JP2003273556A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で、しかも低コスト、電子制御装
置の冷却が可能な電子制御装置を提供すること。 【解決手段】 段部２９ａ〜ｄには、３箇所に溝部３５
ａ〜ｃが形成されている。このうち、第１溝部３５ａ
は、ＥＣＵ１の搭載時に最も上側に位置する段部２９ａ
に設けられており、第２溝部３５ｂは、ＥＣＵ１の搭載
時に側方に位置する段部２９ｂに設けられており、第３
溝部３５ｃは、ＥＣＵの搭載時に最も下方に位置する段
部２９ｃに設けられている。つまり、呼吸穴として機能
する溝部３５ａ〜ｃを設けるとともに、ＥＣＵ１を車両
のエンジンルームに搭載した場合に、一番上方に位置す
る呼吸穴である溝部３５ａの直ぐ下側に、発熱素子７を
配置した構成となっている。また、マイコン３７は、発
熱素子７とは離れているが、上方の溝部３５ａと側方の
溝部３５ｂとをつなぐ直線経路上に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のエン
ジンルームなどに配置される電子制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両の制御に用いられ
る電子制御装置（例えばエンジンＥＣＵ）には、演算処
理を行うマイコン、外部負荷やセンサ等に接続される入
出力回路、こららの回路に電源を供給する電源回路など
が、基板上に配置されおり、それらは、例えばケース及
びカバーからなる筐体に収容されている。

【０００３】このうち、電子制御装置内の電子部品、特
に駆動素子などの発熱素子は、温度が上昇し易く、温度
が過度に上昇するとその動作に支障があるので、各種の
放熱のための対策が行われていた。例えば電子部品から
基板を介して筐体に熱を逃がしたり、放熱フィンを介し
て筐体に熱を逃がすような対策が提案されていた。

【０００４】一方、前記電子制御装置は、従来、車室内
の比較的熱的環境の良い所に搭載されていたが、最近
は、車両ハーネスの短縮などの目的で、エンジンルーム
内において、例えばエンジン本体やトランスミッション
本体に直接に、或いはボディ壁面などに搭載されるよう
になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年では、
上述した電子制御装置が配置される環境の悪化に加え、
電子制御装置の一層の高機能・高能力が求められるよう
になっており、電子部品の発する熱は増加の一途をたど
っている。

【０００６】そのため、電子制御装置の温度を下げたい
という要望が高まってきており、その対策として、例え
ば特開平１１−３５４９５６号公報に記載されているよ
うに、特別な構造の放熱フィンを設けたり、或いは筐体
構造を複雑にしたり、冷却ファンで電子制御装置を強制
冷却する方法が考えられている。

【０００７】しかし、この様な対策は、電子制御装置や
その周辺機器の複雑化を招き、電子制御装置のコスト上
昇につながり、結果として、冷却のための車両コストが
増加するという問題があった。本発明は、前記課題を解
決するためになされたものであり、簡易な構成で、しか
も低コストで、電子制御装置の冷却が可能な電子制御装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）請
求項１の発明は、発熱素子を含む各種の電子部品を、筐
体内に収容する車両用の電子制御装置に関するものであ
り、本発明では、前記筐体に複数の呼吸穴を設けるとと
もに、前記電子制御装置を前記車両に搭載した場合に前
記各呼吸穴に高低差が生じるように、前記各呼吸穴の位
置を設定することを特徴とする。

【０００９】本発明では、呼吸穴に高低差を設けるの
で、発熱素子で暖められた空気が、高い位置の呼吸穴を
介して外部に流出することにより、高い位置及び低い位
置の呼吸穴の間で、筐体内で空気の対流が発生する。こ
れにより、発熱素子で暖まった空気を効率良く外部に排
出できるとともに、外部の空気が筐体内に流れることに
より、筐体内の温度上昇を抑制することができる。

