JP2023545698A - 電子制御ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）に関する。電子制御ユニット（１５）は、ハウジング（２）によって画定され、カバー（４）と、ベース（５）と、回路基板（３）と、コネクタ（１４）と、バックアップ電源（１）と、カバー（４）をベース（５）に取り付けるための手段（６）とを備える。バックアップ電源（１）を支持するためにキャリア（７）が設けられている。キャリア（７）は、ハウジング（２）内に配置され、ベース（５）に直接取り付けられる。

Description

本発明は、車両用の電子制御ユニットに関する。電子制御ユニットは、ハウジングによって画定され、カバーと、ベースと、回路基板と、コネクタと、バックアップ電源と、カバーをベースに取り付けるための手段とを備える。

国際公開第２０１９／００５６１６（Ａ１）号は、表面実装結合コンデンサ及び表面実装結合コンデンサを含む回路基板に関する。結合コンデンサは、少なくとも２組の交互の誘電体層及び内部電極層を含む本体を含む。結合コンデンサは、内部電極層に電気的に接続された外部端子を含み、外部端子は、結合コンデンサの上面と、結合コンデンサの上面に対向する結合コンデンサの底面とに形成される。

国際公開第２０１０／０５９９７７（Ａ２）号は、ベース部分及びカバー部分を有するカバーを含む無はんだコンデンサマウントアセンブリを開示している。カバー部分及びベース部分は、コンデンサをカバーに固定するように互いに結合可能である。アセンブリは、アセンブリをプリント回路基板に結合するように構成された少なくとも１つのコネクタと、コンデンサのそれぞれの少なくとも１つのリードに接触し、コンデンサに電気接続を提供するように構成された少なくとも１つの電気接点とを更に含む。

米国特許出願第２０１５／０４７８８７（Ａ１）号は、多層セラミックコンデンサの実装回路基板を開示している。セラミック体の両端面には、第１の内部電極及び第２の内部電極が交互に露出している。第１の外部電極及び第２の外部電極は、セラミック体の両端面から下面の一部まで延在している。プリント回路基板は、第１の外部電極及び第２の外部電極が取り付けられる第１の電極パッド及び第２の電極パッドを有する。

中国実用新案特許第２０７８１８３８０号は、電解コンデンサマウントを開示している。

中国実用新案特許第２０７２８２３２６号は、特定のスーパーコンデンサモジュール群に関する。スーパーコンデンサモジュールは、シェル及び上部カバーを有する。上部カバーは、スーパーコンデンサモジュールのシェル、陽極接続部及び陰極接続部に接続される。スーパーコンデンサモジュールは、Ｕ字型鋼と、回路基板と、複数のスーパーコンデンサとを含む。スーパーコンデンサユニットは回路基板上に固定され、回路基板はＵ字型鋼の凹部内に固定される。

国際公開第２０１９／００５６１６（Ａ１）号 国際公開第２０１０／０５９９７７（Ａ２）号 米国特許出願第２０１５／０４７８８７（Ａ１）号 中国実用新案特許第２０７８１８３８０号 中国実用新案特許第２０７２８２３２６号

既知のように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、例えば、車両の様々な部品及び様々な構成要素に配置されたセンサから読み取られた情報に基づいて、車両の１つ以上の電気システム（又は電気サブシステム）を制御する組み込み電子デバイス、基本的にはデジタルコンピュータである。したがって、主電源が故障している可能性がある場合であっても、ＥＣＵに電力が供給されることを確実にする必要がある。したがって、比較的重いコンデンサであることが多いバックアップ電源が設けられる。コンデンサは、多くの場合、プリント回路基板（ＰＣＢ）上、又はコネクタに固定される。バックアップ電源をＰＣＢに固定することに伴う問題は、バックアップ電源の質量がＰＣＢに応力を加えており、ＰＣＢを損傷する可能性があることである。電源をコネクタに固定すると、望ましくない振動ノイズが発生することが多い。

本発明の目的は、バックアップ電源が電子制御ユニットに及ぼす悪影響が低減された、バックアップ電源を備える車両用の電子制御ユニット及び電子制御ユニットを組み立てる方法を提供することである。

上記目的は、請求項１の特徴を備える車両用の電子制御ユニットによって達成される。電子制御ユニットを組み立てる方法に関して、この目的は、請求項１０の特徴を備える方法によって達成される。

本発明の一実施形態によれば、車両用の電子制御ユニットが設けられ、電子制御ユニットは、カバーと、ベースと、回路基板と、コネクタと、バックアップ電源と、カバーをベースに取り付けるための手段とを備えるハウジングによって画定される。バックアップ電源を支持するキャリアが設けられる。キャリアは、ハウジング内に配置され、ベースに直接取り付けられる。

