JP5343989B2 - 電子制御装置 - Google Patents
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Description
したがって、放熱性を損なうことなく筐体に収容された基板の交換を容易に実施することができる。
以下、本発明の第1実施形態に係る電子制御装置について、図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る電子制御装置20と各車載機器11〜14との接続関係を示すブロック図である。図2は、図1の電子制御装置20の概略構成を示す斜視図である。図3は、図2の電子制御装置20を矢印α方向から見た一点鎖線の切断面に対応する断面図である。なお、図2では、便宜上、一部のコネクタなどを省略し筐体21の内面を二点鎖線で図示している。
この電子制御装置20は、各車載機器11〜14とこれら各車載機器等の電源として機能するバッテリ15とにワイヤハーネス等16を介して電気的に接続されている。なお、エンジン11、トランスミッション12、ドアロック機構13およびセキュリティ装置14は、特許請求の範囲に記載の「外部機器」の一例に相当し得る。
したがって、放熱性を損なうことなく筐体21に収容された各モジュール基板41〜44の交換を容易に実施することができる。
なお、本実施形態では、第1ケース22には、モジュール基板41およびモジュール基板42の2つが取り付けられているが、これに限らず、1つのモジュール基板、例えば、モジュール基板41のみが取り付けられてもよい。
具体的な回路構成として、電源回路としてスイッチング電源を採用すると発熱量を減少させることが可能でさらに温度を低下させることができる。
リレーやヒューズ等が搭載されたJ/B(ジャンクションBOX)の機能は、一般に大電流が流れることによる発熱量の大きさと、ハーネスによる配線が多数接続されていることにより一般のECUに比較して大型である為、本構成のマザー基板上に搭載されると小型化かつ高放熱が両立でき、非常に有用である。搭載するリレーの構成としては、半導体リレーを用いるとメカリレーに必要なコイル電流が不要となり発熱量の減少が可能となり、温度低下に寄与できる。さらには、リレーやヒューズ、ヒュージブルリンク等をモジュール基板への電源供給ラインに挿入することで、複数あるモジュール基板の内、一つが異常動作により過電流となった際にも切断することでマザー基板の異常発熱を防止し、他の正常動作する機能に影響を与えることから防ぐことが出来る。
図7に示すように、モジュール基板41,42に実装される電子部品のうち実装後の実装高さが高い高背部品41d,42dは、第1内面22aに対向する一側基板面41b,42bと異なる他側基板面41c,42cにそれぞれ実装してもよい。これにより、第1内面22aと一側基板面41b,42bとの間隔を狭くでき、当該第1内面22aを介した放熱を効率的に実施することができる。
なお、バッテリ15(電源装置)から入力された電源を外部接続コネクタ34もしくは外部接続コネクタ45を介して接続される外部機器への供給のON/OFFを制御する為のメカリレーは、他の電子部品に比べ背が高い為、高背部品36として他側基板面32に配置すると有用である。また、同じくバッテリ15から入力された電源を外部接続コネクタ34もしくは外部接続コネクタ45を介して接続される外部機器への供給を異常時に切断するヒューズを保持するとともにマザー基板30とそのヒューズを電気的に接続するコネクタも同様に背が高く成るため、高背部品37として他側基板面32に配置すると有用である。
本実施形態の第2変形例として、より実装高さが高い高背部品、例えば、各基板をそれぞれ保護するための多数のヒューズが収容されるヒューズ保持用コネクタ等の高背部品37がマザー基板30の他側基板面32に実装される場合には、筐体21の小型化を図るために、他側基板面32に対して高背部品37の実装高さよりも低い位置に各モジュール基板41〜44のいずれかまたは新たなモジュール基板を配置してもよい。図8では、他の車載機器を制御するためのモジュール基板47が、他側基板面32に対して高背部品37の実装高さよりも低い位置であって高背部品37を避けるように配置されている。これにより、筐体21内のスペースが有効に活用されて、筐体21のさらなる小型化を図ることができる。
なお、本実施形態に係る電子制御装置20の特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
次に、本発明の第2実施形態に係る電子制御装置について図9を参照して説明する。図9は、第2実施形態に係る電子制御装置20aの要部を示す断面図である。
本第2実施形態に係る電子制御装置20aでは、第1ケース22に代えて第1ケース25を採用する点が、上記第1実施形態に係る電子制御装置と異なる。したがって、第1実施形態の電子制御装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態では、外部接続コネクタ45に重なる部位を除く場所に突出部25aを設けたが、基板上に実装されるアルミ電解コンデンサ、コイル等の比較的背の高い電子部品の位置に対応する部位は突出しないように形成されていても良い。こうすることで、背の高い電子部品の高さに合わせて発熱素子と第1内面22aとのクリアランスを広げる必要がなく、高い放熱性能を確保できる。
なお、本実施形態に係る電子制御装置20aの特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
次に、本発明の第3実施形態に係る電子制御装置について図10および図11を参照して説明する。図10は、第3実施形態に係る電子制御装置20bの要部を示す断面図である。図11は、各基板30,41〜44が対応するケース26〜28に取り付けられた状態を示す断面図である。なお、図10は、図2の矢印αおよび各基板面に直交する方向から見た場合の断面図(図3では下方から見た場合の断面図)に対応して図示されている。
なお、本実施形態に係る電子制御装置20bの特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
次に、本発明の第4実施形態に係る電子制御装置について図12および図13を参照して説明する。図12は、第4実施形態に係る電子制御装置20cの要部を示す断面図である。図13は、マザー基板30および各モジュール基板41〜44が収容された第1ケース22および第2ケース23と、モジュール基板48が取り付けられた機能追加用ケース29とを、組み付ける直前の状態を示す説明図である。
