(57)【要約】【課題】本発明は、制御基板とパワーモジュールから発生する熱を、エンジンルーム内のような高温環境の下でも良好に放熱される電子制御装置を提供する。【解決手段】電子部品が下面装着された制御基板３１を収納しコネクタ４３、４５を一側壁に備えた耐熱性収納ケース４１と、制御基板支持部５５と枠状嵌合部５４と外部取付け部５２とを一体形成したダイカスト製取付け台５１と、パワーモジュール６１が接着された金属基板６２とを備えている。取付け台がトランスミッション壁体に取り付けられ、金属基板が枠状嵌合部の底面開口に嵌め込まれたとき、取付け台の下面と金属基板の下面とが同一平面の取付け面を形成し、パワーモジュールからの熱を該壁体に放熱する。枠状嵌合部に一体的に連続形成された伝熱用帯体５６が電子部品に接触し、発生する熱を該壁体に放熱する。パワーモジュール及びコネクタから延びる複数のリード導体は、制御基板上面で電気接続される。【選択図】　　　図１
2004134491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を含む電子回路が形成された制御基板と、
前記制御基板を内部に収納し、外部接続用コネクタを一側壁に備えた耐熱性の収納ケースと、
前記制御基板を支持する複数の支持部が底面開口の周囲に立設された枠状嵌合部と、外部取付け部とを一体的に設けた金属製の取付け台と、
前記底面開口に嵌め込まれ、前記電子回路に電気接続されるパワー部品を含むパワー回路が形成され、下面を露出させた金属製のパワー基板と、
を有する電子制御装置。
【請求項２】
前記パワー基板が前記底面開口に嵌め込まれたとき、前記取付け部と、前記枠状嵌合部と、前記パワー基板の前記下面とが同一平面となる取付け面を形成す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】
前記取付け台が、前記外部取付け部によって外部吸熱体に取り付けられ、前記取付け面が該外部吸熱体表面に接触することを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記制御基板は、耐熱樹脂基板であり、前記支持部によって前記パワー基板との間に空間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記電子部品は、前記制御基板の下面に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記電子部品の熱を前記取付け台に放熱する放熱部が、前記空間内に設けられることを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記放熱部は、金属製板で形成され、
前記金属製板は、前記支持部に支持され、前記電子部品に接触してい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、前記空間内に配設された帯状伝熱部を有し、
前記帯状伝熱部は、前記枠状嵌合部に一体的に連続形成され、前記電子部品に接触す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９】
前記電子部品と前記帯状伝熱部との間に、熱伝導性、かつ、弾性の接着層を介在させたことを特徴とする請求項８に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
前記帯状伝熱部は、前記電子部品を収納できる凹部を有し、
前記凹部内には、熱伝導性ゲル材料が充填されることを特徴とする請求項８に記載の電子制御装置。
【請求項１１】
前記外部接続用コネクタから延びる複数のリード導体の端部及び前記パワー基板から延びる複数のリード導体の端部が、前記制御基板に配設されたリード導体孔を介して前記パワー基板と反対側面に突出し、前記制御基板に形成された前記電子回路に接続されることを特徴とする請求項４乃至１０のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項１２】
前記パワー回路に接続されたソケット又はプラグが前記パワー基板上面に配設され、前記制御基板下面に前記ソケット又はプラグと係合して前記電子回路に電気接続するプラグ又はソケットを配設したことを特徴とする請求項４乃至１０のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項１３】
前記ソケット及び前記プラグは、互いに一方向にスライドできる面接触部を有することを特徴とする請求項１２に記載の電子制御装置。
【請求項１４】
前記パワー基板は、前記底面開口の内周部おいて、熱伝導性かつ弾性の接着剤により前記枠状嵌合部に嵌め込まれることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項１５】
前記外部取付け部は、前記外部吸熱体を締付け固定する締付け部を有することを特徴とする請求項３乃至１４のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項１６】
前記締付け部は、前記取付け面と直角方向に前記取付け台と一体的に形成された突出部を少なくとも２つ有し、各突出部に螺合する締付け螺子を備えたことを特徴とする請求項１５に記載の電子制御装置。
【請求項１７】
前記パワー基板は、前記外部吸熱体の表面に形成された係合凹部に対する係合凸部を有し、
前記締付け螺子による締付け力によって、前記係合凹部と前記係合凸部とが前記取付け面方向に圧接されることを特徴とする請求項３乃至１６のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項１８】
前記パワー基板は、該基板底面から突出する螺子係合部を有し、
前記螺子係合部が、前記外部吸熱体に螺子止めされることにより、前記パワー基板を前記外部吸熱体に密着させることを特徴とする請求項３乃至１６のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項１９】
前記パワー基板は、熱伝導性の弾性層を挟んで前記外部吸熱体に螺子止めされることを特徴とする請求項３乃至１６のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項２０】
前記パワー基板は、前記外部吸熱体の表面に形成された複数の凸部に接触して固定されることを特徴とする請求項３乃至１６のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項２１】
前記パワー基板は、前記外部吸熱体に形成された溝内に配置された熱伝導性の弾性球体を挟んで、前記外部吸熱体に固定されることを特徴とする請求項３乃至１６のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項２２】
前記外部吸熱体が、自動車のトランスミッション筐体であることを特徴とする請求項３乃至２１のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項２３】
