JP2012076630A - 車両用電子制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載するＥＣＵにおいて、搭載されていない電装品用の無駄な制御回路や駆動回路を無くし、コスト低減を図る。
【解決手段】全車両グレードで搭載可能とされた電子制御される全電装品の制御用ソフトウェアを備えたマイコンを具備する１つの電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、車両に実装する電装品を駆動制御するための制御回路、駆動回路および通信機能からなるハードウェアを備え、前記制御回路を前記ＥＣＵのマイコンに通信線を介して接続すると共に前記駆動回路を各電装品に通信線および電源線を介して接続するＩ／Ｏユニットとを備え、前記Ｉ／Ｏユニットとして全車両グレードに共用で搭載する電装品用の共用Ｉ／Ｏユニットのみを備え、あるいは該共用Ｉ／Ｏユニットと共用電装品以外の電装品と接続される別体の非共用Ｉ／Ｏユニットとを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用電子制御システムに関し、特に、車両グレードに対応して搭載される電装品が相違しても、該電装品を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）の共用化を図るようにして、コストの増大を抑制するものである。

近時、車両に搭載される電装品が急増し、これら電装品のうちで電子制御ユニット（ＥＣＵ）で電子制御で駆動される電装品も急増している。
これらのＥＣＵで制御される電装品として、例えば、スタンダード車からハイグレード車まで全車両グレードで使用される共用の電装品、例えば、ヘッドライト、サイドライト等がある。一方、中・高級グレード車には装備されるが、スタンダード車には装備されない電装品、ユーザの選択に応じて装備される電装品があり、これら以下、まとめてオプションの電装品と称す。

車両に搭載される電装品に応じてＥＣＵを作成するとコスト高になる問題がある。この問題に対しては、全車両グレードで搭載される可能性のある電装品の全てを電子制御できるＥＣＵを作成し、該ＥＣＵを車両に搭載した方がコスト低減を図ることができる。
しかしながら、全車両グレードで使用する電装品の全てを１つのＥＣＵにまとめると、該ＥＣＵから電装品までの距離が長くなり、よって、電線長が長くなり車両重量の増加につながり、かつ、ＥＣＵが大型化して設置スペースに制約が生じやすくなる。

そのため、図１０に示すように、ＥＣＵを分割し、車室内に搭載する第１ＥＣＵ１００と、エンジンルーム内に搭載する第２ＥＣＵ１１０との２個のＥＣＵに分ける場合がある。この場合、第１ＥＣＵ１００は主としてダッシュパネルで仕切られた車室側からリヤまでに搭載される可能性がある電装品のＥＣＵとし、第２ＥＣＵ１１０はエンジンルームやフロントエンドに搭載される可能性のある電装品のＥＣＵとしている。この場合も、第１ＥＣＵ１００と第２ＥＣＵ１１０とで全車両グレードで使用する電装品に対応できるものとしている。

前記第１ＥＣＵ１００、第２ＥＣＵ１１０は、いずれも制御ソフトを内蔵したマイコンを実装したプリント基板Ｐ１と、該プリント基板Ｐ１の制御回路と接続される駆動回路を設けたプリント基板Ｐ２とをボックス内に収容した構成となっている。
具体的には、第２ＥＣＵ１１０の駆動回路ａ、ｂ、ｃは全車両グレードで使用する共用電装品の駆動回路、駆動回路ｄ，ｅは中・高級グレードで使用する電装品の駆動回路、駆動回路ｆ，ｇは高級グレードでのみ使用する電装品の駆動回路である。
また、第１ＥＣＵ１００の駆動回路ｈ，ｉ，ｊは全車両グレードで使用する共用電装品の駆動回路、駆動回路ｋ，ｌは中・高級グレード（または中型車、大型車）で使用する電装品の駆動回路、駆動回路ｍ，ｎは高級グレード（または大型車）でのみ使用する電装品の駆動回路である。

図１０に示すように、第１ＥＣＵ１００、第２ＥＣＵ１１０と２個に分割すると、ＥＣＵから電装品までの距離を短くすることはできる。
しかしながら、車両のグレードに応じて搭載される電装品と搭載されない電装品の装備差が顕在化してきている。よって、第１、第２ＥＣＵ１００、１１０とで全車両グレードの装備を駆動可能とすると、スタンダード車（または小型車）で装備されない電装品が多く、未使用の駆動回路が多くなり、無駄が生じる問題がある。

前記のように、全車両グレードで搭載される可能性のある電装品の全てを電子制御できるＥＣＵを作成して、車両に搭載する方法とは別に、各車両グレード毎に搭載される電装品に応じてＥＣＵを製造する場合もある。しかしながら各車両グレード毎にＥＣＵを製造すると、ＥＣＵの品番数が増え、各ＥＣＵの製造台数が少なくなり、コスト高になる問題がある。