本発明の利点は、バックアップ電源をＥＣＵに適用することができ、追加の振動をほとんど発生させないことである。ＥＣＵの構成要素への悪影響を回避することができる。

本発明の一実施形態によれば、ベースは金属材料、特に鋳造アルミニウムで作られ、キャリアは非導電性材料、特にプラスチックで作られる。したがって、キャリアは、例えば射出成形によって、低コストで様々な形状で製造することができる。

本発明の一実施形態によれば、キャリアは、ベースと回路基板との間に取り付けられる。

本発明の別の実施形態によれば、キャリアは、ねじによってベースに直接固定される。

本発明の更なる実施形態によれば、ベースは空洞を形成し、キャリアは、キャリアベースと、キャリアベースから実質的に鉛直に延在するキャリアアームとを備える。実施形態では、キャリアをベースに直接取り付けるために、キャリアアームの端部に開口部が設けられてもよい。キャリアアームは、ベースの遠位側で回路基板に直接接続されてもよい。

本発明の更なる実施形態によれば、カバー、回路基板、及びキャリアは取付開口部を有し、ベースは取付孔を有する。カバー、回路基板、及びキャリアの取付開口部は、ベースの取付孔と位置合わせされる。ねじは、カバー、回路基板、キャリア、及びベースを接続し、それによってサンドイッチ構造を画定する。

車両用の電子制御ユニットを組み立てる方法の一実施形態によれば、
－ベースを設けるステップと、
－キャリアで、ベースが電源を支持する、ベース上にキャリアを設けるステップと、
－回路基板と、回路基板のキャリア側に取り付けられるように電気的に接続されたコネクタとをキャリア上に設けるステップと、
－回路基板上にカバーを設けるステップと、
－カバー、回路基板、及びキャリアの取付開口部をベースの取付開口部と位置合わせし、ねじによってカバー、回路基板、及びキャリアをベースと接続するステップとを実行する。

本開示の多数の利点は、添付の図面を参照することによって当業者によってより良く理解され得る。
車両用の電子制御ユニットの配置の概略図を示す。 本発明の一実施形態による車両用の電子制御ユニットの斜視分解図である。 本発明の一実施形態による車両用の電子制御ユニットの断面図である。

同じ参照番号は、様々な図を通して同じ要素又は同様の機能の要素を指す。更に、それぞれの図の説明に必要な参照番号のみが図に示されている。図示された実施形態は、本発明をどのように実施することができるかの例を表すにすぎない。これは、本発明の限定とみなされるべきではない。

図１は、車両１６用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５の配置の概略図を示す。車両１６の１つ以上の電気システムを制御する電子制御ユニット１５は、ハウジング２を備える。コスト削減のために、ハウジングはプラスチックから作られてもよい。車両１６の使用中の振動がより極端である場合、ハウジング２は、ダイカストアルミニウムなどの金属材料から作ることができる。ＥＣＵ１５に電力を供給するために、ＥＣＵ１５は、車両バッテリ１８、典型的には電線１９に電気的に接続される。

図２は、本発明の一実施形態による車両１６用のＥＣＵ１５の斜視分解図である。ＥＣＵ１５は、ハウジング２（図１）によって画定される。ＥＣＵ１５は、カバー４とベース５とを備える。ＥＣＵ１５が車両１６の使用中により強い振動を受ける場合、カバー４、及びベース５は、ダイカストアルミニウムなどの金属材料から作ることができる。キャリア７は、ハウジング２内に配置され（図１）、ベース５に直接取り付けることができる。ＥＣＵ１５に電力が供給されることを確実にするために、主車両バッテリ１８又は電線１９が故障している可能性がある場合でも、バックアップ電源１が設けられる。バックアップ電源１は、必要なバックアップ電力を提供するのに十分な容量を有するコンデンサとすることができる。バックアップ電源１は、固定手段（図示せず）によって、例えばクレードルによってキャリア７に固定される。

更に、プリント回路基板３（ＰＣＢ）及びコネクタ１４が設けられる。コネクタ１４は、回路基板３に電気的に接続される。カバー４をベース５に取り付けるための手段も設けられる。好ましくは、この手段はねじ６である。この実施形態は、バックアップ電源１をハウジング２内に低い複雑さで設けることができ、それによってＰＣＢへの応力又は望ましくない振動ノイズを回避するという利点を有する。

本発明の一実施形態では、キャリア７は、非導電性材料、特にプラスチックで作られる。これは、ベース５が金属材料で作られている場合に、ベース５に電気的絶縁を提供する。更に、キャリア７がプラスチックから作られる場合、キャリアは、例えば射出成形によって、コスト対効果が高く、所望の形状で製造することができる。

本発明の一実施形態では、ベース５は空洞１７を形成する。この実施形態の利点は、空洞１７が、バックアップ電源１を配置するのに十分な空間を与えることである。この場合、キャリア７は、キャリアベース８と、キャリアベース８から実質的に鉛直に延在するキャリアアーム９とを備える。これは、空洞１７がバックアップ電源１のための十分な空間を提供するので、バックアップ電源１をキャリアベース８に取り付けることを可能にする。キャリア７は、キャリアアーム９に開口部１２を設けることによってベース８に直接取り付けることができ、ねじ６は、開口部１２を通過し、ベース５のそれぞれの取付孔１３と協働することができる。

