DE602004001736T2

DE602004001736T2 - Elektronisches Steuergerät

Info

Publication number: DE602004001736T2
Application number: DE602004001736T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sakata
Original assignee: NSK Ltd; NSK Steering Systems Co Ltd
Current assignee: NSK Ltd; NSK Steering Systems Co Ltd
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: EP1527956A1; DE602004001736D1; US20050115727A1; EP1527956B1; JP2005132165A; US7189918B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuereinheit (hierin im Weiteren als "ECU" (Electronic Control Unit) bezeichnet), und insbesondere auf eine verbesserte ECU, welche in einem Motorraum und dergleichen installiert ist.
Hintergrund der Erfindung
Im Allgemeinen ist die ECU zur Ansteuerung von verschiedenen Vorrichtungen, wie zum Beispiel einem elektrischen Motor nicht nur in dem Inneren, sondern auch in dem Äußeren eines Fahrzeugs angebracht. Diese ECU ist durch ein Gehäuse (im Weiteren hierin als das "ECU-Gehäuse" bezeichnet) zur Unterbringung einer elektronischen Schaltung (hierin im Weiteren als die "ECU-Schaltung" bezeichnet), die durch elektronische Teile, wie zum Beispiel einer CPU aufgebaut ist, aufgebaut. Das ECU-Gehäuse besteht aus einem ECU-Gehäusekörper und einem ECU-Gehäusedeckel, der den ECU-Gehäusekörper verschließt. Kabelbäume zur Übertragung von verschiedenen Eingangs- oder Ausgangssignalen, Kabel, die zu der Energiequelle führen und Massedrähte sind mit der ECU-Schaltung verbunden.
Die ECU hat eine Belüftungsöffnung (einen Luftdurchlass) in dem ECU-Gehäuse, um den Druck innerhalb des ECU-Gehäuses zu regulieren, um einen nachteiligen Effekt durch thermische Expansion oder Kontraktion der Luft innerhalb des ECU-Gehäuses zu vermeiden. Zum Beispiel ist eine Öffnung in dem ECU-Gehäuse vorgesehen, um einen Kabelbaum durchzuführen, der zu der ECU-Schaltung führt. Eine wasserdichte Kabeldurchführung ist in der Öffnung des ECU-Gehäuses angebracht, um die Dichtheit des ECU-Gehäuses zu erhöhen.
Die ECU ist nicht nur innerhalb der Fahrzeugkabine eines Fahrzeugs vorgesehen, sondern ebenso außerhalb der Fahrzeugkabine, zum Beispiel an verschiedenen Orten, wie zum Beispiel Motorraum, Kofferraum und dergleichen. In dem Fall, dass die ECU zum Beispiel in einem Motorraum vorgesehen ist, kann das Eindringen von Wasser, Schmutz und dergleichen in das ECU-Gehäuse einen Kurzschluss der ECU-Schaltung verursachen. Aus diesem Grund muss das ECU-Gehäuse abgedichtet werden durch Auftragen von Dichtungsmaterialien wie zum Beispiel Kleber auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen zwischen dem ECU-Gehäusekörper und dem ECU-Gehäusedeckel.
Jedoch sind das Auftragen von abdichtenden Materialien und eine Kabeldurchführung sehr schwierig für ein perfektes Abdichten des ECU-Gehäuses aus den folgenden Gründen.
Wo eine Selbsterhitzung von verschiedenen elektronischen Teilen innerhalb des ECU-Gehäuses auftritt oder die Lufttemperatur innerhalb eines Motorraums schwankt (das heißt, Lufttemperatur erhöht sich oder fällt ab), tritt die Temperaturveränderung der Luft innerhalb des ECU-Gehäuses oder die Druckdifferenz der Luft innerhalb des ECU-Gehäuses in der Luft zwischen dem Inneren und Äußeren des ECU-Gehäuses auf.
Wegen der Druckdifferenz der Luft zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses würden Fremdstoffe wie zum Beispiel Wasser, Schmutz und dergleichen oftmals in das ECU-Gehäuse durch die Lücke zwischen der wasserdichten Durchführung und dem Kabelbaum oder durch die Lücke zwischen der äußeren Kabelbaumschicht und den Drähten gesaugt werden. Die Druckdifferenz der Luft zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses verursacht die Unvollkommenheit der abdichtenden Materialien, die vorgesehen sind, um die Lücke zu füllen, wie zum Beispiel der gegenüberliegenden Oberflächen zwischen dem ECU-Gehäusekörper und dem ECU-Gehäusedeckel.
Aus diesem Grund würden verschiedene Verbesserungen, um zu verhindern, dass Fremdstoffe wie zum Beispiel Wasser, Schmutz und dergleichen, in das ECU-Gehäuse eindringen, vorgenommen werden und sind in der konventionellen Patentliteratur offenbart.
