(57)【要約】【課題】各車載機器を円滑に制御するとともに省スペース化を図り得る電子制御装置を提供する。【解決手段】複数の車載機器のうちのいずれかを制御するための各制御モジュール基板３１〜３５が接続可能なコネクタ２３ａ〜２３ｈを複数有する制御基板２２と、各コネクタ２３ａ〜２３ｈに接続された制御モジュール基板３１〜３５の対象機器に対してバッテリ１５からの電力供給を制御するための電源回路２４ａを有する電源基板２４と、が電気的に接続されて筐体１１内に収容されている。そして、制御基板２２の各コネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに制御モジュール基板３１〜３５が接続されると、この制御モジュールにより電源回路２４ａが制御されてエンジン１１等の対象機器が制御可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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のうちのいずれかを制御するためにモジュール化された制御モジュールが接続可能なコネクタを複数有する第１の基板と、
前記コネクタに接続された前記制御モジュールの制御対象の前記車載機器である対象機器に対して電源からの電力供給を制御するための電源回路を有する第２の基板と、
前記第１の基板および前記第２の基板が電気的に接続されて収容される筐体と、
を備え、
前記第１の基板のコネクタに前記制御モジュールが接続されると、この制御モジュールにより前記電源回路が制御されて前記対象機器が制御可能となることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記制御モジュールが複数の前記コネクタに同時に接続することで当該制御モジュールの前記対象機器が制御可能とな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】
前記複数の車載機器には、エンジン、トランスミッション、ドアロック機構およびセキュリティ装置のうち少なくともいずれか１つが含ま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。
【請求項４】
前記電源回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータ、前記電源の保護回路および前記電源の導通遮断回路のうち少なくともいずれか１つを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【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に関する技術として、下記特許文献１に示すモジュール型電子機器が知られている。このモジュール型電子機器は、電源モジュールがカードケージ又は電子機器の前面から電源モジュール部に挿入できると共に取外し可能に構成されている。そして、この電源モジュールがカード受容部に完全挿入されると、電源モジュールコネクタがバックプレーンの電源コネクタと自動的に接続され、この電源モジュールがカードケージから取り外されると、この接続が自動的に切断される。また、ドータ回路カードも同様の接続構造にて構成されており、電源モジュールやドータ回路カードに対して、電源に相互接続する配線を行うことなく、容易に動作電源を供給している。
【０００３】
また、下記特許文献２に示す電子装置は、パーソナルコンピュータまたはサーバーに採用される装置であって、筐体内に、複数の電子モジュールや制御用基板モジュール、電源モジュール等を搭載して構成されている。これら複数搭載された電子モジュールの各々の表面には、発熱素子であるＣＰＵやその他の複数の発熱素子がハードディスク等と共に搭載されており、各電子モジュールは、それぞれ、それ自体でコンピュータを構成している。また、各電子モジュールは、コネクタを共通配線基板のコネクタに挿入（圧入）することによって、装置側の制御用基板モジュールや電源モジュール等との間で、必要な電気的接続がそれぞれ行われる。この電気的接続時に、各電子モジュールの液コネクタが液冷ジャケットの液コネクタに挿入（圧入）されることで液循環ループが構成され、当該液循環ループを流れる冷却液により各電子モジュールの冷却が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７４４４０号公報
【特許文献２】特開２００４−２４６６１５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）が増加している。しかしながら、このように車載されるＥＣＵが増加すると、各ＥＣＵごとに組み付けスペースや冷却スペースを設ける必要があり、車両搭載上の必要容積が増加するという問題がある。また、ＥＣＵの増加に応じて、これら各ＥＣＵ間やＥＣＵ−電源間を電気的に接続するワイヤハーネスも増加することとなり、車両搭載上の必要容積がさらに増加してしまう。
【０００６】