【００１０】従って、本発明では、簡易な構成で且つ低
コストで、電子制御装置内の発熱素子等の冷却が可能で
ある。 （２）請求項２の発明では、前記各呼吸穴のうち、高い
位置の呼吸穴は、前記筐体内の空間にて、前記車両搭載
時における最も高い位置にあることを特徴とする。

【００１１】本発明では、一部の呼吸穴が最も高い位置
にあるので、筐体内にて暖まった空気が、筐体内に溜ま
ることなく確実に外部に放出できる。 （３）請求項３の発明では、前記車両搭載時における前
記各呼吸穴のうち、低い側の呼吸穴の開口面積は、高い
側の呼吸穴の開口面積よりも大であることを特徴とす
る。

【００１２】本発明により、筐体内の空気の流速が上昇
し、放熱性が高まる。尚、低い側及び／又は高い側に呼
吸穴が複数ある場合には、前記開口面積として、それぞ
れの側の呼吸穴の開口面積の合計を採用できる。 （４）請求項４の発明では、前記車両搭載時における高
い位置の呼吸穴の真ぐ下側に、前記発熱素子を配置する
ことを特徴とする。

【００１３】本発明では、発熱素子の上方に呼吸穴があ
るので、発熱素子で暖まった空気が、確実に且つスムー
ズに呼吸穴に導かれる。尚、直ぐ下側としては、真下が
好ましいが、真下の近傍でもよい。 （５）請求項５の発明では、前記発熱素子は、前記車両
搭載時における高い位置の呼吸穴と低い呼吸穴との直線
経路又はその近傍に配置されることを特徴とする。

【００１４】本発明では、高低の呼吸穴間の流路に発熱
素子があるので、筐体内の空気の流れに乗って、発熱素
子で暖まった空気が、高い側の呼吸穴へとスムーズに導
かれる。 （６）請求項６の発明は、発熱素子を含む各種の電子部
品を搭載した基板を、筐体内に収容する車両用の電子制
御装置に関するものであり、本発明では、前記筐体に呼
吸穴を設けるとともに、前記発熱素子に対して、前記電
子制御装置を車両に搭載した場合における真ぐ上側に、
前記呼吸穴を設けることを特徴とする。

【００１５】本発明では、筐体内の発熱素子の熱で暖め
られた空気が、直ぐ上の呼吸穴を介して外部に流出する
ことで、発熱素子によって暖まった空気が、外部へと効
率良く排出でき、筐体内の温度上昇が抑制される。尚、
直ぐ上側としては、真上が好ましいが、真上の近傍でも
よい。

【００１６】（７）請求項７の発明では、前記電子部品
を搭載した基板を、前記筐体に接触させて取り付けるこ
とを特徴とする。本発明では、発熱素子の熱は、呼吸穴
から流出する空気により排出されるとともに、基板及び
筐体を介して熱伝導により排出されるので、電子制御装
置の温度上昇を効率良く抑制することができる。

【００１７】（８）請求項８の発明では、前記筐体に段
部を設けるとともに、前記段部に前記電子部品を搭載し
た基板を接触させ、更に、前記段部の近傍に前記発熱素
子を配置することを特徴とする。本発明では、基板を筐
体の段部に接触させることにより、発熱素子の熱を、基
板及び筐体を介して効率よく排出することができる。

【００１８】（９）請求項９の発明では、前記筐体を、
少なくとも第１筐体及び第２筐体を組み合わせて構成す
るとともに、前記第１筐体と第２筐体との当接部分に、
前記呼吸穴を設けることを特徴とする。本発明では、第
１筐体と第２筐体を組み合わせるので、その（例えば段
部等の）当接部分を呼吸穴となるような構造（例えば隙
間や切り欠きや溝など）とすれば、特別に別途呼吸穴を
開けなくても、両筐体を組み合わせるだけで、容易に呼
吸穴を形成することができる。

