JP2000045850A - 車両用電子制御装置 - Google Patents

車両用電子制御装置

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JP2000045850A
JP2000045850A JP10215118A JP21511898A JP2000045850A JP 2000045850 A JP2000045850 A JP 2000045850A JP 10215118 A JP10215118 A JP 10215118A JP 21511898 A JP21511898 A JP 21511898A JP 2000045850 A JP2000045850 A JP 2000045850A
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一義 永島
Toshiaki Ikeda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ECU(電子制御装置)内でプリント基板に
実装されている発熱を伴う電気部品からマイクロコンピ
ュータへの熱的な影響を正確に検出し、過熱を防止する
こと。 【解決手段】 ECUのプリント基板20面上にはバッ
テリ電源+Bによる通電動作に応じて発熱する出力ドラ
イバ17aや電源用トランジスタ18aからマイクロコ
ンピュータ11への熱伝達経路でマイクロコンピュータ
11の近傍にはチップサーミスタ21が実装されてい
る。このため、チップサーミスタ21にて検出される温
度によってマイクロコンピュータ11に対する電気部品
からの熱的な悪影響を的確に知ることができる。この温
度が所定温度以上となったときには、外部から強制冷却
することで過熱が防止されマイクロコンピュータ11の
正常な動作を維持することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用電子制御装
置に関し、例えば、車両のエンジンルーム内の熱的環境
の悪い場所に搭載される内燃機関用電子制御装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の内燃機関を制御するための
電子制御装置は熱的環境の比較的良いところとして例え
ば、車室内コンソールボックス内やトランクルーム内等
に搭載されていた。このように、内燃機関用電子制御装
置を内燃機関が配置されているエンジンルームから遠ざ
かると、その間を接続するワイヤハーネスが長くなって
しまう。また、バッテリ電源もエンジンルーム内に配置
されていることが多く、内燃機関用電子制御装置に限ら
ず車両制御のための電子制御装置においては、熱的環境
が悪いことを除けばエンジンルーム内に搭載されること
が好ましいと言える。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子制御装
置で考慮されるべき熱的要素としては、エンジンルーム
内の雰囲気から受ける外的な熱に加え、その内部の基板
に実装された電気部品によっては通電動作に応じて発熱
を伴うものがある。また、電気部品によって発熱量が異
なることで、基板では温度の高い部分と低い部分とが存
在することとなる。ここで、基板に実装されているマイ
クロコンピュータは、他の電気部品に比べて熱的な影響
を受け易く、その過熱を防止しないと動作が不安定にな
る可能性が想定される。
【0004】そこで、この発明はかかる不具合の予測性
を解消するためになされたもので、電子制御装置内で基
板に実装されている発熱を伴う電気部品からマイクロコ
ンピュータへの熱的な影響を正確に検出し、適切な冷却
等を行い過熱を防止可能な車両用電子制御装置の提供を
課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の車両用電子制
御装置によれば、基板面上にはマイクロコンピュータや
電気部品等が実装され、車載バッテリ電源の供給による
通電動作に応じて発熱する電気部品からマイクロコンピ
ュータへの熱伝達経路でマイクロコンピュータの近傍に
は温度検出素子が実装されている。このため、温度検出
素子にて検出される温度によってマイクロコンピュータ
に対する電気部品からの熱的な悪影響を的確に知ること
ができる。
【0006】請求項2の車両用電子制御装置では、電気
部品としてのバッテリ電源の供給による通電動作に応じ
た電源回路の電源用トランジスタや出力回路の出力ドラ
イバからの発熱は相当なものである。このため、電源用
トランジスタや出力ドライバからマイクロコンピュータ
への熱伝達経路が考慮されることでマイクロコンピュー
タの不安定な動作をなくすことが可能となる。
【0007】請求項3の車両用電子制御装置では、電気
部品としてのバッテリ電源の供給による通電動作に応じ
た電源回路の電源用トランジスタや出力回路の出力ドラ
イバからの発熱は相当なものである。このため、電源用
トランジスタや出力ドライバは、その放熱を助けるため
基板面に固設された放熱部材に隣接して実装されること
