(57)【要約】【課題】狭いスペースに設置でき、コストが増加せず、品質が低下しない電子制御装置を提供する。【解決手段】制御対象を制御する電子制御装置は、制御用の演算を実行する電子部品が搭載された電子基板と、制御対象に制御用の信号を導くケーブルが有するケーブル側コネクタと結合可能な電子制御装置側コネクタと、一端が電子基板の端部に接続されるとともに、他端が電子基板の面方向の内側に向けた状態で電子制御装置側コネクタと接続されるコネクタピンとを備える。このため、電子制御装置における電子制御装置側コネクタへケーブル側コネクタを装着させた際に電子制御装置の幅がケーブル側コネクタの分だけ大きくならないようにすることができる。【選択図】図５
2011070907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象を制御する電子制御装置であって、
制御用の電子部品が実装された電子基板と、
前記制御対象に制御用の信号を導くケーブルが有するケーブル側コネクタと結合可能な電子制御装置側コネクタと、
一端が前記電子基板の端部に接続されるとともに、他端が前記電子基板の面方向の内側に向けた状態で前記電子制御装置側コネクタと接続されるコネクタピンと、
を備えることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
制御対象を制御する電子制御装置であって、
制御用の電子部品が実装された電子基板と、
前記制御対象に制御用の信号を導くケーブルが有するケーブル側コネクタと結合可能で、前記電子基板の一端側の基板面に重ねて設けられ、前記ケーブル側コネクタとの結合面が前記電子基板の他端側に向けられた電子制御装置側コネクタと、
を備えることを特徴とする電子制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子制御装置において、
前記電子基板は、単一板で構成されることを特徴とする電子制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の電子制御装置と、
前記電子制御装置の制御対象と、
を備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御装置の構造の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電機や機械などには、制御対象が搭載され、制御対象を精度良く電子制御する電子制御装置が搭載されている。
【０００３】
電機や機械には、エンジンを駆動源とする車両、モータを駆動源とする電車、ハイブリッドカー、電気自動車、若しくは、燃料電池自動車などの車両、電気モータやコンプレッサなどを駆動源とする製造装置若しくは家電などがある。
【０００４】
例えば、エンジンを駆動源とする車両は、エンジンを回転させるための制御対象であるインジェクタや点火プラグなどを電子制御することにより走行させることができる。また、モータを駆動源とする電車、ハイブリッドカー、電気自動車、又は、燃料電池自動車などの車両は、制御対象であるモータを電子制御することにより走行させることができる。
【０００５】
それら制御対象は、電子制御によって適切な制御量や制御タイミングで実行されることにより、車両の燃費や排ガスなどを良好にでき、また、安全走行を確保することができる。
【０００６】
図１は、このような電子制御を実現するＣＰＵなどの電子部品を実装した電子基板を備えた電子制御装置１の一例を示す図である。電子制御装置１は、電源供給や通信を目的とする複数の電線を束にしたワイヤーハーネスによって制御対象と接続され基本的に制御対象の近くに配置される。このようにそれらを近くに配置する理由は、車両においてワイヤーハーネスが多く配設されると、車両の重量が増加するとともに、ワイヤーハーネスの断線、ショート、又は、ノイズの発生確率が増加するからである。
【０００７】
例えば、エンジンを制御する電子制御装置１は、エンジンルームに搭載されているエンジンの近くに設置される。しかし、近年、車両の小型化、乗員スペースの確保、モータやバッテリの増設などによりエンジンルーム内のスペースが狭小化する傾向にあるため、その狭いスペースへ設置できるようなサイズに設計変更しなければならなくなってきた。
【０００８】
図２は図１の電子制御装置１におけるＸ軸方向に沿ったII−II線での断面図である。電子制御装置１は、図２に示すように、エル字型のコネクタピン６と電子部品８を実装した電子基板７を備え、更に、電子制御装置１はコネクタピン６を有する電子制御装置側コネクタ３と電子基板７を覆うカバー２を備えている。
【０００９】
また、ワイヤーハーネス４は電子制御装置側コネクタ３と接続するケーブル側コネクタ５を備えている。
【００１０】
図２に示すように、エル字型のコネクタピン６は、その一端ａが電子基板に接続されるとともに、その他端ｂが電子基板７の外側を向くように備えられている。従って、電子制御装置１へケーブル側コネクタ５を装着させた際には、装置全体の幅（Ｘ軸方向の長さ）がケーブル側コネクタ５の分だけ大きくなってしまう。例えば、図３に示すようにエンジンルーム２０にその電子制御装置１を設置した際には、ケーブル側コネクタ５のワイヤーハーネス４を急な角度で曲げつつサスペンションタワー２１に当てて設置しなければならない。このようにワイヤーハーネス４を急な角度で曲げて設置すると断線などが発生する確立が増加してしまうため、最悪の場合設置することすら困難になる。
【００１１】
