JP5246059B2 - 車載用電子制御ユニットの搭載位置決定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車載用電子制御ユニットの搭載位置決定方法に関し、特に、電子制御ユニットを自動車内の最適位置に搭載できるようにするものである。

近時、自動車の各部材の電子制御が急速に進むと共に、自動車に搭載する電装部品が増加し、これらの電装部品も電子制御が行われ、それに伴い自動車に搭載する電子制御ユニット（ＥＣＵ）の個数は増大している。
特に、高級車両では、安全運行システム、娯楽システム、パーキングアシストシステム、周辺監視カメラを含むセキュリテイシステム、操作利便性を高めるシステムが搭載され、これらシステムを自動制御するための多数の電子制御ユニットが搭載される。そのため、自動車内において電子制御ユニットを搭載するスペースを確保することが困難となっている。

前記問題に対して、例えば、本出願人は、特開２００８−２９６８７１号公報では、複数の電子制御ユニットを統合した統合電子制御装置を提案している。
しかしながら、統合電子制御装置を設けても全ての電子制御装置を統合することはできず、該統合電子制御装置自体が大型化し、設定スペースの確保が難しい問題がある。
かつ、統合電子制御装置と出力側の電子制御される部品や電装品、入力側のスイッチやセンサ等の検出信号発生部とを接続するワイヤハーネスが長くなりやすい。そのため、電線重量が増加し、自動車重量の増加を招き、燃費向上を図りにくい問題が生じる。

特開２００８−２９６８７１号公報

本発明は前記した問題に鑑みてなされたもので、車載用の電子制御ユニットを、その大きさ、接続する電線長さおよびコネクタの個数等から総合的に最適位置に搭載できるようにするものである。

前記課題を解決するため、本発明は、
車載用の全電子制御ユニット毎に自動車内の搭載位置に関するデータをそれぞれ作成し、これらのデータをコンピュータに記憶させ、前記データに基づいてコンピュータで各電子制御ユニットの最適搭載位置を決定しており、
前記各電子制御ユニットに持たせる搭載位置データは、
前記全電子制御ユニットが自動車に搭載されたマックス仕様基準で設定した搭載位置の第一順位搭載位置と、
前記第一順位搭載位置を除き、当該電子制御ユニットの大きさに基づいて搭載可能な第二順位搭載位置と、
前記第二順位搭載位置とした場合における当該電子制御ユニットに接続される電線長さ、および接続されるコネクタの個数であり、
前記全電子制御ユニットが搭載される場合は、これら電子制御ユニットの搭載位置を前記第一順位の搭載位置とし、
全電子制御ユニットが搭載されず空き搭載位置が生じると、該空き搭載位置を前記第二順位としている他の各電子制御ユニットを選択し、
前記選択した電子制御ユニットが複数であると、選択した各電気制御ユニットに接続される電線長さが短く且つコネクタの個数が少ない電子制御ユニットを選択し、当該電子制御ユニットの搭載位置として決定することを特徴とする車載用電子制御ユニットの搭載位置決定方法を提供している。

また、１つの電子制御ユニットの前記第二順位搭載位置が、複数位置で空き搭載位置となると、該電子制御ユニットに接続される電線長さが短くなると共にコネクタ個数が少なくなる空き搭載位置を、該電子制御ユニットの搭載位置として決定している。

前記各電子制御ユニットの第二順位搭載位置は、前記第一順位搭載位置よりも接続する電線長さが短くなると共に接続するコネクタ数が少なくなる搭載位置としている。
かつ、第二順位搭載位置が複数であると、第二順位搭載位置の中で最適搭載位置から順位付けている。

本発明では、車載用の電子制御ユニット毎に、それぞれ予め搭載位置データを持たせており、これら全電子制御ユニットの搭載位置データをコンピュータに入力しておき、１つの車両に搭載する電子制御ユニットが決定すると、前記した手順でコンピュータにより各電子制御ユニットの最適搭載位置を決定している。

