JP2001209436A - Cooling device for ecu - Google Patents

Cooling device for ecu

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JP2001209436A
JP2001209436A JP2000017610A JP2000017610A JP2001209436A JP 2001209436 A JP2001209436 A JP 2001209436A JP 2000017610 A JP2000017610 A JP 2000017610A JP 2000017610 A JP2000017610 A JP 2000017610A JP 2001209436 A JP2001209436 A JP 2001209436A
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JP
Japan
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ecu
temperature
transistor
power supply
internal
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JP2000017610A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Nishimura
邦夫 西村
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device that controls an internal temperature of ECU below a reference temperature without using a large size heat sink and a large electric fan. SOLUTION: The voltage (+B) from D.C constant voltage power supply is converted into two level constant voltage by a transistor 24 and a voltage switching part 25 and is supplied to inside of a ECU 20 as a power supply voltage Vth. The internal temperature of the ECU 20 is measured by a thermister 23, in the case that measured internal temperature of the ECU 20 exceeds a reference temperature, the power supply voltage Vth is changed towarda small consumption power of the transistor 24, then the internal temperature makes low. Further, the internal electric current value makes low by changing the control mode, the internal temperature makes further lower.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ECUと呼ばれる
電子制御装置の内部温度を低下させるECU冷却装置に
関し、特に、エンジンが搭載された車両のパワートレー
ンの制御に使用されるECUの内部温度の管理に好適に
用いられるECU冷却装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ECU cooling device for lowering the internal temperature of an electronic control unit called an ECU, and more particularly, to the control of the internal temperature of an ECU used for controlling a power train of a vehicle equipped with an engine. The present invention relates to an ECU cooling device suitably used for management.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンを搭載する車両では、エンジ
ン、トランスミッションといったパワートレーンが、E
CUにより広範囲に且つ統括的に制御されている。EC
Uは、通常、車両のエンジンルームに搭載されるが、エ
ンジンルームは、熱的に過酷な環境であるため、エンジ
ンルームに搭載されるECUには、そのオーバーヒート
の防止を目的とした熱的な保護対策が必要である。特
に、ECU内の大きな発熱源であるレギュレータに対す
る保護対策が重要である。
2. Description of the Related Art In a vehicle equipped with an engine, a power train such as an engine and a transmission is provided with an E.
It is controlled extensively and collectively by the CU. EC
U is usually mounted in the engine room of the vehicle, but since the engine room is in a severe environment, the ECU mounted in the engine room has a thermal environment for preventing overheating. Protective measures are needed. In particular, it is important to protect the regulator, which is a large heat source in the ECU.

【0003】即ち、エンジンを搭載する車両のパワート
レーンを制御するECUでは、バッテリー電圧(14
V)がトランジスタを用いたレギュレータにより5V程
度の一定の電源電圧に変換されてECU内部に供給さ
れ、この電源電圧により、ECU内のCPUを始めとす
る各種のデバイスが駆動される。レギュレータを構成す
るトランジスタは、ECU内の各種デバイスのなかでも
発熱量が大きく、その温度を接合温度の許容上限値以下
に抑制することが破壊防止のために重要である。
That is, in an ECU for controlling a power train of a vehicle equipped with an engine, a battery voltage (14
V) is converted into a constant power supply voltage of about 5 V by a regulator using a transistor and supplied to the ECU, and various devices including the CPU in the ECU are driven by the power supply voltage. The transistor constituting the regulator generates a large amount of heat among various devices in the ECU, and it is important to suppress the temperature to be equal to or lower than the allowable upper limit of the junction temperature in order to prevent destruction.

【0004】この保護対策として、従来、レギュレータ
を構成するトランジスタをヒートシンクに取付けて、ト
ランジスタの放熱を促進することが行われている。ま
た、エンジンルームに設けられた電動ファンにより、エ
ンジンルーム内の温度を低下させて、ヒートシンクの放
熱を促進することも行われている。
As a protection measure, conventionally, a transistor constituting a regulator is attached to a heat sink to promote heat dissipation of the transistor. Further, an electric fan provided in the engine room lowers the temperature in the engine room to promote heat radiation of the heat sink.

【0005】特開平11−198492号公報には、ト
ランジスタ(FET)を固定するヒートシンクにサーミ
スタを接触させ、このサーミスタが出力する温度信号に
基づいて電動ファンの回転数を制御することにより、ト
ランジスタを冷却して、電子機器の昇温を防止する構成
が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-198492 discloses that a thermistor is brought into contact with a heat sink for fixing a transistor (FET), and the number of rotations of an electric fan is controlled based on a temperature signal output from the thermistor. There is disclosed a configuration for cooling to prevent a rise in temperature of an electronic device.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た各構成では、熱的に過酷なエンジンルーム内のEC
U、とりわけレギュレータを構成するトランジスタを効
果的に冷却するためには、放熱性のよい大型のヒートシ
ンクが必要となり、また、電動ファンについても大型の
ものが必要となる。
However, in each of the above-described configurations, the EC in the thermally severe engine room is not provided.
In order to effectively cool U, especially the transistor constituting the regulator, a large heat sink having good heat dissipation is required, and a large electric fan is required.

