JP2004120838A

JP2004120838A - Electronic control unit and method of manufacturing the same

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Publication number: JP2004120838A
Application number: JP2002277653A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kodama; 児玉　哲也
Original assignee: Nidec Elesys Corp
Current assignee: Nidec Elesys Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP3847238B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the manufacturing cost and fasten a housing to the target of fastening more certainly. <P>SOLUTION: This manufacturing method includes a step of manufacturing a metallic plate 61, and a step of manufacturing, by insert molding, a housing 11 where a metallic plate 61 is embedded. The metallic plate 61 includes a plurality of bus bar parts 62 forming bus bars 14, a boss, and a tie bar 66 which joins the plural buses 62 with the boss integrally. At this time, the manufacture cost of the housing 11 becomes small by the insert molding of embedding other two or more metallic plates in the housing 11. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御ユニット及び電子制御ユニット製造方法に関し、特に、自動車に搭載されるアクチュエータの運動を制御する電子制御ユニット及び電子制御ユニット製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載される各種システムを制御する電子制御装置が知られている。そのシステムとしては、エンジン（ガソリン、ディーゼル）関係電子制御装置、トランスミッション関係電子制御装置、パワーステアリング関係電子制御装置、車高調整関係電子制御装置、ＡＢＳ関係電子制御装置、エアバッグ関係電子制御装置、エアコンディショニング関係電子制御装置、定速走行関係電子制御装置が例示される。
【０００３】
図１２は、公知の電子制御装置を示している。その電子制御装置１０１は、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ。以下、本明細書で「ＥＣＵ」と略記される。）１０２、電源１０３、センサ群１０４およびアクチュエータ１０５を備え、自動車に搭載されている。電源１０３は、バッテリーであり、直流電力１０６を生成してＥＣＵ１０２に供給する。センサ群１０４は、その自動車に関する物理量を測定し、その物理量を示す電気信号１０７をＥＣＵ１０２に出力する。ＥＣＵ１０２は、電気信号１０７が示す物理量に基づいて電気信号１０８を生成してアクチュエータ１０５に出力する。アクチュエータ１０５は、可動部分を備え、電気信号１０８をその可動部分の運動に変換する。アクチュエータ１０５としては、電動モータ、油圧装置が例示される。
【０００４】
直流電力１０６は、電圧が一定であり、電流の向きが一定である電気信号である。電気信号１０８は、電流の向きと大きさとが時間にともなって変化し、アクチュエータ１０５に電力を供給する。アクチュエータ１０５は、電動モータであるときに、可動部分である軸の回転の方向とトルクとが電気信号１０８に基づいて変化する。このとき、直流電力１０６と電気信号１０８とは、電気信号１０７に比較して電流が十分に大きい。
【０００５】
電子制御装置１０１は、ガソリンエンジン関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、吸気圧力センサ、水温センサ、吸気温センサ、酸素センサ、スロットル開度センサ、クランク角センサおよびノックセンサを含み、アクチュエータ１０５は、フューエルインジェクタ、ＩＳＣバルブおよびパワートランジスタユニットを含んでいる。電子制御装置１０１は、ディーゼルエンジン関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、吸気圧力センサ、水温センサ、アクセルストロークセンサ、ラック位置センサおよび燃料噴射時期センサを含み、アクチュエータ１０５は、ガバナアクチュエータとタイマアクチュエータとを含んでいる。電子制御装置１０１は、トランスミッション関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、水温センサ、車速センサおよびスロットル開度センサを含み、アクチュエータ１０５は、トランスミッションソレノイドとロックアップソレノイドとを含んでいる。電子制御装置１０１は、パワーステアリング関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、車速センサ、トルクセンサ、エンジン回転センサを含み、アクチュエータ１０５は、パワーステアリングソレノイドを含んでいる。電子制御装置１０１は、車高調整関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、車高センサを含み、アクチュエータ１０５は、車高ソレノイドを含んでいる。電子制御装置１０１は、ＡＢＳ関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、車輪速センサと車速センサとを含み、アクチュエータ１０５は、ＡＢＳソレノイドを含んでいる。電子制御装置１０１は、エアバッグ関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、メインセンサとセイフィングセンサとを含み、アクチュエータ１０５は、インフレータを含んでいる。電子制御装置１０１は、エアコンディショニング関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、外気温センサ、内気温センサ、日射センサ、エバポレータ温度センサ、エバポレータサーモスタットおよび冷媒圧力スイッチを含み、アクチュエータ１０５は、ＤＣサーボモータとブロワファンモータとを含んでいる。電子制御装置１０１は、低速走行関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群１０４は、車速センサを含み、アクチュエータ１０５は、低速走行アクチュエータを含んでいる。
【０００６】
図１３は、特開平１１−１１５７７５号公報に示されている公知のＥＣＵ１０２を詳細に示している。そのＥＣＵ１０２は、複数の電子機器をハウジング１１１の内部に備えている。ハウジング１１１は、絶縁体である樹脂から形成され、バスバー１１２が埋め込まれている。バスバー１１２は、互いに絶縁された複数の金属板から形成され、その複数の電子機器とともに電気回路を形成している。その複数の電子機器は、リレー１１４、コンデンサ１１５およびパワー素子実装用基板１１６から形成されている。リレー１１４、コンデンサ１１５およびパワー素子実装用基板１１６は、ハウジング１１１の内部に互いに上下に重ならないように配置されている。
【０００７】
バスバー１１２は、埋め込み部分１２７と露出部分１２８とから形成されている。埋め込み部分１２７は、ハウジング１１１に埋め込まれ、リレー１１４、コンデンサ１１５の上方に配置されている。埋め込み部分１２７は、上側の表面のうちのハウジング１１１から露出した領域がリレー１１４の端子またはコンデンサ１１５の端子に半田付けされている。その半田付けされている領域は、ハウジング１１１の内部に配置されている。
【０００８】
露出部分１２８は、ハウジング１１１から露出して、パワー素子実装用基板１１６の上方に配置され、屈曲している棒状に形成されている。露出部分１２８は、一端が埋め込み部分１２７に一体に接合され、他端がパワー素子実装用基板１１６に半田付けされて接続されている。その他端は、埋め込み部分１２７の半田付けされている領域より、下方に配置されている。
【０００９】
