JP2008059924A - 電子制御ユニット及びこれをそなえたエンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板の上面に固定されたコネクタのケーブル接続口に接続される複数のケーブル芯線を、前記基板上において多芯ケーブルに束ねるように構成されたケーブルの接続構造を有する電子制御ユニットであって、前記ケーブルの接続構造は、前記複数のケーブル芯線の前記コネクタへの接続部と前記多芯ケーブルとの間を、熱収縮チューブにより該複数のケーブル芯線の相対移動を制止可能に束ねた形態で被覆して構成したことを特徴とする。
【選択図】図4
Description
この場合、前記筒内圧力センサは、高温のシリンダカバーあるいはシリンダに取り付けられるため、アンプ(増幅器)が取り付けられるアンプ基板は筒内圧力センサから離して設置されることから、筒内圧力センサからの筒内圧力検出信号が伝送される複数のケーブル芯線を多芯ケーブルに束ねて、筒内圧力センサから離れて設置されたアンプ基板上に固定された導入側コネクタを介してアンプ(増幅器)に伝送している。
そして、該アンプによって増幅された筒内圧力検出信号は、該アンプ基板に設けられた導出側コネクタを介して複数のケーブル芯線に伝送され、該複数のケーブル芯線から基板の上面に固定された多芯ケーブルに束ねられてから燃焼診断装置などの筒内圧力解析、処理手段に伝送される。
図10において、1は図示しないアンプ(増幅器)が取り付けられるアンプ基板、2bは該アンプ基板1の上面1aに固定された導出用コネクタ、3は該導出用コネクタ2bの複数(つまりシリンダ数)のケーブル接続口2tからそれぞれ引き出された複数のケーブル芯線である。
そして、エンジンの複数のシリンダにそれぞれ取り付けられた筒内圧力センサ(図示省略)からの筒内圧力検出信号は、図示しないアンプ(増幅器)により増幅され、前記導出用コネクタ2bを介して前記複数のケーブル芯線3に伝送されるようになっている。
また、特許文献2(特開2004−235398号公報)には、電子機器の回路基板上に設置されたコネクタの外周面にケーブル矯正用の突起を有する矯正部を設け、該突起によってケーブルの引き出しのループを小さく且つ高さを低くして該矯正部で前記ケーブルを固定することにより、基板上のコネクタやケーブルからの放射ノイズを低減するようにしたケーブル矯正構造が開示されている。
かかるエンジンの燃焼診断の精度は、筒内圧力センサによる筒内圧力の検出信号の精度によって大きく左右される。
しかるに、筒内圧力センサから出力される検出信号には筒内圧力にエンジンの振動に起因するノイズが重畳することが多く、かかるノイズが筒内圧力の検出信号の精度を低下させ、引いてはこの筒内圧力検出信号の精度低下がエンジンの燃焼診断の精度低下に繋がることとなる。
図9(A)は、前記筒内圧力センサに接続される前記アンプ(増幅器)部における筒内圧力検出信号、図9(B)は筒内圧力センサ基板のコネクタ部のコネクタケーブルにおける筒内圧力検出信号の計測例を示す。
図9(A)、図9(B)に示すように、コネクタケーブルにおいても、アンプ(増幅器)部と同様なノイズが混入した筒内圧力検出信号となっている。
しかしながら、図10に示されるような、従来の電子制御ユニット用の筒内圧力検出ケーブルの接続構造にあっては、各シリンダの筒内圧力センサに接続される複数のケーブル芯線3を、該ケーブル芯線3の伸縮に対する逃げを構成するために上下方向(プリント基板1の上面1aの法線方向)に一定量湾曲させてから、多芯ケーブル4により1本に束ねてアンプ基板1の上面1aに固定しているため、エンジン振動に伴う起振力によって、該エンジン側に固定されている前記アンプ基板1にエンジン振動が伝達され、該アンプ基板1上に上下方向に一定量湾曲させて取り付けられている前記各ケーブル芯線3に振動が発生する。
また、前記特許文献2の技術にあっては、電子機器の回路基板上に設置されたコネクタの外周面に設けた突起を有する矯正部によってケーブルの引き出しのループを小さく且つ高さを低くして、電子装置から放射される電磁波による放射ノイズを低減するようにしているにとどまり、前記のような各ケーブル芯線の水平方向振動に起因するノイズを低減するものではない。
かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
即ち、前記熱収縮チューブは、前記多芯ケーブルの前記コネクタ側に連設されて、前記複数のケーブル芯線を水平方向への相対移動を制止可能に束ねた形態で被覆するように前記基板の法線方向に湾曲して設けられ、前記熱収縮チューブの端部あるいは前記多芯ケーブルを押え部材で前記基板の上面に固定する。
前記電子制御ユニットは、前記複数のケーブル芯線の前記導入側コネクタへの接続部あるいは導出側コネクタへの接続部のいずれか一方または双方と前記多芯ケーブルとの間を、熱収縮チューブにより該複数のケーブル芯線の相対移動を制止可能に束ねた形態で被覆して構成したことを特徴とする。
コネクタのケーブル接続口から引き出された複数のケーブル芯線が多芯ケーブルで1本に束ねられるまでの間の部分を、前述のように熱を加えると大きく収縮して硬化する性質を有する熱収縮チューブによって、該ケーブル芯線を撓みを持たせて配線の自由度を保持しつつ束ねた形態で固く被覆することにより、エンジン振動等の外的起振力が負荷されても、各ケーブル芯線がかかる外的起振力によって水平方向を始めあらゆる方向に独立して振動するのを制止することができる。
このように構成すれば、前記熱収縮チューブにより複数のケーブル芯線を被覆した形態で基板に設けたケーブル挿通用開口部を挿通させてから基板の裏側に押え部材で固定することにより、ケーブル芯線の挙動を押え部材と前記開口部の縁部との両端支持形態で抑制でき、エンジン振動等の外的起振力に対する支持剛性が増大して、ケーブル芯線の振動防止効果が向上する。
このように構成すれば、熱収縮チューブで被覆したケーブル芯線を、ケーブル挿通用開口部の裏側においてU字状に湾曲して基板の表側に引き出してから押え部材で基板の上面に固定するので、前記開口部の裏側においてU字状に湾曲した熱収縮チューブ被覆のケーブルが伸張する作用により、ケーブル芯線に張力が加わって該ケーブル芯線の振動が抑制される。
また、基板面での配置上、ケーブル芯線の根元とコネクタとの距離が十分に採れない場合においても、前記U字状の湾曲部の形成によって熱収縮チューブで被覆したケーブル芯線の長さが長くなるので、ケーブルの取付作業が容易となる。
これにより、ケーブル芯線が外的起振力よって振動し、複数のケーブル芯線間の距離が不規則に近づいたり離れたりすることによる静電容量や磁界の変化に伴うノイズの発生を抑制することができ、このノイズが筒内圧力検出信号等の検出信号に重畳されることによる該検出信号の精度低下を防止でき、ノイズの混入の無い高精度の検出信号が得られる。
従って本発明によれば、振動レベルが大きいエンジン振動に対してもケーブル芯線の振動を確実に抑制して、かかるケーブル芯線の振動に伴う筒内圧力センサからの筒内圧力検出信号におけるノイズの発生を防止することが可能となって、筒内圧力検出信号の精度を上昇させ、エンジンの燃焼診断の精度を向上し得る電子制御ユニットをそなえたエンジンを提供できる。
図7において、10はエンジン本体、11はエンジンのシリンダ(この例では4シリンダ)、15は該シリンダ11内に燃料を噴射する燃料噴射装置、21は該燃料噴射装置15の燃料噴射タイミング及び燃料噴射量を制御する燃料制御装置である。
12は各シリンダ11内の筒内圧力を検出する筒内圧力センサである。20は燃焼診断装置で、前記各筒内圧力センサ12からの筒内圧力検出値に基づき各シリンダ11内における異常燃焼や失火の有無等の燃焼状態を診断して、その診断結果を燃料制御装置21に送り込む。
16は前記筒内圧力センサ12からの筒内圧力検出信号を伝送する筒内圧力検出ケーブルで、該筒内圧力検出ケーブル16を伝送された筒内圧力検出信号は、前記導入側コネクタ2aからアンプ7に入り、該アンプ7により増幅され導出側コネクタ2bを介して複数のケーブル芯線3、多芯ケーブル4を経て前記燃焼診断装置20に伝送されるようになっている。