【0007】エンジンルームにスペース的な余裕がある
場合は、特に問題はないが、最近の車両では、エンジン
ルームのスペースが小さくなっており、放熱性のよいヒ
ートシンクをもつ大型のECU、大型の電動ファン等を
設けることは容易でない。そのため、エンジンルーム内
を冷却する装置の小型化が要望されている。
There is no particular problem if there is room in the engine room, but in recent vehicles, the space in the engine room is small, and a large ECU having a heat sink with good heat dissipation, a large electric motor, It is not easy to provide a fan or the like. Therefore, there is a demand for downsizing of a device for cooling the inside of the engine room.

【0008】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、ヒートシンクの大型化、電動ファ
ンの大型化等に依存することなく、ECUの内部温度を
基準値以下に管理できるECU冷却装置を提供すること
にある。
The present invention has been made to solve such a problem. It is an object of the present invention to control the internal temperature of an ECU to a reference value or less without depending on the enlargement of a heat sink and the size of an electric fan. An object of the present invention is to provide an ECU cooling device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のECU冷却装置
は、直流定電圧電源からの電圧をトランジスタにより一
定電圧に変換して内部に供給する内部電源を有するEC
Uの内部温度を低下させるECU冷却装置であって、E
CUの内部温度を測定する温度測定手段と、この温度測
定手段によって測定されたECUの内部温度が基準温度
を超えた場合に、前記トランジスタの消費電力が小さく
なる方向にECU内の電源電圧を変更する手段と、を具
備することを特徴とするものであり、そのことにより上
記目的が達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An ECU cooling apparatus according to the present invention has an EC having an internal power supply which converts a voltage from a DC constant voltage power supply to a constant voltage by a transistor and supplies the same to the inside.
An ECU cooling device for lowering the internal temperature of U,
Temperature measuring means for measuring the internal temperature of the CU; and when the internal temperature of the ECU measured by the temperature measuring means exceeds a reference temperature, a power supply voltage in the ECU is changed in a direction to reduce power consumption of the transistor. And means for performing the above, whereby the above object is achieved.

【0010】また、本発明のECU冷却装置は、直流定
電圧電源からの電圧をトランジスタにより一定電圧に変
換して内部に供給する内部電源を有するECUの内部温
度を低下させるECU冷却装置であって、ECUの内部
温度を測定する温度測定手段と、この温度測定手段によ
って測定されたECUの内部温度が基準温度を超えたと
きに、制御モードの変更によりECUの内部電流値を低
下させる手段と、を具備することを特徴とするものであ
り、そのことにより上記目的が達成される。
Further, the ECU cooling device of the present invention is an ECU cooling device for converting the voltage from a DC constant voltage power supply to a constant voltage by a transistor and lowering the internal temperature of an ECU having an internal power supply to be supplied to the inside. Temperature measurement means for measuring the internal temperature of the ECU, means for reducing the internal current value of the ECU by changing the control mode when the internal temperature of the ECU measured by the temperature measurement means exceeds the reference temperature, And the above object is achieved.

【0011】ECUの内部温度は、ECUの外部温度の
他、ECU内の制御デバイス等からの内部発熱量及びト
ランジスタの消費電力の影響を受け、これらが小さいほ
ど内部温度は低下する。従って、トランジスタの消費電
力が小さくなる方向にECU内の電源電圧を変更するこ
とにより、内部温度を低下させることができる。
The internal temperature of the ECU is affected not only by the external temperature of the ECU but also by the amount of internal heat generated from control devices and the like in the ECU and the power consumption of the transistors. The lower the temperature, the lower the internal temperature. Therefore, the internal temperature can be reduced by changing the power supply voltage in the ECU so that the power consumption of the transistor is reduced.

【0012】また、トランジスタの消費電力は、トラン
ジスタによる電圧変更量とECUの内部電流との積で表
されるので、制御モードの変更によりECUの内部電流
値を低下させることによっても、そのトランジスタの消
費電力が低減し、内部温度を低下させることができる。
Further, the power consumption of a transistor is represented by the product of the amount of voltage change by the transistor and the internal current of the ECU. Therefore, by reducing the internal current value of the ECU by changing the control mode, the power consumption of the transistor can be reduced. Power consumption is reduced, and the internal temperature can be reduced.

【0013】ECU内の電源電圧の変更と内部電流値の
低下を組み合わせて使用することにより、あるいは、そ
れらの組合せと電動ファンと組み合わせることにより、
冷却性能が一層向上すると共に、ECU内の電源電圧の
変更や内部電流値の低下に伴うECUの性能低下も段階
的となり、ECUによる各種制御への悪影響が緩和され
る。
[0013] By using a combination of the change of the power supply voltage in the ECU and the reduction of the internal current value, or by combining them with an electric fan,
The cooling performance is further improved, and the performance of the ECU is gradually reduced due to a change in the power supply voltage in the ECU and a decrease in the internal current value, thereby alleviating adverse effects on various controls by the ECU.

【0014】内部電流値を低下させるための制御モード
の変更は、例えばエンジンを搭載する車両にあっては、
通常走行モードからパワーセーブモード(退避走行モー
ド)への変更等である。パワーセーブモード(退避走行
モード)の選択により、ECU内に搭載されたCPU等
の制御デバイスの負荷が軽減され、内部電流値が低下す
ることにより、トランジスタの消費電力が低減する。
The change of the control mode for decreasing the internal current value is performed, for example, in a vehicle equipped with an engine.
For example, a change from the normal traveling mode to the power save mode (evacuation traveling mode) is performed. By selecting the power save mode (evacuation traveling mode), the load on a control device such as a CPU mounted in the ECU is reduced, and the internal current value is reduced, so that the power consumption of the transistor is reduced.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明のECU冷却装置の搭載状
況を示すエンジンルームの概念図である。本発明のEC
U冷却装置は、車両10のパワートレーンを制御するた
めに、その車両10のエンジンルーム11に搭載された
ECU(電子制御装置)20を冷却するために設けられ
ている。
FIG. 1 is a conceptual diagram of an engine room showing how the ECU cooling device of the present invention is mounted. EC of the present invention
The U cooling device is provided to cool an ECU (electronic control device) 20 mounted in an engine room 11 of the vehicle 10 in order to control a power train of the vehicle 10.