ハウジング１１１は、さらに、側面にコネクタ１１３が形成されている。コネクタ１１３は、金属板から形成される複数の端子を備えている。その複数の端子は、ハウジング１１１に埋め込まれて支持され、それぞれバスバー１１２に電気的に接続されている。コネクタ１１３は、電源１０３に接続される電線に接続され、アクチュエータ１０５に接続される電線に接続される。
【００１０】
パワー素子実装用基板１１６は、半導体スイッチング素子１１７とシャント抵抗器１１８とを備えている。半導体スイッチング素子１１７は、リレー１１４を制御してアクチュエータ１０５に流れる電流を制御し、動作時に発熱する。シャント抵抗器１１８は、アクチュエータ１０５に直列に接続されている。
【００１１】
ＥＣＵ１０２は、さらに、制御回路基板１１９をハウジング１１１の内部に備えている。制御回路基板１１９は、電線１２１を介して、パワー素子実装用基板１１６に電気的に接続されている。制御回路基板１１９は、さらに、電線１２１とパワー素子実装用基板１１６のパターン配線とを介してシャント抵抗器１１８の両端や半導体スイッチング素子１１７に接続されている。制御回路基板１１９は、コネクタ１２２を備えている。コネクタ１２２は、センサ群１０４に接続する電線に電気的に接続される。
【００１２】
ＥＣＵ１０２は、さらに、保護カバー１２３とシールドカバー１２４とを備えている。保護カバー１２３は、ハウジング１１１の下方に接合され、リレー１１４とコンデンサ１１５とを外部から隔離している。シールドカバー１２４は、取り付けネジ１２５を用いてハウジング１１１に上方に支持され、制御回路基板１１９を外部から隔離している。ＥＣＵ１０２は、さらに、図示されていないヒートシンクを備えている。そのヒートシンクは、パワー素子実装用基板１１６の下方に接合されている。
【００１３】
パワー素子実装用基板１１６は、制御回路基板１１９から出力される電気信号に基づいて、直流電力１０６から電気信号１０８を生成する。パワー素子実装用基板１１６は、さらに、シャント抵抗器２５を用いてアクチュエータ１０５を流れる電流を示す電気信号を制御回路基板１１９に電線１２１を介して伝送する。制御回路基板１１９は、コンピュータであり、センサ群１０４から出力される電気信号１０７とアクチュエータ１０５を流れる電流を示す電気信号とに基づいてアクチュエータ１０５の運動を算出し、電線１２１を介してその運動を示す電気信号をパワー素子実装用基板１１６に伝送する。
【００１４】
このとき、制御回路基板１１９を流れる電流は、バスバー１１２を流れる電流より小さく、制御回路基板１１９は、パワー素子実装用基板１１６より発熱量が小さい。制御回路基板１１９とパワー素子実装用基板１１６とは、同一の基板上に配置しないで、間隔を持って配置されている。このような配置は、バスバー１１２を流れる電流によるノイズまたはパワー素子実装用基板１１６により発せられる熱により、制御回路基板１１９が誤動作することを防止している。
【００１５】
樹脂から形成されるモールド品は、一般に、ネジを用いて締結対象に固定されるときに、締結部分に加わる圧縮荷重により樹脂が急激に変形する座屈が発生する。座屈の発生を防止して、モールド品をより確実に締結対象に締結すること望まれている。
【００１６】
図１４は、公知のモールド品の締結部分を詳細に示している。その締結部分２０１は、金属から形成されるボス２０２が樹脂２０３に埋め込まれている。ボス２０２は、円筒を形成し、外側にローレット２０５が形成されている。ローレット２０５は、ボス２０２が樹脂２０３から抜けでることを防止している。このような締結部分２０１は、インサート成形により製造される。ボス２０２は、空洞にネジ２０６が挿入される。ネジ２０６は、締結対象２０７と締結して、締結部分２０１と締結対象２０７とを同体に接合する。このような締結部分は、樹脂に圧縮荷重が加わらないで、モールド品をより確実に締結対象に締結することができる。より安価にモールド品をより確実に締結対象に締結することが望まれている。
【００１７】
【特許文献１】
特開平１１−１１５７７５号公報、図２
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、製造コストを低減する電子制御ユニット及び電子制御ユニット製造方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、製造コストがより小さく、かつ、より確実に締結対象に締結される電子制御ユニット及び電子制御ユニット製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２０】
本発明による電子制御ユニット（２）は、センサから入力される第１電気信号（７）に基づいてアクチュエータ（５）に第２電気信号を出力して、アクチュエータ（５）の運動を制御する。電子制御ユニット（２）は、、複数電子機器（１６、１７、１８、２５）を内側に配置するハウジング（１１）と、複数電子機器（１６、１７、１８、２５）を互いに電気的に接続するバスバー（１４）と、バスバー（１４）と同一の平面に重なって配置されるボスと、締結対象とを具えている。バスバー（１４）とボスとは、同種の金属から形成されている。ハウジング（１１）は、バスバー（１４）とボスとが埋め込まれている。ボスは、ハウジング（１１）の締結対象と接合される部分を補強している。
【００２１】
このとき、バスバー（１４）とボスとが一体に接合された１枚の平坦な金属板（６１）を製造することができる。ハウジング（１１）は、インサート成形によりその金属板（６１）が埋め込まれて製造された後に、その金属板（６１）を適宜バスバー（１４）とボスとに切断して製造されることができる。このようなハウジング（１１）は、複数の金属板をハウジング（１１）に埋め込むインサート成形より、製造コストが小さい。
【００２２】
締結対象は、複数電子機器（１６、１７、１８、２５）を冷却するヒートシンク（２１）であることが好ましい。ボスは、複数電子機器（１６、１７、１８、２５）に絶縁されていることが好ましい。または、ボスは、接地電位に電気的に接続されていることが好ましい。
【００２３】
アクチュエータ（５）は、自動車に搭載され、自動車が走行するときに利用される。すなわち、本発明による電子制御ユニット（２）は、自動車に搭載される電子制御装置（１）に適用されることが好ましい。
【００２４】
本発明による電子制御ユニット（２）は、電子制御ユニット（２）を製造する方法である。本発明による電子制御ユニット（２）は、金属板（６１）を製造するステップと、金属板（６１）が埋め込まれているハウジング（１１）をインサート成形により製造するステップとを具えている。金属板（６１）は、バスバー（１４）を形成する複数バスバー部分（６２）と、ボスを形成するボス部分と、複数バスバー部分（６２）とボス部分とを一体に接合するタイバー部分（６６）とを含んでいる。本発明による電子制御ユニット製造方法は、別個の複数の金属板をハウジング（１１）に埋め込むインサート成形より、ハウジング（１１）の製造コストが小さい。
【００２５】
本発明による電子制御ユニット（２）は、タイバー部分（６６）を切除して複数バスバー部分（６２）とボス部分とを絶縁するステップを更に具えていることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明による電子制御ユニットが適用される電子制御装置の実施の形態を説明する。その電子制御装置１は、図１に示されているように、ＥＣＵ２、電源３、センサ群４およびアクチュエータ５を備え、自動車に搭載されている。電源３は、バッテリーであり、直流電力６を生成してＥＣＵ２に供給する。センサ群４は、その自動車に関する物理量を測定し、その物理量を示す電気信号７をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、電気信号７が示す物理量に基づいて電気信号８を生成してアクチュエータ５に出力する。アクチュエータ５は、可動部分を備え、電気信号８をその可動部分の運動に変換する。アクチュエータ５としては、電動モータ、油圧装置が例示される。
【００２７】
直流電力６は、電圧が一定であり、電流の向きが一定である電気信号である。電気信号８は、電流の向きと大きさとが時間にともなって変化し、アクチュエータ５に電力を供給する。アクチュエータ５は、電動モータであるときに、可動部分である軸の回転の方向とトルクとが電気信号８に基づいて変化する。このとき、直流電力６と電気信号８とは、電気信号７に比較して電流が十分に大きい。
【００２８】
