(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワートレインの制御装置のケースと、該ケース内に配設された基板と、該基板に搭載された電子部品と、前記ケースの所定の箇所に配設され、前記電子部品の動作に伴って信号の入出力を行うコネクタと、前記基板を接地する接地回路部とを有するとともに、前記電子部品のうちのマイクロプロセッサ及び発信子から成るノイズ発生源が、前記基板上の前記コネクタから最も離れた位置に設定された取付位置に搭載されることを特徴とする電子部品ユニット。
【請求項２】
パワートレインの制御装置のケースと、該ケース内に配設された基板と、該基板に搭載された電子部品と、前記ケースの所定の箇所に配設され、前記基板を接地する接地回路部とを有するとともに、前記電子部品のうちのマイクロプロセッサ及び発信子から成るノイズ発生源が、前記基板上の前記接地回路部から最も離れた位置に設定された取付位置に搭載されることを特徴とする電子部品ユニット。
【請求項３】
前記基板は、二つの長辺及び二つの短辺を備えた短形の形状を有し、前記マイクロプロセッサ及び発信子から成るノイズ発生源が前記基板の一方の短辺側に配設されるとともに、前記コネクタが他方の短辺側に配設される請求項１に記載の電子部品ユニット。
【請求項４】
前記基板は四つの頂点を備えた短形の形状を有し、前記マイクロプロセッサ及び発信子から成るノイズ発生源が前記基板の一つの頂点の近傍に配設されるとともに、前記接地回路部が他の三つの頂点の近傍に配設される請求項２に記載の電子部品ユニット。
【請求項５】
前記基板は、第１の基板、及び該第１の基板に隣接させて配設された第２の基板を備え、第１、第２の基板は、リード端子及びワイヤボンディングによって接続される請求項１又は２に記載の電子部品ユニット。
【請求項６】
前記ケースの底壁は、前記第１の基板を取り付けるための床部、及び該床部より高くされ、第２の基板を取り付けるためのバンクを備える請求項５に記載の電子部品ユニット。
【請求項７】
前記第２の基板は、ねじによって前記ケースに取り付けられ、第１、第２の基板を接地するための接地回路部が前記ねじに隣接させて形成される請求項５に記載の電子部品ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パワートレインの制御装置として使用される電子制御装置においては、ケース内に基板が配設され、該基板に各種の電子部品が搭載され、ケースの所定の箇所に配設されたコネクタの端子と、前記基板の端子とが接続されて、電子部品ユニットが形成されるようになっている。そして、前記電子部品のうちの、各種の機能を備えたマイクロプロセッサ、ＩＣ、ＬＳＩ等の制御素子はチップとして形成される。前記制御素子は、発振子を発振させることによって発生させられたクロック信号に従って動作する。
【０００３】
なお、前記パワートレインには、駆動装置としてのエンジン、発進操作、変速操作等を自動的に行う自動変速機、発進操作を自動化し、変速段の切換えを手動で行う半自動変速機、変速段の変速比を連続的に制御する無段変速機等が含まれる。また、前記パワートレインには、駆動装置としてのエンジン及びモータによって走行させられるハイブリッド型車両のエンジン及びモータ、並びに電気自動車のモータも含まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電子部品ユニットにおいては、前記発振子が発振するのに伴って、また、前記制御素子が動作するのに伴って放射ノイズが発生するが、前記電子制御装置の配線がアンテナとして機能し、前記放射ノイズが電子制御装置から外部に送られる信号に取り込まれてしまう。
【０００５】
そこで、前記発振子、制御素子等のノイズ発生源を金属製のシールドケースによって包囲したり、基板において制御素子が搭載された制御アース部と出力装置が搭載された出力アース部とをキャパシタンスによって接続することによって電流ループが形成されるのを防止したりして、放射ノイズが電子制御装置から外部に送られる信号に取り込まれるのを防止するようにしている（特開平９−５１１８１号公報参照）。
【０００６】