前記パワー基板が、自動車のトランスミッション筐体内の潤滑油で冷却されることを特徴とする請求項３乃至２１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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車両に搭載される電子制御装置に関し、高温環境下で使用される電子制御装置に関し、特に、制御基板とパワーモジュールから発生する熱を、エンジンルーム内のような高温環境の下でも良好に放熱される構成とした電子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車などの車両内には、エンジン等の設置機器に対する制御を行うＥＣＵと呼ばれる電子制御装置が、各種制御対象の機能毎に、一つのユニットとしてまとめられて複数搭載されている。各ＥＣＵでは、各センサで検出された電子情報に基づいて、マイクロコンピュータなどを含み、論理的な制御演算を行う制御回路部分と、演算結果に従って制御対象を駆動するアクチュエータなどの外部への電力制御を行うパワー回路部分とを有している。
【０００３】
そこで、従来から使用されている電子制御装置（例えば、特許文献１を参照）の概略的な組立て構成について、図１６に示した。
【０００４】
電子制御装置１としての主要部分は、コネクタケースを一体成形したコネクタ一体樹脂ケース２内に収納される。制御用コネクタ３及びパワー用コネクタ４、５は、コネクタ一体樹脂ケース２の側面の１つに集められて備えられる。これによって、電子制御装置１への外部との電気接続を、一つの方向からのみ行うことができる。
【０００５】
コネクタ一体樹脂ケース２内には、制御回路部分とパワー回路部分とが収納される。パワー回路部分としては、複数のパワー電子部品６、７等が含まれ、接続用端子８、９とが装着される。この接続用端子８、９は、制御回路部分に含まれる制御基板１０との電気的接続に用いられる。ここで、制御基板１０は、コネクタ一体樹脂ケース２の上面側に装着されるものである。該基板１０の端部には、複数のスルーホール１１、１２が設けられており、接続用端子８、９をスルーホール１１、１２に挿入するようにして、ハンダなどにより制御回路とパワー回路とが電気的に接続される。制御基板１０上には、複数の制御電子部品１３、１４、１５が実装される。そして、コネクタ一体樹脂ケース２の上側に制御基板１０を装着した後に、その上方に、蓋１６が被せられる。一方、コネクタ一体樹脂ケース２の底面側においては、パワー回路のパワー電子部品６、７の発熱を冷却するためのヒートシンク１７が装着される。蓋１６及びヒートシンク１７とコネクタ一体樹脂ケース２との間の接合部には、防水用のパッキン１８、１９が介在される。
【０００６】
その他に、制御回路部分、ドライブ回路部分、パワー回路部分をお互いに別空間になるように分けて構成する電子機器筺体についての先行技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。パワー回路部分に、放熱用のフィンを取り付けることによって、電子機器の筺体内の温度上昇を防止している。なお、ドライブ回路部分とパワー回路部分とは、それぞれの回路の構成要素で信号の入出力を行う要素を近い位置に配置し、直接電気的接続を行っている。しかし、ドライブ回路部分と、制御回路部分との間の電気的接続は、１組のコネクタにまとめて行っており、制御回路部分とドライブ回路部分を含むパワー回路部分とが組合されて構成される。
【０００７】
図１６に示すような組合せ構成では、パワー用コネクタ４、５と制御用コネクタ３とを一体でコネクタ一体樹脂ケース２に形成しているので、コネクタ一体樹脂ケース２の構造が複雑となり、作りにくく組立ても困難となる。特にコネクタが大きくなり、記憶数が増えると、コネクタ一体樹脂ケース２の同一の側面に揃えることが困難になる。そのような電子制御装置１には、外部との間ではワイヤハーネスで電気的な接続を行うが、コネクタを取り付ける側面が同一面でなくなると、ハーネスの引き回しが困難となり、取付けスペースの拡大を招く。さらに、蓋１６とヒートシンク１７との間に防水用のパッキン１８、１９を使用しているので、製造コストが上昇してしまう。
【０００８】
特許文献２に示された電子機器筐体の構成では、制御回路部分とドライブ回路部分及びパワー回路部分との間をコネクタで接続するので、各回路部分の部品とコネクタとの間を電気的に接続する必要があり、それぞれの回路部分での配線の引き回しが多くなってしまう。
【０００９】
そこで、電子機器としての組立てが容易にできるように改良された電子制御装置の組合せ構造が、特許文献１において提案されている。この電子制御装置では、制御部とパワー部とが分けて組み合わされている。制御部は、制御用コネクタを一体的に形成した制御用コネクタ一体ケース内に、制御基板を装着して形成されている。そして、パワー部では、パワー用コネクタを一体的に形成したパワー用コネクタ一体ケースの下面に、パワー部品を装着したヒートシンクが装着されている。制御部とパワー部との間に、中継接続端子を設けた中間層を配置し、この中継接続端子を介して制御部の接続端子とパワー部の接続端子とを電気的に接続するようにしている。
【００１０】
この様に、提案された電子制御装置では、制御用コネクタ一体ケース、パワー用コネクタ一体ケース、そしてヒートシンクが積み重ねられて、互いに接着され、さらに、その最上部に蓋が装着される構成となっており、電子制御装置全体として見ると、それらの三段重ねの構成になっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３２３８４８号公報
【特許文献２】
特開平７−２９７５６１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような、パワー部品を備えた電子機器においては、パワー部品自体が発熱するので、電子部品が熱によって破壊しないように、必ず放熱対策を講じている。上述の電子制御装置では、パワー部品による発熱を放熱するためのヒートシンクが装着されている。
【００１３】
一方、エンジン等の動作を制御する車載用の電子制御装置にあっては、車両のエンジンルーム内や、アクチュエータに一体に搭載されることが普通である。この搭載場所は、動作上過酷な高温環境となっており、このような環境下において、高信頼性を維持するために、電子制御のための電子回路を形成する基板には、耐熱性のセラミック基板が使用されている。
【００１４】
このセラミック基板の製造時には、高温で焼成しなければならないことや、ワークサイズを大きくできないことなどによって、製造コストが高くなるという問題がある。そこで、セラミック基板を使用しないで済むように、それよりも低コストな耐熱性樹脂による基板でも、高温環境下で耐えられる電子制御装置の構成として装置の低コスト化を図る必要がある。
【００１５】
さらに、近年の傾向として、自動車のスペースに関し、人が乗る車室をできるだけ広くなるように設計するようになってきており、その影響でエンジンルームに割かれるスペースは狭隘なものとなっている。この様な場所に、電子制御装置を搭載しようとすると、高温環境下でも使用できるように、パワー部品を含む電子部品の放熱を考慮しなければならないことに加えて、電子機器等を設置できるスペースは限られるため、電子制御装置自体を小型化せざるを得ない。