電子制御装置１は、ガソリンエンジン関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、吸気圧力センサ、水温センサ、吸気温センサ、酸素センサ、スロットル開度センサ、クランク角センサおよびノックセンサを含み、アクチュエータ５は、フューエルインジェクタ、ＩＳＣバルブおよびパワートランジスタユニットを含んでいる。電子制御装置１は、ディーゼルエンジン関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、吸気圧力センサ、水温センサ、アクセルストロークセンサ、ラック位置センサおよび燃料噴射時期センサを含み、アクチュエータ５は、ガバナアクチュエータとタイマアクチュエータとを含んでいる。電子制御装置１は、トランスミッション関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、水温センサ、車速センサおよびスロットル開度センサを含み、アクチュエータ５は、トランスミッションソレノイドとロックアップソレノイドとを含んでいる。電子制御装置１は、パワーステアリング関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、車速センサ、トルクセンサ、エンジン回転センサを含み、アクチュエータ５は、パワーステアリングソレノイドを含んでいる。電子制御装置１は、車高調整関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、車高センサを含み、アクチュエータ５は、車高ソレノイドを含んでいる。電子制御装置１は、ＡＢＳ関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、車輪速センサと車速センサとを含み、アクチュエータ５は、ＡＢＳソレノイドを含んでいる。電子制御装置１は、エアバッグ関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、メインセンサとセイフィングセンサとを含み、アクチュエータ５は、インフレータを含んでいる。電子制御装置１は、エアコンディショニング関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、外気温センサ、内気温センサ、日射センサ、エバポレータ温度センサ、エバポレータサーモスタットおよび冷媒圧力スイッチを含み、アクチュエータ５は、ＤＣサーボモータとブロワファンモータとを含んでいる。電子制御装置１は、低速走行関係電子制御装置に適用されるときに、センサ群４は、車速センサを含み、アクチュエータ５は、低速走行アクチュエータを含んでいる。
【００２９】
図２は、ＥＣＵ２を詳細に示している。ＥＣＵ２は、２つの基板をハウジング１１の内部に備えている。ハウジング１１は、耐熱樹脂から形成されている。その耐熱樹脂は、半田の融点（約１８０℃）以上の温度環境で十分な強度を有している。このような耐熱樹脂としては、ＳＰＳ、ＰＰＳが例示される。ハウジング１１は、底部分１２と側壁部分１３とから形成されている。ハウジング１１は、底部分１２の内部にバスバー１４が埋め込まれている。バスバー１４は、互いに絶縁された複数の金属板から形成され、複数の電子機器とともにパワー基板１５を形成している。その複数の電子機器は、コンデンサ１６、半導体スイッチング素子１７およびリレー１８を含んでいる。
【００３０】
ハウジング１１は、側壁部分１３にコネクタ１９が形成されている。コネクタ１９は、金属板から形成される複数の端子（図示されていない）を備えている。コネクタ１９は、電源３に接続される電線に接続され、直流電力６を複数の電子機器に供給する。コネクタ１９は、さらに、アクチュエータ５に接続される電線に接続され、電気信号８をアクチュエータ５に出力する。
【００３１】
ＥＣＵ２は、さらに、ヒートシンク２１を備えている。ヒートシンク２１は、ネジを用いてハウジング１１に支持され、電気を通さない絶縁体を介して底部分１２の外側の面に熱伝導可能に接合されている。ＥＣＵ２は、さらに、カバー２２を備えている。カバー２２は、ハウジング１１の口を覆うように接合され、電気回路をハウジング１１の外部と隔離している。
【００３２】
図３は、ハウジング１１の内部に配置される２つの基板の位置関係を示している。その２つの基板は、パワー基板１５と制御回路基板２３とから形成されている。制御回路基板２３は、ハウジング１１の内部にバスバー１４と平行に配置されている。パワー基板１５は、電線２４を備えている。電線２４は、バスバー１４に一体に形成され、塑性加工により形成されている。電線２４は、半田を用いて制御回路基板２３に電気的に接続されている。
【００３３】
パワー基板１５は、さらに、シャント抵抗器２５を備えている。シャント抵抗器２５は、４つの端子を有している。バスバー１４は、その４つの端子のうちの２つの端子に接続されている。制御回路基板２３は、その４つの端子のうちの他の２つの端子に接続されている。
【００３４】
制御回路基板２３は、コンピュータであり、センサ群４により測定される物理量を収集し、シャント抵抗器２５を介してアクチュエータ５を流れる電流を収集する。制御回路基板２３は、その物理量と電流とにに基づいてアクチュエータ５の運動を算出し、電線２４を介してその運動を示す電気信号をパワー基板１５に伝送する。パワー基板１５は、制御回路基板２３から出力される電気信号に基づいて、直流電力６から電気信号８を生成する。
【００３５】
このとき、制御回路基板２３を流れる電流の最大値は、バスバー１４を流れる電流の最大値より小さく、制御回路基板２３は、パワー基板１５より発熱量が小さい。制御回路基板２３とパワー基板１５とは、同一の基板上に配置しないで、間隔を持って配置されている。このような配置は、バスバー１４を流れる電流によるノイズまたはパワー基板１５により発せられる熱により、制御回路基板２３が誤動作することを防止している。
【００３６】
図４は、ハウジング１１の底部分１２の外側の面を詳細に示している。その面４１は、バスバー１４が配置される平面と平行である平面を形成している。コネクタ１９は、面４１より外側に突出している。ハウジング１１は、底部分１２に複数の半田領域４２を形成している。半田領域４２は、コネクタ１９から１０ｍｍ以上離れている。
【００３７】
図５は、半田領域４２を詳細に示している。半田領域４２は、パワー基板１５を構成する電子機器の近傍の底部分１２に配置されている。その電子機器は、コンデンサ１６、半導体スイッチング素子１７、リレー１８およびシャント抵抗器２５を含み、それぞれ端子４３を備えている。底部分１２は、耐熱樹脂から形成される２つの樹脂層４４、４５の間にバスバー１４が介設されている。樹脂層４４はその電子機器が配置されるバスバー１４より内側に配置され、樹脂層４５は外側の面４１が配置されるバスバー１４より外側に配置されている。
【００３８】
底部分１２は、半田領域４２に内側と外側とを貫通する穴４６が形成されている。穴４６は、ハウジング１１の底部分１２により形成される壁面により形成されている。その壁面は、内側壁面４７、バスバー壁面４８および外側壁面４９を含んでいる。内側壁面４７は、樹脂層４４により形成されている。バスバー壁面４８は、バスバー１４により形成されている。外側壁面４９は、樹脂層４５により形成されている。
【００３９】
内側壁面４７は、柱体の側面を形成している。バスバー壁面４８は、柱体の側面を形成し、その内径は、内側壁面４７の内径より小さい。このため、バスバー１４の半田領域４２の部分は、内側の外部に露出している。バスバー壁面４８の内径は、さらに、端子４３の径より大きい。外側壁面４９は、錐体の側面を形成し、バスバー１４に接する部分の内径は、外側の面４１に接する部分の内径より小さい。外側壁面４９の内径は、さらに、バスバー壁面４８の内径より大きい。このため、バスバー１４の外側の面５１は、バスバー壁面４８の近傍に樹脂層４５に接合されていない半田面５２を含んでいる。半田面５２と外側壁面４９とのなす角θ、すなわち、半田面５２の法線と外側壁面の法線とのなす角θは、３０度以下の鋭角を形成している。
【００４０】
端子４３は、穴４６を底部分１２の内側から外側に貫通している。端子４３は、バスバー１４より外側に突出している部分が半田５３を介して半田面５２に同体に接合され、バスバー１４に電気的に接続されている。
【００４１】
ハウジング１１は、さらに、底部分１２に金属板から形成されるボスが埋め込まれている。そのボス８１は、図６に示されているように、バスバー１４と同一平面上に配置され、ヒートシンク２１の縁の近傍に配置されている。ボス８１は、それぞれ、接地電位に接続されるバスバー１４に一体に接合され、または、バスバー１４に絶縁されている。ボス８１は、ネジ８２を介してヒートシンク２１に支持されている。
【００４２】
図７は、ボス８１を詳細に示している。ボス８１は、耐熱樹脂から形成される２つの樹脂層４４、４５の間に介設されている。樹脂層４４はその電子機器が配置されるバスバー１４より内側に配置され、樹脂層４５は外側の面４１が配置されるバスバー１４より外側に配置されている。底部分１２のボス８１が埋め込まれている部分は、内側と外側とを貫通する穴８３が形成されている。穴８３は、底部分１２により形成される壁面により形成されている。その壁面は、内側壁面８４、ボス壁面８５および外側壁面８６を含んでいる。内側壁面４７は、樹脂層４４により形成されている。ボス壁面８５は、ボス８１により形成されている。外側壁面８６は、樹脂層４５により形成されている。
【００４３】
ボス壁面８５の内径は、内側壁面８４の内径より小さい。このため、ボス８１の一部分は、内側の外部に露出している。外側壁面８６の内径は、ボス壁面８５の内径より大きい。このため、ボス８１の一部分は、外側の外部に露出している。さらに、内側壁面８４の内径は、ネジ８２の頭の径より大きい。ボス壁面８５の内径は、ネジ８２の径より大きい。
