特開 2022-188388 電子制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022188388

(43)【公開日】2022-12-21

(54)【発明の名称】電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/467 20060101AFI20221214BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20221214BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 C

H05K7/20 H

H05K7/20 B

H05K7/20 G

H05K7/20 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021096382

(22)【出願日】2021-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】寺西 美波

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AA03

5E322AB01

5E322BA01

5E322BA03

5E322BB03

5E322EA10

5E322FA04

5F136BA04

5F136BA22

5F136CA03

5F136DA41

5F136FA02

(57)【要約】

【課題】複数の電子部品を同時に放熱可能とする冷却技術を提供することにある。
【解決手段】電子制御装置は、フィンを備えた筐体と、フィン上には、冷媒の流路を形成するためのフィンカバーを有する冷却機構と、を備え、筐体内の回路基板上には、第1の電子部品と第２の電子部品とが伝熱部材を介して筐体のベース面と接していて、筐体は、第1の電子部品を有する領域Ａと、第２の電子部品を有する領域Ｂと、を含み、流路は前記領域Ａより前記領域Ｂの方が長く、領域Ａの前記フィンカバーの内側は凸形状の突起部を有し、流路は櫛歯状に形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィンを備えた筐体と、
前記フィンの上には、冷媒の流路を形成するためのフィンカバーを有する冷却機構と、を備え、
前記筐体内の回路基板上には、
第1の電子部品と第２の電子部品とが伝熱部材を介して前記筐体のベース面と接していて、
前記筐体は、前記第1の電子部品を有する領域Ａと、前記第２の電子部品を有する領域Ｂと、を含み、
前記流路は前記領域Ａより前記領域Ｂの方が長く、
前記領域Ａの前記フィンカバーの内側は凸形状の突起部を有し、前記流路は櫛歯状に形成されている、電子制御装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記領域Ａの流路断面において、前記フィンの根元と前記凸形状の突起部の先端との間は、前記流路の方向に平行な前記フィンの側面と前記凸形状の突起部の側面との間の隙間よりも大きい、電子制御装置。

【請求項3】

請求項２において、
前記領域Ａの前記フィンカバーの前記凸形状の突起部において、前記フィンの根元と前記凸形状の突起部の先端との間は、前記第1の電子部品の上側に配置される流路の方が、前記第1の電子部品の上側から離れた位置に配置される流路より大きい、電子制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載において、
前記領域Ａの各流路内に形成される前記フィンカバーの前記凸形状の突起部は、
上面から見て、少なくとも前記第１の電子部品が配置されている領域に形成されている、電子制御装置。

【請求項5】

請求項１において、
前記筐体の前記流路は前記領域Ａと前記領域Ｂが等しく、
前記第２の電子部品の発熱量は、前記第１の電子部品の発熱量よりも大きい、電子制御装置。

【請求項6】

請求項１において、
前記フィンカバーは、前記筐体の前記フィンの先端と少なくとも一か所で接している、電子制御装置。

【請求項7】

請求項１において、
前記筐体は、空冷用のファンを備えた強制空冷構造である、電子制御装置。

【請求項8】

請求項７において、
前記筐体は、前記ファンの直下に第３の電子部品を有し、
前記第３の電子部品の発熱量は、前記第1の電子部品および前記第２の電子部品の発熱量よりも大きい、電子制御装置。

【請求項9】

請求項１において、
前記フィンカバーは、金属もしくは樹脂材料により形成される、電子制御装置。

【請求項10】

第1の電子部品と、
第２の電子部品と、
ベース面と、前記ベース面の上側に設けられた複数のフィンとを有する上部筐体と、
前記上部筐体の前記複数のフィンの上側を覆うように設けられたフィンカバーと、
前記第1の電子部品を冷却するための冷媒を流すための複数の第1流路を有する第１領域と、
前記第２の電子部品を冷却するための冷媒を流すための複数の第２流路を有する第２領域と、を有する筐体を含み、
前記フィンカバーは、下面と、前記下面の前記第1の電子部品の上側の領域に対応するように設けられた複数の突起部を有し、
前記複数の第1流路の断面のおのおのは、1対の前記フィンと、前記ベース面と、前記フィンカバーの前記下面と、前記複数の突起部の1つとによって構成され、
前記複数の第２流路の断面のおのおのは、1対の前記フィンと、前記ベース面と、前記フィンカバーの前記下面とによって構成される、電子制御装置。