上記特許文献２に示すようにパーソナルコンピュータまたはサーバーに採用される構成では、使用する電流が低く電子モジュールの機能も限定されるため、様々な機能が増加していく車両用の電子制御ユニットを対象とするには不十分である。また、上記特許文献１の構成でも同様の問題がある。
【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、各車載機器を円滑に制御するとともに省スペース化を図り得る電子制御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、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のうちのいずれかを制御するためにモジュール化された制御モジュールが接続可能なコネクタを複数有する第１の基板と、前記コネクタに接続された前記制御モジュールの制御対象の前記車載機器である対象機器に対して電源からの電力供給を制御するための電源回路を有する第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板が電気的に接続されて収容される筐体と、を備え、前記第１の基板のコネクタに前記制御モジュールが接続されると、この制御モジュールにより前記電源回路が制御されて前記対象機器が制御可能とな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、前記制御モジュールが複数の前記コネクタに同時に接続することで当該制御モジュールの前記対象機器が制御可能となることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の電子制御装置において、前記複数の車載機器には、エンジン、トランスミッション、ドアロック機構およびセキュリティ装置のうち少なくともいずれか１つが含まれることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子制御装置において、前記電源回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータ、前記電源の保護回路および前記電源の導通遮断回路のうち少なくともいずれか１つを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明では、複数の車載機器のうちのいずれかを制御するための制御モジュールが接続可能なコネクタを複数有する第１の基板と、コネクタに接続された制御モジュールの対象機器に対して電源からの電力供給を制御するための電源回路を有する第２の基板と、が電気的に接続されて筐体内に収容されている。そして、第１の基板のコネクタに制御モジュールが接続されると、この制御モジュールにより電源回路が制御されて対象機器が制御可能となる。
【００１３】
これにより、制御対象の車載機器と第１の基板および第２の基板とを考慮して設計された制御モジュールを第１の基板のコネクタに接続するだけで当該車載機器の制御が可能となる。このため、複数の車載機器を制御するそれぞれの制御モジュールが筐体内に配置されるので、各車載機器用のＥＣＵが車両内に分散して車載される場合と比較して、車両搭載上の必要容積が減少し省スペース化を図ることができる。また、第２の基板には、各車載機器に対して電源からの電力供給を制御するための電源回路が設けられているので、各車載機器用のＥＣＵがそれぞれ電源回路を有する場合と比較して、部品の共通化を図ることができるとともにワイヤハーネスの削減等により両基板を収容する筐体の小型化を図ることができる。
したがって、各車載機器を円滑に制御するとともに省スペース化を図ることができる。
【００１４】
請求項２の発明では、制御モジュールが第１の基板の複数のコネクタに同時に接続することで当該制御モジュールの対象機器が制御可能となる。様々な車載機器を制御対象とする場合には、制御が複雑なために入出力情報量が多い制御モジュールと、制御が単純なために入出力情報量が少ない制御モジュールとが混在することとなる。そこで、入出力情報量が多い制御モジュールは複数のコネクタに接続されることを前提に、第１の基板および各コネクタを設計することで、入出力情報量が異なる複数の制御モジュールを接続対象とする場合でもコネクタの共通化を図ることができる。これにより、様々な制御モジュールを第１の基板に対して整然と配置されるように接続することができるので、第１の基板の小型化、すなわち、両基板を収容する筐体の小型化を図ることができる。
【００１５】
請求項３の発明では、複数の車載機器には、エンジン、トランスミッション、ドアロック機構およびセキュリティ装置のうち少なくともいずれか１つが含まれることから、各制御モジュールのいずれかは、エンジン、トランスミッション、ドアロック機構およびセキュリティ装置のうち少なくともいずれか１つが制御対象となる。これにより、省スペース化を図るとともに上述のような車載機器を円滑に制御することができる。
【００１６】