電子制御ユニット１５を組み立てるステップは、ベース５を設けるステップと、キャリア７をベース５上に設けるステップとを含み、キャリア７はバックアップ電源１を支持する。回路基板３が設けられ、コネクタ１４が回路基板３に電気的に接続される。カバー４が回路基板３上に設けられ、カバー４、回路基板３、キャリア７、及びベース５は、ねじ６によって互いに接続される。

図３は、本発明の一実施形態による車両１６用の組み立てられたＥＣＵ１５の断面図である。キャリア７をベース５に直接取り付けるためのキャリアアーム９は、ベース５の遠位側で回路基板３に直接接続される。カバー４、回路基板３、キャリア７、及びベース５は、ねじ６によって接続され、それによってサンドイッチ構造１１を画定する。サンドイッチ構造１１を確立するために、カバー４、回路基板３、及びキャリア７は、取付開口部１２を有する。カバー４、回路基板３、及びキャリア７の取付開口部１２と、ベース５の取付孔１３とは、互いに位置合わせされ、ねじ６によって互いに接続される。バックアップ電源１はキャリアベース８上に設けられる。

本開示及びその付随する利点の多くは、前述の説明によって理解されるであろうと考えられ、開示される主題から逸脱することなく、又はその物質的利点の全てを犠牲にすることなく、構成要素の形態、構造、及び配置において様々な変更が行われてもよいことは明らかであろう。説明された形態は単に説明のためのものであり、そのような変更を包含し、含むことが以下の特許請求の範囲の意図である。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

符号の説明
１ バックアップ電源
２ ハウジング
３ 回路基板
４ カバー
５ ベース
６ ねじ
７ キャリア
８ キャリアベース
９ キャリアアーム
１０ ベースの内面
１１ サンドイッチ構造
１２ 取付開口部
１３ 取付孔
１４ コネクタ
１５ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１６ 車両
１７ 空洞
１８ 車両バッテリ
１９ 電線

Claims (10)

1. カバー（４）と、ベース（５）と、回路基板（３）と、コネクタ（１４）と、バックアップ電源（１）と、前記カバー（４）を前記ベース（５）に取り付けるための手段（６）とを備えるハウジング（２）によって画定される、車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）において、
   前記バックアップ電源（１）を支持するためのキャリア（７）であって、前記ハウジング（２）内に配置され、前記ベース（５）に直接取り付けられるキャリア（７）を特徴とする、車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
2. 前記ベース（５）が、金属材料、特に鋳造アルミニウムで作られ、前記キャリア（７）が、非導電性材料で作られる、請求項１に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
3. 前記キャリア（７）が、プラスチックで作られる、請求項１又は２に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
4. 前記キャリア（７）が、前記ベース（５）と前記回路基板（３）との間に取り付けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
5. 前記キャリア（７）が、ねじ（６）によって前記ベース（５）に直接固定される、請求項１から４のいずれか一項に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
6. 前記キャリア（７）が、キャリアベース（８）と、前記キャリアベース（８）から実質的に鉛直に延在するキャリアアーム（９）とを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
7. 前記キャリア（７）を前記ベース（５）に直接取り付けるために、前記キャリアアーム（９）の端部に取付開口部（１２）が設けられている、請求項６に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
8. 前記キャリア（７）を前記ベース（５）に直接取り付けるための前記キャリアアーム（９）が、前記ベース（５）の遠位側で前記回路基板（３）に直接接続される、請求項７に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
9. 前記カバー（４）、前記回路基板（３）、及び前記キャリア（７）が、取付開口部（１２）を有し、前記ベース（５）が取付孔（１３）を有し、前記カバー（４）、前記回路基板（３）、及び前記キャリア（７）の前記取付開口部（１２）と前記ベース（５）の前記取付孔（１３）とが互いに位置合わせされ、ねじ（６）によって互いに接続されてサンドイッチ構造（１１）を構築する、請求項１から８のいずれか一項に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の車両（１６）用の電子制御ユニット（１５）を組み立てる方法において、
    －前記ベース（５）を設けることと、
    －キャリア（７）がバックアップ電源（１）を支持する、前記ベース（５）上に前記キャリア（７）を設けることと、
    －前記回路基板（３）を設けることと、
    －前記コネクタ（１４）を前記回路基板（３）に電気的に接続することと、
    －前記回路基板（３）上に前記カバー（４）を設けることと、
    前記カバー（４）、前記回路基板（３）、前記キャリア（７）、及び前記ベース（５）の取付開口部（１２）を位置合わせし、前記カバー（４）、前記回路基板（３）、前記キャリア（７）、及び前記ベース（５）をねじ（６）によって接続することとを特徴とする、方法。

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