【００１９】（１０）請求項１０の発明では、前記第１
筐体の開口端に段部を設け、この段部に前記第２筐体を
当接させて固定することを特徴とする。つまり、例えば
第１筐体を箱状のケースとし、第２筐体をカバーとする
ことにより、ケースの開口部をカバーで覆うことができ
るとともに、段部（段差を有する部分）にカバーを当接
することにより、第１筐体の開口側の平面の高さを揃え
ることができる。

【００２０】（１１）請求項１１の発明では、前記第１
筐体の開口端の段部に、前記呼吸穴として機能する溝部
を設けることを特徴とする。本発明では、段部に（段部
を横切るような）溝部を設け、筐体の内と外とを連通さ
せることにより、容易に呼吸穴を形成することができ
る。

【００２１】（１２）請求項１２の発明では、前記電子
制御装置は、前記車両のエンジンルーム内に配置される
ものであることを特徴とする。本発明は、電子制御装置
が配置される個所を例示したものである。電子制御装置
がエンジンルーム内に配置される場合には、電子制御装
置の温度を下げることが容易ではないが、上述した呼吸
穴等の各発明の構成を採用することにより、電子制御装
置（従って内部の電子部品）の温度が過度に上昇するこ
とを防止できる。

【００２２】（１３）請求項１３の発明では、前記電子
制御装置は、前記車両のエンジンルーム内にて、エンジ
ン側壁、トランスミッション側壁、及び車両ボディ側壁
のいずれかに搭載されるものであることを特徴とする。
本発明は、エンジンルーム内にて電子制御装置が取り付
けられる壁面を例示したものである。

【００２３】（１４）請求項１４の発明では、前記電子
制御装置は、垂直に又は水平より傾斜して、前記車両に
搭載されるものであることを特徴とする。本発明は、電
子制御装置が取り付けられる向きを例示したものであ
る。通常、車両用の電子制御装置は、縦横方向に対して
厚みが少ない略直方体形状の筐体を備えているが、これ
を垂直方向（又は水平方向より傾けて）に配置した場合
には、例えば上下方向に位置がずれた複数の呼吸穴（又
は上方向に位置する例えば１つの呼吸穴により）によ
り、筐体内部の空気を速やかに流すことができる。これ
により、発熱素子の冷却を促進し、筐体内部の温度を低
下させることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の電子制御装置の実
施の形態の例（実施例）を説明する。 （実施例１） ａ）まず、実施例１の電子制御装置を、図１〜図５に基
づいて説明する。

【００２５】尚、図１は電子制御装置の搭載時の状態を
示し、図２は図１のＡ方向から見た状態を示し、図３は
図１のＢ方向から見た状態を示し、図４は筐体内部を示
し、図５はそのＣ−Ｃ断面を示している。図１に示す様
に、本実施例における電子制御装置（ＥＣＵ）１は、エ
ンジン制御を行うＥＣＵであって、エンジンルーム内の
エンジン側壁３（又はボディ側壁等）に取り付けられて
いる。

【００２６】つまり、ＥＣＵ１は、縦横方向がほぼ同じ
寸法で且つその厚み方向が薄い略正直方体状であり、図
１では、垂直方向に立てた状態で、エンジン側壁３にネ
ジ５により取り付けられている。前記ＥＣＵ１は、発熱
素子（例えば駆動素子）７などを搭載したセラミック基
板９（図４参照）を収容した筐体１１を備えており、図
２及び図３に示す様に、この筐体１１は、表側（外方向
の側）のケース１３と裏側（エンジン側壁３側）のカバ
ー１５とから構成されている。

【００２７】前記ケース１３は、一方が開放された底の
浅い箱状のアルミダイキャスト製の部材であり、ケース
本体１７とその周囲に形成された板状の鍔部１９とから
構成されている。ケース本体１７には、コネクタ２１が
配置されるコネクタ用開口部２３が設けられ、鍔部１９
にはネジ５が貫挿されるネジ穴２５が形成されている。
一方、カバー１５は、鉄製であり、略正方形の板状の部
材である。

