(57)【要約】【課題】グロープラグ通電制御装置の電気回路を構成する電子素子が、アフターグローによるグロープラグへの長時間の通電に拘わらず、当該電子素子が所望の性能を発揮することができるグロープラグ通電制御装置を提供する【解決手段】バッテリー３、グロープラグ４ａ〜４ｄ、エンジン制御装置５と電気的に接続されるグロープラグ通電制御装置６内の電気回路を第一〜第三バスバー部３１〜３３によって構成するとともに、グロープラグ４ａ〜４ｄへの通電を制御するマルチチップモジュール２０を放熱部１１に接着剤等によって固定する。これにより、たとえば長時間、大電流をスイッチングするパワー素子２１から発生する熱が直接的にパワー素子２１が実装されるリードフレーム２３、放熱部１１を介してハウジング１０外部に放射されるため、パワー部２１はその動作保証温度を越えず、所望の性能を発揮することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グロープラグへの通電を切り替えるパワー部と、
一端側が前記パワー部と電気的に接続され、他端側がバッテリー接続用の第一ターミナルとなる第一バスバー部と、
一端側が前記パワー部と電気的に接続され、他端側がグロープラグ接続用の第二ターミナルとなる第二バスバー部と、
前記パワー部が固定され、前記パワー部が発する熱を外部に放射する放熱部を有し、前記第一バスバー部および前記第二バスバー部を保持するハウジングと
を備えることを特徴とするグロープラグ通電制御装置。
【請求項２】
エンジン制御装置が発する制御信号を所定のタイミングで前記パワー部に伝達する制御部と、
一端側が前記制御部と電気的に接続され、他端側がエンジン制御装置接続用の第三ターミナルとなる第三バスバー部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項３】
前記パワー部は、前記グロープラグが取り付けられるエンジンの気筒数と同数設けられ、前記パワー部は、前記第一バスバー部に接続される一つのリードフレームに取り付けられて、マルチチップモジュールを構成することを特徴とする請求項１または２に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項４】
前記パワー部および前記リードフレームは、樹脂で一体にモールドされて前記マルチチップモジュールを構成することを特徴とする請求項３に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記パワー部および前記リードフレームとともに、樹脂で一体にモールドされて前記マルチチップモジュールを構成することを特徴とする請求項３または４に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項６】
前記第二バスバー部は、前記各パワー部と前記各グロープラグとを接続する複数の第二バスバーにより構成され、また、前記パワー部は、前記各グロープラグへの通電を切り替える複数のパワー素子により構成され、
前記第一ターミナルから前記各パワー素子および前記リードフレームを介して前記第二ターミナルに接続される各電気経路における配線抵抗値は、前記電気経路毎で等しいことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項７】
前記配線抵抗値は、２ｍΩ以上２０ｍΩ以下であることを特徴とする請求項６に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項８】
前記パワー部は、パワーＭＯＳＦＥＴよりなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項９】
前記第一ターミナル、前記第二ターミナル、および前記第三ターミナルをそれぞれ内包する第一コネクタ部、第二コネクタ部、および第三コネクタ部は、前記ハウジングと一体に形成されることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１０】
前記第一コネクタ部、前記第二コネクタ部、および前記第三コネクタ部は、一体に形成されることを特徴とする請求項９に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１１】
前記ハウジングの内部には、ゲルまたは樹脂が充填されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１２】
前記パワー部および前記制御部のうち、少なくとも一つの前記パワー部または前記制御部には、感温素子が内蔵されることを特徴とする請求項２乃至１１のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１３】
前記リードフレームの一端側には、それぞれ前記第一バスバー部および前記第二バスバー部と接合される電源用リードおよびパワー用リードが電気的に接続され、前記リードフレームの他端側には、前記第三バスバー部と接合される制御用リードが電気的に接続されることを特徴とする請求項３乃至１２のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１４】
前記リードフレームは、前記バッテリーと電気的に接続され、前記エンジンの始動後、少なくとも１０分以上、前記エンジン制御装置が発する前記制御信号に基づいて、前記グロープラグが通電されることを特徴とする請求項３乃至１３のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１５】
前記放熱部は、熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属よりなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１６】
前記第一バスバー部および前記第二バスバー部の通電経路に対して垂直な断面の断面積は０．５〜２０ｍｍ２であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１７】
前記制御用リードには、コンデンサが実装されることを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１８】
前記制御用リードには、インダクタが実装されることを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項１９】
前記制御用リードには、ダイオードが実装されることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項２０】
前記制御用リードには、抵抗器が実装されることを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項２１】
前記第三バスバー部には、コンデンサが実装されることを特徴とする請求項２乃至２０のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項２２】