【００４４】
ヒートシンク２１は、ハウジング１１の締結対象であり、ボス８１に対向する位置に雌ねじ８８が形成されている。ネジ８１は、穴８３を貫通してヒートシンク２１の雌ねじ８８に締結され、ハウジング１１とヒートシンク２１とを同体に接合する。このような接合によれば、ハウジング１１を構成する耐熱樹脂が座屈することを防止する。
【００４５】
図８〜図１１は、本発明による電子制御ユニット製造方法の実施の形態を示している。まず、バスバー１４に形成される金属板が製造される。その金属板６１は、図８に示されているように、バスバー部分６２、コネクタ部分６３、電線部分６４、ボス部分６５およびタイバー部分６６から形成されている。バスバー部分６２は、複数から形成され、バスバー部分６２の形状は、バスバー１７の形状に一致している。コネクタ部分６３は、複数から形成され、コネクタ部分６３の形状は、コネクタ１９を構成する端子の形状に一致している。電線部分６４は、複数から形成され、塑性加工されてバスバー部分６２、コネクタ部分６３、電線部分６４およびボス部分６５が配置される平面と垂直方向に延びている。電線部分６４の形状は、電線２４の形状に一致している。ボス部分６５は、ボス８１の形状に一致している。タイバー部分６６は、複数から形成され、バスバー部分６２、コネクタ部分６３、電線部分６４およびボス部分６５を互いに一体に接合している。
【００４６】
金属板６１は、インサート成形により耐熱樹脂に埋め込まれて、ハウジングが形成される。そのハウジング６８は、図９に示されているように、金属板６１の電線部分６４を耐熱樹脂から外部に露出させている。ハウジング６８は、図示されていないコネクタ部分６３を耐熱樹脂から外部に露出させている。ハウジング６８は、バスバー部分６２の半田領域４２に属する部分６９を耐熱樹脂から露出させ、バスバー部分６２の半田領域４２に属さない部分を耐熱樹脂に埋め込んでいる。
【００４７】
ハウジング６８は、さらに、引っ掛け部分７０が形成される。引っ掛け部分７０は、耐熱樹脂から形成され、ハウジング６８の底部分から内側に突出している。
【００４８】
ハウジング６８は、さらに、図１０に示されているように、金属板６１のタイバー部分６６を耐熱樹脂から外部に露出させている。タイバー部分６６は、ドリルで切削されて除去される。このことにより、複数のバスバー部分６２は互いに絶縁され、複数のコネクタ部分６３は互いに絶縁され、ボス部分８５は、接地電位に接続されないバスバー部分６２またはコネクタ部分６３に絶縁される。このようなハウジング１１は、金属板６１と別個のボスを埋め込むインサート成形より、製造コストが小さい。
【００４９】
タイバー部分６６が切除された後に、複数の電子機器（コンデンサ１６、半導体スイッチング素子１７、リレー１８およびシャント抵抗器２５）は、それぞれ端子がハウジング６８に形成される穴に差し込まれてハウジング１１に搭載される。
【００５０】
シャント抵抗器２５は、特に、引っ掛かり部分３１−１、３１−２が引っ掛け部分７０に引っ掛けられてハウジング１１に支持される。シャント抵抗器２５は、さらに、電圧端子部分３３−１、３３−２が塑性変形されて、制御回路基板２３が配置される位置に他端３７−１、３７−２が配置される。
【００５１】
図１１は、その複数の電子機器をバスバー１４に半田付けするフロー半田装置を示している。そのフロー半田装置７１は、半田槽７２と複数の半田噴き口７３とを備えている。半田槽７２は、溶融している溶融半田を貯めている。複数の半田噴き口７３は、ハウジング１１の外側の面４１を鉛直下方に向けたときに、半田領域４２と一致するように、配置されている。複数の半田噴き口７３は、半田槽７２に貯められている溶融半田を鉛直上方に吹き出し、噴流７４を形成する。溶融半田は、半田槽７２と半田噴き口７３とを循環している。すなわち、溶融半田は、半田噴き口７３から噴き出て噴流７４を形成した後に、半田槽７２に貯められ、再度半田噴き口７３から噴き出て噴流７４を形成する。
【００５２】
被半田付け部材である電子機器が搭載されたハウジング６８は、外側の面４１を鉛直下方に向けて、噴流７４を形成しているフロー半田装置７１に近づけられる。このとき、半田領域４２は、噴流７４に接触して、電子機器を構成する端子とバスバー１４とが半田付けされる。
【００５３】
複数の電子機器が半田付けされたハウジング６８は、次いで、制御回路基板２３が取り付けられ、電線２４が制御回路基板２３に半田付けされる。ハウジング６８は、さらに、電気を通さない絶縁体を介してヒートシンク２１が取り付けられ、ハウジング６８とヒートシンク２１とは、ネジ８２を用いて同体に接合される。ハウジング６８は、さらに、カバー２２が取り付けられる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明による電子制御ユニット及び電子制御ユニット製造方法は、ハウジングの製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるＥＣＵが適用される電子制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明によるＥＣＵの実施の形態を示す斜軸投影図である。
【図３】図３は、２つの基板の位置関係を示す斜軸投影図である。
【図４】図４は、ハウジングの実施の形態を示す斜軸投影図である。
【図５】図５は、半田部分を示す断面図である。
【図６】図６は、バスバーとヒートシンクとの位置関係を示す斜軸投影図である。
【図７】図７は、締結部分を示す断面図である。
【図８】図８は、金属板を示す斜軸投影図である。
【図９】図９は、ハウジングを示す斜軸投影図である。
【図１０】図１０は、ハウジングを示す平面図である。
【図１１】図１１は、フロー半田装置の実施の形態を示す図である。
【図１２】図１２は、公知の電子制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、公知のＥＣＵの実施の形態を示す斜軸投影図である。
【図１４】図１４は、公知のモールド品の締結部分の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１　：電子制御装置
２　：ＥＣＵ
３　：電源
４　：センサ群
５　：アクチュエータ
６　：直流電力
７　：電気信号
８　：電気信号
１１：ハウジング
１２：底部分
１３：側壁部分
１４：バスバー
１５：パワー基板
１６：コンデンサ
１７：半導体スイッチング素子
１８：リレー
１９：コネクタ
２１：ヒートシンク
２２：カバー
２３：制御回路基板
２４：電線
２５：シャント抵抗器
４１：面
４２：半田領域
４３：端子
４４：樹脂層
４５：樹脂層
４６：穴
４７：内側壁面
４８：バスバー壁面
４９：外側壁面
５１：面
５２：半田面
６１：金属板
６２：バスバー部分
６３：コネクタ部分
６４：電線部分
６５：ボス部分
６６：タイバー部分
６８：ハウジング
６９：部分
７０：引っ掛け部分
７１：フロー半田装置
７２：半田槽
７３：半田噴き口
７４：噴流
８１：ボス
８２：ネジ
８３：穴
８４：内側壁面
８５：ボス壁面
８６：外側壁面
８８：雌ねじ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic control unit and an electronic control unit manufacturing method, and more particularly, to an electronic control unit for controlling the movement of an actuator mounted on a vehicle and an electronic control unit manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An electronic control device that controls various systems mounted on an automobile is known. The systems include engine (gasoline, diesel) related electronic control units, transmission related electronic control units, power steering related electronic control units, vehicle height adjustment related electronic control units, ABS related electronic control units, airbag related electronic control units, An air-conditioning-related electronic control device and a constant-speed running-related electronic control device are exemplified.
