JP5392213B2 - 電子制御装置およびその冷却装置 - Google Patents
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Description
したがって、各車載機器を制御する複数の制御回路を好適に冷却することができる。
以下、本発明の電子制御装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本第1実施形態に係る電子制御装置20と空調機器10との配置関係を概略的に示す断面図である。図2は、電子制御装置20と吸気側ダクト12aとの配置関係を示す斜視図である。図3は、電子制御装置20の断面図である。図4は、第1実施形態において放熱面21bに配置される発熱素子24を示す断面図である。
この空調機器10は、車室内を空調する機器であって、図1に示すように、内部に空気流路が形成されるケーシング11を有し、このケーシング11内の吸気側(上流側:図1にて左側)には、内外気切換装置12が設けられている。この内外気切換装置12には、空調ダクトとして、内気を循環するための吸気側ダクト12aと外気を導入するための吸気側ダクト12bとがケーシング11に連通して形成されているとともに、これら両吸気側ダクト12a,12bの導入口を選択的に開閉する内外気切換ドア12cが設けられている。この内外気切換ドア12cを回動作動させることで、両吸気側ダクト12a,12bに対して選択的にケーシング11に連通するようになっている。
したがって、各車載機器を制御する複数の制御回路23を有する電子制御装置20を好適に冷却することができる。
さらに、本第1実施形態に係る電子制御装置20では、放熱部として、複数の放熱フィン22が設けられているので、放熱部による放熱性を高めることができる。ここで、各放熱フィン22に対して、図5に示すように、平面部の一部を切り起こしたルーバ22aを形成することで、各放熱フィン22(放熱部)による放熱性をさらに高めることができる。
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6を参照して説明する。図6は、第2実施形態において放熱面21bに配置される発熱素子24を示す断面図である。
図6に示すように、本第2実施形態に係る電子制御装置20では、発熱素子24が実装された金属基板26が放熱面21bに対してペースト状の充填部材27を介して接触するように配置されている点が、上記第1実施形態および変形例に係る電子制御装置と異なる。
次に、本発明の第3実施形態に係る電子制御装置およびその冷却装置について図7を参照して説明する。図7は、本第3実施形態に係る電子制御装置20およびその冷却装置30と空調機器10との配置関係を概略的に示す断面図である。
図7に示すように、第3実施形態に係る電子制御装置20を冷却する冷却装置30として、この冷却装置30が有する空調ダクト31を、内気循環用ダクト11aおよび外気導入用ダクト11bを備える内外気2層構造として構成することができる。内気循環用ダクト11aは、吸気した内気を空調してフット吹出口18bを介して吹き出すためのダクトであり、外気導入用ダクト11bは、吸気した外気を空調してフェイス吹出口18aおよびデフロスタ吹出口18cを介して吹き出すためのダクトであり、互いの連通箇所を少なくするように形成されている。この場合、電子制御装置20は、各放熱フィン22が内気循環用ダクト11aのうち送風機13よりも吸気側のダクト内に露出するように配置される。
図8に示すように、第3実施形態の変形例として、冷却装置30は、空調ダクト31として上記内気循環用ダクト11aおよび外気導入用ダクト11bに加えて第2内気循環用ダクト11cを備える内外気3層構造として構成されてもよい。第2内気循環用ダクト11cは、送風による乗員への影響が小さいスペース、例えば、車両のトランク内に吹出口18dを介して連通する冷却用ダクトである。各ダクト11a〜11cは、互いの連通箇所を少なくするように形成されている。この場合、電子制御装置20は、各放熱フィン22が第2内気循環用ダクト11cのうち送風機13よりも吸気側のダクト内に露出するように配置される。
次に、本発明の第4実施形態に係る電子制御装置およびその冷却装置について図9および図10を参照して説明する。図9は、本第4実施形態に係る電子制御装置20およびその冷却装置30aと空調機器10との配置関係を概略的に示す断面図である。図10は、第4実施形態における制御部40による冷却処理の流れを例示するフローチャートである。
まず、図10のステップS101において、温度センサ41により検出される検出温度Tが所定の設定温度To以上であるか否かについて判定される。なお、設定温度Toは、複数の制御回路23に対して冷却を要する温度であり、例えば、115℃に設定されている。
図11に示すように、第4実施形態の変形例として、上述した送風機13に代えて送風機50を採用してもよい。この送風機50は、1つのモータ軸53に、第1吸気側ダクト32から吸い込んだ空気を第1吐出側ダクト34に吐き出す第1ファン51と、第2吸気側ダクト33から吸い込んだ空気を第2吐出側ダクト35に吐き出す第2ファン52とが組み付けられて構成されている。