前記第三バスバー部には、インダクタが実装されることを特徴とする請求項２乃至２１のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項２３】
前記第三バスバー部には、ダイオードが実装されることを特徴とする請求項２乃至２２のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項２４】
前記第三バスバー部には、抵抗器が実装されることを特徴とする請求項２乃至２３のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グロープラグへの通電を制御するグロープラグ通電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にディーゼル自動車等においては、外気の温度が低く、燃焼室内の温度が低い状態でエンジンを始動する場合、燃焼室内の空気を圧縮しても燃料着火温度まで達しないため、これを補助する目的から燃焼室内に突出するようにして、セラミックヒータ等を内蔵するグロープラグが設けられている。当該グロープラグは、エンジン始動時のみ通電され、エンジン始動後、グロープラグへの通電を終了する。
【０００３】
ここで、グロープラグにエンジン制御装置から送信される制御信号に基づいて所望の電圧を車載のバッテリーから通電するために、グロープラグ通電制御装置が設けられている。当該グロープラグ通電制御装置は、エンジンルームに設けられ、グロープラグ、エンジン制御装置およびバッテリーに電気的に接続される。
【０００４】
また、グロープラグ通電制御装置内の電気回路はプリント基板で構成され、プリント基板の配線パターン上には、グロープラグへの通電、非通電を切り替える複数のパワートランジスタ、エンジン制御装置から送信される制御信号を各パワートランジスタに適切なタイミングで送信する制御ＩＣのほか、多数の電子素子が実装される。
【０００５】
近年、ディーゼルエンジン等から排出される窒素酸化物量、または炭化水素量を低減するため、エンジンの圧縮比を下げることが要求されている。しかし、エンジンの圧縮比が下がることによって、燃料着火させる温度も低下するため、エンジンの燃焼安定性の低下が懸念される。そこで、エンジンの圧縮比を下げた場合におけるエンジンの燃焼安定性を向上させるため、エンジン始動後もグロープラグに通電し続けることによって、燃焼室内の温度を高温に保つことが提案されている。このようにエンジン始動後もグロープラグに通電する制御方法は、アフターグローと呼ばれ、近年はアフターグローを長時間実施することによって、燃焼安定性をさらに高めることを可能にするグロープラグ通電制御装置が求められている。
【特許文献１】特開２００４−２２７８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、配線パターンに実装される電子素子の中でも５０アンペア以上というとりわけ大きな電流が流れるパワートランジスタは、発熱量が非常に大きく、プリント基板を介して放熱する従来の構造ではパワートランジスタの放熱が不十分となり、パワートランジスタがその動作保証温度を越えて熱破壊し、パワートランジスタ等が所望の性能を発揮できなくなるおそれがあった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、長時間のアフターグローに拘わらず、グロープラグ通電制御装置の電気回路を構成するパワートランジスタ等が、所望の性能を発揮することができるグロープラグ通電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】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、グロープラグへの通電を切り替えるパワー部と、一端側がパワー部と電気的に接続され、他端側がバッテリー接続用の第一ターミナルとなる第一バスバー部と、一端側がパワー部と電気的に接続され、他端側がグロープラグ接続用の第二ターミナルとなる第二バスバー部と、パワー部が固定され、パワー部が発する熱を外部に放射する放熱部を有し、第一バスバー部および第二バスバー部を保持するハウジングとを備えることを特徴とするグロープラグ通電制御装置である。
【０００９】
つまり、本発明は、放熱部にパワー部を固定するため、パワー部が発する熱を放熱部が速やかに吸収し、当該熱は、放熱部から直接的に外部に放熱される。なお、外部とは、ハウジングの外側を指す。これにより、パワー部の放熱効率が向上し、長時間グロープラグに通電した場合においても、パワー部はその動作保証温度を越えて熱破壊することなく、所望の性能を発揮することができる。
【００１０】
また、本発明は、バッテリーとパワー部とを第一バスバー部によって電気的に接続し、グロープラグとパワー部とを第二バスバー部によって電気的に接続することにより、パワー部を介してバッテリーとグロープラグとを電気的に接続する。そして、第一バスバー部および第二バスバー部はハウジングに保持されている。つまり、板厚の薄い配線パターンがプリントされたプリント基板を用いることなく、比較的太い導線であるバスバーによってグロープラグ通電制御装置の電気回路を構成することで、導線の板厚方向によって、導線の発熱を低減することができ、導線幅を抑えることができるため、電気回路の簡素化および小型化が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、エンジン制御装置が発する制御信号を所定のタイミングでパワー部に伝達する制御部と、一端側が制御部と電気的に接続され、他端側がエンジン制御装置接続用の第三ターミナルとなる第三バスバー部とをさらに備えるグロープラグ通電制御装置である。
【００１２】
つまり、エンジン制御装置からグロープラグ通電制御装置にグロープラグへの制御信号を送る構成とすることで、グロープラグ通電制御装置内に複数の集積回路よりなるマイコンを搭載する必要がない。これにより、グロープラグ通電制御装置内の電気回路を簡素化することができる。また、エンジン制御装置とグロープラグとを接続する第三ターミナルを有する第三バスバー部によってエンジン制御装置と制御部とを電気的に接続することにより、プリント基板を使用せずに電気回路を構成することが可能となり、製造コストを低減できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によると、パワー部は、グロープラグが取り付けられるエンジンの気筒数と同数設けられ、パワー部は、第一バスバー部に接続される一つのリードフレームに取り付けられて、マルチチップモジュールを構成する。
【００１４】
本発明は、各パワー部が個別のリードフレームに実装されて一つの第一バスバー部に接続される構成と比べて、各パワー部間の電流経路が短くなるため、パワー部間の電位差を小さく抑えることができる。その結果、各グロープラグに印加される電位差を低減することができるため、グロープラグ毎の発熱量、発熱時期の差異が減少し、気筒毎で均一な昇温が可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によると、パワー部およびリードフレームは、樹脂で一体にモールドされてマルチチップモジュールを構成する。
