JP2015058820A

JP2015058820A - ブレーキ制御装置

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Publication number: JP2015058820A
Application number: JP2013194163A
Authority: JP
Inventors: 中野　和彦; Kazuhiko Nakano; 和彦中野; 紘文渡部; Hirofumi Watabe; 安川　大輔; Daisuke Yasukawa; 大輔安川
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2015-03-30
Anticipated expiration: 2033-09-19
Also published as: US9610932B2; US20150075156A1; DE102014217683A1; JP6165571B2

Abstract

【課題】ブレーキ制御装置の小型化を図りつつ、この装置におけるモータ制御部の放熱性並びに耐振動性を向上させること。【解決手段】ブレーキ制御装置１は、ブレーキペダルの操作によってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ２と、このマスタシリンダ２を作動させる電動モータ３と、マスタシリンダ２及び電動モータ３が組みつけられるハウジング４と、このハウジング４に一体的に備えられ電動モータ３を駆動制御する制御ユニット５とを備える。制御ユニット５は電動モータ３を駆動させる駆動素子８３ａ，８３ｂを実装した回路基板８を有する。制御ユニット５のハウジング４側の底面における電動モータ３から離れたマスタシリンダ２寄りの部位には、回路基板８と熱的に接触して駆動素子８３ａ，８３ｂの熱をハウジング４側に逃す突状の放熱台座６２ａ，６２ｂが配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のブレーキシステムに適用されるアクチュエータを制御するブレーキ制御装置に関する。

車両に搭載されるブレーキシステムに適用されるアクチュエータのブレーキ制御装置として特許文献１に例示された車両用油圧ブレーキアッセンブリが挙げられる。

この従来のブレーキ制御装置は、マスタシリンダを動作させる電動モータの近傍にその制御部が配置されているので、装置の大型化の原因となるばかりか、当該制御部の放熱性及び耐振動性が劣るものとなっている。

特開２０１１−２１９０７９号公報

本発明は、上記の事情に鑑み、ブレーキ制御装置の小型化を図りつつ、この装置における制御部の放熱性並びに耐振動性を向上させることを課題とする。

そこで、本発明のブレーキ制御装置は、ブレーキペダルの操作によってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、このマスタシリンダを作動させる電動モータと、前記マスタシリンダ及びモータが組みつけられるハウジングと、前記ハウジングに結合して配置され、前記電動モータを駆動制御する制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは前記電動モータを駆動させる駆動素子を実装した回路基板を有し、前記制御ユニットの前記ハウジング側の底面における前記モータから離れたマスタシリンダ寄りの部位には、前記回路基板と熱的に接触して前記駆動素子の熱をハウジング側に逃す放熱台座が配置されたことを特徴とする。

本発明によれば、放熱台座がハウジング側に配置され、当該回路基板の駆動素子がモータよりも離れたマスタシリンダ寄りの部位にて前記放熱台座を介して前記ハウジングと熱的に接触している。これにより、当該駆動素子は当該モータからの振動の影響を受けなくなり、また、当該駆動素子の熱をハウジング側に逃がし易くなる。

本発明によれば、ブレーキ制御装置の小型化が実現すると共に、この装置における制御部の放熱性並びに耐振動性が向上する。

本発明の一実施形態としてのブレーキ制御装置の斜視図。同制御装置の分解斜視図。制御ユニットの回路基板の平面図。同回路基板の裏面の斜視図。制御ユニットのカバーが外された同制御装置のハウジングの斜視図。同制御装置の上面図。同制御装置の正面図。制御ユニットのコネクタ近傍の拡大断面図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［ブレーキ制御装置の態様］
図１に示した本実施形態のブレーキ制御装置１は、ブレーキペダルの操作によってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ２と、このマスタシリンダ２を作動させる電動モータ３と、マスタシリンダ２，電動モータ３が組みつけられるハウジング４と、このハウジング４に結合して配置され電動モータ３を駆動制御する制御ユニット５とを備える。