前記マックス仕様で設定する第一順位搭載位置は、車両内における搭載可能スペースは限られているため、各電子制御ユニットの大きさと搭載可能スペースとの関係を基準として設定している。さらに、全電子制御ユニットに接続する全電線のトータル長さが短く、かつ、電線に接続する端子数、コネクタ数、さらに、電線群を集束してワイヤハーネスとした状態で配索する経路に応じたプロテクタ、コルゲートチューブ等の外装材、さらに、車体に固定するために取り付けるクリップの個数、さらにまた、設定した電子制御ユニットと干渉する部材が近接位置に無いこと等を全て勘案して設定している。
即ち、電線のトータル長さが短くなり、かつ、必要となる端子数、コネクタ数、プロテクタ等の外装材、クリップの個数がトータル的に少なくなり、さらに、干渉部材が無いように設定している。
よって、高級車両等において、マックス仕様で電子制御ユニットを搭載する場合、第一搭載位置で設定した位置に各電子制御ユニットを搭載すると最適搭載位置となる。

このように、マックス仕様で設定しているため、個別的には電子制御ユニットの搭載位置としては、より適切な搭載位置があっても別の搭載位置に設定されている場合がある。
この第一順位搭載位置と異なる搭載位置を第二順位搭載位置として、各電子制御ユニットのデータに記憶させている。
例えば、運転席に近接したインストルメントパネル内やセンターコンソールパネル内が最適位置となる電子制御ユニットが多くなるが、スペース的に最適位置となる全ての電子制御ユニットを搭載できないため、該最適搭載位置から外れた位置が搭載位置として設定される場合もある。また、電子制御ユニットと接続するワイヤハーネスの取り回しの関係等で他の電子制御ユニットを配置した方がトータル的に電線長さが短くなる場合には、電子制御ユニットの搭載位置は最適位置から外れる場合もある。

一方、予定した電子制御ユニットが設定した第一順位の搭載位置に搭載されない場合、例えば、中級車両では、搭載しない電装システム用の第一順位の電子制御ユニットの搭載位置が空きスペースとなる。
この場合、各電子制御ユニットのデータから空き搭載位置を第二順位搭載位置としている電子制御ユニットを抽出する。
該第二順位搭載位置は、当該電子制御ユニットにとって、前記空きスペースとなる搭載位置に搭載した方が電線長さが短くなり、接続するコネクタ数が減少する等、当該電子制御ユニットにとって、第一順位搭載位置よりも最適な搭載位置である。

具体的には、例えば、マックス仕様でインストルメントパネル内が設定した搭載位置とされているＥＣＵが搭載されず、インストルメントパネル内に空き搭載位置が発生すると、マックス仕様の第一順位搭載位置が車両後部のトランクルーム内となっているが、第二順位搭載位置がインストルメントパネル内の搭載位置とされている電子制御ユニットを空き搭載位置に搭載する決定をしている。

さらに、空き搭載位置が第二順位搭載位置とされている電子制御ユニットが複数ある場合には、前記のように、これら電子制御ユニットを空き搭載位置に搭載した場合における電線長さ、コネクタ数等から該空き搭載位置に搭載する電子制御ユニットを決定している。
この第二順位搭載位置とした場合において、前記接続する電線長さ、必要とするコネクタ数と共に、該電子制御ユニットに接続した電線群からなるワイヤハーネスの配索経路に応じたプロテクタ、コルゲートチューブ等の外装材、さらに、車体に固定するために取り付けるクリップの個数、さらにまた、干渉部材が近接位置に有るか無いかのデータも記憶しておくことが好ましい。

前記のように、本発明の電子制御ユニットの搭載位置決定方法では、１台の車両に搭載する可能性がある全電子制御ユニットにそれぞれ搭載位置データを持たせ、これらのデータをコンピュータに入力して記憶させておき、コンピュータにより所定の手順で最適搭載位置を決定している。よって、多数の電子制御ユニットの搭載位置の決定が簡単にできると共に、車両内のスペースを有効利用でき、かつ、電子制御ユニットに接続する電線の無駄な取り回しを防止できる。その結果、電線に接続するコネクタ数、外装材等、電線の付属部品の削減を行うことができ、コストの低下および車両重量の軽減等も図ることができる。

マックス仕様で設定した各電子制御ユニットの第一順位搭載位置を示す図面である。 電子制御ユニットの搭載位置の決定手順を示すフローチャートである。 電子制御ユニットの搭載位置を移動した状態を示す図面である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１に、自動車１に搭載する全電子制御ユニット２（以下、ＥＣＵ２Ａ、２Ｂ、…２ｎと称す）を示す。なお、図１に示していないＥＣＵが含まれる場合もある。

前記自動車１に搭載する全ＥＣＵ２（２Ａ、２Ｂ、…２ｎ）毎に、それぞれ搭載位置データを作成し、これら全データをコンピュータＣＰに入力し、自動車に実際に搭載される電子制御ユニットに応じてコンピュータで、図２に示す手順で、各ＥＣＵ２の最適搭載位置を決定している。

