JP2009010014A - 電子制御装置の取り付け構成 - Google Patents

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Eiji Michigami
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Abstract

【課題】電気的に絶縁された金属間に挟まれる電子回路の取り付け構成において、ノイズ侵入防止機能を向上する。
【解決手段】箱型状のアルミ製ベース13内にECU基板11を収容し、アルミ製ベース13の開放面側をと対面させるECU基板11の取り付け構成において、前記ECU基板11の周囲に樹脂モールド12を充填し、ゴム製グロメット15を介して前記アルミ製ベース13をエンジン外郭17に取り付け、前記開放面側を金属製シールド板16で覆い、前記金属製シールド板16を前記アルミ製ベース13と接触させるECU取り付け構成10。
【選択図】図2

Description

本発明は、電子制御装置の取り付け構成、詳しくは箱型状の金属ベースに電子回路基板を設け、金属ベースの開放面側を別途の金属製部材と対面させる電子制御装置の取り付け構成の技術に関する。
従来、エンジンの電子制御ユニット(Electronic Control Unit以下ECU)をエンジンに直付けする構成は公知である。本構成は、箱型状のアルミ製ベースに電子回路基板を収容し、開放面側(エンジン側)の耐熱性・耐振性・耐水性を確保するため、ECUの電子回路基板を樹脂モールドで覆う構成とされている。また、本構成のECUは、エンジンに対して耐振性が要求されるため、ゴム製グロメットを介して取り付けられている。その結果、ECUは、エンジンと電気的に絶縁された状態となっている。
ところで、近年、電子機器はいずれもEMC(電磁両立性)性能向上が要求されている。このEMC評価項目のうち外部からのノイズ侵入防止機能であるイミュニティ(感受性)性能に関しては、数百V/mレベルの環境下におけるノイズ侵入防止性能が必要とされる。
このようなイミュニティ性能の要求に対して、上記ECUのエンジン直付け構成では電子回路基板がアルミ製ベースとエンジンの間に挟まれている、並びに両部材が電気的に絶縁されていることから、あたかも電子回路基板がコンデンサの中に挿入されているのと同様の状態になる。そのため、電子回路基板の周囲電界強度が高まりノイズ侵入防止機能が低下する。電界強度とは、単位V/mで表される電界の強さのことをいう。
ここで、例えば、電子装置のノイズ遮断の先行例は、特許文献1に開示されている。特許文献1では、金属ベースに取り付ける電子回路のノイズ遮断構成が開示されている。
特開平5−259687号公報
しかし、特許文献1の構成は、金属製ベース(凸部)を介した電子回路の入出力部の接地であり、前述した電子回路基板が樹脂モールドにより周囲と電気的に絶縁されている構成には適用できない。
そこで、本発明の課題は、電気的に絶縁された金属間に挟まれる電子回路の取り付け構成において、ノイズ侵入防止機能を向上することである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、箱型状の金属ベース内に電子回路基板を収容し、金属ベースの開放面側を別途の金属製部材と対面させる電子制御装置の取り付け構成において、前記電子回路基板の周囲に絶縁性部材を充填し、絶縁性取り付け部材を介して金属ベースを前記金属製部材に取り付け、前記開放面側を金属製の板状部材で覆い、前記板状部材を前記金属製ベースと接触させるものである。
請求項2においては、箱型状の金属ベース内に電子回路基板を収容し、金属ベースの開放面側を別途の金属製部材と対面させる電子制御装置の取り付け構成において、前記電子回路基板の周囲に絶縁性部材を充填し、前記開放面側に金属製の板状部材を設け、導電性取り付け部材を介して前記金属製ベースを前記板状部材に取り付け、絶縁性取り付け部材を介して前記板状部材を前記金属製部材に取り付けるものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1においては、電子回路が絶縁された金属間に挟まれる構成から脱するので、電子回路周辺の電界強度が低下してノイズ侵入防止機能が向上できる。
請求項2においては、請求項1と同様に、電子回路が絶縁された金属間に挟まれる構成から脱するので、電子回路周辺の電界強度が低下してノイズ侵入防止機能が向上できる。
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の実施例に係るECUの全体的な構成を示す構成図、図2は実施例1であるECU取り付け構成を示す構成断面図、図3は実施例2であるECU取り付け構成を示す構成断面図である。図4は従来のECU取り付け構成を示す構成断面図である。
