(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
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。
【請求項２２】
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。
【請求項２３】
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。
【請求項２４】
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。
【請求項２５】
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。
【請求項２６】
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。
【請求項２７】
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。
【請求項２８】
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。
【請求項２９】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車載機器を制御可能な電子制御装置およびその冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される車載機器を制御可能な電子制御装置の冷却に関する技術として、下記特許文献１に示すナビゲーション装置用冷却装置が知られている。このナビゲーション装置用冷却装置では、複数枚の放熱フィンは、上下方向の一方の端部が冷却部ダクト内に位置し、他方の端部が冷却部ダクトから突き出して伝熱基板に固定されている。そして、伝熱基板は、伝熱シートを介してナビゲーションシステムＥＣＵの筐体の上面に配置されている。このため、ナビゲーションシステムＥＣＵにて発生した熱は、伝熱シート、伝熱基板、放熱フィンの順に伝達されることとなる。これにより、放熱フィンは先端部が冷却部ダクト内に配置されているので、エアコンが作動して車室内を冷却するための温度の低い調整風が冷却部ダクト内を流通すると、その調整風によって放熱フィンが冷却されて、ナビゲーションシステムＥＣＵが冷却される。
【０００３】
また、下記特許文献２に示す車両用空調装置には、外気導入口として通常外気導入口と昇温外気導入口が設けられており、昇温外気導入口が形成されたダクトには、収容部内にエアコンＥＣＵを含む複数のＥＣＵが設けられており、昇温外気導入口から導入される外気がＥＣＵの排熱によって昇温されるようにしている。エアコンＥＣＵは、各ＥＣＵの発熱量を積算して総発熱量を算出するともに、外気温センサによって検出する外気温に基づいて基準値を設定し、総発熱量が基準値以下のときに、昇温外気導入口から外気を導入するように選択する。これにより、ＥＣＵの排熱を利用した暖房運転を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４９２１１号公報
【特許文献２】特開２００９−２７９９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、車両の高機能化の要求に対応するため、エンジンやトランスミッションなどの各車載機器に対してそれぞれ車載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）等が増加している。このように車載されるＥＣＵ等が増加すると、上記特許文献１に示す冷却構造では、全てのＥＣＵ等を効果的に冷却することが困難であるという問題がある。
【０００６】
また、上記特許文献２に示す空調装置では、ダクト内に複数のＥＣＵが配置されており、昇温外気導入口から導入される外気がＥＣＵの排熱によって昇温されることから、各ＥＣＵが冷却されることとなる。しかしながら、単にダクト内に複数のＥＣＵを配置しただけでは、この部分のダクト径が他のダクトに対して大径化してしまい各ＥＣＵに対して冷却に必要な空気量を十分に送風することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、各車載機器を制御する複数の制御回路を好適に冷却し得る電子制御装置およびその冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の電子制御装置では、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。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電子制御装置において、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。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載の電子制御装置において、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。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１に記載の電子制御装置において、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。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１に記載の電子制御装置において、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。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子制御装置において、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。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項６に記載の電子制御装置において、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。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子制御装置において、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。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子制御装置において、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。
【００１７】
また、特許請求の範囲に記載の請求項１０の電子制御装置の冷却装置では、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。
