ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ

Электронный блок управления
Полезная модель относится к корпусным конструктивным элементам электрических приборов и устройств, предназначенных, в частности, для управления работой двигателей внутреннего сгорания транспортных средств.
Известен электронный блок управления, содержащий металлическое основание с размещенной на нем платой с электронными компонентами и соединенную с основанием крышку с боковыми гранями, в одной из которых выполнено окно для установки корпуса электрического разъема с контактами, при этом плата закреплена на основании посредством клеевой массы (RU, 2034416, Н05К 5/04, опубл. в 1995 г.).
Использование для изготовления электронного блока клеевого соединения усложняет и удорожает технологию изготовления этого блока. В нем не обеспечены интенсивный теплоотвод от электронных компонентов, размещенных на плате, к основанию, а также эффективное уплотнение внутреннего объема блока, следствием чего является недостаточная надежность работы электронного блока, в особенности, в условиях его работы на транспортном средстве.
Известен электронный блок управления, содержащий металлическое основание с размещенной на нем платой с электронными компонентами и соединенную с основанием крышку с боковыми гранями, в
МПК6: Н05К7/00, 5/00 F02D45/00
одной из которых выполнено окно для установки корпуса электрического разъема с контактами. Плата закреплена на основании посредством клеевого соединения. Для обеспечения надлежащего теплоотвода от размещенных на плате электронных компонентов к основанию корпуса блок снабжен специальным теплоотводящим элементом (RU, 2044422, Н05К 7/20, опубл. в 1995 г.)
Недостатками известного устройства являются удорожание его изготовления и недостаточная надежность работы вследствие использования в нем клеевого соединения платы с основанием, увеличения габаритов и материалоемкости устройства при размещении внутри блока специального теплоотводящего элемента, повышенных температурных деформаций платы при клеевом соединении и отсутствия эффективного уплотнения внутреннего объема блока.
Известен электронный блок управления, содержащий основание, выполненное с полками, расположенными у двух его противоположных сторон, плату с электронными компонентами, закрепленную крепежными элементами на основании, теплопроводящие изолирующие прокладки, размещенные на опорной поверхности каждой полки под платой и прижатые платой к полкам, и соединенную с основанием крышку с боковыми стенками, в одной из которых выполнено окно для установки корпуса электрического разъема с контактами (RU, полезная модель № 10038, Н05К7/00, F02D45/00, опубл. 16.05.99).
В данном блоке полки представляют собой развитые массивы опорной поверхности для размещения прокладок и закрепления платы крепежными элементами непосредственно в тело полок. При таком
исполнении существенно увеличивается вес блока, при этом при обеспечении теплоотвода за счет контакта платы через прокладки с полками снижена возможность конвекционного теплоотвода за счет исключения возможности вывода нагреваемого внутри блока воздуха.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по созданию надежного по сроку службы электронного блока, в частности, для управления работой двигателя внутреннего сгорания транспортного средства при условии сохранения в нем эффективного контактного и конвекционного теплоотвода от размещенных на плате электронных компонентов и повышения надежности работы блока в целом. Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационных показателей электронного блока управления для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.
Указанный результат достигается тем, что в электронном блоке управления, содержащем основание, выполненное с полками, расположенными у двух его противоположных сторон, плату с электронными компонентами, закрепленную крепежными элементами на основании, теплопроводящие изолирующие прокладки, размещенные на опорной поверхности каждой полки под платой и прижатые платой к полкам, и соединенную с основанием крышку с боковыми стенками, в одной из которых выполнено окно для установки корпуса электрического разъема с контактами, основание выполнено с расположенными на расстоянии от полок опорами для установки и закрепления на них платы и прижатия указанных прокладок к опорным поверхностям полок.
При этом в зоне между полками основание может быть выполнено с отверстием для обеспечения дополнительного конвекционного теплоотвода, которое может быть закрыто гигроскопичной пленкой для сбора конденсата.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
При таком выполнении электронного блока, у которого основание выполнено с полками, на опорной поверхности каждой из которых размещена теплопроводящая изолирующая прокладка, прижатая платой за счет крепления платы в отдельных отстоящих от полок опорах, обеспечивается интенсивный теплоотвод от размещенных на плате электронных компонентов к полкам основания и исключается их перегрев за счет возможности выхода перегретого воздуха через отверстие в основании.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером. Который, однако. Не является единственно возможным. Но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На фиг. 1 изображен электронный блок, вид в плане;
на фиг. 2 - показано основание, вид в плане;
на фиг. 3 - разрез А-А по фиг. 1;
на фиг. 4 - вид А по фиг. 1.
противоположных сторон, плату с электронными компонентами, закрепленную крепежными элементами на основании, теплопроводящие изолирующие прокладки, размещенные на опорной поверхности каждой полки под платой и прижатые платой к полкам, и соединенную с основанием крышку с боковыми стенками, в одной из которых выполнено окно для установки корпуса электрического разъема с контактами. При этом основание выполнено с расположенными на расстоянии от полок опорами для установки и закрепления на них платы и прижатия указанных прокладок к опорным поверхностям полок. В зоне между полками основание выполнено с отверстием для обеспечения дополнительного теплоотвода. Причем отверстие в основании, выполненное между полками, может быть закрыто гигроскопичной пленкой для сбора конденсата.
