(57)【要約】【課題】スイッチング素子によりオンオフ制御された直流電源をシールド電線により供給対象に給電する際に、シールド電線の端末処理加工部から高周波ノイズが周辺に放射されるのを極力抑えること。【解決手段】燃料噴射装置に燃料を供給するフューエルポンプの電動モータを駆動する駆動装置のスイッチング素子に、シールド電線２０の入力コネクタ５を接続する。入力コネクタ５を取り付けるためにシールド電線２０の端部に設けてシールド被覆２５を除去する端末処理加工部２７の長さＬを順次変えつつ、端末処理加工部２７の芯線２１から周囲に放射される高周波ノイズのレベルを測定する。測定した高周波ノイズのレベルが許容値以下となる端末処理加工部２７の長さＬを抽出し、その中から、実際のシールド電線２０に適用する端末処理加工部２７の長さＬを決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源をオンオフ制御するスイッチング素子にコネクタ接続されて、該スイッチング素子によりオンオフ制御された直流電源を供給対象に給電するシールド電線の、前記スイッチング素子に対するコネクタ接続側の端部における、シールド被覆を除去して前記シールド電線の芯線を露出させる端末処理加工部の長さを決定する方法であって、
前記シールド電線を前記スイッチング素子に電気的に直接コネクタ接続した状態で、前記シールド電線のシールド被覆によってシールドすべき所定周波数帯域内の高周波ノイズレベルを、前記端末処理加工部の長さを変えつつそれぞれ測定する測定工程と、
前記測定した高周波ノイズレベルが該高周波ノイズレベルの許容値以下となる前記端末処理加工部の長さを抽出する抽出工程と、
前記抽出した端末処理加工部の長さの中から、前記シールド電線の製品における前記端末処理加工部の長さを決定する決定工程と、
を含むことを特徴とするシールド電線の端末処理加工部の長さ決定方法。
【請求項２】
前記決定工程において、前記抽出した端末処理加工部の長さの中から最長の値を、前記シールド電線の製品における前記端末処理加工部の長さとして決定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のシールド電線の端末処理加工部の長さ決定方法。
【請求項３】
前記供給対象は、車両のフューエルポンプの動力源として用いられる電動モータであり、前記スイッチング素子は、前記電動モータの回転を制御するためのパルス幅変調信号を前記スイッチング素子に供給して該スイッチング素子をオンオフさせるコントローラと共に、シールドケース内に収容されており、前記シールド電線は、前記シールドケースに設けられたケース側コネクタに接続される電線側コネクタを前記コネクタ接続側の端部に有しており、該電線側コネクタのターミナル端子を前記芯線に取り付けるために前記シールド被覆を除去する前記端末処理加工部の、前記シールド電線の製品における長さを、前記測定工程、抽出工程、及び、前記決定工程を用いて決定するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のシールド電線の端末処理加工部の長さ決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド電線の端末処理加工部の長さを決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電源とその供給対象との間に介設したスイッチング素子のオン時間（又はオフ時間）を制御するパルス幅変調制御は、例えば電動モータの回転制御に用いられる。このパルス幅変調制御を行う際には、スイッチング素子が高速でオンオフを繰り返すことによる高周波ノイズの発生が避けられない。
【０００３】
したがって、例えば車両のフューエルポンプの動力源として用いられる電動モータの回転をパルス幅変調制御する場合は、高周波ノイズが他の車載機器（例えばラジオ受信機）の動作に悪影響を及ぼさないように手当てする必要がある。
【０００４】
そこで従来は、スイッチング素子にフィルタ回路やスナバ回路を接続して、高周波ノイズの悪影響が他の車載機器に及ぶのを防いでいる（例えば、特許文献１，２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０６７６０１号公報