なお、特開２００４−３０６６９７号公報（特許文献１）において、ドアに装備する電子部品を車両のメインバスとなる車内ＬＡＮを介してドア用ＥＣＵと接続するシステムが開示されている。
しかしながら、前記特許文献１のシステムはドアに装備する電子部品を制御するドア電装システムに関するだけで、１台の車両に搭載する全電装品の電子制御システムに関するものではない。

特開２００４−３０６６９７号公報

前記のように、車両に搭載する電装品を制御するＥＣＵについて下記の問題がある。
（１）全車両グレードの全電装品を制御または駆動するＥＣＵを大量生産し、全車両グレードで使用する場合、不要な制御回路、駆動回路が実装されるため、ＥＣＵは大型化し、かつ、製造コストが高くなる。
（２）各車両グレード毎にＥＣＵを製造すると、ＥＣＵの品番数が増え、各品番のＥＣＵの製造台数が少なくなり、コスト高になる。
（３）電装品を制御または駆動するＥＣＵの肥大化や、ＥＣＵへのハーネスの集中によってハーネスの配索が困難になる。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、実際に車両に搭載される電装品に応じてＥＣＵで電子制御できるようにし、装備されていない電装品のための無駄な電子制御システムの機構を削減し、コストの低下、ＥＣＵへのハーネスの集中を抑制することを課題をしている。

前記課題を解決するため、第１の発明は、全車両グレードで搭載可能とされた電子制御される全電装品の制御用ソフトウェアを備えたマイコンを具備する１つの電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、
車両に実装する電装品を駆動制御するための制御回路、駆動回路および通信機能からなるハードウェアを備え、前記制御回路を前記ＥＣＵのマイコンに通信線を介して接続すると共に前記駆動回路を各電装品に通信線および電源線を介して接続するＩ／Ｏユニットとを備え、
前記Ｉ／Ｏユニットとして全車両グレードに共用で搭載する電装品用の共用Ｉ／Ｏユニットのみを備え、あるいは該共用Ｉ／Ｏユニットと共用電装品以外の電装品と接続される別体の非共用Ｉ／Ｏユニットとを備えていることを特徴とする車両用電子制御システムを提供している。

前記のように、第１の発明では、スタンダード車からハイグレート車を含む全車両グレード（あるいは小型車両から大型全車両までを含む全車両）に搭載される可能性がある全電装品の制御用ソフトウェアを１つのマイコンに集約し、該マイコンを電子制御ユニット（ＥＣＵ）に収容する一方、車両に実際に搭載される電装品と接続して該電装品の駆動を制御する制御回路、駆動回路および通信機能からなるハードウェアを備えたＩ／Ｏユニットを設けている。このようにマイコンからなるソフトウェアを備えたＥＣＵと、ハードウェアを備えたＩ／Ｏユニットを分離して設け、通信線を介して接続している。
即ち、制御の頭脳となるマイコンは全車両グレードで用いるものとし、マイコンを備えたＥＣＵは１つだけとし、全電装品対応型としている。一方、頭脳となるマイコンに接続して手足として機能するハードウェアを備えたＩ／Ｏユニットは実車搭載の電装品とのみ対応するものとしている。

前記構成とすると、マイコンは全電装品対応としても大型化せず、１つのＥＣＵをプリント基板に実装すればよく、ＥＣＵは大型化しない。かつ、全車両グレードに対応できる１つのＥＣＵを製造すれば良いだけであるため、大幅なコスト削減を図ることができる。

一方、Ｉ／Ｏユニットは実際に搭載される電装品用の制御回路、駆動回路および通信回路からなるハードウェアを設けているだけで、搭載されていない電装品用の制御回路、駆動回路および通信回路は無いことより、従来発生していたハードウェア上の無駄を省くことができる。しかも、各Ｉ／Ｏユニットにはマイコンを搭載せず、Ｉ／Ｏユニットの制御回路はワイヤードロジックで構成すれば良いため低コスト化を図ることができる。
具体的には、ＥＣＵと接続する制御回路を搭載するプリント基板あるいはユニットと、電装品と接続する駆動回路を搭載するプリント基板あるいはユニットを備え、これら制御回路と駆動回路とを接続することが好ましい。
前記接続は、例えば、制御回路を設けたプリント基板と駆動回路を設けたプリント基板とは１つのボックス内に収容し、半田接続、プレスフィット端子を用いた接続、コネクタ接続等のいずれかで接続している。

前記制御回路側のプリント基板またはユニットは共用とし、前記駆動回路側のプリント基板またはユニットは接続する電装品の増減に伴い変えることが好ましい。
すなわち、制御回路はＥＣＵと通信線を介しているため、該制御回路を搭載するプリント基板あるいはユニット、該プリント基板またはユニットとＥＣＵとを接続する通信線からなるワイヤーハーネスおよびコネクタは、接続する電装品の増減があっても共用のものを用い、駆動回路側と接続するコネクタの接続端子を予め多数設けておくことが好ましい。