【請求項11】

請求項１０において、
前記複数の第1流路の経路長は、
前記複数の第２流路の経路長と比較して短い、または、
前記複数の第２流路の経路長と同じである、電子制御装置。

【請求項12】

請求項１０において、
前記複数の突起部の長さは、
前記第1流路を構成する前記複数のフィンの長さと同じ、または、
前記第1流路を構成する前記複数のフィンの長さより短い、電子制御装置。

【請求項13】

請求項１０において、
前記第１領域の各流路断面において、前記フィンの根元と前記突起部の先端との間の隙間は、前記冷媒の流路方向に平行な前記フィンの側面と前記突起部の側面との間の隙間よりも大きい、電子制御装置。

【請求項14】

請求項１０において、
前記フィンカバーの前記複数の突起部において、前記フィンの根元と前記突起部の先端との間は、前記複数の第1流路の前記第1の電子部品の上側に配置される流路の方が、前記複数の第1流路の前記第1の電子部品の上側から離れた位置に配置される流路より大きい、電子制御装置。

【請求項15】

請求項１０において、
前記複数の第1流路および前記複数の第２流路に前記冷媒として空気を流すためのファンを有する、電子制御装置。

【請求項16】

請求項１５において、
前記第1の電子部品の発熱量は、
前記第２の電子部品の発熱量と同じ、または
前記第２の電子部品の発熱量より少ない、電子制御装置。

【請求項17】

請求項１５において、
前記筐体は、前記ファンの下側の領域に第３の電子部品を有し、
前記第３の電子部品の発熱量は、前記第1の電子部品および前記第２の電子部品の発熱量よりも大きい、電子制御装置。

【請求項18】

請求項１０において、
前記フィンカバーは、前記複数のフィンの先端と少なくとも一か所で接する、電子制御装置。

【請求項19】

請求項１０において、
前記フィンカバーは、金属もしくは樹脂材料により形成される、電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電子制御装置に関し、特に、熱を発する複数の半導体素子を備える電子制御装置に適用して有効な技術である。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両には、例えば、エンジン制御用、モータ制御用、自動変速機制御用等の電子制御装置（ＥＣＵとも言う）が搭載される。電子制御装置には、高熱を発する半導体素子（ＩＣ）を備えている装置もある。このような高熱を発する半導体素子などの電子部品は、通常、回路基板（プリント基板とも言う）と放熱用のフィンを有する筐体との間に配置される。筐体を金属等の熱伝導率が高い材料で形成して、空冷ファンにより筐体に設けた放熱用のフィン間に冷媒としての冷却風を流し、電子部品で生じた熱を冷却する構造が知られている。

【0003】

半導体素子などの電子部品を冷却する提案として、特開2013-131520号公報、特開2019-47028号公報、特開平06-314759号公報、特開2018-32710号公報などがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開2013-131520号公報

【特許文献2】特開2019-47028号公報

【特許文献3】特開平06-314759号公報

【特許文献4】特開2018-32710号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

高性能な自動運転（ＡＤ：Autonomous Driving）および先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：Advanced Driver-Assistance Systems）用ＥＣＵの実現のため、ＥＣＵのプリント基板上には高発熱のＩＣが複数個搭載される場合がある。これら複数のＩＣを1つの冷却用のファンで冷却する場合、各ＩＣとファンの位置関係や筐体形状によってフィン間流路(圧力損失)が異なるため、複数のＩＣにおいて放熱性に偏りが生じることが分かった。

【0006】

また、低コスト化のため放熱用のフィンはＡＤＣ（アルミダイカスト：aluminium die cast）一体成型が用いられる場合がある。この場合、設計制約からフィン間流路を狭めることができず、複数のＩＣにおいて放熱性が悪化することも分かった。