請求項４の発明では、電源回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータ、電源の保護回路および電源の導通遮断回路のうち少なくともいずれか１つを備えるため、各車載機器に対して電源からの電力を確実に制御して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る電子制御装置と各車載機器との接続関係を示すブロック図である。
【図２】図１の電子制御装置を示す断面図である。
【図３】図２の制御基板を上面から見た上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る電子制御装置の一実施形態について図を参照して説明する。図１は、本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を示す断面図である。図３は、図２の制御基板２２を上面から見た上面図である。
【００１９】
図１に示すように、本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等を制御するための装置であり、当該車両の適所に車載されている。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１６等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「車載機器」および「対象機器」の一例に相当し得る。
【００２０】
当該電子制御装置２０は、図２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、制御基板２２および電源基板２５が電気的に接続されて、所定の隙間を介して対向するように収容されている。
【００２１】
制御基板２２には、所定の電子回路とともに、各車載機器を制御するためにモジュール化された制御モジュール基板が接続可能な８つのコネクタ２３ａ〜２３ｈが実装されている。当該制御基板２２は、これらコネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに接続された制御モジュール基板により当該制御モジュール基板の制御対象の車載機器（以下、対象機器ともいう）が制御可能となるように構成されている。各コネクタ２３ａ〜２３ｈは、図２および図３に示すように、電源基板２５から離間する側の面にて、コネクタ２３ａおよびコネクタ２３ｂ、コネクタ２３ｃおよびコネクタ２３ｄ、コネクタ２３ｅおよびコネクタ２３ｆ、コネクタ２３ｇおよびコネクタ２３ｈがそれぞれ一直線上に並ぶように配置されている。なお、コネクタは、８つ設けられることに限らず、制御対象として想定される車載機器の種類に応じて適所に８つよりも多く設けられてもよいし、少なく設けられてもよい。また、制御基板２２は、特許請求の範囲に記載の「第１の基板」の一例に相当し得る。
【００２２】
ここで、上述した制御モジュール基板について説明すると、従来、エンジン１１を制御していたエンジンＥＣＵに対応する制御モジュールとして制御モジュール基板３１が用意されている。この制御モジュール基板３１を制御基板２２のコネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに接続することにより、エンジン１１の制御が可能となる。
【００２３】
また、従来、トランスミッション１２を制御していたＥＣＴ（エレクトリックコントロールトランスミッション）に対応する制御モジュールとして制御モジュール基板３２が用意されている。この制御モジュール基板３２を制御基板２２のコネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに接続することにより、トランスミッション１２の制御が可能となる。
【００２４】
また、従来、エンジンＥＣＵおよびＥＣＴを統括的に制御していたパワーマネージメントコントロールコンピュータに対応する制御モジュールとして制御モジュール基板３３が用意されている。この制御モジュール基板３３を制御基板２２のコネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに接続することにより、制御モジュール基板３１および制御モジュール基板３２の統括的制御、すなわち、エンジン１１およびトランスミッション１２の統括的制御が可能となる。
【００２５】
また、従来、所定の電波の受信に応じてドアロック機構１３やエンジン１１の始動を制御していたスマートキーコンピュータに対応する制御モジュールとして制御モジュール基板３４が用意されている。この制御モジュール基板３４を制御基板２２のコネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに接続することにより、所定の電波の受信に応じたドアロック機構１３の制御やエンジン１１の始動制御が可能となる。
【００２６】
