JP2002368466A - 電子制御ユニットの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子制御ユニットを確実に冷却する。 【解決手段】 電子制御ユニット１２を収容し、その電
子制御ユニット１２により発生した熱を吸収する第１の
ケース１５と、この第１のケース１５の外周を覆う第２
のケース１７と、前記第１のケース１５と第２のケース
１７との間に形成され、冷却媒体を流通するための媒体
流路１９とを備えた電子制御ユニット１２の冷却構造１
３であって、前記媒体流路１９内に、前記冷却媒体の流
れを乱して前記冷却媒体と前記第１のケース１５との間
に形成された温度境界層を破壊する乱れ促進体２１を設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
などを制御する電子制御ユニットの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子制御ユニットは、複数の電子部品が
基板上に配設されており、それらの電子部品で発生する
熱の影響により、制御回路を構成する素子などの電子部
品が誤作動を起こすことがあった。このため、電子制御
ユニットでは、例えば、図３に示すような冷却構造が用
いられている。

【０００３】この電子制御ユニットの冷却構造１は、電
子制御ユニットを収容する第１のケース３と、この第１
のケースの外周を覆う第２のケース５と、第１のケース
３と第２のケース５との間に形成され、冷却媒体である
空気を流通するための媒体流路７とを備えている。

【０００４】第１のケース３は、内部に不図示の電子制
御ユニットを収容し、その電子制御ユニットの電子部品
で発生した熱を伝導により吸収するようになっている。
この第１のケース３は、外周面が平面により形成されて
いる。

【０００５】また、第２のケース５は、内周面が平面に
より形成されており、第１のケース３を収容することで
第１のケース３の外周を覆うと共に、内周面が第１のケ
ース３の外周面との間に所定寸法の空間を有するように
なっている。この第２のケース５は、後述する媒体流路
７内に空気を導入するための導入口９および媒体流路７
内の空気を外部に排出するための排出口１１を有してい
る。

【０００６】そして、媒体流路７は、第１のケース３の
外周面と第２のケース５の内周面との間の空間全体によ
り形成されている。

【０００７】この冷却構造１では、導入口９から導入さ
れた空気が媒体流路７を流通して排出口１１から排出さ
れることで電子制御ユニットの冷却が行われる。

【０００８】すなわち、導入口９から導入された空気
は、媒体流路７内を流通するときに予め電子制御ユニッ
トの熱を吸収している第１のケース３に接することで、
第１のケース３から伝導により熱を吸収した温度境界層
が形成される。そして、その温度境界層が形成された空
気は、排出口１１から媒体流路７の外部に排出される。

【０００９】この結果、第１のケース３が冷却されて第
１のケース３に発生した熱を伝導している電子制御ユニ
ットが冷却される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷却構造１では、媒体流路７を形成している第１の
ケース３の外周面および第２のケース５の内周面が平面
により形成されているので、媒体流路７を流通する空気
が定常な流れとなっている。このため、空気は、一旦形
成された温度境界層を維持しながら媒体流路７を流通す
る。

【００１１】したがって、媒体流路７の排出口１１側で
は、空気の導入口９側で形成された温度境界層が第１の
ケース３に接し、空気と第１のケース３との温度差が小
さくなって第１のケース３から空気への熱伝導量が少な
くなっていた。

【００１２】この場合、冷却構造１では、第１のケース
３の冷却を全体として充分に行うことができず、電子制
御ユニットの充分な冷却を行うことができないことがあ
り、電子部品により発生した熱の影響により、制御回路
を構成する素子などの電子部品が誤作動を起こすおそれ
があった。

【００１３】そこで、本発明は、上記従来の課題を考慮
してなされたものであり、電子制御ユニットを確実に冷
却することができる電子制御ユニットの冷却構造の提供
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、電子制御ユニットを収容し、
その電子制御ユニットにより発生した熱を吸収する第１
のケースと、この第１のケースの外周を覆う第２のケー
スと、前記第１のケースと第２のケースとの間に形成さ
れ、冷却媒体を流通するための媒体流路とを備えた電子
制御ユニットの冷却構造であって、前記媒体流路内に、
前記冷却媒体の流れを乱して前記冷却媒体と前記第１の
ケースとの間に形成された温度境界層を破壊する乱れ促
進体を設けたことを特徴とする。

