JP2010049815A - 車載電装品制御ユニット及び制御部品 - Google Patents

Abstract

【課題】制御機能の追加や変更等に現場で対応可能で、汎用性の高い車載電装品制御ユニットを提供すること。
【解決手段】車載電装品制御ユニット１は、制御基板５と、当該制御基板５の回路に電気的に接続されて複数の電装品の機能を制御する電気制御部６と、を備える。電気制御部６には、制御する複数の電装品の機能毎に分けられ且つそれぞれ個別にモジュール化された、複数の電装品の機能それぞれを制御するための複数のモジュール化制御部品のうち、車両の仕様に応じた数の電装品の機能を制御するのに必要なモジュール化制御部品７，８が選択されて設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載の電装品の機能を制御するために車両に搭載される車載電装品制御ユニット及び制御部品に関する。

車両では、例えば、運転席の前方のダッシュボード部、ドアパネルの内部、ルーフパネル内部などの複数箇所に、それぞれの箇所に装備される電装品の機能を制御するための車載電装品制御ユニット（ＥＣＵ）が組み込まれる。ダッシュボード部における電装品の機能としては、例えば灯火系制御機能、通信ゲートウェー機能があり、またルーフパネル内部における電装品の機能としては、例えば入出力代行機能がある。

ドアパネルに組み込まれる電装品の機能としては、例えば、クローザー機能、ドア機能、ミラー機能、入出力代行機能などを挙げることができる。

ここに、クローザー機能は半ドア状態から自動的に全閉状態にする機能である。また、ドア機能は、ドアの開閉に伴う照明のオン・オフ制御処理や、ドアに装備された各種スイッチの操作状況をメイン制御装置に送信する処理を実施する機能である。ミラー機能は、ドアミラーの位置調整や格納動作を制御する機能である。

ドアパネルに組み込まれる機能の内、クローザー機能は、グレードの高い車種にのみ装備されたり、オプション装備になることがある。

そこで、ドアパネルに組み込まれる機能を制御する車載電装品制御ユニットとしては、クローザー機能を制御する制御部品が実装されたものと、クローザー機能を制御する制御部品が未実装のものなど、車両のグレードの相異やオプション装備の有無に応じて、実装する制御部品を変更した複数通りのものを製造することが要求される。

これまで、このような電装品の機能を制御する制御部品は、制御する機能毎に必要なリレーや半導体素子等の機能部品を組み合わせることにより構成していている。

そして、車載電装品制御ユニットは、工場の製造ライン上で、必要となる機能に対応して組み合わせた各機能部品を制御基板上に実装するもので、一つの制御基板上に各種の機能部品を平面状に配列したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３５９３４９号公報

ところが、従来の車載電装品制御ユニットは、製造時に、制御する機能毎に必要なリレーや半導体素子等の各種の機能部品を組み合わせて制御基板上に実装するもので、一つの制御機能を得るために、多数の機能部品を実装する必要があったり、あるいは、実装する機能部品毎に制御基板への接続構造が異なっていたりして、機能部品の実装工程が煩雑なため、現場では、制御機能の追加や変更等に対応することができないという問題があった。

また、制御基板上での各機能部品の配置が平面状のため、実装する機能部品が多くなるほど、制御基板が大型化してしまうという問題もあった。

また、従来の機能部品は、通常、コネクタ接続、あるいは半田付け接続の何れか一方に対応したもので、制御基板には、予め各機能部品の接続形態に対応した接続部を装備しておかないと、機能部品の実装ができないという不便があった。

本発明の目的は上記課題を解消することに係り、制御機能の追加や変更等に現場で対応可能で、汎用性の高い車載電装品制御ユニットを提供すること、更には、制御基板への接続形態が限定されず、現場において車載電装品制御ユニットの制御基板への制御機能の追加や変更を容易にできる制御部品を提供することにある。

本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１） 制御基板と、当該制御基板の回路に電気的に接続されて複数の電装品の機能を制御する電気制御部と、を備える車載電装品制御ユニットであって、
前記電気制御部には、制御する前記複数の電装品の機能毎に分けられ且つそれぞれ個別にモジュール化された、前記複数の電装品の機能それぞれを制御するための複数の制御部品のうち、車両の仕様に応じた数の電装品の機能を制御するのに必要な制御部品が選択されて設けられることを特徴とする車載電装品制御ユニット。

（２） 前記複数の制御部品各々は、入出力端子の装備形態が標準化されており、且つ
前記制御基板の前記回路には、前記複数の制御部品のうちから車両の仕様に応じて選択された制御部品との接続を果たすモジュール接続部が複数形成されていることを特徴とする前記（１）に記載の車載電装品制御ユニット。