[0003]
FIG. 12 shows a known electronic control device. The electronic control device 101 includes an electronic control unit (Electronic Control Unit; hereinafter, abbreviated as “ECU” in this specification) 102, a power supply 103, a sensor group 104, and an actuator 105, and is mounted on an automobile. . The power supply 103 is a battery, generates DC power 106, and supplies it to the ECU 102. The sensor group 104 measures a physical quantity related to the vehicle, and outputs an electric signal 107 indicating the physical quantity to the ECU 102. The ECU 102 generates an electric signal 108 based on the physical quantity indicated by the electric signal 107 and outputs it to the actuator 105. Actuator 105 comprises a movable part and converts electrical signal 108 into movement of the movable part. Examples of the actuator 105 include an electric motor and a hydraulic device.
[0004]
DC power 106 is an electrical signal having a constant voltage and a constant current direction. The electric signal 108 changes the direction and magnitude of the current with time, and supplies electric power to the actuator 105. When the actuator 105 is an electric motor, the rotation direction and torque of a shaft, which is a movable part, change based on the electric signal 108. At this time, the DC power 106 and the electric signal 108 have sufficiently larger currents than the electric signal 107.
[0005]
When the electronic control device 101 is applied to a gasoline engine-related electronic control device, the sensor group 104 includes an intake pressure sensor, a water temperature sensor, an intake temperature sensor, an oxygen sensor, a throttle opening sensor, a crank angle sensor, and a knock sensor. The actuator 105 includes a fuel injector, an ISC valve, and a power transistor unit. When the electronic control device 101 is applied to a diesel engine-related electronic control device, the sensor group 104 includes an intake pressure sensor, a water temperature sensor, an accelerator stroke sensor, a rack position sensor, and a fuel injection timing sensor. It includes a governor actuator and a timer actuator. When the electronic control device 101 is applied to a transmission-related electronic control device, the sensor group 104 includes a water temperature sensor, a vehicle speed sensor, and a throttle opening sensor, and the actuator 105 includes a transmission solenoid and a lock-up solenoid. I have. When the electronic control unit 101 is applied to a power steering related electronic control unit, the sensor group 104 includes a vehicle speed sensor, a torque sensor, and an engine rotation sensor, and the actuator 105 includes a power steering solenoid. When the electronic control device 101 is applied to a vehicle height adjustment-related electronic control device, the sensor group 104 includes a vehicle height sensor, and the actuator 105 includes a vehicle height solenoid. When the electronic control device 101 is applied to an ABS-related electronic control device, the sensor group 104 includes a wheel speed sensor and a vehicle speed sensor, and the actuator 105 includes an ABS solenoid. When the electronic control device 101 is applied to an airbag-related electronic control device, the sensor group 104 includes a main sensor and a safing sensor, and the actuator 105 includes an inflator. When the electronic control device 101 is applied to an air conditioning-related electronic control device, the sensor group 104 includes an outside air temperature sensor, an inside air temperature sensor, a solar radiation sensor, an evaporator temperature sensor, an evaporator thermostat, and a refrigerant pressure switch. Includes a DC servo motor and a blower fan motor. When the electronic control device 101 is applied to a low-speed traveling-related electronic control device, the sensor group 104 includes a vehicle speed sensor, and the actuator 105 includes a low-speed traveling actuator.
[0006]
FIG. 13 shows the known ECU 102 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-115775 in detail. The ECU 102 includes a plurality of electronic devices inside a housing 111. The housing 111 is formed of a resin that is an insulator, and has a bus bar 112 embedded therein. The bus bar 112 is formed of a plurality of metal plates that are insulated from each other, and forms an electric circuit with the plurality of electronic devices. The plurality of electronic devices are formed from a relay 114, a capacitor 115, and a power element mounting substrate 116. The relay 114, the capacitor 115, and the power element mounting board 116 are arranged inside the housing 111 so as not to overlap each other vertically.
[0007]
The bus bar 112 is formed from an embedded portion 127 and an exposed portion 128. The embedded portion 127 is embedded in the housing 111 and is disposed above the relay 114 and the capacitor 115. The area of the buried portion 127 exposed from the housing 111 on the upper surface is soldered to a terminal of the relay 114 or a terminal of the capacitor 115. The soldered area is arranged inside the housing 111.
[0008]
The exposed portion 128 is exposed from the housing 111, is disposed above the power element mounting board 116, and is formed in a bent rod shape. One end of the exposed portion 128 is integrally joined to the embedded portion 127, and the other end is connected by soldering to the power element mounting board 116. The other end is located below the soldered area of the embedded portion 127.
[0009]
The housing 111 further has a connector 113 formed on a side surface. The connector 113 has a plurality of terminals formed from a metal plate. The plurality of terminals are embedded in and supported by the housing 111, and are electrically connected to the bus bars 112, respectively. The connector 113 is connected to an electric wire connected to the power supply 103 and is connected to an electric wire connected to the actuator 105.
[0010]
The power element mounting board 116 includes a semiconductor switching element 117 and a shunt resistor 118. The semiconductor switching element 117 controls the current flowing to the actuator 105 by controlling the relay 114, and generates heat during operation. The shunt resistor 118 is connected to the actuator 105 in series.
[0011]
The ECU 102 further includes a control circuit board 119 inside the housing 111. The control circuit board 119 is electrically connected to the power element mounting board 116 via the electric wire 121. The control circuit board 119 is further connected to both ends of the shunt resistor 118 and the semiconductor switching element 117 via the electric wire 121 and the pattern wiring of the power element mounting board 116. The control circuit board 119 has a connector 122. The connector 122 is electrically connected to an electric wire connected to the sensor group 104.
[0012]
The ECU 102 further includes a protective cover 123 and a shield cover 124. The protective cover 123 is joined below the housing 111 and separates the relay 114 and the capacitor 115 from the outside. The shield cover 124 is supported above the housing 111 using mounting screws 125, and isolates the control circuit board 119 from the outside. The ECU 102 further includes a heat sink (not shown). The heat sink is joined below the power element mounting substrate 116.
[0013]
The power element mounting board 116 generates an electric signal 108 from the DC power 106 based on the electric signal output from the control circuit board 119. The power element mounting board 116 further transmits an electric signal indicating a current flowing through the actuator 105 to the control circuit board 119 via the electric wire 121 using the shunt resistor 25. The control circuit board 119 is a computer, calculates the movement of the actuator 105 based on the electric signal 107 output from the sensor group 104 and the electric signal indicating the current flowing through the actuator 105, and calculates the movement through the electric wire 121. The electric signal shown is transmitted to the power element mounting substrate 116.