Ниже приводится пример конкретного исполнения полезной модели.
Электронный блок содержит основание 1 прямоугольного сечения с прилежащими к нему и выполненными заодно с ним площадками 2 и 3, в которых выполнены отверстия 4 для крепления блока, крышку 5 с боковыми стенками 6, имеющую в плане форму прямоугольника и соединенную с помощью винтов 7 с основанием 1, и корпус электрического разъема 8 с контактами. Основание 1 и крышка 5 изготовлены методом точного литья из алюминиевого сплава. Основание выполнено с полками 9 и 10, расположенными у двух меньших его противоположных сторон и вытянутыми вдоль них. При этом в направлении протяжения полки по длине меньше расстояния между меньшими сторонами основания. На основании 1 размещена плата 11, на одной стороне которой размещены электронные компоненты, а другая сторона платы через теплопроводящие изолирующие
прокладки 12 контактирует с опорными поверхностями полок 9 и 10 основания 1. Каждая из двух теплопроводящих изолирующих прокладок 12 прижата платой 11 к соответствующей полке посредством винтов, вворачиваемых в опоры 13, каждая из которых выполнена на основании 1 на расстоянии от полок так, что между полками и опорами 13 имеется зазор.
Площадь опорных поверхностей полок 9 и 10 определяется числом контактирующих с ними наиболее теплонагруженных электрических компонентов. Менее теплонагруженные электрические компоненты размещены на плате над центральной частью основания 1, расположенной между полками 9 и 10.
В одной из боковых стенок 6 крышки выполнено прямоугольное окно 14 для установки корпуса электрического разъема 8, контакты которого электрически связаны с электронными компонентами, размещенными на плате. Выполнение окна 14 в боковой стенке 6 связано с условиями монтажа электронного блока на транспортном средстве. На периферии основания 1 по его периметру выполнена канавка, в которой размещены выступ/пы, выполненный на контактирующей с основанием 1 торцевой поверхности крышки 5. Упомянутая канавка может быть заполнена герметиком.
В центральной части основания между полками выполнено отверстие 15, обеспечивающее конвекционный отвод теплового воздуха из внутреннего объема блока и доступ внутрь блока охлажденного воздуха. Данное отверстие может быть закрыто гигроскопической пленкой (не показана), выполненной из материала, обеспечивающего впитывание
конденсата и его испарение в атмосферу.
Описываемый электронный блок является главным элементом комплексной микропроцессорной системы управления рабочим процессом двигателей внутреннего сгорания, устанавливаемых на транспортных средствах. Посредством корпуса электрического разъема 8 с контактами электронный блок связан с датчиками системы управления и исполнительными устройствами систем топливоподачи, зажигания и других подсистем двигателя (не показано).
При работе двигателя внутреннего сгорания, установленном на транспортном средстве, электронный блок получает информацию от датчиков системы управления и вырабатывает сигналы управления для исполнительных элементов систем топливоподачи, зажигания и других подсистем двигателя. Функционирование электронного блока связано с нагревом установленных на плате электронных компонентов и часто с перегревом некоторых из них. Но, благодаря тому, у заявляемого блока управления основание 1 выполнено с полками 9 и 10, на опорной поверхности каждой из которых размещена теплопроводящая изолирующая прокладка, прижатая платой 14, закрепленной посредством винтов в опорах, к соответствующей полке, обеспечивается интенсивный теплоотвод от электронных компонентов 15 к основанию 1, особенно от наиболее теплонагруженных из них, которые размещены на плате над полками 9 и 10 и через теплопроводящие прокладки контактируют с ними. При этом кроме контактного теплоотвода обеспечивается вентиляционный теплоотвод от платы и компонентов на ней и полок благодаря возможности обдува и прохождения воздуха над и под платой в пространстве между
опорами и полками. Благодаря соединению платы с основанием и прижатия платы к полками основания уменьшаются по сравнению температурные деформации платы и механические напряжения в ней. Интенсивный теплоотвод от электронных компонентов к основанию 1 и через отверстие в основании наружу уменьшает деформацию платы и обеспечивает высокую надежность работы электронного блока.
Выполнение на периферии основания 1 по его периметру канавки, в которой размещены выступы крышки, обеспечивает эффективное лабиринтное уплотнение внутреннего объема электронного блока, предотвращает попадание внутрь блока влаги и пыли, например, из подкапотного пространства транспортного средства и способствует повышению надежности его работы. Заполнение канавки герметиком обеспечивает максимальную степень герметизации внутреннего объема блока и дополнительно повышает надежность его работы.
Таким образом, заявляемый электронный блок управления обладает повышенной надежностью в работе.