【００１８】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の電子制御装置の冷却装置において、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。
【００１９】
請求項１２の発明は、請求項１０または１１に記載の電子制御装置の冷却装置において、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。
【００２０】
請求項１３の発明は、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において、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。
【００２１】
また、特許請求の範囲に記載の請求項１４の電子制御装置の冷却装置では、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。
【００２２】
また、特許請求の範囲に記載の請求項１５の電子制御装置の冷却装置では、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。
【００２３】
請求項１６の発明は、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において、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。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明では、外面の一部に放熱部が設けられる筐体内に、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が収容されている。そして、放熱部は、空調ダクトのうち吸気側であって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、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、放熱部が設けられる外面に近接する筐体の内面である放熱面に接触して配置される。
【００２５】
これにより、放熱面に接触して配置された各発熱素子にて発生した熱が、当該放熱面を介して放熱部に伝達されて吸気側ダクト内を流れる気流によって冷却されるため、放熱面に配置された各発熱素子を好適に冷却することができる。特に、各制御回路の発熱素子が集約されて放熱面に配置されるため、集中的な冷却が可能となり、ダクト内に露出する放熱部の小型化が図られてダクト径の大径化が抑制されるので、冷却効果を高めることができる。さらに、放熱部は、吸気側ダクト内に露出するため、吐出側ダクト内に配置される場合と比較して安定した温度の気流を送風することができ、その気流の温度が空調機器の作動により高温になることもない。
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。
【００２６】
請求項２の発明では、放熱面に配置される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ため、発熱素子と放熱面との間の空気層の隙間が埋まるので、発熱素子にて発生した熱を放熱面に好適に伝達することができる。特に、シート状の充填部材を使用するため、充填部材を放熱面または発熱素子に対して容易に配置することができる。
【００２７】
請求項３の発明では、放熱面に配置される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ため、発熱素子と放熱面との間の空気層の隙間が埋まるので、発熱素子にて発生した熱を放熱面に好適に伝達することができる。特に、ペースト状の充填部材を使用するため、放熱面および発熱素子間の空気層の隙間を確実に埋めることができる。
【００２８】
請求項４の発明では、発熱素子が実装された金属基板が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ため、金属基板と放熱面との間の空気層の隙間が埋まるので、発熱素子にて発生した熱を金属基板を介して放熱面に好適に伝達することができる。特に、シート状の充填部材を使用するため、充填部材を放熱面または金属基板に対して容易に配置することができる。さらに、発熱素子は金属基板に実装されているため、この金属基板と対応する制御回路とをフレキシブルケーブル等で電気的に接続することが可能となり、発熱素子を対応する制御回路に直接電気的に接続する場合と比較して、電気的接続作業を容易に実施することができる。
【００２９】
請求項５の発明では、発熱素子が実装された金属基板が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ため、金属基板と放熱面との間の空気層の隙間が埋まるので、発熱素子にて発生した熱を金属基板を介して放熱面に好適に伝達することができる。特に、ペースト状の充填部材を使用するため、放熱面および金属基板間の空気層の隙間を確実に埋めることができる。さらに、発熱素子は金属基板に実装されているため、この金属基板と対応する制御回路とをフレキシブルケーブル等で電気的に接続することが可能となり、発熱素子を対応する制御回路に直接電気的に接続する場合と比較して、電気的接続作業を容易に実施することができる。
【００３０】
請求項６の発明では、放熱部は、複数のフィンを有するように形成されるので、放熱部による放熱性を高めることができる。
【００３１】
請求項７の発明では、上記フィンには、平面部の一部を切り起こしたルーバが形成されるため、放熱部による放熱性をさらに高めることができる。
【００３２】
請求項８の発明では、放熱部は、筐体よりも熱伝導性の高い材料により形成されている。個々のＥＣＵにて、それぞれの放熱部の放熱性を高めるために、筐体とこの筐体よりも熱伝導性の高い材料の放熱部とをそれぞれ採用すると、筐体と放熱部とをそれぞれ同一材料にて一体成形する場合と比較して製造コストが増大してしまう。本発明では、個々のＥＣＵに相当する複数の制御回路が１つの筐体内に収容されるので、放熱部の放熱性を高めるために当該放熱部を筐体よりも熱伝導性の高い材料により形成しても製造コストの増大を抑制することができる。
【００３３】
請求項９の発明では、温度検出手段により筐体内およびダクト内の少なくともいずれかの温度が検出されると、この温度に応じて、制御手段により送風機による吸気量が制御される。これにより、各発熱素子にて発生した熱に応じて吸気量が制御されるので、各発熱素子を好適に冷却することができる。
【００３４】
請求項１０の発明では、送風機は、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、空調機器が暖房状態である場合には、切替制御手段により切替手段が第２吐出側ダクトおよび第１吐出側ダクトが連通する第１連通状態に切り替えられ、空調機器が冷房状態または空調停止状態である場合には、切替制御手段により切替手段が第２吐出側ダクトおよび排気ダクトが連通する第２連通状態に切り替えられる。
【００３５】
