(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子を含む各種の電子部品が実装された基板を、筐体内に収容する厚み方向が薄い直方体状の車両用の電子制御装置において、
前記筐体は、箱状のケースと該ケースの開放部分を覆うカバーとからなり、前記ケースとカバーと基板とは、前記電子制御装置が前記車両のエンジンルーム内に取り付けられる場合に、前記車両のエンジンルームの側壁に沿って垂直方向に配置されるものであって、
前記ケースとカバーとの当接部分のケース側に設けられた溝部によって、前記電子制御装置の車両搭載時に高低差が生じるように複数の呼吸穴が形成されるとともに、該複数の呼吸穴は、前記筐体内の空間にて、前記車両搭載時における最も高い位置に設けられた高い側の呼吸穴と、その高い側の呼吸穴より低い位置に設けられた低い側の呼吸穴とからなり、
更に、前記低い側の呼吸穴の開口面積は、前記高い側の呼吸穴の開口面積よりも大であり、且つ、前記高い側の呼吸穴の前記車両搭載時における真ぐ下側に、前記発熱素子を備えたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記発熱素子は、前記車両搭載時における高い位置の呼吸穴と低い呼吸穴との直線経路又はその近傍に配置されることを特徴とする前記請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記電子部品を搭載する基板を、前記筐体に接触させて取り付けることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記筐体に段部を設けるとともに、前記段部に前記電子部品を搭載する基板を接触させ、更に、前記段部の近傍に前記発熱素子を配置することを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記ケースの開口端に段部を設け、この段部に前記カバーを当接させて固定することを特徴とする前記請求項４に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記電子制御装置は、前記車両のエンジンルーム内にて、エンジン側壁、トランスミッション側壁、及び車両ボディ側壁のいずれかに搭載されるものであることを特徴とする前記請求項１〜５のいずれか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、例えば車両のエンジンルームなどに配置される電子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両の制御に用いられる電子制御装置（例えばエンジンＥＣＵ）には、演算処理を行うマイコン、外部負荷やセンサ等に接続される入出力回路、こららの回路に電源を供給する電源回路などが、基板上に配置されおり、それらは、例えばケース及びカバーからなる筐体に収容されている。
【０００３】
このうち、電子制御装置内の電子部品、特に駆動素子などの発熱素子は、温度が上昇し易く、温度が過度に上昇するとその動作に支障があるので、各種の放熱のための対策が行われていた。
例えば電子部品から基板を介して筐体に熱を逃がしたり、放熱フィンを介して筐体に熱を逃がすような対策が提案されていた。
【０００４】
一方、前記電子制御装置は、従来、車室内の比較的熱的環境の良い所に搭載されていたが、最近は、車両ハーネスの短縮などの目的で、エンジンルーム内において、例えばエンジン本体やトランスミッション本体に直接に、或いはボディ壁面などに搭載されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年では、上述した電子制御装置が配置される環境の悪化に加え、電子制御装置の一層の高機能・高能力が求められるようになっており、電子部品の発する熱は増加の一途をたどっている。
【０００６】
そのため、電子制御装置の温度を下げたいという要望が高まってきており、その対策として、例えば特開平１１−３５４９５６号公報に記載されているように、特別な構造の放熱フィンを設けたり、或いは筐体構造を複雑にしたり、冷却ファンで電子制御装置を強制冷却する方法が考えられている。
【０００７】