【0017】エンジンルーム11には、エンジン、モー
タ、ミッション等のパワートレーンと、これらのパワー
とレーンを制御するECU20と、電動ファン30とが
設けられている。電動ファン30は、エンジンルーム1
1の最前部に位置し、車両10の前方からラジエターを
介してエンジンルーム11内に外気を吸引することによ
り、ラジエター内の冷却水、エンジンルーム11の内
部、およびエンジンルーム11内のECU20等を強制
的に冷却する。
The engine room 11 is provided with a power train such as an engine, a motor and a transmission, an ECU 20 for controlling the power and the lane, and an electric fan 30. The electric fan 30 is provided in the engine room 1
1, the outside air is sucked into the engine room 11 from the front of the vehicle 10 through the radiator, so that the cooling water in the radiator, the inside of the engine room 11, the ECU 20 in the engine room 11, etc. Force cooling.

【0018】ECU20は、エンジンルーム11の後部
に、ケース40内に収容された状態で配置されており、
エンジンルームの前部に設けられた電動ファン30から
の冷却風が、ダクト41によって、ケース40内に導入
されている。、図2は、ECU20の概略構成図であ
る。パワートレーンを制御するエンジンルーム11内の
ECU20は、図2に示すように、メインCPU21お
よびサブCPU22と、ECU20の内部の温度を測定
するサーミスタ23と、各種デバイスを駆動するため
に、トランジスタ24により構成された内部電源として
のレギュレータとを備えている。
The ECU 20 is disposed at the rear of the engine room 11 in a state housed in a case 40.
Cooling air from the electric fan 30 provided at the front of the engine room is introduced into the case 40 by the duct 41. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the ECU 20. As shown in FIG. 2, the ECU 20 in the engine room 11 for controlling the power train includes a main CPU 21 and a sub CPU 22, a thermistor 23 for measuring the temperature inside the ECU 20, and a transistor 24 for driving various devices. And a regulator as a configured internal power supply.

【0019】レギュレータを構成するトランジスタ24
は、放熱のためにヒートシンク26に取付けられてい
る。ヒートシンク26は、ダクト41を介してケース4
0内に導入される外気による放熱効果を高めるために、
ダクト41に対向するように配置されており、ECU2
0の内部に向かった面上に、トランジスタ24がマウン
トされている。
Transistor 24 Constituting Regulator
Are attached to a heat sink 26 for heat dissipation. The heat sink 26 is connected to the case 4 via the duct 41.
In order to increase the heat radiation effect by the outside air introduced inside
The ECU 2 is disposed so as to face the duct 41,
The transistor 24 is mounted on the surface facing the inside of the transistor 0.

【0020】このトランジスタ24は、直流定電圧源で
ある例えば14Vのバッテリーからのバッテリー電圧
(+B)を一定の電圧として電圧切り換え部25に供給
するようになっており、電圧切り換え部25は、トラン
ジスタ24から供給される電圧を、2種類のレベルの電
源電圧Vthに変換する。第1のレベルの電源電圧Vt
hは、電源電圧Vthのスペック内での通常電圧に相当
するVLであり、本実施形態では5.0Vとされてい
る。第2のレベルの電源電圧Vthは、VL(5.0
V)より高いVHである。VHは、電源電圧Vthのス
ペック内での上限値又はこれに近い値であり、本実施形
態では5.5Vとされている。
The transistor 24 supplies a constant voltage of a battery voltage (+ B) from, for example, a 14 V battery, which is a DC constant voltage source, to the voltage switching unit 25. 24 is converted into two types of power supply voltages Vth. First level power supply voltage Vt
h is VL corresponding to the normal voltage within the specification of the power supply voltage Vth, and is set to 5.0 V in the present embodiment. The power supply voltage Vth of the second level is VL (5.0
V) higher than VH. VH is an upper limit value in the specification of the power supply voltage Vth or a value close thereto, and is set to 5.5 V in the present embodiment.

【0021】即ち、電圧切り換え部25は、その外部か
らの電気信号による指示に基づいて、トランジスタ24
の動作状態を制御することにより、VL(5.0V)又
はVH(5.5V)の何れかを生成し、これらを電源電
圧VthとしてメインCPU21およびサブCPU22
に供給する。そして、VL(5.0V)を生成する状態
に比べ、VH(5.5V)を生成する状態では、トラン
ジスタ24による電圧降下量が小さく、そのトランジス
タ24の負担が軽減されることにより、トランジスタ2
4の消費電力が低減される。
That is, the voltage switching unit 25 operates based on an instruction by an electric signal from the outside,
VL (5.0 V) or VH (5.5 V) is generated by controlling the operating state of the main CPU 21 and the sub CPU 22 as the power supply voltage Vth.
To supply. In a state in which VH (5.5 V) is generated, a voltage drop by the transistor 24 is smaller in a state in which VH (5.5 V) is generated than in a state in which VH (5.5 V) is generated.
4 is reduced.