で、効率良く放熱が行われる。
【0008】請求項4の車両用電子制御装置では、基板
に配置されたマイクロコンピュータが他の電気部品に比
べて熱的な影響を受け易いため、温度検出素子で所定温
度以上であることが検出されたときには、自らに対する
冷却制御が実行される。これにより、マイクロコンピュ
ータは過熱が防止され、熱的環境が変化しても常に安定
した動作を行うことができる。
【0009】請求項5の車両用電子制御装置では、基板
に配置されたマイクロコンピュータが他の電気部品に比
べて熱的な影響を受け易いため、温度検出素子で所定温
度以上であることが検出されたときには、マイクロコン
ピュータ内の書換可能な不揮発性の読出し専用メモリへ
の書込処理が禁止される。このように、マイクロコンピ
ュータは熱的環境が悪いと動作が不安定となるため、メ
モリへの異常な書込処理が禁止され、書込処理の失敗に
よるプログラムの誤動作が防止される。
【0010】請求項6の車両用電子制御装置では、車両
のエンジンルーム内に搭載されており、熱的環境が良く
ないマイクロコンピュータに対する熱的な悪影響をも的
確に知ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
【0012】図1は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる車両用電子制御装置が適用され車両に搭載された内
燃機関用電子制御装置の全体構成を示すブロック図であ
る。
【0013】図1において、10は内燃機関用電子制御
装置(Electronic Control Unit;以下、単に、『EC
U』と記す)であり、ECU10には図示しない内燃機
関の運転状態を検出する各種センサ1からのセンサ信号
が入力される。これらセンサ信号はECU10内の入力
回路16により波形整形処理、A/D変換処理等が実行
されたのちマイクロコンピュータ11に入力される。マ
イクロコンピュータ11では入力回路16からのセンサ
信号に基づき内燃機関に対する最適な制御量が演算さ
れ、その演算結果としての制御信号が出力回路17に出
力される。そして、出力回路17からの駆動信号は内燃
機関のアクチュエータとしてのイグナイタ2、インジェ
クタ(燃料噴射弁)3及び各種警告灯4に入力される。
これらイグナイタ2、インジェクタ3及び警告灯4には
車載バッテリ(図示略)からのバッテリ電源+Bが供給
されており、出力回路17からの駆動信号によりイグナ
イタ2、インジェクタ3が駆動され、必要に応じて警告
灯4が点灯される。また、ECU10は、供給されるバ
ッテリ電源+BをECU動作電圧5〔V〕に調整する電
源回路18を備えており、この電源回路18からの動作
電圧5〔V〕はマイクロコンピュータ11、入力回路1
6、出力回路17等に供給される。
【0014】ECU10内のマイクロコンピュータ11
は、周知の中央処理装置としてのCPU12、制御プロ
グラムやデータを格納するフラッシュROM13、各種
データを格納するRAM14、入力回路16からの信号
を受取ると共に、出力回路17に制御信号を出力するI
/O(Input-Output)回路15及びそれらを接続するバ
スライン等からなる論理演算回路として構成されてい
る。なお、フラッシュROM13は一旦書込まれたプロ
グラムやデータを消去し再度、書込可能なメモリ、即
ち、書換可能な不揮発性の読出し専用メモリであり、E
EPROM等を用いることもできる。
【0015】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる車両用電子制御装置が適用されたECU10におけ
る具体的な実装を示す図2のレイアウト図を参照して説
明する。
【0016】ECU10を構成するプリント基板20面
上にはマイクロコンピュータ11、入力回路16、出力
回路17、電源回路18がそれぞれの制御役割毎にまと
められ実装されている。このうち、出力回路17の出力
ドライバ17a及び電源回路18の電源用トランジスタ
18aは、通電動作による消費電流が多いことで発熱量
も多く、ECU10のプリント基板20で高温になる部
分である。このため、これらの出力ドライバ17a及び
電源用トランジスタ18a等はアルミニウム製ブロック
からなる放熱フィン22に固定され、更に、図示しない
金属製のケースに放熱フィン22が固定され、出力ドラ
イバ17a及び電源用トランジスタ18a等の発熱に対
する放熱が促進されるように構成されている。
【0017】ここで、プリント基板20に実装されてい
るマイクロコンピュータ11は、他の電気部品に比べて
熱的な影響を受け易く、その過熱を防止しないと動作が
不安定になる可能性が想定される。このため、マイクロ
コンピュータ11は、プリント基板20に実装された出
力回路17の出力ドライバ17a及び電源回路18の電
源用トランジスタ18a等が固定された放熱フィン22
から極力遠ざけて配置される。そして、プリント基板2
0に実装された出力ドライバ17a、電源用トランジス
タ18a及びそれらが固定された放熱フィン22等から