【００１６】
たとえば四気筒のエンジンにおいては、四つのグロープラグが各気筒に取り付けられるため、四つのパワー部を一度に樹脂でモールドでき、生産性が向上する。
【００１７】
請求項５に記載の発明によると、制御部は、パワー部およびリードフレームとともに、樹脂で一体にモールドされてマルチチップモジュールを構成する。
【００１８】
たとえば四気筒のエンジンにおいては、四つのグロープラグが各気筒に取り付けられるため、四つのパワー部と一つの制御部とがマルチチップモジュール内に内蔵される。よって、パワー部と制御部とがモジュール化されて、パワー部と制御部とが近接することから、パワー部と制御部とのワイヤーボンディングが容易になる点で好ましい。
【００１９】
請求項６に記載の発明によると、第二バスバー部は、各パワー部と各グロープラグとを接続する複数の第二バスバーにより構成され、また、パワー部は、各グロープラグへの通電を切り替える複数のパワー素子により構成され、第一ターミナルから各パワー素子およびリードフレームを介して第二ターミナルまで接続される各電気経路における配線抵抗値は、電気経路毎で等しい。
【００２０】
このように、第一ターミナルから第二ターミナルまでの電気経路における配線抵抗値に関して、気筒間のバラつきを低減する構成とすることにより、各グロープラグに印加される電位差が低減される。これにより、各気筒に取り付けられたグロープラグ毎の発熱量、発熱時期等の差異が減少し、気筒毎でバラつきのない、均一な昇温が可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によると、第一ターミナルから各パワー素子およびリードフレームを介して第二ターミナルまで接続される各電気経路における配線抵抗値は、２ｍΩ以上２０ｍΩ以下である。これにより、上記各電気経路における発熱を抑制しつつ、各グロープラグに大電流を通電することが可能となる。なお、このときの配線抵抗値は、パワー素子の抵抗値を０と仮定して設定する。
【００２２】
請求項８に記載の発明によると、パワー部は、パワーＭＯＳＦＥＴよりなる。パワーＭＯＳＦＥＴは、ＭＯＳＦＥＴの中でも特に大電力のスイッチング用に設計されたものであり、バイポーラパワートランジスタと比べて、電圧駆動形素子であるので駆動回路の電力が小さい。つまり、パワー部における発熱量を比較的低減できる。また、パワーＭＯＳＦＥＴは多数キャリアデバイスであり、高速スイッチングが可能であるとともに、スイッチング損失も少ないという利点を有する。
【００２３】
請求項９に記載の発明によると、第一ターミナル、第二ターミナル、および第三ターミナルをそれぞれ内包する第一コネクタ部、第二コネクタ部、および第三コネクタ部は、ハウジングと一体に形成される。
【００２４】
これにより、たとえばインサート成形によってハウジング、および第一〜第三コネクタ部を一体に形成する場合には、一種類の金型で成型することができるため、製造工程における工数およびコストを削減することができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によると、第一コネクタ部、第二コネクタ部、および第三コネクタ部は一体に形成される。
【００２６】
このように、第一〜第三コネクタ部を一箇所にまとめて形成することにより、グロープラグ通電制御装置への電気的な配線が簡素化されるため、グロープラグ通電制御装置６の組付けの自由度が増加する。また、第一〜第三コネクタ部を一箇所にまとめることは、グロープラグ通電制御装置の小型化にも貢献する。
【００２７】
請求項１１に記載の発明によると、ハウジングの内部には、ゲルまたは樹脂が充填される。これにより、ハウジング内の防湿性、防水性が向上し、グロープラグ通電制御装置内の電気回路が湿気、および水滴から保護される。
【００２８】
請求項１２に記載の発明によると、パワー部および制御部のうち、少なくとも一つのパワー部または制御部には感温素子が内蔵される。これにより、仮にパワー部の温度が異常に上昇したとしても、同一のリードフレームに取り付けられるパワー部および制御部のうちいずれか一つが備える感温素子が温度の異常を検出し、制御部からパワー部への制御信号の伝達を遮断するため、パワー部の熱破壊が防止される。
【００２９】
請求項１３に記載の発明によると、リードフレームの一端側には、それぞれ第一バスバー部および第二バスバー部と接合される電源用リードおよびパワー用リードが電気的に接続され、リードフレームの他端側には、前記第三バスバー部と接合される制御用リードが電気的に接続される。
【００３０】
これにより、制御用リード同士の間隔およびパワー用リード同士の間隔を大きくすることが可能となり、尚且つ制御用リードとパワー用リードとが隣接しない。その結果、制御用リード間、パワー用リード間、および制御用リードとパワー用リードとの間において、隣接するリード同士が静電結合して生じる浮遊容量が低減され、グロープラグ通電制御装置内外の信号系統および電源系統に電磁ノイズが重畳することを抑制することができる。
【００３１】
請求項１４に記載の発明によると、リードフレームは、バッテリーと電気的に接続され、エンジンの始動後、少なくとも１０分以上、エンジン制御装置が発する制御信号に基づいて、グロープラグが通電される。つまり、エンジン始動後にグロープラグへ通電する、アフターグローを少なくとも１０分以上実行することにより、エンジンの燃焼室内の温度が高温に保持されるため、エンジンの燃焼安定性が向上する。
【００３２】
請求項１５に記載の発明によると、放熱部は、熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属よりなる。これにより、放熱部に固定されるパワー部から発せられる熱は、放熱部から効率よくハウジング外部に放出されるため、パワー部がその動作保証温度を越えることが防止される。
【００３３】
ここで、従来のグロープラグ通電制御装置では、プリント基板上の配線パターンの板厚が３０〜７０μｍと薄く、単位長さあたりの電気抵抗が大きいために、発熱量が大きく、長時間アフターグローを実施した場合には、プリント基板に実装される電子素子の動作保証温度を越え、これら電子素子が所望の性能を発揮できなくなるおそれがあった。
【００３４】
このような課題を解決するために、請求項１６に記載の発明は、第一バスバー部および第二バスバー部の通電経路に対して垂直な断面の断面積は０．５〜２０ｍｍ２とする。このような断面積を有する第一バスバー部および第二バスバー部によってグロープラグ通電制御装置内の電気回路を構成することにより、上記断面積が０．０３〜０．３ｍｍ２程度と小さい配線パターンに比して十分に電気抵抗が低減され、その結果発熱量も十分に低減される。よって、第一バスバー部および第二バスバー部から発せられる熱がこれらバスバー部に接続されるパワー部に伝達されることが抑制される。これにより、パワー部は熱破壊することなく所望の性能を発揮することができる。
【００３５】