Wie in 1 dargestellt, offenbart die offengelegte Japanische Patent-Veröffentlichung No. 23636/1998 eine ECU, die durch eine Doppel-Ummantelungsstruktur aufgebaut ist, wobei der ECU-Gehäusekörper 101 in ein inneres Gehäuse 102 und ein äußeres Gehäuse 103, das das innere Gehäuse 102 umgibt, aufgeteilt ist. Der ECU-Gehäusedeckel 104 ist auf dem ECU-Gehäusekörper 101 angebracht. Die Lücke bzw. der Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen zwischen dem ECU-Gehäusekörper 101 und dem ECU-Gehäusedeckel 104 ist durch eine Abdichtung oder dergleichen abgedichtet. Die ECU-Schaltung ist in dem inneren Gehäuse 102 untergebracht, um durch einen Kabelbaum 105 kontaktiert zu werden. Der Kabelbaum 105 verbindet die ECU-Schaltung, die in dem inneren Gehäuse 102 vorgesehen ist, über wasserdichte Dichtungen 106 mit der äußeren Vorrichtung. Die wasserdichten Dichtungen 106 sind in dem inneren Gehäuse 102 und dem äußeren Gehäuse 103 angebracht.
Daher ist die wasserdichte Dichtung 106 in der Lage, das Eindringen von Fremdstoffen wie zum Beispiel Wasser, Schmutz und dergleichen, in die ECU-Schaltung in dem inneren Gehäuse 102 zu verhindern, da die Fremdstoffe zweimal durch die wasserdichte Dichtung 106 passieren, um in die ECU-Schaltung innerhalb des ECU-Gehäuses 102 einzudringen.
Jedoch hat die offengelegte Japanische Patent-Veröffentlichung No. 23636/1998 einen Nachteil, basierend auf dem Grund, dass die ECU groß wird, schwierig in ihrem Zusammensetzen und in der Herstellung zuviel kostet, wegen der Doppel-Ummantelungsstruktur der ECU mit dem inneren Gehäuse 102 und dem äußeren Gehäuse 103.
Wie in 2 dargestellt, offenbart die offengelegte Japanische Patent-Veröffentlichung No. 289171/1999 ein ECU-Gehäuse 111, das durch einen Kunststoff-Injektions-Formkörper und einen Erdungs-(Masse-)Bus-Anschluss 112 hergestellt wird, der in das ECU-Gehäuse 111 zu der Zeit eingebettet wird, zu der der Ausspritzungsvorgang stattfindet. Der Erdungs-(Masse-)Bus-Anschluss 112 ist derart ausgebildet, um ein Paar von leitenden Kontakten 112a, 112b zu formen, die nach innerhalb oder außerhalb von dem ECU-Gehäuse 111 jeweils hervorstehen. Ein Pfad zwischen den leitenden Kontakten 112a, 112b ist gebildet, um elektrisch leitend in der Erdungs-(Masse-)Bus-Schiene 112 zu sein, wobei beide leitende Kontakte 112a, 112b miteinander elektrisch verbunden sind. Da die Erdungs-(Masse-)Bus-Schiene 112 in integrierter Weise in das ECU-Gehäuse 111 eingebettet ist, besteht keine Lücke für einen Kabelbaum zwischen dem Inneren und dem Äuße ren des ECU-Gehäuses 111, und das Abdichten der Lücke dazwischen ist nicht erforderlich.
Eine ECU-Schaltung, die in dem ECU-Gehäuse 111 untergebracht ist, ist über einen geerdeten Draht mit einem inneren Teil der Erdungs-(Masse-)Bus-Schiene 112a verbunden, die innerhalb des ECU-Gehäuses 111 hervorsteht, und ein äußerer Teil der Erdungs-(Masse-)Bus-Schiene 112b, die außerhalb des ECU-Gehäuses 111 hervorsteht, ist über einen geerdeten Draht mit einer externen Erde (Masse) verbunden. Deshalb hat ein Pfad zwischen der ECU-Schaltung und der externen Erde (Masse) eine gute elektrische Leitfähigkeit über die Erdungs-(Masse-)Bus-Schiene 112. Aus diesem Grund sind durch die Anwendung der Erdungs-(Masse-)Bus-Anschlussmethode statt der anderen Kabelbaum-Verbindungsmethode wasserdichte Dichtungen nicht erforderlich, um Fremdstoffe wie zum Beispiel Wasser, Schmutz und dergleichen davon abzuhalten, in das ECU-Gehäuse 111 einzudringen.