【００１６】
上述した従来の電子制御装置においては、電子部品の放熱効率を高めるには、ヒートシンクのフィンの長さを長くせざるを得ないが、これは、装置を大きくすることになり、この方策は小型化を阻害するものとなっている。そのため、従来の電子制御装置では、コネクタ一体ケースの厚さが大きく、しかも、ヒートシンクを必要とするところから、嵩張る構成となっており、エンジンルームなどの狭隘なスペースに取り付けるには、大き過ぎるという問題がある。
【００１７】
そこで、電子制御装置の小型化を図る上では、コネクタ一体ケースの厚さをさらに低減する工夫が必要であるが、この装置の嵩張る要因となっているヒートシンクを使用しないで対処しようとすると、高温環境下において電子部品に対する放熱効率をより向上させる必要がある。しかも、自動車などの車両に搭載される電子制御装置は、車両の走行中における振動に対しても、脱落や、接続不良が発生しないように構成されなければならない。
【００１８】
よって、本発明は、エンジンルームなどの高温環境下に、しかも、狭隘なスペースにも簡単に設置できるように、小型化され、効率的な放熱を行える構成とした電子制御装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明では、外部放熱体に取り付けることができる電子制御装置において、電子部品を含む電子回路が形成された制御基板を内部に収納し、外部接続用コネクタを一側壁に備えた耐熱性の収納ケースと、前記制御基板を支持する複数の支持部が底面開口の周囲に立設された枠状嵌合部と外部取付け部とを一体的に設けた金属製の取付け台と、前記底面開口に嵌め込まれ、前記電子回路に電気接続されるパワー部品を含むパワー回路が形成され、下面を露出させた金属製のパワー基板とを備えた。
【００２０】
そして、前記パワー基板が前記底面開口に嵌め込まれたとき、前記取付け部と、前記枠状嵌合部と、前記パワー基板の前記下面とが同一平面となる取付け面を形成することとし、前記取付け台が、前記外部取付け部によって外部吸熱体に取り付けられ、前記取付け面が該外部吸熱体表面に接触するようにした。
【００２１】
前記制御基板は、耐熱樹脂基板であり、前記支持部によって前記パワー基板との間に空間が形成され、前記電子部品は、前記制御基板の下面に接続されるようにされ、前記電子部品の熱を前記取付け台に放熱する放熱部が、前記空間内に設けられることとした。
【００２２】
さらに、前記放熱部が、金属製板で形成され、該金属製板は、前記支持部に支持され、前記電子部品に接触するようにした。
【００２３】
或いは、前記放熱部は、前記空間内に配設された帯状伝熱部を有し、前記帯状伝熱部は、前記枠状嵌合部に一体的に連続形成され、前記電子部品に接触することとし、前記電子部品と前記帯状伝熱部との間に、熱伝導性、かつ、弾性の接着層を介在させ、さらに、前記帯状伝熱部は、前記電子部品を収納できる凹部を有し、前記凹部内には、熱伝導性ゲル材料が充填されるようにした。
【００２４】
また、前記外部接続用コネクタから延びる複数のリード導体の端部及び前記パワー基板から延びる複数のリード導体の端部が、前記制御基板に配設されたリード導体孔を介して前記パワー基板と反対側面に突き出し、前記制御基板に形成された前記電子回路に接続されることとした。
【００２５】
前記パワー回路に接続されたソケット又はプラグが前記パワー基板上面に配設され、前記制御基板下面に前記ソケット又はプラグと係合して前記電子回路に電気接続するプラグ又はソケットを配設し、或いは、前記ソケット及び前記プラグは、互いに一方向にスライドできる面接触部を有するものを用いた。
【００２６】
前記パワー基板は、前記底面開口の外周部おいて、熱伝導性かつ弾性の接着剤により前記枠状嵌合部に嵌め込まれるものであり、前記外部取付け部は、前記外部吸熱体を締付け固定する締付け部を備え、該締付け部は、前記取付け面と直角方向に前記取付け台と一体的に形成された突出部を少なくとも２つ有し、各突出部に螺合する締付け螺子を備えていることとした。
【００２７】
また、前記パワー基板は、前記外部吸熱体の表面に形成された係合凹部に対する係合凸部を有し、前記締付け螺子による締付け力によって、前記係合凹部と前記係合凸部とが前記取付け面方向に圧接され、或いは、該基板底面から突出する螺子係合部を有し、前記螺子係合部が、前記外部吸熱体に螺子止めされることにより、前記パワー基板を前記外部吸熱体に密着させるようにした。
【００２８】
さらに、前記パワー基板は、高熱伝導性弾性層を挟んで前記外部吸熱体に螺子止めされるか、或いは、前記外部吸熱体の表面に形成された複数の凸部に接触して固定されることようにされ、前記パワー基板は、前記外部吸熱体に形成された溝内に配置された熱伝導性の弾性球体を挟んで、前記外部吸熱体に固定されるようにした。
【００２９】
前記外部吸熱体が、自動車のトランスミッション筐体の壁体であり、前記パワー基板が、自動車のトランスミッション筐体内の潤滑油で冷却されるようにした。
【００３０】
以上のような構成を有する電子制御装置とすることにより、装置の組立て作業の簡単化と、装置の小型化を図ることができ、装置内で発生する熱を効率的に放熱することができるので、自動車のエンジンルームなどの高温環境下であっても、しかも、狭隘なスペースの中にも簡単に設置できるようになった。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の電子制御装置の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００３２】
従来の電子制御装置では、制御用コネクタ一体ケース、パワー用コネクタ一体ケース、そしてヒートシンクが積み重ねられて、互いに接着され、さらに、その最上部に蓋が装着される構成となっており、装置内部の電気的接続を容易にするため、中継接続端子を備えた中間層を配置するものであったため、外部接続用のコネクタをケースの一側面に集め、装置全体の大きさを抑え、装置の組立て作業は簡単になった。しかしながら、この組立て作業の簡単化は、部品点数の増加を招来し、コスト低減には貢献しない。しかも、装置の設置場所の狭隘化に対処するための小型化には、未だ不十分なものである。
【００３３】
さらに、従来の電子制御装置では、電子部品自身の発熱を冷却するためのヒートシンクを備えているが、この発熱を効果的に冷却するためには、電子部品の耐熱温度を考慮すると、ヒートシンクの放熱面積を増やさざるを得なくなり、そのヒートシンクの冷却フィンを長くしなければならない。このことは、ヒートシンクを備えた電子制御装置の大きさを大きくするものとなって、高温環境下の、そして狭隘なエンジンルーム内での設置を難しいものとしている。
【００３４】
そこで、本実施形態の電子制御装置では、装置全体の小型化に対して最大の問題となっているヒートシンクを採用せずに、電子制御装置におけるパワー部品からの発熱は、温度が一定管理されているトランスミッションなどの筐体壁に直接放熱する構成とし、制御回路に含まれる電子部品の発熱に対しても、伝熱部材を介することによって該筐体壁に直接放熱を行えるようにした。
【００３５】
