冷却结构以及冷却控制系统的制作方法

本发明涉及冷却结构、冷却控制系统。

背景技术：

在搭载于车辆的电子控制装置之中，存在因装置动作而产生大量的热的结构。针对这样的发热的电子控制装置，需要抑制过度的温度上升来确保动作的稳定。

德国实用新型第202014104445公开了一种将收纳电子控制装置的壳体配置于气流通道(管路)内、利用在气流通道(管路)流动的冷风来冷却电子控制装置的结构。如该德国实用新型第202014104445那样，能够通过吹风强制地冷却电子控制装置来防止电子控制装置的温度过度上升。

作为使用供空气流动的管路等来冷却电子控制装置的结构，考虑从车厢内吸进冷却用的空气并将冷却电子控制装置之后的空气排气至车厢内的流通路径。然而，在这样的在车厢内循环的流通路径的情况下，冷却电子控制装置之后的温热的空气返回至车厢内，存在乘员感到不舒服的温热的可能性。

技术实现要素：

本发明提供能够抑制乘员感到不舒服的温热的电子控制装置的冷却结构以及冷却控制系统。

本发明的第一形态所涉及的冷却结构是搭载于车辆的电子控制装置的冷却结构，包括：管路，具有配置了上述电子控制装置的流通路径；和排风机，构成为获取车厢内的空气并向上述管路的流通路径排出，其中，上述管路构成为：利用从上述排风机排出的空气来冷却上述电子控制装置，并将冷却上述电子控制装置之后的空气排气至车厢外。

本发明的第二形态所涉及的冷却控制系统是对搭载于车辆的电子控制装置进行冷却的系统，包括：管路，具有供上述电子控制装置配置的流通路径；排风机，构成为获取车厢内的空气并向上述管路的流通路径排出；以及控制部，构成为控制上述排风机所排出的风量，其中，上述管路构成为：利用基于上述控制部的控制而从上述排风机排出的空气来冷却上述电子控制装置，并将冷却上述电子控制装置之后的空气排气至车厢外。

根据上述本发明的电子控制装置的冷却结构以及冷却控制系统，从车厢内吸进冷却用的空气并将冷却电子控制装置之后的空气排气至车厢外，因而能够抑制乘员感到不舒服的温热。

附图说明

以下，参照附图对本发明的示例性实施例的特征、优点、技术及工业重要性进行说明，在附图中相同的附图标记表示相同的构成要素，其中：

图1是简要地表示本实施方式所涉及的电子控制装置的冷却结构的要部结构的立体图；

图2是将图1的冷却结构应用于车辆的具体例；

图3是用于对图1的冷却结构的流通路径进行说明的简图；

图4是表示本实施方式所涉及的冷却控制系统的简要结构的框图；

图5是本实施方式的副ecu所执行的控制处理的流程图；

图6是本实施方式的主ecu所执行的控制处理的流程图；

图7是用于对本实施方式的变形例所涉及的冷却结构的流通路径进行说明的简图；

图8是变形例的主ecu所执行的控制处理的流程图例；

图9是用于对本实施方式的应用例所涉及的冷却结构的流通路径进行说明的简图；

图10是应用例的主ecu所执行的控制处理的流程图例。

具体实施方式

[实施方式]

本发明的冷却结构采用从车厢内吸进用于冷却电子控制装置的空气并将冷却电子控制装置之后的空气排气至车厢外的结构。通过该结构，冷却电子控制装置之后的温热的空气不会返回至车厢内，不存在乘员感到不舒服的温热的担忧。以下，参照附图对本发明的一个实施方式详细地进行说明。

＜冷却结构＞

图1是简要地表示本发明的一个实施方式所涉及的电子控制装置的冷却结构1的要部结构的立体图。图1中的本实施方式所涉及的冷却结构1具备排风机10以及管路20。在本实施方式中，以将2个电子控制装置31以及32作为冷却对象的情况为一个例子进行说明，但成为冷却对象的电子控制装置可以为1个，也可以为3个以上。

排风机10是通过叶轮的旋转来从吸入口10u获取空气并从排出口10d输出的送风机。能够通过利用后述的控制部控制叶轮的旋转来改变从排出口10d输出的风量。

管路20是供用于冷却电子控制装置31以及32的冷却风流通的冷却用的管。该管路20由冷却管路22、进气管路21、以及排气管路23构成，上述进气管路21从冷却管路22的上游端部22u延伸，与排风机10的排出口10d连结，该排气管路23从冷却管路22的下游端部22d延伸至车厢外为止。此外，排气管路23也可以自身延伸至车厢外，也可以与延伸至车厢外的其他的管路连结。另外，在排气管路23可以设置有用于防止车厢外的空气向冷却管路22(即车厢内)的倒流的止逆阀，也可以设置有防止来自车厢外的水、尘埃等的侵入的密封结构。