【００２８】図４に示す様に、前記ケース本体１７の開
口部２７の開口端の外周には、鍔部１９の取付平面１９
ａより（カバー１５の厚み分：図５参照）引き下がった
段部２９ａ〜ｄが、四角形の枠状に設けられており、こ
の段部２９ａ〜ｄに前記カバー１５が当接して、ネジ３
１により固定されている。

【００２９】尚、段部２９ａ〜ｄとカバー１５との接触
部分全体には、図示しない接着剤が塗布されていて、ネ
ジ３１とともに、両者を固定するとともに、両者の接触
面間の防水性を確保している。また、前記段部２９ａ〜
ｄのうち、その３方向に位置する段部２９ａ〜ｃには、
段部２９ａ〜ｃを横切る様に、３箇所に溝部３５ａ〜ｃ
が形成されている。このうち、第１溝部３５ａは、ＥＣ
Ｕ１の車両搭載時に最も上側に位置する段部２９ａに設
けられており、第２溝部３５ｂは、ＥＣＵ１の車両搭載
時に側方に位置する段部２９ｂに設けられており、第３
溝部３５ｃは、ＥＣＵ１の車両搭載時に最も下方に位置
する段部２９ｃに設けられている。

【００３０】更に、前記図３に示す様に、カバー１５の
縦横の外周寸法は、鍔部１９の縦横の内周寸法（即ち段
部２９の縦横の外周寸法）より僅かに小さく設定されて
いるので、カバー１５の外周と鍔部１９の内周との間に
は、僅かな（例えば１〜１．５ｍｍ）隙間３３が、四角
形の枠状に形成されている。

【００３１】そして、図５に示す様に、前記段部２９ａ
〜ｄに当接するようにカバー１５を取り付けることによ
り、各溝部３５ａ〜ｃは、筐体内部から前記隙間３３を
介して外部に到る呼吸穴となる。更に、ケース本体１７
の底部１７ａの内側表面には、セラミック基板９が接着
剤により貼り付けられている。

【００３２】このセラミック基板９には、バッテリ電圧
の１２Ｖを５Ｖに調整する電圧調整用のトランジスタ
や、エンジンに搭載される各種アクチュエータ（例えば
インジェクタ、点火用イグナイタ）を駆動するためのト
ランジスタなどの発熱素子７が実装されるとともに、エ
ンジン制御を司るマイコン３７（図４参照）なども実装
されている。

【００３３】尚、このセラミック基板９には、図示しな
いが、当然ながら、抵抗、コンデンサ等の電子部品が実
装されているとともに、各電子部品を電気的に接続する
回路パターンが印刷されている。特に、本実施例では、
呼吸穴として機能する溝部３５ａ〜ｃを設けるととも
に、ＥＣＵ１を車両のエンジンルームに搭載した場合
に、一番上方に位置する呼吸穴である溝部３５ａの直ぐ
下側に、発熱素子７を配置した構成となっている。

【００３４】また、（幾分自己発熱する）マイコン３７
は、発熱素子７とは離れているが、上方の溝部３５ａと
側方の溝部３５ｂとをつなぐ直線経路上に配置されてい
る。 ｂ）上述した本実施例のＥＣＵ１では、発熱素子７の熱
はセラミック基板９を介して、ケース１３に伝達される
が、その近傍の空気へも伝達される。

【００３５】その際に、発熱素子７の熱にて暖まった空
気は、ケース１３内で上昇して、上方の溝部（呼吸穴）
３５ａを介して外部へ放出され、その際にケース１３内
では、側方の呼吸穴３５ｂ及び下方の呼吸穴３５ｃから
空気が流入し、側方の呼吸穴３５ｂ及び下方の呼吸穴３
５ｃから上方の呼吸穴３５ａへの空気の流れが発生す
る。従って、発熱素子７の熱は、このケース１３内での
対流により、ＥＣＵ１外部へと効率良く放出される。