Jedoch sind eine Vielzahl von leitenden Kontakten, welche gegeneinander isoliert sind, ähnlich wie der Erdungs-(Masse-)Bus-Kontakt notwendig, um diese Methode auf jeden Kabelbaum anzuwenden. Aus diesem Grund weist dies den Nachteil auf, dass das ECU-Gehäuse groß wird. Es weist außerdem einen Nachteil dahingehend auf, dass im Hinblick auf das Layout der ECU-Schaltung und der Installation des Kabelbaums wenige Freiheitsgrade bestehen, da eine Position für das Anbringen der leitenden Kontakte, die nach innerhalb oder außerhalb des ECU-Gehäuses hervorstehen, eingeschränkt werden muss durch ein extrem schwerwiegendes Erfordernis. Weiterhin besteht ein Nachteil dahingehend, dass die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses der Grund dafür ist, dass Wasser durch die Lücke zwischen der Kabelbaumhülle und dem Draht eindringt und dass Dichtungsunterbrechungen für den Durchgang des ECU-Gehäuses entstehen.
Wie in 3 dargestellt, offenbart die offengelegte Japanische Patent-Veröffentlichung No. 134939/2002 das ECU-Gehäuse 120, in welchem die Lücke zwischen einem ECU-Gehäusekörper 121 und einer ECU-Gehäuseabdeckung 122 derart geformt ist, um durch Auftragen von Kleber 123 abgedichtet zu werden. Das ECU-Gehäuse 120 hat einen zylindrischen Ansatz 124, um eine Belüftungsöffnung 125 darin zu formen. Eine Filtereinheit ist auf dem Oberen des zylindrischen Ansatzes 124 angebracht, um die Belüftungsöffnung 125 zu bedecken.
Diese Filtereinheit ist durch eine innere Röhre 126 aus Gummi, eine Filterschicht 127 aus Fasern und einer Kunststoff-Barrierekappe 128 geformt. Der zylindrische Ansatz 124 und die innere Röhre 126 sind übereinander übrlappend angeordnet, wobei ein Pfad 129 zwischen der inneren Röhre 126 und der Barrierekappe 128 geformt ist. Bezugszeichen 130 stellt einen Verbinder dar.
In dem oberen ECU-Gehäuse 120 kann Ventilationsluft beidseits über eine Passage für das Kommunizieren zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses 120 kommunizieren, welche von der Belüftungsöffnung 125 über die Faser-Filterschicht 127 zu dem Pfad 129 führt. Aus diesem Grund würden, sogar falls Temperaturveränderungen in der Luft innerhalb des ECU-Gehäuses 120 auftreten, die Fremdstoffe wie zum Beispiel Wasser, Schmutz und dergleichen, nicht in das ECU-Gehäuse 120 gesaugt werden, da keine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses 120 vorhanden ist. Das heißt, die Filtereinheit kann verhindern, dass die Fremdstoffe in das ECU-Gehäuse 120 eindringen.
Jedoch ist die Filtereinheit in ihrer Struktur kompliziert, und die Vorrichtung ist groß, sodass das ECU-Gehäuse 120 den Nachteil höherer Herstellungskosten aufweist.
Die offengelegte Japanische Patent-Veröffentlichung No. 353675/2002 offenbart das gleiche Belüftungssystem wie die ECU, die in der offengelegten Japanischen Patent-Veröffentlichung No. 134939/2002 offenbart ist, jedoch sind sie unterschiedlich hinsichtlich der Position zur Anbringung der ECU.
Die Filtereinheit in der offengelegten Japanischen Patent-Veröffentlichung No. 353675/2002 ist in der Umgebung von elektronischen Teilen angebracht, die durch ein exothermisches Element wie zum Beispiel einem Leistungstransistor gebildet sind. Deshalb hat es den spezifischen Effekt, dass die Differenz in der Temperatur und in dem Druck der Luft zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses es kleiner machen würde, und die Fremdkörper wie zum Beispiel Wasser, Schmutz und dergleichen werden in effektiver Weise zurückgehalten, in das ECU-Gehäuse einzudringen.
Jedoch ist die Filtereinheit kompliziert in ihrer Struktur und ist in der Herstellung zu teuer, genauso wie die veröffentlichte Japanische Patent-Veröffentlichung No. 134939/2002. Aus diesem Grund weist die ECU einige Nachteile auf, obwohl die ECU eine schützende Art und Weise offenbart gegen das Eindringen von Fremdstoffen wie zum Beispiel Wasser, Schmutz und dergleichen.
JP 2000-114733 A beschreibt eine Steuerungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit einer Mehrzahl von Belüftungsöffnungen, die innerhalb der Wandoberfläche der Steuerungseinheit nahe beieinander liegen. Ein wasserdichter Filter ist an dem rückwärtigen Oberflächenteil der Belüftungsöffnungen vorgesehen, um zu verhindern, dass Schmutz und Wasser von außerhalb eindringen. Eine Schnittfläche einer jeden der Belüftungsöffnungen wird in Richtung des Inneren des Steuerungseinrichtungsgehäuses fortschreitend größer.
