JP4794769B2 - Engine control device, ECU (Electronic Control Unit) and ECU case - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジン制御装置、スロットルボディとともに上記エンジン制御装置を構成するECU(Electronic Control Unit)およびそのケースに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、小型化(省スペース化)その他の理由によりスロットルボディとECUとを一体化する技術として、たとえば特開平11−294216号公報には、スロットルボディの吸気管壁に一体化されたECU(コントロールボックス)を備え、その中に固定された基板と、その基板に配設された圧力センサ、温度センサなどを設けたものが開示されている。
【0003】
また、別の従来技術として、たとえば特開平9−250374号公報には、センサ類(スロット開度センサ、圧力センサ、温度センサ、冷却水温センサ)をスロットルボディに一体的に配設し、複数のセンサの出力信号を集合出力端子として備えたものが開示されている。
【0004】
また、さらに別の従来技術として、たとえば特表平9−508954号公報には、電子式制御装置、絞り機構、スロットル調整モータ、再生弁(パージ弁)空気量センサを前組立、前検査をした構成ユニットとしてスロットルスリーブに形成されるケーシングに収納するものが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、スロットルボディとECUケースを一体化して成形してしまうと、ECUケースは特に精度を要求されないにもかかわらず、スロットルの全閉精度を確保するために、スロットルボディに適した材料にする必要があり、全体として高価になってしまう場合があった。また、特に二輪車に適用した場合はスロットルボディの口径がエンジンの要求吸入空気量で決定されるため、口径の異なる多くのバリエーションを設定しなければならない。そのため、大量生産ができないなどの理由から、さらにコストがかかる場合があった。
【0006】
また、スロットルボディにECUケースを一体に形成する場合は、金型の構造が複雑となり、一度に複数個の成形が困難になることからコスト高となる。また、ECUケースを一体型にすると素材を均一の厚さにする必要があることからECUケース部はより深い肉抜きとなり、抜いたスペースに樹脂を充填するには多量の材料が必要となるなどの問題点があった。
【0007】
さらにまた、スロットルボディとECUケースを一体化させてしまうと、ECUケースにおける、ECUに対する各種情報を入出力するためおよび電源を供給するための集合入出力端子の設置場所が制限されてしまうことになる。すなわち、集合入出力端子は、一体化されたスロットルボディとECUケース端子自体の外側に設置しなければならず、そのため集合入出力端子自体の空間およびその集合入出力端子に接続される配線のための空間を一体化されたスロットルボディとECUケース端子自体の外側に確保しなければならず、その分だけ、全体として、エンジン制御装置の占める空間が大きくなり、他の装置の設置の自由度を少なくしてしまうという問題点があった。また、二輪車においては車体フレーム幅の制約や転倒時の損傷を考慮すると集合入出力端子の設置場所は重要な課題となっていた。
【0008】
また、従来のTPSにあっては、スロットル弁の開度を検出するため、通常はスロットル弁の近傍に設置されている。このことは特に装置全体の小型化を図る場合には重要な要件となる。したがって、燃料などの液体がTPSに付着しやすく、それによってセンサが誤動作する場合があった。そして、このような問題を防止し動作安定性を向上させることが安全性を追求する上で重要な課題となっていた。
【0009】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、小型化および低コスト化を実現するエンジン制御装置およびそのエンジン制御装置を構成するECU、ECUケースを提供することを目的としている。またこの発明は、上記課題に鑑みて、動作安定性をより向上させたTPSを搭載したエンジン制御装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明にかかるエンジン制御装置は、スロットルボディと、前記スロットルボディとは別工程において作成された、回路基板を有するECU(Electronic Control Unit)を格納するECUケースと、前記スロットルボディと前記ECUケースとを取り付けする取り付け手段と、を備えたエンジン制御装置において、前記ECUケースは、外部に突出する凸部状の突出部を備え、前記突出部は、内部に設けられた凹部を備え、前記凹部は、前記回路基板の一方の面に取り付けられたTPS(Throttle Position Sensor)、吸気圧力センサおよび吸気温度センサの少なくとも一つのセンサを含む、前記回路基板の一方の面から突出した部材を格納し、前記突出部は、前記ECUケースが前記スロットルボディに取り付けられるときに、前記スロットルボディに嵌合されることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明にかかるECUは、TPS(Throttle Position Sensor)、吸気圧力センサおよび吸気温度センサの少なくとも一つのセンサを有する回路基板と、前記回路基板を格納するECU(Electronic Control Unit)ケースと、を備え、スロットルボディに取付けられるECU(Electronic
Control Unit)において、前記ECUケースは、外部に突出する凸部状の突出部を備え、前記突出部は、内部に設けられた凹部を備え、前記凹部は、前記回路基板の一方の面に取り付けられた前記TPS、前記吸気圧力センサおよび前記吸気温度センサの少なくとも一つのセンサを含む、前記回路基板の一方の面から突出した部材を格納し、前記突出部は、前記ECUケースが前記スロットルボディに取り付けられるときに、前記スロットルボディに嵌合されることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明にかかるECUケースは、TPS(Throttle Position Sensor)、吸気圧力センサおよび吸気温度センサの少なくとも一つのセンサを有する回路基板を格納し、スロットルボディに取付けられるECU(Electronic Control Unit)を構成するECUケースにおいて、前記ECUケースは、外部に突出する凸部状の突出部を備え、前記突出部は、内部に設けられた凹部を備え、前記凹部は、前記回路基板の一方の面に取り付けられた前記TPS、前記吸気圧力センサおよび前記吸気温度センサの少なくとも一つのセンサを含む、前記回路基板の一方の面から突出した部材を格納し、前記突出部は、前記ECUケースが前記スロットルボディに取り付けられるときに、前記スロットルボディに嵌合されることを特徴とする。