これにより、空調停止状態であっても送風機による送風状態が維持されているため、放熱部の放熱により暖められた空気が第２吐出側ダクトおよび排気ダクトを介して排気されるので、電子制御装置を好適に冷却することができる。特に、暖房状態時には、放熱部の放熱により暖められた空気が、第２吐出側ダクトおよび第１吐出側ダクトを介して空調手段に送られるので、空調機器の暖房性能を向上させることができる。また、冷房状態時には、放熱部の放熱により暖められた空気が、第２吐出側ダクトおよび排気ダクトを介して排気されるので、空調機器の冷房性能が低下することもない。
【００３６】
請求項１１の発明では、送風機は、制御回路温度検出手段による検出温度が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、空調停止状態であっても送風が停止されるため、複数の制御回路を冷却する必要がない場合にまで送風機が送風状態になることを防止することができる。
【００３７】
請求項１２の発明では、送風機は、１つのモータ軸に、第１吸気側ダクトから吸い込んだ空気を第１吐出側ダクトに吐き出す第１ファンと、第２吸気側ダクトから吸い込んだ空気を第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ている。このように２つのファンを採用することで、１つのファンで上記２層構造を構成する場合と比較して、吸気性能を向上させることができる。特に、第１ファンおよび第２ファンは、１つのモータ軸に組み付けられることから１つのモータで回転駆動させることができるので、２つのファンそれぞれを別々のモータで回転駆動する場合と比較して、低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００３８】
請求項１３の発明では、切替制御手段により切替手段が第２連通状態に切り替えられており、空調機器が暖房状態である場合には、切替制御手段により第２切替手段が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に切り替えられ、空調機器が冷房状態または空調停止状態である場合には、切替制御手段により第２切替手段が上記吐き出しが不能となる吐出不能状態に切り替えられる。
【００３９】
これにより、暖房状態時には、放熱部の放熱により暖められた空気が、第１吐出側ダクトを介すことなく排気ダクトおよび吐出部を介して車室内に吐き出されるので、空調機器の暖房性能を向上させるだけでなく、空気が空調手段を経由することに起因する圧力損失を低減して、送風機のモータ負荷を低減することができる。また、冷房状態時または空調停止状態時には、放熱部の放熱により暖められた空気が、第２吐出側ダクトおよび排気ダクトを介して排気されるので、空調機器の冷房性能の低下や不要な車室内への送風を防止することができる。
【００４０】
請求項１４の発明では、空調ダクトは、内気循環用ダクトおよび外気導入用ダクトを備えており、放熱部は、内気循環用ダクトのうち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。窓の曇り止め防止と暖房性能向上との観点から、車室内の上層には低湿度の冷たい外気が外気導入用ダクトにより導入され、車室内の下層（足元）には内気循環用ダクトにより内気が循環される。そこで、放熱部を内気循環用ダクトの吸気側のダクト内に露出させることで、放熱部の放熱によりダクト内の気流が暖められるので、電子制御装置を好適に冷却するとともに、空調機器の暖房性能を向上させることができる。
【００４１】
請求項１５の発明では、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、例えば、シートの足元や車両のトランク内やエンジンルーム内に連通する冷却用ダクトを備えており、送風機は、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、放熱部は、冷却用ダクトの吸気側のダクト内に露出するように配置される。これにより、車室内の空調を実施しない空調停止状態であっても、冷却用ダクトのみ気流が流れるので、放熱部に伝達される熱を放熱して電子制御装置を好適に冷却することができる。
【００４２】
請求項１６の発明では、放熱部が露出する吸気側のダクトは、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ため、ダクト内を流れる気流の圧力損失が低減されて放熱部に対して確実に送風されるので、放熱部に伝達される熱を確実に放熱して電子制御装置をより好適に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本第１実施形態に係る電子制御装置と空調機器との配置関係を概略的に示す断面図である。
【図２】電子制御装置と吸気側ダクトとの配置関係を示す斜視図である。
【図３】電子制御装置の断面図である。
【図４】第１実施形態において放熱面に配置される発熱素子を示す断面図である。
【図５】放熱フィンに形成されるルーバを示す説明図である。
【図６】第２実施形態において放熱面に配置される発熱素子を示す断面図である。
【図７】本第３実施形態に係る電子制御装置およびその冷却装置と空調機器との配置関係を概略的に示す断面図である。
【図８】第３実施形態の変形例に係る電子制御装置およびその冷却装置と空調機器との配置関係を概略的に示す断面図である。
【図９】本第４実施形態に係る電子制御装置およびその冷却装置と空調機器との配置関係を概略的に示す断面図である。
【図１０】第４実施形態における制御部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。
【図１１】第４実施形態の変形例に係る冷却装置の要部を概略的に示す断面図である。
【図１２】本第５実施形態に係る電子制御装置およびその冷却装置と空調機器との配置関係を概略的に示す断面図である。
【図１３】第５実施形態における制御部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。
【図１４】ストレート状に形成された吸気側ダクトに電子制御装置を配置した状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
［第１実施形態］
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。
【００４５】
本第１実施形態に係る電子制御装置２０は、車両に車載された複数の車載機器、例えば、エンジンやトランスミッション等を制御するための装置である。この電子制御装置２０は、空調機器１０の気流を冷却風として利用するため、図１および図２に示すように、放熱フィン２２が空調機器１０の吸気側ダクト１２ａ内に露出するように配置されている。なお、図２では、吸気側ダクト１２ａを２点鎖線にて図示している。
【００４６】
まず、空調機器１０の基本的構成について、図１を用いて概略的に説明する。
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。
【００４７】