請求項１７、２１に記載の発明によると、制御用リードまたは第三バスバー部に、コンデンサを実装する。これにより、所望の電圧を制御部に印加したり、または、たとえばパワー部から発生するノイズを除去する。なお、ノイズが大きい場合には、第三バスバー部にコンデンサを実装し、ノイズが比較的小さい場合には、制御用リードにコンデンサを実装する。つまり、第三バスバー部にコンデンサを実装する場合には、容量、体格共に大きいコンデンサを実装することができるため、相対的に多くのノイズを除去することができる。一方、制御用リードにコンデンサを実装する場合には、チップ状で体格が小さいコンデンサを用いることでマルチチップモジュール内に収容可能となり、グロープラグ通電制御装置内の電気回路およびグロープラグ通電制御装置のハウジングを小型化することができる。
【００３６】
請求項１８、２２に記載の発明によると、制御用リードまたは第三バスバー部に、インダクタを実装する。これにより、上記コンデンサと同様にして、たとえばパワー部から発生するノイズを除去することができる。
【００３７】
請求項１９、２０、２３、２４に記載の発明によると、制御用リードまたは第三バスバー部にダイオード、抵抗器を実装する。これにより、外部からのサージ（過電圧）を吸収することによって、グロープラグ通電制御装置内の電気回路をサージから保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の実施形態の構成を図面に従って説明する。
【００３９】
図１は、本発明における実施形態のグロープラグ通電制御装置６およびその周辺の電装品よりなるグロープラグ通電制御システムの構成を示す模式図である。グロープラグ通電制御システムは、図１に示すように、主として、エンジン１、キースイッチ２、バッテリー３、グロープラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、エンジン制御装置５、およびグロープラグ通電制御装置６から構成される。
【００４０】
本実施形態のエンジン１は、四気筒（図示せず）を備え、キースイッチ２がオンされると、グロープラグ通電制御装置６は、エンジン制御装置５が発する制御信号に基づいてグロープラグ４ａ〜４ｄへの通電、非通電を制御する。
【００４１】
グロープラグ４ａ〜４ｄは各々、四つの気筒の各燃焼室内に突出して設けられる。グロープラグ４ａ〜４ｄにはセラミックヒータ等が内蔵されており、当該セラミックヒータ等が通電により加熱されて、燃焼室内が昇温される。なお、本実施形態において、エンジン１の圧縮比は１５〜１７となるように設計してある。
【００４２】
エンジン制御装置５には、バッテリー３の電圧と燃焼室の温度とキースイッチ２のオン／オフ信号等の車両情報が伝えられる。そして、エンジン制御装置５に集約される車両情報に基づいて、グロープラグ４ａ〜４ｄへの通電、非通電を判断し、通電する場合には、所定のタイミング、たとえば周波数が数１０ＨｚのＰＷＭ制御にて制御信号を間欠的にグロープラグ通電制御装置６に出力する。
【００４３】
グロープラグ通電制御装置６は、キースイッチ２がオンされるとエンジン制御装置５の制御信号に基づいて、グロープラグ４ａ〜４ｄに通電する。具体的には、エンジン１始動前、燃焼室内の温度が低く、燃焼室内の昇温が必要な場合には、エンジン制御装置５の制御信号に基づいて、バッテリー３からグロープラグ４ａ〜４ｄにたとえば実効電圧１１Ｖを印加する。エンジン１始動後には、アフターグローを１０分以上実行することで、燃焼室内をたとえば９００℃の高温に保ち、エンジン１の燃焼安定性を向上させることが好ましい。具体的に、アフターグロー制御でグロープラグ４ａ〜４ｄに通電する場合、たとえば実効電圧１４Ｖを印加して２０〜３０分程度燃焼室内を９００℃に保つ。
【００４４】
また、エンジン１始動後において、ＤＰＦに詰まったＰＭ（粒子状物質）を燃焼させてＤＰＦを再生するために、アフターグローと同様にして、エンジン制御装置５の制御信号に基づいて、ポストグローを実行してもよい。ポストグロー制御においては、燃焼室内の温度を一時的にたとえば９００℃に引き上げて高温の排気ガスを発生させる。もしくは、グロープラグ通電で電気負荷を増加させることにより、燃料を増量して高温の排気ガスを発生させる。そして、当該高温の排気ガスがＤＰＦを通過することによって、ＰＭが燃焼する。このとき、グロープラグ４ａ〜４ｄには、バッテリー３からたとえば実効電圧１４Ｖを印加する。
【００４５】
キースイッチ２がオフされると、グロープラグ通電制御装置６は、グロープラグ４ａ〜４ｄへの通電を終了する。
【００４６】
以下、グロープラグ通電制御装置６の構造について説明する。
【００４７】
図２は、グロープラグ通電制御装置６の斜視図である。グロープラグ通電制御装置６の外郭をなすハウジング１０は、ＰＰＳ，ＰＢＴ等の硬質樹脂からなる樹脂部１１０と、アルミ等の金属よりなる放熱部１１とからなる。
【００４８】
図２において、放熱部１１に向かって上方から蓋部１１５を取り付けたものを図３に示す。図２および図３から見てとれるように、樹脂部１１０は、全体で枠状を呈する四つの側部１１１，１１２，１１３，１１４と、板状の一つの蓋部１１５、および側部１１１と側部１１３とを橋絡する三つの橋絡部１１６，１１７，１１８とからなり、全体として蓋部１１５と反対側に開口する矩形箱状を呈する。
【００４９】
以下簡単のため、図３におけるハウジング１０において、蓋部１１５に垂直な方向にて蓋部１１５側を上方、放熱部１１側を下方とする。なお、蓋部１１５および放熱部１１は、側部１１１〜１１４とは別体であり、四つの側部１１１〜１１４の上端内側および下端内側において、図２に示すように、全周にわたって設けられる段差部１０ａに嵌合されるとともに接着剤等によって固定されている。
【００５０】
側部１１１〜１１４、蓋部１１５、および放熱部１１によって囲まれてなる空間には、後述するグロープラグ通電制御装置６の電気回路が収容されており、当該空間には当該電気回路を防水、防湿するために、ゲル状シリコン系樹脂または良熱伝導性を有する充填剤含有シリコン樹脂、またはエポキシ樹脂またはゲルが封入されて当該電気回路を封止している。なお、これら樹脂以外にも、耐湿性、低応力を備える樹脂によって電気回路を封止してもよい。
【００５１】
図２に示すように、側部１１１の外周面からは、側部１１１に向かって右から順に、バッテリー３とグロープラグ通電制御装置６とを接続するための第一コネクタ部１２１、四つのグロープラグ４ａ〜４ｄとグロープラグ通電制御装置６とを接続するための第二コネクタ部１２２、エンジン制御装置５とグロープラグ通電制御装置６とを接続するための第三コネクタ部１２３がそれぞれ突出している。なお、これらコネクタ部１２１〜１２３と樹脂部１１０とは上記硬質樹脂によって一体にインサート成形により成形される。インサート成形により成形することで、一種類の金型でコネクタ部１２１〜１２３と樹脂部１１０とを同時に成形することができるため、製造工程における工数およびコストを削減できる点で好ましい。また、コネクタ部１２１〜１２３は、組付け時において雌部の挿入に要する力を低減するために、複数のコネクタに分割されていることが好ましい。
【００５２】