（３） 前記制御基板のモジュール接続部と前記制御部品との間の電気的接続部が、接続コードを介して着脱可能に構成されていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の車載電装品制御ユニット。

（４） 前記複数の制御部品が、上下に多段に重なる形態で、前記制御基板上に実装されていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の車載電装品制御ユニット。

（５） 接続端子を有し、電装品の機能を制御するために車載電装品制御ユニットの回路に前記接続端子を電気的に導通させた状態で用いられるモジュール化された制御部品であって、
前記接続端子のうち利用しない接続端子が切除されてから用いられることを特徴とする制御部品。

上記（１）の構成によれば、制御基板上に実装する制御部品は、車載の電装品を制御する機能単位でモジュール化した制御部品とされているため、一つの制御機能を得るには一つの制御部品を実装するだけで良く、一つの制御機能を得るのに必要となる実装作業が軽減される。

従って、制御機能の追加や変更等に現場で対応することが可能になり、汎用性の高い車載電装品制御ユニットを提供することができる。

上記（２）の構成によれば、モジュール化の際に取り付け形態を標準化しておくことにより、制御部品毎に異なった取り付け形態が発生することによって取り付け作業が繁雑化することを回避して、取り付け作業を容易に、且つ明確にすることもできる。

上記（３）の構成によれば、制御基板上にモジュール化された制御部品を実装する場合と比較して、制御基板上にモジュール化された制御部品を配置するスペースを確保する必要がなくなり、制御基板の小型化を図ることができる。そして、例えば、制御基板を収容したケースと、前記制御基板にコード接続されたモジュール化された制御部品とを、車体の異なる取り付け面に固定するなど、車両側の設置スペースに合わせた柔軟な取り付け形態を得ることができ、設置スペースが限られている車体への車載電装品制御ユニットの設置を容易にすることができる。

上記（４）の構成によれば、制御基板上に複数個のモジュール化された制御部品を配置する場合に、制御基板上での占有スペースを縮小し、高密度実装により、制御基板の小型化を図ることができる。

上記（５）の構成によれば、制御基板に実装するモジュール化された制御部品は、例えば、車両上での設置スペース上の制限などを配慮して、半田付け接続又はコネクタ接続の何れかを選択する場合、利用しない不要な接続端子を切除することができて、制御基板への接続形態が限定されないため、現場において車載電装品制御ユニットの制御基板への機能部品の追加や変更を容易にすることができる。

本発明による車載電装品制御ユニットでは、制御基板上に実装する制御部品が、制御する機能単位でモジュール化されているため、一つの制御機能を得るのに必要となる実装作業が軽減される。更に、制御部品のモジュール化の際に、各制御部品の制御基板への取り付け形態を標準化しておくことで、取り付け作業を容易に、且つ明確にすることもできる。

従って、制御機能の追加や変更等に現場で対応することが可能になり、汎用性の高い車載電装品制御ユニットを提供することができる。

また、本発明によるモジュール化された制御部品では、例えば、車両上での設置スペース上の制限などを配慮して、半田付け接続又はコネクタ接続の何れかを選択する場合、利用しない不要な接続端子を切除することができて、制御基板への接続形態が限定されないため、現場において車載電装品制御ユニットの制御基板への制御部品の追加や変更を容易にすることができる。

以下、本発明に係る車載電装品制御ユニット及び制御部品の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明に係る車載電装品制御ユニットの第１実施形態の内部の平面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１に示した車載電装品制御ユニットの分解斜視図である。なお、図１において車載電装品制御ユニットの天板は図示を省略してある。

この第１実施形態の車載電装品制御ユニット（ＥＣＵ）１は、ドアパネルに組み込まれて、ドアに装備される電装品の機能を制御するもので、ドアパネルに固定される略箱形のケース３と、このケース３に収容される制御基板（プリント回路基板）５と、制御基板５に搭載されてＥＣＵ全体を制御する制御部４と、制御基板５上の回路に接続されてドアパネルに組み込まれる電装品の機能を制御する電気制御部６と、制御部品としてのモジュール化制御部品７，８と、ドアパネル上の電装品をモジュール化制御部品７，８に接続するためのコネクタ部１１とを備えている。

制御基板５には、上記のモジュール化制御部品７，８やコネクタ部１１の他に、他の部位に配置される他の車載電装品制御ユニットに接続したり、給電用のワイヤハーネスを接続するためのコネクタ１３，１４が装備される。更に、制御基板５には、制御基板５上の回路に流れる電流を制御するためのリレー１６や、ヒューズを接続するヒューズブロック（不図示）が搭載される。