次に、本発明の第5実施形態に係る電子制御装置およびその冷却装置について図12および図13を参照して説明する。図12は、本第5実施形態に係る電子制御装置20およびその冷却装置30bと空調機器10との配置関係を概略的に示す断面図である。図13は、第5実施形態における制御部40による冷却処理の流れを例示するフローチャートである。
まず、図13のステップS201にて開信号出力処理がなされ、上記ステップS109と同様に、排気ダンパー37が第2連通状態となる。続いて、ステップS203において、温度センサ41による検出値に応じて検出温度Tが設定温度To以上であるか否かについて判定され、検出温度Tが設定温度To未満であり、電子制御装置20の各制御回路23を冷却する必要がない場合には、ステップS203にてNoと判定される。
(1)図14は、ストレート状に形成された吸気側ダクト12dに電子制御装置20を配置した状態を示す概略断面図である。
図14に示すように、変形例として、電子制御装置20は、各放熱フィン22が、ダクト内の気流の流れ方向に対して平行になるようにストレート状に形成された内気循環用の吸気側ダクト12d内に露出するように配置されてもよい。これにより、ダクト内を流れる気流の圧力損失が低減されて各放熱フィン22に対して確実に送風されるので、各放熱フィン22に伝達される熱を確実に冷却することができる。また、冷却装置30,30a,30bの第2吸気側ダクト33も同様にストレート状に形成することで、上記効果を奏する。
12a,12d…吸気側ダクト
13,50…送風機
20…電子制御装置
21…筐体
21a…上面(外面)
21b…放熱面
22…放熱フィン(放熱部)
23…制御回路
24…発熱素子
25,27…充填部材
26…金属基板
30,30a,30b…冷却装置
31…空調ダクト
32…第1吸気側ダクト
33…第2吸気側ダクト
34…第1吐出側ダクト
35…第2吐出側ダクト
36…排気ダクト
36a…吐出部
37…排気ダンパー(切替手段)
39…第2ダンパー(第2切替手段)
40…制御部(切替制御手段)
Claims (29)
- 空調機器を有する車両に車載された複数の車載機器を制御可能な電子制御装置であって、
前記複数の車載機器をそれぞれ制御するための複数の制御回路と、
前記複数の制御回路が収容されて外面の一部に放熱部が設けられる筐体と、
を備え、
前記放熱部は、前記空調機器の送風機により空気が通過する空調ダクトのうち前記送風機よりも吸気側であって前記車両の内気を循環するためのダクト内に露出するように配置され、
前記複数の制御回路を構成する複数の発熱素子のうち少なくとも一部は、前記放熱部が設けられる外面に近接する前記筐体の内面である放熱面に接触して配置されることを特徴とする電子制御装置。 - 前記放熱面に配置される前記発熱素子と当該放熱面との間には、シート状の充填部材が充填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。
- 前記放熱面に配置される前記発熱素子と当該放熱面との間には、ペースト状の充填部材が充填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。
- 前記発熱素子は、金属基板に実装されており、
前記金属基板が前記放熱面に対してシート状の充填部材を介して接触するように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。 - 前記発熱素子は、金属基板に実装されており、
前記金属基板が前記放熱面に対してペースト状の充填部材を介して接触するように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。 - 前記放熱部は、複数のフィンを有するように形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子制御装置。
- 前記フィンには、平面部の一部を切り起こしたルーバが形成されることを特徴とする請求項6に記載の電子制御装置。
- 前記放熱部は、前記筐体よりも熱伝導性の高い材料により形成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電子制御装置。
- 前記筐体内および前記ダクト内の少なくともいずれかの温度を検出可能な温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出される温度に応じて前記送風機による吸気量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子制御装置。 - 空調機器の送風機により空気が通過する空調ダクトを有し、この空調ダクトのうち前記送風機よりも吸気側のダクト内に前記放熱部が露出するように請求項1〜9のいずれか一項に記載の電子制御装置を配置して冷却する電子制御装置の冷却装置であって、
前記空調ダクトは、
前記送風機に対する吸気側が、空調用の空気を吸気するための第1吸気側ダクトと、ダクト内に前記放熱部が露出する第2吸気側ダクトとを有するように構成されるとともに、
