CN104754918A - 电子控制单元和具有电子控制单元的电动助力转向装置 - Google Patents

电子控制单元和具有电子控制单元的电动助力转向装置 Download PDF

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Abstract

提供了电子控制单元和具有电子控制单元的电动助力转向装置。在电子控制单元中，高发热器件(20、21、22、23、24、30、31、32、33、41、42、51、52、411、412、421、422)被安装在板(10)的第一表面(11)或第二表面(12)上，散热构件(70)被定位成面对板的第一表面，以及导热构件(80、81、82)被定位在板和散热构件之间。导热构件与高发热器件相接触以将高发热器件的热传递至散热构件。安装在板上的高发热器件的数目与布置在第一表面的第一限制区域(T1)或第二表面的第二限制区域(T2)之内的高发热器件的数目之比大于预定比率。第二限制区域被定位在与第一限制区域相对应的位置处。

Description

电子控制单元和具有电子控制单元的电动助力转向装置
技术领域
本公开内容涉及用于对控制目标进行控制的电子控制单元和具有该电子控制单元的电动助力转向装置。
背景技术
电路板上安装有高发热器件——例如开关器件、继电器、线圈和电容器——的电子控制单元是公知的。高发热器件在工作时产生大量的热。例如，在对应于US 2012/0057318A1的JP-A-2012-59759中，开关器件、继电器、线圈、电容器和分流电阻器被安装在电路板的与散热构件相对的一面上。
在JP-A-2012-59759中所公开的电子控制单元中，导热构件被定位在散热构件与安装有开关器件、分流电阻器和电容器的部分区域之间。因此，开关器件、分流电阻器和电容器的热不仅通过导热构件还通过电路板传送至散热构件。作为结果，开关器件、分流电阻器和电容器的热可能会未有效地消散。
继电器和线圈被安装在与安装有开关器件、分流电阻器和电容器的区域分开的区域上，使得继电器和线圈被定位成远离散热构件。也就是说，JP-A-2012-59759未考虑使继电器和线圈的热消散。因此，电子控制单元可能会因继电器和线圈发热而变热。
特别地，JP-A-2012-59759中所公开的电子控制单元被用来控制车辆的电动助力转向装置的电动机。当驱动电动助力转向装置的电动机并且产生帮助驾驶员使车辆转向的辅助转矩时，大电流流过电动机和电子控制单元的高发热器件。因此，当驱动电动机时，高发热器件产生大量的热。为此，当使用电子控制单元来控制电动助力转向装置的电动机时，优先地应该使电子控制单元的高发热器件的热有效地消散。
发明内容
鉴于上述情况，本公开内容的目的是提供一种在其中使高发热器件中所产生的热高效地消散的小型电子控制单元，并且提供一种具有该电子控制单元的电动助力转向装置。
根据本公开内容的一个方面，电子控制单元包括板、高发热器件、控制器、散热构件和导热构件。该板具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面。高发热器件被安装在板的第一表面或第二表面上，并且在电子控制单元工作时产生大于预定热值的热量。控制器通过控制高发热器件中的至少一个来对控制目标进行控制。散热构件被定位成面对板的第一表面。导热构件被定位在板与散热构件之间，并且导热构件与高发热器件相接触以将高发热器件的热量传递至散热构件。安装在板上的高发热器件的总数与布置在第一表面的第一限制区域或第二表面的第二限制区域之内的高发热器件的数目之比大于预定比率。第二限制区域被定位在与第一限制区域相对应的位置处。
附图说明
根据以下参照附图做出的详细描述，本公开内容的以上目的、特征和优点以及其他目的、特征和优点将变得明显。在附图中：
图1是示出根据本公开内容的第一实施方式的电子控制单元的顶视平面图的图；
图2是示出根据本公开内容的第一实施方式的电子控制单元的底视平面图的图；
图3是沿图1中的线III-III得到的截面图的图；
图4是示出使用根据本公开内容的第一实施方式的电子控制单元的电动助力转向装置的结构的图；
图5是示出根据本公开内容的第一实施方式的电子控制单元的电路结构的图；
图6是示出根据本公开内容的第二实施方式的电子控制单元的顶视平面图的图；
图7是示出根据本公开内容的第二实施方式的电子控制单元的底视平面图的图；以及
图8是示出沿图6中的VIII-VIII取得的截面图的图。
具体实施方式
