電子制御装置
【課題】放熱性を損なうことなく筐体に収容された基板の交換を容易に実施可能な電子制御装置を提供する。
【解決手段】マザー基板３０とこのマザー基板３０に電気的に接続される各モジュール基板４１〜４４とが収容される筐体２１は、第１ケース２２と第２ケース２３とを組み付けることで構成される。そして、第１ケース２２の第１内面２２ａには、モジュール基板４１，４２が近接して配置されるとともに、第２ケース２３の第２内面２３ａには、マザー基板３０が近接して配置される。そして、第１内面２２ａに近接して配置されるモジュール基板４１，４２に実装される発熱素子４１ａ等には、第１内面２２ａとの間に、熱伝導性の部材である熱伝導性接着剤２４が配置され、モジュール基板４１，４２は係止部材５０にて第１ケース２２に係止されるとともに、マザー基板３０は係止部材５０にて第２ケース２３に係止されている。
【解決手段】マザー基板３０とこのマザー基板３０に電気的に接続される各モジュール基板４１〜４４とが収容される筐体２１は、第１ケース２２と第２ケース２３とを組み付けることで構成される。そして、第１ケース２２の第１内面２２ａには、モジュール基板４１，４２が近接して配置されるとともに、第２ケース２３の第２内面２３ａには、マザー基板３０が近接して配置される。そして、第１内面２２ａに近接して配置されるモジュール基板４１，４２に実装される発熱素子４１ａ等には、第１内面２２ａとの間に、熱伝導性の部材である熱伝導性接着剤２４が配置され、モジュール基板４１，４２は係止部材５０にて第１ケース２２に係止されるとともに、マザー基板３０は係止部材５０にて第２ケース２３に係止されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載機器等の外部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、車載機器等の外部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に示す電子装置が知られている。この電子装置は、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】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に示すように、筐体内に共通配線基板や複数のモジュール基板が収容される場合、各基板に実装される発熱素子等を冷却するために、このような発熱素子等を筐体面に近接させて配置することで、発熱素子等の熱を筐体面に放熱して冷却することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、複数のモジュール基板を有し、かつ複数のケース（例えば、一方のケースと他方のケース）を組み付けて各モジュール基板を収容する筐体を構成する場合、一方のケースに対し組付けるモジュール基板については、ケース内面と近接させることができるが、順次、モジュール基板が組みつけられた後、最後に組みつけられたモジュール基板とモジュール基板組付け完了後に組付ける他方のケースについては、このケースや基板厚み等の寸法公差や、組付け公差等の積上げにより、ケース内面との間にある程度の余分な間隔があいてしまい、放熱性が悪化してしまう課題がある。
【０００６】
また、一方で筐体面に近接させて配置されるモジュール基板等を交換する場合には、交換時にモジュール基板等の発熱素子を筐体面に近接させるように取り付ける必要があり、筐体等の寸法精度や組立精度が低いために発熱素子と筐体面との間に隙間ができると、設計上必要な放熱効果が得られなくなるという問題がある。また、上述した隙間をなくすため、筐体等の加工精度を高くする為の製造コストの増大や、交換時の組立精度を高くする為の例えばディーラーのような販売店等では技術的に交換できないために製造元である製品出荷工場等での交換が必要となることによる交換コストの増大を招いてしまう。
【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、放熱性を損なうことなく筐体に収容された基板の交換を容易に実施可能な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、複数の外部機器を制御可能な電子制御装置であって、前記複数の外部機器のうちのいずれかを制御するための第１の基板と、電源装置から電力を供給される第２の基板と、前記第２の基板と前記第１の基板とが収容される筐体と、を備え、前記筐体は、第１ケースと第２ケースとを組み付けることで構成され、前記筐体の内面の一部を構成する前記第１ケースの壁面である第１内面には、複数の前記第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して配置されるとともに、前記筐体の内面の他の一部を構成する前記第２ケースの壁面である第２内面には、前記第２の基板が近接して配置され、前記第１内面に近接して配置される第１の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、前記第１内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、第１の基板は、係止部材もしくは前記第１ケースの係止部位にて当該第１ケースに係止されるとともに、第２の基板は、係止部材もしくは前記第２ケースの係止部位にて当該第２ケースに係止されてい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、前記第２の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、前記第２内面との間に、熱伝導性の部材が配置され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、前記第１ケースには、前記第１内面のうち前記熱伝導性の部材が配置される領域を含めた部位が前記発熱素子に近接する方向に突出する突出部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載の電子制御装置において、前記第１ケースには、前記筐体の外面の一部を構成し前記突出部に対向する部位に凹部が形成され、この凹部内に前記第１内面における放熱性を向上させるための放熱部が形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子制御装置において、前記第１ケースに、複数の前記第１の基板のうち当該第１ケースに係止される第１の基板を除く第１の基板を支持する部位が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子制御装置において、前記筐体は、その外面が機能追加用ケースを組み付け可能に形成されており、前記機能追加用ケースと前記外面とにより構成される他の収容空間には、当該外面に対向する前記機能追加用ケースの壁面である第３内面に、前記第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して収容され、前記外面には、前記機能追加用ケースの組み付け時にこの機能追加用ケースに取り付けられた第１の基板と前記筐体に収容されるいずれかの基板とを電気的に接続するための接続部材が設けられ、前記第３内面に近接して収容される第１の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、当該第３内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、前記第３内面に近接して収容される第１の基板は、係止部材もしくは前記機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、第２の基板と第１の基板とが収容される筐体は、第１ケースと第２ケースとを組み付けることで構成される。そして、第１ケースの第１内面には、複数の第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して配置されるとともに、第２ケースの第２内面には、第２の基板が近接して配置される。そして、第１内面に近接して配置される第１の基板に実装される発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、第１内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、第１の基板は係止部材もしくは第１ケースの係止部位にて当該第１ケースに係止されるとともに、第２の基板は係止部材もしくは第２ケースの係止部位にて当該第２ケースに係止されている。
【００１５】
このような構成では、第１内面に近接して配置される第１の基板を交換する場合には、交換用の新たな第１の基板が組み付けられた第１ケースを用意して第１ケースごと交換することで、第１の基板の交換が完了する。このように構成されることで、交換用の第１の基板が組み付けられてその発熱素子と第１内面との間に熱伝導性の部材が配置された第１ケースを製造元である製品出荷工場等で予め製造しておき、この第１ケースを交換用として販売店等に用意しておくことができる。そして、販売店等では、第１ケースごと交換して第１の基板の交換が完了する。また、筐体内に収容される他の第１の基板を交換する場合でも、第１ケースを取り外した後に、この他の第１基板を交換して、取り外した第１ケースを再び第２ケースに組み付けることで、当該他の第１の基板の交換が完了する。
【００１６】
この場合、販売店等では、発熱素子と第１内面との間に熱伝導性の部材を配置する必要がないので、筐体等の寸法精度や組立精度を販売店等での交換を可能とするレベルまで高める必要がないので上述した交換費用を低減することができる。特に、第１の基板は、係止部材もしくは第１ケースの係止部位にて当該第１ケースに係止されるとともに、第２の基板は、係止部材もしくは第２ケースの係止部位にて当該第２ケースに係止されているため、組付け公差の積上げ等の考慮が不要となり、第１の基板と第１内面との近接距離を容易に確保できるとともに、第２の基板と第２内面との近接距離を容易に確保することができる。
したがって、放熱性を損なうことなく筐体に収容された基板の交換を容易に実施することができる。
【００１７】
請求項２の発明では、第２の基板に実装される発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、第２内面との間に、熱伝導性の部材が配置されるため、当該第２内面を介した放熱を効率的に実施することができる。
【００１８】
請求項３の発明では、第１ケースには、第１内面のうち熱伝導性の部材が配置される領域を含めた部位が発熱素子に近接する方向に突出する突出部が形成されるため、第１内面と発熱素子との間隔を狭くできる。これにより、発熱素子よりも背の高い部品が発熱素子の実装面と同一面に配置されていても発熱素子の実装領域に突出部を設けることで、間隔を狭くすることが出来、当該第１内面を介した放熱を効率的に実施することができる。
【００１９】
請求項４の発明では、第１ケースには、筐体の外面の一部を構成し突出部に対向する部位に凹部が形成され、この凹部内に第１内面における放熱性を向上させるための放熱部が形成されるため、当該第１内面を介した放熱を効率的に実施することができる。特に、放熱部が凹部内に形成されるため、放熱部が形成されない場合と比較して、筐体の外形寸法は変化しないので、放熱部を設けることによる筐体の大型化を抑制することができる。
【００２０】
請求項５の発明では、第１ケースには、複数の第１の基板のうち第１ケースに取り付けられる第１の基板を除く第１の基板を支持する部位が設けられている。これにより、複数の第１の基板が取り付けられた第１ケースと、第２の基板が組み付けられた第２ケースとを組み付けることで、当該電子制御装置に関する組み付けが完了する。
【００２１】
第２の基板は、上述した電源回路など電力供給の制御に関する機能を有するために、製造時間が第１の基板に対して長くなりやすい。このため、第２ケースに第２の基板だけでなく第１ケースに取り付けられない他の第１の基板が取り付けられる場合には、第２内面に近接して組み付ける第２の基板が完成するまで第２ケースに他の第１の基板が取り付けられなくなる。そうすると、第１の基板が取り付けられる第１ケースとの製造時間の差が大きくなり、当該電子制御装置に関する組み付けが完了するまでの時間が長くなってしまう。
【００２２】
本発明では、第２ケースには、筐体内に収容される各基板のうち第２の基板のみが取り付けられるので、第２ケースの筐体構造を簡潔に構成することができる。さらに、第２の基板が取り付けられる第２ケースとの製造時間と、第１の基板が取り付けられる第１ケースとの製造時間との差を小さくできるので、当該電子制御装置に関する組み付けが完了するまでの時間を短縮することができる。
【００２３】
請求項６の発明では、筐体は、その外面が機能追加用ケースを組み付け可能に形成されており、機能追加用ケースと上記外面とにより構成される他の収容空間には、第３内面に、第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して収容されている。また、上記外面には、機能追加用ケースの組み付け時にこの機能追加用ケースに取り付けられた第１の基板と筐体に収容されるいずれかの基板とを電気的に接続するための接続部材が設けられている。そして、第３内面に近接して収容される第１の基板の発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、当該第３内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、第３内面に近接して収容される第１の基板は、係止部材もしくは機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されている。
【００２４】
このような構成では、筐体内に収容された第１の基板により実現される機能に対して他の機能を追加する場合に、その機能を有する第１の基板を取り付けた機能追加用ケースを筐体の外面に組み付けて、この第１の基板と筐体に収容されるいずれかの基板とを接続部材により電気的に接続して当該第１の基板と第２の基板とを接続部材により電気的に接続することで、容易に所望の機能を追加することができる。
【００２５】
特に、機能追加用の第１の基板が組み付けられてその発熱素子と第３内面との間に熱伝導性の部材が配置された機能追加用ケースを製造元である製品出荷工場等で予め製造しておき、この機能追加用ケースを機能追加用として販売店等に用意しておくことができる。そして、販売店等では、機能追加用ケースごと筐体に組み付けて機能追加作業が完了する。この場合、販売店等では、発熱素子と第３内面との間に熱伝導性の部材を配置する必要がないので、筐体等の寸法精度や組立精度を販売店等での機能追加作業を可能とするレベルまで高める必要がないので上述した機能追加作業にかかる費用を低減することができる。さらに、第１の基板は、係止部材もしくは機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されるため、第１の基板と第３内面との近接距離を容易に確保することができる。また、このような構成をとることで、複数ある基板の内、両端に配置された基板以外の基板をケースに近接させて配置させることやケースに熱伝導性の部材を介して放熱させることができる為、より放熱性を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１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の電子制御装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２の電子制御装置を矢印α方向から見た断面図である。