前記送風機に対する吐出側が、前記第1吸気側ダクトを介した空気を前記空調機器の空調手段に吐き出す第1吐出側ダクトと、この第1吐出側ダクトに排出側が連通して前記第2吸気側ダクトを介した空気を当該第1吐出側ダクトに吐き出すための第2吐出側ダクトと、この第2吐出側ダクトに吸気側が連通して当該第2吐出側ダクトを介した空気を排気するための排気ダクトとを有するように構成され、
前記送風機は、前記第1吸気側ダクトを介した空気と前記第2吸気側ダクトを介した空気とを混流させることなく前記第1吐出側ダクトと前記第2吐出側ダクトとにそれぞれ吐き出すように2層構造として構成され、
前記第2吐出側ダクトおよび前記第1吐出側ダクトが連通する第1連通状態と前記第2吐出側ダクトおよび前記排気ダクトが連通する第2連通状態とのいずれか一方の連通状態に切り替えるための切替手段と、
前記切替手段を制御する切替制御手段と、を備え、
前記送風機は、前記空調機器による空調制御が停止される空調停止状態であっても送風状態を維持するように制御され、
前記切替制御手段は、前記空調機器が暖房状態である場合には前記切替手段を前記第1連通状態に切り替え、前記空調機器が冷房状態または前記空調停止状態である場合には前記切替手段を前記第2連通状態に切り替えることを特徴とする電子制御装置の冷却装置。 - 前記複数の制御回路の温度を検出する制御回路温度検出手段を備え、
前記送風機は、前記制御回路温度検出手段による検出温度が前記複数の制御回路に対して冷却を要する温度未満であると、前記空調停止状態であっても送風が停止されることを特徴とする請求項10に記載の電子制御装置の冷却装置。 - 前記送風機は、軸方向から吸い込んだ空気を遠心方向に吐き出す遠心送風機であって、1つのモータ軸に、前記第1吸気側ダクトから吸い込んだ空気を前記第1吐出側ダクトに吐き出す第1ファンと、前記第2吸気側ダクトから吸い込んだ空気を前記第2吐出側ダクトに吐き出す第2ファンとが組み付けられて構成されることを特徴とする請求項10または11に記載の電子制御装置の冷却装置。
- 前記排気ダクトを介した空気を前記第1吐出側ダクトを介すことなく車室内に吐き出すための吐出部と、
前記切替制御手段により制御されて、前記吐出部による車室内への吐き出しが可能となる吐出可能状態とこの吐き出しが不能となる吐出不能状態とのいずれか一方の状態に切り替えるための第2切替手段と、
を備え、
前記切替制御手段は、前記切替手段を第2連通状態に切り替えるとともに、前記空調機器が暖房状態である場合には前記第2切替手段を前記吐出可能状態に切り替え、前記空調機器が冷房状態または前記空調停止状態である場合には前記第2切替手段を前記吐出不能状態に切り替えることを特徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。 - 空調機器の送風機により空気が通過する空調ダクトを有し、この空調ダクトのうち前記送風機よりも吸気側のダクト内に前記放熱部が露出するように請求項1〜9のいずれか一項に記載の電子制御装置を配置して冷却する電子制御装置の冷却装置であって、
前記空調ダクトは、車室内の空気を循環するための内気循環用ダクトと外気導入のための外気導入用ダクトとを備えており、
前記放熱部は、前記内気循環用ダクトのうち前記送風機よりも吸気側のダクト内に露出するように配置されることを特徴とする電子制御装置の冷却装置。 - 空調機器の送風機により空気が通過する空調ダクトを有し、この空調ダクトのうち前記送風機よりも吸気側のダクト内に前記放熱部が露出するように請求項1〜9のいずれか一項に記載の電子制御装置を配置して冷却する電子制御装置の冷却装置であって、
前記空調ダクトは、送風による乗員への影響が小さいスペースに連通する冷却用ダクトを備えており、
前記送風機は、前記空調機器による空調制御が停止される空調停止状態であっても送風状態を維持するように制御され、
前記放熱部は、前記冷却用ダクトのうち前記送風機よりも吸気側のダクト内に露出するように配置されることを特徴とする電子制御装置の冷却装置。 - 前記放熱部が露出する前記吸気側のダクトは、ダクト内の気流の流れ方向に対して平行になるようにストレート状に形成されることを特徴とする請求項10〜15のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。
- 空調機器を有する車両に車載された複数の車載機器を制御可能な電子制御装置と、
前記空調機器の送風機により空気が通過する空調ダクトと、
を有する電子制御装置の冷却装置であって、
前記電子制御装置は、
前記複数の車載機器をそれぞれ制御するための複数の制御回路と、
前記複数の制御回路が収容されて外面の一部に放熱部が設けられる筐体と、
を備え、
前記放熱部は、前記空調機器の送風機により空気が通過する空調ダクトのうち前記送風機よりも吸気側のダクト内に露出するように配置され、
前記複数の制御回路を構成する複数の発熱素子のうち少なくとも一部は、前記放熱部が設けられる外面に近接する前記筐体の内面である放熱面に接触して配置され、
前記空調ダクトは、
前記送風機に対する吸気側が、空調用の空気を吸気するための第1吸気側ダクトと、ダクト内に前記放熱部が露出する第2吸気側ダクトとを有するように構成されるとともに、