ところが、前記電子部品ユニットにおいては、シールドケース、キャパシタンス等の追加部品が必要になるので、コストが高くなってしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来の電子部品ユニットの問題点を解決して、追加部品を必要とすることなく放射ノイズが電子制御装置から外部に送られる信号に取り込まれるのを抑制することができ、コストを低くすることができる電子部品ユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電子部品ユニットにおいては、パワートレインの制御装置のケースと、該ケース内に配設された基板と、該基板に搭載された電子部品と、前記ケースの所定の箇所に配設され、前記電子部品の動作に伴って信号の入出力を行うコネクタと、前記基板を接地する接地回路部とを有する。
【０００９】
そして、前記電子部品のうちのマイクロプロセッサ及び発信子から成るノイズ発生源が、前記基板上の前記コネクタから最も離れた位置に設定された取付位置に搭載される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態における電子制御装置の概略図、図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３は放射ノイズの比較例を示す図である。なお、図３において、横軸に周波数を、縦軸に電界強度を採ってある。
【００１８】
図において、１０は電子部品ユニットを構成し、パワートレインの制御装置として使用される電子制御装置、１１は車両等における所定の部位に取り付けられる導電性材料製、例えば、アルミダイキャスト製のケースであり、該ケース１１は、二つの短辺及び二つの長辺から成るほぼ矩（く）形の形状を有し、上面を開口させて形成された本体部１２及びカバー１３から成る。前記本体部１２は、所定の高さで延在させられた側壁１７及び底壁１８から成り、前記側壁１７は、二つの短辺に対応する第１、第２の壁部ｅ１、ｅ２、及び二つの長辺に対応する第３、第４の壁部ｅ３、ｅ４を備え、該第４の壁部ｅ４の一部が外方に向けて突出させられ、膨出部ｆが形成される。また、前記底壁１８は、前記第１、第２の壁部ｅ１、ｅ２のうちの一方、及び前記第３、第４の壁部ｅ３、ｅ４のうちの一方に沿って、所定の幅で形成され、ほぼ「Ｌ」字状の形状を有するバンク１９、及び矩形の形状を有する床部２１を備える。前記バンク１９の上面は、床部２１の上面より所定の距離だけ高く、前記側壁１７の上面よりわずかに低くされる。
【００１９】
なお、前記パワートレインには、駆動装置としてのエンジン、発進操作、変速操作等を自動的に行う自動変速機、発進操作を自動化し、変速段の切換えを手動で行う半自動変速機、変速段の変速比を連続的に制御する無段変速機等が含まれる。また、前記パワートレインには、駆動装置としてのエンジン及びモータによって走行させられるハイブリッド型車両のエンジン及びモータ、並びに電気自動車のモータも含まれる。
【００２０】
そして、前記ケース１１内において、前記床部２１の上面には、床部２１の形状に対応させて形成され、矩形の形状を有する、厚型の第１の基板としてのメイン基板１５が配設され、熱伝達性の良好な接着材料等によって所定の方法で取り付けられる。また、前記バンク１９の上面には、バンク１９の形状に対応させて形成され、ほぼ「Ｌ」字状の形状を有する、薄型の第２の基板としての可撓（とう）性の高い配線基板、例えば、フレキシブル基板１４が、前記メイン基板１５に隣接させて、すなわち、メイン基板１５の一つの短辺及び一つの長辺に沿って配設され、導電性材料製の３個の金属製のねじ２２〜２４によって取り付けられる。なお、前記ねじ２２、２４は前記フレキシブル基板１４の両端部に、ねじ２３はフレキシブル基板１４の中央部、すなわち、折曲部に配設される。前記フレキシブル基板１４及びメイン基板１５は、セラミック基板等の上に、図示されない回路パターンを導体によって印刷することにより形成される。
【００２１】
本実施の形態において、前記フレキシブル基板１４は、一体に形成されるが、前記膨出部ｆに対応する部分で分割することもできる。その場合、必要に応じて取付用のねじを増加させることもできる。
【００２２】
また、前記ケース１１の所定の箇所に、入出力用の第１、第２のコネクタ２８、２９が配設される。そのために、前記側壁１７における前記バンク１９と隣接する部分には、第１、第２の貫通口２５、２６が形成され、該第１、第２の貫通口２５、２６に第１、第２のコネクタ２８、２９が挿入され、固着又は接着される。前記第１のコネクタ２８は車両用のコネクタであり、通信ライン、図示されない電源等とフレキシブル基板１４との間を接続する。また、前記第２のコネクタ２９は、自動変速機用のコネクタであり、ソレノイド駆動用ライン、車速センサ用ライン、油温センサ用ライン等とフレキシブル基板１４との間を接続する。