図４は、図２の下方に示される放熱部１１および放熱部１１に接着固定されて橋絡部１１７によって覆われているマルチチップモジュール２０の外観図である。放熱部１１は、図４に示すように、矩形板状の板部１１ａと、当該板部の下方端面に対して直角に連成する複数の矩形のフィン１１ｂとからなる。放熱部１１は熱伝導率が２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度の金属、たとえばアルミ、またはその合金よりなる。放熱部１１は、樹脂部１１０に接着固定されて、図２に示すようにしてハウジング１０の一部を構成している。なお、放熱部１１は、アルミ以外でも熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属、たとえば、鉄、銅およびそれら合金で構成してもよい。
【００５３】
以下、グロープラグ通電制御装置６の電気回路について詳細に説明する。
【００５４】
本実施形態におけるグロープラグ通電制御装置６の電気回路は、図５に示す、第一バスバー部３１、第二バスバー部３２、第三バスバー部３３、および図６に示す、四つのパワー素子２１および一つの制御素子２２が樹脂成形体２９によってパッケージングされた図４中に示されるマルチチップモジュール２０、さらに、図２中に示される、昇圧用コンデンサ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ、ノイズ低減用コンデンサ４１、ノイズ低減用インダクタ４２によって構成される。ここで、パワー素子２１、制御素子２２は、それぞれ本願請求項に記載のパワー部、制御部に相当する。また、樹脂成形体２９は、本願請求項に記載の樹脂に対応する。
【００５５】
図５は、第一〜第三バスバー部３１〜３３の外観図である。図２および図５に示すように、第一〜第三バスバー部３１〜３３は、銅等の導電性の高い金属板を、たとえば打抜き加工してなり、樹脂部１１０とともにインサート成形される。そして、第一〜第三バスバー部３１〜３３の端部を除く一部は、樹脂部１１０、主として橋絡部１１６〜１１８によって保持固定される。
【００５６】
第一バスバー部３１は、断面矩形形状を呈する。また、第一バスバー部３１の一端側は、バッテリー３側端子に接続する第一ターミナル３１１となって、第一コネクタ部１２１に内包され、バッテリー３に電気的に接続されている。第一バスバー部３１には外側に向かって突出する二つの突出部３１２が設けられており、後述する電源用ピン２３ｃに接合されている。
【００５７】
第二バスバー部３２は、断面矩形形状を呈し、四つの異なる長さの第二バスバー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄからなる。第二バスバー部３２は一端側がそれぞれグロープラグ４ａ〜４ｄ側端子に接続する第二ターミナル３２１となって、第二コネクタ部１２２に内包され、グロープラグ４ａ〜４ｄに電気的に接続されている。また、第二バスバー３２ａ〜３２ｄの他端側はそれぞれ、鉛直上方に屈曲しており、第二バスバー部３２の他端外周面は後述するパワー用ピン２４ａに接合されている。
【００５８】
第三バスバー部３３は、断面矩形形状を呈し、五本の第三バスバー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅからなる。第三バスバー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、それぞれ一端側がエンジン制御装置側端子に接続する第三ターミナル３３１となって、第三コネクタ部１２３に内包され、エンジン制御装置５に電気的に接続されている。また、第三バスバー３３ａ〜３３ｄの他端側は、それぞれ、鉛直上方に屈曲しており、第三バスバー部３３の他端外周面は後述する制御用ピン２５ａに接合されている。第三バスバー３３ａ，３３ｂは、エンジン制御装置５と信号を送受信するための信号線としての役割を担っている。第三バスバー３３ｃは、メインリレー経由でバッテリー３から供給される電流を流す導線として、第三バスバー３３ｄは、ボディアース等にてグランドに接続する導線としての役割を担っている。第三バスバー３３ｅは、後述するノイズ低減用コンデンサ４１、ノイズ低減用インダクタ４２を介して第三バスバー３３ｄ、３３ｃとそれぞれ電気的に接続されている。なお、第三バスバー３３ｃ〜３３ｅにおいて、第三ターミナル３３１を除く全ての端部は、鉛直上方に屈曲しており、当該端部の外周面は後述する制御用ピン２５ａに接合されている。
【００５９】
第一〜第三バスバー部３１〜３３のうち、バッテリー側端子を備える第一バスバー部３１とグロープラグ側端子を備える第二バスバー部３２には、第三バスバー部３３と比べて非常に大きな電流が流れるため、第三バスバー部３３に比して、通電経路に対して垂直な断面積を大きくする必要がある。そこで、具体的には、第一バスバー部３１および第二バスバー部３２の板厚を０．５〜１．０ｍｍ、通電経路に対して垂直な面の断面積を０．５〜２０ｍｍ２と十分に大きくすることが好ましい。つまり、板厚が上記バスバー部３１，３２に比して上記断面積が０．０３〜０．３ｍｍ２程度の銅箔と比べ、電気抵抗が大幅に低減され、発熱量が抑制される。また、相対的に板厚が大きい分、従来の銅箔よりも配線幅を小さくすることができる。
【００６０】
またさらに、第一バスバー部３１および第二バスバー部３２の発熱量が抑制され、これらバスバー部３１，３２からマルチチップモジュール２０への伝熱も抑制される。
【００６１】
続いて、上記第一〜第三バスバー部３１〜３３と電気的に接続されるマルチチップモジュール２０について以下説明する。
【００６２】
図６は、マルチチップモジュール２０内部の模式図である。図６に示すように、マルチチップモジュール２０は、四つのパワー素子２１、制御素子２２、リードフレーム２３、およびパワー素子２１と電気的に接続される四本のパワー用リード２４、制御素子２２に電気的に接続される九本の制御用リード２５が、エポキシ樹脂（請求項に記載の樹脂に相当）等によりモールドされており、このエポキシ樹脂等よりなる樹脂成形体２９がマルチチップモジュール２０の外郭を構成している。
【００６３】
なお、本実施形態では、四つのパワー素子２１、制御素子２２およびリードフレーム全てを樹脂で一体モールドすることにより、パワー素子２１と制御素子２２とのワイヤーボンディングが容易な構成としたが、パワー素子２１およびリードフレーム２３と制御素子２２とを別個にモールドしてもよい。このようにパワー素子２１と制御素子２２とを別個に樹脂モールドすることで、発熱量の大きいパワー素子２１で発生した熱が、比較的耐熱性の低い制御素子２２に伝達されにくくなる点で好ましい。リードフレーム２３は、銅等の金属よりなり、一枚のプレート２３ａ、二本の電源用リード２３ｂ、および二本の電源用ピン２３ｃによって構成されている。プレート２３ａは、矩形の板状を呈し、電源用リード２３ｂは、Ｌ字状を呈する。電源用リード２３ｂの一端には、上方に屈曲するＬ字状の電源用ピン２３ｃが設けられている。電源用ピン２３ｃは第一バスバー部３１の突出部３１２と接合されて、バッテリー３と電気的に接続されている。なお、プレート２３ａ、電源用リード２３ｂ、および電源用ピン２３ｃは、銅板等をたとえば打出し加工することによって一体に形成している。