【0022】一方、メインCPU21およびサブCPU
22は、例えば、エンジンの給気系に設けられた電動ス
ロットル50の開度制御、オートマティックトランスミ
ッション60のチェンジ操作制御、その他、パワートレ
ーンに対する各種制御を実施する。
On the other hand, the main CPU 21 and the sub CPU
The control unit 22 executes, for example, opening degree control of an electric throttle 50 provided in an air supply system of an engine, change operation control of an automatic transmission 60, and various other controls on a power train.

【0023】また、サーミスタ23は、ECU20の内
部温度Tecu 、特にトランジスタ24の近傍の温度に対
応する信号を、メインCPU21に出力している。
The thermistor 23 outputs to the main CPU 21 a signal corresponding to the internal temperature Tecu of the ECU 20, especially the temperature near the transistor 24.

【0024】メインCPU21は、ECU20の内部温
度を制御するために、温度測定手段としてのサーミスタ
23の出力信号に基づき、サブCPU22、電圧切り換
え部25、電動ファン30、電動スロットル50、オー
トマティックトランスミッション60等を制御し、これ
により、ECU20の内部温度としてのトランジスタ2
4のチップ温度Tjを、その許容上限値Tjmax以下とす
る。
The main CPU 21 controls the internal temperature of the ECU 20 based on an output signal of a thermistor 23 as a temperature measuring means, based on a sub CPU 22, a voltage switching unit 25, an electric fan 30, an electric throttle 50, an automatic transmission 60 and the like. To control the transistor 2 as the internal temperature of the ECU 20.
The chip temperature Tj of No. 4 is not more than the allowable upper limit Tjmax.

【0025】以下に、この制御内容を図3のフローチャ
ートに基づき説明する。
The details of this control will be described below with reference to the flowchart of FIG.

【0026】ECU冷却装置では、図3に示されたルー
チンが所定時間、例えば16ms毎に実行される。
In the ECU cooling apparatus, the routine shown in FIG. 3 is executed at a predetermined time, for example, every 16 ms.

【0027】各ルーチンでは、まずステップS1でサー
ミスタ23により検出されたECU20の内部温度Tec
u についてのデータが取り込まれ、ステップS2に移行
する。ステップS2では、内部温度Tecu がその基準温
度T0 と比較される。基準温度T0 は、トランジスタ2
4のチップ温度Tjの許容上限値Tjmaxに対応するもの
である。
In each routine, first, the internal temperature Tec of the ECU 20 detected by the thermistor 23 in step S1.
The data on u is fetched, and the process proceeds to step S2. In step S2, the internal temperature Tecu is compared with its reference temperature T0. The reference temperature T0 is the value of the transistor 2
4 corresponds to the allowable upper limit value Tjmax of the chip temperature Tj.

【0028】内部温度Tecu が基準温度T0 以下の場合
は、ステップS3及びステップS4に順次移行する。ス
テップS3では、計時カウンタによるカウント時間Cfa
n がリセットされる。ステップS4では、電動ファン3
0にオフ指令が送られる。計時カウンタによるカウント
時間Cfan は、電動ファン30の運転開始からの経過時
間に対応するものである。
If the internal temperature Tecu is equal to or lower than the reference temperature T0, the process proceeds to steps S3 and S4. In step S3, the count time Cfa
n is reset. In step S4, the electric fan 3
An off command is sent to 0. The count time Cfan by the time counter corresponds to the elapsed time from the start of operation of the electric fan 30.

【0029】ステップS4が終了すると、ステップS5
及びステップS6に順次移行する。ステップS5では、
電源電圧Vthとしてその通常値に相当するVL(5.
0V)がECU20の内部に供給されるように、電圧切
り換え部25が制御される。ステップS6では、走行モ
ードとしてノーマルモードが選択される。ノーマルモー
ドでは、メインCPU21およびサブCPU22は、パ
ワートレーンに対して、通常の制御を行う。これによ
り、電動スロットル50の開度およびオートマティック
トランスミッション60のチェンジ操作が、通常どおり
制御される。
When step S4 is completed, step S5
Then, the process sequentially proceeds to step S6. In step S5,
VL (5.
0V) is supplied to the inside of the ECU 20. In step S6, the normal mode is selected as the traveling mode. In the normal mode, the main CPU 21 and the sub CPU 22 perform normal control on the power train. Thereby, the opening degree of the electric throttle 50 and the change operation of the automatic transmission 60 are controlled as usual.

【0030】ECU20の内部温度Tecu が基準温度T
0 以下に維持されているときは、このルーチンが繰り返
されることにより、ECU20はノーマルの性能を維持
し、トランジスタ24については、ケース40内に自然
に導入される外気によって冷却されるだけである。この
状態をフェーズ0と呼ぶ。
The internal temperature Tecu of the ECU 20 is equal to the reference temperature T.
When the value is maintained at 0 or less, the ECU 20 maintains the normal performance by repeating this routine, and the transistor 24 is only cooled by the outside air naturally introduced into the case 40. This state is called phase 0.