【0007】

本開示の課題は、複数の電子部品を同時に放熱可能とする冷却技術を提供することにある。

【0008】

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

【0010】

一実施の形態によれば、電子制御装置は、フィンを備えた筐体と、フィン上には、冷媒の流路を形成するためのフィンカバーを有する冷却機構と、を備え、筐体内の回路基板上には、第1の電子部品と第２の電子部品とが伝熱部材を介して筐体のベース面と接していて、筐体は、第1の電子部品を有する領域Ａと、第２の電子部品を有する領域Ｂと、を含み、流路は前記領域Ａより前記領域Ｂの方が長く、領域Ａの前記フィンカバーの内側は凸形状の突起部を有し、流路は櫛歯状に形成されている。

【発明の効果】

【0011】

上記一実施の形態によれば、放熱性に偏りが生じることなく、複数の電子部品を同時に放熱可能とする冷却技術を提供できる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態に係る電子制御装置の外観斜視図。

【図2】図１に示した電子制御装置のフィンカバーを取った外観斜視図。

【図3】図２に示した電子制御装置の上面図。

【図4】図１に示した電子制御装置のＩ－Ｉ線に沿う断面図。

【図5】図１に示した電子制御装置のII―II線に沿う断面図。

【図6】図４に示した電子制御装置のＲ部の拡大図であり、第１の構成例に係るフィンカバーを説明する断面図。

【図7】図４に示した電子制御装置のＲ部の拡大図であり、第２の構成例に係るフィンカバーを説明する断面図。

【図8】図１に示した電子制御装置のフィンカバーの上面図。

【図9】図１に示した電子制御装置のフィンカバーの変形例の上面図。

【図10】図９のフィンカバーが取り付けられた電子制御装置において、図９に示したIII―III線に沿う電子制御装置の断面図。

【図11】変形例１に係る電子制御装置の上面図。

【図12】変形例２に係る電子制御装置の上面図。

【図13】シミュレーションに用いた圧力損失の式を示す図。

【図14】シミュレーションに用いる実施の形態に係る電子制御装置の説明図。

【図15】シミュレーションに用いる比較例に係る電子制御装置の説明図。

【図16】シミュレーション結果を説明する比較図。

【図17】シミュレーション結果の具体的な数値例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。

【0014】

（実施の形態）
以下、図１～図７を参照して、実施の形態を説明する。図１は、実施の形態に係る電子制御装置の外観斜視図である。図２は、図１に示した電子制御装置のフィンカバーを取った外観斜視図である。図３は、図２に示した電子制御装置の上面図である。図４は、図１のI－I線に沿う電子制御装置の断面図である。図５は、図１のII―II線に沿う電子制御装置の断面図である。図６は、図４に示した電子制御装置のＲ部の拡大図であり、第１の構成例に係るフィンカバーを説明する断面図である。図７は、図４に示した電子制御装置のＲ部の拡大図であり、第２の構成例に係るフィンカバーを説明する断面図である。

【0015】

電子制御装置１００は、上部筐体１と下部筐体２とを含む筐体２０と、上部筐体１に設けられた放熱フィン６の上側を覆うように設けられフィンカバー８と、上部筐体１に取り付けられた冷却用の空冷ファン１０と、を有する。筐体は、空冷ファン１０を備えた強制空冷構造とされている。空冷ファン１０は、冷媒である空気を循環させるための冷媒循環装置と見なすことができる。

【0016】

上部筐体１と下部筐体２は、不図示のねじ等の締結部材により固定されている。筐体の内部には、回路基板（基板）３と、データ処理装置やマイクロプロセッサ等の半導体素子を含む複数の電子部品４（図３、４参照：第１の電子部品４ａ、第２の電子部品４ｂ）と、グリースなどの伝熱材（伝熱部）５等、が収容されている。図１、４に示すように、フィンカバー８の一部分において、その内側（下側）には、下側向きに形成され凸形状の複数の突起部９が設けられている。複数の突起部９は、くし歯状の一連の平行な突起部９をもつ構造とされ、一対（２つ）のフィン６の間に１つの突起部９が配置される様に構成されている。