まず、図1を用いて、本発明の実施例を適用するECU1について、簡単に説明する。
図1に示すように、ECU1は、CPU(Central Processing Unit)2を備えている。また、ECU1は、入力インターフェイス回路3を介して、複数のセンサー6a・6b・6c・6d・・・6nと接続されている。他方、ECU1は、出力インターフェイス回路4を介して、複数のアクチュエータ7a・7b・7c・7d・・・7nと接続されている。
ECU1は、電子制御エンジン(図示略)を制御するコントロールユニットである。CPU2は、エンジンを運転するための情報の中央処理装置である。入力インターフェイス回路3は、センサー6とCPU2との間において、情報の入力を仲介する回路である。他方、出力インターフェイス回路4は、アクチュエータ7とCPU2との間において、情報の出力を仲介する装置である。
センサー6は、例えばエンジンの冷却水温を検出する冷却水温度センサー、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサー等がこれに相当する。アクチュエータ7は、例えば、エンジンの各気筒に燃料噴射を行うインジェクタ、コモンレールに高圧燃料を蓄圧するサプライポンプ等がこれに相当する。
ECU1は、各センサー6から入力された情報を元に最適な燃焼・点火時期等をCPU2によって計算し、さらにその状況を学習して、その情報を元に各アクチュエータ7を駆動してエンジンを運転する。
次に、図4を用いて、従来のECU取り付け構成100について、詳細に説明する。ECU取り付け構成100は、ECU基板101を、エンジン外郭107に直接取り付ける構成とする。
図4に示すように、ECU取り付け構成100は、電気回路基板としてのECU基板101、絶縁部材としての樹脂モールド102、絶縁性取り付け部材としてのボルト104及びゴム製グロメット105、及び別途の金属製部材としてのエンジン外郭107から構成されている。なお、エンジン外郭107(シリンダブロック又はシリンダヘッド)は、鋳鉄またはアルミ合金等の金属で鋳造により形成される。
アルミ製ベース103は、エンジン外郭107の外面に取り付けるために、周囲にフランジ状の取り付け部103aを形成して箱形状のベース材として構成されている。また、ECU基板101は、アルミ製ベース103の開放面側(エンジン外郭側)の耐熱性・耐振性・耐水性を確保するため、樹脂モールド102で覆われ、アルミ製ベース103に収容する構成とされている。さらに、アルミ製ベース103は、エンジン外郭107に対してゴム製グロメット105を介してボルト104にて取り付けられている。
このような構成とすることで、ECU取り付け構成100は、ECU基板111がアルミ製ベース101とエンジン外郭107との間に挟まれている、並びに両部材が電気的に絶縁されていることから、あたかもECU基板101がコンデンサの中に挿入されているのと同様の状態になる。言い換えれば、アルミ製ベース101とエンジン外郭107との間(図4における空間α)に電荷が溜まるような構成が形成される。そのため、ECU基板101の周囲電界強度が高まりノイズ侵入防止機能が低下する。
ここで、図2及び図3を用いて、ノイズ除去を目的とする本発明の2つの実施例について、詳細に説明する。ECU取り付け構成10・20は、ECU基板11・21を、エンジン外郭17・27に直接取り付ける構成とする。なお、実施例1と実施例2との構成の違いは、ECU基板11・21のエンジン外郭17・27への取り付け構成の違いである。実施例1で示すECU取り付け構成10は、上述の従来のECU取り付け構成100と同様である。
まず、図2を用いて、実施例1としてのECU取り付け構成10について、詳細に説明する。
図2に示すように、ECU取り付け構成10は、電気回路基板としてのECU基板11、絶縁部材としての樹脂モールド12、金属ベースとしてのアルミ製ベース13、絶縁性取り付け部材としてのボルト14及びゴム製グロメット15、金属製の板状部材としての金属製シールド板16、及び別途の金属製部材としてのエンジン外郭17から構成されている。
アルミ製ベース13は、箱形状として六面のうち一面を開放し、開放面の外周囲から外方向へ延出する縁部を形成してエンジン外郭17の外面に取り付けるための取り付け部13aが形成されている。また、アルミ製ベース13は、開放面側の内周囲に溝状の係合部13bを形成して箱形状のベース材として構成されている。また、ECU基板11は、アルミ製ベース13の開放面側(エンジン外郭17側)の耐熱性・耐振性・耐水性を確保するため、樹脂モールド12で覆われ、アルミ製ベース13に収容する構成とされている。以上の構成は、従来の構成と略同様である。