【００２３】
そのために、第１の貫通口２５において、第１のコネクタ２８の図示されない複数のピンと、バンク１９に形成された図示されない複数の第１の差込口とが接続され、該各第１の差込口とフレキシブル基板１４の表面にマトリックス状に形成された複数の端子３１とが更に接続される。そして、前記フレキシブル基板１４の表面におけるメイン基板１５と対向する縁部に沿って、複数のリード端子３２が１列に形成され、前記各端子３１とリード端子３２とが前記回路パターンによって接続される。
【００２４】
また、第２の貫通口２６において、第２のコネクタ２９の図示されない複数のピンと、バンク１９に形成された図示されない複数の第２の差込口とが接続され、該各第２の差込口とフレキシブル基板１４の表面にマトリックス状に形成された複数の端子３３とが更に接続される。そして、前記フレキシブル基板１４の表面におけるメイン基板１５と対向する縁部に沿って、複数のリード端子３４が１列に形成され、前記各端子３３とリード端子３４とが前記回路パターンによって接続される。
【００２５】
また、メイン基板１５に各種の電子部品、例えば、各種の機能を備えた制御素子としてのマイクロプロセッサ４１のほかに発振子４２等が搭載され、前記フレキシブル基板１４と対向する縁部に、前記リード端子３２と対応させて、複数のリード端子３７が１列に形成され、前記リード端子３４と対応させて、複数のリード端子３８が１列に形成される。そして、前記各リード端子３２とリード端子３７とが、また、各リード端子３４とリード端子３８とが、図示されないワイヤボンディングによって接続される。前記電子部品の動作に伴って、前記第１、第２のコネクタ２８、２９は、外部との間で信号の入出力を行う。なお、フレキシブル基板１４にも電子部品を搭載することができる。また、前記マイクロプロセッサ４１に代えて、ＩＣ、ＬＳＩ等を使用することができる。
【００２６】
前記マイクロプロセッサ４１は、チップとして形成され、該チップのうちの所定のものは、例えば、樹脂によって封止されるとともに、プラスチック等のパッケージによって包囲されたパッケージチップとして形成され、該パッケージチップにおいては、電極パッドとパッケージのリード端子とがワイヤボンディングによって接続され、前記リード端子とメイン基板１５の回路パターンとがはんだ等によって接続される。なお、前記マイクロプロセッサ４１は、発振子４２を発振させることによって発生させられたクロック信号に従って動作する。
【００２７】
前記フレキシブル基板１４及びメイン基板１５を接地するために、前記フレキシブル基板１４における各ねじ２２〜２４を貫通させるための図示されない穴の周囲に、接地用のパターン部ｐｔ１〜ｐｔ３が形成され、各パターン部ｐｔ１〜ｐｔ３と一体に、かつ、１列のリード端子３２、３４と隣接させて、接地用のリード端子４５〜４７がメイン基板１５と対向する縁部に形成される。また、前記メイン基板１５におけるリード端子４５〜４７に対応する部分には、前記リード端子３７、３８と隣接させて、接地用のリード端子５１〜５３がフレキシブル基板１４と対向する縁部に形成される。そして、リード端子４５とリード端子５１とが、リード端子４６とリード端子５２とが、リード端子４７とリード端子５３とがそれぞれ接地用のワイヤボンディング５５〜５７によって接続される。
【００２８】
したがって、メイン基板１５は、順に、リード端子５１〜５３、ワイヤボンディング５５〜５７及びリード端子４５〜４７を介してフレキシブル基板１４に電気的に接続され、更にパターン部ｐｔ１〜ｐｔ３、ねじ２２〜２４及び本体部１２を介して車両等における所定の部位に電気的に接続され、接地させられる。なお、リード端子５１〜５３、ワイヤボンディング５５〜５７、リード端子４５〜４７及びパターン部ｐｔ１〜ｐｔ３は、前記ねじ２２に隣接させて形成されて接地回路部を構成する。また、前記メイン基板１５は、接着材料等によって床部２１の上面に取り付けられるので、前記メイン基板１５には接地回路部が形成されない。
【００２９】
ところで、前記発振子４２が発振するのに伴って、また、前記マイクロプロセッサ４１が動作するのに伴って、発振子４２及びマイクロプロセッサ４１がノイズ発生源になり、放射ノイズが発生するが、例えば、第１、第２のコネクタ２８、２９内の配線、第１、第２のコネクタ２８、２９の各ピンと端子３１、３３との間の配線、端子３１、３３とリード端子３２、３４との間の回路パターン、ワイヤボンディング等の電子制御装置１０の配線がアンテナとして機能すると、放射ノイズが電子制御装置１０から外部に送られる信号に取り込まれてしまう。