そして、電子制御装置のケースの高さ又は厚さを大幅に低減するため、制御用コネクタとパワー用コネクタが一側面で一体形成されたケース内において、制御回路を形成した制御基板とパワー回路を形成したパワー基板とが、各板面を並行にして対向配置されるように支持され、制御回路とパワー回路との電気接続、制御回路、パワー回路と制御用コネクタ及びパワー用コネクタとの電気接続が、リード導体を用いて直接行われるような構成とした。この構成により、電子制御装置のケースの高さ又は厚さを大幅に低減することができる。
【００３６】
さらに、各回路又は各コネクタとのリード導体による電気接続は、ケースの上段に配置された制御基板の上面で集中して行われるようにし、これらの電気接続が一括した接続作業で済ませることにより、作業性向上、コスト低減を図れるようにした。
【００３７】
ここで、図１に、本実施形態による電子制御装置における全体の組合せ構成の概略を分解斜視図の形式で示した。
【００３８】
図１において、本実施形態の電子制御装置は、上方から、蓋部２０、制御基板部３０、ケース部４０、取付け部５０、そして、パワー部６０からなることが示されている。蓋２０部は、高耐熱性の樹脂で形成された蓋体２１であり、装置の組立ての最後に、ケース部４０の上面に貼着される。
【００３９】
制御基板部３０は、制御基板３１からなる。制御基板３１には、図示されていないが、その上面に、制御回路用のプリント配線が形成されており、その裏面である下面には、制御回路を形成する電子部品が装着されている。そして、制御基板３１の周囲部分には、リード導体用孔３３乃至３６が配置されている。リード導体が、複数の孔３３乃至３６において制御基板３１の下面側から上面側に挿入され、その上面より僅かに突き出したリード導体と制御基板３１の上面に形成されたプリント配線の導体とが電気接続される。
【００４０】
さらに、制御基板３１には、ケース部３０内の所定の高さで支持されるように、固定するための螺子が挿通される取付け孔３２−１乃至３２−４が備えられている。各孔の位置は、取付け部５０における制御基板３１の支持体の位置に対応させてあり、その数は、４つに限られない。
【００４１】
ケース部４０は、制御基板３１を収納するものであり、一側面に制御用コネクタとパワー用コネクタとを、高耐熱樹脂によって一体成形されたケース本体４１からなっている。ケース本体４１は、所定肉厚を有し、上下が開放された箱状の形態であり、その一側壁に、制御用コネクタケース４２と制御用コネクタ端子４３からなる制御用コネクタと、パワー用コネクタケース４４とパワー用コネクタ端子４５とからなるパワー用コネクタとが一体的に形成されている。
【００４２】
ここで、図示されていないが、制御用コネクタ端子４３とパワー用コネクタ端子４４とには、制御基板３１に形成された制御回路及び出力回路に電気接続する複数のリード導体が接続されており、このリード導体は、制御基板３１の下側から配列されたリード導体用孔３５及び３６に挿通され、そこで、リード導体の突出部で制御回路と電気的に接続される。
【００４３】
取付け部５０は、当該電子制御装置を、例えば、トランスミッション筐体の外壁上に取り付けるための基本的な台を構成し、ケース部４０、パワー部６０を保持し、制御基板部３０を支持するものである。取付け部５０全体は、熱的に良伝導性のアルミ合金材料によるダイカストで一体的に成形されている。
【００４４】
この取付け部５０は、台の中心となる取付け台５１を有し、取付け台５１の対抗する側部に取付け突部５２を備え、取付け突部５２には、トランスミッションの外壁体に取り付ける螺子用の取付け孔５３が開けられている。そして、取付け台５１の周囲部分を残して、四角形状に開口する空間部を形成するように、取付け台５１と直角方向に立ち上がる４つの壁による四角形状の枠体５４が、取付け台５１と一体的に形成される。
【００４５】
さらに、取付け台５１の四角枠体５４には、制御基板３１をケース部４０内で所定の高さに支持できるように、支持体５５−１乃至５５−４が、四角枠体５４の四隅において直立して、四角枠体５４と取付け台５１と一体的に形成されている。そして、四角枠体５４の一対の壁において、その２つの壁の上縁を橋渡しするように、適宜の幅を有する伝熱用帯体５６を四角枠５４と一体的に形成されている。この伝熱用帯体５６を、制御基板３１の下面に装着された電子部品のうち、放熱が必要なものの表面に接触させることにより、電子部品からの熱を吸収し、取付け台５１を介して放熱することができる。なお、電子部品に接触させるのに都合がよければ、伝熱用帯体５６に一段高い伝熱接触帯体５６ａを設けることもできる。
【００４６】
次いで、パワー部６０は、パワー回路を形成するパワー部品を高耐熱樹脂で樹脂封止したパワーモジュール６１と、アルミニュームなどの金属基板６２とからなる。パワーモジュール６１と金属基板６２とは、互いに良熱伝導性接着剤により接着されている。パワーモジュール６１には、内蔵されたパワー部品と、制御基板３１に形成された制御回路とを電気接続するため、あるいは、アクチュエータなどに出力するための複数のリード導体６３及び６４が直立して埋め込まれている。
【００４７】
このように構成されたパワー部６０は、金属基板６２の外側の下面と取付け台５１の取付け面とが同一平面を形成するように組み込まれる。つまり、パワーモジュール６１は、取付け台５１に形成された四角枠部５４の下側開口の内側に配置されるようにし、金属基板６２の外周部が、四角枠部５４の開口内周縁部に係合するようにして、金属基板６２と取付け台５１の面一を実現し、トランスミッション壁体との同一の接触平面とする。
【００４８】
なお、パワーモジュール６１に埋め込まれるリード導体６３及び６４は、パワー部６０が取付け台５１に組み込まれたとき、伝熱用帯体５６と接触しないような位置に配列される。図示のように、伝熱用帯体５６が存在しない空間を通るようにされ、制御基板３１においても、この配列位置に合わせて、リード導体用孔３３及び３４が用意されている。
【００４９】
以上のように、蓋部２０、制御基板部３０、ケース部４０、取付け部５０、そして、パワー部６０がそれぞれ構成されているが、電子制御装置として組み立てるときには、下方から順次組み込んでいくことになる。先ず、リード導体６３及び６４が埋め込まれたパワーモジュール６１と金属基板６２とを接着して一体化した後、取付け台５１の下面に装着する。そして、ケース部４０を、支持体５５−１乃至５５−４と四角枠体５４を内部に納めるようにして、取付け台５１上の周縁部に取り付ける。
【００５０】
次いで、制御基板３１を取り付けるため、先ず、制御基板３１に用意されたリード導体用孔３３、３４、３５、３６のそれぞれに、パワー部６０からの複数のリード導体６３及び６４と、制御用コネクタ端子４３、パワー用コネクタ端子４４から延びる複数のリード導体とを挿入し、それから、制御基板３１を、螺子などによって、支持体５５−１乃至５５−４に取り付ける。
【００５１】
ここで、制御基板３１が取付け台５１に支持体を介して取り付けられると、制御基板３１が、ケース部４０内に収納されたことになり、そして、制御基板３１に形成された制御回路とパワーモジュール６１に形成されたパワー回路とが、さらに制御基板３１に形成された制御回路及び出力回路と各コネクタ端子４３、４５とが、各リード導体を介して制御基板３１の上面で全て一括して電気接続が可能な状態になっている。しかも、電子制御装置を小型化した上で、組立て自体が簡単化されている。
