JP7397197B2 - モジュール式に拡張可能な電子制御装置 - Google Patents
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Description
-電子モジュールを既存の電子制御ユニットに一体化することを可能にし、その結果として、電子制御ユニットのメインモジュールの機能を柔軟に拡張することができる。
-ハウジングは、メインモジュールを実装する電子制御ユニットの電子回路基板をEMC及び熱の影響に対してシールドすることができ、その結果、メインモジュールの挙動が、EMC又は熱の影響により、電子制御ユニットに接続される追加の電子モジュールによって影響を受けないため、EMC及び熱の理由による無干渉を保証することができる。特に、ISO26262に準拠する「無干渉」を、車両における安全関連用途に対して保証することができる。
-電子制御ユニットが製造された後であっても、製造業者の保証を無効にする可能性がある、電子制御ユニットハウジングを剥がして電子制御ユニットのメインモジュールを実装する電子回路基板を曝露する必要なく、1つ又は複数の電子モジュールを追加することができる。
-高度な柔軟性が達成される。例えば、追加システムの代わりに冷却ファンを、従って、電子制御ユニットに任意選択的に一体化させることができる。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の観点として以下を含む。
1.
モジュール式に拡張可能な電子制御ユニット(10)であって、
-電子回路基板(12)であって、前記電子回路基板(12)の少なくとも一方の側で側縁部の領域に導体トラック(18、18’)が配設され、前記導体トラック(18、18’)は、前記側の内側領域(14)を囲むとともに前記側の外側領域(16)から前記内側領域(14)を分離し、前記電子回路基板(12)を少なくとも1つの電子モジュール(22、22’)に電気的に接続するための少なくとも1つのモジュール接続ポート(20)が前記外側領域(16)に配設される、電子回路基板(12)と、
-前記電子回路基板(12)を受け入れるための2つの半体(24、26)を有するハウジングであって、少なくとも1つのハウジング半体(24、26)は、少なくとも部分的に導電性の周回するシールド壁(28、30)を有し、前記シールド壁(28、30)は、前記ハウジングの組立状態において、少なくとも部分的に、前記電子回路基板(12)の少なくとも一方の側に配設される前記導体トラック(18、18’)上にあり、かつ前記導体トラック(18、18’)と前記それぞれのハウジング半体(24、26)の前記シールド壁(28、30)との間に電気的接触を確立させる、ハウジングと、を有し、
-少なくとも1つのハウジング半体(26)は、前記電子モジュール(22、22’)が前記ハウジング半体(26)の外側に配設されることができるように、前記電子モジュール(22、22’)のための、前記組立状態において前記ハウジングの外側からアクセス可能である少なくとも1つのレセプタクル(32、32’)を有し、
-前記レセプタクル(32、32’)は、前記ハウジング半体(26)の外側の前記レセプタクル(32、32’)内に配置することができる前記電子モジュール(22、22’)が、前記電子回路基板(12)の前記外側領域(16)に配設される前記モジュール接続ポート(20)に電気的に接続されることができるように配設され、
-前記電子回路基板(12)は、前記モジュール接続ポート(20)と前記内側領域(14)上に配設される1つ以上の電子アセンブリとの間に電気的接続を有する、
電子制御ユニット(10)。
2.
前記レセプタクル(32、32’)は、前記レセプタクル(32、32’)をハウジング内部から分離する、前記ハウジング半体(26)の壁の外側に形成され、前記ハウジング半体(26)の前記壁が前記電子モジュール(22、22’)と前記電子回路基板(12)との間の前記レセプタクル(32、32’)内に配設されることを特徴とする、上記1記載の電子制御ユニット。
3.
前記電子モジュール(22、22’)は、前記電子モジュール(22、22’)の第1の部分が前記電子回路基板(12)の前記内側領域(14)を覆うように前記レセプタクル(32)内に配設され、前記ハウジング半体(26)の前記壁は前記電子モジュール(22、22’)と前記電子回路基板(12)との間に位置し、前記電子モジュール(22、22’)の第2の部分は前記電子回路基板(12)の前記外側領域(16)の上方に配設され、前記モジュール接続ポート(20)によって前記電子回路基板(12)に接続されることを特徴とする、上記2の電子制御ユニット。
4.
前記電子回路基板(12)は多層回路基板であり、前記モジュール接続ポート(20)と前記内側領域(14)上に配設される1つ又は複数の電子アセンブリとの間の電気的接続が、前記多層回路基板の1つ又は複数の内層において具現化されることを特徴とする、上記1~3のいずれか一つの電子制御ユニット。
5.
前記電子回路基板(12)は、前記電子制御ユニットの標準機能を実装するよう構成され、前記モジュール接続ポート(20)は、前記モジュール接続ポート(20)に接続される電子モジュール(22、22’)によって、前記電子制御ユニットの更なる機能を実装するよう構成されることを特徴とする、上記1~4のいずれか一つの電子制御ユニット。
6.