Zusammenfassung der Erfindung
Wie oben beschrieben hat die Belüftungsstruktur der konventionellen ECU einen Nachteil dahingehend, dass sie in ihrer Struktur kompliziert ist, groß ist und zu kostspielig ist. Das heißt, das konventionelle ECU-Gehäuse wird als eine Doppel-Ummantelungsstruktur konstruiert, wird einer Konstruktion unterworfen, die einen Erdungs-(Masse-)Bus-Anschluss aufweist, der in einem Kunststoff-umspritzten ECU-Gehäuse eingebettet ist, und bei dem eine komplizierte Filter-Einheit-Struktur vorgesehen ist und dergleichen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter diesen Umständen konzipiert, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine ECU vorzusehen, welche verhindern kann, dass eine Belüftungsöffnung und ein Filter blockiert wird, um die Belüftungseffizienz zu verbessern, und welche einfach in ihrer Struktur ist und weniger kostspielig ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erreicht durch Bereitstellung einer ECU gemäß Anspruch 1, welche insbesondere einen Belüftungsabschnitt aufweist, um die Temperaturdifferenz und Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses zu reduzieren, wobei der Belüftungsabschnitt einfach in der Struktur ist und niedrige Kosten aufweist. Das heißt, die oben genannte Aufgabe wird erreicht insbesondere durch eine ECU, welche eine elektronische Schaltung zur Steuerung von verschiedenen Vorrichtungen von Fahrzeugen in einem verschließenden Gehäuse aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Belüftungsöffnung aufweist zur Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Gehäuses, wobei die Belüftungsöffnung einen Filter aufweist, um zu verhindern, dass Fremdstoffe von außen eindringen, und wobei eine Schnittfläche der Belüftungsöffnung in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses fortschreitend größer wird.
Zusätzlich wird die oben genannte Aufgabe in effektiver Weise erreicht, indem die Belüftungsöffnung eine konische Form aufweist, sodass ein Querschnitt der Öffnung fortschreitend größer wird in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses.
Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe in effektiver Weise erreicht, indem die Belüftungsöffnung einen Barriereraum aufweist, der an dem Äußeren des ECU- Gehäuses vorgesehen ist, wobei der Barriereraum eine kleine Öffnung hat, um zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses zu kommunizieren.
Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe in effektiver Weise erreicht, indem die kleine Öffnung des Barriereraums wenigstens eine kleine Öffnung oder einen kleinen Schlitz aufweist, um zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses zu kommunizieren.
Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe in effektiver Weise erreicht, indem die kleine Öffnung des Barriereraums mit einem Barrierenetz versehen ist, das wenigstens eine kleine Öffnung oder einen kleinen Schlitz aufweist, um zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses zu kommunizieren.
Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe in noch effektiverer Weise erreicht, indem die ECU eine Belüftungsöffnung aufweist, welche zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses kommuniziert, um die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses zu reduzieren, die von einer Temperatur- oder Druckerhöhung innerhalb des ECU-Gehäuses infolge eines selbst-erhitzenden Elements herrührt.
Zusätzlich wird die oben genannte Aufgabe erreicht durch ein elektrisches Lenkhilfesystem, welches die obige ECU verwendet.
Gemäß der ECU der vorliegenden Erfindung wird die Belüftungsöffnung zur Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses in dem ECU-Gehäuse vorgesehen, wobei der Filter in der Belüftungsöffnung angeordnet ist, die in dem Belüftungsabschnitt gebildet ist, und wobei die Schnittfläche der Belüftungsöffnung fortschreitend größer wird in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses, wobei ein Einlass der Belüftungsöffnung verengt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Ergebnis ein Belüftungsmechanismus der ECU durch eine einfache Struktur realisiert werden. Zusätzlich ist es möglich, sogar falls die ECU in einer Umgebung angeordnet ist, in welcher Wasser relativ häufig auf die ECU spritzt, wie zum Beispiel in einem Motorraum, und die Temperatur oder der Druck innerhalb des ECU-Gehäuses als Folge eines selbst-erhitzenden Elements innerhalb der ECU ansteigt, die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses zu reduzieren und zu verhindern, dass Fremdstoffe wie zum Beispiel Wasser, Schmutz und dergleichen in das ECU-Gehäuse eindringen.