【００５２】
そこで、これらの電気接続すべき部分は、前述したように、制御基板３１の片側表面に集中し、各リード導体の先端が制御基板３１の表面より突き出しているので、各リード導体と各回路との電気接続を、スポットフローによるハンダ付け、プレスフィットによる接合などを行い易くしており、この構成により、一括処理を可能にしている。
【００５３】
この電気接続処理が終了された後に、ケース部４０の上側周囲に、制御基板３１を収容するように、蓋体２１の周囲を接着する。これで、電子制御装置の本体が、完成したことになる。この電子制御装置を、例えば、装置内で発生する熱の放熱体として、トランスミッションの壁体を選択した場合には、トランスミッション壁体に予め取付け用螺子孔を開けておき、この螺子孔を利用して、電子制御装置の取付け台５１を螺子固定する。このとき、電子制御装置の金属基板６２は、取付け台５１に係合されたままであり、取付け台５１の下面と形成する面が同一平面となっているので、金属基板６２が、トランスミッション壁体に面的に接触することとなり、効率の良い放熱を実現でき、高温環境下でも、電子制御装置内の温度をトランスミッションの熱管理された温度に抑えることができる。
【００５４】
これまで、本実施形態の電子制御装置の全体構成について説明した。次に、本実施形態の電子制御装置を構成する部分の詳細について、以下に説明する。
〔リード導体による制御基板への電気接続〕
図２に、制御基板３１とパワーモジュール６１との電気接続の様子を模式的に示した。前述したように、パワーモジュール６１は、金属基板６２上に接着されており、制御基板３１に形成された制御回路と電気接続するためのリード導体６３、６４が埋め込まれている。一方、制御基板３１には、このリード導体６３、６４がされた位置に対応して、リード導体用孔３３、３４が開けられている。
【００５５】
電子制御装置の組立て時において、制御基板３１の取付け孔３２−１乃至３２−４を取付け台５１にある支持体５５−１乃至５５−４に位置合わせする際に、リード導体６３、６４を制御基板３１のリード導体用孔３３、３４にそれぞれ挿通するようにする。リード導体６３、６４の長さは、制御基板３１が支持体５５−１乃至５５−４に螺子止めされたときに、それらの先端部が制御基板３１より突き出した状態となるように、予め調整される。そして、それらのリード導体６３、６４の先端部において、スポットフローによるハンダ付け又はプレスフィットによる接合によって、制御回路との電気接続が行われる。
【００５６】
ところで、図２に示したリード導体６３、６４は、棒状の導体で形成したため、電子制御装置の組立て時において、これらのリード導体６３、６４の先端部を制御基板３１に開けられたリード導体用孔３３、３４に挿通するには、全てのリード導体を孔に挿入させる作業には手間取り、作業性が悪いものであった。
【００５７】
そこで、図３に示されるように、棒状の導体の代わりに、接触が面的に行われるボード・トゥ・ボード型の電気接続を採用することもできる。図３では、（ａ）に、図１で示すと、コネクタのある側から見た状態を表し、（ｂ）では、その断面を表している。この場合には、制御基板３１に、リード導体用孔３３、３４を開ける必要はないが、予め制御回路に接続されたリード導体と同じ数のボード・トゥ・ボード導体６５を、並行に配置しておく。パワーモジュール６１側では、リード導体６３、６４の代わりに、ボード・トゥ・ボード導体６６を埋め込んで立設する。ボード・トゥ・ボード導体６５、６６の一方がプラグ又はソケットとなり、他方がソケット又はプラグとなるように形成される。
【００５８】
実際の電子制御装置の組立て時においては、ボード・トゥ・ボード導体６５、６６の板方向に滑らせながら接続することになるので、互いの導体自体の位置決めが簡単に、かつ確実に行えるようになる。ボード・トゥ・ボード導体を採用した場合には、リード導体の場合より部品点数が増え、多少のコストを要することになるが、誤接続の防止や作業性の向上に都合よく、また、自動車などに搭載したときには、激しい振動にも耐え、電気接続の不良を発生しない。
【００５９】
電子制御装置内における電気接続には、制御基板３１に形成され電子回路とパワーモジュール６１との間におけるものの他に、制御基板３１の電子回路と、制御用コネクタ端子４３及びパワー用コネクタ端子４５との間におけるものがあり、制御基板３１の電子回路と各コネクタ端子との電気接続の様子について、図４に示した。
【００６０】
図４では、制御基板３１に形成された制御回路と制御用コネクタ端子４３との電気接続状態を横方向から見た場合を示している。同図においては、制御用コネクタ端子４３は、コネクタケース４２内に有り、端子自体はケースに隠れて見えない。制御用コネクタ端子４３から、各端子に連なるリード導体４６が接続されており、そのリード導体４６は、制御用コネクタから水平に延び、制御基板３１の各リード導体用孔３５の開口位置に合った部分で、上方に立ち上がっている。
【００６１】
この立ち上がり部のリード導体の長さは、制御基板３１のリード導体用孔３５に挿通されたとき、リード導体４６の先端が制御基板３１の板面より突出するように調整されている。リード導体４６と制御回路との電気接続は、上述したリード導体６３、６４と制御基板３１の電子回路との電気接続と、その手順は同様であり、それらと同時に電気接続される。
【００６２】
なお、リード導体４６は、ケース本体４１が成形されるときに、制御用コネクタとして、制御用コネクタ端子４３とともに一体成形される。また、ここでは、制御用コネクタ端子４３に連なるリード導体４６の場合を説明したが、パワー用コネクタ端子４５と制御基板３１の電子回路との電気接続の仕方も、基本的には、制御用コネクタ端子４３に連なるリード導体４６と同様の構成で行われるが、違いがあるとすれば、パワー用の場合には、リード導体自体が制御用のものより太くなるということである。
〔電子制御装置のトランスミッション壁体への取付け〕
電子制御装置の取付け場所については、前述したように、装置内で発生する熱を高温環境下で有効に放熱するために、オイル循環により一定温度で管理された、例えば、トランスミッションの外壁体に接触して取り付けるようにした。
【００６３】
このトランスミッション壁体に電子制御装置を取り付ける場合には、図１に示されたような、装置内の熱に関する伝熱媒体となっている取付け台５１が使用される。この取付けの様子を、図５に、その断面により示した。図５において、図１と同じ部分については、同じ符号を付してある。ただ、リード導体や電子部品などについては、省略している。
【００６４】
図５には、示されていないが、電子制御装置は、取付け台５１に設けられている取付け突部５２によって、トランスミッション壁体ＴＭに螺子止めされている。その結果、取付け台５１の下面と同一平面を形成している金属基板６２は、トランスミッション壁体ＴＭと全面で直接接触することになる。パワーモジュール６１に内蔵されたパワー部品からの発熱は、金属基板６２に伝熱され、そして、金属基板６２を介してトランスミッションＴＭに放熱されることになる。
【００６５】