前記Ｉ／Ｏユニットは、制御回路、駆動回路、通信回路を設けたプリント基板あるいはユニットを設ければ良いだけで、マイコンは搭載しないため、Ｉ／Ｏユニットを容易かつ安価に作成できる。しかも、各電装品はＩ／Ｏユニットと接続すればよく、Ｉ／Ｏユニットを電装品の搭載位置に近接配置すると電線長さを短くでき、かつ、複数のＩ／ＯユニットをＥＣＵと通信線を介して接続するだけであるため、車両重量の低減に寄与できる。

かつ、前記Ｉ／Ｏユニットの制御回路の周辺回路（電圧レギュレータ、トランシーバ、発信回路等）を１つのＩＣに集積することで、低コスト化と小型化を図ることができる。 さらに、前記Ｉ／Ｏユニットの駆動回路には、ＡＣＴやリレー等の駆動、状態検知用電子部品を実装することが好ましい。
さらにまた、駆動回路は、各電装品の入出力回路と接続すると共に電源回路と接続し、該電源回路を電源線と接続し、電装品に電源を供給している。

前記第１の発明で用いるＩ／Ｏユニットは小型ユニットとすることを基本とし、接続する電装品の増減に応じて小型ユニットの個数を増減している。複数の小型のＩ／Ｏユニットは接続する電装品の配置位置の関係から電線長さが短くできるように考慮して、分散配置することが好ましい。
小型とするＩ／Ｏユニットは、具体的には、高さＨが３０〜３５ｍｍ、長さＬが５０〜１２０ｍｍ、幅Ｗが４０〜５０ｍｍとすることが好ましい。かつ、１つの小型ユニットと接続する電装品は３０〜４０個が好ましい。

前記ＥＣＵ（電子制御ユニット）は、車室側に搭載されるジャンクションボックスに取り付け、または該ジャンクションボックスと近接した位置に搭載して配線で接続することが好ましい。
具体的には、ジャンクションボックスの内部に収容し、または、ジャンクションボックスの外面に付設し、あるいは、インストルメントパネル内に搭載してジャンクションボックスと配線で接続している。

前記共用Ｉ／Ｏユニットは車室内に配置する第一共用Ｉ／Ｏユニットとエンジンルーム内に配置する第二共用Ｉ／Ｏユニットとから構成することが好ましい。
共用Ｉ／Ｏユニットは１つでも良いが、共用Ｉ／Ｏユニットを１個とすると、各電装品とを接続する配線が長くなる。よって、前記のように車室側のインストルメントパネルやコンソールボックス内等に搭載する第一共用Ｉ／Ｏユニットと、ヘッドランプやサイドランプ等のフロントエンドに取り付ける共用の電装品と接続すると共にエンジンルーム内の多数の電装品と接続するためにエンジンルーム内に搭載する第二共用Ｉ／Ｏユニットとの２個のＩ／Ｏユニットを設けることが好ましい。
前記第一共用Ｉ／Ｏユニットと接続される電装品としてはエアバック等がある。
なお、１つの共用Ｉ／Ｏユニットと接続する電装品の個数に応じて、３個以上としてもよい。

前記非共用Ｉ／Ｏユニットは、自動車のグレードの相違、自動車の大きさの相違、またはユーザの選択により自動車に搭載される前記共用電装品以外の電装品に接続し、該接続する電装品と近接した位置に分散配置することが好ましい。
共用電装品のみが装備されるスタンダード車（または小型車）には搭載されないが、中・高級グレード車（中・大型車）に搭載される電装品、あるいはユーザの選択で搭載される電装品（以下、グレード対応およびサイズ対応に応じて搭載する電装品を含めて、オプション電装品と称す）と接続する前記非共用Ｉ／Ｏユニットは、前記共用Ｉ／Ｏユニットと同様に、車両に実際に搭載される電装品に対応する制御回路と駆動回路とを備えたものとし、かつ、接続する電装品に近接した位置に搭載するようにしている。

具体的には、フロントあるいは／およびエンジンルール内に搭載するオプション電装品と接続する非共用Ｉ／Ｏユニットはエンジンルール内に搭載し、
車室内に搭載するオプション電装品と接続する非共用Ｉ／Ｏユニットはインストルメントパネルあるいは／およびセンターコンソールを含む車室内に搭載している。
前記フロントやエンジンルームに搭載するオプション電装品としてはフォグランプ、ＶＤＣ（車横滑り防止制御装置）等がある。
前記車室側に搭載するオプション電装品としてはオートエアコンユニット、ナビゲーション等がある。