マイクロコンピュータ11への熱伝達経路(図2に示す
二点鎖線の矢印)のうちで、マイクロコンピュータ11
の近傍の適当な位置にはチップサーミスタ21が表面実
装されている。なお、プリント基板20の左端面には各
種センサ1からのセンサ信号を入力し、イグナイタ2、
インジェクタ3及び警告灯4等に駆動信号を出力するた
めのコネクタ23が配設されている。このような配置に
よれば、特に、チップサーミスタ21がプリント基板2
0上に直接接触するよう表面実装されるので、チップサ
ーミスタ21で検出されるマイクロコンピュータ11の
近傍のプリント基板20の温度を正確に検出することが
できる。このため、プリント基板20を介してマイクロ
コンピュータ11に熱伝達され、マイクロコンピュータ
11が受ける熱的な影響を正確に知ることができる。
【0018】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる車両用電子制御装置が適用されたECU10の車両
への搭載状態を示す図3の概略図を参照して説明する。
【0019】図3において、ECU10は放熱フィン2
2等からの熱を効率良く外部に逃がすことができるよ
う、防塵・防水を兼ねたアルミダイキャスト製のケース
40に納められている。このように、ECU10が納め
られたケース40は更に、車両のエンジンルーム30内
に配置されたECU収納箱41内に収納されることでケ
ース40とECU収納箱41との間には風路42が形成
されることとなる。また、ケース40とECU収納箱4
1との間の風路42は送風ダクト43を介してエアコン
ユニット50に接続されている。この送風ダクト43の
エアコンユニット50側には、エアコンユニット50か
らの冷風を通常の車室内とは別に、送風ダクト43を通
してECU収納箱40側に送るための送風ファン51が
配設されている。
【0020】この送風ファン51は、ECU10のマイ
クロコンピュータ11の近傍に配置されたチップサーミ
スタ21で検出される温度が所定温度以上となると、図
3に破線の矢印で示すように、ECU10からの駆動信
号によりON(オン)制御される。これにより、エアコ
ンユニット50からの冷風がECU収納箱40内の風路
42に流され、ケース40内に収納されたECU10が
効率良く冷却される。したがって、ECU10のプリン
ト基板20に実装された出力回路17の出力ドライバ1
7a、電源回路18の電源用トランジスタ18a及び放
熱フィン22等からの熱的な影響をマイクロコンピュー
タ11が受けないようにできる。
【0021】このように、本実施例のECU10は、所
定の制御対象としての内燃機関の動作状態を表す各種セ
ンサ1からのセンサ信号を入力し、これらのセンサ信号
に基づき内燃機関を制御するための制御量を演算し、そ
の演算結果に応じて内燃機関に設けられたアクチュエー
タとしてのイグナイタ2、インジェクタ3及び警告灯4
等に対する駆動信号を発生するマイクロコンピュータ1
1と、バッテリ電源+Bの供給による通電動作に応じて
発熱を伴う電気部品と、マイクロコンピュータ11及び
前記電気部品を実装する導体配線が印刷されたプリント
基板20と、プリント基板20に実装された前記電気部
品からマイクロコンピュータ11への熱伝達経路で、マ
イクロコンピュータ11の近傍に実装される温度検出素
子としてのチップサーミスタ21とを具備するものであ
る。また、本実施例のECU10は、車両のエンジンル
ーム30内に搭載されるものである。
【0022】このため、チップサーミスタ21にて検出
される温度によってマイクロコンピュータ11に対する
電気部品からの熱的な悪影響を的確に知ることができ
る。更には、熱的環境が良くない車両のエンジンルーム
30に搭載されるECU10のマイクロコンピュータ1
1に対する熱的な悪影響をも的確に知ることができる。
【0023】更に、本実施例のECU10のマイクロコ
ンピュータ11は、温度検出素子としてのチップサーミ
スタ21が所定温度以上であることを検出したときに
は、自らに対する冷却制御を実行するので、マイクロコ
ンピュータ11は過熱が防止され、熱的環境が変化して
も常に安定した動作を行うことができる。
【0024】なお、本実施例のECU10のマイクロコ
ンピュータ11はフラッシュROM13を内蔵している
が、マイクロコンピュータ11の動作が不安定なときに
フラッシュROM13へのプログラムやデータの書込み
を行うと誤書込みするおそれがあるので、温度検出素子
としてのチップサーミスタ21が所定温度以上であるこ
とを検出したときには、フラッシュROM13へのプロ
グラム・データ書込処理を禁止するようにしてもよい。
つまり、ECU10のプリント基板20に配置されたマ
イクロコンピュータ11は、他の電気部品に比べて熱的
な影響を受け易いため、チップサーミスタ21で所定温
度以上であることが検出されたときに、フラッシュRO
M13へのプログラム・データ書込処理を禁止すること
で書込処理の失敗によるプログラムの誤動作が防止され
る。
【0025】ところで、上記実施例では、図2に示すよ
うに、ECU10のマイクロコンピュータ11の近傍に