【図４】基板間同士を接続する電気的接続配線としてケーブルを用いた接続状態を例示する断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、第２ケースにマザー基板を取り付けた状態を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、マザー基板が取り付けられた第２ケースにモジュール基板を取り付けた状態を示す説明図である。
【図６】図６（Ｃ）は、第１ケースにモジュール基板を取り付けた状態を示す説明図であり、図６（Ｄ）は、モジュール基板が取り付けられた第１ケースとマザー基板およびモジュール基板が取り付けられた第２ケースとを組み付ける直前の状態を示す説明図である。
【図７】第１実施形態の第１変形例に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図８】第１実施形態の第２変形例に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図９】第２実施形態に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図１１】各基板が対応するケースに取り付けられた状態を示す断面図である。
【図１２】第４実施形態に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図１３】マザー基板および各モジュール基板が収容された第１ケースおよび第２ケースと、モジュール基板が取り付けられた機能追加用ケースとを、組み付ける直前の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１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の概略構成を示す斜視図である。図３は、図２の電子制御装置２０を矢印α方向から見た一点鎖線の切断面に対応する断面図である。なお、図２では、便宜上、一部のコネクタなどを省略し筐体２１の内面を二点鎖線で図示している。
【００２８】
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等１６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「外部機器」の一例に相当し得る。
【００２９】
当該電子制御装置２０は、図２および図３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、マザー基板３０と複数のモジュール基板とが互いに平行となるように電気的に接続されて収容されている。筐体２１は、放熱性を損なうことなく各基板の交換を容易とするために、一面が開口する箱状に形成される第１ケース２２と第２ケース２３とを組み付けることで構成される。なお、筐体２１の内面の一部に相当する第１ケース２２の底面（以下、第１内面２２ａという）と、この第１内面２２ａに対向する第２ケース２３の底面（以下、第２内面２３ａという）とは、組み付け時に互いに平行となるように形成されている。また、筐体２１の外面を構成する第２ケース２３の壁面のうち、第２内面２３ａに近接する壁面には、当該第２内面２３ａにおける放熱性を向上させるための放熱部として例えば複数のフィン２３ｂが形成されている。
【００３０】
各モジュール基板は、各車載機器１１〜１４をそれぞれ制御するためにモジュール化された基板であり、従来のエンジンＥＣＵに対応しエンジン１１を制御するためのモジュール基板４１と、従来のＥＣＴ（エレクトリックコントロールトランスミッション）に対応しトランスミッション１２を制御するためのモジュール基板４２と、従来のスマートキーコンピュータに対応し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の始動を制御するモジュール基板４３と、従来のメインボデーＥＣＵに対応しドアのロック等のセキュリティ装置１４などを制御するモジュール基板４４とから構成されている。また、マザー基板３０は、前記した各車載機器への関連、非関連を問わず、外部機器に駆動・制御する為のリレーやヒューズ等の配電機能を有している。
【００３１】
各モジュール基板４１〜４４には、制御対象の車載機器１１〜１４に接続するための一対の外部接続コネクタ４５と、他のモジュール基板と電気的に接続するための基板間接続コネクタ４６とが、それぞれ設けられている。それぞれの両外部接続コネクタ４５は、筐体２１から露出させるために、モジュール基板の長手方向両端近傍に実装されている。
【００３２】
また、各基板間接続コネクタ４６は、モジュール基板４１，４２が取り付けられた第１ケース２２とモジュール基板４３，４４が取り付けられた第２ケース２３とを組み付ける際に、対応するコネクタに電気的に接続するように配置されている。このように、モジュール基板同士の基板間接続コネクタ４６を接続することで、電源供給に関する電源供給用ラインが共用され、所定の情報について互いに共用するように構成されている。これにより、外部接続コネクタ４５を介してそれぞれのモジュール基板毎に別々で入力する必要が無くなる為、共用しない外部接続コネクタと比較して端子数が削減され小型化が図られた外部接続コネクタ４５を採用することができる。
【００３３】
なお、他の機能を有するモジュール基板を採用する場合でも、このモジュール基板に設けられる基板間接続コネクタ４６と、各モジュール基板４１〜４４のいずれかの基板間接続コネクタ４６とを接続することにより、各モジュール基板４１〜４４と同様に、対象の車載機器が制御可能な状態となる。また、モジュール基板４１〜４４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。
【００３４】
また、図４に例示するように、各モジュール基板４１〜４４同士を接続する電気的接続配線として、基板間接続コネクタ４６に代えて、例えば、コネクタとフレキケーブルの様にケーブル４６ａを用いた接続でも良い。ケーブル４６ａを用いることで、公差による各基板間の位置ずれによる応力発生を緩和することができる。また、マザー基板３０と各モジュール基板４１〜４４とを接続する電気的接続配線として、上述したケーブルを採用しても上記効果を奏する。
【００３５】
マザー基板３０には、その一側基板面３１に、各モジュール基板４１〜４４に搭載される電子部品に対し供給する為のバッテリ１５からの電源の電圧を変圧する電源回路３３が実装されている。また、マザー基板３０には、一側基板面３１と異なる他側基板面３２に、バッテリ１５や車載機器１１〜１４を含めた外部機器に対して電気的に接続するための一対の外部接続コネクタ３４や各モジュール基板４１〜４４に接続するための基板間接続コネクタ３５が実装されている。両外部接続コネクタ３４は、筐体２１から露出させるために、他側基板面３２の長手方向両端近傍にそれぞれ実装されている。また、マザー基板３０に実装される電子部品のうち実装後の実装高さが高くなる高背部品３６は、一側基板面３１と第２ケース２３の第２内面２３ａとの間隔を狭くするために、他側基板面３２に実装されている。なお、マザー基板３０は、特許請求の範囲に記載の「第２の基板」の一例に相当し得る。
【００３６】
次に、上述のように構成される各基板の筐体２１に対する組み付けについて説明する。図５（Ａ）は、第２ケース２３にマザー基板３０を取り付けた状態を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、マザー基板３０が取り付けられた第２ケース２３にモジュール基板４３，４４を取り付けた状態を示す説明図である。図６（Ｃ）は、第１ケース２２にモジュール基板４１，４２を取り付けた状態を示す説明図であり、図６（Ｄ）は、モジュール基板４１，４２が取り付けられた第１ケース２２とマザー基板３０およびモジュール基板４３，４４が取り付けられた第２ケース２３とを組み付ける直前の状態を示す説明図である。
【００３７】
まず、図５（Ａ）に示すように、第２ケース２３に対して、マザー基板３０を取り付ける。具体的には、マザー基板３０を、両外部接続コネクタ３４が第２ケース２３に形成される開口からそれぞれ接続可能に露出し、その一側基板面３１にて第２ケース２３の第２内面２３ａに近接するように、取り付ける。この取付の際、マザー基板３０を、第２ケース２３に設けられる支持部２３ｃ等により支持し、ネジなどの係止部材５０によって当該第２ケース２３に係止する。電源回路３３を構成する素子のうちその動作に応じて発熱する発熱素子と第２内面２３ａとの間には、伝熱性の部材（熱伝導性の高い部材）、例えば、ゲル状の熱伝導性接着剤２４が配置されている。なお、マザー基板３０は、係止部材５０に代えてまたは係止部材５０とともに、第２ケース２３の支持部２３ｃ等に設けられた係止部位によって当該第２ケース２３に係止されてもよい。また、係止部位は、マザー基板３０が組みつけられた後のかしめ加工による係止や接着による係止であってもよい。
【００３８】
次に、図５（Ｂ）に示すように、モジュール基板４３，４４を、マザー基板３０が取り付けられた第２ケース２３に対して、それぞれの基板面がマザー基板３０の基板面３１，３２に対して平行となり、それぞれの両外部接続コネクタ４５が第２ケース２３に形成される開口から接続可能に露出するように取り付ける。この取付の際、モジュール基板４３およびモジュール基板４４を、第２ケース２３に設けられる支持部２３ｄ等により支持する。そして、モジュール基板４３およびモジュール基板４４の基板間接続コネクタ４６をマザー基板３０の基板間接続コネクタ３５にそれぞれ電気的に接続することにより、マザー基板３０と両モジュール基板４３，４４との間で所定の情報について通信可能な状態となる。
【００３９】
また、図６（Ｃ）に示すように、モジュール基板４１，４２を、第１ケース２２に対して、それぞれの基板面が第１ケース２２の第１内面２２ａに対して平行となり、それぞれの両外部接続コネクタ４５が第１ケース２２に形成される開口から接続可能に露出するように取り付ける。この取付の際、モジュール基板４１およびモジュール基板４２を、第１ケース２２に設けられる支持部２２ｂ等により支持し、上記係止部材５０によって当該第２ケース２３に係止する。両基板４１，４２に実装される素子のうちその動作に応じて発熱する発熱素子４１ａ等と第１内面２２ａとの間には、上述した熱伝導性接着剤２４が配置されている。なお、モジュール基板４１，４２は、係止部材５０に代えてまたは係止部材５０とともに、第１ケース２２の支持部２２ｂ等に設けられた係止部位によって当該第１ケース２２に係止されてもよい。
【００４０】
そして、図６（Ｄ）に示すように、モジュール基板４１，４２が取り付けられた第１ケース２２と、マザー基板３０およびモジュール基板４３，４４が取り付けられた第２ケース２３とを、接続予定の基板間接続コネクタ４６同士を接続可能に対向させる。そして、第１ケース２２および第２ケース２３を組み付けることで、図２および図３に示す各基板３０，４１〜４４が収容された筐体２１が完成する。この組み付け時に、モジュール基板４１とモジュール基板４３との基板間接続コネクタ４６同士が接続するとともにモジュール基板４２とモジュール基板４４との基板間接続コネクタ４６同士が接続する。これにより、マザー基板３０と各モジュール基板４１〜４４との間で所定の情報について通信可能な状態となる。
【００４１】
このとき、図３に示すように、マザー基板３０および各モジュール基板４１〜４４において、一方の外部接続コネクタ３４，４５が露出する筐体２１の外面２１ａと、他方の外部接続コネクタ３４，４５が露出する筐体２１の外面２１ｂとは、対向する位置関係となる。このような対向する外面２１ａ，２１ｂのみにそれぞれの外部接続コネクタ３４，４５が露出し他の外面に露出しないため、コネクタが露出しない外面を車両の内壁面等に近接させるように電子制御装置２０を設置することで、当該電子制御装置２０を設置するために必要なスペースを削減できるだけでなく、各外部接続コネクタ３４，４５とワイヤハーネス等１６との接続作業を効率的に実施することができる。
【００４２】
このように構成される電子制御装置２０に対して、筐体２１から露出する外部接続コネクタ３４や外部接続コネクタ４５に対応するワイヤハーネス等１６を接続することで、各モジュール基板４１〜４４と対象の車載機器１１〜１４とが通信可能な状態となり、各モジュール基板４１〜４４からの指示に応じてマザー基板３０の電源回路３３が制御されて必要な電力が車載機器１１〜１４に対して供給可能な状態となる。
【００４３】
なお、モジュール基板４３では、モジュール基板４１とマザー基板３０との間にて処理される情報をも取り扱う必要がある。すなわち、モジュール基板４１にて処理する情報量は、モジュール基板４３にて処理する情報量よりも少なくなりやすいので、モジュール基板４１として比較的層数の少ない基板を採用でき、低コスト化を図ることができる。同様に、モジュール基板４２にて処理する情報量は、モジュール基板４４にて処理する情報量よりも少なくなるので、モジュール基板４２として比較的層数の少ない基板を採用でき、低コスト化を図ることができる。
【００４４】
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、マザー基板３０とこのマザー基板３０に電気的に接続される各モジュール基板４１〜４４とが収容される筐体２１は、第１ケース２２と第２ケース２３とを組み付けることで構成される。そして、第１ケース２２の第１内面２２ａには、モジュール基板４１，４２が近接して配置されるとともに、第２ケース２３の第２内面２３ａには、マザー基板３０が近接して配置される。そして、第１内面２２ａに近接して配置されるモジュール基板４１，４２に実装される発熱素子４１ａ等には、第１内面２２ａとの間に、熱伝導性の部材である熱伝導性接着剤２４が配置され、モジュール基板４１，４２は係止部材５０にて第１ケース２２に係止されるとともに、マザー基板３０は係止部材５０にて第２ケース２３に係止されている。
【００４５】
このような構成では、第１内面２２ａに近接して配置されるモジュール基板４１，４２を交換する場合には、交換用の新たなモジュール基板４１，４２が組み付けられた第１ケース２２を用意して第１ケース２２ごと交換することで、モジュール基板４１，４２の交換が完了する。このように構成されることで、交換用のモジュール基板４１，４２が組み付けられてその発熱素子４１ａ等と第１内面２２ａとの間に熱伝導性接着剤２４が配置された第１ケース２２を製造元である製品出荷工場等で予め製造しておき、この第１ケース２２を交換用として販売店等に用意しておくことができる。そして、販売店等では、第１ケース２２ごと交換してモジュール基板４１，４２の交換が完了する。また、筐体２１内に収容されるモジュール基板４３およびモジュール基板４４のいずれかを交換する場合でも、第１ケース２２を取り外した後に、交換対象のモジュール基板を交換して、取り外した第１ケース２２を再び第２ケース２３に組み付けることで、当該モジュール基板の交換が完了する。
【００４６】
