(57)【要約】【課題】ノイズフィルタ回路を設けても大型化することを極力防止できる車両用燃料ポンプの制御装置を提供する。【解決手段】ヒートシンク１３をヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６とに分け、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６とに夫々ノイズフィルタ回路を含む制御回路の構成部品３，５，７，９，１１を搭載し、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６とを結合する。これにより、制御回路の構成部品が上下に重なり合うので、制御装置１の専有面積を小さくできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用燃料ポンプの制御装置であって、燃料ポンプの制御回路およびノイズフィルタ回路を有した制御装置において、
ヒートシンク本体と、
前記ヒートシンク本体と対向するように設けられたサブヒートシンクと、
前記ヒートシンク本体に設けられ、外部に接続するための外部接続端子を有したコネクタと、
前記ヒートシンク本体に設けられ、前記制御回路の構成部品および前記ノイズフィルタ回路の構成部品と前記コネクタの前記外部接続端子との間を接続する導電路を有した回路基板と
を備え、
前記制御回路の構成部品および前記ノイズフィルタ回路のうち、少なくとも前記ノイズフィルタの構成部品の一部を前記サブヒートシンク側に配置し、残りの前記ノイズフィルタの構成部品および前記制御回路の構成部品を前記ヒートシンク本体側に配置したことを特徴とする車両用燃料ポンプの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用燃料ポンプの制御装置において、
前記ヒートシンク本体と前記サブヒートシンクとは別体で、結合手段によって結合されていることを特徴とする車両用燃料ポンプの制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用燃料ポンプの制御装置において、
前記ヒートシンク本体は、前記コネクタ、前記回路基板、前記制御回路の構成部品および前記ノイズフィルタ回路の構成部品のうち前記ヒートシンク本体側に配置される構成部品と共にユニット化され、
前記サブヒートシンクは、前記制御回路の構成部品および前記ノイズフィルタ回路の構成部品のうち前記サブヒートシンク側に配置される構成部品と共にユニット化されていることを特徴とする車両用燃料ポンプの制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の車両用燃料ポンプの制御装置において、
前記ヒートシンク本体と前記サブヒートシンクとは一体に形成されていることを特徴とする車両用燃料ポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の燃料タンク内に貯留された燃料を外部に供給する車両用燃料ポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用燃料ポンプの制御装置においては、車室内に配置すると、制御回路から発せられるスイッチングノイズが車載ラジオに悪影響を及ぼすことから、そのノイズ低減のために、特許文献１のように、制御装置を燃料タンクの開口部を塞ぐ蓋の上に搭載することが行われている。これにより、ノイズ源となる制御回路からの負荷ラインを短くできると共に、制御装置を車室外に配置できることとなり、負荷ラインに挿入していたノイズフィルタ（コイルとコンデンサンとで構成）の廃止と、ノイズ低減の両立を可能としていた。この場合、燃料タンク内に位置する燃料ポンプ自身からスイッチングノイズが放射されるものの、金属製タンクでシールドされていることから、燃料タンクからのスイッチングノイズが問題となることはなかった。
【特許文献１】特開２００５−１５５６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年、燃料タンクが金属製からプラスチック製に変更されつつあることから、プラスチック製の燃料タンクでは、燃料タンク内に位置する燃料ポンプ自身からのスイッチングノイズが燃料タンクを貫通し、更に大地にて反射され、ラジオアンテナでノイズとして拾われるという問題が発生している。