マスタシリンダ２は、ハウジング４において、電動モータ３とは非同軸に備えられる。ハウジング４内には、前記ブレーキペダルの押圧により作動した電動モータ３のロータの回転運動をマスタシリンダ２の軸方向の直線運動に変換して当該シリンダ２内のピストンをその軸方向に直動させる周知の回転−直動変換機構が組み込まれている。

マスタシリンダ２の端部からは、当該シリンダ２内に収納されたピストンに連結された入力ロッド２１が導出されている。また、マスタシリンダ２には、当該シリンダ２内に充填させるブレーキ液を貯留する液圧タンク２２に加えて、当該シリンダ２内の圧力を監視するための計装配管部（図示省略）、当該シリンダ２内のピストンの動作により生じた制動圧（前記ブレーキ液の圧力）を吐出させるための制動配管部（図示省略）が具備される。

制御ユニット５は、図２に示したように、コネクタ７を実装した回路基板８を収容する箱状のケース６（本発明におけるケース部に相当）と、このケース６を密閉するカバー９（本発明におけるカバー部に相当）とからなる。

回路基板８は、図３に示したように、合成樹脂材からなる薄板状の基板であって、その部品実装面８０には主回路８１が構築されている。主回路８１は、少なくとも、電動モータ４の制御信号を出力する制御部（例えばマイコン）８２と、前記制御信号に基づく駆動信号を図４の通電端子８４に出力する駆動素子８３ａ，８３ｂとを備えることにより、電動モータ４のインバータ回路として機能する。通電端子８４は駆動素子８３ａ，８３ｂから受けた駆動信号を電動モータ４に供給するための端子であって、図４に示したように、部品実装面８０とは反対側の面に備えられている。

また、部品実装面８０には、フィルタ電子回路の構成部品であるリレー回路やＭＯＳＦＥＴ、シャント抵抗、コモンモールドコイル、ノーマルモードコイル、電解コンデンサ等が、主回路８１と導通可能に備えられている。

回路基板８の縁部付近には、ケース６内に当該基板８を固定させる固定具８６が挿通される固定孔８５が適宜の間隔で複数形成されている。

コネクタ７は、図１，２，８に示したように、外部機器（図示省略）と回路基板８の主回路８１とを電気的に接続させる端子７１と、この端子７１を収納支持して当該端子７１の一端を開口部７０から露出させる本体部７２と、この本体部７２の下端付近の外周面に一体的に設けられるフランジ部７３と、この本体部７２，フランジ部７３と一体的に設けられ回路基板８上にて当該本体部７２，フランジ部７３を支持する支持部７４とを備える。

フランジ部７３にはカバー９の突状部９４が挿入可能なシール溝７５が形成されている。このシール溝７５にはカバー９の突状部９４が挿入される際にシール剤１０が充填される。

シール剤は、流動性を有するシール材であれば特に限定されるものではなく、例えばエポキシ系やシリコーン系、アクリル系等、電子制御装置１の仕様に応じて自由に選択することができる。

シール剤１０は、シール溝７５一杯に充填されている必要はなく、カバー９の突状部９４がシール溝７５内のシール剤１０に挿入された際に挿入された突状部９４の体積分のシール剤１０が図８に示した隙間Ｌ１に押し出されるに足りる量が充填されていればよい。

また、シール溝７５において、カバー９の突状部９４をシール溝７５の幅方向中央付近に案内させる案内部を当該溝７５と一体的に備えると、ケース６に対するカバー９の装着精度が向上する。

ケース６はハウジング４と一体的に形成される箱状の容器部６１からなる。容器部６１には回路基板８を収容する空間が確保されている。

また、図１，５〜７に示したように、ケース６の容器部６１におけるハウジング４と結合していない非結合部位６Ａにおける電動モータ４との対向面には、板状の放熱フィン６６が複数突設されている。