そこで、例えば、特許文献１に、電子制御装置側コネクタ内に電子基板を分割して備えることにより電子制御装置の容積を小さくする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５-１９１１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、このような技術、つまり、電子基板を複数に分割し、かつ、分割した複数の電子基板を可撓性のあるパターンで接続するという複雑な構成を採用すると、コストが増加するとともにパターン部分の断線やショートの発生確率が増加し品質が低下するという問題が発生する。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で狭いスペースに設置できる電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、制御対象を制御する電子制御装置であって、  制御用の電子部品が実装された電子基板と、前記制御対象に制御用の信号を導くケーブルが有するケーブル側コネクタと結合可能な電子制御装置側コネクタと、一端が前記電子基板の端部に接続されるとともに、他端が前記電子基板の面方向の内側に向けた状態で前記電子制御装置側コネクタと接続されるコネクタピンと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２の発明は、制御対象を制御する電子制御装置であって、制御用の電子部品が実装された電子基板と、前記制御対象に制御用の信号を導くケーブルが有するケーブル側コネクタと結合可能で、前記電子基板の一端側の基板面に重ねて設けられ、前記ケーブル側コネクタとの結合面が前記電子基板の他端側に向けられた電子制御装置側コネクタと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、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、前記電子基板は、単一板で構成されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４の発明は、車両であって、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子制御装置と、前記電子制御装置の制御対象と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１ないし４の発明によれば、電子制御装置における電子制御装置側コネクタへケーブル側コネクタを装着させた際に装置全体の幅がケーブル側コネクタの分だけ大きくならないようにできる。これにより、電子制御装置を狭いスペースに容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、電子制御装置を示す図である。
【図２】図２は、電子制御装置の断面図である。
【図３】図３は、電子制御装置をエンジンルームに設置した際の図である。
【図４】図４は、電子制御装置を示す図である。
【図５】図５は、電子制御装置の断面図である。
【図６】図６は、電子制御装置を示す図である。
【図７】図７は、電子制御装置をエンジンルームに設置した際の図である。
【図８】図８は、電子制御装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、図中においては三次元の直交座標軸（ＸＹＺ）を付し、説明において適宜この座標軸を用いて方向を示すこととする。
【００２２】
＜代表の形態＞
（電子制御装置）
図５は図４の電子制御装置１におけるＸ軸方向に沿ったＩＶ−ＩＶ線での断面図であって、本発明の実施の形態に係る電子制御装置１の構成を示す図である。この電子制御装置１は、例えば、車両に搭載されてエンジンを制御対象として各種制御を行うものである。電子制御装置１は、制御用の演算を実行する演算部、不揮発性記憶部、及び、入出力部などの電子部品を実装した電子基板１６を備え、演算部が車両の状態を入力する各センサなどからの入力値と、不揮発性記憶部に記憶されている制御プログラムとに基づいて、制御対象を制御するための制御値を演算し、この演算した制御値に基づき制御対象を制御する。
（電子基板の構造）
図５に示すように電子基板１６は、ＸＹ平面を面方向とする略長方形の板状である。電子基板１６は分割の無い単一板で構成され、各種制御用の電子部品はこの単一板の電子基板１６に実装される。この電子基板１６は、エル字型のコネクタピン１５と演算部などを構成する電子部品１７を実装している。
【００２３】
エル字型のコネクタピン１５は、図５に示すように、その一端ａが電子基板１６の一端側（＋Ｙ側）の端部に接続されるとともに、その他端ｂが電子基板１６の面方向の内側（−Ｙ側）（すなわち、他端側）を向くように備えられている。また、エル字型のコネクタピン１５は、所定の本数（例えば、２０４本）が３列になって電子基板１６の端部に、＋Ｘ方向に配列された状態で等間隔に並んで備えられている。
（カバー）
図６に示すように電子基板１６は、カバー１１に覆われている。カバー１１は、略長方形の板状である電子基板１６の全体を覆うものであるため、各種の電子部品が実装された電子基板１６よりも一回り大きなサイズとなっている。
（電子制御装置側コネクタ）
電子制御装置側コネクタ１２は、ケーブル側コネクタ１４と結合可能になっている。電子制御装置側コネクタ１２は、電子基板１６の一端側（＋Ｙ側）の基板面にその直交方向（Ｚ軸方向）からみて重ねて設けられ、ケーブル側コネクタ１４との結合面が電子基板１６の他端側（−Ｙ側）に向けられている。電子制御装置側コネクタ１２におけるケーブル側コネクタ１４との結合部分は、凹形状になっており、コネクタピン１５と電気的に接続し、凹形状内においてコネクタピン１５の他端ｂを露出して備える。
（ワイヤーハーネス）