【0017】

上部筐体１は、アルミニウム（例えば、ＡＤＣ１２）等の熱伝導性に優れた金属材料により形成されている。上部筐体１は、鉄などの板金、あるいは樹脂材料やＣＦＲＰ等の非金属材料により形成し、低コスト化および軽量化を図ることもできる。図１、２、４に示されるように、上部筐体１は、周囲に側壁を有し、下面側（回路基板３側）が開放されたボックス状に形成されている。上部筐体１には、回路基板３側に突出する複数のボス部７が設けられている（図４参照）。回路基板３は、不図のねじにより上部筐体１に固定されている。上部筐体１の上面には、上方に向けて突出する板状の複数の放熱フィン６が設けられている。放熱フィン６およびボス部７は、ダイキャスト等の鋳造により上部筐体１に一体に形成される。但し、放熱フィン６、ボス部７を上部筐体１とは別部材として作製して、上部筐体に取り付けるようにしてもよい。

【0018】

図４に示すように、回路基板３上には、電子部品４ａ、４ｂが実装されており、上部筐体１の上部内面には、回路基板３側に向けて突出するボス部７が形成されている。上部筐体１のボス部７と電子部品４ａ、４ｂとの間には伝熱材（伝熱部材）５が設けられており、電子部品４ａ、４ｂが伝熱材５を介して上部筐体１のベース面１Ａの下側（下面）と接している。これにより、電子部品４ａ、４ｂの熱が、伝熱材５、ボス部７を介して、上部筐体１のベース面１Ａの上側（上面）に設けた放熱フィン６から放熱できるように構成されている。

【0019】

下部筐体２は、上部筐体１と同様に、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料により形成されている。下部筐体２は、上部筐体１と同様に、鉄などの板金、あるいは樹脂材料等の非金属材料により形成し、低コスト化および軽量化を図ることもできる。

【0020】

フィンカバー８は、上部筐体１と同様に、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料により形成されている。フィンカバー８は、上部筐体１と同様に、鉄などの板金、あるいは樹脂材料等の非金属材料により形成し、低コスト化および軽量化を図ることもできる。フィンカバー８は、フィン６の上に設けられて、冷媒の流路を形成するための冷却機構を構成する。

【0021】

図１、２、３に示すように、電子制御装置１００の筐体２０（上部筐体１、下部筐体２）は、上面から見た場合（上面視において）、矩形形状とされている。この例では、筐体２０（上部筐体１、下部筐体２）は、４辺を有する四角形状の矩形とされている。筐体２０（上部筐体１、下部筐体２）は、図３に示すように、第１辺Ｓ１と、第１辺Ｓ１と対向する第２辺Ｓ２と、第１辺Ｓ１と第２辺Ｓ２との間に設けられた第３辺Ｓ３と、第３辺Ｓ３と対向する第４辺Ｓ４と、を有する。図３の例では、第１辺Ｓ１の長さは第２辺Ｓ２と同じとされ、第３辺Ｓ３および第４辺Ｓ４の長さより短くされている。言い換えると、第３辺Ｓ３の長さは第４辺Ｓ４と同じとされ、第１辺Ｓ１および第２辺Ｓ２との長さより長くされている。第１辺Ｓ１と第２辺Ｓ２とは第1方向Ｘに設けられ、第３辺Ｓ３と第４辺Ｓ４とは第1方向Ｘと異なる第２方向Ｙに設けられている。