内外気切換装置１２の下流側には、両吸気側ダクト１２ａ，１２ｂから吸入された空気を送風する送風機１３が配設されている。この送風機１３の下流側には、室内に吹き出す空気を冷却するエバポレータ１４が配設されている。エバポレータ１４の下流側には、空気を加熱するヒータコア１５が配設されるとともに、このヒータコア１５をバイパスするバイパス流路１７が形成されている。ヒータコア１５の上流側には、ヒータコア１５を通る風量とバイパス流路１７を通る風量との風量割合を調節するエアミックスダンパー１６が配設されている。
【００４８】
そして、ケーシング１１の吐出側（下流側：図１にて右側）には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１８ａと、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１８ｂと、フロントガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１８ｃとが形成されており、各吹出口１８ａ〜１８ｃの上流側には、吹出口モードを切り換える吹出口モード切換ドア１９ａ〜１９ｃがそれぞれ配設されている。
【００４９】
次に、電子制御装置２０について説明すると、この電子制御装置２０は、図３に示すように、矩形状の筐体２１を備えており、この筐体２１内には、車両に車載された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２３が集められて収容されている。本実施形態では、上述した複数の車載機器として、空調機器１０に加えて、エンジン、トランスミッション、ドアロック機構、セキュリティ装置および表示装置等が制御対象となる。すなわち、電子制御装置２０は、各車載機器を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）のうち主要部分が筐体２１内に集約されて構成されていると言える。
【００５０】
また、上記複数の制御回路２３として、各車載機器に対してバッテリ（図示略）からの電力を制御して供給するための電源回路が設けられている。この電源回路としては、例えば、バッテリからの供給電圧を所定の電圧に昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ、バッテリの保護回路として機能するヒューズやバッテリの導通遮断回路として機能するリレー等があげられる。なお、図３では、制御回路２３は、便宜上、１つのメイン基板２３ａを有するように例示されているが、複数の回路基板を電気的に接続することで構成されてもよい。
【００５１】
筐体２１の上面２１ａには放熱部として複数の放熱フィン２２が設けられている。各放熱フィン２２は、筐体２１よりも熱伝導性の高い材料、例えば、純度の高いアルミニウムや黒鉛材料などのような高熱伝導率の材料により形成されている。当該電子制御装置２０は、各放熱フィン２２が空調機器１０の吸気側ダクト１２ａ内に露出するように配置されている（図１および図２参照）。なお、図２，３では、便宜上、４つの放熱フィン２２を図示しているが、これに限らず、さらに多くの放熱フィン２２を筐体２１の上面２１ａに設けてもよい。
【００５２】
筐体２１内の複数の制御回路２３は、対象の車載機器を駆動制御等する場合に発熱を伴う発熱素子２４を複数有している。これら各発熱素子２４は、メイン基板２３ａに実装されずに、放熱フィン２２が設けられる上面２１ａに近接する当該筐体２１の内面である放熱面２１ｂに接触して配置されている。
【００５３】
具体的には、図４に示すように、発熱素子２４は、放熱面２１ｂとの間にシート状の充填部材２５が充填されて当該放熱面２１ｂ上に配置されている。これにより、発熱素子２４と放熱面２１ｂとの間の空気層の隙間が埋まり、発熱素子２４にて発生した熱が放熱面２１ｂに好適に伝達されることとなる。このように放熱面２１ｂ上に配置される各発熱素子２４は、端子２４ａにて中継基板２３ｂ等を介してメイン基板２３ａに電気的に接続されている。なお、発熱を伴う発熱素子２４を全て放熱面２１ｂに配置してもよいし、発熱量が大きな発熱素子２４等、一部の発熱素子２４を放熱面２１ｂに配置してもよい。
【００５４】
このように構成される電子制御装置２０では、対象の車載機器を駆動制御等することで発熱素子２４にて発生した熱が、放熱面２１ｂを介して各放熱フィン２２に伝達される。そして、送風機１３の駆動に応じて吸気側ダクト１２ａ内にて図１および図２の矢印α方向に気流が流れると、この気流と吸気側ダクト１２ａ内に配置される各放熱フィン２２との間で熱交換が行なわれてこれら各放熱フィン２２が冷却されることとなる。これにより、発熱素子２４にて発生した熱が冷却されることとなる。これにより、吸気側ダクト１２ａおよび送風機１３を含む冷却機構として電子制御装置２０を冷却する冷却装置３０を構成することができる。
【００５５】
このように、各放熱フィン２２等を介して吸気側ダクト１２ａを流れる気流と各発熱素子２４との間で熱交換が行なわれるので、吸気側ダクト１２ａから送風機１３に吸い込まれる気流が昇温されることとなる。特に、複数の車載機器を制御する複数の制御回路２３が集められてこれら各制御回路２３の発熱素子２４にて集中的に発生する熱を利用するので、効率的に気流を昇温することができる。本第１実施形態の構成では、各発熱素子２４からの発熱量が約３００Ｗ程度となり、この発熱量では、車両によっては、約１．５％程度の燃費の改善に貢献することができる。
【００５６】
以上説明したように、本第１実施形態に係る電子制御装置２０では、各放熱フィン２２が設けられる筐体２１内に、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２３が収容されている。そして、各放熱フィン２２は、吸気側ダクト１２ａ内に露出するように配置され、複数の制御回路２３を構成する各発熱素子２４は、各放熱フィン２２が設けられる上面２１ａに近接する放熱面２１ｂに接触して配置される。
【００５７】
これにより、放熱面２１ｂに接触して配置された各発熱素子２４にて発生した熱が、当該放熱面２１ｂを介して各放熱フィン２２に伝達されて吸気側ダクト１２ａ内を流れる気流によって冷却されるため、放熱面２１ｂに配置された各発熱素子２４を好適に冷却することができる。特に、各制御回路２３の発熱素子２４が集約されて放熱面２１ｂに配置されるため、集中的な冷却が可能となり、吸気側ダクト１２ａ内に露出する各放熱フィン２２の小型化が図られてダクト径の大径化が抑制されるので、冷却効果を高めることができる。さらに、各放熱フィン２２は、吸気側ダクト１２ａ内に露出するため、吐出側ダクト内に配置される場合と比較して安定した温度の気流を送風することができ、その気流の温度が空調機器１０の作動により高温になることもない。
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。
【００５８】