また、従来、ドアのロック等のセキュリティ装置１４などを制御していたメインボデーＥＣＵに対応する制御モジュールとして制御モジュール基板３５が用意されている。この制御モジュール基板３５を制御基板２２のコネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに接続することにより、ドアのロック等のセキュリティ装置１４などの制御が可能となる。なお、制御モジュール基板３１〜３５は、特許請求の範囲に記載の「制御モジュール」の一例に相当し得る。
【００２７】
制御基板２２の外縁部には筐体２１から露出する端子２４が設けられており、この端子２４の適所にワイヤハーネス１６のコネクタ（図略）をそれぞれ接続することで、当該電子制御装置２０がエンジン１１等の車載機器に対して制御可能に接続されることとなる。なお、図３では、端子２４は、一辺の外縁部にのみ設けられているが、これに限らず、例えば、全ての外縁部に設けられてもよい。
【００２８】
電源基板２５は、各コネクタ２３ａ〜２３ｈに接続された制御モジュール基板の対象機器に対してバッテリ１５からの電力を制御して供給するための電源回路２５ａや所定の電子回路を備えている。電源回路２５ａは、バッテリ１５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１５の保護回路として機能するヒューズやバッテリ１５の導通遮断回路として機能するリレー等を備えている。このため、電源基板２５は、制御基板２２に接続された各制御モジュール基板により制御されて、従来のエンジンルームＪ／Ｂ（ジャンクションブロック）やエンジンルームＲ／Ｂ（リレーブロック）、インパネＪ／Ｂのように、バッテリ１５からの電力を所定の車載機器に対して分配する機能を有することとなる。またここで、電源基板２５が電力を制御して供給する対象は、各コネクタ２３ａ〜２３ｈに接続された制御モジュール基板の対象機器に限らず、１つまたは複数の、他の車載機器に及んでも良い。なお、電源基板２５および電源回路２５ａは、特許請求の範囲に記載の「第２の基板」および「電源回路」の一例に相当し得る。
【００２９】
このように構成される電子制御装置２０では、上記対象機器に応じた制御モジュール基板を制御基板２２のコネクタ２３ａ〜２３ｈに対して接続することにより、当該対象機器の制御が可能となる。本実施形態では、図３に示すように、コネクタ２３ａ，２３ｂに対して制御モジュール基板３１が接続されており、コネクタ２３ｃ，２３ｄに対して制御モジュール基板３３が接続されている。また、コネクタ２３ｅに対して制御モジュール基板３２が接続されており、コネクタ２３ｆに対して制御モジュール基板３５が接続されており、コネクタ２３ｇに対して制御モジュール基板３４が接続されている。なお、コネクタ２３ｈは、いずれの制御モジュール基板も接続されていない状態である。このコネクタ２３ｈに対して、他の制御モジュール基板を追加で接続することにより、当該制御モジュール基板の対象機器の制御が追加されることとなる。
【００３０】
特に、制御モジュール基板３１および制御モジュール基板３３は、制御が複雑なために入出力情報量が多いことから、２つのコネクタ（２３ａ，２３ｂおよび２３ｃ，２３ｄ）に対して同時に接続されている。これは、以下の理由による。
【００３１】
すなわち、様々な車載機器を制御対象とする場合には、制御が複雑なために入出力情報量が多い制御モジュールと、制御が単純なために入出力情報量が少ない制御モジュールとが混在することとなる。そこで、入出力情報量が多い制御モジュールは複数のコネクタに接続されることを前提に、第１の基板および各コネクタを設計することで、入出力情報量が異なる複数の制御モジュールを接続対象とする場合でもコネクタの共通化を図ることができるからである。
【００３２】
また、各制御モジュール基板３１〜３５は、図３と異なる他のコネクタに接続されても対象機器の制御が可能となる。例えば、制御モジュール基板３１をコネクタ２３ｇおよびコネクタ２３ｈに接続してもエンジン１１の制御が可能となり、制御モジュール基板３２をコネクタ２３ｆに接続してもトランスミッション１２の制御が可能となる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係る電子制御装置２０では、複数の車載機器のうちのいずれかを制御するための各制御モジュール基板３１〜３５が接続可能なコネクタ２３ａ〜２３ｈを複数有する制御基板２２と、各コネクタ２３ａ〜２３ｈに接続された制御モジュール基板３１〜３５の対象機器に対してバッテリ１５からの電力供給を制御するための電源回路２５ａを有する電源基板２５と、が電気的に接続されて筐体２１内に収容されている。そして、制御基板２２の各コネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに制御モジュール基板３１〜３５が接続されると、この制御モジュールにより電源回路２５ａが制御されてエンジン１１等の対象機器が制御可能となる。
【００３４】