【0022】

冷却用のファン１０は、上面から視た場合に、矩形形状とされている。図１、２、３の例では、冷却用のファン１０は、上面から視た場合に、正方形形状とされている。冷却用のファン１０は、矩形形状の上部筐体１の1つの角部領域、つまり、第1辺Ｓ１と第３辺Ｓ３とが交際する角部領域ＣＮに実装されている。ファン１０は、冷媒である空気を用いて２つの電子部品４ａ、４ｂを同時に冷却するために利用される。電子部品４ａの冷却用空気は、電子部品４ａの上側に設けられた複数の放熱フィン６の形成方向に基づいて、領域Ａ（第1領域とも言う）において、第１方向Ｘ（第１流路方向とも言う）に、距離ＬＡの第１経路長を流れる。電子部品４ｂの冷却用空気は、電子部品４ｂの上側に設けられた複数の放熱フィン６の形成方向に基づいて、領域Ｂ（第２領域とも言う）において、第1方向Ｘと異なる第２方向Ｙ（第２流路方向Ｙとも言う）に、距離ＬＡより長い距離ＬＢの経路長を流れる（ＬＢ＞ＬＡ）。ここで、距離ＬＡは領域Ａにおける放熱フィン６の長さに対応し、距離ＬＢは領域Ｂにおける放熱フィン６の長さに対応するということができる。また、図３の例では、第1方向Ｘと第２方向Ｙは交差する方向であり、より具体的には、第1方向Ｘと第２方向Ｙとは直交する方向とされている。

【0023】

言い換えると、筐体２０は、上面から視た場合に、筐体２０の第1辺Ｓ１に沿ってファン１０と領域Ａとが配置され、筐体２０の第３辺Ｓ３に沿ってファン１０と領域Ｂとが配置されている。領域Ａは、電子部品４ａを冷却するための複数の放熱フィン６を有する。領域Ａに形成された複数の放熱フィン６は、第1辺Ｓ１に平行に設けられており、第1方向Ｘに設けられている。領域Ａに形成された複数の放熱フィン６のおのおのは、距離ＬＡの経路長を有する。領域Ｂは、電子部品４ｂを冷却するための複数の放熱フィン６を有する。領域Ｂに形成された複数の放熱フィン６は、第３辺Ｓ３に平行に設けられており、第２方向Ｙに設けられている。領域Ｂに形成された複数の放熱フィン６のおのおのは、距離ＬＡより長い距離ＬＢの経路長を有する。

【0024】

図４に示すように、フィンカバー８の電子部品４ａの上側に位置する部分には凸形状の複数の突起部９が設けられており、電子部品４ａの上側に設けられた複数の放熱フィン６の間には、フィンカバー８に設けられた凸形状の突起部９がそれぞれ配置されている。一方、図５に示すように、フィンカバー８の電子部品４ｂの上側に位置する部分には凸形状の複数の突起部９が設けられていないので、電子部品４ｂの上側に設けられた複数の放熱フィン６の間には、突起部９は配置されていない。

【0025】

図６を用いて、領域Ａの流路断面について説明する。先に説明したように、領域Ａのフィンカバー８の内側（下側）は凸形状の複数の突起部９を有し、冷媒である空気が流れる櫛歯状の流路が形成されている。領域Ａの１つの流路断面の面積は、１対のフィン６、６とフィンカバー８の下面と上部筐体１のベース面１Ａの上面とに囲まれた領域の面積から突起部９の面積を引いた面積となる。領域Ａの１つの流路断面において、フィン６の根元（フィン６の形成されていない上部筐体１の上面）と突起部９の先端との間の隙間の長さ９ａは、流路方向に平行なフィン６の側面との突起部９の側面との間の隙間の長さ９ｂよりも大きい（９ａ＞９ｂ）。また、隙間の長さ９ａ、９ｂは等しくてもよい（９ａ＝９ｂ）。つまり、隙間の長さ９ａと９ｂとの関係は、９ａ≧９ｂとされてもよい。９ａ＞９ｂとすることにより、フィン６の根元と突起部９の先端との間の隙間に、より効率的に空気を流すことができるので、電子部品４ａの放熱性を向上できる。

【0026】

一方、図５に示されるように、領域Ｂの１つの流路断面の面積は、領域Ｂのフィンカバー８の内側（下側）は突起部９が設けられていないので、１対のフィン６、６とフィンカバー８の下面と上部筐体１のベース面１Ａの上面とに囲まれた領域となる。