【0017】
これらの請求項1〜3に記載の発明によれば、、スロットルボディとECUケースとを取り付けた際に両者間に生じる空間にECUケースの突出部を収めることができ、エンジン制御装置全体としてより小型化を図ることができるとともに、ECUケースのスロットルボディとの取り付け面と反対側の面を最小限の幅で平坦にすることができる。
【0022】
また、請求項4に記載の発明にかかるECUケースは、請求項3に記載の発明において、さらに、前記凸部を設けた面に各種データの入出力をおこなうための集合入出力端子を備えたことを特徴とする。
【0023】
この請求項4に記載の発明によれば、集合入出力端子自体の空間およびその集合入出力端子に接続される配線のための空間を一体化されたスロットルボディとECUケース自体との間に確保することができる。
【0024】
また、請求項5に記載の発明にかかるエンジン制御装置は、請求項1に記載の発明において、前記突出部の前記凹部は、前記TPSを構成するステータとホール素子を内部に格納し、前記突出部は、前記スロットルボディに嵌合されるとき、前記スロットルボディ側に備えられスロットル弁の開閉に応じて回動する磁石が設けられる部位に嵌合することを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明にかかるECUは、請求項2に記載の発明において、前記突出部の前記凹部は、前記TPSを構成するステータとホール素子を内部に格納し、前記突出部は、前記スロットルボディに嵌合されるとき、前記スロットルボディ側に備えられスロットル弁の開閉に応じて回動する磁石が設けられる部位に嵌合することを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明にかかるECUケースは、請求項3に記載の発明において、前記突出部の前記凹部は、前記TPSを構成するステータとホール素子を内部に格納し、前記突出部は、前記スロットルボディに嵌合されるとき、前記スロットルボディ側に備えられスロットル弁の開閉に応じて回動する磁石が設けられる部位に嵌合することを特徴とする。
【0025】
これらの請求項5〜6に記載の発明によれば、ステータおよびホール素子をECUケース内に格納することによって、防水処理がなされ、液体が付着することによるホール素子の出力異常を防止することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるエンジン制御装置、ECU、ECUケースおよびTPSの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この発明は本実施の形態に限らず、種々変更可能である。
【0030】
(エンジン制御装置の構成)
まず、この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置の構成について説明する。図1はこの発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す斜視図である。また、図2はこの発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す正面図であり、具体的には図1中のA方向矢印から見た図である。また、図3はこの発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す側面図であり、具体的には図1中のB方向矢印から見た図である。また、図4はこの発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す背面図であり、具体的には図1中のC方向矢印から見た図である。また、図5はこの発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す他の側面図であり、具体的には図1中のD方向矢印から見た図である。
【0031】
図1〜図5において、エンジン制御装置は、二輪車の特に排気量の少ない(50〜250cc)小型エンジン用であり、スロットルボディ1とECUケース2とから構成される。そして、スロットルボディ1とECUケース2とは別工程において作成される。また、スロットルボディ1とECUケース2は、別の材質、たとえば、スロットルボディ1が金属、より具体的にはアルミダイカストで形成され、ECUケース2が樹脂で形成されるものであってもよい。ECUケース2の材質によっては、断熱性に優れたものを用いて、ECUを熱から保護するようにすることもできる。
【0032】
このように、スロットルボディ1とECUケース2を別体として、機械的要素と電気的要素とを別生産にすることで、生産コストをより低く押さえるとともに組付け後の性能をも向上させることができる。
【0033】
スロットルボディ1は、バタフライバルブ式を採用し、インジェクタ取り付け部3、スロットルレバー4、ねじ5、スロットル弁6、リターンスプリング7、スロットルシャフト8(後述する図15などを参照)などを備えている。
【0034】
インジェクタ取り付け部3には、図示を省略するインジェクタが取り付けられ、そこから燃料の供給がなされる。スロットルレバー4は、図示を省略するアクセルの動きに連動して、スロットル弁6を開閉し、リターンスプリング7はスロットル弁6を全閉側へ付勢する。ねじ5は、取り付け手段の一例として示したものであり、スロットルボディ1とECUケース2とを結合する。取り付け手段としてはそのほかに接着剤などによる取り付けであってもよい。また、スロットルボディ1、ECUケース2に取り付け用の凸凹部を設け、その凹凸をもって両者を嵌合するようにしてもよい。その場合には、上記凸凹部が取り付け手段となる。
【0035】
スロットルシャフト8は、スロットルの回転運動をスロットル弁6に伝えることによって、スロットル弁6を開閉する。また、スロットル弁6のスロットルレバー4と反対側の端にはローター9(図17などを参照)が取り付けられている。ローター9の詳細な内容については後述する。
【0036】
(ECUケースの構成)
つぎに、ECUケース2の構成について説明する。図6はこの発明の本実施の形態にかかるECUケース2を示す正面図である。また、図7はこの発明の本実施の形態にかかるECUケース2を示す側面図(図6中のG方向矢印から見た図)である。また、図8はこの発明の本実施の形態にかかるECUケース2を示す他の側面図(図6中のH方向矢印から見た図)である。また、図9はこの発明の本実施の形態にかかるECUケース2を示す背面図であり、ECUケース2の内部を示している。
【0037】