この場合、販売店等では、発熱素子４１ａと第１内面２２ａとの間に熱伝導性接着剤２４を配置する必要がないので、筐体２１等の寸法精度や組立精度を販売店等での交換を可能とするレベルまで高める必要がないので上述した交換費用を低減することができる。特に、モジュール基板４１，４２は、係止部材５０にて第１ケース２２に係止されるとともに、マザー基板３０は、係止部材５０にて第２ケース２３に係止されているため、組付け公差の積上げ等の考慮が不要となり、モジュール基板４１，４２と第１内面２２ａとの近接距離を容易に確保できるとともに、マザー基板３０と第２内面２３ａとの近接距離を容易に確保することができる。
したがって、放熱性を損なうことなく筐体２１に収容された各モジュール基板４１〜４４の交換を容易に実施することができる。
なお、本実施形態では、第１ケース２２には、モジュール基板４１およびモジュール基板４２の２つが取り付けられているが、これに限らず、１つのモジュール基板、例えば、モジュール基板４１のみが取り付けられてもよい。
【００４７】
また、マザー基板３０の電源回路３３の発熱素子には、第２内面２３ａとの間に、熱伝導性接着剤２４が配置されるため、当該第２内面２３ａを介した放熱を効率的に実施することができる。マザー基板３０の発熱素子及びモジュール基板４１，４２の発熱素子の両方に熱伝導性接着剤２４が塗布される場合には、接着剤を塗布しない場合に比較して、発熱素子と筐体内面２２ａ，２３ａとのクリアランス（＝熱伝導性接着剤２４の厚み）の変化は、塗布していない空気の場合に比較して、放熱性に与える影響が格段に大きい。その為、本案の構成により両発熱素子と両筐体内面２２ａ，２３ａとのクリアランスを小さく保つことができることは、放熱性の面にとって、非常に有用で、効果が高い。なお、発熱素子だけでなく、基板面と筐体面との間に熱伝導性接着剤２４を配置すると放熱経路が増加し、なおさら放熱効果が増大する。また、熱伝導性接着剤２４と記載したが、接着性のあるものに限定するものではない。例えば、放熱シートの様なシート形状のものでも良い。
【００４８】
特に、前記したとおり、モジュール基板４１〜４４はマザー基板３０と平行に配置されることから、筐体に近接配置できる面はマザー基板３０の一側基板面３１とモジュール基板４１，４２の基板面しか存在せず、モジュール基板４３，４４の様な筐体面２１から離れて配置されることを余儀なくされ、空気断熱層の増加により、熱的に不利な配置を余儀なくされる。これに対し、モジュール基板の電子部品に供給される電圧変換回路をマザー基板３０に搭載することで、モジュール基板の温度上昇を防止することが可能となる。
具体的な回路構成として、電源回路としてスイッチング電源を採用すると発熱量を減少させることが可能でさらに温度を低下させることができる。
リレーやヒューズ等が搭載されたＪ／Ｂ（ジャンクションＢＯＸ）の機能は、一般に大電流が流れることによる発熱量の大きさと、ハーネスによる配線が多数接続されていることにより一般のＥＣＵに比較して大型である為、本構成のマザー基板上に搭載されると小型化かつ高放熱が両立でき、非常に有用である。搭載するリレーの構成としては、半導体リレーを用いるとメカリレーに必要なコイル電流が不要となり発熱量の減少が可能となり、温度低下に寄与できる。さらには、リレーやヒューズ、ヒュージブルリンク等をモジュール基板への電源供給ラインに挿入することで、複数あるモジュール基板の内、一つが異常動作により過電流となった際にも切断することでマザー基板の異常発熱を防止し、他の正常動作する機能に影響を与えることから防ぐことが出来る。
【００４９】
図７は、第１実施形態の第１変形例に係る電子制御装置２０の要部を示す断面図である。
図７に示すように、モジュール基板４１，４２に実装される電子部品のうち実装後の実装高さが高い高背部品４１ｄ，４２ｄは、第１内面２２ａに対向する一側基板面４１ｂ，４２ｂと異なる他側基板面４１ｃ，４２ｃにそれぞれ実装してもよい。これにより、第１内面２２ａと一側基板面４１ｂ，４２ｂとの間隔を狭くでき、当該第１内面２２ａを介した放熱を効率的に実施することができる。
なお、バッテリ１５（電源装置）から入力された電源を外部接続コネクタ３４もしくは外部接続コネクタ４５を介して接続される外部機器への供給のＯＮ／ＯＦＦを制御する為のメカリレーは、他の電子部品に比べ背が高い為、高背部品３６として他側基板面３２に配置すると有用である。また、同じくバッテリ１５から入力された電源を外部接続コネクタ３４もしくは外部接続コネクタ４５を介して接続される外部機器への供給を異常時に切断するヒューズを保持するとともにマザー基板３０とそのヒューズを電気的に接続するコネクタも同様に背が高く成るため、高背部品３７として他側基板面３２に配置すると有用である。
【００５０】
図８は、第１実施形態の第２変形例に係る電子制御装置２０の要部を示す断面図である。なお、図８は、図２の矢印αおよび各基板面に直交する方向から見た場合の断面図（図３では下方から見た場合の断面図）に対応して図示されている。
本実施形態の第２変形例として、より実装高さが高い高背部品、例えば、各基板をそれぞれ保護するための多数のヒューズが収容されるヒューズ保持用コネクタ等の高背部品３７がマザー基板３０の他側基板面３２に実装される場合には、筐体２１の小型化を図るために、他側基板面３２に対して高背部品３７の実装高さよりも低い位置に各モジュール基板４１〜４４のいずれかまたは新たなモジュール基板を配置してもよい。図８では、他の車載機器を制御するためのモジュール基板４７が、他側基板面３２に対して高背部品３７の実装高さよりも低い位置であって高背部品３７を避けるように配置されている。これにより、筐体２１内のスペースが有効に活用されて、筐体２１のさらなる小型化を図ることができる。
【００５１】
本実施形態の第３変形例として、各モジュール基板４１〜４４のうち少なくともいずれか１つには、対応する車載機器や他のモジュール基板とシリアル通信可能な通信回路が設けられてもよい。これにより、外部接続コネクタ４５の端子数を削減しやすくなる。このように端子数が削減された外部接続コネクタ４５を採用することで、筐体２１内に占める外部接続コネクタ４５の領域が小さくなるので、筐体２１のさらなる小型化を図ることができる。また、マザー基板３０と各モジュール基板４１〜４４間との信号授受についてもシリアル通信化により本数を減らすことができコスト削減が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態の第４変形例として、外部からの情報は、マザー基板３０を介することなく、各モジュール基板４１〜４４のうち少なくともいずれかに設けられる外部接続コネクタ４５を介して受信されてもよい。これにより、マザー基板３０の電源回路３３に流れる大電流に応じてノイズが生じる場合でも、このノイズが上記外部からの情報に影響を及ぼすことを抑制することができる。特にセンサ情報や通信情報等センシティブなラインに適用すると良い。
【００５３】
また、本実施形態の第５変形例として、電源回路３３を以下のように構成してもよい。電源回路３３は、各モジュール基板４１〜４４の電子回路に各車載機器に供給する電流が流れる供給部を備え、その供給部を制御する制御部は、各モジュール基板４１〜４４のうちのいずれかに配置される。これにより、電源回路３３の供給部に流れる大電流に応じてノイズが生じる場合でも、このノイズが制御部に影響を及ぼすことを抑制することができる。特に、多くの車載機器を制御するために多くのモジュール基板が筐体２１内に収容される場合には、より大きな電流が電源回路３３の供給部に流れることとなる。このような場合でも、制御部が複数のモジュール基板のうちのいずれかに配置されることで、制御部に対するノイズの影響を抑制することができる。
なお、本実施形態に係る電子制御装置２０の特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る電子制御装置について図９を参照して説明する。図９は、第２実施形態に係る電子制御装置２０ａの要部を示す断面図である。
本第２実施形態に係る電子制御装置２０ａでは、第１ケース２２に代えて第１ケース２５を採用する点が、上記第１実施形態に係る電子制御装置と異なる。したがって、第１実施形態の電子制御装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
図９に示すように、第１ケース２５は、上述した第１ケース２２に対して、第１内面２２ａのうち熱伝導性接着剤２４が配置される領域を含めた部位が発熱素子４１ａに近接する方向に突出する突出部２５ａが形成される。この突出部２５ａは、第１ケース２５の底面（第１内面２２ａ）の中央部から外部接続コネクタ４５近傍までが底を浅くするように段状に盛り上がって形成されている。また、第１ケース２５には、筐体２１の外面の一部を構成し突出部２５ａに対向する部位に凹部２５ｂが形成され、この凹部２５ｂ内に第１内面２２ａにおける放熱性を向上させるための放熱部として例えば複数のフィン２５ｃが形成される。特に、複数のフィン２５ｃは、その先端部が凹部２５ｂ内から突出しないように形成されている。
【００５６】
これにより、外部接続コネクタ４５の様な発熱素子４１ａよりも背の高い部品が同一実装面に配置されていたとしても、第１内面２２ａと発熱素子４１ａ等との間隔を狭くでき、当該第１内面２２ａを介した放熱を効率的に実施することができる。さらに、凹部２５ｂ内に第１内面２２ａにおける放熱性を向上させるための複数のフィン２５ｃが形成されるため、当該第１内面２２ａを介した放熱を効率的に実施することができる。特に、複数のフィン２５ｃが凹部２５ｂ内から突出しないように形成されるために筐体２１の外形寸法は変化しないので、複数のフィン２５ｃを設けることによる筐体２１の大型化を抑制することができる。また、第１内面２２ａのうち突出部２５ａが形成されない部位では、第１内面２２ａとモジュール基板４１，４２の基板面との間隔が広くなるので、図９に示すように、実装高さが高い外部接続コネクタ４５であっても、第１内面２２ａとの間に配置することができる。この場合、この外部接続コネクタ４５と、モジュール基板４３，４４における外部接続コネクタ４５とを離間させて配置できるので、外部接続コネクタ４５の接続に関する配線作業を容易に実施することができる。
なお、本実施形態では、外部接続コネクタ４５に重なる部位を除く場所に突出部２５ａを設けたが、基板上に実装されるアルミ電解コンデンサ、コイル等の比較的背の高い電子部品の位置に対応する部位は突出しないように形成されていても良い。こうすることで、背の高い電子部品の高さに合わせて発熱素子と第１内面２２ａとのクリアランスを広げる必要がなく、高い放熱性能を確保できる。
なお、本実施形態に係る電子制御装置２０ａの特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
【００５７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る電子制御装置について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、第３実施形態に係る電子制御装置２０ｂの要部を示す断面図である。図１１は、各基板３０，４１〜４４が対応するケース２６〜２８に取り付けられた状態を示す断面図である。なお、図１０は、図２の矢印αおよび各基板面に直交する方向から見た場合の断面図（図３では下方から見た場合の断面図）に対応して図示されている。
【００５８】
本第３実施形態に係る電子制御装置２０ｂでは、筐体２１を構成するための第１ケース２２および第２ケース２３に代えて、筐体２１を構成するための３つのケース２６〜２８を採用する点が、主に上記第１実施形態に係る電子制御装置と異なる。したがって、第１実施形態の電子制御装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
図１０に示すように、筐体２１は、３つのケース２６〜２８を組み付けることにより構成され、ケース２６は、一面が開口する箱状に形成され、ケース２７，２８は、双方を組み付けることで一面が開口する箱状となるように形成されている。なお、ケース２６は、特許請求の範囲に記載の「第２ケース」の一例に相当し、ケース２７およびケース２８は、特許請求の範囲に記載の「第１ケース」の一例に相当し得る。
【００６０】
図１１（Ａ）に示すように、ケース２６は、マザー基板３０を取り付けるためのケースで、マザー基板３０は、上述した第２内面２３ａに対応する内面２６ａに一側基板面３１が近接するようにケース２６に取り付けられる。この取付の際、マザー基板３０を、ケース２６に設けられる支持部２６ｂ等により支持し、係止部材５０によって当該ケース２６に係止する。電源回路３３の発熱素子と内面２６ａとの間には、上述した熱伝導性接着剤２４が配置される。
【００６１】
また、図１１（Ｂ）に示すように、ケース２７は、モジュール基板４１，４３を取り付けるためのケースで、モジュール基板４１は、上述した第１内面２２ａの一部に対応する内面２７ａに近接するようにケース２７に取り付けられる。この取付の際、モジュール基板４１を、ケース２７に設けられる支持部２７ｂ等により支持し、係止部材５０によって当該ケース２７に係止する。発熱素子４１ａと内面２７ａとの間には、上述した熱伝導性接着剤２４が配置される。
【００６２】
このようにモジュール基板４１が取り付けられたケース２７に対して、モジュール基板４３を、その基板間接続コネクタ４６が対応するモジュール基板４１の基板間接続コネクタ４６に電気的に接続するように、取り付ける。この取付の際、モジュール基板４３を、ケース２７に設けられる図略の支持部等により支持する。
【００６３】
また、図１１（Ｃ）に示すように、ケース２８は、モジュール基板４２，４４を取り付けるためのケースで、モジュール基板４２は、上述した第１内面２２ａの一部に対応する内面２８ａに近接するようにケース２８に取り付けられる。この取付の際、モジュール基板４２を、ケース２８に設けられる支持部２８ｂ等により支持し、係止部材５０によって当該ケース２８に係止する。当該モジュール基板４２に実装される素子のうちその動作に応じて発熱する発熱素子４２ａと内面２８ａとの間には、上述した熱伝導性接着剤２４が配置される。
【００６４】
このようにモジュール基板４２が取り付けられたケース２８に対して、モジュール基板４４を、その基板間接続コネクタ４６が対応するモジュール基板４２の基板間接続コネクタ４６に電気的に接続するように、取り付ける。この取付の際、モジュール基板４４を、ケース２８に設けられる図略の支持部等により支持する。
【００６５】
このように、マザー基板３０が組み付けられたケース２６と、モジュール基板４１，４３が取り付けられたケース２７と、モジュール基板４２，４４が取り付けられたケース２８とを組み付けることで、筐体２１が構成され、当該電子制御装置２０ｂに関する組み付けが完了する。
【００６６】
マザー基板３０は、上述した電源回路３３など電力供給の制御に関する機能を有するために、アルミ電解コンデンサやコイル等が実装される。その為、大型サイズの部品であったり、スルーホールデバイス部品等が使用されることによるフロー実装工程の追加などにより、製造時間が各モジュール基板４１〜４４に対して長くなりやすい。このため、上記第１実施形態のように第２ケース２３にマザー基板３０だけでなくモジュール基板４３，４４が取り付けられる場合には、第２内面２３ａに近接して組み付けるマザー基板３０が完成するまで第２ケース２３にモジュール基板４３，４４が取り付けられなくなる。そうすると、モジュール基板４１，４２が取り付けられる第１ケース２２との製造時間の差が大きくなり、当該電子制御装置２０に関する組み付けが完了するまでの時間が長くなってしまう。