モジュール化制御部品７，８は、入出力端子の装備形態を標準化して、一体のモジュール品に仕上げたもので、例えば、クローザー機能、ドア機能、ミラー機能などのように、制御する機能単位に用意される。

本実施形態の場合、一方のモジュール化制御部品７はクローザー機能を制御するためのモジュール品であり、他方のモジュール化制御部品８はドア機能を制御するためのモジュール品である。

制御基板５には、モジュール化制御部品７，８との接続を果たすモジュール接続部５ａ，５ｂが複数装備される。

本実施形態の場合、モジュール化制御部品７，８は制御基板５上に同一高さに平面状に並べて搭載されるため、図４に示すように、制御基板５には、モジュール接続部５ａ，５ｂが並んで形成されている。なお、図４には図１と異なる形状のモジュール化制御部品７，８が示されているが、図１及び図４に示すモジュール化制御部品７，８の取り付け構成は同じである。

本実施形態に示したコネクタ部１１には、図５に示すように、モジュール化制御部品７，８を制御基板５上のモジュール接続部５ａ，５ｂに接続する連絡端子１１ａ，１１ｂが装備されている。

即ち、本実施形態の場合、各モジュール化制御部品７，８は、コネクタ部１１を介して制御基板５上の回路に電気的に接続されるようになっている。

また、コネクタ部１１は、図６に示すように、モジュール化制御部品７，８が嵌合接続される側とは逆側には、クローザー機能やドア機能を発揮する各電装品をコネクタ接続するためのコネクタハウジング部１１ｃ，１１ｄが装備されている。

本実施形態のモジュール化制御部品７，８は、図７及び図８に示したように、矩形の厚板状の形状に成形された本体２１の一側面に、制御基板５の回路にコネクタ接続するための３本の端子Ｔａと、対応する機能の電装品をコネクタ接続するための１３本の端子Ｔｂとが一列に並んで突出装備されている。更に、本体２１の他側面には、制御基板５の回路に半田付け接続するための３本の端子Ｔｃが突出装備されている。

３本の端子Ｔａ，Ｔｃは、同一種の端子で、基板の電源回路に接続される電源端子と、グランド端子と、通信端子から構成されている。モジュール化制御部品７，８をコネクタ接続により制御基板５に接続する場合には、図７に示したように、端子Ｔｃは切除して、端子Ｔａが使用される。

一方、モジュール化制御部品７，８を半田付け接続により制御基板５に接続する場合には、図８に示すように、コネクタ接続用の端子Ｔａは切除して、端子Ｔｃが使用される。

即ち、本実施形態で使用するモジュール化制御部品７，８は、制御基板５側の回路に接続する接続端子として、接続方法を選択できるように、半田付け接続用の端子Ｔｃと、コネクタ接続用の端子Ｔａとを備えていて、これらの半田付け接続用及びコネクタ接続用の端子Ｔｃ，Ｔａの内、利用しない方の端子は切除してから制御基板５に実装される。

また、モジュール化制御部品７，８には、図７及び図８に示すように、ねじ止め用の取り付け穴２３が貫通形成されている。

モジュール化制御部品７，８が装着されるコネクタ部１１には、図５に示すように、取り付け穴２３を挿通したねじ２５によりモジュール化制御部品７，８を固定するモジュール固定部１２が一体形成されている。

以上に説明した車載電装品制御ユニット１では、該ユニット１が搭載される車両の仕様に応じて、必要な機能のモジュール化制御部品が制御基板５に選択実装される。

例えば、図１では、クローザー機能を制御するモジュール化制御部品７と、ドア機能を制御するモジュール化制御部品８とを制御基板５に搭載しているが、クローザー機能が装備されていないグレードの車両に使用する場合には、クローザー機能を制御するモジュール化制御部品７は搭載せずに、その装着部を空きにしておく。

以上に説明した車載電装品制御ユニット１では、制御基板５上に実装する機能部品は、車載の電装品を制御する機能単位でモジュール化したモジュール化制御部品として用意されているため、一つの制御機能を得るには一つのモジュール化制御部品を実装するだけで良く、一つの制御機能を得るのに必要となる実装作業が軽減される。

更に、各モジュール化制御部品７，８のモジュール化の際に取り付け形態を標準化しておくことにより、機能部品毎に異なった取り付け形態が発生することによって取り付け作業が繁雑化することを回避して、取り付け作業を容易に、且つ明確にすることもできる。