また、本第１実施形態に係る電子制御装置２０では、放熱面２１ｂに配置される発熱素子２４と当該放熱面２１ｂとの間には、シート状の充填部材２５が充填されるため、発熱素子２４と放熱面２１ｂとの間の空気層の隙間が埋まるので、発熱素子２４にて発生した熱を放熱面２１ｂに好適に伝達することができる。特に、シート状の充填部材２５を使用するため、充填部材２５を放熱面２１ｂまたは発熱素子２４に対して容易に配置することができる。
【００５９】
図５は、放熱フィン２２に形成されるルーバ２２ａを示す説明図である。
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。
【００６０】
さらに、本第１実施形態に係る電子制御装置２０では、各放熱フィン２２は、筐体２１よりも熱伝導性の高い材料により形成されている。個々のＥＣＵにて、それぞれの放熱フィン等の放熱性を高めるために、筐体とこの筐体よりも熱伝導性の高い材料の放熱フィン等とをそれぞれ採用すると、筐体と放熱フィン等とをそれぞれ同一材料にて一体成形する場合と比較して製造コストが増大してしまう。本第１実施形態では、個々のＥＣＵに相当する複数の制御回路２３が１つの筐体２１内に収容されるので、各放熱フィン２２の放熱性を高めるために当該各放熱フィン２２を筐体２１よりも熱伝導性の高い材料により形成しても製造コストの増大を抑制することができる。
【００６１】
本第１実施形態の変形例として、シート状の充填部材２５に代えてペースト状の充填部材を採用してもよい。このようにしても、放熱面２１ｂに配置される発熱素子２４と当該放熱面２１ｂとの間には、ペースト状の充填部材が充填されるため、発熱素子２４と放熱面２１ｂとの間の空気層の隙間が埋まるので、シート状の充填部材２５と同様に、発熱素子２４にて発生した熱を放熱面２１ｂに好適に伝達することができる。特に、ペースト状の充填部材を使用するため、放熱面２１ｂおよび発熱素子２４間の空気層の隙間を確実に埋めることができる。なお、発熱素子２４と放熱面２１ｂとの間の空気層の隙間が少なく両者の熱伝達が好適になされる場合には上記充填部材を廃止してもよい。なおここでペースト状の充填部材と表記したが、界面の空気層を埋める充填部材であればペースト状に限らず、ゲル状充填部材、液体から固体に相変化をする相変化充填部材、などでも構わない。
【００６２】
［第２実施形態］
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。
【００６３】
金属基板２６は、発熱素子２４にて発生した熱を放熱面２１ｂに伝達させるために熱伝導性の高い金属性の基板にて構成されている。これにより、金属基板２６と放熱面２１ｂとの間の空気層の隙間が埋まるので、発熱素子２４にて発生した熱を金属基板２６を介して放熱面２１ｂに好適に伝達することができる。特に、ペースト状の充填部材２７を使用するため、放熱面２１ｂおよび金属基板２６間の空気層の隙間を確実に埋めることができる。さらに、発熱素子２４は金属基板２６に実装されているため、この金属基板２６と対応する制御回路２３とをフレキシブルケーブル２６ａ等で電気的に接続することが可能となり、発熱素子２４を対応する制御回路２３に直接電気的に接続する場合と比較して、電気的接続作業を容易に実施することができる。なおここで述べた金属基板とは、金属ベース材に絶縁層、導体を形成した金属ベース基板に限らず、樹脂基板内に金属板が埋め込まれている金属コア基板、樹脂基板と金属ベース材を貼り合わせた金属ベース基板などでも構わない。
【００６４】
本第２実施形態の変形例として、ペースト状の充填部材２７に代えてシート状の充填部材を採用してもよい。このようにしても、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ため、金属基板２６と放熱面２１ｂとの間の空気層の隙間が埋まるので、発熱素子２４にて発生した熱を金属基板２６を介して放熱面２１ｂに好適に伝達することができる。特に、シート状の充填部材を使用するため、充填部材を放熱面２１ｂまたは金属基板２６に対して容易に配置することができる。
【００６５】
［第３実施形態］
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。
【００６６】
上記内外気２層構造は、窓の曇り止め防止と暖房性能向上との観点から、車室内の上層には低湿度の冷たい外気を外気導入用ダクトにより導入し、車室内の下層（足元）には内気循環用ダクトにより内気を循環するための構造である。そこで、各放熱フィン２２を内気循環用ダクト１１ａの吸気側のダクト内に露出させることで、各放熱フィン２２の放熱によりダクト内の気流が暖められるので、窓の曇り止め防止機能を損なうことなく空調機器１０の暖房性能をより向上させることができる。なお、図７および後述する図８では、図１に対して吹出口モード切換ドア１９ａ〜１９ｃ等を一部省略して図示している。
【００６７】
図８は、第３実施形態の変形例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。
【００６８】
これにより、車室内の空調を実施しない場合であっても、第２内気循環用ダクト１１ｃのみ気流が流れるように空調機器１０を作動させることで、各放熱フィン２２に伝達される熱を冷却することができる。なお、第２内気循環用ダクト１１ｃは、車両のトランク内に連通することに限らず、例えば、シートの足元や車両のエンジンルーム内など、送風による乗員への影響が小さいスペースに連通されてもよい。また、上記第１実施形態等での空調ダクトに対して上記第２内気循環用ダクト１１ｃが新たに冷却用ダクトとして追加するように構成されてもよい。
【００６９】
［第４実施形態］
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。
【００７０】
本実施形態に係る冷却装置３０ａは、上述した電子制御装置２０を冷却するための装置であって、図９に示すように、空調ダクト３１を有するように構成されている。この空調ダクト３１は、送風機１３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３２と、ダクト内に放熱フィン２２が露出する第２吸気側ダクト３３とを有するように構成されている。また、第１吸気側ダクト３２は、車室内の内気を吸気するための内気循環用ダクト３２ａと外気を導入するための外気導入用ダクト３２ｂとを備えている。
【００７１】
また、空調ダクト３１は、送風機１３に対する吐出側が、第１吸気側ダクト３２を介した空気を空調機器の空調手段であるエバポレータ１４やヒータコア１５等に吐き出す第１吐出側ダクト３４と、この第１吐出側ダクト３４に排出側が連通して第２吸気側ダクト３３を介した空気を当該第１吐出側ダクト３４に吐き出すための第２吐出側ダクト３５と、この第２吐出側ダクト３５に吸気側が連通して当該第２吐出側ダクト３５を介した空気を排気するための排気ダクト３６とを有するように構成されている。
【００７２】