容器部６１の底面部には回路基板８上の発熱性の高い実装部品（例えば、制御部８２、駆動素子８３ａ，８３ｂ、フィルタ電子回路等）の熱をハウジング４側に逃がす大小異なる突状の放熱台座６２ａ〜６２ｄが当該実装部品の位置に対応して突設されている。

例えば、放熱台座６２ａは容器部６１の底面部における電動モータ３から離れたマスタシリンダ２寄りの部位にて、回路基板８と熱的に接触して駆動素子８３ａの熱をハウジング側に移行させる。放熱台座６２ｂは、放熱台座６２ａよりも体積の小さな放熱台座であって、前記底面部におけるハウジング４との非結合部位６Ａと対応した部位にて、回路基板８と熱的に接触して駆動素子８３ｂの熱を放熱フィン６６側に移行させる。放熱台座６２ｃは、放熱台座６２ｂよりも体積の小さな放熱台座であって、放熱台座の６２ａの近傍にて、回路基板８と熱的に接触して制御部８２の熱をハウジング４に移行させる。

また、容器部６１の底面部のコーナー付近には回路基板８の固定具８６が螺着される固定部６３が突設されている。固定部６３の高さは、回路基板８が固定部６３に固定された際にコネクタ７のシール溝７５が容器部６１のシール溝６４よりも高位となるように設定される。

さらに、容器部６１の周縁部にはカバー９の突状部９１が挿入可能なシール溝６４が形成されている。そして、容器部６１の内周面にはカバー９の固定具９５が螺着される固定部６５がカバー９の固定孔９６の位置に対応して突設配置されている。

容器部６１のシール溝６４にはシール溝７５と同様にカバー９の突状部９１が挿入される際にシール剤１０が充填される。

シール溝６４においてもシール剤１０が一杯に充填されている必要はなく、カバー９の突状部９１がシール溝６４内のシール剤１０に挿入された際に挿入された突状部９１の体積分のシール剤１０が図８に示した隙間Ｌ２に押し出されるに足りる量が充填されていればよい。

また、図５に示したように、放熱台座６２ａ，６２ｂ上には回路基板８が当接する放熱部材６７が配置される。放熱部材６７は、いわゆる熱伝導性の部材であれば、シート状のものに限定されるものではなく、周知の放熱材料例えば放熱グリス，放熱性接着剤等に例示される熱伝導性接着剤を適用してもよい。

カバー９は、図１に示したように、回路基板８を収容するケース４の開口部を密閉させる箱状のカバー本体９０から成り、周知の金属材料または樹脂材料によって成型されたものである。特に、樹脂材料を適用するとカバー９の製造コストの低減や軽量化を図ることができる。

また、カバー本体９０の周縁部にはケース６のシール溝６４に挿入可能な突状部９１が設けられ、同本体９０の天板部にはコネクタ７の本体部７２が貫通する窓部９２が形成されている。

カバー９の窓部９２は、図８に示したように、カバー本体９０の天板部の下面から下方に突設される窓枠部９３と、この窓枠部９３の縁部から下方に突設されコネクタ７のシール溝７５に挿入可能な突状部９４とを一体的に備える。突状部９４の下端部と前記天板部の下面との距離は突状部９１の下端部と同下面との距離よりも小さく設定されている。

尚、図２に示したように、カバー本体９０の周縁部のコーナー付近にはケース６の固定部６５に螺着される固定具９５が挿通される固定孔９６が形成されている。

［組立手順の説明］
図２，５，８を参照しながらブレーキ制御装置１における制御ユニット５の組立手順の一例を説明する。

先ず、図２，５に示すように、ケース６内の個々の放熱台座６２ａ，６２ｂ上に放熱部材６７を貼着または塗布した後に、ケース６内の固定部６３に回路基板８を載置し、この回路基板８の固定孔８５に固定具８６を挿通させ、さらに、この固定具８６を固定部６３に螺着させる。このとき、ケース６，コネクタ７のシール溝６４，７５は同じ方向（図２のカバー９の窓部９２を有する面に向かう方向）に開口した状態となる。