従って、制御機能の追加や変更等に現場で対応することが可能になり、汎用性の高い車載電装品制御ユニットを提供することができる。

更に、上記車載電装品制御ユニット１では、制御基板５に実装するモジュール化制御部品７，８は、例えば、車両上での設置スペース上の制限などを配慮して、半田付け接続又はコネクタ接続の何れかを選択することができて、制御基板５への接続形態が限定されないため、現場において車載電装品制御ユニット１の制御基板５への機能部品の追加や変更を容易にすることができる。

図９は本発明に係る車載電装品制御ユニットの第２実施形態の内部の平面図、図１０は図９のＢ−Ｂ断面図、図１１は図９のＣ矢視図、図１２は図１０に示したコネクタ部材の背面図、図１３は図９に示した車載電装品制御ユニットの分解斜視図である。なお、図９において車載電装品制御ユニットの天板は図示を省略してある。

ここに示した車載電装品制御ユニット３１は、ドアパネルに固定される略箱形のケース３３と、このケース３３に収容される制御基板（プリント回路基板）３５と、制御基板３５上の回路に接続されてドアパネルに組み込まれる電装品の機能を制御する電気制御部３６と、制御部品としてのモジュール化制御部品７，８と、ドアパネル上の電装品をモジュール化制御部品７，８に接続するためのコネクタ部４１と、他の車載電装品制御ユニットやワイヤハーネスを接続するためのコネクタ１３，１４などを備えており、基本的な構成は、第１実施形態に示した車載電装品制御ユニット１に共通している。

また、図示はしていないが、制御基板３５には、制御基板３５上の回路に流れる電流を制御するためのリレーや、ヒューズを接続するヒューズブロックが搭載される。

モジュール化制御部品７，８は第１実施形態に示したものと同様の構成のもので、一方のモジュール化制御部品７はクローザー機能を制御するためのモジュール品、他方のモジュール化制御部品８はドア機能を制御するためのモジュール品である。

本実施形態の場合、２個のモジュール化制御部品７，８は、図１０に示すように、上下に多段に重なる形態で、制御基板３５上に実装されている。

上下に重なった形態に装備されたモジュール化制御部品７，８は、図１０に示すように、その本体２１に形成した取り付け穴２３（図８参照）に挿通させたねじ２５によりコネクタ部４１に固定されている。

そして、コネクタ部４１は、図１０に示すように、ねじ４５により制御基板３５に固定されている。

上下に重なったモジュール化制御部品７，８は、図８に示すように、電装品をコネクタ接続するための１３本の端子Ｔｂと同列に本体２１の一側面に装備されたコネクタ接続用の端子Ｔａが切除されて、本体２１の他側面に装備された半田付け接続用の端子Ｔｃにより、制御基板５の回路に接続されている。

以上に説明した第２実施形態の車載電装品制御ユニット３１でも、第１実施形態と同様に、制御機能の追加や変更等に現場で対応することが可能になる。

更に、第２実施形態では、制御基板３５上に複数個のモジュール化制御部品７，８を配置する場合に、モジュール化制御部品７，８が上下に重なる形態に配置されるため、高密度実装により、制御基板３５上での占有スペースを縮小し、制御基板３５やケース３３の小型化を図ることもできる。

図１４は本発明に係る車載電装品制御ユニットの第３実施形態の平面図である。
この第３実施形態の車載電装品制御ユニット４２は、ドアパネルに固定される略箱形のケース４３に収容される制御基板（不図示）と、ケース４３内の制御基板上の回路に接続されてドアパネルに組み込まれる電装品の機能を制御する電気制御部６６と、機能部品としてのモジュール化制御部品７Ａ，８Ａと、ドアパネル上の電装品をモジュール化制御部品７Ａ，８Ａに接続するためのコネクタ部５１，５２と、他の車載電装品制御ユニットやワイヤハーネスを接続するためのコネクタ１３などを備えており、基本的な構成は、第１実施形態に示した車載電装品制御ユニット１に共通している。

モジュール化制御部品７Ａ，８Ａは、第１実施形態のモジュール化制御部品７，８と同様に、入出力端子の装備形態を標準化して、一体のモジュール品に仕上げたもので、例えば、クローザー機能、ドア機能、ミラー機能などのように、制御する機能単位に用意される。

但し、本実施形態の車載電装品制御ユニット４２の場合は、ケース４３内の制御基板３５上のモジュール接続部とモジュール化制御部品７Ａ，８Ａとの間の電気的接続が、接続コード６１，６２を介して着脱可能に形成されている。

各接続コード６１，６２は、一端側にはモジュール化制御部品７Ａ，８Ａに接続するコネクタ部６１ａ，６２ａを備え、他端側には制御基板にコネクタ接続するコネクタ部６１ｂ，６２ｂを備えている。