図1〜2において、10はエンジン本体、11は該エンジン本体10上に固定されたシリンダ、11aは該シリンダ11上に固定されたシリンダカバーである。
12は前記シリンダ11に取り付けられて該シリンダ11内の筒内圧力を検出する筒内圧力センサ、16は該筒内圧力センサ12からの筒内圧力検出信号を伝送する筒内圧力検出ケーブルで、該筒内圧力検出ケーブル16は図3のように前記導入側コネクタ2aを介して前記アンプ7に接続される。
7aは後述するアンプ基板1、アンプ7等が収納される円筒状の外筒で、該外筒7aは2個の止め金具7z,7zにより前記取付台6上に固定されている。4sは多芯ケーブル用コネクタである。
また、該アンプ基板1上には導入側コネクタ2a及び導出側コネクタ2bが取り付けられ、前記筒内圧力検出ケーブル16の複数(シリンダ数と同一)のケーブル芯線3が導入側コネクタ2aに接続され、アンプ7からの複数のケーブル芯線3が前記導出側コネクタ2bを介して多芯ケーブル4(図3には多芯ケーブルコネクタ4aとして示されている)に接続されている。前記アンプ基板1、アンプ基板7、導入側コネクタ2a及び導出側コネクタ2b等は円筒状の外筒7a内に収納されている。
本発明は、前記電子制御ユニットにおける筒内圧力センサから燃焼診断装置へのケーブルの接続等に適用される複数ケーブルの接続構造に関するものである。
図4において、1はアンプ基板、2bは該アンプ基板1の上面に固定された導出側コネクタで、図3のように、円筒状の外筒7a内に収納されている。3は該導出側コネクタ2bの複数(つまり前記筒内圧力センサ12の数でこの例では4個)のケーブル接続口2tからそれぞれ引き出された複数(この例では4個)のケーブル芯線である。4は前記アンプ基板1の上面に止め金具5によって固定された多芯ケーブルである。
前記複数のケーブル芯線3は伸縮に対する逃げを構成するため主として上下方向(プリント基板1の上面1aの法線方向)に一定量湾曲させてから前記多芯ケーブル4に接続されている。
前記熱収縮チューブは、熱を加えると大きく収縮して硬化する性質を有し、たとえば、図8に示すスミチューブF2(U/LCSA一般用)のようなブチレン系熱収縮樹脂が好適である。
かかるケーブルの接続構造では、一般に、各ケーブル芯線3の湾曲方向である基板の法線方向(図4のY矢方向)の振動は軽微であるが、各ケーブル芯線3の主たる湾曲方向に直角な方向つまり水平方向(図4のX矢方向)には、各ケーブル芯線3が、多芯ケーブル4側から視て中央部のケーブル芯線が上下方向に湾曲し、両側になるに従い湾曲方向が傾斜したアーチ状となっているため、該アーチの根元を中心として各ケーブル芯線3が独立して水平方向に振動する。
前記導出側コネクタ2bのケーブル接続口2tから引き出された複数のケーブル芯線3が多芯ケーブル4で1本に束ねられるまでの間の部分を、前述のように熱を加えると大きく収縮して硬化する性質を有する熱収縮チューブ9によって、該ケーブル芯線3を撓みを持たせて配線の自由度を保持しつつ束ねた形態で固く被覆することにより、エンジン振動等の外的起振力が負荷されても、各ケーブル芯線3がかかる外的起振力によって水平方向(図4のX矢方向)を始めあらゆる方向に独立して振動するのを制止することができる。
この第2実施例においては、前記アンプ基板1の導出側コネクタ2b寄りの部位に4角形状(多角形状でも円形状でもよい)のケーブル挿通用開口部1zを形成し、前記熱収縮チューブ9を、前記複数のケーブル芯線3を被覆した形態で前記ケーブル挿通用開口部1zを挿通させて前記アンプ基板1の裏側に引き出してから該アンプ基板1の裏側に配置した前記多芯ケーブル4に接続し、前記熱収縮チューブ9の端部あるいは前記多芯ケーブルを前記アンプ基板1の裏面側に押え部材5で固定した構造となっている。その他の構成は前記第1実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
