信号は外来ノイズに対する耐性が向上し、且つ放射ノイズを減少することができる。ブラケット5の開口部14は、ブラケット5両面に配置されているバスバー上側18,バスバー下側16を電気的に接続するために設けられており、ブラケット5に絶縁部分6を組み込むと、ブラケット開口部14は完全に絶縁部分6に覆われるため、バスバー上側18,バスバー下側16とブラケット5の絶縁を保つことができる。
Due to the above GND connection, the
組立手順は、
(1)ブラケット5に絶縁部分6を組み付ける。
(2)バスバー上側18,バスバー下側16,コネクタハウジング13,ATCU2を組み付ける。
(3)バスバー間、バスバーとATCUを溶接等の方法で電気的に接続する。
(4)カバー(上側)1,カバー(下側)7を組み付ける。
となり、すべて上下左右方向で組み立てることができるため工程の自動化が容易である。
The assembly procedure is
(1) Assemble the
(2) Assemble bus bar
(3) The bus bars are electrically connected between the bus bars and the ATCU by a method such as welding.
(4) Assemble the cover (upper side) 1 and the cover (lower side) 7.
Therefore, since all can be assembled in the vertical and horizontal directions, the process can be automated easily.
特許文献1では、開口部にバスバーを通す様に組み付ける必要があることから自動化は困難であるが、本発明では上下のパーツを開口部で溶接することで組立の自動化が容易になった。 In Patent Document 1, automation is difficult because it is necessary to assemble the bus bar so that the bus bar passes through the opening. However, in the present invention, assembly is facilitated by welding the upper and lower parts at the opening.
図2は本発明におけるATCUモジュールの第1実施例の鳥瞰図である。カバー(上側)1,カバー(下側)7を外しており、図2−aは上面からの鳥瞰図、図2−bは下面からの鳥瞰図であり、内容は図1と同様である。拡大図Bの絶縁部分開口部15において、ATCU2の端子4からブラケット5の下面に向かう信号はバスバー下側16に接続され、ブラケット5の上面に向かう信号はバスバー上側18のバスバー上側バスバー9に接続される。ブラケット5下面のバスバー下側16は、拡大図A絶縁部分開口部15において再度、ブラケット5上面に向い、バスバー上側18のバスバー上側バスバー9に接続され、バスバー上側端子10に導かれる。
FIG. 2 is a bird's-eye view of the first embodiment of the ATCU module according to the present invention. The cover (upper side) 1 and the cover (lower side) 7 are removed, FIG. 2-a is a bird's-eye view from the upper surface, FIG. 2-b is a bird's-eye view from the lower surface, and the content is the same as FIG. In the insulating portion opening 15 in the enlarged view B, a signal from the
その他の信号についてもバスバーを介してバスバー上側端子10,コネクタ端子12に配線されており、ブラケット5の上面と下面の2層を使って配線することで、バスバーが立体交差することなく配線を引き回すことが可能である。
Other signals are also wired to the bus bar
図3は本発明におけるATCUモジュールの第1実施例であり、図2−aのC−C′断面図である。ブラケット5を挟むように絶縁部分(上側)61と絶縁部分(下側)62が左右から組み付けられており、絶縁部分開口部15の表面にブラケット5が露出しておらず、バスバーとブラケット5の絶縁を保っている。絶縁部分開口部15とバスバー下側16のスペース部分より、溶接のためのレーザーやかしめ機を挿入し、バスバー上側18とバスバー下側16を電気的に接続することができる。
FIG. 3 is a first embodiment of the ATCU module according to the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line CC 'in FIG. The insulating portion (upper side) 61 and the insulating portion (lower side) 62 are assembled from the left and right sides so as to sandwich the
図4は本発明におけるATCUモジュールの第1実施例と従来技術とを比較した図であり、図4−aは本発明におけるATCUモジュールの第一実施例、図4−b,cは従来技術によるATCUモジュールを表している。図4−bはブラケット5の上面に2層の配線層を設けた場合である。配線を繋ぐためには、バスバー162を第2層目の配線層であるATCU2の上部に這わせ、且つ第1層にあるバスバーの上部を這わせる必要があり、構造が複雑になっている。第1層のバスバーについては、第2層目のバスバー162との絶縁性を確保するため、バスバーに一体成形されるバスバー上側樹脂8の数を増やす必要がある。且つ、バスバー162間の絶縁性の確保やバスバー162をバスバー上側樹脂8に固定するために、バスバー上側樹脂8に、図4−bには表示していない仕切り板や、スナップフィット等の機能を形成する必要があるため、バスバー上側樹脂8の形状が複雑化してしまうという問題がある。第2層目のバスバー162は電気的にGNDであるブラケット5に対して距離が離れるため、対ノイズ性の劣化や放射ノイズの増加等の弊害も発生する。また図4−bの組立性についても、第1層目のバスバーを組み付けた後に第2層目のバスバーを組み付ける必要があり、バスバー同時に組み付けることができない。反対に図4−aではブラケット5の両面に位置するバスバーは同時に組み付けが可能である。
FIG. 4 is a diagram comparing the first embodiment of the ATCU module according to the present invention and the prior art, FIG. 4-a is the first embodiment of the ATCU module according to the present invention, and FIGS. Represents an ATCU module. FIG. 4B shows a case where two wiring layers are provided on the upper surface of the
図4−cはブラケット5の上面に1層のみ配線層を設けた場合である。この構造はバスバーが1層のみで構造が単純なのでコストを安くでき、耐ノイズ性に優れ、放射ノイズを小さくすることが可能であるが、図4−cに示すように、バスバー163は、ATCU2を大きく迂回して配線する必要があり、ATCUモジュール20の小型化が困難である。スペースの制約によっては、本構造を採用することはできないという問題点がある。
FIG. 4C shows a case where only one wiring layer is provided on the upper surface of the