前記各ＥＣＵに持たせるデータ（２Ａ−Ｄ、２Ｂ−Ｄ、…２ｎ−Ｄ）は、少なくとも以下（１）〜（３）のデータからなる。
（１）前記全ＥＣＵが自動車１に搭載されたマックス仕様基準で設定した搭載位置の第一順位搭載位置；
（２）前記第一順位搭載位置を除き、当該ＥＣＵの大きさに基づいて搭載可能な第二順位搭載位置；
（３）前記第二順位搭載位置とした場合における当該ＥＣＵに接続される電線長さ、および接続されるコネクタの個数：

前記マックス仕様で設定する第一順位搭載位置のデータは、車両内における搭載可能スペースは限られているため、各ＥＣＵの大きさと搭載可能スペースとの関係を基準として設定している。かつ、前記のように、全ＥＣＵに接続する全電線のトータル長さが短く、かつ、電線に接続する端子数、コネクタ数、さらに、電線群を集束してワイヤハーネスとした状態で配索する経路に応じたプロテクタ、コルゲートチューブ等の外装材、さらに、車体に固定するために取り付けるクリップの個数、さらにまた、設定したＥＣＵと干渉する部材が近接位置に無いこと等を全て勘案して設定している。即ち、電線のトータル長さが短くなり、かつ、必要となる端子数、コネクタ数、プロテクタ等の外装材、クリップの個数がトータル的に少なくなり、さらに、干渉部材が無いように設定している。

図１に示す位置が、各ＥＣＵの第一順位搭載位置である。
具体的には、エンジンルームＲ１の左右両側をＶＳＡ（ビークルスタビリティアシスト）ＥＣＵ２Ａと、ＳｕｂＲ／Ｂ（サブリレーボックス）ＥＣＵ２Ｂとの搭載位置としている。
車室Ｒ２のインストルメントパネル３内には、左右両側にジャンクションボックス４Ａ、４Ｂを搭載している。該インストルメントパネル３内の運転席前方位置をＩＨＣＣ（ナビゲーション）・ＥＣＵ２Ｃ、ＡＦＳ（アクティブ・フロントライティング・システム）・ＥＣＵ２Ｄ、スマートキー・ＥＣＵ２Ｅ、ＥＴＣ（自動料金支払）・ＥＣＵ２Ｆの搭載位置とする。
運転席のシート内部をパワーシート・ＥＣＵ２Ｇの搭載位置とする。
センタコンソールの内部をエンジンＥＣＵ２Ｈ、エアバックＥＣＵ２Ｉの搭載位置とする。該センタコンソール内にヨーレートセンサ６を配置し、助手席下部にＥＢＤＳ（電子制御動力分配システム）・ＥＣＵ２Ｊの搭載位置とする。
インストルメントパネル３内の助手席前方の位置を、ＥＰＳ（電子制御ステアリングシステム）・ＥＣＵ２Ｋ、ＬＫＡＳ（車線維持支援）・ＥＣＵ２Ｌ、ＤＢＷドライバ・ＥＣＵ２Ｍの搭載位置とする。
左右両側のドア４Ａ、４Ｂ内にそれぞれドアＥＣＵ２Ｎ、２Ｐの搭載位置とする。

車室Ｒ２の後部のバックシート後方とトランクルームＲ３とを仕切るパネルの下部に沿った位置を右側から左側にかけて、４ＷＤ（４輪駆動）・ＥＣＵ２Ｑ、インテリジェントナビゲーション・ＥＣＵ２Ｒ、リアウインドサンシェード・ＥＣＵ２Ｓ、パワートランク・ＥＣＵ２Ｔ、フューエルポンプ・ＥＣＵ２Ｕの搭載位置とする。
トランクルームＲ３内の右側をオーディオ・ＥＣＵ２Ｖ、左側をナビ・ＥＣＵ２Ｗの搭載位置とする。

前記（２）の第一順位搭載位置を除き、当該ＥＣＵの大きさに基づいて搭載可能な第二順位搭載位置のデータは、当該ＥＣＵが搭載できるスペースを有する搭載位置で且つ第一順位搭載位置よりも当該ＥＣＵにとって、接続される電線長さが短くなると共にコネクタ個数が少なくなる他の搭載位置である。
例えば、車両後部に搭載位置が第一順位搭載位置として設定されているインテリジェントナビゲーションＥＣＵ２Ｒ、ナビＥＣＵ２Ｗ等はインストルメントパネル３内で、搭載可能なスペースがある搭載位置が第二順位搭載位置となる。