下面参照其中相似附图标记指示相同或等同部件的附图来描述本公开内容的实施方式。为了简单起见，可以将附图标记分配给附图中的相同或等同部件中的仅一个。
(第一实施方式)
下面参照图1至图4来描述根据本实施方式的第一实施方式的电子控制单元1。如图4所示，电子控制单元(ECU)1用在车辆的电动助力转向装置100中。电子控制单元1基于转向转矩信号和车辆速度信号来驱动和控制电动机101，使得电动机101可以产生帮助驾驶员使车辆转向的辅助转矩。电动机101与权利要求中所述的控制目标相对应。
电子控制单元1包括电路板10、开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51、分流电阻器52、功率齐纳二极管53、控制器60、用作散热构件的散热器70以及导热构件80。
电路板10为印刷电路板，例如由玻璃织物与环氧树脂制成的FR4(阻燃剂型4)。板10为基本上矩形。
开关器件20为半导体器件，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)。例如，如图2和图3所示，开关器件20形似矩形平板，并且开关器件20以其表面方向平行于第一表面11的方式安装在板10的第一表面11上。根据第一实施方式，在板10上安装有四个开关器件20。在下文中，四个开关器20有时被统称为“开关器件20”，而有时也被分别称为“开关器件21、22、23和24”。
例如，如图1和图3所示，电容器30是铝电解电容器并且形似圆柱。电容30以其轴垂直于第二表面12的方式安装在板10的与第一表面11相对的第二表面12上。根据第一实施方式，在板10上安装有三个电容器30。在下文中，三个电容器30有时被统称为“电容器30”，而有时也被单独称为“电容器31、32和33”。
例如，如图1和图3所示，继电器41和42为机械式开关并且形似矩形柱。继电器41和42以其高度方向垂直于第二表面12的方式安装在板10的第二表面12上。
例如，如图1和图3所示，线圈51为扼流圈并且具有像矩形柱一样的外部形状。线圈51以其高度方向垂直于第二表面12的方式安装在板10的第二表面12上。
例如，如图2所示，分流电阻器52形似矩形平板，并且分流电阻器52以其表面方向平行于第一表面11的方式安装在板10的第一表面11上。
例如，如图2所示，功率齐纳二极管53形似矩形平板并且具有大于预定体积值的体积。功率齐纳二极管53以其表面方向垂直于第一表面11的方式在开关器件21和23附近安装在板10的第一表面11上。
开关器件21至24、分流电阻器52和功率齐纳二极管53被集体地布置在板10的第一表面11的第一限制区域T1之内。第一限制区域T1是由图2中的长虚线点划线围成的区域。相反，电容器31至33、继电器41和42以及线圈51被集体地布置在板10的第二表面12的第二限制区域T2之内。第二限制区域T2是由图1中的长虚线双点划线围成的区域。第二限制区域T2被定位在与第一限制区域T1相对应的位置处。特别地，第二限制区域T2在板10的厚度方向上——即在与板10的第一表面11和第二表面12垂直的方向——与第一限制区域T1重叠。根据第一实施方式，如图1和图2所示，电容器32和33被定位成跨越板10直接与开关器件23和24以及功率齐纳二极管53相对。
例如，控制器60包括微型计算机61和定制集成电路(IC)62。例如，微计算机61和定制IC 62中的每一个均为具有中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和输入输出(I/O)部分的半导体封装。控制器60控制继电器41和42以及开关器件21至24。控制器60通过基于来自车辆上所安装的传感器的信号对开关器件21至24进行控制以驱动和控制电动机101。根据第一实施方式，电动机101是有刷DC电动机。
如图1所示，微计算机61安装在板10的第二表面12上。根据第一实施方式，微计算机61被布置在第二表面12的第二限制区域T2之外。相反，如图2所示，定制IC 62安装在板10的第一表面11上。根据第一实施方式，定制IC 62被布置在第一表面11的第一限制区域T1之外。
接下来，参照图5来描述开关器件21至24、电容器31至33、继电器41和42、线圈51、分流电阻器52、功率齐纳二极管53以及控制器60之间的电连接。
用作车辆的电源的电池102的正极端子连接至继电器41。继电器41由控制器60切换成接通和断开，使得能够允许或停止从电池102向电子控制单元1提供电力。因此，继电器41用作电源继电器。
