JP2002532911A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 構造群支持体を備えた電子制御装置であって、該電子制御装置の実装側上に、多数の電子制御回路を備えた電子モジュールが配置されており、１つの電子モジュールの電子制御回路が制御装置の外側に配置されたそれぞれ１つの駆動装置を制御するための少なくとも１つの制御機能を生ぜしめるようになっている形式のものにおいて、構造群支持体上の線路接続部の配置及びレイアウトを簡略化し、構造群支持体の集積率を高めるために、本発明によれば、電子モジュールに駆動装置を電気的に接続するための、接点素子を備えた多数の差込み接続部を、構造群支持体の実装側に別個に配置し、各電子モジュールに少なくとも１つの差込み接続部を配属し、該差込み接続部を、構造群支持体上でこの電子モジュールの近傍に配置し、かつ、構造群支持体上に取付けられた線路接続部を介して電子モジュールに導電式に接続することが提案されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念に記載した構成を有する電子制御装置に関する
。

【０００２】 ドイツ連邦共和国特許公開第１９６０５９６６号明細書によれば、電子制御装
置のための構造群支持体で、実装側に多数の電子モジュールが設けられているも
のが公知である。電子モジュールは、それぞれ１つの電子回路を備えており、こ
の電子回路はその他の電子モジュールとは無関係に制御装置の少なくとも別個の
機能を生ぜしめる。種々異なる電子モジュールを構造群支持体上で組み合わせた
ことによって、この制御装置は、種々異なる駆動ユニットの制御に関連して所定
の要求特性に合わせることができる。従って例えばエンジン、アンチロックシス
テム、電子制御式アクセルペダル、距離レーダー、調節駆動装置又はその他の、
自動車の駆動装置を制御するための多数の電子モジュールを、自動車の中央制御
装置内で１つの構造群支持体上に配置することができる。

【０００３】 公知の制御装置の欠点は、構造群支持体は駆動装置に接続するために、制御装
置の側壁内に配置された接続条片に又は導体シート(Leiterfolie）に接触してお
り、この接続条片又は導体シートは、制御装置の外側で差込み接続部に接続され
ている、という点にある。導体シート又は差込み接続条片は、構造群支持体の一
方側で構造群支持体の導体路にはんだ付け又はボンディングワイヤによって電気
的に接続される。すべての接続部は構造群支持体の一方側に配置されているので
、多数の接続線路を所属の電子モジュールに電気的に接続するためには、構造群
支持体上に高価な導体路ガイドを設ける必要がある。従って多くの導体路を、構
造群支持体の全体に亘って、差込み接続条片から離れて位置している電子モジュ
ールにガイドする必要がある。さらにまた、構造群支持体を差込み接続条片の幅
又は導体シートの幅に合わせる必要がある。そうしないと、差込み接続条片又は
導体シートのすべての接点素子を構造群支持体に結合することができない。差込
み接続条片又は導体シートの接点素子の数は、構造群支持体上の集積密度が高く
なるのに伴って多くなるので、相応に広い幅の構造群支持体を使用する必要があ
り、それによって制御装置の製造コストが著しく高価になり、自動車内の制御装
置の所用スペースが大きくなる。

【０００４】 発明の利点 請求項１の特徴部に記載した構成を有する本発明による制御装置は、公知の欠
点を避けて、種々異なる制御機能を有する電子モジュールを共通の構造群支持体
上に配置することができ、しかも共通の差込み接続条片に電子モジュールを接続
しまた導体路をガイドする面倒な作業を必要としない。有利には、駆動装置例え
ばエンジン、ＡＢＳ、電子制御式のアクセルペダル、距離レーダーその他の自動
車の駆動装置を電気的に接続するために、接点素子を備えた多数の別個の差込み
接続部が、構造群支持体の実装側に直接配置されており、この場合、各電子モジ
ュールに少なくとも１つの差込み接続部が配属若しくは対応配置されており、該
差込み接続部は、この電子モジュールの近くで構造群支持体上に配置されていて
、構造群支持体上に取り付けられた線路接続部を介して所属の電子モジュールに
導電接続されている。有利には、別個の差込み接続部によって、構造群支持体上
に線路接続部の配置及びレイアウトは著しく簡略化されている。別個の差込み接
続部は構造群支持体の短い線路接続部を介して、隣接して配置された電子モジュ
ールに簡単に直接接続されている。有利には構造群支持体の大きさは縮小されて
いて、制御装置の集積率は著しく高められる。別の電子モジュールを所属の差込
み接続部と共に構造群支持体上に配置するか又は省くことによって、制御装置は
非常に簡単な形式で種々異なる形状要求に合わせることができる。従って、構造
群支持体上のレイアウト若しくは導体ガイドの高価な変更は必要ない。