図6〜図9において、21はTPS用溝(凹部)であり、22は吸気温度センサ用穴であり、23は吸気圧力センサ用穴であり、24は集合入出力端子であり25,26ねじ穴であり、27はTPS用突出部(凸部)である。また、31は集合入出力端子用溝(凹部)であり、32は吸気温度センサ用溝(凹部)であり、33は吸気圧力センサ用溝(凹部)であり、34はコンデンサ用溝(凹部)であり、41は集合入出力端子用突出部(凸部)であり、42は吸気温度センサ用突出部(凸部)であり、43は吸気圧力センサ用突出部(凸部)であり、44はコンデンサ用突出部(凸部)である。
【0038】
図6〜図9に示すように、ECUケース2は、突出部(凸部)をすべて片面側(図6に示す正面側)に集約させ、一方の面(図9に示す背面)は平坦な状態となるように形成されている。このようにECUケース2の一方の面を平坦な状態にすることによって、他の装置をこのエンジン制御装置に隣接させて配置する際に、当該他の装置の形状や大きさを不当に制限することがなく、二輪車のエンジン部分を全体としてより小型化することができる。また、上記平坦な面にさらに別の回路基板を重ねるように配設することができ、これによって、回路基板が2枚であっても、サイズをさほど大きくすることなく構成することができる。
【0039】
また、ECUケース2の外部へ突出した各突出部(凸部)は、ECUケース2の内部に溝部(凹部)を設けることによって形成されている。そして、ECUケース2の内部に設けられた溝(凹部)による空間には、後述する回路基板100に取り付けられ電気的に接続された各種センサおよび同様に回路基板100に取り付けれられ電気的に接続されたその他の電子部材(たとえばコンデンサなど)が格納される。したがって、上記各溝(凹部)は、上記各種センサおよびその他の電子部品のサイズに基づいてその大きさ(幅、深さ)が決定される。
【0040】
また、上記各突出部(凸部)のECUケース2の正面上の位置は、たとえばセンサ用突出部であれば、スロットルボディ1とECUケース2とを取り付けた際の、スロットルボディ1の各部位の位置(センシングする位置)によって決定される。具体的には、TPS用突出部(凸部)27は、後述するように、ローター9の回転角度を検出するため、ローター9の形状に合わせ、かつスロットルボディ1とECUケース2とを取り付けた際にローター9がTPS用溝(凹部)21に組み付けることができるような位置に配置する。また、吸気温度センサ用突出部(凸部)42、吸気圧力センサ用突出部(凸部)43も同様に、スロットルボディ1とECUケース2とを取り付けた際にスロットルボディ1における吸気温度または吸気圧を測定するのに適した位置に配置する。
【0041】
また、センサ用突出部以外の突出部であれば、スロットルボディ1の形状に基づいて決定される。より具体的には、スロットルボディ1とECUケース2とを取り付けた際の両者の空間を利用して、突出部(凸部)がその空間に収まるような位置を選択して配置する。したがって、上記空間ができるだけ少なくなるように各突出部(凸部)を配置するのが望ましい。
【0042】
また、集合入出力端子24も、ECUケース2の上記各突出部(凸部)を配置した面と同一の面に設けられている。これによって、集合入出力端子24自体の空間およびその集合入出力端子に接続される配線のための空間を一体化されたスロットルボディ1とECUケース2自体との間に確保することができ、その分だけ、全体として、エンジン制御装置の占める空間が小さくなり、他の装置の設置の自由度を大きくすることができる。より具体的には、スロットルボディ1とECUケース2とを取り付けた際の両者の空間であって、上記各突出部(凸部)を配置した面の端側に設けることで、配線による他の装置との接続を容易にすることができる。さらに、集合入出力端子(コネクタ)24には、防水コネクタを使用し、防水を図っている。
【0043】
ここで、集合入出力端子24へ入力されるデータとしては、たとえば、エンジン温センサからのエンジン温度に関するデータ、ピックアップからのエンジン回転数に関するデータ、転倒センサからの二輪車が転倒した場合に送られるデータ、サイドスタンドニュートラルセンサからのサイドスタンドが出ているか否かに関するデータなどのデータがある。また、集合入出力端子24から出力されるデータとしては、点火コイルを制御するためのデータなどである。また、ECUへの電源の供給も集合入出力端子24を介しておこなわれる。
【0044】
このように、ECUケース2の上記突出部(凸部)の形状および配置は、取り付けるスロットルボディ1の形状、ECUの回路基板100の回路配置などを総合的に判断して設計することが望ましい。
【0045】
また、図5に示すように、ECUケース2は、ECU(回路基板100および回路基板100に取り付けられ、電気的に接続された各種センサ)を内部に格納した後、ECUケース2内に樹脂を充填することによって、内部をモールドする。これによって、完全防水を実現することができる。
【0046】
(TPSの構成)
図10はこの発明の本実施の形態にかかるECUケースを示す断面図(図9中のI−I’をJ’側から見た図)である。また、図11はこの発明の本実施の形態にかかるECUケースを示す断面図(図9中のJ−J’をI’側から見た図)である。また、図12はこの発明の本実施の形態にかかるTPSの構成の一部を示す説明図である。
【0047】
本実施の形態におけるTPSは非接触型であり、TPSを構成する構成部分の一部がECUケース2の内部に備えられ、一方、他の一部がECUケース2を挟んでその外部に設けられる。図10〜図12において、110はECUケース2の内部に備えられたステータである。そして、図10および図12に示すように、120がステータ110における空洞部分であり、この空洞部分120に、回路基板100に取り付けられたホール素子102が挿入される。
【0048】
ホール素子(ホールIC)102は、温度補正機能付きのホールICを使用し、雰囲気温度による出力値を補正している。ホール素子102が回路基板100に取り付けられ電気的に接続された状態で、回路基板100をECUケースに格納する。その際にホール素子102がステータ110の空洞部分120に挿入できるようにすることによって、TPSの組立を容易におこなうことができる。
【0049】
図13は、この発明の本実施の形態にかかるTPSの構成の別の一部を示す説明図である。図13において、ローター9は、断面の一部が所定の角度分だけ欠落した非管状形をしている。ローター9の内側には、ローター9の内側面に沿って磁石111が固定されている。さらに、112は(アウター)ヨーク112であり、この(アウター)ヨーク112は、リング状(管状)をしており、その径はローター9の外形よりも大きい。なお、磁石111は、図13に示すようにローター9の内側面に接着などをすることによって固定してもよく、また、後述する図14に示すように、ローター9の内側面に溝部を設け、その溝部に挿入することで磁石111を固定するようにしてもよい。
【0050】