1つのチップサーミスタ21を配置し、通電動作に応じ
た発熱量が大きな出力ドライバ17aや電源用トランジ
スタ18aからマイクロコンピュータ11へのプリント
基板20の熱伝達経路における温度を検出するように構
成されているが、本発明を実施する場合には、これに限
定されるものではない。即ち、図4に示すように、通電
動作に応じた発熱量が大きな出力ドライバ17aや電源
用トランジスタ18aからマイクロコンピュータ11へ
のプリント基板20の熱伝達経路(図4に示す二点鎖線
の矢印)で、ECU10のマイクロコンピュータ11の
近傍に複数の例えば、3つのチップサーミスタ21a,
21b,21cを配置し、これらにて検出される温度の
うち何れか1つが所定温度以上となったときに、マイク
ロコンピュータ11によりECU10を冷却制御するよ
うにしてもよい。このように構成することで、マイクロ
コンピュータ11の近傍のプリント基板20の温度をよ
り正確に検出することができ、制御条件等の変化により
プリント基板20の温度分布が変化したときにも適切に
対処することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る車両用電子制御装置が適用され車両に搭載されたEC
Uの全体構成を示すブロック図である。
【図2】 図2は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る車両用電子制御装置が適用されたECUにおける具体
的な実装を示すレイアウト図である。
【図3】 図3は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る車両用電子制御装置が適用されたECUの車両への搭
載状態を示す概略図である。
【図4】 図4は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る車両用電子制御装置が適用されたECUにおけるチッ
プサーミスタの実装の変形例を示すレイアウト図であ
る。
【符号の説明】
1 各種センサ 10 ECU(内燃機関用電子制御装置) 11 マイクロコンピュータ 17a 出力ドライバ 18a 電源用トランジスタ 20 プリント基板 21 チップサーミスタ(温度検出素子) 22 放熱フィン(放熱部材) 30 エンジンルーム

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の所定の制御対象の動作状態を表す
    各種情報を入力し、これらの情報に基づき前記制御対象
    を制御するための制御量を演算し、その演算結果に応じ
    て前記制御対象に設けられたアクチュエータに対する駆
    動信号を発生するマイクロコンピュータと、 車載バッテリ電源の供給による通電動作に応じて発熱を
    伴う電気部品と、 前記マイクロコンピュータ及び前記電気部品を実装する
    導体配線が印刷された基板と、 前記基板に実装された前記電気部品から前記マイクロコ
    ンピュータへの熱伝達経路で、前記マイクロコンピュー
    タの近傍に実装される温度検出素子とを具備することを
    特徴とする車両用電子制御装置。
  2. 【請求項2】 前記電気部品は、前記バッテリ電源を所
    定の電圧に調整する電源回路を形成する電源用トランジ
    スタと前記アクチュエータへの駆動信号を出力する出力
    回路を形成する出力ドライバとのうちの少なくとも1つ
    であることを特徴とする請求項1に記載の車両用電子制
    御装置。
  3. 【請求項3】 前記電気部品は、前記バッテリ電源を所
    定の電圧に調整する電源回路を形成する電源用トランジ
    スタと前記アクチュエータへの駆動信号を出力する出力
    回路を形成する出力ドライバとからなり、これらは前記
    基板面に固設された放熱部材に隣接し実装されることを
    特徴とする請求項1に記載の車両用電子制御装置。
  4. 【請求項4】 前記マイクロコンピュータは、前記温度
    検出素子が所定温度以上であることを検出したときに
    は、自らに対する冷却制御を実行することを特徴とする
    請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の車両用電子
    制御装置。
  5. 【請求項5】 前記マイクロコンピュータは、書換可能
    な不揮発性の読出し専用メモリを備え、前記温度検出素
    子が所定温度以上であることを検出したときには、前記
    メモリへの書込処理を禁止することを特徴とする請求項
    1乃至請求項3の何れか1つに記載の車両用電子制御装
    置。
  6. 【請求項6】 車両のエンジンルーム内に搭載されるこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1つに記
    載の車両用電子制御装置。
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