【０００５】 本発明の有利な実施態様及び変化実施例は、従属請求項に記載した手段によっ
て可能である。

【０００６】 有利には、前記差込み接続部が、駆動装置の接続線路に接続された対抗差込み
接続部を受容するように構成されており、該対抗差込み接続部は、構造群支持体
の実装側に対して垂直に差込み接続部内に差し込み可能である。これによって、
構造群支持体上で特に高い集積密度が得られる。何故ならば、対抗差込み接続部
を差し込むために、差込み接続部の両側に付加的なスペースを準備する必要はな
いからである。差込み接続部は、簡単に、構造群支持体の実装側に対して垂直な
方向で簡単に差し込み接続部と接触せしめられる。

【０００７】 さらにまた、差込み接続部が表面実装部品(SMD-Bauteile）として構成されて
おり、差込み接続部の接点素子は、その構造群支持体の実装側に向いた端部区分
が、構造群の線路接続部上にはんだ付けされている。これによってＳＭＤ差込み
接続部は簡単な形式で、良好に制御できるリフローはんだ付け法によって線路接
続部部に接続することができる。

【０００８】 構造群支持体上に別の線路接続部が設けられており、これらの線路接続部が、
電気素子又は電子素子を介在することなしに、第１の差込み接続部の接点素子の
少なくとも一部を互いに、又は第２の差込み接続部の接点素子の一部に電気的に
接続するようになっていれば、有利である。このような手段によって、差込み接
続条片に接続された、駆動装置の接続ケーブルに、別個の緊締条片又は差込み接
続ブリッジを制御装置の外部で備えなければならないことは避けられる。従来技
術においては、このような緊締条片及び差込み接続ブリッジは、ケーブルビーム
の心線を制御装置の外側で分割、分離又は互いに接続するために、必要である。
ケーブルビームの機能は有利には、構造群支持体上に配置された線路接続部によ
って行うことができる。この場合、特に差し込み接続部の接点素子を直接互いに
接続する差込み接続ブリッジも有利な形式で構造群支持体上に配置することがで
きる。

【０００９】 有利には、熱を発生する電気出力素子を構造群支持体の実装側に直接取り付け
て、構造群支持体の線路接続部を介して電子モジュール及び／又は差込み接続部
に電気的に接続することができる。これによって、例えばヒートシンクに接続す
ることができる、構造群支持体の下側に良好に熱を伝達することができる。

【００１０】 さらに有利には、構造群支持体上に、すべての電子モジュールのために共通の
電流供給装置及び信号処理装置が配置されており、この電流供給装置及び信号処
理装置は、構造群支持体の線路接続部を介して電子モジュール及び／又は差込み
接続部に導電接続されている。電子モジュールの別個の振動処理装置及び電流供
給装置は省かれているので、制御装置の集積率はさらに高められる。電子モジュ
ール自体は、種々異なる製造技術及びひいてはそれぞれの電子モジュールのため
に最適なコストで製造することができる。

【００１１】 電子モジュール上で多くのスペースを必要とする大きい受動素子は、構造群支
持体の実装側に直接取り付けて、構造群支持体の線路接続部を介して電子モジュ
ールに電気的に接続することができる。これによって電子モジュールは縮小され
る。これは電子モジュールが高価な支持基板を有している場合に特に有利である
。

【００１２】 さらにまた、各電子モジュールの電子制御回路は少なくとも１つのマイクロプ
ロセッサを有していれば有利である。その他の電子モジュールの制御機能は、こ
のマイクロプロセッサの計算能力とは無関係であるので、マイクロプロセッサは
有利な形式で、制御モジュールの制御機能のために必要な計算能力に合わせるこ
とができる。しかも、それぞれの電子モジュールが故障した場合に、残りの電子
モジュールが不都合な影響を受けることは避けられる。これによってシステム全
体の確実性は有利な形式で高められる。