[0014]
At this time, the current flowing through the control circuit board 119 is smaller than the current flowing through the bus bar 112, and the control circuit board 119 generates less heat than the power element mounting board 116. The control circuit board 119 and the power element mounting board 116 are not arranged on the same board but are arranged at an interval. Such an arrangement prevents the control circuit board 119 from malfunctioning due to noise due to current flowing through the bus bar 112 or heat generated by the power element mounting board 116.
[0015]
In general, when a molded product made of resin is fixed to a fastening object using a screw, buckling occurs in which the resin is rapidly deformed by a compressive load applied to the fastening portion. It is desired to prevent the occurrence of buckling and more reliably fasten the molded product to the fastening object.
[0016]
FIG. 14 shows a fastening portion of a known molded product in detail. The fastening portion 201 has a boss 202 made of metal embedded in a resin 203. The boss 202 forms a cylinder, and a knurl 205 is formed outside. The knurl 205 prevents the boss 202 from coming off the resin 203. Such a fastening portion 201 is manufactured by insert molding. The boss 202 has a screw 206 inserted into the cavity. The screw 206 is fastened to the fastening object 207, and joins the fastening part 201 and the fastening object 207 in the same body. In such a fastening portion, the molded product can be more securely fastened to the fastening object without applying a compressive load to the resin. It is desired that the molded product be more securely fastened to the fastening object at a lower cost.
[0017]
[Patent Document 1]
JP-A-11-115775, FIG.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an electronic control unit and a method for manufacturing an electronic control unit that reduce the manufacturing cost.
Another object of the present invention is to provide an electronic control unit and an electronic control unit manufacturing method in which the manufacturing cost is smaller and more securely fastened to a fastening target.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in [Embodiments of the invention] in parentheses. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Embodiments], and are described in [Claims]. It should not be used to interpret the technical scope of a given invention.
[0020]
The electronic control unit (2) according to the present invention outputs a second electric signal to the actuator (5) based on the first electric signal (7) input from the sensor to control the movement of the actuator (5). The electronic control unit (2) electrically connects the housing (11) in which the plurality of electronic devices (16, 17, 18, 25) are arranged inside and the plurality of electronic devices (16, 17, 18, 25) to each other. A bus bar (14), a boss arranged on the same plane as the bus bar (14), and an object to be fastened. The bus bar (14) and the boss are formed of the same kind of metal. The housing (11) has a bus bar (14) and a boss embedded therein. The boss reinforces a portion of the housing (11) to be joined to a fastening target.
[0021]
At this time, one flat metal plate (61) in which the bus bar (14) and the boss are integrally joined can be manufactured. The housing (11) can be manufactured by burying the metal plate (61) by insert molding and then cutting the metal plate (61) into bus bars (14) and bosses as appropriate. Such a housing (11) has a lower manufacturing cost than insert molding in which a plurality of metal plates are embedded in the housing (11).
[0022]
The fastening target is preferably a heat sink (21) for cooling the plurality of electronic devices (16, 17, 18, 25). The boss is preferably insulated by the plurality of electronic devices (16, 17, 18, 25). Alternatively, the boss is preferably electrically connected to the ground potential.
[0023]
The actuator (5) is mounted on a vehicle and used when the vehicle runs. That is, it is preferable that the electronic control unit (2) according to the present invention is applied to the electronic control device (1) mounted on an automobile.
[0024]
The electronic control unit (2) according to the present invention is a method for manufacturing the electronic control unit (2). The electronic control unit (2) according to the present invention includes a step of manufacturing a metal plate (61) and a step of manufacturing a housing (11) in which the metal plate (61) is embedded by insert molding. The metal plate (61) includes a plurality of bus bar portions (62) forming the bus bar (14), a boss portion forming the boss, and a tie bar portion (66) integrally joining the plurality of bus bar portions (62) and the boss portion. And The manufacturing method of the electronic control unit according to the present invention has a lower manufacturing cost of the housing (11) than insert molding in which a plurality of separate metal plates are embedded in the housing (11).
[0025]
Preferably, the electronic control unit (2) according to the present invention further comprises the step of cutting off the tie bar portion (66) to insulate the plurality of bus bar portions (62) from the boss portion.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of an electronic control unit to which an electronic control unit according to the present invention is applied will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the electronic control unit 1 includes an ECU 2, a power supply 3, a sensor group 4, and an actuator 5, and is mounted on an automobile. The power supply 3 is a battery, generates DC power 6 and supplies it to the ECU 2. The sensor group 4 measures a physical quantity related to the vehicle, and outputs an electric signal 7 indicating the physical quantity to the ECU 2. The ECU 2 generates an electric signal 8 based on the physical quantity indicated by the electric signal 7 and outputs the electric signal 8 to the actuator 5. The actuator 5 has a movable part and converts the electric signal 8 into a movement of the movable part. Examples of the actuator 5 include an electric motor and a hydraulic device.
[0027]
The DC power 6 is an electric signal having a constant voltage and a constant current direction. The electric signal 8 changes the direction and magnitude of the current with time, and supplies electric power to the actuator 5. When the actuator 5 is an electric motor, the rotation direction and the torque of a shaft, which is a movable part, change based on the electric signal 8. At this time, the DC power 6 and the electric signal 8 have sufficiently larger currents than the electric signal 7.
[0028]
When the electronic control unit 1 is applied to a gasoline engine-related electronic control unit, the sensor group 4 includes an intake pressure sensor, a water temperature sensor, an intake temperature sensor, an oxygen sensor, a throttle opening sensor, a crank angle sensor, and a knock sensor. The actuator 5 includes a fuel injector, an ISC valve, and a power transistor unit. When the electronic control unit 1 is applied to a diesel engine-related electronic control unit, the sensor group 4 includes an intake pressure sensor, a water temperature sensor, an accelerator stroke sensor, a rack position sensor, and a fuel injection timing sensor. It includes a governor actuator and a timer actuator. When the electronic control unit 1 is applied to a transmission-related electronic control unit, the sensor group 4 includes a water temperature sensor, a vehicle speed sensor, and a throttle opening sensor, and the actuator 5 includes a transmission solenoid and a lock-up solenoid. I have. When the electronic control unit 1 is applied to a power steering related electronic control unit, the sensor group 4 includes a vehicle speed sensor, a torque sensor, and an engine rotation sensor, and the actuator 5 includes a power steering solenoid. When the electronic control device 1 is applied to a vehicle height adjustment-related electronic control device, the sensor group 4 includes a vehicle height sensor, and the actuator 5 includes a vehicle height solenoid. When the electronic control device 1 is applied to an ABS-related electronic control device, the sensor group 4 includes a wheel speed sensor and a vehicle speed sensor, and the actuator 5 includes an ABS solenoid. When the electronic control device 1 is applied to an airbag-related electronic control device, the sensor group 4 includes a main sensor and a safing sensor, and the actuator 5 includes an inflator. When the electronic control device 1 is applied to an air conditioning-related electronic control device, the sensor group 4 includes an outside air temperature sensor, an inside air temperature sensor, a solar radiation sensor, an evaporator temperature sensor, an evaporator thermostat, and a refrigerant pressure switch. Includes a DC servo motor and a blower fan motor. When the electronic control device 1 is applied to a low-speed traveling-related electronic control device, the sensor group 4 includes a vehicle speed sensor, and the actuator 5 includes a low-speed traveling actuator.
[0029]
FIG. 2 shows the ECU 2 in detail. The ECU 2 has two substrates inside the housing 11. The housing 11 is formed from a heat-resistant resin. The heat-resistant resin has sufficient strength in a temperature environment equal to or higher than the melting point of solder (about 180 ° C.). SPS and PPS are exemplified as such heat resistant resins. The housing 11 is formed from a bottom part 12 and a side wall part 13. The housing 11 has a bus bar 14 embedded in a bottom portion 12. The bus bar 14 is formed from a plurality of metal plates that are insulated from each other, and forms a power board 15 together with a plurality of electronic devices. The plurality of electronic devices include a capacitor 16, a semiconductor switching element 17, and a relay 18.