図14は、この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置の要部を示す拡大断面図(図4の断面図)である。図14は、スロットルボディ1とECUケース2が取り付けられた状態を示しており、TPS用溝(凹部)21にローター9およびローター9の内側面に固定された磁石111が挿入された状態となっている。さらに、(アウター)ヨーク112がTPS用溝(凹部)21のローター9の外側に挿入された状態となっている。
【0051】
このように、ステータ110およびホール素子102と、磁石111および(アウター)ヨーク112が、ECUケース2を挟んで組み付けられ、これによってTPSが構成される。そして、スロットルシャフト8(ローター9)が回転運動することによって磁石111が発生する磁束は、ECUケース2を通してステータ110へ伝わり、その磁束の変化をホール素子102が検出することによって、スロットルシャフト8の回転角度、すなわち、スロットル弁6の開度を効率よく検出することができる。
【0052】
そして、ステータ110およびホール素子102は、ECUケース2の内部に設けられ、ECUケース外部とは接触しないため、燃料などの液体がステータ10およびホール素子102に付着することはない。このため、液体の付着による出力異常を有効に防止することができる。
【0053】
(各センサを含む回路基板とECUケースとスロットルボディとの配置)
つぎに、各センサを含む回路基板とECUケースとスロットルボディとの配置について説明する。図15は、この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す断面図(図2中のE−E’をF側から見た図)である。また、図16は、この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置の別の要部を示す拡大断面図(図4の断面図)である。
【0054】
図15において示す、回路基板100、回路基板100と電気的に接続され、22の先端の備えられた吸気温度センサ101、同様に回路基板100に電気的に接続され、ステータ110の所定の空洞部分120に挿入されたホール素子102、図16において示す吸気圧力センサ103などによって構成されるECUがECUケースに格納されている。また、各センサ101〜103はECUケース2を介してスロットルボディ1に接触あるいは接近することによってスロットルボディ1の各種状態を検出する。
【0055】
特に、図15において、スロットルレバー4を回転させることによってスロットシャフト8が回転し、スロットル弁8が開閉することになる。それとともに、スロットルシャフト8の先端に設けられたローター9が回転角度をTPSが検出し、これによって、スロットル弁6の開度を検出する。
【0056】
(スロットルボディとECUケースとの取り付け)
つぎに、スロットルボディ1とECUケースとの取り付けの一例について説明する。図17はこの発明の本実施の形態にかかるスロットルボディとECUケースの取り付け前の状態を示す説明図(斜視図)である。また、図18は図17とは異なる角度から見た斜視図である。また、図19はこの発明の本実施の形態にかかるスロットルボディとECUケースの取り付けられた状態を示す説明図(斜視図)である。なお、図17〜図19は、説明の便宜上、ECUケース2にECUを格納しない状態での取り付けの例を示している。実際は、すでにECUケース2内には回路基板が配置され樹脂が充填されて、モールドがなされているECUケースをスロットルボディに取り付けることになる。
【0057】
図17および図18によって、スロットルボディ1とECUケース2とを取り付ける前の状態がわかる。そして、図19に示すように、スロットルボディ1とECUケース2とを合体させ、ねじ5によって両者を固定する。その際、ECUケース2の突出面(凸部を備えた面)がスロットルボディ1側に向いた状態で取り付けがなされる。そして、取り付けがなされた状態では、上記凸部が一部では接触するように、また別の一部では、スロットルボディ1とECUケース2とが嵌合するような構成となる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、別体であるスロットルボディとECUケースとをできるだけ空間ができないように取り付けるので、小型化および低コスト化を同時に実現することが可能なエンジン制御装置およびそのエンジン制御装置を構成するECU、ECUケースが得られるという効果を奏する。またこの発明によれば、動作安定性をより向上させることが可能なTPSを搭載したエンジン制御装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す斜視図である。
【図2】この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す正面図(図1中のA方向矢印から見た図)である。
【図3】この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す側面図(図1中のB方向矢印から見た図)である。
【図4】この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す背面図(図1中のC方向矢印から見た図)である。
【図5】この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す他の側面図(図1中のD方向矢印から見た図)である。
【図6】この発明の本実施の形態にかかるECUケースを示す正面図である。
【図7】この発明の本実施の形態にかかるECUケースを示す側面図(図6中のG方向矢印から見た図)である。
【図8】この発明の本実施の形態にかかるECUケースを示す他の側面図(図6中のH方向矢印から見た図)である。
【図9】この発明の本実施の形態にかかるECUケースを示す背面図である。
【図10】この発明の本実施の形態にかかるECUケースを示す断面図(図9中のI−I’をJ’側から見た図)である。
【図11】この発明の本実施の形態にかかるECUケースを示す断面図(図9中のJ−J’をI’側から見た図)である。
【図12】この発明の本実施の形態にかかるTPSの構成の一部を示す説明図である。
【図13】この発明の本実施の形態にかかるTPSの構成の別の一部を示す説明図である。
【図14】この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置の要部を示す拡大断面図(図4の断面図)である。
【図15】この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す断面図(図2中のE−E’をF側から見た図)である。
【図16】この発明の本実施の形態にかかるエンジン制御装置の別の要部を示す拡大断面図(図4の断面図)である。