来自电池102的电力通过线圈51提供给开关器件21至24。线圈51消除来自从电池102通过电子控制单元1向电动机101提供的电力的噪声。
车辆的点火电源106连接至控制器60以及继电器41与线圈51之间的节点。控制器60——即微型计算机61和定制IC 62——对来自点火电源106的电力进行操作。
如图5所示，开关器件21和23串联连接，并且开关器件22和24串联连接。开关器件21和23串联电路与开关器件22和24的串联电路并联连接。
继电器42和电动机101连接在开关器件21和23之间的节点与开关器件22和24之间的节点之间。以此方式，连接开关器件21至24以形成H桥电路。分流电阻器52连接至开关器件23和24的接地侧端子。电容器30(31至33)并联连接在电源线和接地线之间。电容器30降低在开关器件21至24被切换成导通或关断时出现的冲击电压。
根据上述的电连接，例如当开关器件21和24是导通而开关器件22和23关断时，电流依次流过开关器件21、继电器42、电动机101和开关器件24。相反，当开关器件21和24关断而开关器件22和23导通时，电流以上述顺序流过开关器件22、电动机101、继电器42和开关器件23。由于电动机101为有刷DC电动机，所以当H桥电路的开关器件21至24以上述方式被切换成导通和关断时，驱动电动机101并使电动机101转动。来自控制器60的定制IC 62的信号线单独地连接至开关器件21至24，使得控制器60可以控制开关器件21至24的切换。因此，控制器60通过控制开关器件21至24的切换来驱动和控制电动机101。由于控制器60基于由分流电阻器52检测到的电流来控制开关器件21至24，所以控制器60可以精确地控制开关器件21至24，并且引申开来控制电动机101。
继电器42由控制器60切换成接通和断开，使得能够允许或停止从电池102向电动机101提供电力。因此，继电器42用作电动机继电器。
在开关器件20的切换期间，相对大的电流流过开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51以及分流电阻器52。因此，当电子控制单元1工作时，开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51以及分流电阻器52产生大于预定值的热量，并且其温度变得相对较高。开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51以及分流电阻器52中的每一个均与权利要求中所述的高发热器件相对应。
功率齐纳二极管53的一端连接至点火电源106、控制器60以及继电器41与线圈51之间的节点。功率齐纳二极管53的另一端连接至地。
在其中从点火电源106向电子控制单元1提供的电力不大于预定阈值的正常情况下，功率齐纳二极管53防止电流通过其从点火电源106流至地。相反，当从点火电源106向电子控制单元1提供的电力大于阈值时，功率齐纳二极管53允许电流通过其从点火电源106流至地。因此，功率齐纳二极管53防止大电流从点火电源106流至电子控制单元1(特别是控制器60)，从而保护电子控制单元1。
如上所述，在正常情况下，功率齐纳二极管53不使电流通过。也就是说，当电子控制单元1的工作时，功率齐纳二极管53不产生大于预定值的热量。功率齐纳二极管53与权利要求中所述的低发热器件相对应。
功率齐纳二极管53被布置在开关器件20附近并且用作热质量/容量构件。因此，在开关器件20的切换期间，开关器件20的热的一部分传送至功率齐纳二极管53，并且功率齐纳二极管53的温度相应地增加。
根据第一实施方式，开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51、分流电阻器52以及功率齐纳二极管53为所称的表面安装器件(SMD)。
散热器70由金属例如铝制成。例如，如图1和图3所示，散热器70形似矩形平板，并且具有彼此相对的第一表面71和第二表面72。散热器70以第一表面71面向板10的第一表面11的方式安装在板10上。
电子控制单元1还具有紧固件2。例如，紧固件2由金属例如铝制成。根据第一实施方式，紧固件2为螺钉。板10具有在预定位置处沿板10的厚度方向穿透板10的安置孔13。在散热器70的第一表面71中形成有螺钉孔。紧固件2通过板10的安置孔13插入并且拧入散热器70的螺钉孔，使得紧固件2接合至散热器70。因此，板10和散热器70以板10的第一表面11可能与散热器70的第一表面71间隔开预定距离的方式彼此固定。