【００１５】このように構成された請求項１記載の発明
は、冷却媒体が、第１のケースの外周面に接することで
温度境界層が形成されてその温度境界層が乱れ促進体に
より破壊されることを繰り返し、第１のケースの外周面
との間に常に新規な温度境界層が形成されながら媒体流
路内を流通する。この結果、第１のケースから空気への
熱伝導量が低減することを防止でき、第１のケースを全
体として確実に冷却することができる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
子制御ユニットの冷却構造において、前記乱れ促進体
が、少なくとも前記第１のケースの外周面に設けられ、
前記冷却媒体の流通方向に交差し、かつ前記冷却媒体の
流れ方向に所定のピッチを有して形成された複数の凸条
部からなることを特徴とする。

【００１７】このように構成された請求項２記載の発明
は、冷却媒体の媒体流路内での流通に応じて温度境界層
が粘性により凸条部に沿って流通し、その温度境界層
が、凸条部を乗り越えたときに凸条部の先端から剥離す
ることと、凸条部の先端から冷却媒体の流通方向に向け
て生じた渦とにより確実に破壊される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる電子制御ユ
ニットの冷却構造の一実施形態について説明する。図１
は、本発明にかかる電子制御ユニットの冷却構造の一実
施形態を示す一部切欠斜視図、図２は、図１に示す乱れ
促進体を示す平面図である。

【００１９】本実施形態の電子制御ユニット１２の冷却
構造１３は、図１に示すように、複数の電子部品（不図
示）を有した電子制御ユニット１２を収容する第１のケ
ース１５と、この第１のケース１５の外周を覆う第２の
ケース１７と、第１のケース１５と第２のケース１７と
の間に形成され、冷却媒体である空気を流通するための
媒体流路１９と、この媒体流路１９内に設けられた乱れ
促進体２１とで形成されている。

【００２０】第１のケース１５は、上方に開口を有した
有底箱状に形成され、外周面が平面により形成されてい
る。この第１のケース１５は、内部に電子制御ユニット
１２を収容してその電子制御ユニット１２の電子部品で
発生した熱を伝導により吸収するようになっている。ま
た、第１のケース１５は、上部に設けられた周板部２３
と、外周面に設けられた複数の凸条部２５とを有してい
る。

【００２１】周板部２３は、第１のケース１５の上部の
外周面に周方向に沿って設けられ、図示しないが、外周
縁にパッキン部材を介して蓋体が被せられて第１のケー
ス１５と蓋体との間を密閉する。この周板部２３は、第
１のケース１５が蓋体により密閉された状態で、電子制
御ユニット１２と他の回路とを連結する電線をグロメッ
トを介して引き出すための電線引出部２７が外周縁に設
けられている。また、周板部２３の外周縁には、蓋体を
固定するための固定用の複数のボス部２９が設けられて
いる。さらに、周板部２３の上面には、後述する第２の
ケース１７への位置決め用のボス部３１が設けられてい
る。

【００２２】上述した複数の凸条部２５は、図１，図２
に示すように、断面矩形の長尺棒状に形成されており、
第１のケース１５の外周面の一側面３３および他側面３
５から外側に向けて突設されている。これらの凸条部２
５は、それぞれ後述する媒体流路１９内の空気の流通方
向である外周面の周方向に交差した上下方向に沿って形
成されていると共に、隣接間に所定のピッチを有して第
１のケース１５の外周面の周方向に並列に配置されてい
る。また、複数の凸条部２５は、それぞれ両側面２６が
第１のケース１５の外周面に略直行しており、端面２８
が第１のケース１５の周方向に沿って形成されている。

【００２３】なお、本実施形態での複数の凸条部２５
は、これに限定されるものではないが、第１のケース１
５の外周面からの突出寸法ｈが５mm、幅方向の寸法ｂが
３mm、隣接間のピッチｄが２５mmに設定されている。

【００２４】上述した第２のケース１７は、図１に示す
ように、上方に開口を有した有底箱状に形成され、内周
面が平面により形成されている。この第２のケース１７
は、内周面の周方向の寸法が第１のケース１５の外周面
の周方向の寸法よりも大きく形成されており、内部に第
１のケース１５を収容することでその第１のケース１５
の外周を覆うと共に、内周面が第１のケース３の外周面
との間に凸条部２５の突出寸法ｈよりも大きい所定寸法
の空間を有するようになっている。この第２のケース１
７は、外周面の下部に設けられた固定部３７，３７によ
り車両に固定される。また、第２のケース１７は、内部
に第１のケース１５を収容した状態で、周板部２３によ
り第１のケース１５の外周面と開口縁との間が閉塞され
る。