【００６７】
本実施形態では、ケース２６には、筐体２１内に収容される各基板のうちマザー基板３０のみが取り付けられるので、ケース２６の筐体構造を簡潔に構成することができる。さらに、マザー基板３０が取り付けられるケース２６との製造時間と、モジュール基板４１，４３が取り付けられるが取り付けられるケース２７との製造時間やモジュール基板４２，４４が取り付けられるケース２８との製造時間との差を小さくできるので、当該電子制御装置２０ｂに関する組み付けが完了するまでの時間を短縮することができる。
なお、本実施形態に係る電子制御装置２０ｂの特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
【００６８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る電子制御装置について図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、第４実施形態に係る電子制御装置２０ｃの要部を示す断面図である。図１３は、マザー基板３０および各モジュール基板４１〜４４が収容された第１ケース２２および第２ケース２３と、モジュール基板４８が取り付けられた機能追加用ケース２９とを、組み付ける直前の状態を示す説明図である。
【００６９】
本第４実施形態に係る電子制御装置２０ｃでは、筐体２１が機能を追加するためのモジュール基板４８が取り付けられた機能追加用ケース２９を組み付け可能に形成される点が、主に上記第１実施形態に係る電子制御装置と異なる。したがって、第１実施形態の電子制御装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７０】
本第４実施形態に係る電子制御装置２０ｃは、既存の機能に対して、所望の機能を実現するためのモジュール基板４８が一側基板面４８ａにて近接して取り付けられた機能追加用ケース２９を組み付けて電気的に接続することで、容易に機能を追加可能に構成されている。具体的には、筐体２１の外面のうち第１内面２２ａ近傍の面（以下、外面２１ｃという）は、機能追加用ケース２９を組み付け可能に形成されている。この機能追加用ケース２９は、上記外面２１ｃに組み付けられることで、機能を追加するためのモジュール基板４８を収容するための収容空間Ｓを構成する。この外面２１ｃには、機能追加用ケース２９の組み付け時に、この機能追加用ケース２９に取り付けられたモジュール基板４８とマザー基板３０や他のモジュール基板４１〜４４とを電気的に接続するための基板間接続コネクタ４６ａが、開口から露出するように設けられている。なお、基板間接続コネクタ４６ａは、例えば、モジュール基板４１に設けられており、特許請求の範囲に記載の「接続部材」の一例に相当し得る。
【００７１】
モジュール基板４８の基板面には、上述した追加する機能を実現するための回路が実装されており、一側基板面４８ａと異なる他側基板面４８ｂに、基板間接続コネクタ４６ａに電気的に接続するための基板間接続コネクタ４６ｂが設けられている。
【００７２】
このように構成されるモジュール基板４８は、その一側基板面４８ａにて機能追加用ケース２９の壁面のうち上記外面２１ｃに対向する壁面（以下、第３内面２９ａという）に対して近接するように取り付けられる。この取付の際、モジュール基板４８を、機能追加用ケース２９に設けられる支持部２９ｂ等により支持し、上記係止部材５０によって当該機能追加用ケース２９に係止する。そして、この取付の際、モジュール基板４８に実装される素子のうちその動作に応じて発熱する発熱素子４８ｃと第３内面２９ａとの間には、放熱性を向上させるため、上述した熱伝導性接着剤２４が配置される。なお、モジュール基板４８は、係止部材５０に代えてまたは係止部材５０とともに、機能追加用ケース２９の支持部２９ｂ等に設けられた係止部位によって当該機能追加用ケース２９に係止されてもよい。
【００７３】
そして、図１３に示すように、マザー基板３０および各モジュール基板４１〜４４が収容された第１ケース２２および第２ケース２３と、モジュール基板４８が取り付けられた機能追加用ケース２９とを、接続予定の基板間接続コネクタ４６ａ，４６ｂ同士を接続可能に対向させる。モジュール基板４８を取り付けた機能追加用ケース２９を筐体２１の外面２１ｃに組み付けて、モジュール基板４８の基板間接続コネクタ４６ｂと外面２１ｃから露出する基板間接続コネクタ４６ａとを接続する。筐体２１と機能追加用ケース２９とは、所定の接着剤やネジ部材による締結などにより固定される。これにより、図１２に示すように、電子制御装置２０ｃにおいて、所望の機能を追加する機能追加作業が終了する。
【００７４】
このような構成では、筐体２１内に収容された各モジュール基板４１〜４４により実現される機能に対して他の機能を追加する場合に、その機能を有するモジュール基板４８を取り付けた機能追加用ケース２９を筐体２１の外面２１ｃに組み付けて、このモジュール基板４８とマザー基板３０や他のモジュール基板４１〜４４とを基板間接続コネクタ４６ａ等により電気的に接続することで、容易に所望の機能を追加することができる。
【００７５】
特に、機能追加用のモジュール基板４８が組み付けられてその発熱素子４８ｃと第３内面２９ａとの間に熱伝導性接着剤２４が配置された機能追加用ケース２９を製造元である製品出荷工場等で予め製造しておき、この機能追加用ケース２９を機能追加用として販売店等に用意しておくことができる。そして、販売店等では、機能追加用ケース２９ごと筐体２１に組み付けて機能追加作業が完了する。この場合、販売店等では、発熱素子４８ｃと第３内面２９ａとの間に熱伝導性接着剤２４を配置する必要がないので、筐体２１等の寸法精度や組立精度を販売店等での機能追加作業を可能とするレベルまで高める必要がないので上述した機能追加作業にかかる費用を低減することができる。さらに、モジュール基板４８は、係止部材５０にて機能追加用ケース２９に係止されるため、モジュール基板４８と第３内面２９ａとの近接距離を容易に確保することができる。また、このような構成をとることで、複数あるモジュール基板の内、両端に配置されたモジュール基板以外のモジュール基板を筐体２１の内面に近接させて配置させることや筐体２１に熱伝導性接着剤２４などの熱伝導性の部材を介して放熱させることができる為、より放熱性を高めることが出来る。
【００７６】
なお、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、以下の機能を有するモジュール基板を採用してもよい。このように採用されるモジュール基板は、他の実施形態や変形例においても採用することができる。
１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、ボディ系を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、ボディ系を制御する機能を有するモジュール基板としては、主として乗員の操作やコンピュータプログラムの実行によって動作する、いわゆるイベントドリブンの装置を制御するモジュール基板がある。例えば、エアコンディショナーを制御するエアコンＥＣＵ、ドアロックシステムを制御するドアＥＣＵ、パワーウィンドウを制御するパワーウィンドウＥＣＵ、電動ドアミラーを制御するドアミラーＥＣＵ、パワーシートを制御するパワーシートＥＣＵ、サンルーフの開閉を制御するルーフＥＣＵ、ステアリングホイールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するステアリングホイールスイッチＥＣＵ、オーバーヘッドコンソールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するオーバーヘッドＥＣＵなどのＥＣＵをモジュール化したモジュール基板がある。
【００７７】
また、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、安全系を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、安全系を制御する機能を有するモジュール基板としては、運転席エアバック、助手席エアバック、前席サイドエアバッグ、ニーエアバッグ、ルーフエアバッグ、後席用エアバッグ、後席再度エアバッグ、カーテン式エアバッグ、シートベルトのプリテンショナー、シートベルトのフォース（ロード）リミッタ−などを制御するＥＣＵをモジュール化したモジュール基板などがある。
【００７８】
また、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、情報系を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、カーナビゲーション装置を制御するナビゲーションＥＣＵ、オーディオ装置を制御するオーディオＥＣＵ、電話を制御する電話ＥＣＵをモジュール化したモジュール基板などがある。
【００７９】
また、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、車両に設けられたアクセサリースイッチがＯＮしたときに作動するもの及び作動可能な状態になるものを制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、前述したパワーウィンドウを制御するパワーウィンドウＥＣＵ、電動ドアミラーを制御するドアミラーＥＣＵ、パワーシートを制御するパワーシートＥＣＵ、サンルーフの開閉を制御するルーフＥＣＵ、ステアリングホイールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するステアリングホイールスイッチＥＣＵ、オーバーヘッドコンソールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するオーバーヘッドＥＣＵ、情報系を制御するＥＣＵをモジュール化したモジュール基板などがある。
【００８０】
また、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、イグニッションキースイッチがＯＦＦの状態のときに作動する装置を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、盗難防止装置を制御するＥＣＵ、パーキングランプ類を制御するＥＣＵをモジュール化したモジュール基板などがある。
なお、本実施形態に係る電子制御装置２０ｆ特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
【００８１】
なお、本発明は上記各実施形態または変形例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い。
（１）上記第１実施形態および変形例において、電子制御装置２０は、上述した車載機器１１〜１４を制御対象とすることに限らず、車両と異なる一般的な外部機器を制御可能な電子制御装置として適用されてもよい。この場合、モジュール基板は、制御対象となる外部機器に応じてそれぞれ設けられることとなる。他の実施形態および変形例においても同様である。
【００８２】
（２）上記第１実施形態および変形例において、外部接続コネクタ４５は、全てのモジュール基板４１〜４４に設けられることに限らず、情報の共有化や取り扱う情報量に応じて、必要な基板のみに設けられてもよい。
【００８３】
（３）筐体２１内において、各モジュール基板４１〜４４は、基板間接続コネクタ４６を採用することで基板間接続を実施することに限らず、他の接続手段を用いて基板間接続を実施してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１１…エンジン（外部機器）
１２…トランスミッション（外部機器）
１３…ドアロック機構（外部機器）
１４…セキュリティ装置（外部機器）
１５…バッテリ（電源）
２０，２０ａ〜２０ｆ…電子制御装置
２１…筐体
２２，２５…第１ケース
２２ａ…第１内面
２３…第２ケース
２３ａ…第２内面
２４…伝熱性接着剤（伝熱性の部材）
２５ａ…突出部
２５ｂ…凹部
２５ｃ…フィン（放熱部）
２６〜２８…ケース
２９…機能追加用ケース
３０…マザー基板（第２の基板）
３１…一側基板面
３２…他側基板面
３３…電源回路
３４…外部接続コネクタ
３５…基板間接続コネクタ
４１〜４４，４７，４８…モジュール基板（第１の基板）
４５…外部接続コネクタ
４６，４６ａ，４６ｂ…基板間接続コネクタ
５０…係止部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載機器等の外部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、車載機器等の外部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に示す電子装置が知られている。この電子装置は、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】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に示すように、筐体内に共通配線基板や複数のモジュール基板が収容される場合、各基板に実装される発熱素子等を冷却するために、このような発熱素子等を筐体面に近接させて配置することで、発熱素子等の熱を筐体面に放熱して冷却することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、複数のモジュール基板を有し、かつ複数のケース（例えば、一方のケースと他方のケース）を組み付けて各モジュール基板を収容する筐体を構成する場合、一方のケースに対し組付けるモジュール基板については、ケース内面と近接させることができるが、順次、モジュール基板が組みつけられた後、最後に組みつけられたモジュール基板とモジュール基板組付け完了後に組付ける他方のケースについては、このケースや基板厚み等の寸法公差や、組付け公差等の積上げにより、ケース内面との間にある程度の余分な間隔があいてしまい、放熱性が悪化してしまう課題がある。
【０００６】
また、一方で筐体面に近接させて配置されるモジュール基板等を交換する場合には、交換時にモジュール基板等の発熱素子を筐体面に近接させるように取り付ける必要があり、筐体等の寸法精度や組立精度が低いために発熱素子と筐体面との間に隙間ができると、設計上必要な放熱効果が得られなくなるという問題がある。また、上述した隙間をなくすため、筐体等の加工精度を高くする為の製造コストの増大や、交換時の組立精度を高くする為の例えばディーラーのような販売店等では技術的に交換できないために製造元である製品出荷工場等での交換が必要となることによる交換コストの増大を招いてしまう。