【００３６】また、本実施例では、上方の呼吸穴３５ａ
より低い位置に２箇所に呼吸穴３５ｂ、ｃ（それぞれ同
じ開口面積）を設けたので、発熱素子７近傍の暖まった
空気が流出する部分がＥＣＵ１に空気が流入する部分よ
り狭いために、上方の呼吸穴３５ａの近くの空気流の勢
いが高まる。従って、呼吸穴３５ａの下側の発熱素子７
で発熱した熱が効率よくＥＣＵ１の外部へと流出し、発
熱素子７に対する放熱性が高まる。

【００３７】更に、マイコン３７の熱も、側方の呼吸穴
３５ｂから上方の呼吸穴３５ａへと流れる対流により抑
制されるようになる。また、マイコン３７を発熱素子７
より下側に配置したことで、発熱素子７から空気を介し
てマイコン３７への熱伝達は十分に低減される。

【００３８】つまり、本実施例では、簡易な構成で、し
かも低コスト、ＥＣＵ１（従って発熱素子７）の冷却が
可能である。 （実施例２）次に、実施例２の電子制御装置について説
明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略す
る。

【００３９】ａ）実施例２の電子制御装置を、図６〜図
８に基づいて説明する。尚、図６は電子制御装置の外観
を示し、図７は電子制御装置の内部を示し、図８はその
Ｄ−Ｄ断面を示している。図６〜図８に示す様に、本実
施例の電子制御装置（ＥＣＵ）４１は、前記実施例１と
同様な形状のケース４３及びカバー４５からなる筐体４
７を備え、その筐体４７内に樹脂基板（プリント基板）
４９を収容したものである。

【００４０】前記プリント基板４９には、そのケース４
３の底部４３ａ側（表面：図８の下方）に、発熱素子５
１やマイコン５３が実装されている。一方、プリント基
板４５の裏側には、抵抗、コンデンサなどの電子部品５
５が実際されている。尚、筐体４７にはコネクタ５７が
配置されており、コネクタ５７のピン５７ａは、直接に
プリント基板４９に対して、スルーホール５９を介して
はんだ付けされている。

【００４１】図８に示す様に、前記ケース４３の開口部
６１の端部の外周には、第１段部６３及び第２段部６５
からなる二段の段部６７が、四角形の枠状に設けられて
いる。このうち、第１段部６３には、プリント基板４９
が載置され、ネジ６９により固定されている。また、第
２段部６５には、カバー４５が載置され、ネジ及び接着
剤（図示せず）により固定されている。

【００４２】また、前記両段部６７には、前記実施例１
と同様に、ＥＣＵ１の取り付け時における上方、側方、
及び下方の３箇所に、呼吸穴となる溝部７１ａ〜ｃが形
成されている。 ｂ）本実施例においても、前記溝部７１ａ〜ｃの構成に
より、筐体４７内部を好適に冷却することができる。

【００４３】また、本実施例では、プリント基板４９
は、ケース４３の底部４３ａに貼り付けられていないの
で、プリント基板４９の裏側からケース４３に直接に熱
を伝導しないが、発熱素子５１をケース４３の壁面に近
いところに配置するとともに、プリント基板４９の端部
をケース４３の第１段部６３に接触させているので、発
熱素子５１からプリント基板４９を介してケース４３側
に熱を逃がすことができる。

【００４４】尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。例え
ば、前記各実施例では、筐体をケース及びカバーにより
構成したが、それ以外の第３の部材などを組み合わせて
もよく、或いは、ケース及びカバーは、同様な大きさで
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の電子制御装置の車両搭載時の状態
を示す説明図である。

【図２】 図１のＡ方向から電子制御装置を見た状態を
示す説明図である。

【図３】 図１のＢ方向から電子制御装置を見た状態を
示す説明図である。

【図４】 図３におけるＣ−Ｃ断面である。

【図５】 実施例１の電子制御装置の内部を示す説明図
である。

【図６】 実施例２の電子制御装置の平面図である。

【図７】 実施例２の電子制御装置の内部を示す説明図
である。

【図８】 図７におけるＤ−Ｄ断面である。

【符号の説明】

１、４１・・電子制御装置（ＥＣＵ） ７、５１・・発熱素子 ９・・セラミック基板 １１、４７・・筐体 １３、４３・・ケース １５、４５・・カバー ２１、５７・・コネクタ ２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、７１ａ、７１ｂ、７
１ｃ・・溝部（呼吸穴） ３７・・マイコン ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、６３、６５、６７・・段部 ４９・・プリント基板