前記（３）のデータは、前記第二順位搭載位置とした場合における当該ＥＣＵに接続される電線長さ、および接続されるコネクタの個数のデータである。
１つのＥＣＵに複数の第二順位搭載位置がある場合には、各第二順位搭載位置毎に当該ＥＣＵに接続される電線長さ、および接続されるコネクタの個数のデータを入力している。さらに、前記のように、第二順位搭載位置毎に、当該ＥＣＵに接続した電線群からなるワイヤハーネスの配索経路に応じたプロテクタ、コルゲートチューブ等の外装材、さらに、車体に固定するために取り付けるクリップの個数、さらにまた、干渉部材が近接位置に有るか無いかのデータも記憶しておくことが好ましい。

以下に、各ＥＣＵの搭載位置の決定手順を図２を参照して説明する。
第１ステップ＃１では、各ＥＣＵ毎に作成した前記データ２Ａ−Ｄ、２Ｂ−Ｄ等を全てコンピュータＣＰに入力して記憶させる。
第２ステップ＃２では、自動車に実際に搭載するＥＣＵを入力する。
第３ステップ＃３では、第２ステップで入力したＥＣＵを第一順位搭載位置に当てはめる。
第４ステップ＃４では、第一順位搭載位置とした全ての搭載位置にＥＣＵが搭載されて「空きなし」と「空き有り」とを検索する。「空きなし」の場合は、該第一順位搭載位置を各ＥＣＵの搭載位置として決定する。
一方、「空き有り」で、前第一順位搭載位置に空き搭載位置がでると、第５ステップ＃５に進む。

第５ステップ＃５では、搭載する全ＥＣＵの前記（２）のデータの第二順位搭載位置データを呼び出す。第二順位搭載位置に前記空き搭載位置が含まれているＥＣＵを抽出する。
第６ステップ＃６で、抽出したＥＣＵが１つである場合には、該ＥＣＵの搭載位置を第一順位搭載位置から空き搭載位置となった第二順位搭載位置に移動させて、該ＥＣＵの搭載位置を決定する。

前記第６ステップ＃６で、抽出したＥＣＵが複数である場合には、第７ステップ＃７で、これら複数のＥＣＵの前記（３）のデータを呼び出し、ＥＣＵを空き搭載位置となった第二順位搭載位置に搭載した場合の電線長さ及びコネクタ数を比較する。該比較で、電線長さ最短で且つコネクタ数が最小となるＥＣＵを決定し、該ＥＣＵの搭載位置を第一順位搭載位置から空き搭載位置となった第二順位搭載位置に移動させて、該ＥＣＵの搭載位置を決定する。
前記ＥＣＵの電線長さ最短で且つコネクタ数が最小となるＥＣＵが無い場合は、コネクタ数を基準として選択し、コネクタの数が最小となるＥＣＵを空き搭載位置に移動させるＥＣＵとして決定する。

複数の空き搭載位置がある場合、各空き搭載位置毎に前記手順を繰り返して、夫々空き搭載位置に移動させるＥＣＵを決定していく。かつ、ＥＣＵを第一順位搭載位置から第二順位搭載位置に移動することにより、該ＥＣＵの第一順位搭載位置が空き搭載位置になると、該空き搭載位置が第二順位搭載位置となるＥＣＵを抽出し、前記手順を繰り返してＥＣＵの搭載位置を決定していく。
また、１つのＥＣＵが複数の空き搭載位置で最適な搭載位置となった場合には、当該ＥＣＵの前記（３）のデータに基づいて、該ＥＣＵを移動させる空き搭載位置を決定する。

前記のように、空き搭載位置が発生すると、該空き搭載位置に移動させるＥＣＵを決定している。なお、空き搭載位置が発生しても、該空き搭載位置が全ＥＣＵで第二順位搭載位置で無い場合には、ＥＣＵの搭載位置の移動は行われず、第一順位搭載位置に全ＥＣＵを搭載する。