冷却管路22具有供电子控制装置31载置的开口部22a和供电子控制装置32载置的开口部22b。在电子控制装置31的壳体面的一部分设置有热结合的散热片41。另外，在电子控制装置32的壳体面的一部分设置有热结合的散热片42。该散热片41以及42例如是使多个翅片并列立设的形状。冷却管路22的开口部22a被电子控制装置31的设置有散热片41的壳体面31a密封。另外，冷却管路22的开口部22b被电子控制装置32的设置有散热片42的壳体面32b密封。由此，在管路20内流动的空气与散热片41以及42接触并夺取热，能够冷却电子控制装置31以及32。

此外，若使电子控制装置31以及32沿与散热片41以及42的多个翅片从冷却管路22的上游端部22u朝向下游端部22d的方向平行的方向(图1的箭头)分别载置于开口部22a以及22b，则冷却的效率提高。

图2中示出将图1所示的本实施方式所涉及的冷却结构1应用于车辆的具体例。图2是将冷却结构1搭载于车辆的行李箱内、从乘员所就坐的空间亦即车厢内的右后方进气并从车辆的左侧面下向车厢外排气的例子。此外，该图2只不过是一个例子，只要能够从车厢内进气并排气至车厢外即可，冷却结构1的搭载位置并不限定于图2所示的位置。

图3中示出用于对如图2那样搭载于车辆的行李箱内的冷却结构1的流通路径进行说明的简图。排风机10从车厢内获取空气并排出至管路20(车厢内进气)。排出至管路20的空气首先冷却电子控制装置31，然后冷却电子控制装置32。而且，冷却电子控制装置31以及32之后的温热的空气被排出至车厢外(车厢外排气)。

这样，在本实施方式所涉及的冷却结构1中，最先冷却电子控制装置31，因而可以将电子控制装置31设计为耐热温度最低的电子控制装置。在冷却3个以上的电子控制装置的情况下，可以按照耐热温度从冷却管路22的流通路径的上游(上游端部22u)向下游(下游端部22d)由低变高的顺序配置。若这样进行配置，则能够利用更低的温度的空气来优先冷却耐热温度较低的电子控制装置，因而能够高效得冷却全部的电子控制装置。

＜冷却控制系统＞

接下来，对使用上述的本实施方式所涉及的冷却结构1并适当地控制电子控制装置31以及32的冷却的冷却控制系统100进行说明。图4是表示本实施方式所涉及的冷却控制系统100的简要结构的框图。

在本实施方式所涉及的冷却控制系统100中，电子控制装置31与电子控制装置32使用电子控制装置31所具有的检测装置自身的温度的检测部31t(第1检测部)、电子控制装置32所具有的检测装置自身的温度的检测部32t(第1检测部)、以及搭载于车辆的检测车厢外的温度的检测部33t(第2检测部)来协作地控制排风机10的排出量。各检测部能够使用温度传感器等。

在本实施方式中，对电子控制装置32成为向电子控制装置31进行信息提供的装置(以下称为“副ecu”)、电子控制装置31从电子控制装置32接受信息提供来控制排风机10的装置(以下称为“主ecu”)的例子进行说明。换句话说，主ecu31作为冷却控制系统100的控制部发挥功能。此外，也可以是其他电子控制装置代替冷却对象亦即主ecu31以及副ecu32而作为控制部发挥功能。

(1)副ecu的控制

图5是表示冷却结构1的副ecu32所进行的控制的处理次序的流程图。在使用冷却结构1进行冷却的副ecu存在2个以上的情况下，针对每个副ecu执行该控制。

步骤s501：副ecu32运算装置自身的富余温度。富余温度是当前的温度与规定的耐热温度的差量的温度。典型地，针对每个安装于副ecu32的基板的控制芯片来运算该富余温度。各控制芯片的当前的温度能够通过副ecu32所具有的检测部32t来测定。若运算出富余温度，则处理进入至步骤s502。

步骤s502：副ecu32基于针对每个控制芯片运算出的富余温度来导出表示为了冷却装置自身所要求的风量的冷却要求。具体而言，副ecu32基于针对多个控制芯片分别运算出的多个富余温度中的最小(至耐热温度为止的富余最少)的最小富余温度来决定为了将装置冷却成该最小富余温度不为零以下所需的风量。该所需的风量例如能够使用预先规定了富余温度与风量的对应关系的表格等来决定。若导出表示为了冷却副ecu32所要求的风量的冷却要求，则处理进入至步骤s503。

步骤s503：副ecu32将针对装置自身导出的冷却要求发送至主ecu31。冷却要求的发送可以常时进行，也可以以预先决定的恒定的间隔来进行，或者，也可以在冷却要求的内容(风量)变化的时间点进行。