しかし、この様な対策は、電子制御装置やその周辺機器の複雑化を招き、電子制御装置のコスト上昇につながり、結果として、冷却のための車両コストが増加するという問題があった。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で、しかも低コストで、電子制御装置の冷却が可能な電子制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、発熱素子を含む各種の電子部品が実装された基板を、筐体内に収容する厚み方向が薄い直方体状の車両用の電子制御装置において、前記筐体は、箱状のケースと該ケースの開放部分を覆うカバーとからなり、前記ケースとカバーと基板とは、前記電子制御装置が前記車両のエンジンルーム内に取り付けられる場合に、前記車両のエンジンルームの側壁に沿って垂直方向に配置されるものであって、前記ケースとカバーとの当接部分のケース側に設けられた溝部によって、前記電子制御装置の車両搭載時に高低差が生じるように複数の呼吸穴が形成されるとともに、該複数の呼吸穴は、前記筐体内の空間にて、前記車両搭載時における最も高い位置に設けられた高い側の呼吸穴と、その高い側の呼吸穴より低い位置に設けられた低い側の呼吸穴とからなり、更に、前記低い側の呼吸穴の開口面積は、前記高い側の呼吸穴の開口面積よりも大であり、且つ、前記高い側の呼吸穴の前記車両搭載時における真ぐ下側に、前記発熱素子を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、呼吸穴に高低差を設けるので、発熱素子で暖められた空気が、高い位置の呼吸穴を介して外部に流出することにより、高い位置及び低い位置の呼吸穴の間で、筐体内で空気の対流が発生する。これにより、発熱素子で暖まった空気を効率良く外部に排出できるとともに、外部の空気が筐体内に流れることにより、筐体内の温度上昇を抑制することができる。
しかも、一部の呼吸穴は、最も高い位置にあるので、筐体内にて暖まった空気は、筐体内に溜まることなく確実に外部に放出される。
また、本発明では、低い側の呼吸穴の開口面積は、高い側の呼吸穴の開口面積よりも大であるので、筐体内の空気の流速が上昇し、放熱性が高まる。尚、呼吸穴が複数ある場合には、前記開口面積として、それぞれの側の呼吸穴の開口面積の合計を採用できる。
更に、本発明では、発熱素子の上方に呼吸穴があるので、発熱素子で暖まった空気が、確実に且つスムーズに呼吸穴に導かれる。尚、直ぐ下側としては、真下が好ましいが、真下の近傍でもよい。
しかも、電子制御装置がエンジンルーム内に配置される場合には、電子制御装置の温度を下げることが容易ではないが、本発明では、上述した呼吸穴等の構成により、電子制御装置（従って内部の電子部品）の温度が過度に上昇することを防止できる。
その上、本発明では、電子制御装置は、縦横方向に対して厚みが少ない直方体形状であり、しかも、これを垂直方向に配置するので、上下方向に位置がずれた各呼吸穴により、筐体内部の空気を速やかに流すことができる。これにより、発熱素子の冷却を促進し、筐体内部の温度を低下させることができる。
【００１０】
従って、本発明では、簡易な構成で且つ低コストで、電子制御装置内の発熱素子等の冷却が可能である。
【００１３】
（２）請求項２の発明では、前記発熱素子は、前記車両搭載時における高い位置の呼吸穴と低い呼吸穴との直線経路又はその近傍に配置されることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、高低の呼吸穴間の流路に発熱素子があるので、筐体内の空気の流れに乗って、発熱素子で暖まった空気が、高い側の呼吸穴へとスムーズに導かれる。
【００１６】
（３）請求項３の発明では、前記電子部品を搭載した基板を、前記筐体に接触させて取り付けることを特徴とする。
本発明では、発熱素子の熱は、呼吸穴から流出する空気により排出されるとともに、基板及び筐体を介して熱伝導により排出されるので、電子制御装置の温度上昇を効率良く抑制することができる。
【００１７】
（４）請求項４の発明では、前記筐体に段部を設けるとともに、前記段部に前記電子部品を搭載した基板を接触させ、更に、前記段部の近傍に前記発熱素子を配置することを特徴とする。
本発明では、基板を筐体の段部に接触させることにより、発熱素子の熱を、基板及び筐体を介して効率よく排出することができる。
【００１９】
（５）請求項５の発明では、前記ケースの開口端に段部を設け、この段部に前記カバーを当接させて固定することを特徴とする。
これにより、ケースの開口部をカバーで覆うことができるとともに、段部（段差を有する部分）にカバーを当接することにより、ケースの開口側の平面の高さを揃えることができる。
【００２２】
（６）請求項６の発明では、前記電子制御装置は、前記車両のエンジンルーム内にて、エンジン側壁、トランスミッション側壁、及び車両ボディ側壁のいずれかに搭載されるものであることを特徴とする。
本発明は、エンジンルーム内にて電子制御装置が取り付けられる壁面を例示したものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の電子制御装置の実施の形態の例（実施例）を説明する。