【図17】この発明の本実施の形態にかかるスロットルボディとECUケースの取り付け前の状態を示す説明図(斜視図)である。
【図18】この発明の本実施の形態にかかるスロットルボディとECUケースの取り付け前の状態を示す他の説明図(他の斜視図)である。
【図19】この発明の本実施の形態にかかるスロットルボディとECUケースの取り付けられた状態を示す説明図(斜視図)である。
【符号の説明】
1 スロットルボディ
2 ECUケース
3 インジェクタ取り付け部
4 スロットルレバー
5 ねじ
6 スロットル弁
7 リターンスプリング
8 スロットルシャフト
9 ローター
21 TPS用溝(凹部)
22 吸気温度センサ用穴
23 吸気圧力センサ用穴
24 集合入出力端子
25,26 ねじ穴
27 TPS用突出部(凸部)
31 集合入出力端子用溝(凹部)
32 吸気温度センサ用溝(凹部)
33 吸気圧力センサ用溝(凹部)
34 コンデンサ用溝(凹部)
41 集合入出力端子用突出部(凸部)
42 吸気温度センサ用突出部(凸部)
43 吸気圧力センサ用突出部(凸部)
44 コンデンサ用突出部(凸部)
100 回路基板
101 吸気温度センサ
102 ホール素子
103 吸気圧力センサ
110 ステータ
111 磁石
112 (アウター)ヨーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ECU (Electronic Control Unit) constituting the engine control device together with the engine control device and the throttle body, and its casing.ToRelated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique for integrating a throttle body and an ECU for other reasons such as downsizing (space saving), for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-294216 discloses an ECU (control unit) integrated with an intake pipe wall of a throttle body. And a substrate fixed therein, and a pressure sensor, a temperature sensor, and the like disposed on the substrate.
[0003]
As another conventional technique, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-250374, sensors (slot opening sensor, pressure sensor, temperature sensor, cooling water temperature sensor) are integrally disposed on a throttle body, and a plurality of sensors are provided. A sensor having an output signal of a sensor as a collective output terminal is disclosed.
[0004]
As another prior art, for example, in Japanese translation of PCT publication No. 9-508954, an electronic control device, a throttle mechanism, a throttle adjustment motor, and a regeneration valve (purge valve) air amount sensor were preassembled and pre-inspected. What is accommodated in the casing formed in a throttle sleeve as a structural unit is disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, when the throttle body and the ECU case are integrally formed, the ECU case is not required to be highly accurate, but the throttle case is required to ensure the fully closed accuracy of the throttle. It was necessary to make the material suitable for the body, and there were cases in which it became expensive as a whole. In particular, when applied to a two-wheeled vehicle, the aperture of the throttle body is determined by the required intake air amount of the engine, so many variations with different apertures must be set. For this reason, there is a case where the cost is further increased because mass production is not possible.
[0006]
Further, when the ECU case is formed integrally with the throttle body, the structure of the mold becomes complicated, and it becomes difficult to form a plurality of moldings at a time. Also, if the ECU case is integrated, the material needs to have a uniform thickness, so the ECU case portion is deeper, and a large amount of material is required to fill the extracted space with resin. There was a problem.