前記送風機に対する吐出側が、前記第1吸気側ダクトを介した空気を前記空調機器の空調手段に吐き出す第1吐出側ダクトと、この第1吐出側ダクトに排出側が連通して前記第2吸気側ダクトを介した空気を当該第1吐出側ダクトに吐き出すための第2吐出側ダクトと、この第2吐出側ダクトに吸気側が連通して当該第2吐出側ダクトを介した空気を排気するための排気ダクトとを有するように構成され、
前記送風機は、前記第1吸気側ダクトを介した空気と前記第2吸気側ダクトを介した空気とを混流させることなく前記第1吐出側ダクトと前記第2吐出側ダクトとにそれぞれ吐き出すように2層構造として構成され、
前記第2吐出側ダクトおよび前記第1吐出側ダクトが連通する第1連通状態と前記第2吐出側ダクトおよび前記排気ダクトが連通する第2連通状態とのいずれか一方の連通状態に切り替えるための切替手段と、
前記切替手段を制御する切替制御手段と、を備え、
前記送風機は、前記空調機器による空調制御が停止される空調停止状態であっても送風状態を維持するように制御され、
前記切替制御手段は、前記空調機器が暖房状態である場合には前記切替手段を前記第1連通状態に切り替え、前記空調機器が冷房状態または前記空調停止状態である場合には前記切替手段を前記第2連通状態に切り替えることを特徴とする電子制御装置の冷却装置。 - 前記放熱面に配置される前記発熱素子と当該放熱面との間には、シート状の充填部材が充填されることを特徴とする請求項17に記載の電子制御装置の冷却装置。
- 前記放熱面に配置される前記発熱素子と当該放熱面との間には、ペースト状の充填部材が充填されることを特徴とする請求項17に記載の電子制御装置の冷却装置。
- 前記発熱素子は、金属基板に実装されており、
前記金属基板が前記放熱面に対してシート状の充填部材を介して接触するように配置されることを特徴とする請求項17に記載の電子制御装置の冷却装置。 - 前記発熱素子は、金属基板に実装されており、
前記金属基板が前記放熱面に対してペースト状の充填部材を介して接触するように配置されることを特徴とする請求項17に記載の電子制御装置の冷却装置。 - 前記放熱部は、複数のフィンを有するように形成されることを特徴とする請求項17〜21のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。
- 前記フィンには、平面部の一部を切り起こしたルーバが形成されることを特徴とする請求項22に記載の電子制御装置の冷却装置。
- 前記放熱部は、前記筐体よりも熱伝導性の高い材料により形成されることを特徴とする請求項17〜23のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。
- 前記筐体内および前記ダクト内の少なくともいずれかの温度を検出可能な温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出される温度に応じて前記送風機による吸気量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項17〜24のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。 - 前記複数の制御回路の温度を検出する制御回路温度検出手段を備え、
前記送風機は、前記制御回路温度検出手段による検出温度が前記複数の制御回路に対して冷却を要する温度未満であると、前記空調停止状態であっても送風が停止されることを特徴とする請求項17〜25のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。 - 前記送風機は、軸方向から吸い込んだ空気を遠心方向に吐き出す遠心送風機であって、1つのモータ軸に、前記第1吸気側ダクトから吸い込んだ空気を前記第1吐出側ダクトに吐き出す第1ファンと、前記第2吸気側ダクトから吸い込んだ空気を前記第2吐出側ダクトに吐き出す第2ファンとが組み付けられて構成されることを特徴とする請求項17〜26のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。
- 前記排気ダクトを介した空気を前記第1吐出側ダクトを介すことなく車室内に吐き出すための吐出部と、
前記切替制御手段により制御されて、前記吐出部による車室内への吐き出しが可能となる吐出可能状態とこの吐き出しが不能となる吐出不能状態とのいずれか一方の状態に切り替えるための第2切替手段と、
を備え、
前記切替制御手段は、前記切替手段を第2連通状態に切り替えるとともに、前記空調機器が暖房状態である場合には前記第2切替手段を前記吐出可能状態に切り替え、前記空調機器が冷房状態または前記空調停止状態である場合には前記第2切替手段を前記吐出不能状態に切り替えることを特徴とする請求項17〜27のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。 - 前記放熱部が露出する前記吸気側のダクトは、ダクト内の気流の流れ方向に対して平行になるようにストレート状に形成されることを特徴とする請求項17〜28のいずれか一項に記載の電子制御装置の冷却装置。
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