[0030]
The housing 11 has a connector 19 formed on a side wall portion 13. The connector 19 has a plurality of terminals (not shown) formed from a metal plate. The connector 19 is connected to an electric wire connected to the power supply 3 and supplies the DC power 6 to a plurality of electronic devices. The connector 19 is further connected to an electric wire connected to the actuator 5 and outputs an electric signal 8 to the actuator 5.
[0031]
The ECU 2 further includes a heat sink 21. The heat sink 21 is supported by the housing 11 using screws, and is joined to the outer surface of the bottom portion 12 via a non-conductive insulator so as to be able to conduct heat. The ECU 2 further includes a cover 22. The cover 22 is joined so as to cover the opening of the housing 11 and isolates the electric circuit from the outside of the housing 11.
[0032]
FIG. 3 shows a positional relationship between two substrates arranged inside the housing 11. The two boards are formed from a power board 15 and a control circuit board 23. The control circuit board 23 is arranged inside the housing 11 in parallel with the bus bar 14. The power board 15 includes an electric wire 24. The electric wire 24 is formed integrally with the bus bar 14 and is formed by plastic working. The electric wire 24 is electrically connected to the control circuit board 23 using solder.
[0033]
The power board 15 further includes a shunt resistor 25. The shunt resistor 25 has four terminals. The bus bar 14 is connected to two of the four terminals. The control circuit board 23 is connected to the other two terminals of the four terminals.
[0034]
The control circuit board 23 is a computer, and collects physical quantities measured by the sensor group 4 and collects a current flowing through the actuator 5 via the shunt resistor 25. The control circuit board 23 calculates the movement of the actuator 5 based on the physical quantity and the current, and transmits an electric signal indicating the movement to the power board 15 via the electric wire 24. Power board 15 generates electric signal 8 from DC power 6 based on the electric signal output from control circuit board 23.
[0035]
At this time, the maximum value of the current flowing through the control circuit board 23 is smaller than the maximum value of the current flowing through the bus bar 14, and the control circuit board 23 generates less heat than the power board 15. The control circuit board 23 and the power board 15 are arranged at an interval without being arranged on the same board. Such an arrangement prevents the control circuit board 23 from malfunctioning due to noise generated by the current flowing through the bus bar 14 or heat generated by the power board 15.
[0036]
FIG. 4 shows the outer surface of the bottom part 12 of the housing 11 in detail. The surface 41 forms a plane parallel to the plane on which the bus bar 14 is arranged. The connector 19 projects outside the surface 41. The housing 11 has a plurality of solder regions 42 formed on the bottom portion 12. The solder area 42 is separated from the connector 19 by 10 mm or more.
[0037]
FIG. 5 shows the solder area 42 in detail. The solder region 42 is disposed on the bottom portion 12 near the electronic device that forms the power board 15. The electronic device includes a capacitor 16, a semiconductor switching element 17, a relay 18, and a shunt resistor 25, and each has a terminal 43. In the bottom portion 12, the bus bar 14 is interposed between two resin layers 44 and 45 formed of a heat-resistant resin. The resin layer 44 is arranged inside the bus bar 14 where the electronic device is arranged, and the resin layer 45 is arranged outside the bus bar 14 where the outer surface 41 is arranged.
[0038]
In the bottom portion 12, a hole 46 is formed in the solder area 42 so as to penetrate inside and outside. The hole 46 is formed by a wall surface formed by the bottom portion 12 of the housing 11. The walls include an inner wall surface 47, a bus bar wall surface 48, and an outer wall surface 49. The inner wall surface 47 is formed by the resin layer 44. The bus bar wall surface 48 is formed by the bus bar 14. The outer wall surface 49 is formed by the resin layer 45.
[0039]
The inner wall surface 47 forms the side surface of the column. The busbar wall surface 48 forms the side surface of the pillar, and has an inner diameter smaller than the inner diameter of the inner wall surface 47. For this reason, the portion of the solder area 42 of the bus bar 14 is exposed to the outside inside. The inner diameter of the bus bar wall 48 is larger than the diameter of the terminal 43. The outer wall surface 49 forms the side surface of the cone, and the inner diameter of the portion in contact with the bus bar 14 is smaller than the inner diameter of the portion in contact with the outer surface 41. The inner diameter of the outer wall surface 49 is further larger than the inner diameter of the bus bar wall surface 48. Therefore, the outer surface 51 of the bus bar 14 includes a solder surface 52 that is not bonded to the resin layer 45 near the bus bar wall surface 48. The angle θ between the solder surface 52 and the outer wall surface 49, that is, the angle θ between the normal to the solder surface 52 and the normal to the outer wall surface forms an acute angle of 30 degrees or less.
[0040]
The terminal 43 penetrates the hole 46 from the inside to the outside of the bottom portion 12. The terminal 43 has a portion protruding outward from the bus bar 14, is joined to the solder surface 52 via the solder 53, and is electrically connected to the bus bar 14.
[0041]
The housing 11 further has a boss formed of a metal plate embedded in the bottom portion 12. As shown in FIG. 6, the boss 81 is arranged on the same plane as the bus bar 14, and is arranged near the edge of the heat sink 21. The bosses 81 are integrally joined to or insulated from the bus bar 14 connected to the ground potential, respectively. The boss 81 is supported by the heat sink 21 via a screw 82.
[0042]
FIG. 7 shows the boss 81 in detail. The boss 81 is interposed between two resin layers 44 and 45 formed of a heat-resistant resin. The resin layer 44 is arranged inside the bus bar 14 where the electronic device is arranged, and the resin layer 45 is arranged outside the bus bar 14 where the outer surface 41 is arranged. A hole 83 penetrating the inside and the outside is formed in a portion of the bottom portion 12 in which the boss 81 is embedded. The hole 83 is formed by a wall surface formed by the bottom portion 12. The wall surface includes an inner wall surface 84, a boss wall surface 85, and an outer wall surface 86. The inner wall surface 47 is formed by the resin layer 44. The boss wall 85 is formed by the boss 81. The outer wall surface 86 is formed by the resin layer 45.
[0043]
The inner diameter of the boss wall 85 is smaller than the inner diameter of the inner wall 84. Therefore, a part of the boss 81 is exposed to the outside inside. The inner diameter of the outer wall surface 86 is larger than the inner diameter of the boss wall surface 85. Therefore, a part of the boss 81 is exposed to the outside outside. Further, the inside diameter of the inner wall surface 84 is larger than the diameter of the head of the screw 82. The inner diameter of the boss wall 85 is larger than the diameter of the screw 82.
[0044]
The heat sink 21 is an object to be fastened to the housing 11, and has a female screw 88 formed at a position facing the boss 81. The screw 81 penetrates the hole 83 and is fastened to the female screw 88 of the heat sink 21 to join the housing 11 and the heat sink 21 together. According to such bonding, the heat resistant resin constituting the housing 11 is prevented from buckling.