例如，导热构件80包括电绝缘的散热片81和散热油脂82。例如，散热片81为含有硅并且具有低热阻的电绝缘片。例如，散热油脂82为主要含有硅并且具有低热阻的油脂凝胶。
导热构件80被定位在板10的第一表面11和散热器70的第一表面71之间，并且与开关器件20、分流电阻器52、功率齐纳二极管53和散热器70相接触。因此，导热构件80将开关器件20、分流电阻器52和功率齐纳二极管53的热传递至散热器70。要指出的是，导热构件80被定位在第一限制区域T1之内。
此外，如图3所示，导热构件80与板10的第一表面11和散热器70的第一表面71相接触。因此，导热构件80将从开关器件20、分流电阻器52、功率齐纳二极管53、电容器30、继电器41和42以及线圈51传送至板10的热传递至散热器70。
根据第一个实施方式，多个导热构件80被设置在与开关器件20、分流电阻器52、功率齐纳二极管53、电容器30、继电器41和42以及线圈51相对应的位置处，并且所述多个导热构件80被集成在一起作为一个导热构件80。为此，在图中，导热构件80明显看起来像一个导热构件80。
开关器件20距板10的第一表面11的高度等于或小于预定高度值h1。同样地，分流电阻器52和功率齐纳二极管53距板10的第一面11的高度等于或小于预定高度值h1。因此，板10的第一表面11可以被定位成尽可能靠近散热器70的第一表面71。
相反，线圈51距板10的第二表面12的高度等于或大于预定高度值h2。同样地，电容器30和继电器41、42距板10的第二表面12的高度等于或大于预定高度值h2。
在散热器70中，第一表面71部分地凹向第二表面72，使得可以形成凹槽73。凹槽73被定位在第一限制区域T1之外。控制器60被定位在与凹槽73相对应的位置处。
如图2和图3所示，电子控制单元1还包括盖4。盖4安装在板10的与散热器70相对的一侧。例如盖4由金属例如铝制成并且形似盒子。盖4覆盖板10的第二表面12侧，并且盖4的外边缘连接至散热器70的外边缘。由于板10的第二表面12侧覆盖有盖4，所以安装在板10的第二表面12上的电容器30、继电器41和42、线圈51以及微计算机61可以免受外力、水、灰尘等影响。此外，由于板10的第一表面11侧覆盖有散热器70，所以安装在板10的第一表面11上的开关器件20、分流电阻器52、功率齐纳二极管53和定制IC 62可以免受外力、水、灰尘等影响。
电子控制单元1还包括连接器3。如图1所示，连接器3安装在板10的外边缘并且暴露于盖4外侧。例如，连接器3具有由树脂制成的矩形管状壳体和在壳体中设置的包括PIG端子(即电源端子或正极侧端子)、接地端子和电动机端子在内的多个端子。如图4所示，连接器3连接至线束103。线束(harness)103的线104将电池102的正极端子连接至连接器3的PIG端子。尽管在图中未示出，但PIG端子连接至继电器41的正极侧端子。线束103的线105将电动机101的绕组端子电连接连接器3的电动机端子。
接下来，描述电子控制单元1的工作。
当车辆的驾驶员接通车辆的点火开关时，从点火电源106向电子控制单元1提供电力并且激活电子控制单元1。当激活电子控制单元1时，控制器60接通继电器41和42。因此，允许从电池102向电动机101提供电力。
在点火开关的接通时间段期间，控制器60通过基于转向转矩信号和车速信号对开关器件20的切换进行控制以驱动和控制电动机101。因此，电动机101产生帮助驾驶员使车辆转向的辅助转矩。
当控制器60通过控制开关器件20的切换来对电动机101进行控制时，相对大的电流流过开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51和分流电阻器52。因此，开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51以及分流电阻器52产生热量，并且其温度变得相对较高。
开关器件20、分流电阻器52和功率齐纳二极管53的热通过导热构件80传递至散热器70。
此外，除了开关器件20、分流电阻器52和功率齐纳二极管53之外的电容器30、继电器41和42以及线圈51的热量通过板10以及与板10和散热器70相接触的导热构件80传递至散热器70。
因此，当电子控制单元1工作时，开关器件20、分流电阻器52、功率齐纳二极管53、电容器30、继电器41和42以及线圈51的热量被高效地传递至散热器70。