前記共用Ｉ／Ｏユニットと前記ＥＣＵ、あるいは共用Ｉ／Ｏユニットおよび非共用Ｉ／Ｏユニットと前記ＥＣＵとは、ディジーチェーン方式、バス方式、リング方式またはスター方式で接続している。

また、第２の発明として、
低グレード車に搭載される電装品のみを制御する低グレード用ＥＣＵと、
前記低グレード車に搭載される電装品を除く中グレード車に搭載される電装品のみを制御する中グレード用ＥＣＵと、
前記低グレード車および中グレード車に搭載される電装品を除く高グレード車に搭載される電装品のみを制御する高グレード用ＥＣＵを備え、
低グレード車は前記低グレード用ＥＣＵのみ、中グレード車は前記低グレード用ＥＣＵと中グレード用ＥＣＵ、高グレード車は前記低グレード用ＥＣＵ、中グレード用ＥＣＵおよび高グレード用ＥＣＵを搭載し、車両グレードに対応してＥＣＵの搭載個数を変えていることを特徴とする車両用電子制御システムを提供している。

前記低グレード用ＥＣＵ、中グレード用ＥＣＵおよび高グレード用ＥＣＵは、それぞれ、通信線を介して接続する電装品のみを制御するソフトウエアとハードウエアとを備えている。
即ち、前記第１の発明では電装品の制御回路を有するマイコンを備えたＥＣＵと駆動回路を有する前記Ｉ／Ｏユニットとを分離しているが、この分離したＥＣＵとＩ／Ｏユニットを第２の発明では一体化したＥＣＵを設けている。
しかしながら、該ＥＣＵは実際に車両に搭載する電装品のみを対象とした制御回路、駆動回路および信号処理回路を備えたものとしている。
かつ、低グレード車に搭載される電装品は中、高グレード車にも搭載される共用電装品であるため、低グレード車に搭載される電装品用のＥＣＵは、中、高グレード車を含めた全車両に搭載するものとしている。
低グレード車に搭載されず、中、高グレード車に搭載されるオプション電装品のみを対象とした前記中グレード用ＥＣＵ、高グレード用ＥＣＵは中、高グレード車両にのみ搭載している。
このように、制御対象とする電装品を重複させることなく、低、中、高グレード用ＥＣＵを設けているため、各ＥＣＵは大型化せず、該ＥＣＵへのハーネスの集中を抑制できる。かつ、車両グレードに応じて車両に実際に搭載される電装品の制御回路と駆動回路のみを備えたＥＣＵを搭載することができる。

前記のように、第１の発明では、ＥＣＵには全車両グレードに搭載可能な全電装品の制御ソフトを備えたマイコンを設けているが、該ＥＣＵには前記マイコンに接続されるワイヤハーネス接続用の制御回路および駆動回路を設けておらず、言わば、制御用の頭脳だけを設けているため、全電装品の制御用ソフトとして設けても大型化しない利点がある。かつ、全車両グレードに共用の１つのＥＣＵを搭載すればよくなり、大幅な低コスト化を図ることができる。
一方、前記ＥＣＵのマイコンに接続されるワイヤハーネス接続用の制御回路および駆動回路は、該ＥＣＵ内には設けず、車両に実際に搭載される電装品と対応する駆動回路及び制御回路のみを設けた小型のＩ／Ｏユニットを別に設け、該Ｉ／Ｏユニットを接続する電装品に近接した位置に分散配置すると共に、該Ｉ／Ｏユニットを前記ＥＣＵに通信線を介して接続している。これにより、車両に搭載されない電装品用の制御回路や駆動回路を設ける無駄を無くして、低コスト化、省スペース化、配線長さの短縮等を図ることができる。

また、第２の発明では、第１の発明で分離したマイコンとＩ／Ｏユニットを一体化したＥＣＵ（電子制御ユニット）を用いるが、該ＥＣＵは車両に搭載される電装品のみを対象とし、搭載されるＥＣＵの大型化およびＥＣＵの品番数の増加を抑制している。即ち、低グレード車両で搭載するＥＣＵを基本搭載個数とし、グレードが高くなるに従って増加される電装品を対象とするＥＣＵを増設していくだけであるため、搭載されていない電装品の制御回路を備えたＥＣＵが搭載されることはない。よって、各ＥＣＵの大型化を抑制できると共に、該ＥＣＵへのハーネスの集中も抑制することができる。