Außerdem ist es möglich, da der Einlass der Belüftungsöffnung verengt ist, zu verhindern, dass Fremdstoffe wie zum Beispiel Wasser oder Schmutz direkt auf den Filter von außerhalb auftreffen. Sogar falls solche Fremdstoffe wie Wasser, Salzwasser oder Schmutzwasser in die Belüftungsöffnung eintreten, kann eine Auftreffgeschwindigkeit, mit welcher die Fremdstoffe gegen den Filter schlagen, reduziert werden, und es kann verhindert werden, dass der Filter beschädigt wird, indem die Schnittfläche der Belüftungsöffnung in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses fortschreitend größer wird. Nebenbei ist es möglich zu verhindern, dass der Filter, verursacht durch Anhaften von Wasser, Salzwasser, Schmutzwasser oder dergleichen auf dem Filter, blockiert wird, wobei eine Verschlechterung der Filterfunktion verhindert wird. Folglich ist es erschwert, den Filter zu beschädigen, wobei die Dauerhaftigkeit des Filters verbessert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Gehäusekörper und einen Gehäusedeckel des Gehäusekörpers darstellt, welche das konventionelle ECU-Gehäuse bilden.
2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der konventionellen ECU.
3 ist eine Querschnittsdarstellung, welche die schematische Struktur der konventionellen ECU darstellt.
4 stellt einen angebrachten Zustand der ECU in dem elektrischen Lenkhilfesystem gemäß einem veranschaulichenden Beispiel dar, das nicht eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
5 ist eine externe perspektivische Darstellung, welche eine vergrößerte ECU darstellt.
6 ist eine Querschnittsansicht des Belüftungsabschnitts entlang einer Linie X-X der 5.
7 ist eine Querschnittsdarstellung des Belüftungsabschnitts entsprechend 6, welche eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
8a ist eine Querschnittsdarstellung des Belüftungsabschnitts entsprechend 6, welche eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, 8b ist eine Draufsicht auf das Barrierenetz und 8c bis 8j ist eine jeweilige Draufsicht des Barrierenetzes entsprechend 8b.
9a ist eine Querschnittsdarstellung des Belüftungsabschnitts entsprechend 6, welche eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, 9b ist eine Seitenansicht des Barriereraums, 9c ist eine partielle Querschnittsdarstellung, welche eine Modifikation des Barriereraums darstellt und 9d ist eine Seitenansicht, welche eine Modifikation des Barriereraums darstellt, der in 9c dargestellt ist.
10 stellt einen Zustand dar, in welchem die ECU des elektrischen Lenkhilfesystems gemäß der vorliegenden Erfindung an dem Getriebe angebracht ist.
Beschreibung der Bezugszeichen:

2: ECU
3: ECU-Gehäuse
5: Belüftungsabschnitt
6: Belüftungsöffnung
7: Filter
8: Barriereraum
8a: Kleine Öffnung
10: Barrierenetz
11: Barriereraum
11a: Vorsprung
12: Schlitz

Ein veranschaulichendes Beispiel, das nicht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung repräsentiert, wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
4 ist eine perspektivische Darstellung, welche eine frontale Struktur eines Automobils darstellt. In einem Motorraum A ist eine ECU 2 an einer Partition 1 des Motorraums A von einer Fahrzeugkabine angebracht. Wie vergrößert und in 5 dargestellt ist, ist diese ECU 2 derart aufgebaut, dass Verbinder 4, 4 auf einem Boden des ECU-Gehäuses 3a eines ECU-Gehäuses 3 vorgesehen sind, welches elektronische Komponenten wie zum Beispiel einen Leistungstransistor beinhaltet, der als ein erhitzendes Element dient, und einen Mikrocomputer, und sodass die Verbinder 4, 4 mit verschiedenen Sensoren wie zum Beispiel einem Drehmomentsensor durch einen Kabelbaum verbunden sind.
Ein Belüftungsabschnitt (Beatmungsabschnitt) 5 zur Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des ECU-Gehäuses 3 ist auf dem Boden des ECU-Gehäuses 3 vorgesehen. Der Belüftungsabschnitt 5 reduziert eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses 3, die von einem rapiden Temperaturanstieg oder Druckanstieg der Luft innerhalb des ECU-Gehäuses 3 herrührt. Wie in 6 dargestellt, ist dieser Belüftungsabschnitt 5 integral mit dem ECU-Gehäuse 3 gebildet und ist in Form eines Zylinders gebildet, der sich von dem Boden des ECU-Gehäuses 3a aus nach innerhalb erstreckt und ist an beiden Enden geöffnet und hat einen zylindrischen Ansatz 5a, der nach außen hervorsteht.
Eine konische Belüftungsöffnung 6 ist in dem Belüftungsabschnitt 5 derart gebildet, dass eine Schnittfläche der Belüftungsöffnung 6 von dem Boden des ECU-Gehäuses 3a aus in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses 3 größer wird. Ein Filter 7, der aus einem Fasermaterial besteht, ist an dem Inneren der Belüftungs öffnung 6 angebracht, um zu verhindern, dass Wasser und Schmutz eindringt. Dieser Filter 7, welcher durch ein Material gebildet ist, welches nur die Luft durchlässt, wie zum Beispiel ein kommerziell und leicht verfügbares Material wie zum Beispiel Gore Tex^®, verhindert, dass Wasser in das ECU-Gehäuse 3 eindringt.