【００１３】 良好な熱導出のために、構造群支持体は、実装側とは反対側が、有利な形式で
ヒートシンクとして用いられる、制御装置のケーシング部分上に取り付けられる
。

【００１４】 図面 本発明の１実施例が図面に示されていて、以下に詳しく説明されている。

【００１５】 図１は、本発明による制御装置の、カバー部分を外した概略的な斜視図である
。

【００１６】 実施例の説明 図１には、本発明による制御装置の、ケーシングカバーを外した状態の概略図
が示されている。構造群支持体３は、例えば多層プリント基板、セラミック多層
基板、打ち抜き成形された挿入部分を有するプラスチック支持体又は３次元プリ
ント基板、いわゆる３Ｄ−ＭＩＤ基板(Molded Interconnect Device)又はその他
の支持体であってよい。この構造群支持体３は、その下側５が金属製のケーシン
グ底部２に取り付けられている。このケーシング底部２に、図示していないケー
シングカバーが載せられるので、構造群支持体３は、制御装置ケーシング内に保
護されて配置されている。下側５とは反対側の、構造群支持体３の実装側４には
、多数の電子モジュール１０，１１，１２，１３が配置されており、これらの電
子モジュールは、様々な技術で製造することができる。従って電子モジュール１
０は例えばプリント基板１５を有していて、このプリント基板１５は、このプリ
ント基板１５上に配置され、導体路と互いに接続された多数の構成素子６１，６
２，６３を備えている。電子モジュール１１は、例えば構成素子６１，６４を備
えたセラミック基板１６としてハイブリッド技術で製造されている。別の電子モ
ジュール１２は例えばマルチチップモジュール（ＭＣＭ）として構成されている
。電子モジュール１３の電気的及び電子的な素子は、構造群支持体上に直接取り
付けられていて、保護キャップによって覆われている。別の構成の電子モジュー
ルも可能である。すべての制御回路を同じ製造技術で製造するのではなく、各電
子モジュールをこのために安価な技術で製造すれば有利である。

【００１７】 各電子モジュールの電気素子及び電子素子は、制御装置の外側に配置された各
駆動装置を制御するための電子制御回路を形成している。図１に示した制御装置
１は例えば、自動車の種々異なる運転装置を制御するために自動車に組み込まれ
る。電子モジュール１０は例えば点火装置を制御するために設けられており、こ
れに対して電子モジュール１１はＡＢＳシステム（アンチロックシステム）を制
御するために用いられる。その他の電子モジュール１２，１３は例えば、モータ
駆動されるウインドレギュレータを制御するために、又は電子式のアクセルペダ
ルを制御するために用いられる。制御装置のその他の機能を準備しておく必要が
ある場合には、別の電子モジュールを構造群支持体上に簡単に装着するだけでよ
い。このような形式で制御装置１をそれぞれ必要とされるプロフィールにフレキ
シブルに合致させることができる。各電子モジュールは少なくとも１つの固有の
マイクロプロセッサ６１を有しており、このマイクロプロセッサ６１の計算能力
は、電子モジュールの制御機能に最適に合致させられている。構造群支持体に付
加的な電子モジュールが受容されている場合でも、十分な計算能力が得られるよ
うに常に大きく設計されなければならない、多数の電子モジュールに共通に配属
されたマイクロプロセッサは省くことができる。これによって、１つの電子モジ
ュールのマイクロプロセッサが故障した場合に、残りの電子モジュールも故障す
ることは、有利な形式で避けられる。

