CN102868258A - 电子控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子控制装置，能够有效地冷却安装于电路基板的发热部件。通过使所述电路基板即电源模块(16)中安装有发热部件即开关元件的区域落座于在壳体(12)的底壁(13)突设的块状突部(38)，由此，在壳体(12)的底壁(13)与电源模块(16)之间且在块状突部(38)的外周侧形成空隙部。而且，使空气在贯通壳体(12)形成的呼吸孔(41)与供电端子插通孔(40)之间经由空隙部而流通，由此，将从所述开关元件向块状突部(38)传递的热量向壳体(12)的外部排出。

Description

电子控制装置

技术领域

本发明涉及电子控制装置。

背景技术

例如，专利文献1记载的电子控制装置，通过基于驾驶员的操作驱动控制作为电动促动器的电动机来控制汽车的制动力，其构成为，在框体即金属制的壳体内收纳有用于驱动控制所述电动机的控制电路。

专利文献1：(日本)特开2010-132103号公报

在专利文献1记载的电子控制装置中，通过在上述壳体的外表面突设多个叶片，使构成上述控制电路的电子部件中的例如以变换器电路的开关元件为代表的发热部件产生的热量从上述壳体的外表面向外部散热。但是，在专利文献1记载的电子控制装置中，对上述壳体中的空气流通导致的散热未作考虑，在提高上述发热部件的冷却效果方面仍然有改善的余地。

发明内容

本发明是鉴于以上的课题而作出的，其目的在于提供一种电子控制装置，能够利用所述框体的内部的空气流动有效地冷却发热部件。

本发明的前提是提供一种电子控制装置，其在固定于作为控制对象的电动促动器的促动器壳的框体内收纳安装有包括发热部件的电子部件的电路基板而成。该电子控制装置具备：突出部，其突设于框体的内表面，使电路基板中安装有发热部件的区域落座于该突出部；空隙部，其形成在所述框体的内表面与所述电路基板之间且所述突出部的外周侧；呼吸孔，其以连通其空隙部和所述框体的外部空间的方式贯通所述框体形成；连通孔，其以在将所述框体安装于所述促动器壳上时，使该促动器壳的内部空间和所述空隙部连通的方式贯通所述框体形成，在所述呼吸孔与所述连通孔之间，经由所述空隙部可使空气流通。

根据本发明，通过在所述呼吸孔与所述连通孔之间经由所述空隙部流通的空气，能够使从所述发热部件向所述突出部传递的热量向所述框体的外部释放，故而能够有效地冷却所述发热部件。

附图说明

图1是表示作为本发明第一实施方式应用本发明的电子控制装置的促动器单元的分解立体图；

图2是从另外的角度观察图1所示的促动器单元的分解立体图；

图3是图1所示的电动机控制装置的分解立体图；

图4是图3所示的电源模块单体的立体图；

图5是图3所示的壳单体的立体图；

图6是将图1所示的电动机控制装置在与图5的A-A线相当的位置切断表示的立体图；

图7是将图6所示的电动机控制装置在与B-B线相当的位置切断表示的立体图；

图8是将图6所示的电动机控制装置在与C-C线相当的位置切断表示的图。

标记说明：

2：电动机(电动促动器)

3：电动机控制装置(电子控制装置)

4：电动机壳(促动器壳)

7：框体

12：壳体

13：壳体的底壁

15：罩

16：电源模块(电路基板)

21：供电端子(连接部件)

24：开关元件(发热部件)

25：第一电解电容器(干扰滤波器部件)

26：第二电解电容器(干扰滤波器部件)

30：常态线圈(干扰滤波器部件)

31：共态线圈(干扰滤波器部件)

38：块状突部(突出部)

39：供电端子插通孔(连通孔)

41：呼吸孔

43：空隙部

具体实施方式

图1～8是表示本发明的优选实施方式的图，其中，图1是表示应用本发明的电子控制装置的促动器单元的分解立体图，图2是从另外的角度观察图1所示的促动器单元的分解立体图。另外，图3是电子控制装置的分解立体图。

图1、2所示的促动器单元1用于搭载于汽车的电动式制动增力装置，其具备：通过三相交流电驱动且控制制动液的液压的电动促动器即电动机2、基于操作者的制动操作及汽车的运转状态驱动控制电动机2的作为电子控制装置的电动机控制装置3。另外，图示省略，电动机2通过所谓的滚珠丝杠机构使控制制动液的液压的未图示的活塞进退移动。