次いで、ケース６のシール溝６４，回路基板８上のコネクタ７のシール溝７５にシール剤１０を充填する。

そして、カバー９の窓部９２にコネクタ７の本体部７２を貫通させた状態でカバー９の突状部９１をケース６のシール溝６４に嵌挿させる。

このとき、図８に示したカバー９の突状部９１がケース６のシール溝６４に挿入される前に、カバー９における窓部９２の突状部９４がコネクタ７のシール溝７５に挿入され、ケース６に対するカバー９の水平方向についての位置決めがなされる。これにより、カバー９側の突状部９１の先端がケース６のシール溝６４の幅方向中央付近に案内される。

さらに、ケース６に対してカバー９を押し込むと、カバー９の突状部９１，９４はケース６のシール溝６４，コネクタ７のシール溝７５のそれぞれに充填されたシール剤１０に浸漬した状態となる。

そして、さらにカバー９を押し込むと、図８に示したように、シール溝６４，７５にそれぞれ挿入された突状部９１，突状部９４の体積分のシール剤１０がそれぞれの隙間Ｌ２，Ｌ１に押し出され、ケース６とカバー９の周縁部及びコネクタ７と窓部９２の周縁部の気密性，液密性が確保される。

以上のようにケース６のシール溝６４、コネクタ７のシール溝７５にシール剤１０が充填された後にカバー４がケース５に嵌装される。次いで、固定具９５をカバー９の固定孔９６に挿通させ、さらに、この固定具９５をケース６の固定部６５に螺着させる。そして、所定時間経過後、シール剤１０が硬化すると、ケース６とカバー９とが完全に固定される。これにより、ブレーキ制御装置１の組立が完了する。

このとき、回路基板８は放熱部材６７を介してケース６内の放熱台座６２ａ〜６２ｃと熱的に接触した状態となり、回路基板８上の発熱性の高い制御部８２，駆動素子８３ａ，８３ｂの熱をハウジング４側に逃がすことができる。

また、カバー９は電動モータ３の動作時にカバー９の天板部が上下方向に振動するおそれがあるが、図８に示したように、カバー９とコネクタ７との間、カバー９とケース６との間に弾性を有するシール剤１０が介在しているので、当該振動が最小限に吸収される。

［本実施形態の効果］
以上の説明から明らかなようにブレーキ制御装置１によれば、ブレーキ制御装置の小型化を図りつつ、この装置におけるモータ制御部の放熱性並びに耐振動性を向上させることができる。

すなわち、放熱台座６２ａ〜６２ｄがハウジング４側に配置されたことで、ハウジング４をヒートマスとして利用することができ、放熱フィン６６及びブレーキ制御装置１全体として小型化が可能となる。

また、制御ユニット５においては、回路基板８の駆動素子８３ａ，８３ｂが電動モータ３よりも離れたマスタシリンダ２寄りの部位にて放熱台座６２ａ，６２ｂを介してハウジング４と熱的に接触している。これにより、駆動素子８３ａは電動モータ３からの振動の影響を受けなくなり、駆動素子８３ａの熱をハウジング４側に逃がすことができる。さらに、駆動素子８３ｂの熱をケース６のハウジング４との非結合部位６Ａにおける放熱フィン６６を介してケース６と電動モータ３とのデットスペース側に逃がすことができる。

特に、非結合部位６Ａにおけるケース６と電動モータ３とのデットスペース（具体的には非結合部位６Ａの電動モータ３との対向面）に放熱フィン６６が配置されているので、ブレーキ制御装置１の大型化を抑制できる。

また、放熱フィン６６はマスタシリンダ２の取り付け点と近傍に位置するので、電動モータ３の動作による振動速度が低下して振動が抑制される。そして、このことにより、板金製、樹脂製のカバー９を利用でき、軽量化、低コスト化が可能となる。