1つの筐体21に収容するモジュール基板として、ボディ系を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、ボディ系を制御する機能を有するモジュール基板としては、主として乗員の操作やコンピュータプログラムの実行によって動作する、いわゆるイベントドリブンの装置を制御するモジュール基板がある。例えば、エアコンディショナーを制御するエアコンECU、ドアロックシステムを制御するドアECU、パワーウィンドウを制御するパワーウィンドウECU、電動ドアミラーを制御するドアミラーECU、パワーシートを制御するパワーシートECU、サンルーフの開閉を制御するルーフECU、ステアリングホイールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するステアリングホイールスイッチECU、オーバーヘッドコンソールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するオーバーヘッドECUなどのECUをモジュール化したモジュール基板がある。
なお、本実施形態に係る電子制御装置20f特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
(1)上記第1実施形態および変形例において、電子制御装置20は、上述した車載機器11〜14を制御対象とすることに限らず、車両と異なる一般的な外部機器を制御可能な電子制御装置として適用されてもよい。この場合、モジュール基板は、制御対象となる外部機器に応じてそれぞれ設けられることとなる。他の実施形態および変形例においても同様である。
12…トランスミッション(外部機器)
13…ドアロック機構(外部機器)
14…セキュリティ装置(外部機器)
15…バッテリ(電源)
20,20a〜20f…電子制御装置
21…筐体
22,25…第1ケース
22a…第1内面
23…第2ケース
23a…第2内面
24…伝熱性接着剤(伝熱性の部材)
25a…突出部
25b…凹部
25c…フィン(放熱部)
26〜28…ケース
29…機能追加用ケース
30…マザー基板(第2の基板)
31…一側基板面
32…他側基板面
33…電源回路
34…外部接続コネクタ
35…基板間接続コネクタ
41〜44,47,48…モジュール基板(第1の基板)
45…外部接続コネクタ
46,46a,46b…基板間接続コネクタ
50…係止部材
Claims (6)
- 複数の外部機器を制御可能な電子制御装置であって、
前記複数の外部機器のうちのいずれかを制御するための第1の基板と、
電源装置から電力を供給される第2の基板と、
前記第2の基板と前記第1の基板とが収容される筐体と、
を備え、
前記筐体は、第1ケースと第2ケースとを組み付けることで構成され、
前記筐体の内面の一部を構成する前記第1ケースの壁面である第1内面には、複数の前記第1の基板のうちの少なくとも1つが近接して配置されるとともに、前記筐体の内面の他の一部を構成する前記第2ケースの壁面である第2内面には、前記第2の基板が近接して配置され、
前記第1内面に近接して配置される第1の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか1つには、前記第1内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、
第1の基板が係止部材もしくは前記第1ケースの係止部位にて当該第1ケースに係止されるとともに、第2の基板が係止部材もしくは前記第2ケースの係止部位にて当該第2ケースに係止された状態で、前記第1ケースと前記第2ケースとが組み付けられて前記筐体が構成され、
前記筐体に収容される各基板と前記複数の外部機器とを接続する配線を集約するための外部接続コネクタを備え、
前記複数の第1の基板のうち少なくともいずれか1つには、制御対象の外部機器に前記外部接続コネクタを介することなく直接接続するための外部接続用のコネクタが別途設けられることを特徴とする電子制御装置。 - 前記第2の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか1つには、前記第2内面との間に、熱伝導性の部材が配置されることを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記第1ケースには、前記第1内面のうち前記熱伝導性の部材が配置される領域を含めた部位が前記発熱素子に近接する方向に突出する突出部が形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の電子制御装置。
- 前記第1ケースには、前記筐体の外面の一部を構成し前記突出部に対向する部位に凹部が形成され、この凹部内に前記第1内面における放熱性を向上させるための放熱部が形成されることを特徴とする請求項3に記載の電子制御装置。
- 前記第1ケースに、複数の前記第1の基板のうち当該第1ケースに係止される第1の基板を除く第1の基板を支持する部位が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子制御装置。
- 複数の外部機器を制御可能な電子制御装置であって、
前記複数の外部機器のうちのいずれかを制御するための第1の基板と、
電源装置から電力を供給される第2の基板と、
前記第2の基板と前記第1の基板とが収容される筐体と、
を備え、
前記筐体は、第1ケースと第2ケースとを組み付けることで構成され、
前記筐体の内面の一部を構成する前記第1ケースの壁面である第1内面には、複数の前記第1の基板のうちの少なくとも1つが近接して配置されるとともに、前記筐体の内面の他の一部を構成する前記第2ケースの壁面である第2内面には、前記第2の基板が近接して配置され、
前記第1内面に近接して配置される第1の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか1つには、前記第1内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、
第1の基板は、係止部材もしくは前記第1ケースの係止部位にて当該第1ケースに係止されるとともに、第2の基板は、係止部材もしくは前記第2ケースの係止部位にて当該第2ケースに係止され、
前記筐体は、その外面が機能追加用ケースを組み付け可能に形成されており、
前記機能追加用ケースと前記外面とにより構成される他の収容空間には、当該外面に対向する前記機能追加用ケースの壁面である第3内面に、前記第1の基板のうちの少なくとも1つが近接して収容され、
前記外面には、前記機能追加用ケースの組み付け時にこの機能追加用ケースに取り付けられた第1の基板と前記筐体に収容されるいずれかの基板とを電気的に接続するための接続部材が設けられ、
前記第3内面に近接して収容される第1の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか1つには、当該第3内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、
前記第3内面に近接して収容される第1の基板は、係止部材もしくは前記機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されることを特徴とする電子制御装置。
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