综上所述，第一实施方式可以具有以下特征(1)至(11)。
(1)被定义为高发热器件的开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51以及分流电阻器52安装在板10的第一表面11或第二表面12上，并且在电子控制单元1工作时产生大于预定值的热量。控制器60通过控制开关器件20来控制电动机101。
散热器70以其第一表面71面对板10的第一表面11的方式安装在板10上。导热构件80被定位在板10与散热器70之间并且与至少开关器件20、分流电阻器52和散热器70相接触。因此，导热构件80将开关器件20和分流电阻器52的热量传递至散热器70。
开关器件20和分流电阻器52被布置在板10的第一表面11的第一限制区域T1之内。相反，电容器30、继电器41和42以及线圈51被布置在板10的第二表面12的第二限制区域T2之内。第二限制区域T2被定位在与第一限制区域T1相对应的位置处。因此，安装在板10上的所有高发热器件被集体地布置在第一限制区域T1或第二限制区域T2之内。换言之，安装在板10上的所有高发热器件的数目与被布置在第一限制区域T1或第二限制区域T2之内的高发热器件的数目之比等于或大于预定值。在这样的方法中，开关器件20、分流电阻器52、电容器30、继电器41和42以及线圈51的热量可以高效地通过相同的导热路径(即导热构件80)传递至散热器70。
此外，由于所有高发热器件被集体地布置在第一限制区域T1或第二限制区域T2之内，所以高发热器件可以以高密度安装在板10上。因此，可以减小板10的尺寸，并且相关地可以减小电子控制单元1的尺寸。
此外，由于高发热器件中的开关器件20和分流电阻器52安装在板10的第一表面11上，则开关器件20和分流电阻器52被定位成靠近散热器70的第一表面71，使得开关器件20和分流电阻器52的热量可以高效地消散至散热器70。
此外，高发热器件中的电容器30、继电器41和42以及线圈51安装在板10的第二表面12上，并且被布置在如下第二限制区域T2之内：该第二限制区域T2被定位在与布置有开关器件20和分流电阻器52的第一限制区域T1相对应的位置处。因此，与电容器30、继电器41和42以及线圈51被布置在第二限制区域T2之外的情况下相比，可以减小电容器30、继电器41和42以及线圈51的热量经由板10和导热构件80消散至散热器70的散热路径的长度。因此，可以使安装在板10的第二表面12上的电容器30、继电器41和42以及线圈51的热量高效地消散。
(2)导热构件80与板10和散热器70相接触。因此，开关器件20、分流电阻器52、电容器30、继电器41和42以及线圈51的热量可以通过板10和导热构件80高效地传递到散热器70。
(3)多个导热构件80被设置在与开关器件20、分流电阻器52、电容器30、继电器41和42以及线圈51相对应的位置处。因此，开关器件20、分流电阻器52、电容器30、继电器41和42以及线圈51的热量可以通过相应的导热构件80传递至散热器70。
(4)导热构件80被集成在一起作为一个导热构件80，并且明显看起来像一个导热构件80。因此，导热构件80可以容易地粘附或者应用在板10和散热器70之间。
由于安装在板10上的所有高发热器件被集体地布置在第一限制区域T1或第二限制区域T2之内，所以导热构件80可以如上所述被集成在一起作为一个导热构件80。也就是说，不需要在与开关器件20、分流电阻器52、电容器30、继电器41和42以及线圈51相对应的位置处单独设置导热构件80。
(5)控制器60被布置在板10的第一表面11的第一限制区域T1和第二表面12的第二限制区域T2之外。因此，可以减少被布置在第一限制区域T1或第二限制区域T2之内的高发热器件的热向控制器60的传送。因此，可以防止由于高发热器件的热而引起控制器60故障。
(6)被布置在板10的第一表面11的第一限制区域T1之内的高发热器件中的开关器件20和分流电阻器52距第一表面11的高度等于或小于预定高度值h1。因此，板10的第一表面11可以被定位成尽可能靠近散热器70的第一表面71。因此，开关器件20、分流电阻器52、电容器30、继电器41和42以及线圈51的热量可以通过板10高效地传递至散热器70。
(7)开关器件20和分流电阻器52形似平板，使得开关器件20和分流电阻器52的表面方向可以与板10的第一表面11平行。因此，开关器件20和分流电阻器52距板10的第一表面11的高度可以被制作的尽可能地小，而开关器件20和分流电阻器52的面对散热器70的面积可以被制作的尽可能地大。因此，开关器件20和分流电阻器52的热量可以更加有效地传递至散热器70。