前記手順でＥＣＵの搭載位置を決定した場合、具体的には、例えば、図３の搭載位置に変更している。

前記インストルメントパネル３内の設定された搭載位置に、ＩＨＣＣ・ＥＣＵ２Ｃ、ＡＦＳ・ＥＣＵ２Ｄが搭載されず空きスペースになる場合、インテリジェントナビゲーション・ＥＣＵ２Ｒおよびナビ・ＥＣＵ２Ｗとを前記空きスペースとなった搭載位置に移動する。
ナビゲーションモニタはインストルメントパネル３に搭載されるため、インテリジェントナビゲーション・ＥＣＵ２Ｒおよびナビ・ＥＣＵ２Ｗとナビゲーションモニタとの位置は近接するため、これを接続する出力側信号線を短くすることができる。

また、インストルメントパネル３内の助手席側が搭載位置となるＬＫＡＳ・ＥＣＵ２Ｌ、ＤＢＷドライバ・ＥＣＵ２Ｍが搭載されない場合、該空きとなる搭載位置に、トランクルームＲ３内を搭載位置としたオーディオＥＣＵ２Ｖを移動して搭載する。オーディオスイッチは運転席近くのインストルメントパネル３に設けられるため、該オーディオ・ＥＣＵ２Ｖと入力側信号線との電線長さを短くできる。

さらに、前記インストルメントパネル３へ搭載位置を移動したインテリジェントナビゲーションＥＣＵ２Ｒの搭載位置が空き搭載位置となるため、左側を搭載位置とするフューエルポンプＥＣＵ２Ｕを搭載する。
また、４ＷＤ・ＥＣＵ２Ｑを搭載せずに空き搭載位置となると、パワートランクＥＣＵ２Ｔを移動して搭載する。
このように、フューエルポンプ・ＥＣＵ２Ｕ、パワートランク・ＥＣＵ２Ｔを右側へ搭載位置を移動すると、インストルメントパネル３の右下方に搭載するジャンクションボックス４と接続する電源線の長さを短くすることができる。

このように、本発明では、予め設定した第一順位搭載位置にＥＣＵが搭載されずに空き搭載位置が発生すると、他の位置が第一順位搭載位置とされているＥＣＵの第二順位搭載位置が前記空き搭載位置に該当する場合、該空き搭載位置に前記ＥＣＵを移動させて搭載している。これにより、車両内のスペースを有効利用でき、かつ、電子制御ユニットに接続する電線の無駄な取り回しを防止できる。その結果、電線に接続するコネクタ数、外装材等、電線の付属部品の削減を行うことができ、コストの低下および車両重量の軽減等も図ることができる。

１ 自動車
２Ａ〜２Ｗ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
３ インストルメントパネル
４ ジャンクションボックス
Ｒ１ エンジンルーム
Ｒ２ 車室
Ｒ３ トランクルーム

Claims (3)

1. 車載用の全電子制御ユニット毎に自動車内の搭載位置に関するデータをそれぞれ作成し、これらのデータをコンピュータに記憶させ、前記データに基づいてコンピュータで各電子制御ユニットの最適搭載位置を決定しており、
   前記各電子制御ユニットに持たせる搭載位置データは、
   前記全電子制御ユニットが自動車に搭載されたマックス仕様基準で設定した搭載位置の第一順位搭載位置と、
   前記第一順位搭載位置を除き、当該電子制御ユニットの大きさに基づいて搭載可能な複数の第二順位搭載位置と、
   前記第二順位搭載位置とした場合における当該電子制御ユニットに接続される電線長さ、および接続されるコネクタの個数であり、
   前記全電子制御ユニットが搭載される場合は、これら電子制御ユニットの搭載位置を前記第一順位の搭載位置とし、
   全電子制御ユニットが搭載されず空き搭載位置が生じると、該空き搭載位置を前記第二順位としている他の各電子制御ユニットを選択し、
   前記選択した電子制御ユニットが複数であると、選択した各電気制御ユニットに接続される電線長さが短く且つコネクタの個数が少ない電子制御ユニットを選択し、当該電子制御ユニットの搭載位置として決定することを特徴とする車載用電子制御ユニットの搭載位置決定方法。
2. １つの電子制御ユニットの前記第二順位搭載位置が、複数位置で空き搭載位置となると、該電子制御ユニットに接続される電線長さが短くなると共にコネクタ個数が少なくなる空き搭載位置を、該電子制御ユニットの搭載位置として決定する請求項１に記載の車載用電子制御ユニットの搭載位置決定方法。
3. 前記各電子制御ユニットの第二順位搭載位置は、前記第一順位搭載位置よりも接続する電線長さが短くなると共に接続するコネクタ数が少なくなる搭載位置としている請求項１または請求項２に記載の車載用電子制御ユニットの搭載位置決定方法。

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