これにより、制御対象の車載機器と制御基板２２および電源基板２５とを考慮して設計された制御モジュール基板３１〜３５のいずれかを制御基板２２のコネクタ２３ａ〜２３ｈに接続するだけで当該車載機器の制御が可能となる。このため、複数の車載機器を制御するそれぞれの制御モジュール基板３１〜３５が筐体２１内に配置されるので、各車載機器用のＥＣＵが車両内に分散して車載される場合と比較して、車両搭載上の必要容積が減少し省スペース化を図ることができる。また、電源基板２５には、各車載機器に対してバッテリ１５からの電力供給を制御するための電源回路２５ａが設けられているので、各車載機器用のＥＣＵがそれぞれ電源回路を有する場合と比較して、部品の共通化を図ることができるとともにワイヤハーネスの削減等により両基板２２，２５を収容する筐体２１の小型化を図ることができる。さらに、各制御モジュール基板３１〜３５毎に個別の筐体またはブラケット等が不要となるので、組付作業時での在庫スペースを削減することができる。さらにまた、上述のように部品の共通化が図られるので、部品の削減によるコスト低減を図ることができる。
したがって、各車載機器を円滑に制御するとともに省スペース化を図ることができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る電子制御装置２０では、制御モジュール基板３１および制御モジュール基板３２が制御基板２２の２つコネクタ（２３ａ，２３ｂおよび２３ｃ，２３ｄ）に同時に接続することで当該制御モジュール基板３１，３２の対象機器が制御可能となる。このため、入出力情報量が異なる複数の制御モジュール基板を接続対象とする場合でもコネクタ２３ａ〜２３ｈの共通化を図ることができる。これにより、様々な制御モジュール基板を制御基板２２に対して整然と配置されるように接続することができるので、制御基板２２の小型化、すなわち、両基板２２，２５を収容する筐体２１の小型化を図ることができる。また、上述のように各制御モジュール基板３１〜３５が制御基板２２に対して整然と配置されるため、これら各制御モジュール基板３１〜３５の制御基板２２に対する接続作業や組替作業を容易に実施することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態に係る電子制御装置２０では、複数の車載機器として、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が対象機器であり、各制御モジュール基板３１〜３５は、上記対象機器のいずれかが制御対象となる。これにより、省スペース化を図るとともに上述のような車載機器を円滑に制御することができる。
【００３７】
さらにまた、本実施形態に係る電子制御装置２０では、電源回路２５ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ、ヒューズおよびリレー等を備えるため、各車載機器に対してバッテリ１５からの電力を確実に制御して供給することができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態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く、その場合でも、上記実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）電子制御装置２０は、上述したエンジン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のうち少なくともいずれか１つが制御対象として構成されてもよいし、これら各車載機器だけでなく、他の車載機器、例えば、エアコン等の空調装置やインパネ等の表示装置などを制御対象として構成されてもよい。この場合、制御モジュール基板は、上記制御対象を制御可能に構成されて、制御基板２２の各コネクタ２３ａ〜２３ｈのいずれかに接続される。
【００３９】
（２）電源回路２５ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ、ヒューズおよびリレーのうち少なくともいずれか１つを備えていてもよいし、上記電源関連部品だけでなく、他の電源関連部品を備えていてもよい。
【００４０】
（３）制御モジュール基板は、コネクタ２３ａ〜２３ｈのうち１つまたは２つに接続されることに限らず、３つ以上のコネクタに同時に接続されることで、対象機器の制御が可能となってもよい。これにより、制御がより複雑なために入出力情報量が多い制御モジュール基板を使用する場合であっても、入出力情報量が少ない制御モジュール基板と同じコネクタを用いることができるので、コネクタ２３ａ〜２３ｈの共通化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１１…エンジン（車載機器）
１２…トランスミッション（車載機器）
１３…ドアロック機構（車載機器）
１４…セキュリティ装置（車載機器）
１５…バッテリ（電源）
２０…電子制御装置
２１…筐体
２２…制御基板（第１の基板）
２３ａ〜２３ｈ…コネクタ
２５…電源基板（第２の基板）
２５ａ…電源回路
３１〜３５…制御モジュール基板（制御モジュール）
【図１】
2011194958.tif 000003
【図２】
2011194958.tif 000004
【図３】
2011194958.tif 000005