在电动机2中的促动器壳即电动机壳4的外表面，在电动机2的轴直角方向彼此隔开规定间隔形成有沿该电动机2的轴向延伸的一对台座部5。在两台座部5中长度方向的两端部分别突出形成有穿设有螺丝孔6a的圆形的支承面6，另一方面，在电动机控制装置3的框体7中的后述的壳体12上形成有分别支承于电动机壳4侧的各支承面6的4个脚部8。而且，通过插通框体7侧的各脚部8并与电动机壳4侧的各螺丝孔6a拧合的四个控制装置安装螺丝9将电动机控制装置3固定在电动机2上。

除了图1、2之外，如图3所示，电动机控制装置3的框体7具备：具有底壁13和周壁14且朝向上方开口的俯视时大致矩形的金属制壳体12；将该壳体12的开口盖住的俯视时大致矩形的金属制罩15，框体7以使壳体12的底壁13朝向电动机壳4侧的姿势固定于电动机壳4。另外，壳体12以所谓的铝压铸法进行模型成形，另一方面，罩15通过对金属板冲压成形而形成。

另一方面，在电动机壳4中的两台座部5彼此之间的位置突出形成大致偏平方筒状的筒状壁10，在将电动机控制装置3的框体7固定于电动机壳4上时，电动机控制装置3侧的定子连接部20及传感器连接部23通过向筒状壁10的内周侧开口的开口部11而面向电动机壳4内。而且，定子连接部20与电动机壳4内的定子(未图示)连接，传感器连接部23与电动机壳4内的旋转位置传感器(未图示)连接。另外，众所周知，上述旋转位置传感器是指检测设于电动机壳4内的转子(未图示)的旋转位置的传感器，该旋转位置传感器的输出信号供电动机控制装置3进行的电动机2的驱动控制使用。另外，在筒状壁10的前端形成有闭环状的槽部10a，通过使配置于该槽部10a的密封部件(未图示)压接于壳体12的底壁13，将电动机壳4的内外密封。

另外，在电动机控制装置3的框体7的内部，从壳体12的底壁13侧按电源模块16、控制模块17的顺序隔开规定的间隔层叠配置该电源模块16、控制模块17。另外，电源模块16与本发明的电路基板相当。

除了图3之外，如图4所示，电源模块16由树脂材料形成大致平板状，其具备：埋设有多个金属制的母线的板状基部18；在该板状基部18中朝向壳体12的底壁13侧的部件安装面18a上安装的各种电子部件；与板状基部18的一端缘一体形成且通过壳体12侧的后述的开口部36而面向外部，与外部的电子设备授受信号及电力的外部连接接插件19；突设于板状基部18的部件安装面18a的大致中央部且与电动机2的定子(未图示)电连接的定子连接部20；夹持板状基部18的部件安装面18a中的定子连接部20而突设于一侧的端缘，与上述的旋转位置传感器(未图示)电连接的传感器连接部23。

定子连接部20具备：沿着相对于板状基部18中形成有外部连接接插件19的一端缘正交的方向排列配置的连接部件即3个供电端子21、和从板状基部18的部件安装面18a突出形成且将各供电端子21的根部覆盖的截面大致偏平矩形的覆盖部22。另一方面，传感器连接部23通过在将各供电端子21的排列方向设定为长度方向的截面大致偏平矩形的接插件壳体内收纳多个端子(未图示)而构成。

以下，对安装于板状基部18的部件安装面18a的各种电子部件进行具体的说明，在部件安装面18a中的定子连接部20与传感器连接部23之间，作为发热部件安装区域而形成有由俯视时大致矩形的突条部18b围成的开关元件安装区域A，并且在该开关元件安装区域A安装有发热部件即6个开关元件24，通过这些各开关元件24构成将经由外部连接接插件19所供给的直流电变换为三相交流电的众所周知的变换器电路。该变换器电路的输出即三相交流电经由定子连接部20向电动机2供给，旋转驱动该电动机2。另外，在本实施方式中，作为各开关元件24使用所谓的MOSFET(场效应晶体管)。