【００６４】
ここで、リードフレーム２３は、放熱部１１とともに、請求項に記載の放熱部に相当する。本実施形態においては、放熱部１１を主として放熱する構造であるが、放熱部１１を取り除き、リードフレーム２３のみで放熱する構成としてもよい。
【００６５】
制御素子２２は、プレート２３ａ上面の中央から第三バスバー部３３寄りの位置に半田付けによって固定され、四つのパワー素子２１はそれぞれプレート２３ａ上面の四隅に半田付けによって固定されている。なお、パワー素子２１から制御素子２２への熱の伝達を抑制するために、パワー素子２１と制御素子２２とをそれぞれ別のプレートに実装し、その後パワー素子２１と制御素子２２とをワイヤーボンディングにて接続してもよい。
【００６６】
制御素子２２は、エンジン制御装置５から送られてくる制御信号に基づいて、四つの各パワー素子２１に位相をずらして信号を伝達し、各パワー素子２１のスイッチング時期を制御する集積回路であり、角柱状を呈する。
【００６７】
図７にパワー素子２１の構造を模式的に示す。図７から明らかなように、パワー素子２１は、スイッチング素子である３端子のＭＯＳＦＥＴよりなり、角柱状を呈する。パワー素子２１は、プレート２３ａに固定される面から上方に向かって、ドレイン２１１、ゲート２１２、ソース２１３の順に端子が配置される、いわゆるプレーナ型で構成されている。ドレイン２１１はリードフレーム２３に半田付け等によって接合固定され、両者が電気的に接続されている。ゲート２１２は制御素子２２とワイヤーボンディングよって電気的に接続されており、制御信号に基づいて制御素子２２からゲート２１２に電圧が加えられる。ソース２１３は四本のパワー用リード２４の一端側にそれぞれワイヤーボンディングにより電気的に接続されている。また、パワー用リード２４の一端側にはＬ字状のパワー用ピン２４ａが設けられており、各パワー用ピンは、第二バスバー部３２ａ〜３２ｄの一端側と接合されて電気的に接続されている。上記構成により、バッテリー３からリードフレーム２３に供給される電流は、パワー素子２１のスイッチングにより、適宜グロープラグ４ａ〜４ｄに通電される。
【００６８】
図６に示すように、九本の制御用リード２５は、一端側は制御素子２２とワイヤーボンディングによって電気的に接続され、他端側には、Ｌ字状の制御用ピン２５ａが設けられ、当該制御用リード２５ａは、第三バスバー部３３に電気的に接続されている。ここで、制御用ピン２５ａは、パワー用ピン２４ａおよび電源用ピン２３ｃとは反対側に突出して設けられている。これにより、制御用ピン２５ａ同士の間隔、およびパワー用ピン２４ａと電源用ピン２３ｃとの間隔を大きくすることが可能となり、尚且つ制御用ピン２５ａとパワー用ピン２４ａおよび電源用ピン２３ｃとが隣接することはない。その結果、各制御用ピン２５ａ間、パワー用ピン２４ａと電源用ピン２３ｃとの間、および制御用ピン２５ａと、パワー用ピン２４ａおよび電源用ピン２３ｃとの間において、隣接するピン同士が静電結合して生じる浮遊容量が低減される。これにより、たとえばマルチチップモジュール２０から発生する電磁ノイズが、浮遊容量を介してグロープラグ通電制御装置６内外の信号系統および電源系統に重畳することが抑制されるのである。なお、浮遊容量とは、回路自体が持つ固有の静電容量のことである。また、制御用ピン２５ａは、第三バスバー部３３の一端側に接合されて電気的に接続されている。
【００６９】
ここで、パワー用リード２４とパワー用ピン２４ａ、および制御用リード２５と制御用ピン２５ａとは、銅板等をたとえば打抜き加工することによって形成されており、要素２４と要素２４ａ、要素２５と要素２５ａとはそれぞれ一体に形成されている。
【００７０】
また、同一リードフレーム２３上でパワー素子２１と制御素子２２とは近接していることから、制御素子２２とパワー素子２１のゲート２１２とをワイヤーボンディングする際、配線を短くすることが可能である。
【００７１】
そして、上述の要素２１、２２、２３、２４、２５は、エポキシ樹脂等によりモールドされて、外観が矩形形状を呈する樹脂成形体２９が形成される。
【００７２】
以上説明したマルチチップモジュール２０は、Ｌ字状の制御用ピン２５ａおよびパワー用ピン２４ａ，電源用ピン２３ｃが上方に屈曲する状態にて、図４に示すようにして、放熱部１１の板部１１ａ上面の中央部に接着剤等によって固定されている。なお、マルチチップモジュール２０と板部１１ａとをネジ留めによって、固定してもよい。マルチチップモジュール２０を放熱部１１に固定することにより、たとえば大電流をスイッチングするパワー素子２１から発生する熱は、放熱部１１に直接伝わり、効率よくハウジング１０外部に熱が放射される。よって、アフターグローまたはポストグローのために長時間、たとえば２０〜３０分グロープラグ４ａ〜４ｄに通電する場合においても、パワー素子２１、制御素子２２等がその動作保証温度を越えることなく、所望の性能を発揮することができる。
【００７３】
またさらに、四つのパワー素子２１および一つの制御素子２２のうち、少なくとも一つの要素は感温素子（図示せず）を内蔵していることが好ましく、本実施形態においては制御素子２２に感温素子を内蔵している。５０Ａ以上の大電流をスイッチングするパワー素子２１は、発熱量が大きく、故障等によって異常に発熱した場合には、マルチチップモジュール２０の故障を招くおそれがある。そこで、同一のリードフレーム２３上に実装されているパワー素子２１および制御素子２２のうちいずれか一つの要素に感温素子を内蔵させることによって、当該感温素子が異常を検知した場合には、制御素子２２からパワー素子２１への制御信号の伝達を遮断してパワー素子２１等の異常な発熱を防止する。パワー素子２１および制御素子２２を一体に集積するマルチチップモジュール２０とした利点は、電気的な配線の簡素化だけでなく、同一のリードフレーム２３上にパワー素子２１と制御素子２２とが実装されるため、要素２１，２２が近接して配置されていることもある。つまり、パワー素子２１と制御素子２２とが互いに近接しているため、制御素子２２のみに感温素子を内蔵させることによって、当該感温素子の検出する温度からパワー素子２１の温度を推定することができる。よって、温度異常検出のために必要な感温素子の数を抑え、コストを低減することが可能となるのである。
【００７４】
グロープラグ通電制御装置６には、昇圧用コンデンサ４０ａ〜４０ｄ、ノイズ低減用コンデンサ４１、ノイズ低減用インダクタ４２に加えて、ダイオード、抵抗器を設けることが好ましい。
【００７５】
また、図２に示される昇圧用コンデンサ４０ａ〜４０ｄは、積層コンデンサ等よりなる。昇圧用コンデンサ４０ａ〜４０ｄから突出して設けられる二本のリードピン（図示せず）のうち、一方は、第三バスバー部３３の一端側に接合され、他方は制御用ピン２５ａに接合されている。昇圧用コンデンサ４０ａ〜４０ｄは、制御素子２２からパワー素子２１のゲート２１２に加えられる電圧を昇圧することによってゲート２１２を駆動し、パワー素子２１がスイッチングを実行する。本実施形態においては、四つのパワー素子２１が設けられていることから、四つの昇圧用コンデンサ４０ａ〜４０ｄを設けている。
【００７６】