【0027】

したがって、領域Ａの１つの流路断面の面積は、領域Ｂの１つの流路断面の面積より、突起部９の面積分、小さくなっている。これにより、フィン６の表面積を変えることなく、領域Ａの圧力損失を増加させ、領域Ａと領域Ｂの圧力損失差を低減することができる。これにより、第２の電子部品４ｂの放熱性が向上できる。また、領域Ａにおいて、熱源である電子部品４ａに近いフィン６根元に積極的に冷却用空気の風が流れることで放熱性が向上できる。言い換えると、各電子部品４ａ、４ｂ上に形成されたフィン６間流路において、流路が短い領域Ａ（電子部品４ａの領域）のフィンカバー８の内側を凸形状の突起部９にして流路を櫛歯状にすることで、流路が長い領域Ｂ（電子部品４ｂの領域）との圧力損失差を低減することができる。これにより、電子部品４ａ、４ｂにおいて、放熱性の偏りを防止しつつ、電子部品４ａ、４ｂを同時に効率的に放熱することができる。

【0028】

次に、フィンカバーに設けた複数の突起部９の上下方向の長さについて、図６、７を用いて説明する。

【0029】

図６には、複数の突起部９の第1の構成例が示されており、各突起部９の長さが同一となっている。したがって、各突起部９において、フィン６の根元（フィン６の形成されていない上部筐体１の上面）と突起部９の先端との間の隙間の長さ９ａが同一となっている。

【0030】

一方、図７には、複数の突起部９の第２の構成例が示されてり、複数の突起部９（９１，９２，９３）の長さが異なるように構成されている。図７では、電子部品４ａの上側に設けられた２本の突起部９１の長さは一番短くされている。突起部９１の左右に設けられた突起部９２の長さは突起部９１の長さより長くされ、突起部９２の隣に設けられた突起部９３の長さは突起部９２の長さより長くされている。つまり、フィン６の根元（フィン６の形成されていない上部筐体１の上面）と突起部９１の先端との間の隙間の長さ９ａ’がフィン６の根元（フィン６の形成されていない上部筐体１の上面）と突起部９３の先端との間の隙間の長さ９ａより、長くされている（９ａ‘>９ａ）。したがって、領域Ａにおいて、電子部品４ａの直上(または上側）の位置に配置する流路より、電子部品４ａの直上(または上側）から離れた位置に配置される流路のほうが、突起部９が長い(流路断面積が小さい)。これにより、電子部品４ａ上のフィン６間の流路に積極的に冷却用空気の風が流れるため、放熱性が向上する。

【0031】

次に、フィンカバーに設けた複数の突起部９の上面視における長さについて、図８、９、１０を用いて説明する。図８は、図１に示した電子制御装置のフィンカバーの上面図である。図９は、図１に示した電子制御装置のフィンカバーの変形例を示す上面図である。図１０は、図９のフィンカバーが取り付けられた電子制御装置において、図９に示したIII―III線に沿う電子制御装置の断面図である。

【0032】

図８に示すように、フィンカバー８に設けた複数の突起部９のおのおのは、上面視（平面視）において、領域Ａには、第1方向Ｘに距離ＬＡの長さで設けられている。

【0033】

一方、図９に示すように、変形例に係るフィンカバー８Ａに設けた複数の突起部９４のおのおのは、上面視（平面視）において、第1方向Ｘに、距離ＬＡより短い距離Ｌ９４の長さで設けられている（Ｌ９４＜ＬＡ）。つまり、上面から見て、少なくとも電子部品４ａが配置されている領域に形成されている。また、図１０に示すように、領域Ａにおいて、突起部９４の逆台形型の凸形状は少なくとも電子部品４ａの直上の流路に形成されている。電子部品４ａが配置されている領域の上側にのみ、突起部９４の凸形状を設けることで、電子部品４ａが配置されている領域の上側の流路断面積を小さくして、電子部品４ａの直上の流路における冷却用空気の流速を局所的に増大させることができる。これにより、放熱性を向上できる。

【0034】

なお、図１０では、電子部品４ａの上側全域に、突起部９４の凸形状を設ける構成例を示したが、これに限定されない。電子部品４ａの上側の少なくとも一部分に突起部９４の凸形状が配置されていればよい。この構成でも、上記と同様に、放熱性を向上できる。