【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、放熱性を損なうことなく筐体に収容された基板の交換を容易に実施可能な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、複数の外部機器を制御可能な電子制御装置であって、前記複数の外部機器のうちのいずれかを制御するための第１の基板と、電源装置から電力を供給される第２の基板と、前記第２の基板と前記第１の基板とが収容される筐体と、を備え、前記筐体は、第１ケースと第２ケースとを組み付けることで構成され、前記筐体の内面の一部を構成する前記第１ケースの壁面である第１内面には、複数の前記第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して配置されるとともに、前記筐体の内面の他の一部を構成する前記第２ケースの壁面である第２内面には、前記第２の基板が近接して配置され、前記第１内面に近接して配置される第１の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、前記第１内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、第１の基板は、係止部材もしくは前記第１ケースの係止部位にて当該第１ケースに係止されるとともに、第２の基板は、係止部材もしくは前記第２ケースの係止部位にて当該第２ケースに係止されてい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、前記第２の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、前記第２内面との間に、熱伝導性の部材が配置され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、前記第１ケースには、前記第１内面のうち前記熱伝導性の部材が配置される領域を含めた部位が前記発熱素子に近接する方向に突出する突出部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載の電子制御装置において、前記第１ケースには、前記筐体の外面の一部を構成し前記突出部に対向する部位に凹部が形成され、この凹部内に前記第１内面における放熱性を向上させるための放熱部が形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子制御装置において、前記第１ケースに、複数の前記第１の基板のうち当該第１ケースに係止される第１の基板を除く第１の基板を支持する部位が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子制御装置において、前記筐体は、その外面が機能追加用ケースを組み付け可能に形成されており、前記機能追加用ケースと前記外面とにより構成される他の収容空間には、当該外面に対向する前記機能追加用ケースの壁面である第３内面に、前記第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して収容され、前記外面には、前記機能追加用ケースの組み付け時にこの機能追加用ケースに取り付けられた第１の基板と前記筐体に収容されるいずれかの基板とを電気的に接続するための接続部材が設けられ、前記第３内面に近接して収容される第１の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、当該第３内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、前記第３内面に近接して収容される第１の基板は、係止部材もしくは前記機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、第２の基板と第１の基板とが収容される筐体は、第１ケースと第２ケースとを組み付けることで構成される。そして、第１ケースの第１内面には、複数の第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して配置されるとともに、第２ケースの第２内面には、第２の基板が近接して配置される。そして、第１内面に近接して配置される第１の基板に実装される発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、第１内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、第１の基板は係止部材もしくは第１ケースの係止部位にて当該第１ケースに係止されるとともに、第２の基板は係止部材もしくは第２ケースの係止部位にて当該第２ケースに係止されている。
【００１５】
このような構成では、第１内面に近接して配置される第１の基板を交換する場合には、交換用の新たな第１の基板が組み付けられた第１ケースを用意して第１ケースごと交換することで、第１の基板の交換が完了する。このように構成されることで、交換用の第１の基板が組み付けられてその発熱素子と第１内面との間に熱伝導性の部材が配置された第１ケースを製造元である製品出荷工場等で予め製造しておき、この第１ケースを交換用として販売店等に用意しておくことができる。そして、販売店等では、第１ケースごと交換して第１の基板の交換が完了する。また、筐体内に収容される他の第１の基板を交換する場合でも、第１ケースを取り外した後に、この他の第１基板を交換して、取り外した第１ケースを再び第２ケースに組み付けることで、当該他の第１の基板の交換が完了する。
【００１６】
この場合、販売店等では、発熱素子と第１内面との間に熱伝導性の部材を配置する必要がないので、筐体等の寸法精度や組立精度を販売店等での交換を可能とするレベルまで高める必要がないので上述した交換費用を低減することができる。特に、第１の基板は、係止部材もしくは第１ケースの係止部位にて当該第１ケースに係止されるとともに、第２の基板は、係止部材もしくは第２ケースの係止部位にて当該第２ケースに係止されているため、組付け公差の積上げ等の考慮が不要となり、第１の基板と第１内面との近接距離を容易に確保できるとともに、第２の基板と第２内面との近接距離を容易に確保することができる。
したがって、放熱性を損なうことなく筐体に収容された基板の交換を容易に実施することができる。
【００１７】
請求項２の発明では、第２の基板に実装される発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、第２内面との間に、熱伝導性の部材が配置されるため、当該第２内面を介した放熱を効率的に実施することができる。
【００１８】
請求項３の発明では、第１ケースには、第１内面のうち熱伝導性の部材が配置される領域を含めた部位が発熱素子に近接する方向に突出する突出部が形成されるため、第１内面と発熱素子との間隔を狭くできる。これにより、発熱素子よりも背の高い部品が発熱素子の実装面と同一面に配置されていても発熱素子の実装領域に突出部を設けることで、間隔を狭くすることが出来、当該第１内面を介した放熱を効率的に実施することができる。
【００１９】
請求項４の発明では、第１ケースには、筐体の外面の一部を構成し突出部に対向する部位に凹部が形成され、この凹部内に第１内面における放熱性を向上させるための放熱部が形成されるため、当該第１内面を介した放熱を効率的に実施することができる。特に、放熱部が凹部内に形成されるため、放熱部が形成されない場合と比較して、筐体の外形寸法は変化しないので、放熱部を設けることによる筐体の大型化を抑制することができる。
【００２０】
請求項５の発明では、第１ケースには、複数の第１の基板のうち第１ケースに取り付けられる第１の基板を除く第１の基板を支持する部位が設けられている。これにより、複数の第１の基板が取り付けられた第１ケースと、第２の基板が組み付けられた第２ケースとを組み付けることで、当該電子制御装置に関する組み付けが完了する。
【００２１】
第２の基板は、上述した電源回路など電力供給の制御に関する機能を有するために、製造時間が第１の基板に対して長くなりやすい。このため、第２ケースに第２の基板だけでなく第１ケースに取り付けられない他の第１の基板が取り付けられる場合には、第２内面に近接して組み付ける第２の基板が完成するまで第２ケースに他の第１の基板が取り付けられなくなる。そうすると、第１の基板が取り付けられる第１ケースとの製造時間の差が大きくなり、当該電子制御装置に関する組み付けが完了するまでの時間が長くなってしまう。
【００２２】
本発明では、第２ケースには、筐体内に収容される各基板のうち第２の基板のみが取り付けられるので、第２ケースの筐体構造を簡潔に構成することができる。さらに、第２の基板が取り付けられる第２ケースとの製造時間と、第１の基板が取り付けられる第１ケースとの製造時間との差を小さくできるので、当該電子制御装置に関する組み付けが完了するまでの時間を短縮することができる。
【００２３】
請求項６の発明では、筐体は、その外面が機能追加用ケースを組み付け可能に形成されており、機能追加用ケースと上記外面とにより構成される他の収容空間には、第３内面に、第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して収容されている。また、上記外面には、機能追加用ケースの組み付け時にこの機能追加用ケースに取り付けられた第１の基板と筐体に収容されるいずれかの基板とを電気的に接続するための接続部材が設けられている。そして、第３内面に近接して収容される第１の基板の発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、当該第３内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、第３内面に近接して収容される第１の基板は、係止部材もしくは機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されている。
【００２４】
このような構成では、筐体内に収容された第１の基板により実現される機能に対して他の機能を追加する場合に、その機能を有する第１の基板を取り付けた機能追加用ケースを筐体の外面に組み付けて、この第１の基板と筐体に収容されるいずれかの基板とを接続部材により電気的に接続して当該第１の基板と第２の基板とを接続部材により電気的に接続することで、容易に所望の機能を追加することができる。
【００２５】
特に、機能追加用の第１の基板が組み付けられてその発熱素子と第３内面との間に熱伝導性の部材が配置された機能追加用ケースを製造元である製品出荷工場等で予め製造しておき、この機能追加用ケースを機能追加用として販売店等に用意しておくことができる。そして、販売店等では、機能追加用ケースごと筐体に組み付けて機能追加作業が完了する。この場合、販売店等では、発熱素子と第３内面との間に熱伝導性の部材を配置する必要がないので、筐体等の寸法精度や組立精度を販売店等での機能追加作業を可能とするレベルまで高める必要がないので上述した機能追加作業にかかる費用を低減することができる。さらに、第１の基板は、係止部材もしくは機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されるため、第１の基板と第３内面との近接距離を容易に確保することができる。また、このような構成をとることで、複数ある基板の内、両端に配置された基板以外の基板をケースに近接させて配置させることやケースに熱伝導性の部材を介して放熱させることができる為、より放熱性を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１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の電子制御装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２の電子制御装置を矢印α方向から見た断面図である。
【図４】基板間同士を接続する電気的接続配線としてケーブルを用いた接続状態を例示する断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、第２ケースにマザー基板を取り付けた状態を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、マザー基板が取り付けられた第２ケースにモジュール基板を取り付けた状態を示す説明図である。
【図６】図６（Ｃ）は、第１ケースにモジュール基板を取り付けた状態を示す説明図であり、図６（Ｄ）は、モジュール基板が取り付けられた第１ケースとマザー基板およびモジュール基板が取り付けられた第２ケースとを組み付ける直前の状態を示す説明図である。
【図７】第１実施形態の第１変形例に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図８】第１実施形態の第２変形例に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図９】第２実施形態に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図１１】各基板が対応するケースに取り付けられた状態を示す断面図である。
【図１２】第４実施形態に係る電子制御装置の要部を示す断面図である。
【図１３】マザー基板および各モジュール基板が収容された第１ケースおよび第２ケースと、モジュール基板が取り付けられた機能追加用ケースとを、組み付ける直前の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１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の概略構成を示す斜視図である。図３は、図２の電子制御装置２０を矢印α方向から見た一点鎖線の切断面に対応する断面図である。なお、図２では、便宜上、一部のコネクタなどを省略し筐体２１の内面を二点鎖線で図示している。
【００２８】
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等１６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「外部機器」の一例に相当し得る。
【００２９】
当該電子制御装置２０は、図２および図３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、マザー基板３０と複数のモジュール基板とが互いに平行となるように電気的に接続されて収容されている。筐体２１は、放熱性を損なうことなく各基板の交換を容易とするために、一面が開口する箱状に形成される第１ケース２２と第２ケース２３とを組み付けることで構成される。なお、筐体２１の内面の一部に相当する第１ケース２２の底面（以下、第１内面２２ａという）と、この第１内面２２ａに対向する第２ケース２３の底面（以下、第２内面２３ａという）とは、組み付け時に互いに平行となるように形成されている。また、筐体２１の外面を構成する第２ケース２３の壁面のうち、第２内面２３ａに近接する壁面には、当該第２内面２３ａにおける放熱性を向上させるための放熱部として例えば複数のフィン２３ｂが形成されている。
【００３０】
各モジュール基板は、各車載機器１１〜１４をそれぞれ制御するためにモジュール化された基板であり、従来のエンジンＥＣＵに対応しエンジン１１を制御するためのモジュール基板４１と、従来のＥＣＴ（エレクトリックコントロールトランスミッション）に対応しトランスミッション１２を制御するためのモジュール基板４２と、従来のスマートキーコンピュータに対応し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の始動を制御するモジュール基板４３と、従来のメインボデーＥＣＵに対応しドアのロック等のセキュリティ装置１４などを制御するモジュール基板４４とから構成されている。また、マザー基板３０は、前記した各車載機器への関連、非関連を問わず、外部機器に駆動・制御する為のリレーやヒューズ等の配電機能を有している。