ノイズ低減用コンデンサ４１およびノイズ低減用インダクタ４２は、ノイズフィルタとしてグロープラグ通電制御装置６内の電気回路から発生する電磁ノイズをカットする役割を担っている。ノイズ低減用コンデンサ４１は、第三バスバー部３３の要素３３ｄと３３ｅとの間を跨ぐようにして実装され、ノイズ低減用インダクタ４２は、第三バスバー部３３の要素３３ｃと３３ｅとの間を跨ぐようにして実装されている。
【００７７】
また、グロープラグ通電制御装置６外部から印加されるおそれのあるサージを吸収し、サージからマルチチップモジュール２０を保護するために、ダイオード、たとえばツェナーダイオード（図示せず）または抵抗器（図示せず）を、たとえばノイズ低減用インダクタ４２に並列に実装することが好ましい。
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の実施形態に適用することが出来る。
【００７８】
上記実施形態は、四つのグロープラグ４ａ〜４ｄに対して一つのグロープラグ通電制御装置６を用いる構成としたが、たとえば六気筒のエンジン１においては、六つのグロープラグに対して一つのグロープラグ通電制御装置３０６を用いてもよい。このときは、六つのパワー部３２１と一つの制御部３２２、およびリードフレーム３２３を樹脂成形体３２５内に内蔵したマルチチップモジュール３２０を用いることが好ましい。
【００７９】
また、一つのグロープラグに対して一つのグロープラグ通電制御装置を用いてもよい。つまり、たとえば四気筒のエンジン１においては、四つのグロープラグ４ａ〜４ｄと四つのグロープラグ通電制御装置を用いる。なお、このときは、上記実施形態における制御素子２２をエンジン制御装置５内に搭載するなどして、グロープラグ通電制御装置６内には制御素子２２を不要とする構成をとることが可能となる。
【００８０】
また、上記実施形態においては、グロープラグ通電制御装置６内の電気回路を全てバスバー部３１，３２，３３で構成したが、比較的小さい電流しか流さない第三バスバー部３３に関しては、バスバーではなく、耐熱性を有するセラミック基板等を用いて電気回路を構成してもよい。
【００８１】
上記実施形態では、第三バスバー部３３に容量の大きい積層セラミック等よりなる昇圧用コンデンサ４０ａ〜４０ｄを実装したが、図６の変形例である図８に示すようにマルチチップモジュール２０内に積層セラミックコンデンサ等より容量、体格の小さいチップ状の昇圧用コンデンサ４００ａ〜４００ｄを内蔵させて、昇圧用コンデンサ４０ａ〜４０ｄと同様の役割を担わせてもよい。これにより、グロープラグ通電制御装置６の小型化が実現可能となる。このとき使用する制御用ピン２５ａは五本である。つまり、九本の制御用リード２５のうち、昇圧用コンデンサ４００ａ〜４００ｄが実装される制御用リード２５の一端は、制御用ピン２５ａではなく、第三バスバー部３３のうちのグランドに繋がる導線に接続される。
【００８２】
同様に、図９に示すように、上記実施形態にて用いたツェナーダイオードをマルチチップモジュール２０内に体格の小さいサージ吸収用ダイオード４３として内蔵させて、グロープラグ通電制御装置６外部から偶発的に印加されるサージを吸収し、サージからマルチチップモジュール２０を保護する構成としてもよい。
【００８３】
また、図１０に示すように、上記実施形態にて用いた抵抗器を外部からのサージを吸収するためのサージ吸収用抵抗器４４として、制御用リード２５に直列に挿入、実装してもよい。さらに、チップ状のノイズ低減用コンデンサ４１０、および体格の小さいノイズ低減用インダクタ４２０を制御用リード２５に挿入、実装することによって、ノイズ低減用コンデンサ４１、ノイズ低減用インダクタ４２と同様の役割を担わせてもよい。これにより、グロープラグ通電制御装置６の小型化が実現可能となる。このとき使用する制御用ピン２５ａは五本である。つまり、九本の制御用リード２５のうち、昇圧用コンデンサ４００ａ〜４００ｄが実装される制御用リード２５の一端は、制御用ピン２５ａではなく、第三バスバー部３３のうちのグランドに繋がる第三バスバー３３ｄに接続される。
【００８４】
上記実施形態では、マルチチップモジュール２０を放熱部１１に接着剤またはネジ留めにより固定したが、たとえば放熱部１１の板部１１ａの中央に窪みを設けて、マルチチップモジュール２０を嵌合して、マルチチップモジュール２０を放熱部１１に固定してもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、第一バスバー部３１は一本、第二バスバー部３２は四本、第三バスバー部３３は五本のバスバーを用いてグロープラグ通電制御装置６の電気回路を構成したが、電気回路を構成するバスバー部３１〜３３の本数に特に制限はない。
【００８６】
上記実施形態では、第一〜第三コネクタ部１２１〜１２３が側部１１１の外周面から突出するように設けたが、たとえば、図１１に示すように、第一コネクタ部１２１および第二コネクタ部１２２が側部１１１から、第三コネクタ部１２３が側部１１３から突出するように設けてもよい。なお、このときは第一〜第三バスバー部３１〜３３の配置、形状は適宜変更すればよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、パワー素子２１にドレイン２１１、ゲート２１２、ソース２１３の三端子型のＭＯＳＦＥＴを用いたが、これら端子にバックゲートを加えた４端子型のＭＯＳＦＥＴを用いてもよい。またさらに、ＭＯＳＦＥＴはプレーナ型ではなく、図１２に示すようなトレンチ型を用いてもよい。
【００８８】
上記実施形態では、制御素子２２のみに感温素子を内蔵させたが、上記実施形態よりも精度よく各パワー素子２１、制御素子２２の温度をエンジン制御装置５にフィードバックさせるために、全てのパワー素子２１、制御素子２２に感温素子を内蔵させてもよい。
【００８９】
上記実施形態では、たとえばパワー用ピン２４ａと第二バスバー部３２の一端との接合を全て半田付けによって行ったが、レーザー溶接等によって行ってもよい。
【００９０】
上記実施形態では、要素２３ｂと要素２３ｃ、要素２４と要素２４ａ、および要素２５と要素２５ａとをそれぞれ一体に形成したが、各ピンと各リードとを異なる材料で別体に準備した後に両者を接合して一体化してもよい。
【００９１】
たとえば、上記実施形態においては、四つのパワー素子２１を矩形板状のプレート２３ａの四隅に取り付けたが、図１３に示すように、パワー素子２１を矩形板状のプレート２３ａの長手方向に等間隔に取り付けてもよい。このように、パワー素子２１をプレート２３ａに等間隔に取り付けることにより、図１３の比較例である図１４中、各パワー素子６２１をそれぞれ別のプレート６２３ａに実装して第一バスバー部６３１とパワー素子６２１とを電気的に接続した場合と比べて、パワー素子２１間、具体的には、パワー素子２１のドレイン２１１間を結ぶ電気的経路が大幅に短くなり（図１３、１４中の矢印参照）、各ドレイン２１１間の電気抵抗が低減される。これにより、各ドレイン２１１間の電位差を小さく抑えることが可能となるため、パワー素子２１およびプレート２３ａにおける発熱量を低減できる。
【００９２】