【0035】

次に、圧力損失のシミュレーションについて図１３－図１７を用いて説明する。図１３は、シミュレーションに用いた圧力損失の式を示す図である。図１４は、シミュレーションに用いる実施の形態に係る電子制御装置の説明図である。図１５は、シミュレーションに用いる比較例に係る電子制御装置の説明図である。図１６は、シミュレーション結果を説明する比較図である。図１７は、シミュレーション結果の具体的な数値例を示す図である。

【0036】

圧力損失(ΔP_loss)は、ファン１０からの冷媒である空気がフィン６間を通り抜ける際に、流体(空気)と流路壁面(フィン６)との間で摩擦が発生する摩擦圧力損失であり、図１３に記載の式１３０、式１３１、式１３２によって表される。圧力損失のシミュレーションでは、これらの式を利用した。

【0037】

図１４は、シミュレーションに用いる実施の形態に係る電子制御装置１００であり、電子制御装置１００は図３で説明した上部筐体１の上に、図８で説明した複数の突起部９を有するフィンカバー８を被せた構成である。図１５は、シミュレーションに用いる比較例に係る電子制御装置１００Ｒであり、図３で説明した上部筐体１の上に、突起部９の無いフィンカバー８Ｒを被せた構成である。シミュレーションで用いた主な数値は、以下である。

【0038】

電子制御装置１００、１００Ｒのサイズ：２００ｍｍ×１２０ｍｍ
ファン１０のサイズ：５０ｍｍ×５０ｍｍ
領域Ａのサイズ：５０ｍｍ×６３ｍｍ （経路長ＬＡ：６３ｍｍ）
領域Ｂのサイズ：５０ｍｍ×１４３ｍｍ （経路長ＬＢ：１４３ｍｍ）
フィン６の間隔：５．０ｍｍ
フィン６の厚さ：２．０ｍｍ
フィン６の高さ：１４ｍｍ（電子制御装置１００の場合）、１５ｍｍ（電子制御装置１００Ｒの場合）
９ａ：１．５ｍｍ
９ｂ：２．０ｍｍ
ここで、式１３０、式１３１、式１３２のシミュレーションにおいては、図１７に記載した数値を用いて圧力損失(ΔP_loss)の計算を行った。

【0039】

図１６には、比較例に係る電子制御装置１００Ｒと実施の形態に係る電子制御装置１００とにおいて、領域Ａの断面図と、領域Ｂの断面図と、およびフィン間の圧力損失(ΔP_loss)とを記載している。なお、図１６では、圧力損失ΔP_lossをΔPとして簡単化して表記する。

【0040】

図１６の比較例に係る電子制御装置１００Ｒにおいて、領域Ａおよび領域Ｂの断面図で分かるように、フィンカバー８Ｒには突起部９が設けられていない構成である。シミュレーションの結果は、領域Ａの圧力損失が５．８Ｐａであり、領域Ｂの圧力損失が１３．２Ｐａである。したがって、領域Ｂの圧力損失（１３．２Ｐａ）は、領域Ａの圧力損失（５．８Ｐａ）の約２．３倍となり、圧力損失差が比較的大きい。よって、領域Ａの冷却用空気の流量が大きく、領域Ｂの冷却用空気の流量が小さくなる。このため、領域Ａの電子部品４ａは効率的に放熱されるが、領域Ｂの電子部品４ｂは効率的に放熱ができないことになる。つまり、領域Ａの電子部品４ａと領域Ｂの電子部品４ｂとでは、放熱性に偏りが生じる。

【0041】

一方、図１６の実施の形態に係る電子制御装置１００において、領域Ａおよび領域Ｂの断面図で分かるように、領域Ａのフィンカバー８には突起部９が設けられており、領域Ｂのフィンカバー８には突起部９が設けられていない構成である。シミュレーションの結果は、領域Ａの圧力損失が１５．３Ｐａであり、領域Ｂの圧力損失が１３．２Ｐａである。したがって、領域Ｂの圧力損失（１３．２Ｐａ）は、領域Ａの圧力損失（１５．３Ｐａ）の約０．９倍となり、圧力損失差が比較的小さくなる。よって、領域Ａの冷却用空気の流量は比較例の領域Ａの冷却用空気の流量より減るが、領域Ｂの冷却用空気の流量は比較例の領域Ｂの冷却用空気の流量より大きくなる。このため、領域Ａの電子部品４ａ、４ｂの両方は、放熱性に偏りが生じることなく、効率的に放熱されることになる。つまり、実施の形態に係る電子制御装置１００は、フィン９間流路の圧力損失を制御することで、1つのファン１０で、複数の電子部品４ａ、４ｂを同時に放熱可能な構成である。