そして、空調ダクト３１には、第２吐出側ダクト３５および第１吐出側ダクト３４が連通する第１連通状態と、第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６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して排気ダンパー３７が設けられている。なお、図９では、第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６が連通する第２連通状態を図示している。また、空調ダクト３１には、内気循環用ダクト３２ａを介する吸気状態と外気導入用ダクト３２ｂを介する吸気状態とのいずれか一方の吸気状態に切り替えるための切替手段としてダンパー３８が設けられている。
【００７３】
また、冷却装置３０ａは、排気ダンパー３７や送風機１３を制御するための切替制御手段として制御部４０を備えている。この制御部４０は、全体制御を司るＣＰＵや後述する冷却処理を実行するためのプログラムが記憶されるメモリ等により構成されている。そして、制御部４０は、排気ダンパー３７を駆動するダンパー駆動部、電子制御装置２０の筐体２１に収容された複数の制御回路２３の温度を検出温度Ｔとして検出するための温度センサ４１、空調機器１０の全体制御を司る制御部１０ｃ等に対して電気的に接続されている。なお、温度センサ４１は、特許請求の範囲に記載の「制御回路温度検出手段」の一例に相当し得る。
【００７４】
そして、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気を暖房に利用する場合には、制御部４０によりダンパー駆動部に対して閉信号が出力されて、排気ダンパー３７により排気ダクト３６の吸気側が閉じられる。これにより、第２吐出側ダクト３５と排気ダクト３６との連通が遮断されて、第２吐出側ダクト３５および第１吐出側ダクト３４が連通する第１連通状態となる。また、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気を排気する場合には、制御部４０により排気ダンパー駆動部に対して開信号が出力されて、排気ダンパー３７により第２吐出側ダクト３５の吐出側が閉じられる。これにより、図９に示すように、第２吐出側ダクト３５と第１吐出側ダクト３４との連通が遮断されて、第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６が連通する第２連通状態となる。また、空調機器１０による空調制御が停止される空調停止状態である場合に電子制御装置２０を冷却するために送風機１３を回転駆動するときには、制御部４０により空調機器１０の制御部１０ｃに対して送風信号が出力される。この送風信号が制御部１０ｃに入力されると当該制御部１０ｃにより送風機１３が所定の回転数にて回転駆動される。
【００７５】
また、本実施形態では、送風機１３は、第１吸気側ダクト３２を介した空気と第２吸気側ダクト３３を介した空気とを混流させることなく第１吐出側ダクト３４と第２吐出側ダクト３５とにそれぞれ吐き出すように２層構造として構成されている。具体的には、例えば、送風機１３は、そのファン１３ａが、軸方向から吸い込んだ空気を遠心方向に吐き出すシロッコファンに対して軸方向中間部位に仕切板を設けるように形成されることで、２層構造として構成されている。
【００７６】
このため、第１吸気側ダクト３２を介し軸方向一側（図９にて上側）から吸い込まれた空気は、仕切板よりも上側のファン１３ａにより遠心方向に吐き出されることで第１吐出側ダクト３４に導入される。また、第２吸気側ダクト３３を介し軸方向他側（図９にて下側）から吸い込まれた空気は、仕切板よりも下側のファン１３ａにより遠心方向に吐き出されることで第２吐出側ダクト３５に導入される。
【００７７】
次に、冷却装置３０ａによる電子制御装置２０に対する冷却機能を実現するための手段として、制御部４０による冷却処理について図１０を用いて説明する。
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。
【００７８】
ここで、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Ｓ１０１にてＮｏと判定される。次に、ステップＳ１０３において、閉信号出力処理がなされる。この処理では、ダンパー駆動部に対して閉信号が出力されて、排気ダンパー３７により排気ダクト３６の吸気側が閉じられて第１連通状態となる。このため、検出温度Ｔが設定温度Ｔｏ未満である場合には、空調機器１０が空調制御中であるか否かにかかわらず排気ダンパー３７が第１連通状態となる。そして、上記ステップＳ１０１からの処理が繰り返される。なお、ステップＳ１０１にてＮｏと判定される場合には、上述のようにステップＳ１０３における閉信号出力処理を実施することなく、後述するステップＳ１０９における開信号出力処理を実施してもよい。
【００７９】
検出温度Ｔが設定温度Ｔｏ以上になると、ステップＳ１０１にてＹｅｓと判定されて、ステップＳ１０５において、空調機器１０が空調制御中であるか否かについて判定される。制御部１０ｃからの信号に応じて空調機器１０が空調制御中であると判断される場合には、ステップＳ１０５にてＹｅｓと判定される。このように空調機器１０が空調制御中である場合には、送風機１３が回転駆動しているため、第２吸気側ダクト３３内の空気が送風機１３により第２吐出側ダクト３５に吐き出されるので、第２吸気側ダクト３３内に空気の流れが発生し、放熱フィン２２による放熱が促進されることとなる。
【００８０】
続いて、ステップＳ１０７において、空調機器１０が暖房状態であるか否かについて判定される。なお、暖房状態とは、例えば、ヒータコア１５が動作している状態を示し、冷房状態とは、例えば、エバポレータ１４が動作している状態を示す。ここで、制御部１０ｃからの信号に応じて空調機器１０が暖房状態であると判断される場合には（Ｓ１０７でＹｅｓ）、上記ステップＳ１０３にて閉信号出力処理がなされ、排気ダンパー３７により排気ダクト３６の吸気側が閉じられて第１連通状態となる。このため、放熱フィン２２の放熱により暖められた第２吸気側ダクト３３内の空気が、第２吐出側ダクト３５および第１吐出側ダクト３４を介してヒータコア１５に送られるので、空調機器の暖房性能を向上させることができる。
【００８１】
一方、制御部１０ｃからの信号に応じて空調機器１０が暖房状態ではなく冷房状態であると判断される場合には、ステップＳ１０７にてＮｏと判定されて、ステップＳ１０９において、開信号出力処理がなされる。この処理では、ダンパー駆動部に対して開信号が出力されて、排気ダンパー３７により第２吐出側ダクト３５の吐出側が閉じられて第２連通状態となる。このため、放熱フィン２２の放熱により暖められた第２吸気側ダクト３３内の空気が、第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６を介して排気されるので、空調機器１０の冷房性能が低下することもない。そして、上記ステップＳ１０１からの処理が繰り返される。
【００８２】