この問題は、従来行われてきたように、制御装置に、ノイズフィルタを設けることで解消できるが、ノイズフィルタを構成するコイルやコンデンサは大形であるため、制御装置が大型化し、広い設置面積を必要とするようになる。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ノイズフィルタを設けても大型化することを極力防止できる車両用燃料ポンプの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、ヒートシンク本体に対向してサブヒートシンクを設け、制御回路の構成部品およびノイズフィルタ回路の構成部品のうち、少なくともノイズフィルタ回路の構成部品の一部をサブヒートシンク側に配置し、残りのノイズフィルタ回路の構成部品および制御回路の構成部品をヒートシンク本体側に配置したので、制御回路およびノイズフィルタ回路の構成部品を一部２段に重ねて配置することができ、これにより、広い設置面積を必要としない、小型の制御装置とすることができる。
【０００６】
請求項２の発明は、ヒートシンク本体とサブヒートシンクとは別体であるから、それぞれへの部品の組み付けが容易化される。
請求項３の発明では、ヒートシンク本体とサブヒートシンクとは、それぞれ他の部品とユニット化されているので、組み立てが容易となる。
請求項４の発明は、ヒートシンク本体とサブヒートシンクとは一体に形成されているので、両者の結合工程を省略することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の第１の実施形態を図１ないし図４に基づいて説明する。図１および図２には、車両用燃料ポンプの制御装置１が示され、図４には、制御装置１が有する制御回路２の構成が示されている。図４から理解されるように、制御回路２は、制御用ＩＣ３を主体として構成されている。この制御用ＩＣ３は、スイッチング素子としてのパワーＭＯＳ、このパワーＭＯＳを制御するＩＣを樹脂モールドしてなる。
【０００８】
上記制御用ＩＣ３の入力端子は、制御装置１の制御用端子ＦＰＣおよびダイアグノーシス用端子ＤＩに接続されている。制御用端子ＦＰＣは、エンジンＥＣＵ４から制御用ＩＣ３に対する制御信号が入力される端子であり、ダイアグノーシス用端子ＤＩは、エンジンＥＣＵ４により制御用ＩＣ３を診断するための端子である。また、制御用ＩＣ３の電源端子は、第１のコイル５を介して制御装置１の電源端子＋Ｂに接続されて、当該電源端子＋Ｂを通じて車両のバッテリ６の正端子と接続されている。
【０００９】
制御用ＩＣ３のグランド端子は、制御装置１のアース端子Ｅと接続され、当該アース端子Ｅを通じて車両ボデーにアース接続されている。制御用ＩＣ３の出力端子は、第２のコイル７を介して制御装置１の負端子ＦＰ−に接続され、当該負端子ＦＰ−を通じて燃料ポンプ８の負端子に接続されている。燃料ポンプ８の正端子は、制御装置１の正端子ＦＰ＋に接続され、当該正端子ＦＰ＋を通じて制御装置１の電源端子＋Ｂに接続されている。
【００１０】
そして、制御用ＩＣ３の電源端子とアース端子との間には、第１の電解コンデンサ９が接続され、制御装置１の電源端子＋Ｂおよび正端子ＦＰ＋とアース端子Ｅとの間には、第２の電解コンデンサ１０が接続され、更に、制御装置１の負端子ＦＰ−とアース端子Ｅとの間には、フィルムコンデンサ１１が接続されている。これら第１および第２の電解コンデンサ９および１０、フィルムコンデンサ１１は、前記第１および第２のコイル５および７と共に、制御用ＩＣ３が有するパワーＭＯＳのスイッチングノイズ吸収用のノイズフィルタ回路１２を構成している。なお、図４に示す電気電子部品は、制御装置１の制御回路を構成する主たるものが示されており、実際には、制御装置１は、他に多数の電気電子部品を備えている。
【００１１】
さて、制御装置１は、図１および図２に示すように、熱伝導性に優れた材料、例えばアルミにより形成されたヒートシンク１３に、上記の制御用端子ＦＰＣ、イアグノーシス用端子ＤＩ、電源端子＋Ｂ、アース端子Ｅ、負端子ＦＰ−、正端子ＦＰ＋をインサート成形したプラスチック製のコネクタハウジング１４、上述の電気電子部品３，５，７，９〜１１を取り付けて構成される。
【００１２】
上記ヒートシンク１３は、ヒートシンク本体１５と、このヒートシンク本体１５の半分程度の大きさで当該ヒートシンク本体１５と対向配置されたサブヒートシンク１６とから構成されている。ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６の一端部には、接続部１５ａおよび１６ａがＬ字状に突設され、図３に示すように、それら接続部１５ａおよび１６ａのうちの一方、例えばヒートシンク本体１５の接続部１５ａに複数のピン（結合手段）１５ｂが一体に突設されていると共に、他方の接続部１６ａに複数の嵌合穴（結合手段）１６ｂが形成されている。そして、ピン１５ｂを嵌合穴１６ｂに嵌着することによって、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６とが接続部１５ａおよび１６ａを介して互いに連結される。この実施形態では、更に両接続部１５ａおよび１６ａの合わせ面に接着剤（結合手段）を塗布し、接着によってヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６とを結合するようにもしている。なお、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６は、夫々複数の放熱フィン１５ｃ，１６ｃを有している。