さらに、制御ユニット５のケース６は、ハウジング４と一体的に形成され、当該ハウジング４と結合していない非結合部位６Ａに対応した底面には放熱台座６２ａよりも体積の小さい放熱台座６２ｂが形成されている。この態様により、熱量の大きい駆動素子８３ａの熱が熱容量の大きいマスタシリンダ２側に移行する一方で、他の発熱素子８３ｂの熱は放熱フィン６６を介してケース６の外部に移行し、放熱台座６２の総容量の低減化が図られる。そして、このような放熱先の分散により、熱干渉の抑制や、放熱性の向上を図ることができる。

特に、放熱台座６２ｂよりも体積の大きい放熱台座６２ａはマスタシリンダ２軸すなわち車両取り付け点に近傍しているので、電動モータ３の動作による振動速度がさらに低下し、前記動作による振動を効果的に抑制できる。

また、放熱台座６２ｂは、ケース６における非結合部位６Ａに対応した底面に一体的に設けられたことで、リブ機能を果たし、非結合部位６Ａの強度を向上させることができる。

尚、放熱台座６２ａ〜６２ｄと回路基板８は、熱伝導性接着剤で結合させると、放熱台座６２ａ〜６２ｄへの熱伝達性が確保され、さらに、放熱台座６２ａ〜６２ｄと回路基板８の接着結合により、回路基板８の固定性が向上し、回路基板８の撓みを抑制できる。特に、前記接着剤が配置される放熱台座６２を上記の態様のごとく分散させることで、回路基板８の固定具８６の数を低減できる。

［本実施形態から導き出せる発明の技術思想］
本実施形態から導き出せる特許請求の範囲以外の発明の技術的思想を以下に挙げる。

［請求項ａ］
請求項１に記載のブレーキ制御装置において、前記放熱台座と前記回路基板は、熱伝導性接着剤で結合されることを特徴とする。

本発明によれば、放熱台座への熱伝達性を確保しつつ接着結合することで基板の固定性が向上し、また、回路基板の撓みを抑制できる。

［請求項ｂ］
請求項１に記載のブレーキ制御装置において、前記放熱台座が、前記非結合部位の底面に一体的に設けられたことを特徴とする。

前記放熱台座がリブ機能を果たすので前記非結合部位の強度を向上させることができる。

１…ブレーキ制御装置
２…マスタシリンダ
３…電動モータ
４…ハウジング
５…制御ユニット
６…ケース（ケース部）、６２ａ〜６２ｄ…放熱台座、６６…放熱フィン、６７…放熱部材
８…回路基板、８３ａ，８２ｂ…駆動素子
９…カバー（カバー部）
６Ａ…非結合部位

Claims

ブレーキペダルの操作によってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、
このマスタシリンダを作動させる電動モータと、
前記マスタシリンダ及び電動モータが組みつけられるハウジングと、
このハウジングに一体的に備えられ、前記電動モータを駆動制御する制御ユニットと
を備え、
前記制御ユニットは前記電動モータを駆動させる駆動素子を実装した回路基板を有し、
前記制御ユニットの前記ハウジング側の底面における前記モータから離れたマスタシリンダ寄りの部位には、前記回路基板と熱的に接触して前記駆動素子の熱をハウジング側に逃す放熱台座が配置されたこと
を特徴とするブレーキ制御装置。
前記制御ユニットは、前記回路基板を収容するケース部と、このケース部を密閉するカバー部とからなり、
前記ケース部は、前記ハウジングと一体的に形成され、当該ハウジングと結合していない非結合部位の前記モータとの対向面には放熱フィンが突設されていること
を特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
前記制御ユニットは、前記回路基板を収容するケース部と、この筐体部を密閉するカバー部とからなり、
前記ケース部は、前記ハウジングと一体的に形成され、当該ハウジングと結合していない非結合部位に対応した底面には前記放熱台座よりも体積の小さい放熱台座が形成されたこと
を特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。