また、上記ステップＳ１０５において、制御部１０ｃからの信号に応じて空調機器１０が空調停止状態であると判断される場合にはＮｏと判定されて、ステップＳ１１１において、送風信号出力処理がなされる。この処理では、制御部１０ｃに対して送風信号が出力される。この送風信号が制御部１０ｃに入力されると当該制御部１０ｃにより送風機１３が回転駆動される。これにより、空調機器１０が空調停止状態であっても、送風機１３が送風状態を維持しているため、第２吸気側ダクト３３内の空気が送風機１３により第２吐出側ダクト３５に吐き出されるので、第２吸気側ダクト３３内に空気の流れが発生し、放熱フィン２２による放熱が促進されることとなる。そして、ステップＳ１０９にて開信号出力処理がなされて第２連通状態となり、上記ステップＳ１０１からの処理が繰り返される。
【００８３】
なお、放熱フィン２２による放熱を促進するための必要吸気量は、車室内を空調するための必要吸気量よりも通常小さくなるため、上記送風信号に応じた送風機１３の送風量を空調制御中における送風機１３の送風量に対して低減してもよい。具体的には、例えば、車室内を空調するための必要吸気量を５００ｍ３／ｈである場合に、放熱フィン２２による放熱を促進するための必要吸気量を６０ｍ３／ｈと設定することができる。このため、第２吸気側ダクト３３を、第１吸気側ダクト３２よりも細径に形成することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態に係る冷却装置３０ａでは、送風機１３は、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、空調機器１０が暖房状態である場合には、ステップＳ１０３の処理により第２吐出側ダクト３５および第１吐出側ダクト３４が連通する第１連通状態に排気ダンパー３７が切り替えられ、空調機器１０が冷房状態または空調停止状態である場合には、ステップＳ１０９の処理により第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６が連通する第２連通状態に排気ダンパー３７が切り替えられる。
【００８５】
これにより、空調停止状態であっても送風機１３による送風状態が維持されているため、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気が第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６を介して排気されるので、電子制御装置２０を好適に冷却することができる。特に、暖房状態時には、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気が、第２吐出側ダクト３５および第１吐出側ダクト３４を介してヒータコア１５に送られるので、空調機器１０の暖房性能を向上させることができる。また、冷房状態時には、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気が、第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６を介して排気されるので、空調機器１０の冷房性能が低下することもない。
【００８６】
また、本実施形態に係る冷却装置３０ａでは、送風機１３は、温度センサ４１による検出温度Ｔが設定温度Ｔｏ未満であると、空調停止状態であっても送風が停止されるため、複数の制御回路２３を冷却する必要がない場合にまで送風機１３が送風状態になることを防止することができる。
【００８７】
なお、本実施形態に係る冷却装置３０ａは、上述のように構成された電子制御装置２０を冷却対象とすることに限らず、放熱部を有する一般的な電子制御装置に対してその放熱部が第２吸気側ダクト３３内に露出するように電子制御装置を配置することで当該電子制御装置を冷却対象としてもよい。
【００８８】
図１１は、第４実施形態の変形例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。
【００８９】
このように２つのファン５１，５２を採用することで、１つのファンで上記２層構造を構成する場合と比較して、吸気性能を向上させることができる。特に、第１ファン５１および第２ファン５２は、１つのモータ軸５３に組み付けられることから１つのモータで回転駆動させることができるので、２つのファンそれぞれを別々のモータで回転駆動する場合と比較して、低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００９０】
［第５実施形態］
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。
【００９１】
本第５実施形態に係る冷却装置３０ｂは、第４実施形態に係る冷却装置３０ａに対して、吐出部３６ａと第２ダンパー３９を新たに採用する点が異なる。このため、第４実施形態の冷却装置３０ａと実質的に同一の構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００９２】
図１２に示すように、排気ダクト３６には、当該排気ダクト３６を介した空気を第１吐出側ダクト３４を介すことなく車室内に吐き出すためのダクト状の吐出部３６ａが設けられている。この吐出部３６ａの吐出側は、例えば、車室内乗員の足元に形成される吹出口に連通している。なお、吐出部３６ａは、上述のようにダクト状に形成されることに限らず、例えば、排気ダクト３６と車室とを区画する壁面に形成される開口として形成されてもよい。
【００９３】
また、この吐出部３６ａの吸気側には、吐出部３６ａ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切替手段として第２ダンパー３９が設けられている。この第２ダンパー３９を駆動する第２ダンパー駆動部は、制御部４０に対して制御可能に電気的に接続されている。
【００９４】
そして、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気を暖房に利用する場合には、制御部４０により第２ダンパー駆動部に対して第２閉信号が出力されて、第２ダンパー３９により吐出部３６ａの吸気側が開放されて排気ダクト３６を介した排気が禁止される。これにより、図１２に示すように、吐出部３６ａ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なる。また、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気を排気する場合には、制御部４０により第２ダンパー駆動部に対して第２開信号が出力されて、第２ダンパー３９により吐出部３６ａの吸気側が閉じられて排気ダクト３６を介した排気が可能となる。これにより、吐出部３６ａによる車室内への吐き出しが不能となる吐出不能状態となる。なお、本実施形態では、排気ダンパー３７は、図１２に示すように、第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６が連通する第２連通状態に維持されている。
【００９５】
次に、冷却装置３０ｂによる電子制御装置２０に対する冷却機能を実現するための手段として、制御部４０による冷却処理について図１３を用いて説明する。
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。
【００９６】