【００３１】
各モジュール基板４１〜４４には、制御対象の車載機器１１〜１４に接続するための一対の外部接続コネクタ４５と、他のモジュール基板と電気的に接続するための基板間接続コネクタ４６とが、それぞれ設けられている。それぞれの両外部接続コネクタ４５は、筐体２１から露出させるために、モジュール基板の長手方向両端近傍に実装されている。
【００３２】
また、各基板間接続コネクタ４６は、モジュール基板４１，４２が取り付けられた第１ケース２２とモジュール基板４３，４４が取り付けられた第２ケース２３とを組み付ける際に、対応するコネクタに電気的に接続するように配置されている。このように、モジュール基板同士の基板間接続コネクタ４６を接続することで、電源供給に関する電源供給用ラインが共用され、所定の情報について互いに共用するように構成されている。これにより、外部接続コネクタ４５を介してそれぞれのモジュール基板毎に別々で入力する必要が無くなる為、共用しない外部接続コネクタと比較して端子数が削減され小型化が図られた外部接続コネクタ４５を採用することができる。
【００３３】
なお、他の機能を有するモジュール基板を採用する場合でも、このモジュール基板に設けられる基板間接続コネクタ４６と、各モジュール基板４１〜４４のいずれかの基板間接続コネクタ４６とを接続することにより、各モジュール基板４１〜４４と同様に、対象の車載機器が制御可能な状態となる。また、モジュール基板４１〜４４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。
【００３４】
また、図４に例示するように、各モジュール基板４１〜４４同士を接続する電気的接続配線として、基板間接続コネクタ４６に代えて、例えば、コネクタとフレキケーブルの様にケーブル４６ａを用いた接続でも良い。ケーブル４６ａを用いることで、公差による各基板間の位置ずれによる応力発生を緩和することができる。また、マザー基板３０と各モジュール基板４１〜４４とを接続する電気的接続配線として、上述したケーブルを採用しても上記効果を奏する。
【００３５】
マザー基板３０には、その一側基板面３１に、各モジュール基板４１〜４４に搭載される電子部品に対し供給する為のバッテリ１５からの電源の電圧を変圧する電源回路３３が実装されている。また、マザー基板３０には、一側基板面３１と異なる他側基板面３２に、バッテリ１５や車載機器１１〜１４を含めた外部機器に対して電気的に接続するための一対の外部接続コネクタ３４や各モジュール基板４１〜４４に接続するための基板間接続コネクタ３５が実装されている。両外部接続コネクタ３４は、筐体２１から露出させるために、他側基板面３２の長手方向両端近傍にそれぞれ実装されている。また、マザー基板３０に実装される電子部品のうち実装後の実装高さが高くなる高背部品３６は、一側基板面３１と第２ケース２３の第２内面２３ａとの間隔を狭くするために、他側基板面３２に実装されている。なお、マザー基板３０は、特許請求の範囲に記載の「第２の基板」の一例に相当し得る。
【００３６】
次に、上述のように構成される各基板の筐体２１に対する組み付けについて説明する。図５（Ａ）は、第２ケース２３にマザー基板３０を取り付けた状態を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、マザー基板３０が取り付けられた第２ケース２３にモジュール基板４３，４４を取り付けた状態を示す説明図である。図６（Ｃ）は、第１ケース２２にモジュール基板４１，４２を取り付けた状態を示す説明図であり、図６（Ｄ）は、モジュール基板４１，４２が取り付けられた第１ケース２２とマザー基板３０およびモジュール基板４３，４４が取り付けられた第２ケース２３とを組み付ける直前の状態を示す説明図である。
【００３７】
まず、図５（Ａ）に示すように、第２ケース２３に対して、マザー基板３０を取り付ける。具体的には、マザー基板３０を、両外部接続コネクタ３４が第２ケース２３に形成される開口からそれぞれ接続可能に露出し、その一側基板面３１にて第２ケース２３の第２内面２３ａに近接するように、取り付ける。この取付の際、マザー基板３０を、第２ケース２３に設けられる支持部２３ｃ等により支持し、ネジなどの係止部材５０によって当該第２ケース２３に係止する。電源回路３３を構成する素子のうちその動作に応じて発熱する発熱素子と第２内面２３ａとの間には、伝熱性の部材（熱伝導性の高い部材）、例えば、ゲル状の熱伝導性接着剤２４が配置されている。なお、マザー基板３０は、係止部材５０に代えてまたは係止部材５０とともに、第２ケース２３の支持部２３ｃ等に設けられた係止部位によって当該第２ケース２３に係止されてもよい。また、係止部位は、マザー基板３０が組みつけられた後のかしめ加工による係止や接着による係止であってもよい。
【００３８】
次に、図５（Ｂ）に示すように、モジュール基板４３，４４を、マザー基板３０が取り付けられた第２ケース２３に対して、それぞれの基板面がマザー基板３０の基板面３１，３２に対して平行となり、それぞれの両外部接続コネクタ４５が第２ケース２３に形成される開口から接続可能に露出するように取り付ける。この取付の際、モジュール基板４３およびモジュール基板４４を、第２ケース２３に設けられる支持部２３ｄ等により支持する。そして、モジュール基板４３およびモジュール基板４４の基板間接続コネクタ４６をマザー基板３０の基板間接続コネクタ３５にそれぞれ電気的に接続することにより、マザー基板３０と両モジュール基板４３，４４との間で所定の情報について通信可能な状態となる。
【００３９】
また、図６（Ｃ）に示すように、モジュール基板４１，４２を、第１ケース２２に対して、それぞれの基板面が第１ケース２２の第１内面２２ａに対して平行となり、それぞれの両外部接続コネクタ４５が第１ケース２２に形成される開口から接続可能に露出するように取り付ける。この取付の際、モジュール基板４１およびモジュール基板４２を、第１ケース２２に設けられる支持部２２ｂ等により支持し、上記係止部材５０によって当該第２ケース２３に係止する。両基板４１，４２に実装される素子のうちその動作に応じて発熱する発熱素子４１ａ等と第１内面２２ａとの間には、上述した熱伝導性接着剤２４が配置されている。なお、モジュール基板４１，４２は、係止部材５０に代えてまたは係止部材５０とともに、第１ケース２２の支持部２２ｂ等に設けられた係止部位によって当該第１ケース２２に係止されてもよい。
【００４０】
そして、図６（Ｄ）に示すように、モジュール基板４１，４２が取り付けられた第１ケース２２と、マザー基板３０およびモジュール基板４３，４４が取り付けられた第２ケース２３とを、接続予定の基板間接続コネクタ４６同士を接続可能に対向させる。そして、第１ケース２２および第２ケース２３を組み付けることで、図２および図３に示す各基板３０，４１〜４４が収容された筐体２１が完成する。この組み付け時に、モジュール基板４１とモジュール基板４３との基板間接続コネクタ４６同士が接続するとともにモジュール基板４２とモジュール基板４４との基板間接続コネクタ４６同士が接続する。これにより、マザー基板３０と各モジュール基板４１〜４４との間で所定の情報について通信可能な状態となる。
【００４１】
このとき、図３に示すように、マザー基板３０および各モジュール基板４１〜４４において、一方の外部接続コネクタ３４，４５が露出する筐体２１の外面２１ａと、他方の外部接続コネクタ３４，４５が露出する筐体２１の外面２１ｂとは、対向する位置関係となる。このような対向する外面２１ａ，２１ｂのみにそれぞれの外部接続コネクタ３４，４５が露出し他の外面に露出しないため、コネクタが露出しない外面を車両の内壁面等に近接させるように電子制御装置２０を設置することで、当該電子制御装置２０を設置するために必要なスペースを削減できるだけでなく、各外部接続コネクタ３４，４５とワイヤハーネス等１６との接続作業を効率的に実施することができる。
【００４２】
このように構成される電子制御装置２０に対して、筐体２１から露出する外部接続コネクタ３４や外部接続コネクタ４５に対応するワイヤハーネス等１６を接続することで、各モジュール基板４１〜４４と対象の車載機器１１〜１４とが通信可能な状態となり、各モジュール基板４１〜４４からの指示に応じてマザー基板３０の電源回路３３が制御されて必要な電力が車載機器１１〜１４に対して供給可能な状態となる。
【００４３】
なお、モジュール基板４３では、モジュール基板４１とマザー基板３０との間にて処理される情報をも取り扱う必要がある。すなわち、モジュール基板４１にて処理する情報量は、モジュール基板４３にて処理する情報量よりも少なくなりやすいので、モジュール基板４１として比較的層数の少ない基板を採用でき、低コスト化を図ることができる。同様に、モジュール基板４２にて処理する情報量は、モジュール基板４４にて処理する情報量よりも少なくなるので、モジュール基板４２として比較的層数の少ない基板を採用でき、低コスト化を図ることができる。
【００４４】
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、マザー基板３０とこのマザー基板３０に電気的に接続される各モジュール基板４１〜４４とが収容される筐体２１は、第１ケース２２と第２ケース２３とを組み付けることで構成される。そして、第１ケース２２の第１内面２２ａには、モジュール基板４１，４２が近接して配置されるとともに、第２ケース２３の第２内面２３ａには、マザー基板３０が近接して配置される。そして、第１内面２２ａに近接して配置されるモジュール基板４１，４２に実装される発熱素子４１ａ等には、第１内面２２ａとの間に、熱伝導性の部材である熱伝導性接着剤２４が配置され、モジュール基板４１，４２は係止部材５０にて第１ケース２２に係止されるとともに、マザー基板３０は係止部材５０にて第２ケース２３に係止されている。
【００４５】
このような構成では、第１内面２２ａに近接して配置されるモジュール基板４１，４２を交換する場合には、交換用の新たなモジュール基板４１，４２が組み付けられた第１ケース２２を用意して第１ケース２２ごと交換することで、モジュール基板４１，４２の交換が完了する。このように構成されることで、交換用のモジュール基板４１，４２が組み付けられてその発熱素子４１ａ等と第１内面２２ａとの間に熱伝導性接着剤２４が配置された第１ケース２２を製造元である製品出荷工場等で予め製造しておき、この第１ケース２２を交換用として販売店等に用意しておくことができる。そして、販売店等では、第１ケース２２ごと交換してモジュール基板４１，４２の交換が完了する。また、筐体２１内に収容されるモジュール基板４３およびモジュール基板４４のいずれかを交換する場合でも、第１ケース２２を取り外した後に、交換対象のモジュール基板を交換して、取り外した第１ケース２２を再び第２ケース２３に組み付けることで、当該モジュール基板の交換が完了する。
【００４６】
この場合、販売店等では、発熱素子４１ａと第１内面２２ａとの間に熱伝導性接着剤２４を配置する必要がないので、筐体２１等の寸法精度や組立精度を販売店等での交換を可能とするレベルまで高める必要がないので上述した交換費用を低減することができる。特に、モジュール基板４１，４２は、係止部材５０にて第１ケース２２に係止されるとともに、マザー基板３０は、係止部材５０にて第２ケース２３に係止されているため、組付け公差の積上げ等の考慮が不要となり、モジュール基板４１，４２と第１内面２２ａとの近接距離を容易に確保できるとともに、マザー基板３０と第２内面２３ａとの近接距離を容易に確保することができる。
したがって、放熱性を損なうことなく筐体２１に収容された各モジュール基板４１〜４４の交換を容易に実施することができる。
なお、本実施形態では、第１ケース２２には、モジュール基板４１およびモジュール基板４２の２つが取り付けられているが、これに限らず、１つのモジュール基板、例えば、モジュール基板４１のみが取り付けられてもよい。
【００４７】
また、マザー基板３０の電源回路３３の発熱素子には、第２内面２３ａとの間に、熱伝導性接着剤２４が配置されるため、当該第２内面２３ａを介した放熱を効率的に実施することができる。マザー基板３０の発熱素子及びモジュール基板４１，４２の発熱素子の両方に熱伝導性接着剤２４が塗布される場合には、接着剤を塗布しない場合に比較して、発熱素子と筐体内面２２ａ，２３ａとのクリアランス（＝熱伝導性接着剤２４の厚み）の変化は、塗布していない空気の場合に比較して、放熱性に与える影響が格段に大きい。その為、本案の構成により両発熱素子と両筐体内面２２ａ，２３ａとのクリアランスを小さく保つことができることは、放熱性の面にとって、非常に有用で、効果が高い。なお、発熱素子だけでなく、基板面と筐体面との間に熱伝導性接着剤２４を配置すると放熱経路が増加し、なおさら放熱効果が増大する。また、熱伝導性接着剤２４と記載したが、接着性のあるものに限定するものではない。例えば、放熱シートの様なシート形状のものでも良い。
【００４８】
特に、前記したとおり、モジュール基板４１〜４４はマザー基板３０と平行に配置されることから、筐体に近接配置できる面はマザー基板３０の一側基板面３１とモジュール基板４１，４２の基板面しか存在せず、モジュール基板４３，４４の様な筐体面２１から離れて配置されることを余儀なくされ、空気断熱層の増加により、熱的に不利な配置を余儀なくされる。これに対し、モジュール基板の電子部品に供給される電圧変換回路をマザー基板３０に搭載することで、モジュール基板の温度上昇を防止することが可能となる。
具体的な回路構成として、電源回路としてスイッチング電源を採用すると発熱量を減少させることが可能でさらに温度を低下させることができる。
リレーやヒューズ等が搭載されたＪ／Ｂ（ジャンクションＢＯＸ）の機能は、一般に大電流が流れることによる発熱量の大きさと、ハーネスによる配線が多数接続されていることにより一般のＥＣＵに比較して大型である為、本構成のマザー基板上に搭載されると小型化かつ高放熱が両立でき、非常に有用である。搭載するリレーの構成としては、半導体リレーを用いるとメカリレーに必要なコイル電流が不要となり発熱量の減少が可能となり、温度低下に寄与できる。さらには、リレーやヒューズ、ヒュージブルリンク等をモジュール基板への電源供給ラインに挿入することで、複数あるモジュール基板の内、一つが異常動作により過電流となった際にも切断することでマザー基板の異常発熱を防止し、他の正常動作する機能に影響を与えることから防ぐことが出来る。
【００４９】
図７は、第１実施形態の第１変形例に係る電子制御装置２０の要部を示す断面図である。
図７に示すように、モジュール基板４１，４２に実装される電子部品のうち実装後の実装高さが高い高背部品４１ｄ，４２ｄは、第１内面２２ａに対向する一側基板面４１ｂ，４２ｂと異なる他側基板面４１ｃ，４２ｃにそれぞれ実装してもよい。これにより、第１内面２２ａと一側基板面４１ｂ，４２ｂとの間隔を狭くでき、当該第１内面２２ａを介した放熱を効率的に実施することができる。
なお、バッテリ１５（電源装置）から入力された電源を外部接続コネクタ３４もしくは外部接続コネクタ４５を介して接続される外部機器への供給のＯＮ／ＯＦＦを制御する為のメカリレーは、他の電子部品に比べ背が高い為、高背部品３６として他側基板面３２に配置すると有用である。また、同じくバッテリ１５から入力された電源を外部接続コネクタ３４もしくは外部接続コネクタ４５を介して接続される外部機器への供給を異常時に切断するヒューズを保持するとともにマザー基板３０とそのヒューズを電気的に接続するコネクタも同様に背が高く成るため、高背部品３７として他側基板面３２に配置すると有用である。