(8)开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51以及分流电阻器52为在电子控制单元1工作时产生大于预定热值的热量的高发热器件的具体示例。
(9)电子控制单元1还包括具有大于预定体积值的体积的功率齐纳二极管53。功率齐纳二极管53在板10上安装在开关器件20附近，并且产生不大于预定热值的热量。功率齐纳二极管53用作热质量/容量构件，并且开关器件20的热的一部分传送至功率齐纳二极管53。因此，开关器件20的热量通过功率齐纳二极管53和导热构件80传递至散热器70。
(10)功率齐纳二极管53为如下低发热器件的具体示例：该低发热器件具有大于预定体积值的体积并且在电子控制单元1工作时产生不大于预定热值的热量。
(11)电动助力转向装置100包括电子控制单元1和电动机101。电动机101由电子控制单元1控制，使得电动机101能够产生帮助驾驶员使车辆转向的辅助转矩。
由于大电流在电动助力转向装置100中流动而使在电动助力转向装置100中产生大量的热，并且电动助力转向装置100需要足够小以被安装在车辆的有限空间中。由于其小尺寸和高散热效率，电子控制单元1可以适用于电动助力转向装置100。
下面参照图6至图8来描述根据本公开内容的第二实施方式的电子控制单元1。第二实施方式与第一实施方式不同处在于继电器41和42。
根据第二实施方式，继电器41包括开关器件411和412。像开关器件20一样，开关器件411和412中的每一个均为半导体器件，例如MOSFET和IGBT。例如，如图7和图8所示，开关器件411和412的形状像矩形平板一样，并且以其表面方向可以与第一表面11平行的方式安装在板10的第一表面11的第一限制区域T1之内。
继电器41(即，开关器件411和412)由控制器60切换至接通和断开，使得能够允许或停止从电池102向电子控制单元1提供电力。
继电器42包括开关器件421和422。像开关器件411和412一样，开关器件421和422中的每一个均为半导体器件，例如MOSFET和IGBT。例如，如图7和图8所示，开关器件421和422形似矩形平板，并且以其表面方向可以与第一表面11平行的方式安装在板10的第一表面11的第一限制区域T1之内。继电器41和42被定位成彼此靠近。
继电器42(即，开关器件421和422)由控制器60切换至接通和断开，使得能够允许或停止从电池102向电子控制单元1提供电力。
如上所述，继电器41和42为半导体开关，不像在第一实施方式中，它们为机械开关。
此外，继电器41和42安装在板10的第一表面11的第一限制区域T1之内，不像在第一实施方式中，它们安装在板10的第二表面12的第二限制区域T2之内。
如图8所示，开关器件411、412、421和422距板10的第一表面11的高度等于或小于预定高度值h1。线圈51和电容器30距板10的第二表面12的高度等于或大于预定高度值h2。
如图7所示，根据第二实施方式，功率齐纳二极管53安装在板10的第一表面11的第一限制区域T1之内，并且被定位在继电器41和42附近。
如上所述，根据第二实施方式，继电器41由平板状半导体开关器件411和412构造而成，并且继电器42由平板状半导体开关器件421和422构造而成。继电器41和42安装在板10的第一表面11上。因此，与第一实施方式中的电子控制单元1相比，可以减小电子控制单元1的高度和大小。另外，由于继电器41和42安装在板10的第一表面11上，继电器41和42被定位成靠近散热器70，使得继电器41和42的热量可以通过导热构件80有效地传递到散热器70。
此外，由于用作热质量/容量构件的功率齐纳二极管53被安装在继电器41和42附近，所以继电器41和42的热量的一部分传递至功率齐纳二极管53。因此，继电器41和42的热量可以通过功率齐纳二极管53和导热构件80传递至散热器70。
(修改)
尽管已经参照实施方式描述了本公开内容，但要理解的是，本公开内容不限于所述实施方式。本公开内容旨在覆盖处于本公开内容的精神和范围内的各种修改和等同布置。例如，所述实施方式可以进行如下修改。
在该实施方式中，开关器件20和分流电阻器52安装在板10的第一表面11，而电容器30、继电器41和42以及线圈51安装在板10的第二表面12上。然而，高发热器件中的哪些安装在板10的第一表面11或第二表面12上不限于所述实施方式。例如，开关器件20可以安装在第一表面11上而不是第二表面12上。