Die Belüftungsöffnung 6 ist derart geformt, dass ein Einlass der Belüftungsöffnung 6 durch den zylindrischen Ansatz 5a verengt ist, der sich nach außerhalb von dem ECU-Gehäuse 3 aus erstreckt, und sodass die Schnittfläche in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses 3 größer wird.
Gemäß der oben genannten Struktur verhindert dies, dass Fremdstoffe wie zum Beispiel Wasser oder Schmutz (die Fremdstoffe beinhalten Schmutzwasser oder Salzwasser oder spritzendes Reinigungswasser vom Boden, während ein Fahrzeug gewaschen wird) in das ECU-Gehäuse 3 eindringen. Die Fremdstoffe dringen von außerhalb durch einen Durchgang, der innerhalb des zylindrischen Ansatzes 5a und des Belüftungsabschnitts 5 gebildet ist, und den Filter 7 in das ECU-Gehäuse 3 ein. Sodann wird verhindert, dass Fremdstoffe eindringen, indem eine Schnittfläche in Richtung des Inneren des Belüftungsabschnitts 5 größer wird, um die Eindringgeschwindigkeit der Fremdstoffe zu verringern. Sodann dringen die Fremdstoffe mit einer niedrigeren Geschwindigkeit durch den Filter 7 in das ECU-Gehäuse 3 ein. Es ist dadurch möglich, zu verhindern, dass die Fremdstoffe direkt auf den Filter 7 von außerhalb auftreffen.
Zusätzlich ist es durch Verengung des Einlasses der Belüftungsöffnung 6 möglich, dass Hochdruckwasser direkt auf den Filter 7 von außerhalb auftrifft, um eine Auftreffkraft zu verringern, sodass verhindert wird, dass der Filter 7 durch das Auftreffen des Hochdruckwassers, Salzwassers, Schmutzwassers oder dergleichen beschädigt wird.
Nebenbei ist es möglich, eine Verschlechterung einer Filterfunktion als Folge des Anhaltens des Wassers, Salzwassers, Schmutzwassers oder dergleichen auf dem Filter 7 zu verhindern und eine Blockierung des Filters 7 zu verhindern. Das heißt, die Belüftungsöffnung 6 ist in einer konischen Form gebildet, wobei die Schnittfläche derselben in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses 3 größer wird.
Infolgedessen kann eine Einströmgeschwindigkeit, mit welcher die Fremdstoffe, die auf den Filter 7 auftreffen, von der Belüftungsöffnung 6 aus einströmen, verringert werden, und eine Auftreffkraft der Fremdstoffe gegen den Filter wird reduziert. Aus diesem Grund wird es erschwert, den Filter 7 zu beschädigen, wobei die Dauerhaftigkeit des Filters 7 verbessert wird. Im Ergebnis kann, sogar falls die Temperatur oder der Druck innerhalb des ECU-Gehäuses 3 durch ein selbst-erhitzendes Element erhöht wird, das in der ECU 2 untergebracht ist, die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses 3 reduziert oder abgebaut werden. Dies wird darin begründet, dass die Belüftungsöffnung 6 mit dem Äußeren kommuniziert.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
7 stellt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Ein Belüftungsabschnitt 5 ist in seiner Struktur gleich zu derjenigen gemäß dem veranschaulichenden Beispiel. Der Belüftungsabschnitt 5 weist eine konische Belüftungsöffnung 6 auf, sodass eine Schnittfläche der Öffnung 6 fortschreitend in Richtung des Inneren eines ECU-Gehäuses 3 größer wird, und ein Filter 7 ist an dem Inneren der Belüftungsöffnung 6 angebracht, um zu verhindern, dass Wasser, Schmutz oder dergleichen eindringt.
Gemäß dieser ersten Ausführungsform ist ein Barriereraum 8 auf dem ECU-Gehäuse 3 derart vorgesehen, um einen Einlass der Belüftungsöffnung 6 zu bedecken, und eine kleine Öffnung 8a ist in einem Teil des Barriereraums 8 gebildet. Im Ergebnis bleiben, sogar falls Wasser, Schmutz oder dergleichen in das ECU-Gehäuse 3 von außerhalb eindringen, die Fremdstoffe innerhalb des Barriereraums 8. Aus diesem Grund ist es möglich, zu verhindern, dass die Fremdstoffe direkt in die Belüftungsöffnung 6 eindringen, und eine Eintrittsgeschwindigkeit der Fremdstoffe wird erniedrigt. Folglich kann die erste Ausführungsform die Vorteile, die in dem veranschaulichenden Beispiel genannt sind, in effektiverer Weise vorweisen.
