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

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。