除此之外，在板状基部18的部件安装面18a分别安装有形成为在该部件安装面18a的面直角方向突出的大致圆柱状的一对第一电解电容器25；同样地呈在同部件安装面18a的面直角方向突出的大致圆柱状，且轴向的长度比两第一电解电容器25短的一对第二电解电容器26；多个陶瓷电容器27；用于检测电流的多个分流电阻28；用于电路保护的一对继电器29；与第一、第二电解电容器25、26一起作为用于除去干扰的干扰滤波器部件发挥作用的常态线圈30及共态线圈31。两个第一电解电容器25及常态线圈30分别配置在部件安装面18a中的外部接插件19的相反侧的端部，并且两个第二电解电容器26和共态线圈31及两个继电器29分别配置在部件安装面18a中的隔着定子连接部20与传感器连接部23相反侧的位置。

而且，除了板状基部18中四角附近的位置之外，在开关元件安装区域A的四角附近的位置分别贯通形成有安装孔32，电源模块16通过分别插通这些各安装孔32的多个电源模块安装螺丝33固定于壳体12。

另外，在电源模块16的与板状基部18的部件安装面18a相反侧的面即朝向罩15侧的面，分别突出形成有多个大致圆柱状的控制模块支承部34和爪部35，控制模块17通过置于各控制基板支承部34而以在与板状基部18之间隔开规定的间隔的状态被各爪部35以所谓卡扣方式被保持。

控制模块17在由以玻璃环氧树脂为代表的非导电性树脂材料构成的基板的表背两面分别形成有导体图形(未图示)，且在其上安装有多个电子部件(未图示)，通过从电源模块16侧的板状基部18突出的多个端子与电源模块16电连接。而且，控制模块17经由外部连接接插件19输入操作者的制动操作及汽车的运转状态相关的信息，且将基于该信息所生成的驱动指令信号向各开关元件24输出，由此，使各开关元件24进行开关动作而驱动电动机2。

另外，如图5～8所示，壳体12的周壁14包括第一壁部14a及与其相对的第二壁部14b；分别与第一、第二壁部14a，14b邻接且从该各壁部14a、14b弯曲而形成的第三壁部14c及与其相对的第四壁部14d。

在第一壁部14a，以从上方侧将该第一壁部14a的大部分切口的方式形成电源模块16侧的外部连接接插件19插通的开口部36。开口部36呈现与形成于外部连接接插件19的根部的凸缘部19a一致的形状，在该开口部36的开口缘经由具有粘接性的密封材料(未图示)粘接固定有凸缘部19a。另外，在从第一壁部14a弯曲并延伸设置的第三壁部14c的外表面形成有冷却用的叶片12a。

另外，在壳体12的周壁14的前端缘及外部连接接插件19的凸缘部19a的上端缘形成有闭环状连续的密封槽46，罩15以将形成于该罩15外周缘的突缘部47插入密封槽46的状态，通过多个罩安装螺丝48(参照图3)与壳体12联结固定。另外，图示省略，罩15与壳体12之间通过涂敷于密封槽46内的具有密封性的粘接剂(未图示)被密封。

在壳体12的底壁13分别形成有从该底壁13中的四角附近的位置朝向罩15侧分别突出的大致圆柱状的电源模块支承部37、从底壁13中与电源模块16侧的开关元件安装区域A对应的位置朝向罩15侧突出的俯视时大致矩形的块状突部38。另外，块状突部38与本发明的突出部相当。

块状突部38以从在外表面形成有冷却用的叶片12a的第三壁部14c的大致中央部分朝向第四壁部14d侧延伸出的方式形成。由此，在周壁14与块状突部38之间、更详细地说在第一壁部14a、第二壁部14b、第四壁部14d的各壁部与块状突部38之间形成有俯视时大致コ形的空间，该空间内成为收纳有安装于电源模块16的部件安装面18a的干扰滤波器部件、即各电解电容器25，26及常态线圈30及共态线圈31的收纳空间。另外，在块状突部38的上表面，隔着后述的导热物质50配置有各开关元件24，在比该各开关元件24的配置位置更靠第三壁部14c侧的位置形成有剖面大致矩形的接插件插通孔40。

另外，在壳体12的底壁13中与电源模块16侧的定子连接部20对应的位置、即第四壁部14d侧的块状突部38的立起面侧的位置，贯通形成有作为连通孔的供电端子插通孔39。供电端子插通孔39呈沿块状突部38中的、第四壁部14d侧的立起面与壳体12的底壁13的角部38b延伸的缝隙状。

另外，在第三壁部14c中比块状突部38更靠第二壁部14b侧的位置贯通形成有大致圆形的呼吸孔41，并且在该呼吸孔41安装有允许空气通过且抑制乃至防止水通过的呼吸过滤器42。