前記電子制御ユニットは、前記モジュール接続ポート(20)に接続される電子モジュール(22、22’)が、前記電子制御ユニット(10)の前記ハウジングの前記ハウジング半体(24、26)を分解することなく交換することができるように構成されることを特徴とする、上記1~5のいずれか一つの電子制御ユニット。
7.
前記レセプタクル(32、32’)のうちの少なくとも1つは、冷却要素(23’’)を有する電子モジュール(22’)を収容するよう構成されることを特徴とする、上記1~6のいずれか一つの電子制御ユニット。
8.
保護カバー(33、33’)が前記レセプタクル(32、32’)のために設けられ、前記保護カバー(33、33’)は、前記ハウジング半体(24、26)の一方に取り付けるために構成されることを特徴とする、上記1~7のいずれか一つの電子制御ユニット。
9.
前記ハウジング半体(24、26)の少なくとも1つは、前記電子回路基板(12)上に配設される少なくとも1つのアセンブリを冷却するための一体型ヒートシンク(35)を有することを特徴とする、上記1~8のいずれか一つの電子制御ユニット。
10.
少なくとも1つのケーブル接続ポート(20’、20’’)が前記電子回路基板(12)の前記外側領域(16)に配設され、前記電子回路基板(12)は、前記ケーブル接続ポート(20’、20’’)と前記内側領域(14)に配設される1つ又は複数の電子アセンブリとの間に電気的接続を有し、少なくとも1つのハウジング半体(26)は、各ケーブル接続ポート(20’、20’’)に対して1つのレセプタクル(34、34’)を有することを特徴とする、上記1~9のいずれか一つの電子制御ユニット。
11.
前記少なくとも1つのケーブル接続ポート(20’、20’’)は、前記電子回路基板(12)の角部領域に配設され、特に、各ケーブル接続ポート(20’、20’’)は、各ケーブル接続ポート(20’、20’’)の挿入方向が横平面において前記電子回路基板(12)の側縁に対して略45°の角度を有するように、前記電子回路基板(12)の角部領域に配設されることを特徴とする、上記10の電子制御ユニット。
12.
電子モジュール(22)が前記ハウジングの前記外側のレセプタクルに装着されていない限り、前記レセプタクル(32)の内側に配設され、前記モジュール接続ポート(20)への開口部(37)を覆う保護カバー(36)が設けられることを特徴とする、上記1~11のいずれか一つの電子制御ユニット。
13.
上記1~12のいずれか一つの電子制御ユニット(10)の機能を拡張するよう構成された電子モジュール(22)であって、前記電子モジュール(22)を前記電子制御ユニット(10)のハウジング半体(26)のレセプタクル(32)に配置する場合、コネクタ(25)を介して前記電子モジュール(22)と前記電子制御ユニット(10)の前記電子回路基板(12)とが電気的に接触する、電子モジュール(22)。
12 電子回路基板
14 電子回路基板の内側領域
16 電子回路基板の外側領域
18 電子回路基板上の閉じた(接地)導体トラック
20;20’’’ 任意選択の電子モジュール(22)を接続するための電子回路基板上のモジュール接続ポート
20’,20’’ ケーブル接続ポート
22,22’ 少なくとも一方のハウジング半体の外側のレセプタクル(32)内の任意選択の電子モジュール
23 任意選択の電子モジュール(22)上の任意選択の電気プラグイン接続部
23’’ 任意選択のファン
24,26 ハウジング半体
25 電子回路基板(12)と任意選択の電子モジュール(22)との間のコネクタ
28,30 シールド壁
32,32’ ハウジング半体の外側の任意選択の電子モジュール(22)のためのレセプタクル
33,33’ レセプタクル32及び32’のための保護カバー
33’’,33’’’ プラグイン接続部23及び任意選択のファン(23’’)のための保護カバー
34,34’ ケーブル接続ポート20’、20’’のためのレセプタクル
35 ハウジング半体の一方に一体化されるヒートシンク
36 電子モジュール(22)が装着されていない場合のモジュール接続ポート(20)への開口部(37)のためのレセプタクル(32)内部の保護カバー
37 モジュール接続ポート(20)と電子モジュール(22)との間のコネクタ(25)のためのハウジング半体(26)のレセプタクル(32)における開口部
Claims (13)
- モジュール式に拡張可能な電子制御ユニット(10)であって、
-電子回路基板(12)であって、前記電子回路基板(12)の少なくとも一方の側で側縁部の領域に導体トラック(18、18’)が配設され、前記導体トラック(18、18’)は、前記側の内側領域(14)を囲むとともに前記側の外側領域(16)から前記内側領域(14)を分離し、前記電子回路基板(12)を少なくとも1つの電子モジュール(22、22’)に電気的に接続するための少なくとも1つのモジュール接続ポート(20)が前記外側領域(16)に配設される、電子回路基板(12)と、
-前記電子回路基板(12)を受け入れるための2つのハウジング半体(24、26)を有するハウジングであって、少なくとも1つのハウジング半体(24、26)は、少なくとも部分的に導電性の周回するシールド壁(28、30)を有し、前記シールド壁(28、30)は、前記ハウジングの組立状態において、少なくとも部分的に、前記電子回路基板(12)の少なくとも一方の側に配設される前記導体トラック(18、18’)上にあり、かつ前記導体トラック(18、18’)と前記それぞれのハウジング半体(24、26)の前記シールド壁(28、30)との間に電気的接触を確立させる、ハウジングと、を有し、
-少なくとも1つのハウジング半体(26)は、前記電子モジュール(22、22’)が前記ハウジング半体(26)の外側に配設されることができるように、前記電子モジュール(22、22’)のための、前記組立状態において前記ハウジングの外側からアクセス可能である少なくとも1つのレセプタクル(32、32’)を有し、