在实施方式中，安装在板10上的所有高发热器件被集中地布置在第一限制区域T1或第二限制区域T2之内。换言之，安装在板10上的所有高发热器件的数目与布置在第一限制区域T1或第二限制区域T2之内的高发热器件的数目之比为1。然而，高发热器件中的一些可以被布置在第一限制区域T1和第二限制区域T2之外，使得该比率不小于预定值。
在该实施方式中，电动机101为有刷电动机并且通过由四个开关器件21至24构成的H桥接电路来驱动。可替选地，电动机101可以是无刷电动机并且通过由控制器60控制的逆变器来驱动。逆变器由与无刷电动机的相数相同数目的开关对构造而成。每个开关对具有高电位侧开关器件和低电位侧开关器件。例如，当电动机101为三相无刷电动机时，逆变器可以由三个开关对——即六个开关器件——构造而成。在该情况下，电动机101可以被设置成具有以冗余配置方式连接的两个逆变器(即，总共12开关器件)。在这样的方法中，即使一个逆变器坏掉，电动机101也可以由另一个逆变器来驱动。也就是说，不论开关器件(即，高发热器件)的数目如何，并且也不论电动机101是有刷电动机还是无刷电动机，都可以应用本公开内容。
在该实施方式中，导热构件80与板10和散热器70二者相接触。然而，导热构件80不一定总是与板10相接触，只要导热构件80与高发热器件和散热器70相接触即可。
在该实施方式中，多个导热构件80被集成为一个导热构件80。可替选地，导热构件80中的每一个可以被单个地提供给相应的高发热器件。可替选地，导热构件80可以划分成组，并且属于相同组的导热构件80可以被集成为一个导热构件80。所有高发热器件不一定总是设置有导热构件80。
在该实施方式中，导热构件80包括散热片81和散热油脂82二者。可替选地，导热构件80可以包括散热片81和散热油脂82中仅一个。
在该实施方式中，控制器60被布置在板10的第一表面11的第一限制区域T1和第二表面12的第二限制区域T2之外。可替选地，控制器60可以被布置在第一限制区域T1或第二限制区域T2之内。在这样的方法中，控制器60的热量可以通过与高发热器件的热量的路径相同的路径传递至散热器70。
在该实施方式中，安装在板10的第一表面11上的所有高发热器件的高度等于或小于预定高度值h1。可替选地，安装在板10的第一表面11上的高发热器件中的至少一个的高度可以大于预定高度值h1。
在该实施方式中，安装在板10的第一表面11上的高发热器件形似矩形平板。然而，安装在板10的第一表面11上的高发热器件可以是包括多边形或圆形平板以及多边形或圆形柱的任何形状。
在该实施方式中，安装在板10的第二表面12上的高发热器件中的至少一个的高度等于或大于预定高度值h2。可替选地，安装在板10的第二表面12上的高发热器件中的至少一个的高度可以小于预定高度值h2。
在该实施方式中，开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51以及分流电阻器52被描述为如下高发热器件：该高发热器件在电子控制单元1工作时产生大于预定热值的热量。高发热器件并不总是需要包括开关器件20、电容器30、继电器41和42、线圈51以及分流电阻器52中的所有。
在该实施方式中，功率齐纳二极管53被描述为如下低发热器件：该低发热器件被布置在安装在板10上的高发热器件附近，并且在电子控制单元1工作时产生不大于预定热值的热量。可替选地，可以使用具有大于预定体积值的体积并且具有大于预定传导率值的热导率的器件作为低发热器件。例如，可以使用形似芯片并且由大于预定传导率值的热导率的材料——例如铜、银、铝、铁和碳——制成的器件作为低发热器件。
在该实施方式中，点火电源106电连接至继电器41与线圈51之间的节点。控制器60——即微型计算机61和定制IC 62——对来自点火电源106的电力进行操作。可替选地，点火电源106可以电连接至继电器41的与线圈51相对的一侧，或者可以电连接至线圈51的与继电器41相对的一侧。
在该实施方式中，高发热器件和低发热器件为表面安装器件(SMD)。可替选地，高发热器件和低发热器件中的至少一个可以是通孔器件(THD)。
在该实施方式中，使用四个开关器件20(即，21至24)和三个电容器30(即，31至33)向电动机101供电。开关器件20的数目和电容器30的数目可以是任何数目。