（実施例１）
ａ）まず、実施例１の電子制御装置を、図１〜図５に基づいて説明する。
【００２５】
尚、図１は電子制御装置の搭載時の状態を示し、図２は図１のＡ方向から見た状態を示し、図３は図１のＢ方向から見た状態を示し、図４は筐体内部を示し、図５はそのＣ−Ｃ断面を示している。
図１に示す様に、本実施例における電子制御装置（ＥＣＵ）１は、エンジン制御を行うＥＣＵであって、エンジンルーム内のエンジン側壁３（又はボディ側壁等）に取り付けられている。
【００２６】
つまり、ＥＣＵ１は、縦横方向がほぼ同じ寸法で且つその厚み方向が薄い略正直方体状であり、図１では、垂直方向に立てた状態で、エンジン側壁３にネジ５により取り付けられている。
前記ＥＣＵ１は、発熱素子（例えば駆動素子）７などを搭載したセラミック基板９（図４参照）を収容した筐体１１を備えており、図２及び図３に示す様に、この筐体１１は、表側（外方向の側）のケース１３と裏側（エンジン側壁３側）のカバー１５とから構成されている。
【００２７】
前記ケース１３は、一方が開放された底の浅い箱状のアルミダイキャスト製の部材であり、ケース本体１７とその周囲に形成された板状の鍔部１９とから構成されている。ケース本体１７には、コネクタ２１が配置されるコネクタ用開口部２３が設けられ、鍔部１９にはネジ５が貫挿されるネジ穴２５が形成されている。一方、カバー１５は、鉄製であり、略正方形の板状の部材である。
【００２８】
図４に示す様に、前記ケース本体１７の開口部２７の開口端の外周には、鍔部１９の取付平面１９ａより（カバー１５の厚み分：図５参照）引き下がった段部２９ａ〜ｄが、四角形の枠状に設けられており、この段部２９ａ〜ｄに前記カバー１５が当接して、ネジ３１により固定されている。
【００２９】
尚、段部２９ａ〜ｄとカバー１５との接触部分全体には、図示しない接着剤が塗布されていて、ネジ３１とともに、両者を固定するとともに、両者の接触面間の防水性を確保している。
また、前記段部２９ａ〜ｄのうち、その３方向に位置する段部２９ａ〜ｃには、段部２９ａ〜ｃを横切る様に、３箇所に溝部３５ａ〜ｃが形成されている。このうち、第１溝部３５ａは、ＥＣＵ１の車両搭載時に最も上側に位置する段部２９ａに設けられており、第２溝部３５ｂは、ＥＣＵ１の車両搭載時に側方に位置する段部２９ｂに設けられており、第３溝部３５ｃは、ＥＣＵ１の車両搭載時に最も下方に位置する段部２９ｃに設けられている。
【００３０】
更に、前記図３に示す様に、カバー１５の縦横の外周寸法は、鍔部１９の縦横の内周寸法（即ち段部２９の縦横の外周寸法）より僅かに小さく設定されているので、カバー１５の外周と鍔部１９の内周との間には、僅かな（例えば１〜１．５ｍｍ）隙間３３が、四角形の枠状に形成されている。
【００３１】
そして、図５に示す様に、前記段部２９ａ〜ｄに当接するようにカバー１５を取り付けることにより、各溝部３５ａ〜ｃは、筐体内部から前記隙間３３を介して外部に到る呼吸穴となる。
更に、ケース本体１７の底部１７ａの内側表面には、セラミック基板９が接着剤により貼り付けられている。
【００３２】
このセラミック基板９には、バッテリ電圧の１２Ｖを５Ｖに調整する電圧調整用のトランジスタや、エンジンに搭載される各種アクチュエータ（例えばインジェクタ、点火用イグナイタ）を駆動するためのトランジスタなどの発熱素子７が実装されるとともに、エンジン制御を司るマイコン３７（図４参照）なども実装されている。
【００３３】
尚、このセラミック基板９には、図示しないが、当然ながら、抵抗、コンデンサ等の電子部品が実装されているとともに、各電子部品を電気的に接続する回路パターンが印刷されている。
特に、本実施例では、呼吸穴として機能する溝部３５ａ〜ｃを設けるとともに、ＥＣＵ１を車両のエンジンルームに搭載した場合に、一番上方に位置する呼吸穴である溝部３５ａの直ぐ下側に、発熱素子７を配置した構成となっている。
【００３４】
また、（幾分自己発熱する）マイコン３７は、発熱素子７とは離れているが、上方の溝部３５ａと側方の溝部３５ｂとをつなぐ直線経路上に配置されている。
ｂ）上述した本実施例のＥＣＵ１では、発熱素子７の熱はセラミック基板９を介して、ケース１３に伝達されるが、その近傍の空気へも伝達される。
【００３５】
その際に、発熱素子７の熱にて暖まった空気は、ケース１３内で上昇して、上方の溝部（呼吸穴）３５ａを介して外部へ放出され、その際にケース１３内では、側方の呼吸穴３５ｂ及び下方の呼吸穴３５ｃから空気が流入し、側方の呼吸穴３５ｂ及び下方の呼吸穴３５ｃから上方の呼吸穴３５ａへの空気の流れが発生する。従って、発熱素子７の熱は、このケース１３内での対流により、ＥＣＵ１外部へと効率良く放出される。
【００３６】