【００５０】
図８は、第１実施形態の第２変形例に係る電子制御装置２０の要部を示す断面図である。なお、図８は、図２の矢印αおよび各基板面に直交する方向から見た場合の断面図（図３では下方から見た場合の断面図）に対応して図示されている。
本実施形態の第２変形例として、より実装高さが高い高背部品、例えば、各基板をそれぞれ保護するための多数のヒューズが収容されるヒューズ保持用コネクタ等の高背部品３７がマザー基板３０の他側基板面３２に実装される場合には、筐体２１の小型化を図るために、他側基板面３２に対して高背部品３７の実装高さよりも低い位置に各モジュール基板４１〜４４のいずれかまたは新たなモジュール基板を配置してもよい。図８では、他の車載機器を制御するためのモジュール基板４７が、他側基板面３２に対して高背部品３７の実装高さよりも低い位置であって高背部品３７を避けるように配置されている。これにより、筐体２１内のスペースが有効に活用されて、筐体２１のさらなる小型化を図ることができる。
【００５１】
本実施形態の第３変形例として、各モジュール基板４１〜４４のうち少なくともいずれか１つには、対応する車載機器や他のモジュール基板とシリアル通信可能な通信回路が設けられてもよい。これにより、外部接続コネクタ４５の端子数を削減しやすくなる。このように端子数が削減された外部接続コネクタ４５を採用することで、筐体２１内に占める外部接続コネクタ４５の領域が小さくなるので、筐体２１のさらなる小型化を図ることができる。また、マザー基板３０と各モジュール基板４１〜４４間との信号授受についてもシリアル通信化により本数を減らすことができコスト削減が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態の第４変形例として、外部からの情報は、マザー基板３０を介することなく、各モジュール基板４１〜４４のうち少なくともいずれかに設けられる外部接続コネクタ４５を介して受信されてもよい。これにより、マザー基板３０の電源回路３３に流れる大電流に応じてノイズが生じる場合でも、このノイズが上記外部からの情報に影響を及ぼすことを抑制することができる。特にセンサ情報や通信情報等センシティブなラインに適用すると良い。
【００５３】
また、本実施形態の第５変形例として、電源回路３３を以下のように構成してもよい。電源回路３３は、各モジュール基板４１〜４４の電子回路に各車載機器に供給する電流が流れる供給部を備え、その供給部を制御する制御部は、各モジュール基板４１〜４４のうちのいずれかに配置される。これにより、電源回路３３の供給部に流れる大電流に応じてノイズが生じる場合でも、このノイズが制御部に影響を及ぼすことを抑制することができる。特に、多くの車載機器を制御するために多くのモジュール基板が筐体２１内に収容される場合には、より大きな電流が電源回路３３の供給部に流れることとなる。このような場合でも、制御部が複数のモジュール基板のうちのいずれかに配置されることで、制御部に対するノイズの影響を抑制することができる。
なお、本実施形態に係る電子制御装置２０の特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る電子制御装置について図９を参照して説明する。図９は、第２実施形態に係る電子制御装置２０ａの要部を示す断面図である。
本第２実施形態に係る電子制御装置２０ａでは、第１ケース２２に代えて第１ケース２５を採用する点が、上記第１実施形態に係る電子制御装置と異なる。したがって、第１実施形態の電子制御装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
図９に示すように、第１ケース２５は、上述した第１ケース２２に対して、第１内面２２ａのうち熱伝導性接着剤２４が配置される領域を含めた部位が発熱素子４１ａに近接する方向に突出する突出部２５ａが形成される。この突出部２５ａは、第１ケース２５の底面（第１内面２２ａ）の中央部から外部接続コネクタ４５近傍までが底を浅くするように段状に盛り上がって形成されている。また、第１ケース２５には、筐体２１の外面の一部を構成し突出部２５ａに対向する部位に凹部２５ｂが形成され、この凹部２５ｂ内に第１内面２２ａにおける放熱性を向上させるための放熱部として例えば複数のフィン２５ｃが形成される。特に、複数のフィン２５ｃは、その先端部が凹部２５ｂ内から突出しないように形成されている。
【００５６】
これにより、外部接続コネクタ４５の様な発熱素子４１ａよりも背の高い部品が同一実装面に配置されていたとしても、第１内面２２ａと発熱素子４１ａ等との間隔を狭くでき、当該第１内面２２ａを介した放熱を効率的に実施することができる。さらに、凹部２５ｂ内に第１内面２２ａにおける放熱性を向上させるための複数のフィン２５ｃが形成されるため、当該第１内面２２ａを介した放熱を効率的に実施することができる。特に、複数のフィン２５ｃが凹部２５ｂ内から突出しないように形成されるために筐体２１の外形寸法は変化しないので、複数のフィン２５ｃを設けることによる筐体２１の大型化を抑制することができる。また、第１内面２２ａのうち突出部２５ａが形成されない部位では、第１内面２２ａとモジュール基板４１，４２の基板面との間隔が広くなるので、図９に示すように、実装高さが高い外部接続コネクタ４５であっても、第１内面２２ａとの間に配置することができる。この場合、この外部接続コネクタ４５と、モジュール基板４３，４４における外部接続コネクタ４５とを離間させて配置できるので、外部接続コネクタ４５の接続に関する配線作業を容易に実施することができる。
なお、本実施形態では、外部接続コネクタ４５に重なる部位を除く場所に突出部２５ａを設けたが、基板上に実装されるアルミ電解コンデンサ、コイル等の比較的背の高い電子部品の位置に対応する部位は突出しないように形成されていても良い。こうすることで、背の高い電子部品の高さに合わせて発熱素子と第１内面２２ａとのクリアランスを広げる必要がなく、高い放熱性能を確保できる。
なお、本実施形態に係る電子制御装置２０ａの特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
【００５７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る電子制御装置について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、第３実施形態に係る電子制御装置２０ｂの要部を示す断面図である。図１１は、各基板３０，４１〜４４が対応するケース２６〜２８に取り付けられた状態を示す断面図である。なお、図１０は、図２の矢印αおよび各基板面に直交する方向から見た場合の断面図（図３では下方から見た場合の断面図）に対応して図示されている。
【００５８】
本第３実施形態に係る電子制御装置２０ｂでは、筐体２１を構成するための第１ケース２２および第２ケース２３に代えて、筐体２１を構成するための３つのケース２６〜２８を採用する点が、主に上記第１実施形態に係る電子制御装置と異なる。したがって、第１実施形態の電子制御装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
図１０に示すように、筐体２１は、３つのケース２６〜２８を組み付けることにより構成され、ケース２６は、一面が開口する箱状に形成され、ケース２７，２８は、双方を組み付けることで一面が開口する箱状となるように形成されている。なお、ケース２６は、特許請求の範囲に記載の「第２ケース」の一例に相当し、ケース２７およびケース２８は、特許請求の範囲に記載の「第１ケース」の一例に相当し得る。
【００６０】
図１１（Ａ）に示すように、ケース２６は、マザー基板３０を取り付けるためのケースで、マザー基板３０は、上述した第２内面２３ａに対応する内面２６ａに一側基板面３１が近接するようにケース２６に取り付けられる。この取付の際、マザー基板３０を、ケース２６に設けられる支持部２６ｂ等により支持し、係止部材５０によって当該ケース２６に係止する。電源回路３３の発熱素子と内面２６ａとの間には、上述した熱伝導性接着剤２４が配置される。
【００６１】
また、図１１（Ｂ）に示すように、ケース２７は、モジュール基板４１，４３を取り付けるためのケースで、モジュール基板４１は、上述した第１内面２２ａの一部に対応する内面２７ａに近接するようにケース２７に取り付けられる。この取付の際、モジュール基板４１を、ケース２７に設けられる支持部２７ｂ等により支持し、係止部材５０によって当該ケース２７に係止する。発熱素子４１ａと内面２７ａとの間には、上述した熱伝導性接着剤２４が配置される。
【００６２】
このようにモジュール基板４１が取り付けられたケース２７に対して、モジュール基板４３を、その基板間接続コネクタ４６が対応するモジュール基板４１の基板間接続コネクタ４６に電気的に接続するように、取り付ける。この取付の際、モジュール基板４３を、ケース２７に設けられる図略の支持部等により支持する。
【００６３】
また、図１１（Ｃ）に示すように、ケース２８は、モジュール基板４２，４４を取り付けるためのケースで、モジュール基板４２は、上述した第１内面２２ａの一部に対応する内面２８ａに近接するようにケース２８に取り付けられる。この取付の際、モジュール基板４２を、ケース２８に設けられる支持部２８ｂ等により支持し、係止部材５０によって当該ケース２８に係止する。当該モジュール基板４２に実装される素子のうちその動作に応じて発熱する発熱素子４２ａと内面２８ａとの間には、上述した熱伝導性接着剤２４が配置される。
【００６４】
このようにモジュール基板４２が取り付けられたケース２８に対して、モジュール基板４４を、その基板間接続コネクタ４６が対応するモジュール基板４２の基板間接続コネクタ４６に電気的に接続するように、取り付ける。この取付の際、モジュール基板４４を、ケース２８に設けられる図略の支持部等により支持する。
【００６５】
このように、マザー基板３０が組み付けられたケース２６と、モジュール基板４１，４３が取り付けられたケース２７と、モジュール基板４２，４４が取り付けられたケース２８とを組み付けることで、筐体２１が構成され、当該電子制御装置２０ｂに関する組み付けが完了する。
【００６６】
マザー基板３０は、上述した電源回路３３など電力供給の制御に関する機能を有するために、アルミ電解コンデンサやコイル等が実装される。その為、大型サイズの部品であったり、スルーホールデバイス部品等が使用されることによるフロー実装工程の追加などにより、製造時間が各モジュール基板４１〜４４に対して長くなりやすい。このため、上記第１実施形態のように第２ケース２３にマザー基板３０だけでなくモジュール基板４３，４４が取り付けられる場合には、第２内面２３ａに近接して組み付けるマザー基板３０が完成するまで第２ケース２３にモジュール基板４３，４４が取り付けられなくなる。そうすると、モジュール基板４１，４２が取り付けられる第１ケース２２との製造時間の差が大きくなり、当該電子制御装置２０に関する組み付けが完了するまでの時間が長くなってしまう。
【００６７】
本実施形態では、ケース２６には、筐体２１内に収容される各基板のうちマザー基板３０のみが取り付けられるので、ケース２６の筐体構造を簡潔に構成することができる。さらに、マザー基板３０が取り付けられるケース２６との製造時間と、モジュール基板４１，４３が取り付けられるが取り付けられるケース２７との製造時間やモジュール基板４２，４４が取り付けられるケース２８との製造時間との差を小さくできるので、当該電子制御装置２０ｂに関する組み付けが完了するまでの時間を短縮することができる。
なお、本実施形態に係る電子制御装置２０ｂの特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
【００６８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る電子制御装置について図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、第４実施形態に係る電子制御装置２０ｃの要部を示す断面図である。図１３は、マザー基板３０および各モジュール基板４１〜４４が収容された第１ケース２２および第２ケース２３と、モジュール基板４８が取り付けられた機能追加用ケース２９とを、組み付ける直前の状態を示す説明図である。
【００６９】
本第４実施形態に係る電子制御装置２０ｃでは、筐体２１が機能を追加するためのモジュール基板４８が取り付けられた機能追加用ケース２９を組み付け可能に形成される点が、主に上記第１実施形態に係る電子制御装置と異なる。したがって、第１実施形態の電子制御装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７０】
本第４実施形態に係る電子制御装置２０ｃは、既存の機能に対して、所望の機能を実現するためのモジュール基板４８が一側基板面４８ａにて近接して取り付けられた機能追加用ケース２９を組み付けて電気的に接続することで、容易に機能を追加可能に構成されている。具体的には、筐体２１の外面のうち第１内面２２ａ近傍の面（以下、外面２１ｃという）は、機能追加用ケース２９を組み付け可能に形成されている。この機能追加用ケース２９は、上記外面２１ｃに組み付けられることで、機能を追加するためのモジュール基板４８を収容するための収容空間Ｓを構成する。この外面２１ｃには、機能追加用ケース２９の組み付け時に、この機能追加用ケース２９に取り付けられたモジュール基板４８とマザー基板３０や他のモジュール基板４１〜４４とを電気的に接続するための基板間接続コネクタ４６ａが、開口から露出するように設けられている。なお、基板間接続コネクタ４６ａは、例えば、モジュール基板４１に設けられており、特許請求の範囲に記載の「接続部材」の一例に相当し得る。
【００７１】
モジュール基板４８の基板面には、上述した追加する機能を実現するための回路が実装されており、一側基板面４８ａと異なる他側基板面４８ｂに、基板間接続コネクタ４６ａに電気的に接続するための基板間接続コネクタ４６ｂが設けられている。
【００７２】
このように構成されるモジュール基板４８は、その一側基板面４８ａにて機能追加用ケース２９の壁面のうち上記外面２１ｃに対向する壁面（以下、第３内面２９ａという）に対して近接するように取り付けられる。この取付の際、モジュール基板４８を、機能追加用ケース２９に設けられる支持部２９ｂ等により支持し、上記係止部材５０によって当該機能追加用ケース２９に係止する。そして、この取付の際、モジュール基板４８に実装される素子のうちその動作に応じて発熱する発熱素子４８ｃと第３内面２９ａとの間には、放熱性を向上させるため、上述した熱伝導性接着剤２４が配置される。なお、モジュール基板４８は、係止部材５０に代えてまたは係止部材５０とともに、機能追加用ケース２９の支持部２９ｂ等に設けられた係止部位によって当該機能追加用ケース２９に係止されてもよい。
【００７３】
そして、図１３に示すように、マザー基板３０および各モジュール基板４１〜４４が収容された第１ケース２２および第２ケース２３と、モジュール基板４８が取り付けられた機能追加用ケース２９とを、接続予定の基板間接続コネクタ４６ａ，４６ｂ同士を接続可能に対向させる。モジュール基板４８を取り付けた機能追加用ケース２９を筐体２１の外面２１ｃに組み付けて、モジュール基板４８の基板間接続コネクタ４６ｂと外面２１ｃから露出する基板間接続コネクタ４６ａとを接続する。筐体２１と機能追加用ケース２９とは、所定の接着剤やネジ部材による締結などにより固定される。これにより、図１２に示すように、電子制御装置２０ｃにおいて、所望の機能を追加する機能追加作業が終了する。