また、図１５に示すように、パワー素子２１に接続されるパワー用リード２４の長さを統一し、パワー用リード２４を各パワー素子２１に対向するように設けることにより、第一ターミナル３１１からパワー素子２１およびリードフレーム２３を介して第二ターミナル３２１に至るまでの電気的経路を、エンジン１の気筒毎で等しくすることで、気筒毎のグロープラグ４ａ〜４ｄへの通電のバラつき低減され、各グロープラグ４ａ〜４ｄに印加される電圧が等しくなる。これにより、各気筒に取り付けられたグロープラグ４ａ〜４ｄの発熱量、発熱時期等が、気筒毎でバラつくことがないため、グロープラグ４ａ〜４ｄはそれぞれ同等の昇温機能を果たすことが可能となる。
【００９３】
具体的には、図１６に示す、第一ターミナル３１１から第二ターミナル３２１までの等価回路において、第一ターミナル３１１から、電流の流れる方向に向かって順に、第一バスバー部３１、第一バスバー部３１と電源用ピン２３ｃの接合部、リードフレーム２３、パワー素子２１とワイヤとのボンディング部、パワー用リード２４、パワー用ピン２４ａと第二バスバー部３２との接合部、および第二バスバー部３２等を経由して第二ターミナル３２１に至る経路における抵抗の合成抵抗Ｒ１〜Ｒ４を一様に５ｍΩとして設定することが好ましい。これにより、第一ターミナル３１１から各グロープラグ４ａ〜４ｄまでの電気的経路における発熱を好適に抑制しつつ、各グロープラグ４ａ〜４ｄに通電することが可能となる。ここで、合成抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、請求項記載の配線抵抗値に相当する。
【００９４】
なお、合成抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、パワー素子２１の抵抗値を０とした時の値である。また、合成抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、５ｍΩに限らず、２〜２０ｍΩの範囲内であれば上記と同様の効果を奏することができる。さらに、合成抵抗Ｒ１〜Ｒ４の狙い値から誤差は、９５％〜１０５％の範囲内で許容可能な設計としている。
【００９５】
上記実施形態では、パワー素子２１等から発生する熱を、放熱部１１を主として放熱する構成としたが、上記実施形態のグロープラグ通電制御装置６６よりもより小型化、簡素化するために、図１７に示すグロープラグ通電制御装置６６を、図１７の断面図である図１８に示されるマルチチップモジュール２２０を用いて、リードフレーム２２３だけで放熱する構成としてもよい。
【００９６】
また、図１７に示すグロープラグ通電制御装置６６は、上記実施形態の第一〜第三ターミナル３１１、３２１、３３１を一つの開口部内に収容する。このように、グロープラグ通電制御装置６６のバッテリ３、グロープラグ４ａ〜４ｄ、エンジン制御装置５に接続するためのコネクタ部を一箇所にまとめることにより、コネクタ部が小型、簡素化するため、グロープラグ通電制御装置６６の組付けの自由度が増加する。なお、グロープラグ通電制御装置６６は、リードフレーム２２３のみでパワー素子２１で発せられる熱を放熱する構成であることから、リードフレーム２２３は、単なる板状ではなく、パワー素子２１が実装される実装部２２３ｄを他のプレート２２３ａの板厚よりも大きくして、実装部２２３ｄからの放熱性を向上することが好ましい。
【００９７】
以上の他、請求項に規定する範囲内であれば、グロープラグ通電制御装置６の構造は、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明における実施形態のグロープラグ通電制御装置の構成を模式的に示す構成図である。
【図２】本発明における実施形態のグロープラグ通電制御装置の外観図である（蓋部を除く）。
【図３】本発明における実施形態のグロープラグ通電制御装置の外観図である。
【図４】本発明における実施形態のマルチチップモジュールおよび放熱部を示す外観図である。
【図５】本発明における実施形態の第一バスバー部、第二バスバー部、第三バスバー部を示す外観図である。
【図６】本発明における実施形態のマルチチップモジュール内部の模式図である。
【図７】本発明における実施形態のパワー部を示す模式図である。
【図８】図６の変形例を示す模式図である。
【図９】図６の変形例を示す模式図である。
【図１０】図６の変形例を示す模式図である。
【図１１】図３の変形例を示す模式図である。
【図１２】図７の変形例を示す模式図である。
【図１３】パワー素子のリードフレームへの取り付けを示す模式図である。
【図１４】図１３の比較例を示す模式図である。
【図１５】図６の変形例を示す模式図である。
【図１６】第一ターミナルから第二ターミナルまでの配線抵抗値を示す等価回路図である。
【図１７】図３の変形例を示す模式図である。
【図１８】図１７の断面模式図である。
【符号の説明】
【００９９】
１…エンジン
２…キースイッチ
３…バッテリー
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…グロープラグ
５…エンジン制御装置
６、６６…グロープラグ通電制御装置
１０…ハウジング
１０ａ…段差部
１１０…樹脂部
１１１，１１２，１１３，１１４…側部
１１５…蓋部
１１６，１１７，１１８…橋絡部
１２１…第一コネクタ部
１２２…第二コネクタ部
１２３…第三コネクタ部
１１…放熱部（放熱部）
１１ａ…板部
１１ｂ…フィン
２０、２２０…マルチチップモジュール
２１…パワー素子（パワー部）
２１１…ドレイン
２１２…ゲート
２１３…ソース
２２…制御素子（制御部）
２３、２２３…リードフレーム（放熱部）
２３ａ、２２３ａ…プレート
２３ｂ、２２３ｂ…電源用リード
２３ｃ、２２３ｃ…電源用ピン
２２３ｄ…実装部
２４…パワー用リード
２４ａ…パワー用ピン
２５…制御用リード
２５ａ…制御用ピン
２９…樹脂成形体
３１…第一バスバー部
３１１…第一ターミナル
３１２…突出部
３２…第二バスバー部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…第二バスバー
３２１…第二ターミナル
３３…第三バスバー部
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ…第三バスバー
３３１…第三ターミナル
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ…昇圧用コンデンサ（コンデンサ）
４１…ノイズ低減用コンデンサ（コンデンサ）
４２…ノイズ低減用インダクタ（インダクタ）
４３…サージ吸収用ダイオード（ダイオード）
４４…サージ吸収用抵抗器（抵抗器）
【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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【図１７】
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【図１８】
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