そして、ステップＳ２０５において、第２閉信号出力処理がなされる。この処理では、第２ダンパー駆動部に対して第２閉信号が出力されて、第２ダンパー３９により吐出部３６ａの吸気側が開放される。これにより、吐出部３６ａ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なる。そして、上記ステップＳ２０１からの処理が繰り返される。なお、ステップＳ２０３にてＮｏと判定される場合には、上述のようにステップＳ２０５における第２閉信号出力処理を実施することなく、後述するステップＳ２１１における第２開信号出力処理を実施してもよい。
【００９７】
検出温度Ｔが設定温度Ｔｏ以上になると、ステップＳ２０３にてＹｅｓと判定されて、ステップＳ２０７において、空調機器１０が空調制御中であるか否かについて判定される。制御部１０ｃからの信号に応じて空調機器１０が空調制御中であると判断される場合には、ステップＳ２０７にてＹｅｓと判定される。
【００９８】
続いて、ステップＳ２０９にて空調機器１０が暖房状態であるか否かについて判定され、制御部１０ｃからの信号に応じて空調機器１０が暖房状態であると判断される場合には（Ｓ２０９でＹｅｓ）、上記ステップＳ２０５の第２閉信号出力処理がなされ、第２ダンパー３９が吐出可能状態となる。このため、放熱フィン２２の放熱により暖められた第２吸気側ダクト３３内の空気が、第２吐出側ダクト３５、排気ダクト３６および吐出部３６ａを介して車室内に送られるので、空調機器１０の暖房性能を向上させることができる。特に、上述のように暖められた空気は、第１吐出側ダクト３４を介することなく車室内に送られるので、空気がエバポレータ１４やヒータコア１５等を経由することに起因する圧力損失が低減されて、送風機１３のモータ負荷を低減することができる。
【００９９】
一方、制御部１０ｃからの信号に応じて空調機器１０が暖房状態ではなく冷房状態であると判断される場合には、ステップＳ２０９にてＮｏと判定されて、ステップＳ２１１において、第２開信号出力処理がなされる。この処理では、第２ダンパー駆動部に対して第２開信号が出力されて、第２ダンパー３９により吐出部３６ａの吸気側が閉じられる。これにより、吐出部３６ａによる車室内への吐き出しが不能となる吐出不能状態となる。このため、放熱フィン２２の放熱により暖められた第２吸気側ダクト３３内の空気が、第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６を介して排気されるので、空調機器１０の冷房性能が低下することもない。そして、上記ステップＳ２０１からの処理が繰り返される。
【０１００】
また、上記ステップＳ２０７において、制御部１０ｃからの信号に応じて空調機器１０が空調停止状態であると判断される場合にはＮｏと判定されて、ステップＳ２１３において、上記第４実施形態と同様に送風信号出力処理がなされる。そして、ステップＳ２１１にて第２開信号出力処理がなされて吐出不能状態となり、上記ステップＳ２０１からの処理が繰り返される。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態に係る冷却装置３０ｂでは、ステップＳ２０１の処理により排気ダンパー３７が第２連通状態に切り替えられており、空調機器１０が暖房状態である場合には、ステップＳ２０５の処理により第２ダンパー３９が吐出部３６ａによる車室内への吐き出しが可能となる吐出可能状態に切り替えられ、空調機器１０が冷房状態または空調停止状態である場合には、ステップＳ２１１の処理により第２ダンパー３９が上記吐き出しが不能となる吐出不能状態に切り替えられる。
【０１０２】
これにより、暖房状態時には、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気が、第１吐出側ダクト３４を介すことなく排気ダクト３６および吐出部３６ａを介して車室内に吐き出されるので、空調機器１０の暖房性能を向上させるだけでなく、空気がエバポレータ１４やヒータコア１５等の空調手段を経由することに起因する圧力損失を低減して、送風機１３のモータ負荷を低減することができる。また、冷房状態時または空調停止状態時には、放熱フィン２２の放熱により暖められた空気が、第２吐出側ダクト３５および排気ダクト３６を介して排気されるので、空調機器１０の冷房性能の低下や不要な車室内への送風を防止することができる。
【０１０３】
なお、本実施形態に係る冷却装置３０ｂは、上述のように構成された電子制御装置２０を冷却対象とすることに限らず、放熱部を有する一般的な電子制御装置に対してその放熱部が第２吸気側ダクト３３内に露出するように電子制御装置を配置することで当該電子制御装置を冷却対象としてもよい。
【０１０４】
なお、本発明は上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（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。
【０１０５】
（２）上記各実施形態および変形例において、筐体２１の上面２１ａには、放熱部として複数の放熱フィン２２を設けることに限らず、吸気側ダクト１２ａまたは第２吸気側ダクト３３内の気流と熱交換可能な形状の放熱部を設けてもよい。また、この放熱部は、筐体２１と一体に形成されてもよいし、熱伝導性の高い別部材にて形成されてもよい。また、各放熱フィン２２は、筐体２１と一体に形成されてもよい。
【０１０６】
（３）上記各実施形態および変形例において、各放熱フィン２２は、吸気側ダクト１２ａまたは第２吸気側ダクト３３の少なくとも一部と一体に成形されてもよい。
【０１０７】
（４）上記各実施形態および変形例において、電子制御装置２０は、筐体２１内および吸気側ダクト１２ａ内等の温度を検出可能な温度センサと、この温度センサにより検出される温度に応じて送風機１３による吸気量を制御する制御回路とを有するように構成されてもよい。この場合、温度センサにより筐体２１内および吸気側ダクト１２ａ内等の温度が検出されると、この温度に応じて、制御回路により送風機１３による吸気量が制御することができる。これにより、各発熱素子２４にて発生した熱に応じて吸気量が制御されることとなるので、各発熱素子２４を好適に冷却することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…空調機器
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）
【図１】
0005392213.tif 000002
【図２】
0005392213.tif 000003
【図３】
0005392213.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005392213.tif 000006
【図６】
0005392213.tif 000007
【図７】
0005392213.tif 000008
【図８】
0005392213.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005392213.tif 000014
【図１４】
0005392213.tif 000015