【００１３】
上記コネクタハウジング１４は、部品装着部としてのケース部１７を一体に有し、このケース部１７には、制御用端子ＦＰＣ、イアグノーシス用端子ＤＩ、電源端子＋Ｂ、アース端子Ｅ、負端子ＦＰ−、正端子ＦＰ＋に接続され、或いは制御装置１を構成する電気電子部品に接続される導電路１８がインサート成形によって埋め込まれて一体化されている。このケース部１７は、ヒートシンク本体１５の搭載面（図１で上面）上に、コネクタハウジング１４が接続部１５ａの反対側に位置し、且つヒートシンク本体１５から外方に突出するようにして接着などによって固定される。
【００１４】
ケース部１７には、前記フィルムコンデンサ１１、第１の電解コンデンサ９、その他の電気電子部品が接着されて夫々の端子部が導電路１８に半田付などによって接続される。このケース部１７は、ヒートシンク本体１５の半分程度の大きさを有し、ケース部１７をヒートシンク本体１５の搭載面上に固定したとき、当該ケース部１７がヒートシンク本体１５の搭載面の半分を占める。ヒートシンク本体１５の搭載面の接続部１５ａ側半分は、ケース部１７の占有から除かれるが、この部分には、前記制御用ＩＣ３が接着などによって固定されるようになっている。
【００１５】
一方、サブヒートシンク１６の搭載面（図１で下面）には、プラスチック製の台座１９が接着などによって固定される。この台座１９には、ノイズフィルタ回路１２の構成部品のうちの少なくとも一部、例えば第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０が搭載されるようになっている。なお、台座１９は、冷却性向上のために空洞が多数設けられている。
【００１６】
次に、制御装置１の組み立て手順につき説明する。ケース部１７にフィルムコンデンサ１１、第１の電解コンデンサ９、その他の電気電子部品を接着して端子部を導電路１８に半田付けなどによって接続する。また、台座１９をサブヒートシンク１６の搭載面に熱伝導性接着剤などにより接着し、台座１９に第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０などをセットし、台座１９内に熱伝導率の高い接着剤、或いは高熱伝導性ゲルＧを充填する。このとき、第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０などの端子２０を台座１９から突出させておく。
【００１７】
一方、制御用ＩＣ３をヒートシンク本体１５の載置面のうち、接続部１５ａ側半分の所定位置に接着などによって固定する。次に、コネクタハウジング１４と一体のケース部１７をヒートシンク本体１５の搭載面のうち、接続部１５ａの反対側半分の部分に接着などによって固定する。そして、制御用ＩＣ３のリードフレーム２１をケース部１７の導電路１８に半田付けなどによって接続する。
【００１８】
その後、サブヒートシンク１６をヒートシンク本体１５に対向させるようにして、その接続部１６ａの嵌合穴１６ｂ内にヒートシンク本体１５の接続部１６ａのピン１６ｂを嵌入させ、接続部１６ａ，１６ａの突合せ面どうしを接着などによって結合する。そして、台座１９に搭載された第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０などの端子２０をケース部１７の導電路１８に半田付けなどによって接続する。
最後に、サブヒートシンク１６を含めてヒートシンク本体１５の搭載面上の部品全体を覆う金属板製のカバー２２をヒートシンク本体１５に被せ、ねじ２３によってカバー２２をヒートシンク本体１５に固定する。
【００１９】
このように本実施形態によれば、制御用ＩＣ３と、ノイズフィルタ回路１２を構成する部品の一部、つまり第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０とが二段に重ね合わされた構造となるので、それら部品５，７，１０が大形であっても、制御装置１全体としての専有面積は小さく抑制することが可能となる。また、このように制御用ＩＣ３と、ノイズフィルタ回路１２を構成する部品の一部、つまり第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０とが重ね合わされた構造となっても、それぞれはヒートシンク本体１５およびサブヒートシンク１６によって放熱性（冷却性）を確保されるので、異常高温となることを防止できる。