第１実施形態を示し、全車両グレードに搭載する共用の電子制御される電装品のみを搭載した低グレード車の電子制御システムを示す概略平面図である。 中グレード車の電子制御システムを示す概略平面図である。 高グレード車の電子制御システムを示す概略平面図である。 ＥＣＵの概略斜視図である。 共用Ｉ／Ｏユニットの概略説明図である。 非共用Ｉ／Ｏユニットの概略説明図である。 （Ａ）（Ｂ）は非共用Ｉ／Ｏユニットが接続する電装品の個数を示す概略図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はＩ／ＯユニットとＥＣＵの接続形態を示す概略図である。 第２実施形態を示し、（Ａ）は低グレード車の電子制御システムを示す概略平面図、（Ｂ）は中グレード車の電子制御システムを示す概略平面図、（Ｃ）は高グレード車の電子制御システムを示す概略平面図である。 従来例を示す図面である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図８に第１実施形態を示す。

図１は小型車で且つ電装品の装備グレードはスタンダード車であり、全車両グレードに必ず搭載する共用電装品Ａのみを自動車に搭載している場合を示す。
図２は中型車で且つ電装品の装備は中級グレード車であり、前記共用電装品Ａを搭載すると共に、中級程度の電装品Ｂを自動車に搭載している場合を示す。
図３は大型車で且つ電装品の装備は高級グレード車であり、共用電装品Ａ、中級電装品Ｂおよび高級電装品Ｃからなる搭載可能な全電装品を自動車に搭載している場合を示す。

まず、図１に示す共用電装品Ａのみを搭載する低グレード車（スタンダード車）の電子制御システムを、図２、図３の中・高グレード車においても装備しているため、図１を参照して説明する。

自動車１中において、エンジンルーム２とダッシュパネル３で仕切られた車室４側に電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）５を搭載している。該ＥＣＵ５は運転席の前方下方に搭載され、当該位置に配置されるジャンクションボックス（図示せず）の内部に収容しても良いし、ジャンクションボックスのケース外面に付設しても良い。あるいはインストルメントパネル内に配置してジャンクションボックスと配線を介して接続してもよい。 本実施形態では、ＥＣＵ５はジャンクションボックスのケース外面に付設している。自動車１に搭載するＥＣＵは前記ＥＣＵ５の１台のみとしている。

前記車室４側のインストルメントパネル（図示せず）の助手席側には第一共用Ｉ／Ｏユニット１０を搭載し、エンジンルーム２側に第二共用Ｉ／Ｏユニット１１を搭載している。
車室側の前記第一共用Ｉ／Ｏユニット１０は前記ＥＣＵ５と通信線６を介して接続し、第一共用Ｉ／Ｏユニット１０と第二共用Ｉ／Ｏユニット１１とは通信線７を介して接続し、第二共用Ｉ／Ｏユニット１１は通信線７、６を介してＥＣＵ５と接続している。
即ち、第二共用Ｉ／Ｏユニット１１、第一共用Ｉ／Ｏユニット１０はディジーチェーン方式でＥＣＵ５と接続している。

前記ＥＣＵ５は図４に示すように、ボックス１４内にプリント基板１５を収容し、該プリント基板１５に設けた導体１６にマイコン１８を実装している。該マイコン１８は全車両グレードに搭載可能な全電装品、即ち、図３に示す高級グレード車に搭載する全電装品Ａ、Ｂ、Ｃの制御用ソフトウェアを備えたものとし、言わば、制御用の頭脳となるソフトは１個としている。よって、例えば、車両に搭載可能で且つＥＣＵで制御される電装品が１００個であると、該１００個の電装品の制御ソフトをマイコン１８内に収容している。 ＥＣＵ５には、マイコン１８と各電装品とを接続するワイヤハーネス用の制御回路、駆動回路および通信回路は設けていない。このように、ワイヤードロジックで構成する回路は設けていないため、ＥＣＵ５の構成を簡単にできると共に小型化を図ることができる。該ＥＣＵのマイコン１８と接続した回路は多重通信線を介して前記第一共用Ｉ／Ｏユニット１０と接続している。

前記第一共用Ｉ／Ｏユニット１０は、図５に拡大して示すように、ＥＣＵ５と通信線６を介して接続する制御回路Ｃ１を備えたプリント基板２０Ａと、駆動回路Ｃ２を備えたプリント基板２１Ａをボックス２２Ａ内に収容している。前記プリント基板２０Ａの制御回路Ｃ１と導通させた通信回路の入出力部（詳細に図示せず）は通信線６を介してＥＣＵ５と接続すると共に通信線７を介して第二共用Ｉ／Ｏユニット１１と接続している。
前記プリント基板２０Ａの制御回路Ｃ１とプリント基板２１Ａの駆動回路Ｃ２との接続は、プリント基板２０Ａと２１Ａとを上下に接続し、接続ピン２３の両端を制御回路Ｃ１と駆動回路Ｃ２に半田付けして接続している。なお、接続ピン２３を半田付けする方法に変えてプレスフィット端子を用いてもよいし、ジャンパー線を用いてもよい。
また、制御回路および通信回路を備えたユニットと、駆動回路および通信回路を備えたユニットとを設け、これらユニット同時をコネクタ接続してもよい。