【特許文献２】特開２００５−２６１０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したスイッチング素子に接続したフィルタ回路やスナバ回路によって、他の車載機器への高周波ノイズの伝達を完全に遮断できない場合、スイッチング素子と直流電源の供給対象（例えば、フューエルポンプの電動モータ）とを接続する電力線にシールド電線を用いる必要がある。
【０００７】
その場合、シールド電線の端部には、スイッチング素子に接続するための端末処理加工を施す必要がある。端末処理加工部においてはシールド被覆が除去されて芯線が露出するので、この端末処理加工部から高周波ノイズがシールド電線の周辺に放射されるのを極力抑えなければならない。
【０００８】
このような問題点は、車両のフューエルポンプ等で用いられる電動モータを回転制御する際に限るものではなく、スイッチング素子によりオンオフ制御された直流電源をシールド電線により供給対象に給電する際に、一般的に起こる問題である。
【０００９】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、スイッチング素子によりオンオフ制御された直流電源をシールド電線により供給対象に給電する際に、シールド電線の端末処理加工部から高周波ノイズが周辺に放射されるのを極力抑えることができる、シールド電線の端末処理加工部の長さ決定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部の長さ決定方法は、直流電源をオンオフ制御するスイッチング素子にコネクタ接続されて、該スイッチング素子によりオンオフ制御された直流電源を供給対象に給電するシールド電線の、前記スイッチング素子に対するコネクタ接続側の端部における、シールド被覆を除去して前記シールド電線の芯線を露出させる端末処理加工部の長さを決定する方法であって、前記シールド電線を前記スイッチング素子に電気的に直接コネクタ接続した状態で、前記シールド電線のシールド被覆によってシールドすべき所定周波数帯域内の高周波ノイズレベルを、前記端末処理加工部の長さを変えつつそれぞれ測定する測定工程と、前記測定した高周波ノイズレベルが該高周波ノイズレベルの許容値以下となる前記端末処理加工部の長さを抽出する抽出工程と、前記抽出した端末処理加工部の長さの中から、前記シールド電線の製品における前記端末処理加工部の長さを決定する決定工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法によれば、シールド被覆の除去により露出したシールド電線の芯線から放射される、シールド被覆によりシールドすべき所定周波数帯域内の高周波ノイズレベルが、シールド電線の端末処理加工部における露出した芯線から許容値以下となる長さで、シールド電線のスイッチング素子に直接コネクタ接続される端部が端末処理加工されることになる。
【００１２】
したがって、スイッチング素子とシールド電線との間に高周波ノイズの除去用のフィルタを介設しなくても、スイッチング素子へのコネクタ接続のためにシールド電線のコネクタ接続側端部に設けた端末処理加工部の露出した芯線から許容値を上回る高周波ノイズが放射されるのを防ぐことができる。
【００１３】
また、請求項２に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法は、請求項１に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法において、前記決定工程において、前記抽出した端末処理加工部の長さの中から最長の値を、前記シールド電線の製品における前記端末処理加工部の長さとして決定するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法によれば、請求項１に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法において、シールド電線の端末処理加工部を極力長い寸法とすることができる。