【００２０】
図５および図６は、本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態が前述の第１の実施形態と異なるところは、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６とをほぼコ字形に一体に形成したところにある。従って、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６とは分離不能であるから、組み立て手順は、まず、台座１９に、第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０をセットする。
【００２１】
一方、ヒートシンク本体１５の搭載面には、制御用ＩＣ３を接着する。そして、第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０を組み付けた台座１９をヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６との間の空間内に横方向から挿入し、台座１９をサブヒートシンク１６の搭載面に接着などによって固定する。そして、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６との間に、両者間の空間を横方向から塞ぐ閉鎖板２４を取り付け、その後、その空間内に熱伝導率の高い接着剤、或いは高熱伝導性ゲルＧを充填する。これにより、第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０が台座１９と一体化されると共に、台座１９がサブヒートシンク１６に固着される。また、制御用ＩＣ３も熱伝導率の高い接着剤、或いは高熱伝導性ゲルに埋め込まれる。
【００２２】
次に、フィルムコンデンサ１１、第１の電解コンデンサ９、その他の電気電子部品を搭載したケース部１７をヒートシンク本体１５の搭載面に接着し、ケース部１７の導電路１８に、制御用ＩＣ３、第１および第２のコイル５および７、第２の電解コンデンサ１０などを半田付けする。最後にカバー２２をねじ２３で固定する。
【００２３】
このように本実施形態によれば、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６とを一体化する工程を省略することが可能となる。
【００２４】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
第１の実施形態において、制御用ＩＣ３を用いず、パワーＭＯＳとパワーＭＯＳの制御ＩＣの２部品に分けても良い。
第１の実施形態において、ヒートシンク本体１５とサブヒートシンク１６の結合は、接続部１５ａ，１５ａの溶接（結合手段）によって行っても良い。
制御回路２（ノイズフィルタ回路１２を含む。）を構成する電気電子部品のうち、ヒートシンク本体１５側に配設する部品と、サブヒートシンク１６側に配設する部品とは、上記第１の実施形態の例に限られない。
ヒートシンク本体１５およびサブヒートシンク１６のフィンは、ピンであっても良い。
ヒートシンク本体１５およびサブヒートシンク１６に流路を形成し、その流路に冷却液、例えばエンジンへと供給される燃料を流すようにして液冷構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す制御装置の縦断面図
【図２】一部破断して示す平面図
【図３】ヒートシンク本体とサブヒートシンクとの結合構成を示す断面図
【図４】制御回路の回路構成図
【図５】本発明の第２の実施形態を示す縦断面図
【図６】斜視図
【符号の説明】
【００２６】
図面中、１は制御装置、２は制御回路、３は制御用ＩＣ、５は第１のコイル、７は第２のコイル、９，１０は第１，第２の電解コンデンサ、１１はフィルムコンデンサ、１２はノイズフィルタ回路、１３はヒートシンク、１４はコネクタハウジング、１５はヒートシンク本体、１６はサブヒートシンク、１７はケース部、１８は導電路、１９は台座、２２はカバーである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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