前記駆動回路Ｃ２を備えたプリント基板２１Ａの入出力部は車室内に搭載する共用電装品Ａ−１と通信線２４Ａを介して接続している。また、駆動回路Ｃ２には電源線と接続した電源回路を設け、該電源回路を共用電装品Ａ−１と電源線２５Ａを介して接続している。
前記電装品Ａ−１としてはエアバック、ルームランプ等が挙げられ、接続する電装品Ａ−１の総個数は３０個程度である。

前記第二共用Ｉ／Ｏユニット１１は、前記第一共用Ｉ／Ｏユニット１０と同様な構成で、通信線７、第一共用Ｉ／Ｏユニット１０、通信線６を介してＥＣＵ５と接続する制御回路を備えたプリント基板２０Ｂと、駆動回路を備えたプリント基板２１Ｂをボックス２２Ｂ内に収容している。
前記プリント基板２１Ｂはエンジンルーム内およびフロントエンドに搭載する共用電装品Ａ−２と通信線２４Ｂ、電源線２５Ｂを介して接続している。
電装品Ａ−２としてはヘッドライト、サイドライト、ワイパ等が挙げられ、接続する電装品Ａ−２の総個数は４０個程度である。

前記のように、第一、第二共用Ｉ／Ｏユニット１０、１１は、いずれも制御回路Ｃ１を設けたプリント基板２０Ａ、２０Ｂと駆動回路Ｃ２を設けたプリント基板２１Ａ、２１Ｂをボックス２２Ａ、２２Ｂに収容している。
前記駆動回路Ｃ２を備えたプリント基板２１Ａ、２１ＢにはＡＣＴ、リレー等の駆動および状態検知用の電子部品を実装している。
また、前記制御回路Ｃ１を備えたプリント基板２０Ａ、２０Ｂには電圧レギュレータ、トランシーバ、発信回路等を１つに集約したＩＣを実装している。

図１に示す小型車で電装品の装備がスタンダードな自動車では、Ｉ／Ｏユニットを前記第一、第二共用Ｉ／Ｏユニット１０、１１の２つだけを搭載している。

図２に示す中型車で電装品の装備が中級グレードである自動車１では、前記第一、第二共用Ｉ／Ｏユニット１０、１１を装備すると共に、さらに、エンジンルーム２の右側に第一非共用Ｉ／Ｏユニット３０を搭載している。
該第一非共用Ｉ／Ｏユニット３０は、通信線３１を介してエンジンルーム２内の左側に搭載している第二共用Ｉ／Ｏユニット１１と接続し、ディジーチェーン方式でＥＣＵ５と接続している。該第一非共用Ｉ／Ｏユニット３０はエンジンルーム２に搭載した車横滑り防止装置等からなるオプションの電装品Ｂと接続している。

該第一非共用Ｉ／Ｏユニット３０の構成は前記共用第一、第二Ｉ／Ｏユニット１０、１１と略同様であるが、図６に示すように、制御回路Ｃ１を設けるプリント基板３２には多数の接続端子３３を設け、接続する電装品Ｂに変更があってもプリント基板３２は変更不要な共用品としている。一方、駆動回路Ｃ２を設けるプリント基板３５は実際に接続する電装品Ｂと対応した駆動回路のみを設け、接続する電装品Ｂが変更されると、プリント基板３５を取り替えるようにしている。
該駆動回路Ｃ２を設けたプリント基板３５を電装品Ｂと通信線３６、電源線３７を介して接続している。
前記第一非共用Ｉ／Ｏユニット３０と接続する電装品Ｂの個数は本実施形態では、図７（Ａ）に示すように２７個としている。なお、２７個以上に増加しても、増加する電装品Ｂに対応する駆動回路Ｃ２を設けたプリント基板３５を変更するだけで、制御回路Ｃ１を設けたプリント基板３２は共用で用いられるようにしている。

図３に示す大型車で電装品の装備が高級グレードである自動車１では、第一、第二共用Ｉ／Ｏユニット１０、１１、第一非共用Ｉ／Ｏユニットを搭載すると共に、さらに車室側に第二非共用Ｉ／Ｏユニット４０を搭載している。
該第二非共用Ｉ／Ｏユニット４０は、前記ＥＣＵ５と第一共用Ｉ／Ｏユニット１０の間に配置し、通信線４１を介してＥＣＵ５に接続し、通信線６を介して第一共用Ｉ／Ｏユニット１０と接続し、ディジーチェーン方式でＥＣＵ５、第一、第二共用Ｉ／Ｏユニット１０、１１、さらに第一非共用Ｉ／Ｏユニット３０と接続している。