図4−b,cのそれぞれの問題点を解決するために本発明では図4−aに示すように、ブラケット5に対して両面にバスバー配線を這わせる2層構造を採用することで、安価な構造で小型化を実現することができ、さらにブラケット5を電気的にGNDとし、その両面にバスバー配線することで、耐ノイズ性に優れ、放射ノイズを小さくすることが可能としている。
In order to solve the respective problems shown in FIGS. 4B and 4C, in the present invention, as shown in FIG. 4A, the two-layer structure in which the bus bar wiring is provided on both surfaces of the
本発明による電子制御装置によれば、従来からある各種制御装置(例えばモータ制御装置,自動変速機制御装置等)の低コスト化,小型化,信頼性向上の効果を容易に得る事ができ、更には今後発展すると考えられているアクティブセーフティ機能を提供する各種コントロールモジュール(ブレーキコントロールモジュール,サスペンションコントロールモジュール,ステアリングコントロールモジュール,エアバッグコントロールモジュール,シートベルトコントロールモジュール,車間距離計測モジュール等)や、ITS等の機能を得る為に車両外部と電波により情報交換する各種電子モジュール(携帯電話通信モジュール,ETC通信モジュール,GPS通信モジュール,VICS通信モジュール等)や、化学変化を利用した機器の各種コントロールモジュール(燃料電池コントロールモジュール,リチウムイオン電池充放電コントロールモジュール等)の低コスト化,小型化,信頼性向上を実現する事ができる。 According to the electronic control device of the present invention, it is possible to easily obtain the effects of cost reduction, size reduction, and reliability improvement of various conventional control devices (for example, a motor control device, an automatic transmission control device, etc.) Furthermore, various control modules (brake control module, suspension control module, steering control module, airbag control module, seat belt control module, inter-vehicle distance measurement module, etc.) that provide active safety functions that are expected to develop in the future, ITS Various electronic modules (cell phone communication module, ETC communication module, GPS communication module, VICS communication module, etc.) that exchange information with the outside of the vehicle by radio waves to obtain functions such as Cost of the control module (fuel cell control module, such as a lithium ion battery charge and discharge control module), downsizing can be realized and the reliability improved.
1 カバー(上側)
2 ATCU
3 ヒートシンク
4 ATCU端子
5 ブラケット
6 絶縁部分
7 カバー(下側)
8 バスバー上側樹脂
9 バスバー上側バスバー
10 バスバー上側端子
11 仕切り板
12 コネクタ端子
13 コネクタハウジング
14 ブラケット開口部
15 絶縁部分開口部
16 バスバー下側(樹脂,バスバー,端子を含む)
17 絶縁部分開口部II
18 バスバー上側
20 ATCUモジュール
61 絶縁部分(上側)
62 絶縁部分(下側)
161,162,163 バスバー
1 Cover (upper side)
2 ATCU
3
8 Bus bar
17 Insulation part opening II
18 Busbar
62 Insulation part (lower side)
161, 162, 163 Busbar
Claims (3)
前記オートマチックトランスミッション内部に実装されるオートマチックトランスミッション制御装置において、
前記ブラケットの両面に配線するバスバーを有し、両面に配線したバスバー同士を接続するための開口部をブラケットと絶縁部分に有し、バスバーとブラケットが電気的ショートに至るのを防止するため前記開口部の表面は前記絶縁部分で覆われ、ブラケット両面のバスバーは前記開口部を介して電気的に接続したことを特徴とするオートマチックトランスミッション制御装置。 Covers, bus bars for transmitting electrical signals, terminals for connecting to external loads and circuits, insulating parts for maintaining insulation between the bus bars and the brackets and bus bars, brackets for mounting inside the automatic transmission, and automatic An electronic circuit for electronically controlling the transmission,
In the automatic transmission control device mounted inside the automatic transmission,
The bus bar for wiring on both sides of the bracket has an opening for connecting the bus bars wired on both sides to the bracket and the insulating portion, and the opening for preventing the bus bar and the bracket from causing an electrical short circuit. The automatic transmission control device is characterized in that the surface of the portion is covered with the insulating portion, and the bus bars on both sides of the bracket are electrically connected through the opening.
前記ブラケットを電子回路のGNDと電気的に接続していることを特徴とするオートマチックトランスミッション制御装置。 In claim 1,
An automatic transmission control device, wherein the bracket is electrically connected to GND of an electronic circuit.
前記バスバーはプレス成形されることにより製造されることを特徴とするオートマチックトランスミッション制御装置。 In claim 1,
An automatic transmission control device, wherein the bus bar is manufactured by press molding.
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