【0031】ここで、トランジスタ24のチップ温度T
jは次の(1)式により表される。 Tj=Ta+ΔTa+Pc(θjc+θca) …(1) (1)式において、TaはECU20の外部温度、すな
わち、ケース40内の雰囲気温度である。また、ΔTa
は、ECU20の内部温度Tecu とECU20の外部温
度Taとの差であり、ECU20内の制御デバイス等か
らの内部発熱量に相当する。Pcは、トランジスタ24
により構成されるレギュレータの消費電力である。θjc
は、トランジスタチップ〜レギュレータ間の熱抵抗、θ
caは、レギュレータ〜ECU内部間の熱抵抗である。
Here, the chip temperature T of the transistor 24
j is represented by the following equation (1). Tj = Ta + ΔTa + Pc (θjc + θca) (1) In the expression (1), Ta is an external temperature of the ECU 20, that is, an atmosphere temperature in the case 40. Also, ΔTa
Is a difference between the internal temperature Tecu of the ECU 20 and the external temperature Ta of the ECU 20, and corresponds to an internal heat generation amount from a control device or the like in the ECU 20. Pc is the transistor 24
Is the power consumption of the regulator composed of θjc
Is the thermal resistance between the transistor chip and the regulator, θ
ca is the thermal resistance between the regulator and the inside of the ECU.

【0032】熱抵抗θjcおよびθcaは、基本的に一定で
あるから、トランジスタ24のチップ温度Tjは、トラ
ンジスタ24により構成されるレギュレータの消費電力
Pcの大きさによって変化し、また、ECU20の外部
温度Ta(ケース40内の雰囲気温度)の大きさによっ
ても変化する。
Since the thermal resistances θjc and θca are basically constant, the chip temperature Tj of the transistor 24 changes according to the magnitude of the power consumption Pc of the regulator constituted by the transistor 24. It also changes depending on the magnitude of Ta (the ambient temperature in the case 40).

【0033】また、トランジスタ24により構成される
レギュレータの消費電力Pcは、次の(2)で表され
る。 Pc=〔+B(14V)−電源電圧Vth〕×ECU内部電流 …(2) この(2)式におけるECU20の内部電流は、例えば
メインCPU21およびサブCPU22の負荷によって
決まる。
The power consumption Pc of the regulator constituted by the transistor 24 is expressed by the following (2). Pc = [+ B (14V) −power supply voltage Vth] × ECU internal current (2) The internal current of the ECU 20 in the equation (2) is determined by, for example, the loads on the main CPU 21 and the sub CPU 22.

【0034】以上が、ECU20の内部温度Tecu が基
準温度T0 以下に維持されている場合であるが、ステッ
プS2での内部温度Tecu と基準温度T0 の比較によ
り、内部温度Tecu が基準温度T0 を超えることになっ
た場合は、ステップS7、ステップS8およびステップ
S9に順次移行する。
The above is the case where the internal temperature Tecu of the ECU 20 is maintained at or below the reference temperature T0. By comparing the internal temperature Tecu with the reference temperature T0 in step S2, the internal temperature Tecu exceeds the reference temperature T0. If this is the case, the process moves to step S7, step S8, and step S9 sequentially.

【0035】ステップS7では、計時カウンタによるカ
ウント時間Cfan がカウントアップされる。ステップS
8では、電動ファン30にオン指令が与えられる。ま
た、ステップS9では、計時カウンタによるカウント時
間Cfan が、第1の基準時間t1 (例えば10秒)と比
較される。そして、計時カウンタによるカウント時間C
fan が、第1の基準時間(例えば10秒)t1 に達する
までは、ステップS1−S2−S7−S8−S9−S5
−S6が、順次、繰り返される。これをフェーズ1と呼
ぶ。
In step S7, the count time Cfan by the time counter is counted up. Step S
At 8, an ON command is given to the electric fan 30. In step S9, the count time Cfan of the time counter is compared with a first reference time t1 (for example, 10 seconds). And the count time C by the time counter
Until the fan reaches the first reference time (for example, 10 seconds) t1, steps S1-S2-S7-S8-S9-S5
-S6 is sequentially repeated. This is called phase 1.

【0036】フェーズ1では、電動ファン30が駆動さ
れ、ケース40内に外気が強制的に供給されることによ
り、(1)式におけるECU20の外部温度Ta(ケー
ス40内の雰囲気温度)が低下し、トランジスタ24の
チップ温度Tjが低下する。
In the phase 1, the electric fan 30 is driven and the outside air is forcibly supplied into the case 40, so that the external temperature Ta of the ECU 20 (the ambient temperature in the case 40) in the equation (1) decreases. , The chip temperature Tj of the transistor 24 decreases.

【0037】計時カウンタによるカウント時間Cfan
が、 第1の基準時間t1(例えば10秒)に達するまで
の間に、内部温度Tecu が、基準温度T0 以下に低下し
た場合は、ステップS1−S2−S3−S4−S5−S
6の繰り返し、即ち、フェーズ0に戻る。
The count time Cfan by the time counter
However, if the internal temperature Tecu drops below the reference temperature T0 before the first reference time t1 (for example, 10 seconds) is reached, steps S1-S2-S3-S4-S5-S
Step 6 is repeated, that is, the process returns to the phase 0.

【0038】計時カウンタによるカウント時間Cfan が
第1の基準時間t1 (例えば10秒)に達しても、な
お、内部温度Tecu が基準温度T0 を超え続ける場合、
即ち、フェーズ1が継続する場合は、ステップS9、ス
テップS10及びステップS11へ順次移行する。
Even if the count time Cfan of the time counter reaches the first reference time t1 (for example, 10 seconds), if the internal temperature Tecu continues to exceed the reference temperature T0,
That is, when the phase 1 is continued, the process sequentially shifts to step S9, step S10, and step S11.