【００１８】 さらにまた構造群支持体３の実装側４には多数の別個の差込接続部２０，２１
，２２が取り付けられている。この場合、各電子モジュールには少なくとも１つ
の差込接続部が配属されている。例えば電子モジュール１０に差込接続部２０及
び２２が配属され、電子モジュール１１に、破線２３で示された、図示していな
い差込接続部が配属され、また電子モジュール１２，１３に差込接続部１２が配
置されている。これらの差込接続部は、これらの差込接続部に配属された電子モ
ジュールの近くで、構造群支持体の実装側４に直接取り付けられていて、構造群
支持体３の線路接続部４１を介して所属の電子モジュールに導電接続されている
。この場合、各差込接続部は、この差込接続部に配属された電子モジュールの位
置を考慮して、電子モジュールに通じる種々異なる線路接続部４１を全体的に非
常に短く構成することができる。線路接続部は、プリントされた導体路基板、打
ち抜き成形された金属部分又はその他の形状で構成することができる。差込接続
部２０，２１，２２は絶縁された差込接続部ケーシングを有していて、該差込接
続部ケーシング内には複数の接点素子５０が配置されている。これらの接点素子
５０は、実装側４に対して直角に整列されているので、駆動装置の接続ケーブル
に接続されたそれぞれ１つの対抗差込接続部は、実装側４に対して垂直に所属の
差込接続部内に差し込むことができる。実装側４に向けられた、接点素子５０の
終端区分は、差込接続部ケーシングの下側で線路接続部４１に接触している。差
込み接続部２０，２１，２２がＳＭＤ−差込み接続部（表面実装部品）として構
成されていれば、例えば、接点素子５０を線路接続部４１の接続面５２にリフロ
ーはんだ付け法ではんだ付けすることができる。有利な形式で、差込接続部は、
その他の構成素子と共に、構造群支持体の実装側にはんだ付けすることができる
。しかしながら差込接続部は、下側から突き出る差込接続片で構造群支持体の貫
通接触部にはんだ付けするか、又はその他の形式で構造群支持体３に取り付ける
ことができる。電子モジュール１０，１１，１２，１３は、簡単な形式で線路接
続部に接続することができる。例えば電子モジュール１０のプリント基板１５は
下側で接触面を備えていてもよい。この接触面は、貫通接触部を介して、プリン
ト基板１５の上側の導体路及び構成素子６１，６２，６３に接続されている。こ
の場合、下側の接触面は、導電性の接着剤又ははんだ突起(Soleder Bumps; はん
だバンプ）を介して線路接続部４１に接触している。電子モジュールの電子回路
を例えばボンディングワイヤを介して線路接続部に接触させることも考えられる
。電子モジュール１２の実施例で示されているように、電子モジュールに接続片
を備えて、実装側４で線路接続部４１に直接はんだ付けしてもよい。

【００１９】 さらに図１に示されているように、構造群支持体３の実装側４には線路素子３
１が取り付けられている。運転中に強く加熱される線路素子３１はその熱を有利
な形式で、構造群支持体３の下側を介してケーシング底部２に放出する。線路素
子３１は構造群支持体の高圧電流供給用の線路接続部４４を介して差し込み接続
部又は電子モジュールに接続されている。電子モジュール上で非常に多くのスペ
ースを必要とするそれぞれの不連続的な構成素子３４例えば大きいコンデンサー
は、構造群支持体２上に直接装着することができ、線路接続部４６を介して所属
の電子モジュール１０に接続することができる。

【００２０】 さらにまた、図１に示した構造群支持体においては、共通の電流供給装置３３
が構造群支持体３上に設けられている。この電流供給装置３３は、構造群支持体
３の図示していない線路接続部例えば構造群支持体の大面積の内側の導体路を介
して電子モジュール及び／又は差込み接続部に接続されている。さらにまた、す
べての電子モジュールに共通の信号処理装置３２が設けられており、この信号処
理装置３２は、線路接続部４５を介して電子モジュール及び／又は差込み接続部
２０，２１，２２に接続されている。従って例えば、自動車に設けられたセンサ
によって検出された、エンジンの温度、回転数又は圧力比に関するデータを処理
して、電子モジュールに伝達することができる。

【００２１】 図１に示されているように、各線路接続部４２は構造群支持体上に設けられて
おり、これらの線路接続部４２は、差込み接続部の接点素子５０を別の差込み接
続部の接点素子５０に接続している。こうして、接続線路のケーブルビーム接続
は、有利には構造群支持体３上に予め形成することができる。さらに、破線２３
内に示されているように、構造群支持体の線路接続部４３によって差込ブリッジ
を形成することも可能である。これらの差込みブリッジは、差込み接続部の２つ
の接点素子５０を互いに結合する。

【００２２】 ケーシング底部２には、金属製のカバー部分が載せられており、この金属製の
カバー部分は、差込み接続部分２０，２１，２２を受容するための切欠を有して
いる。差込み接続部は、シールリング又は接着剤ビードを用いて、カバー部分の
切欠内でシールすることもできる。それによって構造群支持体３は閉じた制御装
置ケーシング内に配置されている