なお、トランスミッションＴＭの温度は、オイル循環によって、自動車の通常走行時には、１１０℃程度であり、高負荷時でも、１３０℃程度に維持されるので、電子部品の設計耐熱温度から見て、熱による素子破壊が起こるような温度にはならない。
【００６６】
このオイル循環による一定温度管理を積極的に取り入れものとして、トランスミッション壁体ＴＭにおいて、循環するオイルが金属基板６２と直接接するような流路を構成し、金属基板６２の熱を吸熱することも考えられる。
【００６７】
次に、図６に、電子制御装置をトランスミッション壁体に取り付けたときの金属基板と取付け台との関係について、一部を拡大した断面図を示した。同図においても、図１と同じ部分に対応するものについては、同じ符号を付した。
【００６８】
図６では、電子制御装置は、取付け台５１にある取付け突部５２の取付け孔５３を介した止め螺子５７によって、トランスミッション壁体ＴＭに取り付けられている。取付け台５１と金属基板６２とがトランスミッション壁体ＴＭの平坦面に密着している様子が示されている。
【００６９】
ところが、トランスミッション壁体ＴＭの表面においては、全体が平坦であるとは限らず、多少の凹凸が存在する。このような場所に、自動車の振動に耐えるように、電子制御装置を螺子止めした場合には、取付け台５１の開口部の内周縁と金属基板６２の外周縁とが固定状態にあると、トランスミッション壁体ＴＭの凹凸の影響を受けて、その外周縁で応力が集中し、金属基板６２に反りが発生することになる。金属基盤６２がこのような状態になると、トランスミッション壁体ＴＭとの密着性が悪くなるばかりでなく、金属基板６２とパワーモジュール６１との接着不良が発生し、結果として、放熱特性が劣化することになる。
【００７０】
このような事態に陥らないように、図６に示されるように、取付け台５１の開口部の内周縁と金属基板６２の外周縁との間に隙間を設け、その隙間に、シリコン系又はゴム系の弾性接着剤６７を充填し、両者を予め接着しておく。このような状態で、電子制御装置をトランスミッション壁体ＴＭに取り付ける。そうすると、止め螺子５７で取付け台５１をトランスミッション壁体ＴＭにしっかりと固定しても、多少の凹凸があっても、弾性接着剤６７の弾性で応力が吸収され、金属基板６２の反りなどが発生せず、熱伝導不良やモジュールの剥がれを防止することができる。
【００７１】
ところで、図１に示された電子制御装置のトランスミッション壁体ＴＭへの取付け構造は、取付け台５１と取付け突部５２とが同一平面を形成するものであったため、トランスミッション壁体ＴＭに、自動車の振動で脱落しないように取り付けようとすると、止め螺子５７で壁体に対して直角な方向に大きな力が作用することになるので、壁体に凸凹があると、どうしても金属基板６２に無理な力が掛かってしまうことになる。
【００７２】
これは、取付け台５１と取付け突部５２とが同一平面に形成されていることに起因していることに着目して、図７に示されるように、取付け台５１と取付け突部５２とが直角になるように配置し、止め螺子５８−１と５８−２とで取付け時の力の方向を金属基板６２と平行となるようにした。そのため、トランスミッション壁体側の取付け部位に、図７に示されるような段差部を形成しておく。取付け台５１側には、この段差部を挟む形で、取付け突部５２−１と５２−２を備えておく。
【００７３】
このように、トランスミッション壁体ＴＭの段差部を取付け突部５８−１と５８−２とで挟むような構成にすることにより、止め螺子５８−１と５８−２を互いに反対方向に締めて、電子制御装置を取り付けても、金属基板６２には、無理な力が作用することがなくなる。金属基板６２の下面は、トランスミッション壁体ＴＭの段差部の上面と接触することになり、段差部上面に凹凸があっても、その凹凸に応じたそれなりの形態で接触することになる。
【００７４】
なお、トランスミッション壁体ＴＭに段差部を形成しなくても、トランスミッション本体の一部を挟むように、２つの取付け突部を形成してもよい。
〔制御基板の電子部品の放熱〕
制御基板３１に形成された電子回路のプリント配線とリード導体との電気接続を、制御基板３１の上面で行うようにしたため、電子回路を構成する電子部品を制御基板３１の下面に取り付けるようにした。この電子部品、特に、ＣＰＵなどに対しては、エンジンルーム内のような高温環境下では、できるだけ放熱する必要がある。図１に示したように、この電子部品の発熱を放熱するため、伝熱用帯体５６が四角枠体５４を橋渡しするように一体成形されている。
【００７５】
図８は、電子部品と伝熱用帯体５６との接触部分の拡大図を示している。図８では、特に、電子部品が伝熱用帯体５６の一段高い伝熱接触帯体５６ａと接触している場合を示した。
【００７６】
半導体チップなどの電子部品Ｄは、放熱性の無い制御基板３１の下面に、ハンダ又はリードなどのａによって装着されている。そして、電子部品Ｄは、伝熱接触帯体５６ａの上面と弾性接着剤ｂを介して接触している。この弾性接着剤ｂは、良伝熱性材料、例えば、シリコン系又はゴム系の接着剤とする。弾性接着剤ｂを電子部品Ｄと伝熱接触帯体５６ａとの間に介在させることにより、自動車走行時の振動の影響を緩和でき、また、熱応力に対しても緩和することができる。
【００７７】
このように、電子部品Ｄに伝熱接触帯体５６ａを熱的に接触させることにより、電子部品Ｄの放熱効率を向上させることができるが、図９に、伝熱接触帯体５６ａを利用した場合において、さらに、放熱効率を上げた変形例を示した。図９に示した放熱形態は、図８の場合と同様であるが、伝熱接触帯体５６ａに、電子部品Ｄを収容できる凹所を形成し、その凹所内に、電子部品Ｄとの間に形成された空隙に良伝熱性のゲル状物質を充填するようにした。このゲル状物質の充填により、電子部品Ｄの放熱効率を上げることができる。
【００７８】
これまで説明してきた伝熱用帯体５６は、四角枠体５４とダイカストで一体的に形成されたものであった。この伝熱用帯体５６は、四角枠体５４の壁体間を跨ぐように形成されていたため、ダイカスト成形の型を複雑化するものであり、リード導体の配列にも影響するものであった。さらに、ダイカストの熱伝導が、銅などと比較すると劣るため、電子部品の放熱特性に限界があった。
【００７９】
そこで、図１０に示すように、一体的に形成された伝熱用帯体５６を採用せずに、別体で形成された銅製の伝熱用金属板５９を用意した。金属板５９には、電子部品Ｄを納めることができ、しかも、強度を増すための絞り加工が施された凹所を設けてある。この金属板５９は、制御基板３１を支持体５５−１乃至５５−４に取り付けるときに、制御基板３１と支持体５５−１乃至５５−４との間に挟み込むようにして固定する。このような金属板５９が固定されることによって、この凹所の金属部分に、電子部品Ｄの面が接触され、電子部品Ｄの熱を効率的に集熱し、支持体に伝熱するので、電子部品Ｄに対する放熱特性を向上することができる。
〔金属基板とトランスミッション壁体との接触形態の変形例〕
図１に示した電子制御装置に備えられた放熱用の金属基板は、板全体が平坦に形成された面を、トランスミッション壁体に単に直接接触させるだけの構成であった。そして、図５乃至図７に示されるように、金属基板の接触面は平坦のままで、応力の緩和を行い、放熱を行う構成を採用していた。そこで、電子制御装置がトランスミッション壁体に取り付けられたとき、金属基板に上下方向の応力が発生することを防止し、或いは緩和する構成、又は金属基板からの放熱路を確保する構造について説明する。