[0007]
Furthermore, if the throttle body and the ECU case are integrated, the installation location of the collective input / output terminals for inputting / outputting various information to / from the ECU and supplying power to the ECU case is limited. Become. That is, the collective input / output terminal must be installed outside the integrated throttle body and ECU case terminal itself, and therefore for the space of the collective input / output terminal itself and the wiring connected to the collective input / output terminal. Must be secured outside the integrated throttle body and ECU case terminal itself, and as a whole, the space occupied by the engine control device increases, and the degree of freedom of installation of other devices is increased. There was a problem of reducing it. In addition, in the case of two-wheeled vehicles, the place where the collective input / output terminals are installed has become an important issue in consideration of restrictions on the width of the vehicle body frame and damage during a fall.
[0008]
Further, in the conventional TPS, in order to detect the opening degree of the throttle valve, it is usually installed in the vicinity of the throttle valve. This is an important requirement particularly when the entire apparatus is to be miniaturized. Therefore, liquids such as fuel are likely to adhere to the TPS, which may cause the sensor to malfunction. Further, preventing such a problem and improving the operational stability has been an important issue in pursuing safety.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an engine control device that realizes downsizing and cost reduction, an ECU that constitutes the engine control device, and an ECU case. . The present invention further improves operational stability in view of the above problems.TAn object of the present invention is to provide an engine control device equipped with a PS.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, an engine control device according to the invention of
According to a second aspect of the present invention, an ECU includes a circuit board having at least one of a TPS (Throttle Position Sensor), an intake pressure sensor, and an intake air temperature sensor, and an ECU (Electronic Control Unit) that stores the circuit board. ) And an ECU (Electronic) attached to the throttle body
In the Control Unit, the ECU case includes a protruding portion that protrudes to the outside, the protruding portion includes a recessed portion provided inside, and the recessed portion is attached to one surface of the circuit board. A member that protrudes from one surface of the circuit board, including at least one of the TPS, the intake pressure sensor, and the intake air temperature sensor, and the ECU case is attached to the throttle body. When attached, it is fitted to the throttle body.
An ECU case according to a third aspect of the present invention stores an electronic circuit board (ECU) that houses a circuit board having at least one of a TPS (Through Position Sensor), an intake pressure sensor, and an intake temperature sensor, and is attached to a throttle body. In the ECU case constituting the Control Unit, the ECU case includes a protruding portion that protrudes to the outside, the protruding portion includes a recessed portion provided inside, and the recessed portion is formed on the circuit board. A member projecting from one surface of the circuit board including at least one of the TPS, the intake pressure sensor, and the intake air temperature sensor attached to one surface is stored, and the projecting portion is the ECU case When attached to the throttle body It is fitted to the throttle body.
[0017]
These claims 1 to 3According to the invention described in the above, when the throttle body and the ECU case are attached, the protruding portion of the ECU case can be stored in a space generated between the two and the engine control device as a whole can be further downsized. In addition, the surface of the ECU case opposite to the mounting surface with the throttle body can be flattened with a minimum width.
[0022]
Claims4An ECU case according to the invention described in claim 13In the invention described in the item (2), a collective input / output terminal for inputting / outputting various data to the surface provided with the convex portion is further provided.
[0023]
This claim4According to the invention described in the above, the space for the collective input / output terminal itself and the space for wiring connected to the collective input / output terminal can be secured between the integrated throttle body and the ECU case itself. .
[0024]
According to a fifth aspect of the present invention, in the engine control device according to the first aspect of the present invention, the concave portion of the projecting portion houses a stator and a hall element that constitute the TPS therein, and the projecting portion When the portion is fitted to the throttle body, the portion is fitted to a portion provided with a magnet that is provided on the throttle body side and rotates according to opening and closing of the throttle valve.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the ECU according to the second aspect of the present invention, wherein the concave portion of the projecting portion stores a stator and a hall element constituting the TPS inside, and the projecting portion is When fitted to the throttle body, it is fitted to a portion provided with a magnet provided on the throttle body side and rotating according to the opening and closing of the throttle valve.
The ECU case according to a seventh aspect of the present invention is the ECU case according to the third aspect of the present invention, wherein the concave portion of the projecting portion stores a stator and a hall element constituting the TPS inside, and the projecting portion. Is fitted to a portion provided with a magnet provided on the throttle body side that rotates when the throttle valve is opened and closed.
[0025]
These claims 5-6According to the invention described in (1), by storing the stator and the hall element in the ECU case, the waterproof process is performed, and the output abnormality of the hall element due to the adhesion of liquid can be prevented.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of an engine control device, an ECU, an ECU case, and a TPS according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made.
[0030]
(Configuration of engine control device)
First, the configuration of the engine control apparatus according to this embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an engine control apparatus according to this embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing the engine control apparatus according to this embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 2 is a view seen from an arrow A in FIG. FIG. 3 is a side view showing the engine control apparatus according to the present embodiment of the present invention, specifically, a view seen from an arrow B in FIG. FIG. 4 is a rear view showing the engine control apparatus according to the present embodiment of the present invention, specifically, a view seen from an arrow C in FIG. FIG. 5 is another side view showing the engine control apparatus according to this embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 5 is a view seen from the arrow D in FIG.
[0031]
1 to 5, the engine control device is for a two-wheeled vehicle with a particularly small displacement (50 to 250 cc), and includes a
[0032]
Thus, by making the
[0033]
The
[0034]
An injector (not shown) is attached to the
[0035]
The throttle shaft 8 opens and closes the
[0036]
(Configuration of ECU case)
Next, the configuration of the
[0037]
6-9, 21 is a TPS groove (recess), 22 is an intake temperature sensor hole, 23 is an intake pressure sensor hole, 24 is a collective input / output terminal, and 25 and 26 screws. This is a hole, and 27 is a projecting portion (convex portion) for TPS.