この第3実施例においては、前記アンプ基板1の導出側コネクタ2b寄りの部位にケーブル挿通用開口部1zを形成し、前記熱収縮チューブ9を、前記複数のケーブル芯線3を被覆した形態で前記ケーブル挿通用開口部1zの裏側において法線方向にU字状に湾曲してから前記アンプ基板1の表側に引き出し、前記熱収縮チューブ9の端部あるいは前記多芯ケーブル4を押え部材5で前記アンプ基板1の上面に固定した構造となっている。その他の構成は前記第1実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
また、アンプ基板1の板面での配置上、ケーブル芯線3の根元と導出側コネクタ2bとの距離が十分に採れない場合においても、前記U字状の湾曲部の形成によって熱収縮チューブ9で被覆したケーブル芯線3の長さが長くなるので、ケーブルの取付作業が容易となる。
また、以上の第1〜第3実施例は、エンジンの電子制御ユニットにおける筒内圧力検出装置に関するものであるが、本発明はコネクタに接続される複数のケーブル芯線を1本のケーブルに束ねるようにしたケーブル接続構造全般に適用できる。
1z ケーブル挿通用開口部
2a 導入側コネクタ
2b 導出側コネクタ
2t ケーブル接続口
3 ケーブル芯線
4 多芯ケーブル
5 押え部材
6 取付台
9 熱収縮チューブ
10 エンジン本体
11 シリンダ
12 筒内圧力センサ
15 燃料噴射装置
16 筒内圧力検出ケーブル
20 燃焼診断装置
21 燃料制御装置
Claims (5)
- 基板の上面に固定されたコネクタのケーブル接続口に接続される複数のケーブル芯線を、前記基板上において多芯ケーブルに束ねるように構成されたケーブルの接続構造を有する電子制御ユニットであって、前記ケーブルの接続構造は、前記複数のケーブル芯線の前記コネクタへの接続部と前記多芯ケーブルとの間を、熱収縮チューブにより該複数のケーブル芯線の相対移動を制止可能に束ねた形態で被覆して構成したことを特徴とする電子制御ユニット。
- 前記熱収縮チューブは、前記多芯ケーブルの前記コネクタ側に連設されて、前記複数のケーブル芯線を水平方向への相対移動を制止可能に束ねた形態で被覆するように前記基板の法線方向に湾曲して設けられ、前記熱収縮チューブの端部あるいは前記多芯ケーブルを押え部材で前記基板の上面に固定したことを特徴とする請求項1記載の電子制御ユニット。
- 前記基板の前記コネクタ寄りの部位にケーブル挿通用開口部を形成し、前記熱収縮チューブを、前記複数のケーブル芯線を被覆した形態で前記ケーブル挿通用開口部を挿通させて前記基板の裏側に引き出してから前記多芯ケーブルに接続し、前記熱収縮チューブの端部あるいは前記多芯ケーブルを該基板の裏側に押え部材で固定したことを特徴とする請求項1記載の電子制御ユニット。
- 前記基板の前記コネクタ寄りの部位にケーブル挿通用開口部を形成し、前記熱収縮チューブを、前記複数のケーブル芯線を被覆した形態で前記ケーブル挿通用開口部の裏側において法線方向にU字状に湾曲してから前記基板の表側に引き出し、前記熱収縮チューブの端部あるいは前記多芯ケーブルを押え部材で前記基板の上面に固定したことを特徴とする請求項1記載の電子制御ユニット。
- エンジンの各シリンダの筒内圧力を検出する筒内圧力センサからの検出信号が伝送される複数のケーブル芯線を多芯ケーブルに束ねて基板の上面に固定された導入側コネクタに接続し、該導入側コネクタを経た前記各シリンダの筒内圧力センサからの複数のケーブル芯線を、前記基板の上面に固定された検出信号増幅用のアンプを通して導出側コネクタに接続し、該導出側コネクタを経た前記複数のケーブル芯線を多芯ケーブルに束ねて前記基板の外側に引き出すように構成された電子制御ユニットをそなえたエンジンにおいて、
前記電子制御ユニットは、前記複数のケーブル芯線の前記導入側コネクタへの接続部あるいは導出側コネクタへの接続部のいずれか一方または双方と前記多芯ケーブルとの間を、熱収縮チューブにより該複数のケーブル芯線の相対移動を制止可能に束ねた形態で被覆して構成したことを特徴とする電子制御ユニットをそなえたエンジン。
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