【0039】ステップS10では、電源電圧Vthとし
てVL(5.0V)より高いVH(5.5V)がECU
20の内部に供給されるように、電圧切り換え部25が
制御される。また、ステップS11では、計時カウンタ
によるカウント時間Cfan が、第1の基準時間t1 (例
えば10秒)により大きい第2の基準時間t2 (例えば
20秒)と比較される。そして、計時カウンタによるカ
ウント時間Cfan が第2の基準時間t2 (例えば20
秒)に達するまでは、ステップS1−S2−S7−S8
−S9−S10−S11−S6が、順次、繰り返され
る。これをフェーズ2と呼ぶ。
In step S10, VH (5.5 V) higher than VL (5.0 V) is set as the power supply voltage Vth by the ECU.
The voltage switching unit 25 is controlled so as to be supplied to the inside of the power supply 20. In step S11, the count time Cfan of the time counter is compared with a second reference time t2 (for example, 20 seconds) which is larger than the first reference time t1 (for example, 10 seconds). The count time Cfan of the time counter is equal to the second reference time t2 (for example, 20
Seconds) until steps S1-S2-S7-S8
-S9-S10-S11-S6 are sequentially repeated. This is called phase 2.

【0040】フェーズ2では、電動ファン30が駆動さ
れ、ケース40内に外気が強制的に供給される。同時
に、ECU20内の電源電圧VthがVL(5.0V)
からVH(5.5V)に上昇する。(2)式からも分か
るように、ECU20内の電源電圧Vthが上昇するこ
とにより、トランジスタ24による電圧降下量が低下
し、そのトランジスタ24の負担が軽減されることによ
って、トランジスタ24により構成されるレギュレータ
の消費電力Pcが低減される。その結果、(1)式にお
ける消費電力Pc(θjc+θca)が低下し、トランジス
タ24のチップ温度Tjが低下する。
In phase 2, the electric fan 30 is driven, and the outside air is forcibly supplied into the case 40. At the same time, the power supply voltage Vth in the ECU 20 becomes VL (5.0 V)
To VH (5.5 V). As can be seen from the equation (2), when the power supply voltage Vth in the ECU 20 increases, the amount of voltage drop by the transistor 24 decreases, and the load on the transistor 24 is reduced, so that the transistor 24 is configured. The power consumption Pc of the regulator is reduced. As a result, the power consumption Pc (θjc + θca) in the equation (1) decreases, and the chip temperature Tj of the transistor 24 decreases.

【0041】例えば、(2)式において、ECU20の
内部電流が900mAの場合に、電源電圧Vthが5.
0V(VL)から5.5V(VH)へ0.5V上昇する
と、トランジスタ24により構成されるレギュレータの
消費電力Pcは8.1Wから7.65Wに低下し、トラ
ンジスタ24のチップ温度Tjは理論上はフェーズ1の
ときより、3.1℃低下する。
For example, in the equation (2), when the internal current of the ECU 20 is 900 mA, the power supply voltage Vth is set to 5.
When the voltage increases by 0.5 V from 0 V (VL) to 5.5 V (VH), the power consumption Pc of the regulator constituted by the transistor 24 decreases from 8.1 W to 7.65 W, and the chip temperature Tj of the transistor 24 theoretically increases. Is 3.1 ° C. lower than in phase 1.

【0042】なお、フェーズ2でのECU20の性能低
下(−α)は、VH(5.5V)が電源電圧Vthのス
ペック内であることもあって軽微である。
The performance decrease (-α) of the ECU 20 in the phase 2 is slight because VH (5.5 V) is within the specification of the power supply voltage Vth.

【0043】計時カウンタによるカウント時間Cfan が
第2の基準時間t2 (例えば20秒)に達するまでの間
に、内部温度Tecu が基準温度T0 以下に低下した場合
は、ステップS1−S2−S3−S4−S5−S6の繰
り返し、即ち、フェーズ0に戻る。
If the internal temperature Tecu falls below the reference temperature T0 before the count time Cfan of the time counter reaches the second reference time t2 (for example, 20 seconds), steps S1-S2-S3-S4 are performed. -Repeat S5-S6, that is, return to phase 0.

【0044】計時カウンタによるカウント時間Cfan が
第2の基準時間t2 (例えば20秒)に達しても、内部
温度Tecu が基準温度T0 を超え続ける場合、即ち、フ
ェーズ2が続く場合は、ステップS12に移行する。
If the internal temperature Tecu continues to exceed the reference temperature T0 even if the count time Cfan of the time counter reaches the second reference time t2 (for example, 20 seconds), that is, if the phase 2 continues, the process proceeds to step S12. Transition.

【0045】ステップS12では、走行モードとしてパ
ワーセーブモードが選択される。パワーセーブモードは
退避走行モード(フェールモード)とも呼ばれる。本実
施形態の場合、このモードでは、サブCPU22が停止
される。さらに、電動スロットル50への通電が停止さ
れ、その開度が一定値に固定されるとともに、オートマ
ティックトランスミッション60に対して、チェンジ操
作が停止され、選択ギヤがハイレンジの例えは4thギ
ヤに固定される。合わせて、警告灯であるチェックエン
ジンランプが点灯する。この状態をフェーズ3と呼ぶ。
In step S12, the power save mode is selected as the running mode. The power save mode is also called a limp mode (fail mode). In the case of the present embodiment, in this mode, the sub CPU 22 is stopped. Further, the energization of the electric throttle 50 is stopped, the opening thereof is fixed at a fixed value, the change operation is stopped for the automatic transmission 60, and the selected gear is fixed to the fourth gear, for example, in the high range. . At the same time, the check engine lamp, which is a warning light, is turned on. This state is called phase 3.