(Zweite Ausführungsform)
8a stellt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Ein Belüftungsabschnitt 5 ist in seiner Struktur gleich zu derjenigen gemäß der ersten Ausführungsform. Der Belüftungsabschnitt 5 weist eine konische Belüftungsöffnung 6 derart auf, dass seine Schnittfläche der Belüftungsöffnung 6 in Richtung des Inneren eines ECU-Gehäuses 3 größer wird. Zusätzlich ist ein Filter 7 an dem Inneren der Belüftungsöffnung 6 angebracht, ein Barriereraum 8 ist auf dem Äußeren der Belüftungsöffnung 6 derart vorgesehen, um einen Einlass der Belüftungsöffnung 6 zu bedecken, und eine kleine Öffnung 8a ist in einem Teil des Barriereraums 8 gebildet.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine kreisförmige kleine Öffnung an dem Äußeren der Belüftungsöffnung 6 gebildet, und ein Barrierenetz 10, das aus einem ringförmigen Element 10a gebildet ist, und das in die kleine Öffnung eingepasst und eingefügt ist, wobei ein Schirmstab 10b sich radial von einem Zentrum der kleinen Öffnung erstreckt, ist auf dem Äußeren der Belüftungsöffnung 6 angeordnet. Es ist dadurch möglich, zu verhindern, dass die Fremdstoffe, wie zum Beispiel relativ großer Schmutz oder Staub in das ECU-Gehäuse 3 eindringen, wenn Wasser, Schmutz oder dergleichen in das ECU-Gehäuse 3 von außerhalb eindringen. Deshalb kann die zweite Ausführungsform in weit mehr effektiver Weise die Vorteile vorweisen, die in der ersten Ausführungsform angegeben sind.
Zusätzlich kann das Barrierenetz 10 in einer Variation von Formen vorgesehen sein, beispielsweise Formen, die in 8c bis 8j dargestellt sind. Kurz gesagt, kann jede Form, die einfach herzustellen ist, als das Barrierenetz 10 verwendet werden, wenn nur die Öffnung oder der Schlitz, der in dem Barrierenetz 10 geformt ist, eine Belüftungsfunktion bereitstellt.
(Dritte Ausführungsform)
9a stellt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Ein Belüftungsabschnitt 5 ist in seiner Struktur gleich zu derjenigen gemäß der zweiten Ausführungsform. Der Belüftungsabschnitt 5 weist eine konische Belüftungsöffnung 6 auf derart, dass eine Schnittfläche der Öffnung 6 in Richtung des Inneren eines ECU-Gehäuses 3 größer wird, und ein Filter 7 ist auf dem Oberen der Belüftungsöffnung 6 angebracht.
Wie in 9b dargestellt, ist ein Barriereraum 11 auf einem Äußeren des ECU-Gehäuses 3 derart vorgesehen, um einen Einlass der Belüftungsöffnung 6 zu bedecken, wobei der Barriereraum 11 eine Mehrzahl von Schlitzen 12 aufweist, die entlang einer peripheren Seitenoberfläche gebildet sind. Es ist dadurch möglich zu verhindern, dass die Fremdstoffe, wie zum Beispiel relativ großer Schmutz oder Staub in das ECU-Gehäuse 3 eindringen, wenn Wasser, Schmutz und dergleichen in das ECU-Gehäuse 3 von außerhalb eindringen. Deshalb kann die vierte Ausführungsform in weit effektiverer Weise die Vorteile vorweisen, die in der ersten und der zweiten Ausführungsform angegeben sind.
In dem Barriereraum 11 können sich die Fremdstoffe wie zum Beispiel Wasser oder Schmutz möglicherweise an einer Position Z, die in 9a dargestellt ist, ablagern. Aus diesem Grund kann, wie in 9c dargestellt, der Vorsprung 11a in einem untersten Teil des Barriereraums 11 (untere Seite in 9a) beseitigt werden, wodurch die Ablagerung der Fremdstoffe verhindert werden kann. Gemäß dieser Modifikation kann der gleiche Vorteil wie derjenige der dritten Ausführungsform erzielt werden. Der Öffnungsbereich des Barriereraums 11 wird groß, wenn die Schlitze 12 vorgesehen werden, wie in 9b dargestellt. Indem der Öffnungsbereich der Schlitze 12 kleiner ist, wie in 9d dargestellt, ist es möglich, in effektiverer Weise zu verhindern, dass die Fremdstoffe durch die Schlitze 12 in die Belüftungsöffnung 6 eindringen. Gemäß dieser Modifikation kann der gleiche Vorteil erreicht werden, wie derjenige der dritten Ausführungsform.