該第二非共用Ｉ／Ｏユニット４０の構成は前記第一非共用Ｉ／Ｏユニット３０と同様であり、制御回路Ｃ１を設けたプリント基板４２、駆動回路Ｃ２を設けたプリント基板４３をケース４４内に収容している。前記駆動回路Ｃ２を備えたプリント基板４３の通信回路および電源回路を通信線４６および電源線４７を介して電装品Ｃに接続している。

前記第二非共用Ｉ／Ｏユニット４０と接続する電装品Ｃが車室４に搭載したオートエアコン等である。該第二非共用Ｉ／Ｏユニット４０と接続する電装品Ｃは本実施形態で図７（Ｂ）に示すように、４５個としているが、第一非共用Ｉ／Ｏユニット３０と同様に電装品Ｃの増減に応じて駆動回路Ｃ２を設けたプリント基板４３を取り替え、制御回路Ｃ１を設けたプリント基板４２は共用としている。

ＥＣＵで制御する全電装品を搭載する場合、図３に示す２つの共用Ｉ／Ｏユニット１０、１１、２つの非共用Ｉ／Ｏユニット３０、４０の他に、リヤ側等に搭載する非共用Ｉ／Ｏユニットを増加してもよい。即ち、共用Ｉ／Ｏユニット、非共用Ｉ／Ｏユニットの個数は限定されず、接続する電装品と近接した位置に分散して設けることが好ましいが、１つのＩ／Ｏユニットと接続する電装品の個数は３０個以上にまとめることが好ましい。

前記構成からなる本発明の電子制御システムでは、制御用ソフトを設けたマイコンは１個とし、該マイコンに電子制御される全電装品の制御ソフトを設けているため、該マイコンを備えたＥＣＵを全車両グレードに搭載しておけば、ＥＣＵを車両グレードに応じて変更する必要はない。かつ、車両に実際に搭載する電装品のみを駆動制御するＩ／Ｏユニットを設け、搭載していない電装品用の制御回路および駆動回路を設けていないため、無駄がなくコスト低減を図ることができる。
また、Ｉ／Ｏユニットを接続する電装品に近接するように分散配置しているため、電線長さを短くでき、自動車重量の軽減に寄与できる。

前記実施形態は複数の共用Ｉ／Ｏユニットおよび非共用Ｉ／ＯユニットとＥＣＵ５とを接続する通信線はディジーチェーン方式で接続しているが、図８（Ａ）に示すバス方式、（Ｂ）に示すリング方式でも良い。また、図８（Ｃ）に示すように、各Ｉ／ＯユニットをＥＣＵ５と直接に接続するスター方式でもよい。

図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に第２実施形態を示す。
第２実施形態では、第１実施形態で分離していた制御用ソフトウエアを集約したマイコンを備えたＥＣＵとハードウエアを備えたＩ／Ｏユニットを一体化した電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０を用いている。該本発明で用いるＥＣＵ５０は自動車に実際に搭載される電装品のみを対象としており、搭載されていない電装品を制御するソフトウエアおよびハードウエアを備えておらず、かつ、低グレードから高グレードになるに従いＥＣＵの搭載個数を増加している。

即ち、図９（Ａ）に示す低グレード車では、車室内に搭載する複数の電装品Ａ−１のみを制御する低グレード用第１ＥＣＵ５０Ａと、エンジンルームに搭載する複数の電装品Ａ−２のみを制御する低グレード用第２ＥＣＵ５０Ｂとからなる２個のＥＣＵを搭載している。

図９（Ｂ）に示す中グレード車では、低グレード車で搭載した２個の低グレード用第１ＥＣＵ５０Ａと低グレード用第２ＥＣＵ５０Ｂに加え、車室内に搭載する電装品Ｃのみを制御する中グレード用ＥＣＵ５０Ｃの３個のＥＣＵを搭載している。

図９（Ｃ）に示す高グレード車では、低グレード車で搭載した２個の低グレード用第１ＥＣＵ５０Ａと低グレード用第２ＥＣＵ５０Ｂ、中グレード車で搭載した中グレード用ＥＣＵ５０Ｃに加えて、エンジンルーム内に搭載する電装品Ｂのみを制御する高グレード用ＥＣＵ５０Ｄの４個のＥＣＵを搭載している。

各ＥＣＵ５０は、いずれも通信線２４を介してそれぞれ接続した各電装品Ａ−１、Ａ−２、ＣまたはＢを個別に駆動制御する駆動制御回路を備えたプリント基板５５と、該プリント基板５５に接続した電装品の制御用ソフトウエアを集約したマイコン（図示せず）および該マイコンに接続した制御回路を備えたプリント基板５６をケース内部に収容している。前記プリント基板５６には通信および信号処理回路を備え、自動車内に搭載する複数のＥＣＵ５０は通信線６０を介して接続している。
前記各ＥＣＵ５０は通信線２４を介して接続する電装品のみを対象とするソフトウエアおよびハードウエアを備えたものとしている。