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明による制御装置の、カバー部分を外した概略的な斜視図である
。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E077 BB26 BB28 BB31 CC01 CC22 CC26 DD01 GG03 GG07 JJ03 JJ11 JJ20 5E087 JJ08 MM08 PP08 QQ04 RR04 RR07 RR22 RR28 RR29 5E344 AA04 AA26 AA28 BB16 CD18 EE12 EE23

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造群支持体（３）を備えた電子制御装置であって、該電子
   制御装置の実装側（４）上に、多数の電子制御回路を備えた電子モジュール（１
   ０，１１，１２，１３）が配置されており、１つの電子モジュールの電子制御回
   路が制御装置の外側に配置されたそれぞれ１つの駆動装置を制御するための少な
   くとも１つの制御機能を生ぜしめるようになっている形式のものにおいて、 電子モジュール（１０，１１，１２，１３）に駆動装置を電気的に接続するた
   めに、接点素子（５０）を備えた多数の差込み接続部（２０，２１，２２）が、
   構造群支持体（３）の実装側（４）に別個に配置されていて、各電子モジュール
   に少なくとも１つの差込み接続部が配属されており、該差込み接続部は、構造群
   支持体上でこの電子モジュールの近傍に配置されていて、かつ、構造群支持体（
   ３）上に取付けられた線路接続部（４１）を介して電子モジュールに導電接続さ
   れていることを特徴とする、電子制御装置。
2. 【請求項２】 前記差込み接続部（２０，２１，２２）が、駆動装置の接続
   線路に接続された対抗差込み接続部を受容するように構成されており、該対抗差
   込み接続部は、構造群支持体（３）の実装側（４）に対して垂直に差込み接続部
   （２０，２１，２２）内に差し込み可能である、請求項１記載の電子制御装置。
3. 【請求項３】 差込み接続部（２０，２１，２２）が表面実装部品(SMD-Bau
   teile）として構成されており、差込み接続部の接点素子（５０）は、その構造
   群支持体（３）の実装側（４）に向いた端部区分が、構造群支持体の線路接続部
   上（４１）にはんだ付けされている、請求項２記載の電子制御装置。
4. 【請求項４】 構造群支持体上に別の線路接続部（４２，４３）が設けられ
   ており、これらの線路接続部が、電気素子又は電子素子を介在することなしに、
   差込み接続部（２０）の少なくとも１つの接点素子（５０）を同じ差込み接続部
   の別の接点素子（５０）に又は別の差込み接続部（２１）の接点素子（５０）に
   電気的に接続するようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載の
   電子制御装置。
5. 【請求項５】 電気的な線路素子（３１）が、構造群支持体（３）の実装側
   に直接取り付けられ、構造群支持体の線路接続部（４４）を介して少なくとも１
   つの電子モジュール及び／又は少なくとも１つの差込み接続部（２１）に電気的
   に接続されている、請求項１記載の電子制御装置。
6. 【請求項６】 構造群支持体（３）上に、すべての電子モジュール（２０，
   ２１，２２）のために共通の電流供給装置（３３）が配置されており、該電流供
   給装置（３３）が、構造群支持体の線路接続部を介して電子モジュール（２０，
   ２１，２２）及び／又は差込み接続部（２０，２１，２２）に導電接続されてい
   る
7. 【請求項７】 構造群支持体（３）上に、すべての電子モジュール（２０，
   ２１，２２）のために共通の信号処理装置（３２）が配置されており、該信号処
   理装置（３２）が、構造群支持体の線路接続部（４５）を介して電子モジュール
   （１０，１１，１２）及び／又は差込み接続部（２０，２１，２２）に導電接続
   されている、請求項１記載の電子制御装置。
8. 【請求項８】 より大きい受動素子（３４）が構造群支持体（３）の実装側
   （４）に直接取り付けられていて、構造群支持体の線路接続部（４６）を介して
   電子モジュール（１０，１１，１２）に導電接続されている、請求項１記載の電
   子制御装置。
9. 【請求項９】 電子モジュール（１０，１１，１２）の電子制御回路が少な
   くとも１つの固有のマイクロプロセッサ（６１）を有している、請求項１記載の
   電子制御装置。
10. 【請求項１０】 構造群支持体（３）が、実装側（４）とは反対側（５）で
    制御装置のケーシング部分（２）に取り付けられている、請求項１から９までの
    いずれか１項記載の電子制御装置。