【0046】フェーズ3では、電動ファン30が駆動さ
れ続けると共に、ECU20内の電源電圧VthがVH
(5.5V)に維持され、更に、パワーセーブモードの
選択によりECU20の負荷が低減されて、内部電流が
減少する。その結果、トランジスタ24により構成され
るレギュレータの消費電力Pcがフェーズ2のときより
更に低減し、(1)式における消費電力Pc(θjc+θ
ca)が更に低下することにより、トランジスタ24のチ
ップ温度Tjが低下する。
In the phase 3, while the electric fan 30 continues to be driven, the power supply voltage Vth in the ECU 20 becomes VH
(5.5 V), and the load on the ECU 20 is reduced by selecting the power save mode, so that the internal current is reduced. As a result, the power consumption Pc of the regulator constituted by the transistor 24 is further reduced as compared with the case of the phase 2, and the power consumption Pc (θjc + θ) in the equation (1) is obtained.
As ca) further decreases, the chip temperature Tj of the transistor 24 decreases.

【0047】フェーズ3でのECU20の性能低下(−
α)は、フェーズ2のときよりも増大するが、(1)式
の内部発熱量ΔTaは低下する。
Performance degradation of ECU 20 in phase 3 (−
α) is larger than in phase 2, but the internal heat value ΔTa in equation (1) is lower.

【0048】例えば、(2)式における電源電圧Vth
が5.0V(VL)から5.5V(VH)へ0.5V上
昇し、しかも、ECU20の内部電流が900mAから
750mAに減少すると、トランジスタ24により構成
されるレギュレータの消費電力Pcは、8.1Wから
6.38Wに低下し、トランジスタ24のチップ温度T
jは、理論上はフェーズ1のときと比べ、消費電力Pc
の減少分だけでも、12℃低下し、さらには、ECU2
0の性能低下(−α)による内部発熱量ΔTaの低下に
よる温度低下が加わり、全体の温度低下量は、著しく増
大する。
For example, the power supply voltage Vth in the equation (2)
Rises from 5.0 V (VL) to 5.5 V (VH) by 0.5 V, and when the internal current of the ECU 20 decreases from 900 mA to 750 mA, the power consumption Pc of the regulator constituted by the transistor 24 becomes 8. From 1 W to 6.38 W, the chip temperature T of the transistor 24 is reduced.
j is theoretically the power consumption Pc compared to the phase 1
The temperature of the ECU 2 is reduced by 12 ° C.
A temperature decrease due to a decrease in the internal heat generation amount ΔTa due to the performance decrease (−α) of 0 is added, and the overall temperature decrease amount is significantly increased.

【0049】このように、本実施形態のECU冷却装置
は、図3に示されたルーチンを所定時間、例えば16m
s毎に繰り返し実行することにより、ECU20の内部
温度としてのトランジスタ24のチップ温度Tjを許容
上限値Tjmax以下に制御することができる。
As described above, the ECU cooling apparatus according to the present embodiment executes the routine shown in FIG.
By repeatedly executing the process every s, the chip temperature Tj of the transistor 24 as the internal temperature of the ECU 20 can be controlled to be equal to or lower than the allowable upper limit value Tjmax.

【0050】しかも、その制御のために、フェーズ1、
フェーズ2およびフェーズ3が順番に実行され、フェー
ズ2では、ECU20内の電源電圧Vthが、トランジ
スタ24により構成されるレギュレータの消費電力Pc
を低減させる方向に変更され、フェーズ3では、これに
加えて、走行モードの変更によりECU20の内部電流
が減少するために、フェーズ1のみを実行する場合、即
ち電動ファン30の駆動のみを行う場合に比べて、電動
ファン30の負担が大幅に軽減される。その結果、電動
ファン30を小型化することができる。
Further, for the control, phase 1,
Phase 2 and phase 3 are executed in order. In phase 2, the power supply voltage Vth in the ECU 20 is reduced by the power consumption Pc of the regulator constituted by the transistor 24.
In the phase 3, in addition to this, when the running mode is changed, the internal current of the ECU 20 is reduced, so that only the phase 1 is executed, that is, only the driving of the electric fan 30 is performed. , The load on the electric fan 30 is greatly reduced. As a result, the size of the electric fan 30 can be reduced.