このため、スイッチング素子にコネクタ接続するためのコネクタハウジングに収容されるターミナルの、シールド電線の端末処理加工部の芯線に対する取り付けについて、高い作業性を確保することができる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法は、請求項１又は２に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法において、前記供給対象が、車両のフューエルポンプの動力源として用いられる電動モータであり、前記スイッチング素子が、前記電動モータの回転を制御するためのパルス幅変調信号を前記スイッチング素子に供給して該スイッチング素子をオンオフさせるコントローラと共に、シールドケース内に収容されており、前記シールド電線が、前記シールドケースに設けられたケース側コネクタに接続される電線側コネクタを前記コネクタ接続側の端部に有しており、該電線側コネクタのターミナル端子を前記芯線に取り付けるために前記シールド被覆を除去する前記端末処理加工部の、前記シールド電線の製品における長さを、前記測定工程、抽出工程、及び、前記決定工程を用いて決定するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法によれば、請求項１又は２に記載した本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法において、シールドケース内のスイッチング素子にコネクタ接続されるシールド電線の芯線によって、スイッチング素子の高速オンオフにより生じた高周波ノイズがシールドケースの外部に伝搬される場合に、コネクタを取り付けるために端末処理加工されるシールド電線の芯線露出部分から周辺に放射される高周波ノイズのレベルを、高周波ノイズ除去用のフィルタをシールドケース内の出力側に設けなくても、許容値以下に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法によれば、スイッチング素子によりオンオフ制御された直流電源をシールド電線により供給対象に給電する際に、シールド電線の端末処理加工部から高周波ノイズが周辺に放射されるのを極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法を適用した本発明の一実施形態に係るフューエルポンプの駆動装置を示す説明図である。
【図２】図１のシールド電線の詳細な構成を示す説明図である。
【図３】図２のシールド電線における端末処理加工部の長さと高周波ノイズの放射レベルとの関係の検証結果を示す表である。
【図４】図３に示す検証結果から得られる高周波ノイズのレベルと端末処理加工部の長さとの相関関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明によるシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は本発明によるシールド電線の端末処理加工部長さ決定方法を適用した本発明の一実施形態に係るフューエルポンプの駆動装置を示す説明図である。
【００２１】
図１に示すフューエルポンプの駆動装置は、車両の燃料噴射装置（図示せず）に燃料（フューエル）を供給するフューエルポンプＰの電動モータＭ１（請求項中の供給対象に相当）を、車両に搭載されたバッテリＶＢ（請求項中の直流電源に相当）の電力を用いて駆動するための装置である。したがって、フューエルポンプＰの駆動装置は、バッテリＶＢと電動モータＭ１との間に介設される。なお、バッテリＶＢとフューエルポンプＰの駆動装置との間には、車両のイグニッションスイッチＩＧＮが介設される。
【００２２】
フューエルポンプＰの駆動装置は、シールドケース１を有しており、このシールドケース１には、電動モータＭ１に対して供給する駆動用の電源を出力する出力コネクタ３（請求項中のケース側コネクタに相当）が設けられている。シールドケース１内には、電動モータＭ１の駆動を制御する制御回路１０（請求項中のコントローラに相当）と、この制御回路１０からの駆動信号（請求項中のパルス幅変調信号に相当）によってオンオフ制御されるスイッチング素子１１とが、入力フィルタ１３と共に収容されている。制御回路１０は、例えばワンチップマイクロコンピュータ等によって構成することができる。
【００２３】
スイッチング素子１１は、例えば、制御回路１０からの駆動信号がゲートに入力されるＭＯＳＦＥＴ等によって構成することができる。スイッチング素子１１の入力側（例えばＭＯＳＦＥＴのドレイン）は、入力フィルタ１３を介して、シールドケース１の外側のイグニッションスイッチＩＧＮに接続されている。スイッチング素子１１の出力側（例えばＭＯＳＦＥＴのソース）は、出力コネクタ３に接続されている。
【００２４】