而且，电源模块16在使定子连接部20插通壳体12侧的供电端子插通孔39、使传感器连接部23插通壳体12侧的接插件插通孔40、并且将板状基部18载置于各电源模块支承部37及块状突部38的状态下，通过电源模块安装螺丝33联结固定，该电源模块安装螺丝33分别与在各电源模块支承部37及块状突部38上分别形成的螺丝孔37a、38a拧合。其结果是，电源模块16的板状基部18被保持在相对于壳体12的底壁13隔开规定间隔的位置，并且安装于板状基部18中的开关元件安装区域A的各开关元件24与块状突部38的上表面抵接。

另外，在块状突部38的上表面与各开关元件24之间设有导热物质50，各开关元件24产生的热量经由导热物质50向块状突部38传递。这样，通过夹设导热物质50能够提高开关元件24向该导热物质50的紧密贴合性，能够提高向块状突部38的导热性。另外，上述导热物质50除了例如以硅等为材料的具有弹性的片状结构之外，也可以采用液状的润滑脂等。另外，也可以不使用导热物质50，而形成使开关元件24与块状突部38直接接触的构成。

在周壁14与块状突部38之间形成为俯视时大致コ形的空间收纳有安装于电源模块16的部件安装面18a的电子部件、即用于获得干扰滤波器功能的电子部件即各电解电容器25、26、常态线圈30及共态线圈31，并且配置于比块状突部38更接近周壁14的位置。因此，在壳体12的底壁13形成有容纳第一电解电容器25的前端部的电解电容器容纳凹部44、容纳常态线圈30的线圈容纳凹部45。这样，通过将电源模块16固定在壳体12上，能够在上述的电子部件与块状突部38之间形成空隙部43。

而且，空隙部43中与外部连接接插件19的相反侧即形成于第二壁部14b与块状突部38之间的空隙部43的长度方向端部，如图7所示通过呼吸孔41而与壳体12的外部连通，并且空隙部43中的长度方向中间部、即形成于第四壁部14d与块状突部38之间的空隙部43如图6所示通过供电端子插通孔39而与电动机壳4的内部连通。由此，电动机壳4的内部空间经由壳体12内的空隙部43与外部空间连通。即，以空隙部43中的呼吸孔41与供电端子插通孔39之间的弯折成俯视时大致L形的区域作为空气通路，空气可沿着块状突部38的立起面在呼吸孔41与供电端子插通孔39之间流通。

因此，在本实施方式中，通过电动机2的驱动，在呼吸孔41与供电端子插通孔39之间产生经由空隙部43的空气流动。具体而言，在控制制动液的液压的活塞(未图示)向使电动机壳4内的空气体积减少的方向驱动电动机2的情况下，电动机壳4内的空气通过供电端子插通孔39向壳体12内挤压，空气在从供电端子插通孔39朝向呼吸孔41的方向、即图6、7的箭头标记所示的方向流动，另一方面，在控制上述的制动液的液压的活塞(未图示)向使电动机壳4内的空气体积增加的方向驱动电动机2的情况下，壳体12内的空气通过供电端子插通孔39向电动机壳4内吸出，空气在从呼吸孔41朝向电力端子插通孔39的方向、即图6、7所示的箭头标记相反的方向流动。由此，在电动机2驱动时在空隙部42内产生积极的空气流动。

这样，通过在空隙部42内流动的空气能够夺取从各开关元件24向块状突部38传递的热量，该热量向壳体12的外部排出。其结果能够有效地冷却各开关元件24。

而且，各开关元件24的发热量自然在电动机2驱动时变大，因此，在各开关元件24的发热量增大的定时能够使空气在空隙部42内积极地流动，能够进一步有效地冷却各开关元件24。

另外，供电端子插通孔39呈沿块状突部38中的第四壁部14d侧的端面与壳体12的底壁13的角部38b延伸的缝隙状，因此，在该供电端子插通孔39出入的空气在与块状突部38接近的位置流动，除此之外，通过以向空隙部43中的与外部连接接插件19相反侧的长度方向端部开口的方式形成呼吸孔41，将该呼吸孔41与供电端子插通孔39之间的空气通路弯折成成俯视时大致L形而尽可能地确保较长的长度，因此，能够进一步有效地冷却各开关元件24。