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱素子を含む各種の電子部品を、筐体
   内に収容する車両用の電子制御装置において、 前記筐体に複数の呼吸穴を設けるとともに、前記電子制
   御装置を前記車両に搭載した場合に前記各呼吸穴に高低
   差が生じるように、前記各呼吸穴の位置を設定すること
   を特徴とする電子制御装置。
2. 【請求項２】 前記各呼吸穴のうち、高い位置の呼吸穴
   は、前記筐体内の空間にて、前記車両搭載時における最
   も高い位置にあることを特徴とする前記請求項１に記載
   の電子制御装置。
3. 【請求項３】 前記車両搭載時における前記各呼吸穴の
   うち、低い側の呼吸穴の開口面積は、高い側の呼吸穴の
   開口面積よりも大であることを特徴とする前記請求項１
   又は２に記載の電子制御装置。
4. 【請求項４】 前記車両搭載時における高い位置の呼吸
   穴の真ぐ下側に、前記発熱素子を配置することを特徴と
   する前記請求項１〜３のいずれかに記載の電子制御装
   置。
5. 【請求項５】 前記発熱素子は、前記車両搭載時におけ
   る高い位置の呼吸穴と低い呼吸穴との直線経路又はその
   近傍に配置されることを特徴とする前記請求項１〜４の
   いずれかに記載の電子制御装置。
6. 【請求項６】 発熱素子を含む各種の電子部品を、筐体
   内に収容する車両用の電子制御装置において、 前記筐体に呼吸穴を設けるとともに、前記発熱素子に対
   して、前記電子制御装置を車両に搭載した場合における
   真ぐ上側に、前記呼吸穴を設けることを特徴とする電子
   制御装置。
7. 【請求項７】 前記電子部品を搭載する基板を、前記筐
   体に接触させて取り付けることを特徴とする前記請求項
   １〜６のいずれかに記載の電子制御装置。
8. 【請求項８】 前記筐体に段部を設けるとともに、前記
   段部に前記電子部品を搭載する基板を接触させ、更に、
   前記段部の近傍に前記発熱素子を配置することを特徴と
   する前記請求項１〜７のいずれかに記載の電子制御装
   置。
9. 【請求項９】 前記筐体を、少なくとも第１筐体及び第
   ２筐体を組み合わせて構成するとともに、前記第１筐体
   と第２筐体との当接部分に、前記呼吸穴を設けることを
   特徴とする前記請求項１〜８のいずれかに記載の電子制
   御装置。
10. 【請求項１０】 前記第１筐体の開口端に段部を設け、
    この段部に前記第２筐体を当接させて固定することを特
    徴とする前記請求項９に記載の電子制御装置。
11. 【請求項１１】 前記第１筐体の開口端の段部に、前記
    呼吸穴として機能する溝部を設けることを特徴とする前
    記請求項１１に記載の電子制御装置。
12. 【請求項１２】 前記電子制御装置は、前記車両のエン
    ジンルーム内に配置されるものであることを特徴とする
    前記請求項１〜１１のいずれかに記載の電子制御装置。
13. 【請求項１３】 前記電子制御装置は、前記車両のエン
    ジンルーム内にて、エンジン側壁、トランスミッション
    側壁、及び車両ボディ側壁のいずれかに搭載されるもの
    であることを特徴とする前記請求項１２に記載の電子制
    御装置。
14. 【請求項１４】 前記電子制御装置は、垂直に又は水平
    より傾斜して、前記車両に搭載されるものであることを
    特徴とする前記請求項１〜１３のいずれかに記載の電子
    制御装置。