図９（Ａ）に示す低グレード車で搭載する電装品は、図９（Ｂ）（Ｃ）に示す中・高グレード車にも搭載される電装品であるため、図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のいずれのグレードの自動車にも低グレード用第１ＥＣＵ５０Ａと第２ＥＣＵ５０Ｂを搭載している。中、高グレード車になると、低グレード車で搭載されない電装品Ｃ、Ｂが搭載されるため、該電装品Ｃの制御用である中グレード用ＥＣＵ５０Ｃ、電装品Ｂの制御用である高グレード用ＥＣＵ５０Ｄを搭載し、グレードが高くなるに従って搭載するＥＣＵを増やしている。

この第２実施形態の構成とすると、グレード毎に搭載する電装品に応じたＥＣＵを最初から作成しているのではなく、下位のグレード車に搭載されるＥＣＵを上位のグレード車に搭載している。かつ、下位のグレード車に搭載されていなかった電装品を対象とするＥＣＵを追加して搭載している。このように、下位のグレード車に搭載されるＥＣＵを共用で用いることにより、トータルでＥＣＵの品番の増加を抑制でき、ＥＣＵに関するコストの増大を押さえることができる。かつ、各ＥＣＵの大型化を抑制できると共に接続するハーネスの集中も抑制することができる。

１ 自動車
２ エンジンルーム
４ 車室
５、５０ ＥＣＵ
１０ 第一共用Ｉ／Ｏユニット
１１ 第二共用Ｉ／Ｏユニット
１８ マイコン
３０、４０ 非共用Ｉ／Ｏユニット
Ｃ１ 制御回路
Ｃ２ 駆動回路

Claims (6)

1. 全車両グレードで搭載可能とされた電子制御される全電装品の制御用ソフトウェアを備えたマイコンを具備する１つの電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、
   車両に実装する電装品を駆動制御するための制御回路、駆動回路および通信機能からなるハードウェアを備え、前記制御回路を前記ＥＣＵのマイコンに通信線を介して接続すると共に前記駆動回路を各電装品に通信線および電源線を介して接続するＩ／Ｏユニットとを備え、
   前記Ｉ／Ｏユニットとして全車両グレードに共用で搭載する電装品用の共用Ｉ／Ｏユニットのみを備え、あるいは該共用Ｉ／Ｏユニットと共用電装品以外の電装品と接続される別体の非共用Ｉ／Ｏユニットとを備えていることを特徴とする車両用電子制御システム。
2. 前記電子制御ユニットは、車室側に搭載されるジャンクションボックスに取り付け、または該ジャンクションボックスと近接した位置に搭載して配線で接続し、
   前記共用Ｉ／Ｏユニットは車室内に配置する第一共用Ｉ／Ｏユニットとエンジンルーム内に配置する第二共用Ｉ／Ｏユニットとからなる請求項１に記載の車両用電子制御システム。
3. 前記非共用Ｉ／Ｏユニットは、車両のグレードの相違、車両の大きさの相違、またはユーザの選択により車両に搭載される前記共用電装品以外の電装品に接続し、該接続する電装品と近接した位置に分散配置する請求項１または請求項２に記載の車両用電子制御システム。
4. 前記共用Ｉ／Ｏユニットと前記ＥＣＵ、あるいは共用Ｉ／Ｏユニットおよび非共用Ｉ／Ｏユニットと前記ＥＣＵとは、ディジーチェーン方式、バス方式、リング方式またはスター方式で接続している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両用電子制御システム。
5. 低グレード車に搭載される電装品のみを制御する低グレード用ＥＣＵと、
   前記低グレード車に搭載される電装品を除く中グレード車に搭載される電装品のみを制御する中グレード用ＥＣＵと、
   前記低グレード車および中グレード車に搭載される電装品を除く高グレード車に搭載される電装品のみを制御する高グレード用ＥＣＵを備え、
   低グレード車は前記低グレード用ＥＣＵのみ、中グレード車は前記低グレード用ＥＣＵと中グレード用ＥＣＵ、高グレード車は前記低グレード用ＥＣＵ、中グレード用ＥＣＵおよび高グレード用ＥＣＵを搭載し、車両グレードに対応してＥＣＵの搭載個数を変えていることを特徴とする車両用電子制御システム
6. 前記低グレード用ＥＣＵ、中グレード用ＥＣＵおよび高グレード用ＥＣＵは、それぞれ、通信線を介して接続する電装品のみを制御するソフトウエアとハードウエアとを備えている請求項５に記載の車両用電子制御システム。

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