【００７４】
このような構成では、筐体２１内に収容された各モジュール基板４１〜４４により実現される機能に対して他の機能を追加する場合に、その機能を有するモジュール基板４８を取り付けた機能追加用ケース２９を筐体２１の外面２１ｃに組み付けて、このモジュール基板４８とマザー基板３０や他のモジュール基板４１〜４４とを基板間接続コネクタ４６ａ等により電気的に接続することで、容易に所望の機能を追加することができる。
【００７５】
特に、機能追加用のモジュール基板４８が組み付けられてその発熱素子４８ｃと第３内面２９ａとの間に熱伝導性接着剤２４が配置された機能追加用ケース２９を製造元である製品出荷工場等で予め製造しておき、この機能追加用ケース２９を機能追加用として販売店等に用意しておくことができる。そして、販売店等では、機能追加用ケース２９ごと筐体２１に組み付けて機能追加作業が完了する。この場合、販売店等では、発熱素子４８ｃと第３内面２９ａとの間に熱伝導性接着剤２４を配置する必要がないので、筐体２１等の寸法精度や組立精度を販売店等での機能追加作業を可能とするレベルまで高める必要がないので上述した機能追加作業にかかる費用を低減することができる。さらに、モジュール基板４８は、係止部材５０にて機能追加用ケース２９に係止されるため、モジュール基板４８と第３内面２９ａとの近接距離を容易に確保することができる。また、このような構成をとることで、複数あるモジュール基板の内、両端に配置されたモジュール基板以外のモジュール基板を筐体２１の内面に近接させて配置させることや筐体２１に熱伝導性接着剤２４などの熱伝導性の部材を介して放熱させることができる為、より放熱性を高めることが出来る。
【００７６】
なお、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、以下の機能を有するモジュール基板を採用してもよい。このように採用されるモジュール基板は、他の実施形態や変形例においても採用することができる。
１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、ボディ系を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、ボディ系を制御する機能を有するモジュール基板としては、主として乗員の操作やコンピュータプログラムの実行によって動作する、いわゆるイベントドリブンの装置を制御するモジュール基板がある。例えば、エアコンディショナーを制御するエアコンＥＣＵ、ドアロックシステムを制御するドアＥＣＵ、パワーウィンドウを制御するパワーウィンドウＥＣＵ、電動ドアミラーを制御するドアミラーＥＣＵ、パワーシートを制御するパワーシートＥＣＵ、サンルーフの開閉を制御するルーフＥＣＵ、ステアリングホイールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するステアリングホイールスイッチＥＣＵ、オーバーヘッドコンソールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するオーバーヘッドＥＣＵなどのＥＣＵをモジュール化したモジュール基板がある。
【００７７】
また、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、安全系を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、安全系を制御する機能を有するモジュール基板としては、運転席エアバック、助手席エアバック、前席サイドエアバッグ、ニーエアバッグ、ルーフエアバッグ、後席用エアバッグ、後席再度エアバッグ、カーテン式エアバッグ、シートベルトのプリテンショナー、シートベルトのフォース（ロード）リミッタ−などを制御するＥＣＵをモジュール化したモジュール基板などがある。
【００７８】
また、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、情報系を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、カーナビゲーション装置を制御するナビゲーションＥＣＵ、オーディオ装置を制御するオーディオＥＣＵ、電話を制御する電話ＥＣＵをモジュール化したモジュール基板などがある。
【００７９】
また、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、車両に設けられたアクセサリースイッチがＯＮしたときに作動するもの及び作動可能な状態になるものを制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、前述したパワーウィンドウを制御するパワーウィンドウＥＣＵ、電動ドアミラーを制御するドアミラーＥＣＵ、パワーシートを制御するパワーシートＥＣＵ、サンルーフの開閉を制御するルーフＥＣＵ、ステアリングホイールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するステアリングホイールスイッチＥＣＵ、オーバーヘッドコンソールに配置された各種スイッチからの信号の入出力を制御するオーバーヘッドＥＣＵ、情報系を制御するＥＣＵをモジュール化したモジュール基板などがある。
【００８０】
また、１つの筐体２１に収容するモジュール基板として、イグニッションキースイッチがＯＦＦの状態のときに作動する装置を制御する機能を有するモジュール基板の中から選定することができる。例えば、盗難防止装置を制御するＥＣＵ、パーキングランプ類を制御するＥＣＵをモジュール化したモジュール基板などがある。
なお、本実施形態に係る電子制御装置２０ｆ特徴的な構成は、他の実施形態および変形例に適用されてもよい。
【００８１】
なお、本発明は上記各実施形態または変形例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い。
（１）上記第１実施形態および変形例において、電子制御装置２０は、上述した車載機器１１〜１４を制御対象とすることに限らず、車両と異なる一般的な外部機器を制御可能な電子制御装置として適用されてもよい。この場合、モジュール基板は、制御対象となる外部機器に応じてそれぞれ設けられることとなる。他の実施形態および変形例においても同様である。
【００８２】
（２）上記第１実施形態および変形例において、外部接続コネクタ４５は、全てのモジュール基板４１〜４４に設けられることに限らず、情報の共有化や取り扱う情報量に応じて、必要な基板のみに設けられてもよい。
【００８３】
（３）筐体２１内において、各モジュール基板４１〜４４は、基板間接続コネクタ４６を採用することで基板間接続を実施することに限らず、他の接続手段を用いて基板間接続を実施してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１１…エンジン（外部機器）
１２…トランスミッション（外部機器）
１３…ドアロック機構（外部機器）
１４…セキュリティ装置（外部機器）
１５…バッテリ（電源）
２０，２０ａ〜２０ｆ…電子制御装置
２１…筐体
２２，２５…第１ケース
２２ａ…第１内面
２３…第２ケース
２３ａ…第２内面
２４…伝熱性接着剤（伝熱性の部材）
２５ａ…突出部
２５ｂ…凹部
２５ｃ…フィン（放熱部）
２６〜２８…ケース
２９…機能追加用ケース
３０…マザー基板（第２の基板）
３１…一側基板面
３２…他側基板面
３３…電源回路
３４…外部接続コネクタ
３５…基板間接続コネクタ
４１〜４４，４７，４８…モジュール基板（第１の基板）
４５…外部接続コネクタ
４６，４６ａ，４６ｂ…基板間接続コネクタ
５０…係止部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の外部機器を制御可能な電子制御装置であって、
前記複数の外部機器のうちのいずれかを制御するための第１の基板と、
電源装置から電力を供給される第２の基板と、
前記第２の基板と前記第１の基板とが収容される筐体と、
を備え、
前記筐体は、第１ケースと第２ケースとを組み付けることで構成され、
前記筐体の内面の一部を構成する前記第１ケースの壁面である第１内面には、複数の前記第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して配置されるとともに、前記筐体の内面の他の一部を構成する前記第２ケースの壁面である第２内面には、前記第２の基板が近接して配置され、
前記第１内面に近接して配置される第１の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、前記第１内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、
第１の基板は、係止部材もしくは前記第１ケースの係止部位にて当該第１ケースに係止されるとともに、第２の基板は、係止部材もしくは前記第２ケースの係止部位にて当該第２ケースに係止されていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記第２の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、前記第２内面との間に、熱伝導性の部材が配置され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】
前記第１ケースには、前記第１内面のうち前記熱伝導性の部材が配置される領域を含めた部位が前記発熱素子に近接する方向に突出する突出部が形成さ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】
前記第１ケースには、前記筐体の外面の一部を構成し前記突出部に対向する部位に凹部が形成され、この凹部内に前記第１内面における放熱性を向上させるための放熱部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記第１ケースに、複数の前記第１の基板のうち当該第１ケースに係止される第１の基板を除く第１の基板を支持する部位が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記筐体は、その外面が機能追加用ケースを組み付け可能に形成されており、
前記機能追加用ケースと前記外面とにより構成される他の収容空間には、当該外面に対向する前記機能追加用ケースの壁面である第３内面に、前記第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して収容され、
前記外面には、前記機能追加用ケースの組み付け時にこの機能追加用ケースに取り付けられた第１の基板と前記筐体に収容されるいずれかの基板とを電気的に接続するための接続部材が設けられ、
前記第３内面に近接して収容される第１の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、当該第３内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、
前記第３内面に近接して収容される第１の基板は、係止部材もしくは前記機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項１】
複数の外部機器を制御可能な電子制御装置であって、
前記複数の外部機器のうちのいずれかを制御するための第１の基板と、
電源装置から電力を供給される第２の基板と、
前記第２の基板と前記第１の基板とが収容される筐体と、
を備え、
前記筐体は、第１ケースと第２ケースとを組み付けることで構成され、
前記筐体の内面の一部を構成する前記第１ケースの壁面である第１内面には、複数の前記第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して配置されるとともに、前記筐体の内面の他の一部を構成する前記第２ケースの壁面である第２内面には、前記第２の基板が近接して配置され、
前記第１内面に近接して配置される第１の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、前記第１内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、
第１の基板は、係止部材もしくは前記第１ケースの係止部位にて当該第１ケースに係止されるとともに、第２の基板は、係止部材もしくは前記第２ケースの係止部位にて当該第２ケースに係止されていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記第２の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、前記第２内面との間に、熱伝導性の部材が配置され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】
前記第１ケースには、前記第１内面のうち前記熱伝導性の部材が配置される領域を含めた部位が前記発熱素子に近接する方向に突出する突出部が形成さ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】
前記第１ケースには、前記筐体の外面の一部を構成し前記突出部に対向する部位に凹部が形成され、この凹部内に前記第１内面における放熱性を向上させるための放熱部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記第１ケースに、複数の前記第１の基板のうち当該第１ケースに係止される第１の基板を除く第１の基板を支持する部位が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記筐体は、その外面が機能追加用ケースを組み付け可能に形成されており、
前記機能追加用ケースと前記外面とにより構成される他の収容空間には、当該外面に対向する前記機能追加用ケースの壁面である第３内面に、前記第１の基板のうちの少なくとも１つが近接して収容され、
前記外面には、前記機能追加用ケースの組み付け時にこの機能追加用ケースに取り付けられた第１の基板と前記筐体に収容されるいずれかの基板とを電気的に接続するための接続部材が設けられ、
前記第３内面に近接して収容される第１の基板に実装される複数の素子であってその動作に応じて発熱する発熱素子のうち少なくともいずれか１つには、当該第３内面との間に、熱伝導性の部材が配置され、
前記第３内面に近接して収容される第１の基板は、係止部材もしくは前記機能追加用ケースの係止部位にて当該機能追加用ケースに係止されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１７５０３２（Ｐ２０１２−１７５０３２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８０９６（Ｐ２０１１−３８０９６）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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