【００８０】
図１１に、電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第１の具体的構造を示した。図１１に示した電子制御装置の取付け構造は、図７に示されるように、トランスミッション壁体ＴＭに取付け用段差部が形成されている場合であって、取付け台５１と取付け突部５２とが直角になるように配置し、止め螺子５８−１と５８−２とで取付け時の力の方向が金属基板６２と平行となる場合に適用されると効果が上がる。図１１では、金属基板とトランスミッション壁体との接触部分のみを拡大して示している。図示を簡単化するため、電子制御装置の他の要素について省略してある。
【００８１】
金属基板６２の下面において、取付け時の力の方向と直交する方向の矩形断面を有する複数の凸部６２−１乃至６２−３を形成しておく。そして、トランスミッション壁体ＴＭにおける段差部の上面に、金属基板下面の凸部と並行し、その配列間隔と合致した矩形断面の凹部が形成される。
【００８２】
そこで、図１１に示されるように、電子制御装置の取付け時に、金属基板６２の下面に形成された凸部を、トランスミッション壁体ＴＭの凹部に嵌め込み、その後、止め螺子５８−１と５８−２とで締め付け、金属基板６２の凸部の片側側面が、トランスミッション壁体ＴＭの凹部における内側側面のどちらかに圧接されるようにする。
【００８３】
トランスミッションの壁体には、通常、鋳型による凸凹が存在し、金属基板とは、必ずしも面的接触を十分に取れない場合があるので、この様な構造による平坦な圧接面が形成されていると、金属基板６２に上下方向の力を掛けることなく取り付けることができ、しかも、側面同士の圧接による金属基板６２の放熱路を確保できる。
【００８４】
なお、凹凸の矩形断面は、大きさが互いに一致していなくても、少なくとも、止め螺子が締められたとき、少なくとも片側側面が圧接されればよく、その凹凸の組数は、放熱程度に応じて適当数形成する。また、凸部の高さは、従来の電子制御装置に使用されているヒートシンクのフィンの長さより低いもので十分である。
【００８５】
次に、図１２に、電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第２の具体的構造を示した。図１１に示した第１の具体的構造では、金属基板６２に複数の凸部を形成し、この凸部をトランスミッション壁体ＴＭの凹部に係合して、この凹凸部の互いの側面が圧接されることにより、放熱路を確保しつつ、上下方向の力が掛からないようにした。第２の具体的構造では、金属基板６２とトランスミッション壁体ＴＭとに形成された螺子部で、両者を固定するようにした。
【００８６】
図１２では、金属基板とトランスミッション壁体との接触部分のみを拡大して示している。図示を簡単化するため、電子制御装置の他の要素については、省略してある。金属基板６２には、該基板と一体的に、オス型の螺子部６９−１が形成されている。そして、トランスミッション壁体ＴＭには、螺子部６９−１が螺合できるメス型の螺子部６９−２が形成される。
【００８７】
電子制御装置の取付けにおいては、金属基板６２の螺子部６９−１をトランスミッション壁体ＴＭの螺子部６９−２に螺合し、金属基板６２をトランスミッション壁体ＴＭに密着固定する。その後、電子制御装置本体の取付けが行われ、この取付け時に、パワーモジュール６１と金属基板６２とが熱的接合される。
【００８８】
第２の具体的構造では、螺子部６９−１と６９−２との螺合によって、各々の螺合面が放熱路を形成し、金属基板６２の放熱路が確保される。そして、この螺合によっては、金属基板６２に上下方向の力が作用しないので、反りなどが発生しない。なお、この構造による場合には、電子制御装置の取付け時において、パワーモジュール６１と金属基板６２とが、熱伝導性の接着剤によって接着される必要がある。また、この構造は、図５のように、トランスミッション壁体ＴＭの平坦面に取り付ける場合、図７のように、トランスミッション壁体ＴＭの段差部に取り付ける場合のいずれにも適用可能である。
【００８９】
次に、図１３に、電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第３の具体的構造を示した。第３の具体的構造では、金属基板６２の下面は、平坦のままとし、トランスミッション壁体側の面に凸部を形成することにより、金属基板の放熱路を確保するようにした。図１３では、金属基板とトランスミッション壁体との接触部分のみを拡大して示し、図示を簡単化するため、電子制御装置の他の要素については、省略している。
【００９０】
図１３に示されるように、トランスミッション壁体ＴＭの表面を加工することによって、半球状の突起ｄを複数形成し、該突起が同一平面となるように、高さを揃えておく。突起ｄは、リベット、螺子などで形成されてもよい。
【００９１】
第３の具体的構造によれば、電子制御装置が取り付けられるときに、金属基板６２の下面が、トランスミッション壁体ＴＭ上の複数の突起ｄに密着されるので、各突起が放熱路を形成し、金属基板６２の熱をトランスミッション壁体ＴＭに放熱することができる。
【００９２】
次に、図１４に、電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第４の具体的構造を示した。図１４では、金属基板とトランスミッション壁体との接触部分のみを拡大して示し、図示を簡単化するため、取り付けられた電子制御装置の他の要素を省略している。
【００９３】
第４の具体的構造では、金属基板６２とトランスミッション壁体ＴＭとのそれぞれの接触面はそのままとし、例えば、熱伝導性のシリコン又はゴムによる弾性層を形成するシートを介在させるようにした。図１４では、金属基板６２が、トランスミッション壁体ＴＭとの間に弾性シートｅを挟んで、止め螺子６８−１と６８−２で取り付けられている。弾性シートｅが介在されることにより、トランスミッション壁体ＴＭの取付け面に凸凹があっても、密着性が向上されて、放熱が良好になるとともに、取付け時の応力が吸収され、金属基板６２には、全く影響しない。
【００９４】
なお、図１４では、金属基板６２を止め螺子でトランスミッション壁体ＴＭに取り付けたが、図５に示されるように、電子制御装置をトランスミッション壁体ＴＭの平坦面に取り付ける場合においても、金属基板とトランスミッション壁体ＴＭとの間に、弾性シートｅを介在させることもできる。
【００９５】
次に、図１５に、電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第５の具体的構造を示した。この第５の具体的構造は、装置の取付けにあたって、金属基板とトランスミッション壁体ＴＭとの間に、熱伝導性の弾性体を介在させることでは、図１４に示された第４の具体的構造と同じであるが、ここでは、その熱伝導性の弾性体が、弾性シートｅの代わりに、熱伝導性の弾性球体ｆとなっている。
【００９６】