[0045]
8 to 11 show an embodiment of the electronic control unit manufacturing method according to the present invention. First, a metal plate formed on the bus bar 14 is manufactured. As shown in FIG. 8, the metal plate 61 includes a bus bar portion 62, a connector portion 63, an electric wire portion 64, a boss portion 65, and a tie bar portion 66. The bus bar portion 62 is formed of a plurality of pieces, and the shape of the bus bar portion 62 matches the shape of the bus bar 17. The connector portion 63 is formed from a plurality of portions, and the shape of the connector portion 63 matches the shape of the terminals constituting the connector 19. The electric wire portion 64 is formed from a plurality of pieces, is plastically processed, and extends in a direction perpendicular to a plane on which the bus bar portion 62, the connector portion 63, the electric wire portion 64, and the boss portion 65 are arranged. The shape of the electric wire portion 64 matches the shape of the electric wire 24. The boss portion 65 matches the shape of the boss 81. The tie bar portion 66 is formed from a plurality, and integrally joins the bus bar portion 62, the connector portion 63, the electric wire portion 64, and the boss portion 65 to each other.
[0046]
The metal plate 61 is embedded in a heat-resistant resin by insert molding to form a housing. As shown in FIG. 9, the housing 68 exposes the electric wire portion 64 of the metal plate 61 to the outside from the heat-resistant resin. The housing 68 exposes a connector portion 63 (not shown) from the heat-resistant resin to the outside. The housing 68 exposes a portion 69 of the bus bar portion 62 belonging to the solder region 42 from the heat-resistant resin, and embeds a portion of the bus bar portion 62 not belonging to the solder region 42 in the heat-resistant resin.
[0047]
The housing 68 is further formed with a hook portion 70. The hook portion 70 is formed of a heat-resistant resin, and protrudes inward from a bottom portion of the housing 68.
[0048]
The housing 68 further exposes the tie bar portion 66 of the metal plate 61 to the outside from the heat-resistant resin, as shown in FIG. The tie bar portion 66 is removed by drilling. Thereby, the plurality of bus bar portions 62 are insulated from each other, the plurality of connector portions 63 are insulated from each other, and the boss portion 85 is insulated by the bus bar portion 62 or the connector portion 63 not connected to the ground potential. Such a housing 11 has a lower manufacturing cost than insert molding in which a boss separate from the metal plate 61 is embedded.
[0049]
After the tie bar portion 66 is cut off, the plurality of electronic devices (the capacitor 16, the semiconductor switching element 17, the relay 18 and the shunt resistor 25) are respectively mounted on the housing 11 by inserting the terminals into the holes formed in the housing 68. Is done.
[0050]
In particular, the shunt resistor 25 is supported by the housing 11 with the hook portions 31-1 and 3-2 hooked by the hook portion 70. In the shunt resistor 25, the voltage terminals 33-1 and 33-2 are plastically deformed, and the other ends 37-1 and 37-2 are arranged at positions where the control circuit board 23 is arranged.
[0051]
FIG. 11 shows a flow soldering device for soldering the plurality of electronic devices to the bus bar 14. The flow soldering device 71 includes a solder tank 72 and a plurality of solder outlets 73. The solder tank 72 stores the molten solder that has been melted. The plurality of solder outlets 73 are arranged so as to coincide with the solder area 42 when the outer surface 41 of the housing 11 is directed vertically downward. The plurality of solder outlets 73 blow the molten solder stored in the solder tank 72 vertically upward to form a jet 74. The molten solder circulates between the solder tank 72 and the solder outlet 73. That is, the molten solder is ejected from the solder ejection port 73 to form a jet 74, is stored in the solder tank 72, and is ejected again from the solder ejection port 73 to form the jet 74.
[0052]
The housing 68 on which the electronic device as the member to be soldered is mounted is approached to the flow soldering device 71 forming the jet 74 with the outer surface 41 facing vertically downward. At this time, the solder area 42 comes into contact with the jet flow 74, and the terminals constituting the electronic device and the bus bar 14 are soldered.
[0053]
Next, the control circuit board 23 is attached to the housing 68 to which the plurality of electronic devices are soldered, and the electric wires 24 are soldered to the control circuit board 23. The housing 68 is further provided with a heat sink 21 via an insulator that does not conduct electricity, and the housing 68 and the heat sink 21 are joined together using screws 82. The housing 68 is further provided with a cover 22.
[0054]
【The invention's effect】
The electronic control unit and the electronic control unit manufacturing method according to the present invention can reduce the manufacturing cost of the housing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electronic control unit to which an ECU according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an oblique axis projection view showing an embodiment of an ECU according to the present invention.
FIG. 3 is an oblique projection view showing a positional relationship between two substrates.
FIG. 4 is an oblique axis projection view showing an embodiment of a housing.
FIG. 5 is a sectional view showing a solder portion.
FIG. 6 is an oblique axis projection view showing a positional relationship between a bus bar and a heat sink.
FIG. 7 is a sectional view showing a fastening portion.
FIG. 8 is an oblique axis projection view showing a metal plate.
FIG. 9 is an oblique axis projection view showing the housing.
FIG. 10 is a plan view showing a housing.
FIG. 11 is a diagram illustrating an embodiment of a flow soldering apparatus.
FIG. 12 is a block diagram showing an embodiment of a known electronic control device.
FIG. 13 is an oblique axis projection view showing an embodiment of a known ECU.
FIG. 14 is a sectional view showing an embodiment of a fastening portion of a known molded product.
[Explanation of symbols]
1: Electronic control unit 2: ECU
3: Power supply 4: Sensor group 5: Actuator 6: DC power 7: Electric signal 8: Electric signal 11: Housing 12: Bottom part 13: Side wall part 14: Bus bar 15: Power board 16: Capacitor 17: Semiconductor switching element 18: Relay 19: Connector 21: Heat sink 22: Cover 23: Control circuit board 24: Electric wire 25: Shunt resistor 41: Surface 42: Solder area 43: Terminal 44: Resin layer 45: Resin layer 46: Hole 47: Inner wall surface 48: Bus bar wall surface 49: Outer wall surface 51: Surface 52: Solder surface 61: Metal plate 62: Bus bar portion 63: Connector portion 64: Electric wire portion 65: Boss portion 66: Tie bar portion 68: Housing 69: Part 70: Hook portion 71: Flow Solder device 72: Solder tank 73: Solder jet 74: Jet 81: Boss 82: Screw 83: Hole 84: Inner wall surface 5: boss wall 86: the outer wall 88: female thread

Claims

An electronic control unit that outputs a second electric signal to the actuator based on the first electric signal input from the sensor to control the movement of the actuator,
A housing for arranging a plurality of electronic devices inside,
A bus bar formed of metal and electrically connecting the plurality of electronic devices to each other, and a boss formed of the metal and arranged on the same plane as the bus bar,
With the object to be concluded,
In the housing, the bus bar and the boss are embedded,
The electronic control unit, wherein the boss reinforces a portion of the housing to be joined to the fastening target.

In claim 1,
The electronic control unit, wherein the fastening target is a heat sink that cools the plurality of electronic devices.

In claim 2,
The electronic control unit, wherein the boss is insulated from the plurality of electronic devices.

In claim 2,
The electronic control unit, wherein the boss is electrically connected to a ground potential.

In any one of claims 1 to 4,
The electronic control unit, wherein the actuator is mounted on an automobile and is used when the automobile runs.

An electronic control unit manufacturing method for manufacturing the electronic control unit according to claim 5,
Manufacturing a metal plate;
Manufacturing the housing in which the metal plate is embedded by insert molding,
The metal plate,
A plurality of busbar portions forming the busbar;
A boss portion forming the boss;
An electronic control unit manufacturing method including a tie bar portion for integrally joining the plurality of bus bar portions and the boss portion.

In claim 6,
The method according to claim 1, further comprising cutting off the tie bar portion to insulate the plurality of bus bar portions from the boss portion.