【００２５】この第２のケース１７は、第１のケース１
５の位置決め用のボス部３１，３１に対応した位置に位
置決め用の柱部３９，３９が設けられており、それらの
柱部３９，３９がパッキン部材４１，４１を介してボス
部３１，３１を挿通することで第１のケース１５の第２
のケース１７への収容位置を位置決めるようになってい
る。

【００２６】また、第２のケース１７は、後述する媒体
流路１９内に空気を導入するための導入口４３および媒
体流路１９内の空気を外部に排出するための排出口４５
を有している。導入口４３は、長尺筒状に形成されて上
下方向に沿って形成されている。この導入口４３は、上
端が第２のケース１７の外周面の一側面４７下部に連結
されて内部が第２のケース１７の内部と連通している。

【００２７】一方、排出口４５は、長尺円筒状に形成さ
れて第２のケース１７の外周面の他側面４９の上下方向
中間部分から外側に向けて突設され、内部が基端側で第
２のケース１７の内部と連通している。

【００２８】上述した媒体流路１９は、第１のケース１
５の外周面と第２のケース１７の内周面との間の空間全
体により形成されており、空気を第１のケース１５の外
周面に沿って流通させる。

【００２９】この媒体流路１９内に設けられている乱れ
促進体２１は、図１，図２に示すように、第１のケース
１５の外周面に設けられた複数の凸条部２５からなる。

【００３０】このような冷却構造１３では、まず、導入
口４３から導入された空気が媒体流路１９内を流通して
第１のケース１５から熱を吸収し、その後、空気が排出
口４５から媒体流路１９の外部に排出されることで電子
制御ユニット１２の冷却が行われる。

【００３１】すなわち、導入口４３から導入された空気
は、媒体流路１９内を流通するときに予め電子制御ユニ
ット１２の熱を吸収している第１のケース１５に接する
ことで、第１のケース１５から伝導により熱を吸収した
温度境界層が形成される。そして、空気に形成された温
度境界層は、乱れ促進体２１により流れが乱されて破壊
される。

【００３２】空気の温度境界層が破壊されるときには、
図２の矢印に示すように、空気の媒体流路１９内での流
通に応じて温度境界層が粘性により第１のケース１５の
外周面および凸条部２５に沿って流通する。そして、温
度境界層は、凸条部２５を乗り越えたときに、その凸条
部２５の先端から剥離すると共に、凸条部２５の先端か
ら空気の流通方向に向けて生じた不図示の渦により負圧
となった第１のケース１５の外周面側に引きつけられ
る。この結果、媒体流路１９内を流通している空気の温
度境界層は、破壊されることとなる。

【００３３】このようにして温度境界層が破壊された空
気は、図示しないが、流通に応じて第１のケース１５の
外周面に再び接することで第１のケース１５から伝導に
より熱を吸収した新規な温度境界層が形成される。その
後、新規な温度境界層は、乱れ促進体２１により破壊さ
れることとなる。

【００３４】このように空気は、第１のケース１５の外
周面に接することで温度境界層が形成されてその温度境
界層が乱れ促進体２１により破壊されることを繰り返
し、第１のケース１５の外周面との間に常に新規な温度
境界層が形成されながら媒体流路１９内を流通する。こ
の結果、冷却構造１３では、媒体流路１９の排出口４５
側で第１のケース１５から空気への熱伝導量が低減する
ことを防止でき、第１のケース１５を全体として確実に
冷却することができる。

【００３５】その後、第１のケース１５から熱を吸収し
た空気は、排出口４５から媒体流路１９の外部に排出さ
れる。

【００３６】上記本実施形態の電子制御ユニット１２の
冷却構造１３では、空気が、第１のケース１５の外周面
に接することで温度境界層が形成されてその温度境界層
が乱れ促進体２１により破壊されることを繰り返し、第
１のケース１５の外周面との間に常に新規な温度境界層
が形成されながら媒体流路１９内を流通する。この結
果、冷却構造１３では、媒体流路１９の排出口４５側で
第１のケース１５から空気への熱伝導量が低減すること
を防止でき、第１のケース１５を全体として確実に冷却
することができる。

【００３７】したがって、冷却構造１３では、発生した
熱を第１のケース１５に伝導している電子制御ユニット
１２を確実に冷却することができ、制御回路を構成する
素子などの電子部品が誤作動を起こす不具合を確実に防
止することができる。