在至少车辆的电源处于接通状态的期间反复执行上述的步骤s501～步骤s503。

(2)主ecu的控制图6是表示冷却结构1的主ecu31所进行的控制的处理次序的流程图。

步骤s601：主ecu31运算装置自身的富余温度。富余温度是当前的温度与规定的耐热温度的差量的温度。典型地，针对每个安装于主ecu31的基板的控制芯片运算该富余温度。各控制芯片的当前的温度能够通过主ecu31所具有的检测部31t来测定。若运算出富余温度，则处理进入至步骤s602。

步骤s602：主ecu31基于针对每个控制芯片运算出的富余温度来导出表示为了冷却装置自身所要求的风量的冷却要求。具体而言，主ecu31基于针对多个控制芯片分别运算出的多个富余温度中的最小(至耐热温度为止的富余最少)的最小富余温度来决定为了将装置冷却成该最小富余温度不为零以下所需的风量。该所需的风量例如能够使用预选规定了富余温度与风量的对应关系的表格等来决定。若导出表示为了冷却主ecu31所要求的风量的冷却要求，则处理进入至步骤s603。

步骤s603：主ecu31从副ecu32接收由副ecu32导出的冷却要求。在副ecu存在2个以上的情况，主ecu31从各个副ecu接收冷却要求。若从副ecu32接收到冷却要求，则处理进入至步骤s604。

步骤s604：主ecu31对针对装置自身导出的主ecu的冷却要求与从副ecu32接收到的副ecu的冷却要求进行调节。典型地，主ecu31通过选择各冷却要求所表示出的排风机10的风量中的风量最多的冷却要求来进行调节。若进行了冷却要求的调节，则处理进入至步骤s605。

步骤s605：主ecu31取得车厢外的温度。车厢外的温度能够通过搭载于车辆的检测部33t来测定。若测定出车厢外的温度，则处理进入至步骤s606。

步骤s606：主ecu31对车厢外的温度是否为第1阈值以上进行判断。该判断是为了判断是否因将车厢内的空气排气至车厢外导致车厢内成为负压、从而从座椅、内饰以及门的缝隙流入的外部空气导致乘员感到不舒服的寒冷而进行的。由此，第1阈值被设定为预计乘员会因受到该温度的缝隙风而感到不舒服的寒冷的规定的温度。在车厢外的温度为第1阈值以上的情况(s606，是)，处理进入至步骤s607，在车厢外的温度不足第1阈值的情况(s606，否)，处理进入至步骤s608。

步骤s607：主ecu31基于调节后的冷却要求来控制排风机10的风量。排风机10的风量例如能够通过改变使排风机10的叶轮旋转的pwm信号的占空比可变来进行控制。通过该控制，即便外部空气从缝隙流入至车厢内，由于该流入来的空气的温度为第1阈值以上，所以也能够抑制乘员因缝隙风而感到不舒服的寒冷。若控制了排风机10的风量，则处理返回至步骤s601。

步骤s608：主ecu31设定排风机10的风量的上限。该上限是为了将从座椅、内饰以及门的缝隙流入的外部空气的量抑制为较少以便乘员难以感到不舒服的寒冷而设定的。风量的上限例如能够通过限制使排风机10的叶轮旋转的pwm信号的占空比的可变上限来设定。上限的值可以是固定值，也可以是根据车厢外的温度而变化的可变值。若设定了排风机10的风量的上限，则处理进入至步骤s609。

步骤s609：主ecu31基于排风机10的风量的上限以及调节过的冷却要求来控制排风机10的风量。具体地，对于主ecu31而言，若根据冷却要求指示的风量不足上限，则以指示的风量来控制排风机10，若根据冷却要求指示的风量为上限以上，则以上限的风量来控制排风机10(换句话说，将排风机10的风量限制为上限)。排风机10的风量例如能够通过改变使排风机10的叶轮旋转的pwm信号的占空比来进行控制。根据该控制，即便第1阈值以上的外部空气从缝隙流入至车厢内，由于该流入来的空气的量较少，所以也能够抑制乘员因缝隙风而感到不舒服的寒冷。若控制了排风机10的风量，则处理返回至步骤s601。

在至少车辆的电源处于接通状态的期间反复执行上述的步骤s601～步骤s609。

[作用·效果]

如以上那样，在本发明的一个实施方式所涉及的电子控制装置的冷却结构以及冷却控制系统中，采用从车厢内吸进用于冷却电子控制装置的空气并将冷却电子控制装置之后的空气排气至车厢外的结构。根据该结构，冷却电子控制装置之后的温热的空气不会返回至车厢内，不存在乘员感到不舒服的温热。