[0038]
As shown in FIGS. 6 to 9, the
[0039]
In addition, each protrusion (projection) that protrudes outside the
[0040]
Moreover, if the position on the front surface of the
[0041]
Moreover, if it is protrusion parts other than the sensor protrusion part, it will be determined based on the shape of the
[0042]
The collective input /
[0043]
Here, as data input to the collective input /
[0044]
As described above, it is desirable that the shape and arrangement of the protruding portion (convex portion) of the
[0045]
In addition, as shown in FIG. 5, the
[0046]
(Configuration of TPS)
FIG. 10 is a sectional view showing the ECU case according to the embodiment of the present invention (a view of I-I ′ in FIG. 9 as viewed from the J ′ side). FIG. 11 is a cross-sectional view (a view of J-J ′ in FIG. 9 viewed from the I ′ side) showing the ECU case according to the present embodiment of the present invention. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a part of the configuration of the TPS according to this embodiment of the present invention.
[0047]
The TPS in the present embodiment is a non-contact type, and a part of the constituent parts constituting the TPS is provided inside the
[0048]
The Hall element (Hall IC) 102 uses a Hall IC with a temperature correction function, and corrects the output value according to the ambient temperature. With the
[0049]
FIG. 13 is an explanatory diagram showing another part of the configuration of the TPS according to this embodiment of the present invention. In FIG. 13, the
[0050]
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view (cross-sectional view of FIG. 4) showing the main part of the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 shows a state in which the
[0051]
As described above, the
[0052]
Since the
[0053]
(Arrangement of circuit board including each sensor, ECU case and throttle body)
Next, the arrangement of the circuit board including each sensor, the ECU case, and the throttle body will be described. FIG. 15 is a cross-sectional view (a view of E-E ′ in FIG. 2 as viewed from the F side) showing the engine control apparatus according to the present embodiment of the present invention. FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view (cross-sectional view of FIG. 4) showing another main part of the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0054]
As shown in FIG. 15, the
[0055]
In particular, in FIG. 15, when the throttle lever 4 is rotated, the slot shaft 8 rotates and the throttle valve 8 opens and closes. At the same time, the
[0056]
(Installation of throttle body and ECU case)
Next, an example of attachment of the
[0057]
17 and 18 show the state before the
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the throttle body and the ECU case, which are separate bodies, are attached so as not to have as much space as possible, so that an engine control device that can simultaneously achieve downsizing and cost reduction and There is an effect that an ECU and an ECU case constituting the engine control device can be obtained. Moreover, according to this invention, there exists an effect that the engine control apparatus carrying TPS which can improve operation | movement stability more is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view (viewed from an arrow A in FIG. 1) showing the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view showing the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention (viewed from an arrow B in FIG. 1).
FIG. 4 is a rear view showing the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention (viewed from an arrow C in FIG. 1).
FIG. 5 is another side view showing the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention (viewed from the arrow D in FIG. 1).
FIG. 6 is a front view showing an ECU case according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view showing the ECU case according to the embodiment of the present invention (a view seen from an arrow G in FIG. 6).
FIG. 8 is another side view showing the ECU case according to the embodiment of the present invention (viewed from the H direction arrow in FIG. 6).
FIG. 9 is a rear view showing the ECU case according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the ECU case according to the embodiment of the present invention (a view of I-I ′ in FIG. 9 as viewed from the J ′ side).
11 is a cross-sectional view (a view of J-J ′ in FIG. 9 as viewed from the I ′ side) showing the ECU case according to the embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a part of the configuration of the TPS according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing another part of the configuration of the TPS according to the embodiment of the present invention;
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view (cross-sectional view of FIG. 4) showing the main part of the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view (a view of E-E ′ in FIG. 2 as viewed from the F side) showing the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view (cross-sectional view of FIG. 4) showing another main part of the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory view (perspective view) showing a state before the throttle body and the ECU case according to the embodiment of the present invention are attached;
FIG. 18 is another explanatory diagram (another perspective view) showing a state before the throttle body and the ECU case according to the embodiment of the present invention are attached.
FIG. 19 is an explanatory view (perspective view) showing a state in which the throttle body and the ECU case according to the embodiment of the present invention are attached.