ワイヤーハーネス１３は、電子制御装置１の制御対象に制御用の信号を導くケーブルであり、ケーブル側コネクタ１４を備えている。ケーブル側コネクタ１４は電子制御装置１０における電子制御装置側コネクタ１２に装着されるものである。ケーブル側コネクタ１４と電子制御装置側コネクタ１２との結合時においては、電子制御装置側コネクタ１２から露出するコネクタピン１５の他端ｂが、ケーブル側コネクタ１４に備わるピン孔へ挿入される。これにより、コネクタピン１５とピン孔とが電気的に接続される。ケーブル側コネクタ１４内のピン孔はコネクタピン１５の所定本数に対応する数（例えば、２０４個）が設けられている。
【００２４】
ワイヤーハーネス１３は、制御用信号の伝送や電源供給などを目的とする複数の電線を束にしたものである。この電線はピン孔の数に応じた本数を備え、一端がケーブル側コネクタ１４のピン孔に電気的に接続され、他端が夫々、電源、センサ、及び、制御対象などに電気的に接続されている。
（コネクタ）
ケーブル側コネクタ１４は、複数のピン孔を備え、複数のピン孔に電源やセンサからの信号を電子制御装置１０へ入力させる電線と、電子制御装置１０から制御対象へ信号を伝送する電線とが電気的に接続される。
【００２５】
複数のピン孔のうち電源やセンサから電子制御装置１０へ信号を伝送する電線が接続されたピン孔は、ケーブル側コネクタ１４において、電子制御装置側コネクタ１２へ装着された際に、電源やセンサからの信号の入力を受け付けるコネクタピン１５と対応する位置に配置される。一方、複数のピン孔のうち電子制御装置１０からアクチューエータへ信号を伝送させる電線が接続されたピン孔は、ケーブル側コネクタ１４において、電子制御装置側コネクタ１２へ装着させた際に、電子制御装置１０から制御対象へ信号を送出するコネクタピン１５と対応する位置に配置される。
【００２６】
ケーブル側コネクタ１４は、複数のピン孔を備え、かつ、電子制御装置側コネクタ１２の装着口に覆うように装着されるものであるため、その装着面は電子制御装置側コネクタ１２の装着面より大きいものである。従って、ケーブル側コネクタ１４のサイズは、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の双方において、電子制御装置側コネクタ１２のサイズよりも大きくなっている。
（コネクタ装着時の構造）
電子制御装置側コネクタ１２へケーブル側コネクタ１４を装着すると、図５又は図６に示すように、ケーブル側コネクタ１４が電子基板１６の基板面にその直交方向（Ｚ軸方向）からみて重なるように装着される。このような装着になるのは、コネクタピン１５の他端ｂが電子基板１６の面方向の内側へ向いているからである。換言すれば、コネクタピン１５の他端ｂを備える電子制御装置側コネクタ１２の装着面が電子基板１６の面方向の内側へ向いているからであるともいえる。
【００２７】
従って、図８に示すように、本発明の電子制御装置１０にケーブル側コネクタ１４を装着した状態と従来の電子制御装置１にケーブル側コネクタ５を装着した状態を比べると、Ｚ軸方向に関しては電子制御装置１０のサイズＨｂは電子制御装置１のサイズＨａよりも若干大きくなるものの、Ｘ軸方向に関してはケーブル側コネクタ５のサイズ分だけ電子制御装置１０のサイズＷｂは電子制御装置１のサイズＷａよりも小さくなる。したがって、装置全体としては、従来の電子制御装置１よりもコンパクトになる。
（電子基板の車両への設置）
ケーブル側コネクタ１４が接続された電子制御装置１０が車両のエンジンルーム２０へ設置されると、装置全体のサイズがコンパクトであるため搭載性が向上し、図７に示すように、狭いスペースに搭載できる。この際、ワイヤーハーネス１３を急な角度で曲げて設置しなくても良く、断線やショートの確立もかなり減少する。また、電子制御装置１０の電子基板１６は単一板で構成されることから、電子基板１６を複数の板で構成する場合よりも構成が簡易となってコストが低下するとともに、パターン部分の断線やショートの発生確率も低下し、信頼性を向上できる。
【００２８】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では他の実施の形態について説明する。
【００２９】
上記実施の形態におけるコネクタピン１５をエル字型にすると説明したが、曲がったものであって、その一端ａが電子基板１６の端部に接続しその他端ｂが電子基板１６の面方向の内側を向いているものでも良い。
【００３０】
また、上記実施の形態におけるコネクタピン１５をエル字型にすると説明したが、棒状のものであって、その一端ａが電子基板１６の端部に、その他端ｂが電子基板１６の面方向の内側を向くように斜めに接続するものでも良い。
【００３１】
なお、このコネクタピン１５はその一端ａが電子基板１６の端部に備えられ、その他端ｂが電子基板１６の面方向の内側を向くものであれば、本件発明の効果を奏する限りにおいて上記変形例を含む種々のものが考えられる。
【００３２】
また、上記実施の形態では、エンジンを制御対象とするとして説明を行ったが、車両に搭載されるエンジン以外のモータやアクチュエータ等を制御対象とするものであってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０    電子制御装置
１１    カバー
１２    電子制御装置側コネクタ
１３    ワイヤーハーネス
１４    ワイヤーハーネス側コネクタ
１５    コネクタピン
１６    電子基板
１７    電子部品
ａ    一端
ｂ    他端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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