また、本実施例では、上方の呼吸穴３５ａより低い位置に２箇所に呼吸穴３５ｂ、ｃ（それぞれ同じ開口面積）を設けたので、発熱素子７近傍の暖まった空気が流出する部分がＥＣＵ１に空気が流入する部分より狭いために、上方の呼吸穴３５ａの近くの空気流の勢いが高まる。従って、呼吸穴３５ａの下側の発熱素子７で発熱した熱が効率よくＥＣＵ１の外部へと流出し、発熱素子７に対する放熱性が高まる。
【００３７】
更に、マイコン３７の熱も、側方の呼吸穴３５ｂから上方の呼吸穴３５ａへと流れる対流により抑制されるようになる。また、マイコン３７を発熱素子７より下側に配置したことで、発熱素子７から空気を介してマイコン３７への熱伝達は十分に低減される。
【００３８】
つまり、本実施例では、簡易な構成で、しかも低コスト、ＥＣＵ１（従って発熱素子７）の冷却が可能である。
（実施例２）
次に、実施例２の電子制御装置について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
【００３９】
ａ）実施例２の電子制御装置を、図６〜図８に基づいて説明する。
尚、図６は電子制御装置の外観を示し、図７は電子制御装置の内部を示し、図８はそのＤ−Ｄ断面を示している。
図６〜図８に示す様に、本実施例の電子制御装置（ＥＣＵ）４１は、前記実施例１と同様な形状のケース４３及びカバー４５からなる筐体４７を備え、その筐体４７内に樹脂基板（プリント基板）４９を収容したものである。
【００４０】
前記プリント基板４９には、そのケース４３の底部４３ａ側（表面：図８の下方）に、発熱素子５１やマイコン５３が実装されている。一方、プリント基板４５の裏側には、抵抗、コンデンサなどの電子部品５５が実際されている。
尚、筐体４７にはコネクタ５７が配置されており、コネクタ５７のピン５７ａは、直接にプリント基板４９に対して、スルーホール５９を介してはんだ付けされている。
【００４１】
図８に示す様に、前記ケース４３の開口部６１の端部の外周には、第１段部６３及び第２段部６５からなる二段の段部６７が、四角形の枠状に設けられている。このうち、第１段部６３には、プリント基板４９が載置され、ネジ６９により固定されている。また、第２段部６５には、カバー４５が載置され、ネジ及び接着剤（図示せず）により固定されている。
【００４２】
また、前記両段部６７には、前記実施例１と同様に、ＥＣＵ１の取り付け時における上方、側方、及び下方の３箇所に、呼吸穴となる溝部７１ａ〜ｃが形成されている。
ｂ）本実施例においても、前記溝部７１ａ〜ｃの構成により、筐体４７内部を好適に冷却することができる。
【００４３】
また、本実施例では、プリント基板４９は、ケース４３の底部４３ａに貼り付けられていないので、プリント基板４９の裏側からケース４３に直接に熱を伝導しないが、発熱素子５１をケース４３の壁面に近いところに配置するとともに、プリント基板４９の端部をケース４３の第１段部６３に接触させているので、発熱素子５１からプリント基板４９を介してケース４３側に熱を逃がすことができる。
【００４４】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、前記各実施例では、筐体をケース及びカバーにより構成したが、それ以外の第３の部材などを組み合わせてもよく、或いは、ケース及びカバーは、同様な大きさでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１の電子制御装置の車両搭載時の状態を示す説明図である。
【図２】  図１のＡ方向から電子制御装置を見た状態を示す説明図である。
【図３】  図１のＢ方向から電子制御装置を見た状態を示す説明図である。
【図４】  図３におけるＣ−Ｃ断面である。
【図５】  実施例１の電子制御装置の内部を示す説明図である。
【図６】  実施例２の電子制御装置の平面図である。
【図７】  実施例２の電子制御装置の内部を示す説明図である。
【図８】  図７におけるＤ−Ｄ断面である。
【符号の説明】
１、４１・・電子制御装置（ＥＣＵ）
７、５１・・発熱素子
９・・セラミック基板
１１、４７・・筐体
１３、４３・・ケース
１５、４５・・カバー
２１、５７・・コネクタ
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ・・溝部（呼吸穴）
３７・・マイコン
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、６３、６５、６７・・段部
４９・・プリント基板
【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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