制御回路１０は、バッテリＶＢからの電力によって動作する。この制御回路１０には、車両のエンジン制御用ＥＣＵ（図示せず）からの制御信号が入力される。この制御信号は、不図示の燃料噴射装置に対する燃料（フューエル）の供給量に応じた電動モータＭ１の回転量を示す信号である。したがって、制御回路１０は、入力される制御信号の内容に応じて、駆動信号のデューティー比を変化させるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御を行う。
【００２５】
入力フィルタ１３は、スイッチング素子１１のオンオフによって発生する高周波ノイズのイグニッションスイッチＩＧＮ側への伝搬を防止又は減衰させるものである。
【００２６】
スイッチング素子１１のオンオフによって所望のデューティー比に制御されたバッテリＶＢからの電力は、シールドケース１の出力コネクタ３に入力コネクタ５（請求項中の電線側コネクタに相当）を介して接続されるシールド電線２０によって、フューエルポンプＰの駆動装置から電動モータＭ１に供給される。
【００２７】
シールド電線２０は、図２の説明図に示すように、芯線２１とドレイン線２３とをシールド被覆２５によって覆い、このシールド被覆２５をさらに、最外周シースとなる絶縁被覆２６で覆って構成されている。シールド被覆２５は、金属製の組線や金属箔で構成されており、芯線２１から電気的に絶縁され、かつ、ドレイン線２３と電気的に接続されている。シールド電線２０の一端には、入力コネクタ５を接続するための端末処理加工部２７が設けられている。この端末処理加工部２７では、シールド被覆２５や絶縁被覆２６が除去されて、芯線２１やドレイン線２３が外部に露出される。外部に露出した芯線２１やドレイン線２３の先端側には、圧着等によって入力コネクタ５のターミナル端子５１，５３が取り付けられている。取り付けられたターミナル端子５１，５３は、入力コネクタ５のコネクタハウジング５５に挿入される。
【００２８】
上述した構成のフューエルポンプＰの駆動装置においては、スイッチング素子１１のオンオフにより発生した高周波ノイズが、シールドケース１や入力フィルタ１３によって遮られ又は減衰されるものの、一部、シールド電線２０の芯線２１によってシールドケース１の外部に伝搬されることがある。シールドケース１の外部に伝搬された高周波ノイズは、シールド電線２０のシールド被覆２５によって遮られ又は減衰されるが、端末処理加工部２７の露出した芯線２１からシールド電線２０の周囲に放射される可能性がある。
【００２９】
そこで、本実施形態では、スイッチング素子１１で発生する高周波ノイズのうちノイズレベルが高い１００ＫＨｚの周波数帯について、端末処理加工部２７の長さＬ（図２参照）と、シールド電線２０の周囲に放射される高周波ノイズのレベルとの関係について検証した。この検証結果を示すのが、図３の表である。
【００３０】
図３に示すように、シールド電線２０の端末処理加工部２７の長さＬを４２ｍｍから５４ｍｍ、６４ｍｍ、７２ｍｍ、８２ｍｍ、９０ｍｍと順次変化させた場合の、１００ＫＨｚの高周波ノイズのレベルを、国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）の規格ＣＩＳＰＲ２５のＡＬＳＥ法（アブソーバラインドチャンバー法）試験によって測定した。その結果は、Ｌ＝４２ｍｍでは２５．６ｄＢμＶ／ｍ、Ｌ＝５４ｍｍでは２９．６ｄＢμＶ／ｍ、Ｌ＝６４ｍｍでは３０．２ｄＢμＶ／ｍ、Ｌ＝７２ｍｍでは３３．７ｄＢμＶ／ｍ、Ｌ＝８２ｍｍでは３３．６ｄＢμＶ／ｍ、Ｌ＝９０ｍｍでは３８．１ｄＢμＶ／ｍであった。
【００３１】
したがって、例えば、１００ＫＨｚの高周波ノイズに対する許容値（Ｒ／Ｖ＝レファレンスバリュー、Ｒｅｆ．）が３１．０ｄＢμＶ／ｍであるとすると、端末処理加工部２７の長さＬが６４ｍｍ以下である場合は許容値以下となり、７２ｍｍ以上である場合は許容値をオーバーすることが分かった。
【００３２】
図３に示す各高周波ノイズの測定値とシールド電線２０の端末処理加工部２７の長さＬとを縦横の各軸上にプロットしたのが、図４のグラフである。そして、このグラフでプロットした各点を近似化したのが図４中の近似直線である。この近似直線のうち、高周波ノイズの許容値であるＲ／Ｖ＝３１．０ｄＢμＶ／ｍのラインまでに高周波ノイズのレベルが収まるのは、端末処理加工部２７の長さＬが６５ｍｍ以下の範囲である。したがって、高周波ノイズの測定値と端末処理加工部２７の長さＬと間に図４の相関関係を有するシールド電線２０の場合は、製品における端末処理加工部２７の長さＬを６５ｍｍ以下にすることで、端末処理加工部２７においてシールド電線２０の周囲に放射される高周波ノイズのレベルを、許容値の３１．０ｄＢμＶ／ｍ以下に抑えられることになる。