【0042】

（変形例）
次に、変形例について説明する。

【0043】

（変形例１）
図１１は、変形例１に係る電子制御装置の上面図である。

【0044】

上面視における電子制御装置１００の形状は、図1～３で示すような長方形の様な矩形形状に限定されない。図１１に示すように、上面視における電子制御装置１００Ａの形状は、正方形のような矩形形状とされてもよい。つまり、第1流路方向Ｘの距離ＬＡと第２流路方向Ｙの距離ＬＹとは同じ長さ（ＬＡ＝ＬＢ）とされてもよい。この場合、電子部品４ａは低発熱量であり、電子部品４ｂは電子部品４ａの発熱量と比較して高発熱量である。図示しないが、フィンカバー８の領域Ａに対応する部分には、実施の形態で説明したと同様に、複数の突起部（９または９４）が設けられる。

【0045】

低発熱量の電子部品４ａと高発熱量の電子部品４ｂとが設けられた電子制御装置１００Ａにおいて、１つの冷却用のファン１０で電子部品４ａ、４ｂを、放熱性の偏りを防止しつつ、同時に放熱することができる。

【0046】

（変形例２）
図１２は、変形例２に係る電子制御装置の上面図である。

【0047】

電子制御装置１００に実装される電子部品の個数は、電子部品４ａ、４ｂの２つに限定されない。図１２の電子制御装置１００Ｂに示すように、３つの電子部品４ａ、４ｂ、４ｃが設けられてもよい。図１２が図３と異なる点は、図１２の電子制御装置１００Ｂにおいて、冷却用のファン１０の下側の領域に、第３の電子部品４ｃが実装されている点である。この場合、第３の電子部品４ｃの発熱量は、電子部品４ａ、４ｂの発熱量より大きい。冷却用のファン１０の下側は、放熱性の良好な領域であるので、発熱量の大きい第３の電子部品４ｃを実装する場所として最適である。１つの冷却用のファン１０で３つの電子部品４ａ、４ｂ、４ｃを、放熱性の偏りを防止しつつ、同時に放熱することができる。

【0048】

（変形例３）
上記の説明では、上部筐体１に形成された複数のフィン６の先端とフィンカバー８とが離間しているように描かれているが、これに限定されない。上部筐体１に形成された複数のフィン６の先端とフィンカバー８とは、少なくとも一か所または全面で接しているように構成してよい。この構成によれば、電子部品４ａ、４ｂの放熱経路として、冷却用の空気による第１の放熱経路に、フィン６－フィンカバー８による第２の放熱経路を追加できる。これにより、第１および第２の放熱経路により、効率的に電子部品４ａ、４ｂの熱を放熱できる。

【0049】

（変形例４）
上記の説明では、冷媒が空気の場合（空冷）を説明したが、これに限定されない。冷媒は水であってもよい（水冷）。

【0050】

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0051】

１００：電子制御装置
Ａ：領域Ａ
Ｂ：領域Ｂ
１：上部筐体（冷却機構）
１Ａ：上部筐体のベース面
２：下部筐体
３：回路基板
４ａ：第１の電子部品
４ｂ：第２の電子部品
４ｃ：第３の電子部品
５：伝熱材
６：放熱フィン
７：ボス
８：フィンカバー
９：フィンカバーの凸形状の突起部
９ａ：凸形状先端と放熱フィン根元との間の隙間の長さ
９ｂ：凸形状側面とフィン側面との間の隙間の長さ
１０：ファン
２０：筐体

【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14】

【図15】

【図16】

【図17】