このように、接続コード６１，６２によりモジュール化制御部品７Ａ，８Ａを制御基板に接続する構成の車載電装品制御ユニット４２では、制御基板上にモジュール化制御部品を実装する第１実施形態や第２実施形態の車載電装品制御ユニット１，３１の場合と比較して、制御基板上にモジュール化制御部品７Ａ，８Ａを配置するスペースを確保する必要がなくなり、制御基板の小型化を図ることができる。

そして、例えば、制御基板を収容したケース３３と、ケース３３内の制御基板にコード接続されたモジュール化制御部品７Ａ，８Ａとを、車体の異なる取り付け面に固定するなど、車両側の設置スペースに合わせた柔軟な取り付け形態を得ることができ、設置スペースが限られている車体への車載電装品制御ユニット４２の設置を容易にすることができる。

なお、以上の各実施形態の車載電装品制御ユニットは、ドアパネルに装備される機能を制御するものであったが、本発明に係る車載電装品制御ユニットは、ドアパネル以外の部位（フロントパネル等）に装備される各種の車載電装品制御ユニットに応用可能である。

また、本発明に係る車載電装品制御ユニットにおいて、制御基板に接続されるモジュール化制御部品の数量は上記実施形態に示した数量に限定するものではない。

例えば、車載電装品制御ユニットを設置する部位、その部位に配置される電装品の数量等に応じて、３個以上のモジュール化制御部品が制御基板に接続される場合も考えられる。

本発明に係る車載電装品制御ユニットの第１実施形態の内部の平面図である。 図１のＡ矢視図である。 図１に示した車載電装品制御ユニットの分解斜視図である。 モジュール化制御部品の制御基板への取り付け構造の一例を示す斜視図である。 図４に示したモジュール化制御部品の取り付け構造の側面図である。 図４に示したコネクタ部材の背面図である。 図１に示した第１実施形態の車載電装品制御ユニットに使用されるモジュール化制御部品のコネクタ接続時の接続端子の説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 図１に示した第１実施形態の車載電装品制御ユニットに使用されるモジュール化制御部品の半田付け接続時の接続端子の説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 本発明に係る車載電装品制御ユニットの第２実施形態の内部の平面図である。 図９のＢ−Ｂ断面図である。 図９のＣ矢視図である。 図１０に示したコネクタ部材の背面図である。 図９に示した車載電装品制御ユニットの分解斜視図である。 本発明に係る車載電装品制御ユニットの第３実施形態の平面図である。

符号の説明

１ 車載電装品制御ユニット
３ ケース
５ 制御基板
４，６，３６，６６ 電気制御部
７ モジュール化制御部品（制御部品）
７Ａ モジュール化制御部品（制御部品）
８ モジュール化制御部品（制御部品）
８Ａ モジュール化制御部品（制御部品）
１１ コネクタ部
１３，１４ コネクタ
１６ リレー
２１ 本体
２３ 取り付け穴
３１ 車載電装品制御ユニット
３３ ケース
３５ 制御基板
４１ コネクタ部
４２ 車載電装品制御ユニット
４３ ケース
６１，６２ 接続コード
Ｔａ コネクタ接続用の端子
Ｔｂ コネクタ接続用の端子
Ｔｃ 半田付け接続用の端子

Claims (5)

1. 制御基板と、当該制御基板の回路に電気的に接続されて複数の電装品の機能を制御する電気制御部と、を備える車載電装品制御ユニットであって、
   前記電気制御部には、制御する前記複数の電装品の機能毎に分けられ且つそれぞれ個別にモジュール化された、前記複数の電装品の機能それぞれを制御するための複数の制御部品のうち、車両の仕様に応じた数の電装品の機能を制御するのに必要な制御部品が選択されて設けられることを特徴とする車載電装品制御ユニット。
2. 前記複数の制御部品各々は、入出力端子の装備形態が標準化されており、且つ
   前記制御基板の前記回路には、前記複数の制御部品のうちから車両の仕様に応じて選択された制御部品との接続を果たすモジュール接続部が複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車載電装品制御ユニット。
3. 前記制御基板のモジュール接続部と前記制御部品との間の電気的接続部が、接続コードを介して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車載電装品制御ユニット。
4. 前記複数の制御部品が、上下に多段に重なる形態で、前記制御基板上に実装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車載電装品制御ユニット。
5. 接続端子を有し、電装品の機能を制御するために車載電装品制御ユニットの回路に前記接続端子を電気的に導通させた状態で用いられるモジュール化された制御部品であって、
   前記接続端子のうち利用しない接続端子が切除されてから用いられることを特徴とする制御部品。

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