另外，在本实施方式所涉及的电子控制装置的冷却结构以及冷却控制系统中，对车厢外的温度是否为第1阈值以上进行判断，若车厢外的温度不足1阈值，则进行将排风机的风量抑制为较少的控制。通过该控制，即便因将车厢内的空气排气至车厢外而导致车厢内成为负压、从而外部空气从座椅、内饰以及门的缝隙流入，由于流入的外部空气的量较少，所以也能够抑制乘员因外部空气而感到不舒服的寒冷。

此外，负压引起的外部空气向车厢内的流入不仅在车厢外的温度比车厢内的温度极端低的冬季可能发生，在春季、夏季、以及秋季也可能发生。然而，在春季或秋季，即便外部空气因负压而流入至车厢内，由于车厢内与车厢外的温度基本相同，所以也不存在温度变化，乘员不会感到不舒服的寒冷或不舒服的温热。另外，在夏季，假定在负压产生的关闭了车窗的状态下利用空调冷却车厢内，认为即便车厢外的温度极端高于车厢内的温度，也会因空调的冷却风而难以感到外部空气引起的不舒服的温热。由此，在本实施方式所涉及的电子控制装置的冷却结构以及冷却控制系统中，对车厢外的温度是否为第1阈值以上进行判断，若车厢外的温度不足第1阈值，则进行将排风机的风量来抑制为较少的控制。

[变形例]

图7是用于对本发明的一个实施方式的变形例所涉及的冷却结构2的流通路径进行说明的简图。对于图7所示的变形例所涉及的冷却结构2而言，与上述的实施方式所涉及的冷却结构1相比，在管路70的形状和还具备切换阀75的点上不同。

对于管路70而言，与和位于上游位置的排风机10连结的进气管路相当的部分跟管路20相同，但与位于下游位置的排气管路相当的部分分支成与车厢外相连的第1排气路径和与车厢内相连的第2排气路径，此点与管路20不同。

切换阀75设置在管路70内的与车厢外相连的第1排气路径和与车厢内相连的第2排气路径分支的位置，基于控制部的指示来进行使第1排气路径以及第2排气路径的任一方流通的切换动作。

图8中示出冷却结构2的主ecu31所进行的控制流程图的一个例子。在图8所例示的控制中，在调节多个ecu的冷却要求(步骤s604)之后，进行切换排气路径的处理(步骤s801)。排气路径的切换能够基于表示车辆的周边环境的信息(车厢内温度、车厢外温度、ecu的温度、天气、时间等)来进行判断。

通过采用该变形例所涉及的冷却结构2，例如在车厢外的温度比车厢内的温度极端低的冬季，能够利用切换阀75将管路70的排气路径切换成与车厢内相连的第2排气路径流通来使车厢内的空气循环。由此，能够将因冷却电子控制装置31以及32而加热过的空气返回至车厢内，因而能够高效地加热车厢内而不会浪费热能。

[应用例]

图9是用于对本发明的一个实施方式的应用例所涉及的冷却结构3的流通路径进行说明的简图。对于图9所示的应用例所涉及的冷却结构3而言，与上述的实施方式所涉及的冷却结构1相比，在管路90的形状与还具备空调95的点上不同。

对于管路90而言，与位于下游位置的排气管路相当的部分跟管路20相同，但与位于上游位置的进气管路相当的部分分支成与排风机10连结的第1进气路径和与空调95连结的第2进气路径，此点与管路20不同。

作为空调95，典型地，利用预先搭载于车辆的空调，但也可以搭载用于冷却电子控制装置31以及32的专用空调。空调95不需要排出口的全部与管路90的第2进气路径连结，只要排出口的一部分与第2进气路径连结即可。

图10中示出冷却结构3的主ecu31所进行的控制流程图的一个例子。在图10所例示的控制中，在调节多个ecu的冷却要求(步骤s604)之后，进行对空调95是否正在进行制冷动作进行判断的处理(步骤s1001)。在空调95正在进行制冷动作的情况(步骤s1001，是)，主ecu31将调节过的冷却要求发送至空调95(步骤s1002)，在空调95中控制冷风的输出。另一方面，在空调95未进行制冷动作的情况(步骤s1001，否)下，主ecu31基于步骤s605～s609来执行电子控制装置31以及32的借助排风机10的送风的冷却处理。

通过采用该应用例所涉及的冷却结构3，例如在空调95正在进行制冷动作的情况，能够停止排风机10的动作而使从空调95排出的较冷的空气的一部分流通至管路90，因而能够高效地冷却电子控制装置31以及32。在空调95未进行制冷动作的情况下或正在进行制热动作的情况，与上述的实施方式所涉及的冷却结构1相同，使排风机10工作来使车厢内的空气流通至管路90，冷却电子控制装置31以及32。

本发明的冷却结构能够在对搭载于车辆的电子控制装置的冷却进行控制的冷却控制系统中利用。