[Explanation of symbols]
1 Throttle body
2 ECU case
3 Injector mounting part
4 Throttle lever
5 Screw
6 Throttle valve
7 Return spring
8 Throttle shaft
9 Rotor
21 TPS groove (concave)
22 Hole for intake air temperature sensor
23 Hole for intake pressure sensor
24 collective input / output terminals
25, 26 Screw holes
27 TPS protrusion (convex)
31 Groove for collective I / O terminal (recess)
32 Inlet air temperature sensor groove (recess)
33 Inlet pressure sensor groove (recess)
34 Capacitor groove (recess)
41 Protruding part (convex part) for collective input / output terminals
42 Protruding part (convex part) for intake air temperature sensor
43 Protruding part (convex part) for intake pressure sensor
44 Capacitor protrusion (convex)
100 circuit board
101 Intake air temperature sensor
102 Hall element
103 Intake pressure sensor
110 Stator
111 magnet
112 (Outer) York
Claims (7)
前記スロットルボディとは別工程において作成された、回路基板を有するECU(Electronic Control Unit)を格納するECUケースと、
前記スロットルボディと前記ECUケースとを取り付けする取り付け手段と、
を備えたエンジン制御装置において、
前記ECUケースは、外部に突出する凸部状の突出部を備え、
前記突出部は、内部に設けられた凹部を備え、
前記凹部は、前記回路基板の一方の面に取り付けられたTPS(Throttle Position Sensor)、吸気圧力センサおよび吸気温度センサの少なくとも一つのセンサを含む、前記回路基板の一方の面から突出した部材を格納し、
前記突出部は、前記ECUケースが前記スロットルボディに取り付けられるときに、前記スロットルボディに嵌合されることを特徴とするエンジン制御装置。Throttle body,
An ECU case for storing an ECU (Electronic Control Unit) having a circuit board , created in a separate process from the throttle body;
Attachment means for attaching the throttle body and the ECU case;
In an engine control device comprising:
The ECU case includes a protruding portion that protrudes to the outside,
The protrusion includes a recess provided inside,
The recess stores a member protruding from one surface of the circuit board, including at least one of a TPS (Throttle Position Sensor), an intake pressure sensor, and an intake air temperature sensor attached to one surface of the circuit board. And
The engine control device according to claim 1, wherein the protrusion is fitted to the throttle body when the ECU case is attached to the throttle body .
前記回路基板を格納するECU(Electronic Control Unit)ケースと、を備え、
スロットルボディに取付けられるECU(Electronic Control Unit)において、
前記ECUケースは、外部に突出する凸部状の突出部を備え、
前記突出部は、内部に設けられた凹部を備え、
前記凹部は、前記回路基板の一方の面に取り付けられた前記TPS、前記吸気圧力センサおよび前記吸気温度センサの少なくとも一つのセンサを含む、前記回路基板の一方の面から突出した部材を格納し、
前記突出部は、前記ECUケースが前記スロットルボディに取り付けられるときに、前記スロットルボディに嵌合されることを特徴とするECU。 A circuit board having at least one of a TPS (Throttle Position Sensor), an intake pressure sensor, and an intake air temperature sensor;
An ECU (Electronic Control Unit) case for storing the circuit board;
In the ECU (Electronic Control Unit) attached to the throttle body,
The ECU case includes a protruding portion that protrudes to the outside,
The protrusion includes a recess provided inside,
The recess stores a member protruding from one surface of the circuit board, including at least one of the TPS, the intake pressure sensor, and the intake air temperature sensor attached to one surface of the circuit board,
The ECU, wherein the protruding portion is fitted to the throttle body when the ECU case is attached to the throttle body .
前記ECUケースは、外部に突出する凸部状の突出部を備え、
前記突出部は、内部に設けられた凹部を備え、
前記凹部は、前記回路基板の一方の面に取り付けられた前記TPS、前記吸気圧力センサおよび前記吸気温度センサの少なくとも一つのセンサを含む、前記回路基板の一方の面から突出した部材を格納し、
前記突出部は、前記ECUケースが前記スロットルボディに取り付けられるときに、前記スロットルボディに嵌合されることを特徴とするECU(Electronic Control Unit)ケース。 In an ECU case that constitutes an ECU (Electronic Control Unit) that stores a circuit board having at least one of a TPS (Throttle Position Sensor), an intake pressure sensor, and an intake air temperature sensor, and is attached to a throttle body,
The ECU case includes a protruding portion that protrudes to the outside,
The protrusion includes a recess provided inside,
The recess stores a member protruding from one surface of the circuit board, including at least one of the TPS, the intake pressure sensor, and the intake air temperature sensor attached to one surface of the circuit board,
An ECU (Electronic Control Unit) case , wherein the protrusion is fitted to the throttle body when the ECU case is attached to the throttle body .
前記突出部は、前記スロットルボディに嵌合されるとき、前記スロットルボディ側に備えられスロットル弁の開閉に応じて回動する磁石が設けられる部位に嵌合することを特徴とする請求項1に記載のエンジン制御装置。2. The projection according to claim 1, wherein when the projection is fitted to the throttle body, the projection is fitted to a portion provided with a magnet provided on the throttle body side and rotating according to opening and closing of the throttle valve. The engine control device described.
前記突出部は、前記スロットルボディに嵌合されるとき、前記スロットルボディ側に備えられスロットル弁の開閉に応じて回動する磁石が設けられる部位に嵌合することを特徴とする請求項2に記載のECU。3. The protrusion according to claim 2, wherein when the protrusion is fitted to the throttle body, the protrusion is fitted to a portion provided with a magnet that is provided on the throttle body side and rotates according to the opening and closing of the throttle valve. ECU of description.
前記突出部は、前記スロットルボディに嵌合されるとき、前記スロットルボディ側に備えられスロットル弁の開閉に応じて回動する磁石が設けられる部位に嵌合することを特徴とする請求項3に記載のECUケース。4. The projection according to claim 3, wherein when the projection is fitted to the throttle body, the projection is fitted to a portion provided with a magnet that is provided on the throttle body side and rotates according to opening and closing of the throttle valve. The ECU case described.
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