【００３３】
ちなみに、シールド電線２０の製品における端末処理加工部２７の長さＬを、高周波ノイズが許容値以下となる範囲のうち最長の６５ｍｍとすれば、入力コネクタ５やそのターミナル端子５１，５３をシールド電線２０の芯線２１やドレイン線２３に取り付けたり、取り付け後に入力コネクタ５のコネクタハウジング５５にターミナル端子５１，５３を挿入する際の作業を、極力簡便なものとすることができる。
【００３４】
このように、本実施形態で説明した方法によれば、フューエルポンプＰの駆動装置のスイッチング素子１１に出力コネクタ３及び入力コネクタ５を介して接続されるシールド電線２０の、入力コネクタ５を取り付けるために設けられる端末処理加工部２７の長さＬを順次変えつつ、端末処理加工部２７の芯線２１から周囲に放射される高周波ノイズ（のうち最もレベルが高い１００ＫＨｚの周波数帯）のレベルを測定するようにした。そして、測定した高周波ノイズのレベルが許容値の３１．０ｄＢμＶ／ｍ以下となる端末処理加工部２７の長さＬを抽出し、その中から、製品のシールド電線２０に適用する端末処理加工部２７の長さＬを決定するようにした。
【００３５】
このため、スイッチング素子１１によりオンオフ制御されたバッテリＶＢからの電力をシールド電線２０によりフューエルポンプＰの電動モータＭ１に給電する際に、シールド電線２０の端末処理加工部２７から高周波ノイズが周辺に放射されるのを極力抑えることができる。
【００３６】
また、本実施形態で説明した方法によってシールド電線２０の製品における端末処理加工部２７の長さＬを決定すれば、シールドケース１に収容される駆動装置における、バッテリＶＢからの電力の出力段（スイッチング素子１１と出力コネクタ３との間の部分）に、高周波ノイズのシールド電線２０側への伝搬を防止又は減衰させるフィルタを設けなくても、周辺に放射される高周波ノイズのレベルを許容値以下に抑えることができる。
【００３７】
特に、フューエルポンプＰの駆動装置をシールド電線２０と共に単一の事業者が製造する場合等には、駆動装置の出力段に高周波ノイズの遮蔽又は減衰用のフィルタが必要ない分だけ、シールドケース１の小型化を図れるようにすることができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、車両に搭載されるフューエルポンプＰの駆動装置におけるスイッチング素子１１に出力コネクタ３及び入力コネクタ５により直接接続されるシールド電線２０を例に取り、その端末処理加工部２７の長さＬを決定する場合について説明した。
【００３９】
しかし、本発明は、直流電源をオンオフ制御するスイッチング素子にコネクタ接続されて、そのスイッチング素子によりオンオフ制御された直流電源を供給対象に給電するシールド電線の、スイッチング素子に対するコネクタ接続側の端部における、シールド被覆を除去してシールド電線の芯線を露出させる端末処理加工部の長さを決定する際に、広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、スイッチング素子にコネクタ接続されるシールド電線の端末処理加工部の長さを決定する際に、極めて有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１  シールドケース
３  出力コネクタ（ケース側コネクタ）
５  入力コネクタ（電線側コネクタ）
１０  制御回路（コントローラ）
１１  スイッチング素子
１３  入力フィルタ
２０  シールド電線
２１  芯線
２３  ドレイン線
２５  シールド被覆
２６  絶縁被覆
２７  端末処理加工部
５１，５３  ターミナル端子
５５  コネクタハウジング
ＩＧＮ  イグニッションスイッチ
Ｍ１  電動モータ（供給対象）
Ｐ  フューエルポンプ
ＶＢ  バッテリ（直流電源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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