-前記レセプタクル(32、32’)は、前記ハウジング半体(26)の外側の前記レセプタクル(32、32’)内に配置することができる前記電子モジュール(22、22’)が、前記電子回路基板(12)の前記外側領域(16)に配設される前記モジュール接続ポート(20)に電気的に接続されることができるように配設され、
-前記電子回路基板(12)は、前記モジュール接続ポート(20)と前記内側領域(14)上に配設される1つ以上の電子アセンブリとの間に電気的接続を有する、
電子制御ユニット(10)。 - 前記レセプタクル(32、32’)は、前記レセプタクル(32、32’)をハウジング内部から分離する、前記ハウジング半体(26)の壁の外側に形成され、前記ハウジング半体(26)の前記壁が前記電子モジュール(22、22’)と前記電子回路基板(12)との間の前記レセプタクル(32、32’)内に配設されることを特徴とする、請求項1記載の電子制御ユニット。
- 前記電子モジュール(22、22’)は、前記電子モジュール(22、22’)の第1の部分が前記電子回路基板(12)の前記内側領域(14)を覆うように前記レセプタクル(32)内に配設され、前記ハウジング半体(26)の前記壁
は前記電子モジュール(22、22’)と前記電子回路基板(12)との間に位置し、前記電子モジュール(22、22’)の第2の部分は前記電子回路基板(12)の前記外側領域(16)の上方に配設され、前記モジュール接続ポート(20)によって前記電子回路基板(12)に接続されることを特徴とする、請求項2に記載の電子制御ユニット。 - 前記電子回路基板(12)は多層回路基板であり、前記モジュール接続ポート(20)と前記内側領域(14)上に配設される1つ又は複数の電子アセンブリとの間の電気的接続が、前記多層回路基板の1つ又は複数の内層において具現化されることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
- 前記電子回路基板(12)は、前記電子制御ユニットの標準機能を実装するよう構成され、前記モジュール接続ポート(20)は、前記モジュール接続ポート(20)に接続される電子モジュール(22、22’)によって、前記電子制御ユニットの更なる機能を実装するよう構成され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ユニット。
- 前記電子制御ユニットは、前記モジュール接続ポート(20)に接続される電子モジュール(22、22’)が、前記電子制御ユニット(10)の前記ハウジングの前記ハウジング半体(24、26)を分解することなく交換することができるように構成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ユニット。
- 前記レセプタクル(32、32’)のうちの少なくとも1つは、冷却要素(23’’)を有する電子モジュール(22’)を収容するよう構成されることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
- 保護カバー(33、33’)が前記レセプタクル(32、32’)のために設けられ、前記保護カバー(33、33’)は、前記ハウジング半体(24、26)の一方に取り付けるために構成されることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
- 前記ハウジング半体(24、26)の少なくとも1つは、前記電子回路基板(12)上に配設される少なくとも1つのアセンブリを冷却するための一体型ヒートシンク(35)を有することを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
- 少なくとも1つのケーブル接続ポート(20’、20’’)が前記電子回路基板(12)の前記外側領域(16)に配設され、前記電子回路基板(12)は、前記ケーブル接続ポート(20’、20’’)と前記内側領域(14)に配設される1つ又は複数の電子アセンブリとの間に電気的接続を有し、少なくとも1つのハウジング半体(26)は、各ケーブル接続ポート(20’、20’’)に対して1つのレセプタクル(34、34’)を有することを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
- 前記少なくとも1つのケーブル接続ポート(20’、20’’)は、前記電子回路基板(12)の角部領域に配設され、特に、各ケーブル接続ポート(20’、20’’)は、各ケーブル接続ポート(20’、20’’)の挿入方向が横平面において前記電子回路基板(12)の側縁に対して略45°の角度を有するように、前記電子回路基板(12)の角部領域に配設されることを特徴とする、請求項10に記載の電子制御ユニット。
- 電子モジュール(22)が前記ハウジングの前記外側のレセプタクルに装着されていない限り、前記レセプタクル(32)の内側に配設され、前記モジュール接続ポート(20)への開口部(37)を覆う保護カバー(36)が設けられることを特徴とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の電子制御ユニット(10)の機能を拡張するよう構成された電子モジュール(22)であって、前記電子モジュール(22)を前記電子制御ユニット(10)のハウジング半体(26)のレセプタクル(32)に配置する場合、コネクタ(25)を介して前記電子モジュール(22)と前記電子制御ユニット(10)の前記電子回路基板(12)とが電気的に接触する、電子モジュール(22)。
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