10 stellt ein Getriebe 22 dar, welches eine Drehzahlverminderungseinheit beherbergt, welche eine rotatorische Geschwindigkeit eines elektrischen Motors 20 vermindert und welche die Drehzahl-verminderte Rotation auf eine Lenkwelle 21 überträgt, und stellt einen Status dar, in welchem eine ECU 23 an dem Getriebe angebracht ist. Wie es ersichtlich ist, kann, sogar wenn eine Anbringungsposition der ECU 23 eingeschränkt ist, die gleiche Funktion und der gleiche Vorteil wie derjenige der jeweiligen Ausführungsform erreicht werden, indem nur eine Belüftungsöffnung zur Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren der ECU 23 vorgesehen wird, wie in der jeweiligen Ausführungsform beschrieben.
Folglich wird gemäß der ECU dieser Erfindung eine Belüftungsöffnung 6 zur Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des ECU-Gehäuses 3 in dem ECU-Gehäuse 3 vorgesehen. Die Schnittfläche der Belüftungsöffnung 6 vergrößert sich fortschreitend in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses 3. Demnach kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Belüftungssystem der ECU 2 in einer einfachen Struktur konstruiert werden. Sogar wenn die ECU 2 an einem Ort vorgesehen ist wie einem Motorraum, der Wasser und dergleichen ausgesetzt ist, und die Temperatur und der Druck innerhalb des ECU-Gehäuses 3 dank dem selbst-erhitzenden Element ansteigen, verhindert sie, dass Wasser in das ECU-Gehäuse 3 gesaugt wird, indem die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des ECU-Gehäuses 3 abgebaut wird.
Es verhindert das Auftreffen von Fremdstoffen wie zum Beispiel Wasser, Salzwasser, Schmutzwasser, Schmutz und anderen auf den Filter 7 von außerhalb. Sogar falls die Fremdstoffe in die Belüftungsöffnung 6 eindringen, da sich die Geschwindigkeit und die Auftreffkraft auf den Filter 7 reduzieren, verhindert es Fehlfunktionen des Filters 7 durch Vergrößerung der Schnittfläche der Belüftungsöffnung 6 in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses 3. Weiterhin verhindert es eine Blockierung des Filters 7, verursacht durch das Anhaften der Fremdstoffe an dem Filter 7. Deshalb erhält man einen robusten und störungsfreien Filter 7, sodass sich die Dauerhaftigkeit des Filters bemerkbar verbessert.
Weiterhin kann die Belüftungsöffnung 6 eine konische Form, eine trichterförmige (konische) Form oder eine pyramidische Form aufweisen, die sich fortschreitend in ihrer Schnittfläche von außerhalb in Richtung des Inneren des ECU-Gehäuses 3 vergrößert. Weiterhin ist eine äußere Öffnung zur Belüftung des ECU-Gehäuses 3 nicht an einem zylindrischen Ansatz vorgesehen, jedoch an einem Barriereraum 11, sodass ein Eindringen in das ECU-Gehäuse in effektiver Weise verhindert wird. Wenigstens eine kleine Öffnung oder wenigstens ein schmaler Schlitz werden in dem Barriereraum 11 vorgesehen, um mit dem Äußeren zu kommunizieren. Ein Barrierenetz 10 ist zwischen dem Barriereraum 11 und der Belüftungsöffnung 6 vorgesehen, wobei es das Eindringen von Wasser, Schmutz und dergleichen in effektiver Weise verhindert.

Claims

Elektronische Steuerungseinheit (2), welche eine elektronische Schaltung zur Steuerung von verschiedenen Vorrichtungen von Fahrzeugen in einem verschließenden Gehäuse (3) aufnimmt, wobei das Gehäuse eine Belüftungsöffnung (6) aufweist zur Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Gehäuses, eine Schnittfläche der Belüftungsöffnung (6) in Richtung des Inneren des Gehäuses fortschreitend größer wird, und die Belüftungsöffnung einen Filter (7) aufweist, um zu verhindern, dass Fremdstoffe von außen eintreten; dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung einen Barriereraum (8, 11) aufweist, der auf dem Gehäuse (3) vorgesehen ist, um eine Zuführung der Belüftungsöffnung (6) zu bedecken, und dass eine kleine Öffnung (8a, 12) aufweist, um zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses zu kommunizieren.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kleine Öffnung (8a, 12) des Barriereraums (8) wenigstens eine kleine Öffnung (8a) oder Schlitz (12) aufweist, um zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses zu kommunizieren.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kleine Öffnung (8a, 12) des Barriereraums (8) mit einem Barrierenetz (10) versehen ist, das wenigstens eine kleine Öffnung oder Schlitz zur Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses aufweist.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit eine Belüftungsöffnung (6) zur Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses (3) aufweist, um eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses zu reduzieren, die von einer Temperatur- oder Druckerhöhung innerhalb des Gehäuses infolge eines selbst-erhitzenden Elements herrührt.
Elektrisches Lenkhilfesystem, das eine elektronische Steuereinheit (2) gemäß Anspruch 1 verwendet.