金属製シールド材16は、アルミ製ベース13の開放面よりも大きい面積の平板である。また、金属製シールド材16は、アルミ製ベース13の係合部13bに係合して取り付けられている。つまり、金属製シールド材16は、アルミ製ベース13の開閉面の簡易的な蓋である。このとき、金属製シールド材16とアルミ製ベース13とは、接触して固定されている。さらに、アルミ製ベース13は、エンジン外郭17に対してゴム製グロメット15を介してボルト14にて取り付けられている。
このような構成とすることで、アルミ製ベース13と金属製シールド材16とは導電性が確保され、ECU基板11は、互いに電気的に導電される部材に囲まれることになる。
このようにして、ECU基板11は絶縁された金属間に挟まれる従来構成から脱するので、電子回路周辺の電界強度が低下してノイズ侵入防止機能が向上できる。
さらに、図3を用いて、実施例2としてのECU取り付け構成20について、詳細に説明する。
図3に示すように、ECU取り付け構成20は、電気回路基板としてのECU基板21、絶縁部材としての樹脂モールド22、金属ベースとしてのアルミ製ベース23、絶縁性取り付け部材としてのボルト24及びゴム製グロメット25、導電性取り付け部材としてのボルト24、金属製の板状部材としての金属製取り付け板26、及び別途の金属製部材としてのエンジン外郭27から構成されている。
アルミ製ベース23は、周囲にエンジン外郭17周囲に取り付けるための取り付け部23aを形成する箱型形状のベース材として構成されている。また、ECU基板11は、アルミ製ベース23の開放面側(エンジン外郭17側)の耐熱性・耐振性・耐水性を確保するため、樹脂モールド22で覆われ、アルミ製ベース23に収容する構成とされている。以上の構成は、従来及び実施例1の構成と略同様である。
金属製取り付け板26は、アルミ製ベース13の全体面積よりも大きい面積を有する平板である。また、アルミ製ベース13は、ボルト24によって金属製取り付け板26に取り付けられている。さらに、金属製取り付け板26は、エンジン外郭17に対してゴム製グロメット28を介してボルト25にて取り付けられている。
このような構成とすることで、アルミ製ベース23と金属製取り付け板26とは導電性が確保され、ECU基板21は、電気的に導電される部材に囲まれることになる。なお、金属製取り付け板26とエンジン外郭17とは、絶縁されている。
このようにして、ECU基板21が絶縁された金属間に挟まれる従来構成から脱するので、電子回路周辺の電界強度が低下してノイズ侵入防止機能が向上できる。
以上より、本実施例は、ノイズ侵入防止機能を向上するため、エンジンにECU1を直接取り付ける構成例を示している。しかし、本発明は、本実施例に限定されることはなく、その他の機器・装置のノイズ侵入防止機能を向上する構成に適用できる。
本発明の実施例に係るECUの全体的な構成を示す構成図。 実施例1であるECU取り付け構成を示す構成断面図。 実施例2であるECU取り付け構成を示す構成断面図。 従来のECU取り付け構成を示す構成断面図。
符号の説明
1 Electronic Control Unit(ECU)
6 センサー
7 アクチュエータ
10 実施例1のECU取り付け構成
11 ECU基板
12 樹脂モールド
13 アルミ製ベース
13a 取り付け部
13b 係合部
15 ゴム製グロメット
16 金属製シールド材
20 実施例2のECU取り付け構成
21 ECU基板
22 樹脂モールド
23 アルミ製ベース
23a 取り付け部
26 金属製取り付け板
28 ゴム製グロメット
100 従来のECU取り付け構成

Claims (2)

  1. 箱型状の金属ベース内に電子回路基板を収容し、
    金属ベースの開放面側を別途の金属製部材と対面させる電子制御装置の取り付け構成において、
    前記電子回路基板の周囲に絶縁性部材を充填し、
    絶縁性取り付け部材を介して金属ベースを前記金属製部材に取り付け、
    前記開放面側を金属製の板状部材で覆い、
    前記板状部材を前記金属製ベースと接触させる
    ことを特徴とする電子制御装置の取り付け構成。
  2. 箱型状の金属ベース内に電子回路基板を収容し、
    金属ベースの開放面側を別途の金属製部材と対面させる電子制御装置の取り付け構成において、
    前記電子回路基板の周囲に絶縁性部材を充填し、
    前記開放面側に金属製の板状部材を設け、
    導電性取り付け部材を介して前記金属製ベースを前記板状部材に取り付け、
    絶縁性取り付け部材を介して前記板状部材を前記金属製部材に取り付ける
    ことを特徴とする電子制御装置の取り付け構成。
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