在该实施方式中，板10通过作为紧固件2的螺钉固定至散热器70。可替选地，板10可以通过压配联接、螺母和螺栓联接、扣合联接等固定至散热器70。
在该实施方式中，电容器30为铝电解电容器。但是，电容器30可以是任何类型的电容器，例如导电聚合物电容器或混合电容器。
在该实施方式中，电子控制单元1是作为控制目标的电动机101的单独件。可替选地，电子控制单元1可以与电动机101集成。在该情况下，散热器70可以与电动机101的框架端集成。在这样的方法中，减少了电动助力转向装置100中的零件数，并且相应地减少了电动助力转向装置100的大小。
在该实施方式中，电子控制单元1用在电动助力转向装置100中。可替选地，电子控制单元1可以用于控制除了电动助力转向装置100之外的装置的电动机或类似物。
这样的改变和修改要被理解为处于由所附权利要求所限定的本公开内容的范围内。

Claims (12)

1.一种用于对控制目标(101)进行控制的电子控制单元，所述电子控制单元包括：
板(10)，所述板(10)具有第一表面(11)和与所述第一表面(11)相对的第二表面(12)；
多个高发热器件(20、21、22、23、24、30、31、32、33、41、42、51、52、411、412、421、422)，所述多个高发热器件(20、21、22、23、24、30、31、32、33、41、42、51、52、411、412、421、422)被安装在所述板的所述第一表面或所述第二表面上并且被配置成在所述电子控制单元工作时产生大于预定热值的热量；
控制器(60，61，62)，所述控制器(60，61，62)被配置成通过控制所述多个高发热器件中的至少一个高发热器件来对所述控制目标进行控制；
散热构件(70)，所述散热构件(70)被定位成面对所述板的所述第一表面；
导热构件(80，81，82)，所述导热构件(80，81，82)被定位在所述板与所述散热构件之间，并且所述导热构件(80，81，82)与所述多个高发热器件相接触以将所述多个高发热器件的热量传递至所述散热构件，其中，
安装在所述板上的所述多个高发热器件的总数与布置在所述第一表面的第一限制区域(T1)或所述第二表面的第二限制区域(T2)之内的高发热器件的数目之比大于预定比率，以及
所述第二限制区域被定位在与所述第一限制区域相对应的位置处。
2.根据权利要求1所述的电子控制单元，其中，
所述导热构件与所述板和所述散热构件相接触。
3.根据权利要求1所述的电子控制单元，其中，
所述导热构件是多个导热构件中之一，并且
所述多个导热构件中的每个导热构件均与所述多个高发热器件中的相应一个高发热器件相接触。
4.根据权利要求3所述的电子控制单元，其中，
所述多个导热构件中的至少两个导热构件被集成为一个导热构件。
5.根据权利要求1所述的电子控制单元，其中，
所述控制器被安装在所述板的所述第一表面或所述第二表面上并且被布置在所述第一限制区域和所述第二限制区域之外。
6.根据权利要求1所述的电子控制单元，其中，
所述控制器被安装在所述板的所述第一表面或所述第二表面上并且被布置在所述第一限制区域或所述第二限制区域之内。
7.根据权利要求1所述的电子控制单元，其中，
所述多个高发热器件中的至少一个高发热器件被布置在所述板的所述第一表面的所述第一限制区域之内，并且在从所述板的所述第一表面测量时具有小于预定高度值(h1)的高度。
8.根据权利要求1所述的电子控制单元，其中，
所述多个高发热器件中的至少一个高发热器件被安装在所述板的所述第一表面上并且形似与所述板平行的平板。
9.根据权利要求1所述的电子控制单元，其中，
所述多个高发热器件包括开关器件、电容器、继电器、线圈和分流电阻器中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的电子控制单元，还包括：
安装在所述多个高发热器件中的至少一个高发热器件附近的低发热器件(53)，其中，
所述低发热器件具有大于预定体积值的体积并且产生不大于所述预定热值的热量。
11.根据权利要求10所述的电子控制单元，其中，
所述低发热器件为功率齐纳二极管或具有大于预定热导率值的热导率的器件。
12.一种用于车辆的电动助力转向装置，包括：
根据权利要求1至11中任一项所限定的电子控制单元(1)，以及
控制目标(101)，所述控制目标(101)能够由所述电子控制单元控制并且能够产生帮助驾驶员使所述车辆转向的辅助转矩。
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