另外，块状突部38与在外表面形成有冷却用叶片12a的第三壁部14c连接，因此，能够使向该块状突部38传递的热量从叶片12a散热，由此，能够提高冷却性。

另外，各电源模块支承部37中的第二壁部14b侧的两个电源模块支承部37面向呼吸孔41与供电端子插通孔39之间的空气通路(空间)，因此，经由这两个电源模块支承部37也能够冷却电源模块16。

另外，安装于电源模块16的干扰滤波器部件即各电解电容器25、26及各线圈30、31面向呼吸孔41与供电端子插通孔39之间的空气通路(空间)，因此，也可以有效地冷却各电解电容器25、26及各线圈30、31。

通过在块状突部38的周围配置尺寸较大的电子部件即各电解电容器25、26及各线圈30、31，能够更有效地利用壳体12内的空间，并且能够在块状突部38的高度范围内收纳电子部件，也有利于电动机控制装置3的小型化。

另外，对于尺寸比块状突部38的高度更高的电子部件、例如第一电解电容器25，通过将其配置设定在第二壁部14b侧，能够以使壳体12的底壁13在电动机控制装置3与电动机壳4之间陷没的方式突出形成电解电容器容纳凹部44，即，能够在电动机控制装置3与电动机壳4之间形成的死角部延伸设置电解电容器容纳凹部44，因此，也能够抑制壳体12向罩15侧的大型化。

另外，在本实施方式中，通过电动机2使控制制动液的液压的活塞(未图示)动作，使壳体12内的空气流动，但是，只要是随着动作发热的电动促动器，由于伴随该电动促动器的发热，空气膨胀，利用该空气膨胀也能够使空气从供电端子插通孔39朝向呼吸孔41流动。即，由于电动促动器的促动器壳内的空气膨胀，从而该促动器壳内的空气经由供电端子插通孔39向壳体12内流入，因此，空气在图6、7中箭头标记所示的方向流动。由此，也能够获得与本实施方式大致同样的效果。

另外，在本实施方式中，以从周壁14延伸设置的方式形成块状突部38，但未必限于该构成，也可以例如以使块状突部38从周壁14离开的方式构成，理想的是形成沿着块状突部38的至少两个立起面的空隙部43。

Claims (9)

1.一种电子控制装置，其在固定于作为控制对象的电动机的电动机壳的框体内收纳有电路基板，该电路基板安装有包括发热部件的电子部件，其特征在于，具备：

突出部，其在所述框体的内表面突设，使所述电路基板中安装有所述发热部件的区域落座于所述突出部；

空隙部，其形成在所述框体的内表面与所述电路基板之间、且所述突出部的外周侧；

连通孔，其以在将所述框体安装于所述电动机壳上时，使该电动机壳的内部空间和所述空隙部连通的方式贯通所述框体而形成，

在所述电动机壳的内部空间与所述空隙部之间可流通空气。

2.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述框体具备呼吸孔，该呼吸孔以连通所述空隙部和所述框体的外部空间的方式贯通形成，

在所述呼吸孔与所述连通孔之间，空气经由所述空隙部而可流通。

3.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述框体具备收纳所述电路基板的壳体和将该壳体的开口盖住的罩，所述框体以使所述壳体的底壁朝向所述电动机壳侧的姿势安装于所述电动机壳，并且在所述壳体的底壁分别形成有所述突出部及连通孔，

用于将所述电路基板和所述电动机电连接的连接部件从所述电路基板朝向所述壳体的底壁侧突出并插通所述连通孔。

4.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述电子部件中的用于除去干扰的干扰滤波器部件安装在所述电路基板中的朝向所述壳体的底壁侧的面，在该干扰滤波器部件与所述突出部之间形成有所述空隙部。

5.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，在所述电动机驱动时，在所述空隙部内产生空气的流动。

6.如权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，空气伴随着所述电动机动作产生的发热而膨胀，通过该空气的膨胀而产生空气的流动。

7.如权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，所述电动机为用于使控制搭载于汽车的电动式制动增力装置的制动液压的活塞进退移动的电动机，

驱动所述电动机，在控制制动液的液压的活塞向使所述电动机壳内的空气的体积减少或增加的方向移动的情况下，产生空气的流动。

8.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述连通孔在突出部的立起面与所述壳体的底壁的角部形成。

9.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述突出部与用于旋转驱动所述电动机的开关元件抵接，该开关元件产生的热量向所述突出部传递。

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