第５の具体的構造では、トランスミッション壁体ＴＭの取付け位置において、その表面に弾性球体ｆの直径より浅い凹部が形成される。電子制御装置をトランスミッション壁体ＴＭに取り付けるにあたって、トランスミッション壁体ＴＭに設けられた凹部内に、弾性球体ｆを並べて配列しておく。
【００９７】
その弾性球体ｆを金属基板６２で覆うようにして、金属基板６２を止め螺子６８−１と６８−２とでトランスミッション壁体ＴＭに取り付ける。このとき、止め螺子６８−１と６８−２とで、金属基板６２がトランスミッション壁体ＴＭに締め付けられることによって、弾性球体ｆが押しつぶされ、結果として、金属基板６２とトランスミッション壁体ＴＭの凹部との間の密着性が向上する。
【００９８】
なお、第５の具体的構造による弾性球体を、トランスミッション壁体ＴＨに形成された凹部に配列する形態をとるのではなく、図５に示されるように、トランスミッション壁体ＴＭの表面に、弾性球体ｆを所定数貼り付けておき、電子制御装置をトランスミッション壁体ＴＭに取り付けるとき、この弾性球体ｆを金属基板６２とトランスミッション壁体ＴＭとの間で押しつぶすようにすることもできる。これによっても、金属基板６２とトランスミッション壁体ＴＭの凹部との間の密着性が向上し、上下方向の応力を緩和しつつ、放熱路を確保できる。
【００９９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電子制御装置によれば、外部放熱体、例えば、自動車のトランスミッションの壁体に取り付けられるダイカスト製の取付け台によって、制御基板が支持され、制御基板に装着されている電子部品に取付け台から延びる伝熱帯体を接触するようにしているので、例えば、制御基板で１Ｗ以上の発熱が要求されるような場合でも、従来の電子制御装置のように、樹脂基板のみの放熱では、２０℃／Ｗの熱抵抗となるところを、５℃／Ｗ以下に低減できた。そのため、自動車のエンジンルーム内のように、温度マージンが少ない高温環境下に設置される場合であっても、制御基板に樹脂基板を用いても十分に放熱を行うことができる。
【０１００】
また、本発明の電子制御装置では、外部接続用のコネクタを一側面に一体的に形成したケース内に、制御基板とパワーモジュールとが対向配置され、パワーモジュールから延びる複数のリード導体と、そしてコネクタから延びる複数のリード導体とが、制御基板の上面において電気接続される構成となっているので、電子制御装置のケースサイズを小さくでき、小型化を図れる。しかも、電気接続を制御基板の片面で行える面実装化を図れ、電気接続時の作業性を向上することができる。そして、装置全体の組立てが簡素化され、自動化を図ることができる。
【０１０１】
さらに、本発明の電子制御装置では、自動車のトランスミッションのように、一定温度管理されている外部放熱体に、発熱量の大きいパワー部品が装着された金属基板を直接に又は熱伝熱性弾性体を介して接触させるようにしたので、大きなサイズのヒートシンクを不要とし、装置の小型化を図ることができると共に、部品コストの低減を図ることができる。
【０１０２】
そして、本発明の電子制御装置では、装置の取付け台と金属基板との間、又は金属基板とトランスミッション壁体と間に熱伝導性の弾性体を介在させたので、装置の取付け時における金属基板の密着性を向上でき、伝熱路の確保と、金属基板への上下方向応力の緩和を実現することができた。
【０１０３】
また、本発明の電子制御装置では、金属基板又はトランスミッション壁体に凸部又は凹部、或いは、螺子部を形成したので、トランスミッション壁体表面の凸凹に影響されることがなくなり、装置の取付け時における金属基板への応力緩和と、伝熱路の確保とを実現できる。
【０１０４】
本発明の電子制御装置において、電子制御装置の取付け時における螺子の締め付け方向を金属基板と平行となるような取付け部の向きとしたので、取付け時の金属基板への上下方向の応力は、発生しない構成となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態による電子制御装置における組合せ構成を示す分解斜視図である。
【図２】電子制御装置におけるパワーモジュールと制御基板との電気接続の具体例を説明する図である。
【図３】電子制御装置におけるパワーモジュールと制御基板との電気接続の他の具体例を説明する図である。
【図４】電子制御装置におけるパワー用コネクタと制御基板との電気接続状態を説明する図である。
【図５】電子制御装置をトランスミッション壁体に取り付けた状態を説明する図である。
【図６】電子制御装置をトランスミッション壁体に取り付けたときの金属基板と取付け台との関係を説明する一部拡大図である。
【図７】電子制御装置をトランスミッション壁体に取り付ける他の状態を説明する図である。
【図８】電子制御装置の制御基板に取り付けられた電子部品に対する放熱の具体例を説明する図である。
【図９】電子制御装置の制御基板に取り付けられた電子部品に対する放熱の別の具体例を説明する図である。
【図１０】電子制御装置の制御基板に取り付けられた電子部品に対する放熱の他の具体例を説明する図である。
【図１１】電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第１の具体的構造を説明する図である。
【図１２】電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第２の具体的構造を説明する図である。
【図１３】電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第３の具体的構造を説明する図である。
【図１４】電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第４の具体的構造を説明する図である。
【図１５】電子制御装置の金属基板をトランスミッション壁体に取り付ける第５の具体的構造を説明する図である。
【図１６】従来の電子制御装置における組合せ構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
２０…蓋部
２１…蓋体
３０…制御回路部
３１…制御基板
３２−１〜３２−４…取付け孔
３３〜３６…リード導体用孔
４０…ケース部
４１…ケース本体
４２…制御用コネクタケース
４３…制御用コネクタ端子
４４…パワー用コネクタケース
４５…パワー用コネクタ端子
４６、６３、６４…リード導体
５０…取付け部
５１…取付け台
５２…取付け突部
５３…取付け孔
５４…四角枠体
５５−１〜５５−４…支持体
５６…伝熱用帯体
５７、５８−１〜５８−４、６８−１、６８−２…止め螺子
５９…金属板
６０…パワー部
６１…パワーモジュール
６２…金属基板
６５、６６…ボード・トゥ・ボード導体
６７…弾性接着剤
６９−１、６９−２…螺子部
Ｄ…電子部品
ＴＭ…トランスミッション壁体
【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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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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