【００３０】
そこで、前記マイクロプロセッサ４１及び発振子４２を、前記メイン基板１５における、フレキシブル基板１４、前記各接地回路部及び各第１、第２のコネクタ２８、２９から最も離れた箇所、すなわち、第２の壁部ｅ２と第３の壁部ｅ３とが交差するコーナ部ＣＮの近傍に設定された取付位置ＡＲに搭載し、しかも、マイクロプロセッサ４１及び発振子４２が低い位置に、フレキシブル基板１４が高い位置に置くようにしている。この場合、マイクロプロセッサ４１及び発振子４２と電子制御装置１０の配線との距離が大きくなる。また、第４の壁部ｅ４における第２のコネクタ２９を挿入するための第２の貫通口２６が前記膨出部ｆに形成されているので、第２のコネクタ２９とマイクロプロセッサ４１及び発振子４２との間の距離が大きくなる。
【００３１】
なお、前記取付位置ＡＲは、各接地回路及び各第１、第２のコネクタ２８、２９のうちの任意の二つの要素を結ぶ線分の垂直二等分線上の最も離れた箇所、又はそれらの箇所間の中央に設定することもできる。
【００３２】
したがって、電子制御装置１０の配線がアンテナとして機能するのが抑制され、図３に示されるように、放射ノイズが電子制御装置１０から外部に送られる信号に取り込まれるのを抑制することができる。
【００３３】
すなわち、図３に示されるように、各周波数の領域で、電子制御装置１０から外部に送られる信号に取り込まれる放射ノイズの電界強度が、従来は線Ｌ１で示されるように大きいのに対して、本実施の形態においては、線Ｌ２で示されるように小さい。
【００３４】
また、マイクロプロセッサ４１及び発振子４２が各接地回路部から最も離れた前記取付位置ＡＲにおいてメイン基板１５に搭載され、しかも、前記接地回路部の回路長さが短いので、接地回路部がアンテナとして機能するのが抑制され、放射ノイズが電子制御装置１０から外部に送られる信号に取り込まれるのを一層抑制することができる。
【００３５】
そして、シールドケース、キャパシタンス等の追加部品が不要になるので、電子部品ユニットのコストを低くすることができる。
【００３６】
本実施の形態においては、第１、第２のコネクタ２８、２９がケース１１の２箇所に配設されるようになっているが、１箇所又は３箇所以上に配設することもでき、その場合、マイクロプロセッサ４１及び発振子４２は他の取付位置に取り付けられる。
【００３７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電子部品ユニットにおいては、パワートレインの制御装置のケースと、該ケース内に配設された基板と、該基板に搭載された電子部品と、前記ケースの所定の箇所に配設され、前記電子部品の動作に伴って信号の入出力を行うコネクタと、前記基板を接地する接地回路部とを有する。
【００３９】
そして、前記電子部品のうちのマイクロプロセッサ及び発信子から成るノイズ発生源が、前記基板上の前記コネクタから最も離れた位置に設定された取付位置に搭載される。
【００４０】
この場合、前記電子部品のうちのマイクロプロセッサ及び発信子から成るノイズ発生源が、前記基板上の前記コネクタから最も離れた位置に設定された取付位置に搭載されるので、電子制御装置の配線がアンテナとして機能するのが抑制され、放射ノイズが電子制御装置から外部に送られる信号に取り込まれるのを抑制することができる。
【００４１】
そして、シールドケース、キャパシタンス等の追加部品が不要になるので、電子部品ユニットのコストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電子制御装置の概略図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】放射ノイズの比較例を示す図である。
【符号の説明】
１０    電子制御装置
１１    ケース
１４    フレキシブル基板
１５    メイン基板
１８    底壁
１９    バンク
２１    床部
２２〜２４    ねじ
２８、２９    第１、第２のコネクタ
４１    マイクロプロセッサ
４２    発振子
４５〜４７、５１〜５３    リード端子
５５〜５７    ワイヤボンディング
ＡＲ    取付位置
【図１】
0003969028.tif 000002
【図２】
0003969028.tif 000003
【図３】
0003969028.tif 000004