【００３８】また、冷却構造１３では、電子制御ユニッ
ト１２を確実に冷却することができるので、電子制御ユ
ニット１２の許容熱負荷量を増加することができる。こ
のため、冷却構造１３では、電子制御ユニット１２を大
型化することなくその電子制御ユニット１２に配設され
る電子部品数を増加することができ、電子部品の統合化
を行うことができる。

【００３９】さらに、冷却構造１３では、空気の媒体流
路１９内での流通に応じて温度境界層が粘性により凸条
部２５に沿って流通し、その温度境界層が、凸条部２５
を乗り越えたときに凸条部２５の先端から剥離すること
と、凸条部２５の先端から空気の流通方向に向けて生じ
た渦とにより確実に破壊される。

【００４０】この結果、冷却構造１３では、電子制御ユ
ニット１２を、より確実に冷却することができ、制御回
路を構成する素子などの電子部品が誤作動を起こす不具
合を、より確実に防止することができる。

【００４１】また、冷却構造１３では、温度境界層を確
実に破壊して電子制御ユニット１２を、より確実に冷却
することができるため、電子制御ユニット１２を大型化
することなくその電子制御ユニット１２に配設される電
子部品数を、より増加することができる。

【００４２】なお、本実施形態の冷却構造１３では、冷
却媒体として空気を用いていたが、例えば、水などを用
いてもよい。

【００４３】また、乱れ促進体２１は、複数の凸条部か
らなっていたが、複数の凹条部により形成してもよい。
さらに、冷却構造１３では、乱れ促進体２１を第１のケ
ース１５の外周面の一側面３３および他側面３５に設け
ていたが、外周面の全域にわたって設けてもよい。ま
た、乱れ促進体２１は、第１のケース１５にのみ設けて
いたが、第２のケース１７にも設けてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
では、冷却媒体が、第１のケースの外周面に接すること
で温度境界層が形成されてその温度境界層が乱れ促進体
により破壊されることを繰り返し、第１のケースの外周
面との間に常に新規な温度境界層が形成されながら媒体
流路内を流通する。この結果、第１のケースから空気へ
の熱伝導量が低減することを防止でき、第１のケースを
全体として確実に冷却することができる。

【００４５】したがって、発生した熱を第１のケースに
伝導している電子制御ユニットを確実に冷却することが
でき、制御回路を構成する素子などの電子部品が誤作動
を起こす不具合を確実に防止することができる。

【００４６】請求項２記載の発明は、冷却媒体の媒体流
路内での流通に応じて温度境界層が粘性により凸条部に
沿って流通し、その温度境界層が、凸条部を乗り越えた
ときに凸条部の先端から剥離することと、凸条部の先端
から冷却媒体の流通方向に向けて生じた渦とにより確実
に破壊される。

【００４７】この結果、電子制御ユニットを、より確実
に冷却することができ、制御回路を構成する素子などの
電子部品が誤作動を起こす不具合を、より確実に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかる電子制御ユニットの冷
却構造の一実施形態を示す一部切欠斜視図である。

【図２】図２は、図１に示す乱れ促進体を示す平面図で
ある。

【図３】図３は、従来の電子制御ユニットの冷却構造を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

１２ 電子制御ユニット １３ 冷却構造 １５ 第１のケース １７ 第２のケース １９ 媒体流路 ２１ 乱れ促進体 ２５ 凸条部 ３３ 第１のケースの一側面（外周面） ３５ 第１のケースの他側面（外周面）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子制御ユニットを収容し、その電子制
   御ユニットにより発生した熱を吸収する第１のケース
   と、この第１のケースの外周を覆う第２のケースと、前
   記第１のケースと第２のケースとの間に形成され、冷却
   媒体を流通するための媒体流路とを備えた電子制御ユニ
   ットの冷却構造であって、 前記媒体流路内に、前記冷却媒体の流れを乱して前記冷
   却媒体と前記第１のケースとの間に形成された温度境界
   層を破壊する乱れ促進体を設けたことを特徴とする電子
   制御ユニットの冷却構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子制御ユニットの冷却
   構造において、 前記乱れ促進体が、少なくとも前記第１のケースの外周
   面に設けられ、前記冷却媒体の流通方向に交差し、かつ
   前記冷却媒体の流れ方向に所定のピッチを有して形成さ
   れた複数の凸条部からなることを特徴とする電子制御ユ
   ニットの冷却構造。