【0051】また、ECU20の性能が段階的に低下さ
れることにより、走行性能等に対して悪影響を及ぼすお
それがほとんどない。また、フェーズ3に至ることはほ
とんどなく、通常はフェーズ2までによって制限される
ために、走行性能の低下といった二次的な悪影響は軽微
である。
Further, the performance of the ECU 20 is reduced step by step, so that there is almost no possibility that the performance of the ECU 20 will be adversely affected. In addition, since it hardly reaches Phase 3 and is usually limited by Phase 2, secondary adverse effects such as a decrease in running performance are slight.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上、本発明のECU冷却装置は、EC
Uの内部温度を測定して、測定されたECUの内部温度
が基準温度を超えたときに、内部電源を構成するトラン
ジスタの消費電力が小さくなる方向にECU内の電源電
圧が変更されるために、電動ファン、ヒートシンク等に
依存することなく、ECUの内部温度が基準温度以下に
制御することができる。このため、電動ファン、ヒート
シンク等を用いる場合であっても、それらを小型化する
ことができ、経済性を向上させることができる共に、熱
的に過酷で狭い自動車のエンジンルーム内におけるEC
Uの設置のためのスペースを確保することができる。
As described above, the ECU cooling device according to the present invention has
When the internal temperature of U is measured and the measured internal temperature of the ECU exceeds the reference temperature, the power supply voltage in the ECU is changed so that the power consumption of the transistors constituting the internal power supply decreases. The temperature inside the ECU can be controlled to be equal to or lower than the reference temperature without depending on the electric fan, the heat sink and the like. Therefore, even when an electric fan, a heat sink, or the like is used, it is possible to reduce the size of the fan and improve the economical efficiency, and at the same time, to reduce the EC in the engine room of a thermally severe and narrow car.
A space for installing the U can be secured.

【0053】また、測定されたECUの内部温度が基準
温度を超えたときに、制御モードの変更によりECUの
内部電流値が低下されるために、電動ファン、ヒートシ
ンク等に依存することなく、ECUの内部温度が基準温
度以下に制御される。このため、電動ファン、ヒートシ
ンクを用いる場合であっても、それらを小型化すること
ができ、経済性を向上させることができると共に、熱的
に過酷で狭い自動車のエンジンルーム内におけるECU
の設置のためのスペースを確保することができる。
When the measured internal temperature of the ECU exceeds the reference temperature, the internal current value of the ECU is reduced by changing the control mode, so that the ECU does not depend on an electric fan, a heat sink, or the like. Is controlled to be equal to or lower than the reference temperature. Therefore, even when the electric fan and the heat sink are used, they can be downsized, the economic efficiency can be improved, and the ECU in the engine room of a car that is thermally severe and narrow is narrow.
The space for the installation can be secured.

【0054】また、これらを組み合わせることにより、
ECUの性能を段階的に制限して、冷却性能を上げるこ
とが可能となる。
Also, by combining these,
It is possible to increase the cooling performance by limiting the performance of the ECU step by step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のECU冷却装置の搭載状況を示すエン
ジンルームの概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of an engine room showing a mounting state of an ECU cooling device of the present invention.

【図2】本発明のECU冷却装置の実施の形態の一例を
示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an embodiment of an ECU cooling device of the present invention.

【図3】本発明のECU冷却装置に使用されるCPUの
動作を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of a CPU used in the ECU cooling device of the present invention.

【符号の説明】 10 車両 11 エンジンルーム 20 ECU 21 メインCPU 22 サブCPU 23 サーミスタ 24 トランジスタ 25 電圧切り換え部 26 ヒートシンク 30 電動ファン 40 ケース 50 電動スロットル 60 トランスミッション[Description of Signs] 10 Vehicle 11 Engine room 20 ECU 21 Main CPU 22 Sub CPU 23 Thermistor 24 Transistor 25 Voltage switching unit 26 Heat sink 30 Electric fan 40 Case 50 Electric throttle 60 Transmission

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流定電圧電源からの電圧をトランジス
タにより一定電圧に変換して内部に供給する内部電源を
有するECUの内部温度を低下させるECU冷却装置で
あって、 ECUの内部温度を測定する温度測定手段と、 この温度測定手段によって測定されたECUの内部温度
が基準温度を超えた場合に、前記トランジスタの消費電
力が小さくなる方向にECU内の電源電圧を変更する手
段と、 を具備することを特徴とするECU冷却装置。
1. An ECU cooling device for lowering an internal temperature of an ECU having an internal power supply for converting a voltage from a DC constant voltage power supply into a constant voltage by a transistor and supplying the voltage to the inside, wherein the internal temperature of the ECU is measured. Temperature measurement means; and means for changing a power supply voltage in the ECU in a direction to reduce power consumption of the transistor when an internal temperature of the ECU measured by the temperature measurement means exceeds a reference temperature. An ECU cooling device, comprising:
【請求項2】 直流定電圧電源からの電圧をトランジス
タにより一定電圧に変換して内部に供給する内部電源を
有するECUの内部温度を低下させるECU冷却装置で
あって、 ECUの内部温度を測定する温度測定手段と、 この温度測定手段によって測定されたECUの内部温度
が基準温度を超えたときに、制御モードの変更によりE
CUの内部電流値を低下させる手段と、 を具備することを特徴とするECU冷却装置。
2. An ECU cooling device for lowering an internal temperature of an ECU having an internal power supply for converting a voltage from a DC constant voltage power supply to a constant voltage by a transistor and supplying the voltage to the inside, wherein the ECU measures the internal temperature. A temperature measuring means, and when the internal temperature of the ECU measured by the temperature measuring means exceeds a reference temperature, the control mode is changed to E.
Means for lowering the internal current value of the CU.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101535857B1 (en) * 2013-12-17 2015-07-10 현대오트론 주식회사 Apparatus and method for controlling engine using engine control unit temperature
JP2019021732A (en) * 2017-07-14 2019-02-07 株式会社デンソー Electronic control device
DE102018209701B4 (en) 2017-06-27 2023-07-27 Denso Corporation Electronic control unit

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