CN110492691A - 电驱动控制装置 - Google Patents

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李树旼
李钟茂
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Abstract

电驱动控制装置。根据本发明的实施方式，本发明的一种用于控制产生驱动力的电动机的电驱动控制装置包括：第一电子控制单元，该第一电子控制单元被设置在容纳有所述电动机的电机壳体的在所述电动机的驱动轴的方向上的两侧当中的与所述驱动轴相反的一侧，并且被配置为控制所述电动机；以及第二电子控制单元，该第二电子控制单元在所述驱动轴的方向上与所述第一电子控制单元相对设置，并且被配置为控制所述电动机。

Description

电驱动控制装置
技术领域
本发明涉及电驱动控制装置，并且更具体地，涉及用于控制产生驱动力的电动机的电驱动控制装置。
背景技术
正在车辆的电动助力转向(EPS)系统等中采用与电动机一体地形成控制电动机的旋转速度和旋转扭矩的电子控制单元(ECU)的封装技术。就此而言，为了克服车辆内安装空间的限制，需要提高封装中的布置效率并且减小封装的尺寸。
特别地，随着车辆的电气系统的数量增加，在与故障/安全相关的安全法规(ISO26262)的加强趋势中，正在使用冗余设计作为对策。然而，由于两个ECU应该被安装在封装中以便反映冗余设计，因此进一步越来越需要提高封装中的布置效率并且减小封装的尺寸。
此外，在上述的冗余设计中，相同的ECU被设计为是冗余的。由于这两个ECU执行相互监测并独立操作，因此ECU中的每一个应该具有唯一标识(ID)。然而，被设计成具有冗余设计的这两个ECU通常具有相同的硬件(H/W)结构。当使用诸如边界扫描这样的软件(S/W)方法为具有相同外观的ECU中的每一个赋予唯一ID并且然后执行组装处理时，难以区分这两个ECU，结果，可能发生它们之间的混淆，这可能造成组装失败。另外，存在的问题是，当使用硬件中的上拉电阻器和下拉电阻器来识别这两个ECU的ID时，应该在批量生产线中单独地管理ID。
发明内容
本发明旨在提供通过与电动机一体地形成电子控制单元来提高封装布置效率并且减小封装尺寸的电驱动控制装置。
本发明还旨在有效地执行沿着电动机的驱动轴设置的电子控制单元的散热的电驱动控制装置。
本发明还旨在提供在生产和管理方面高效的电驱动控制装置。
根据本发明的一方面，提供了一种用于控制产生驱动力的电动机的电驱动控制装置，该电驱动控制装置包括：第一电子控制单元，该第一电子控制单元被设置在容纳有所述电动机的电机壳体的在所述电动机的驱动轴的方向上的两侧当中的与所述驱动轴相反的一侧，并且被配置为控制所述电动机；以及第二电子控制单元，该第二电子控制单元在所述驱动轴的方向上与所述第一电子控制单元相对设置，并且被配置为控制所述电动机。
在这种情况下，所述电驱动控制装置还可以包括散热构件，该散热构件被设置在所述电机壳体的在所述电动机的所述驱动轴的方向上的两侧当中的与所述驱动轴相反的一侧，并且被配置为使在所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元中产生的热消散。
所述散热构件可以包括：环形的第一散热构件，该第一散热构件被设置成与所述电机壳体的两侧的端部当中的与所述电动机的所述驱动轴相反的端部接触；以及板状的第二散热构件，该第二散热构件在所述驱动轴的方向上设置在所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元之间，并且具有与所述第一散热构件连接的一侧。
所述第一散热构件可以联接到所述电机壳体的两侧的端部当中的与所述电动机的所述驱动轴相反的端部。
所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元可以各自包括与供应到所述电动机的电力关联的电源电路单元，并且所述第二散热构件可以包括突出部，所述突出部突出成使得所述第一电子控制单元的电源电路单元和所述第二电子控制单元的电源电路单元与所述第二散热构件的与所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元接触的一侧表面和另一侧表面接触。
当在垂直方向上观看时，所述突出部可以具有其至少一个部分彼此不交叠的形状。
所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元中的每一个可以在一个电路板上实现。
所述电驱动控制装置还可以包括连接板，该连接板被设置在所述电机壳体的两侧的端部当中的与所述电动机的所述驱动轴相反的端部上，并且被配置为将所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元连接到所述电动机。
所述连接板可以包括第一连接端子和第二连接端子，所述第一连接端子和所述第二连接端子连接到所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元中的任一个，并且所述第一连接端子和所述第二连接端子各自可以具有用硬件分别指配的唯一标识(ID)。
可以分别通过所述第一连接端子的唯一ID和所述第二连接端子的唯一ID来识别所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元。
所述连接板可以包括电机位置传感器。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式，对于本领域普通技术人员而言，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得更清楚，其中：
图1是根据本发明的实施方式的包括电驱动控制装置的电驱动封装的立体图；
图2是图1的分解立体图；
图3是图1中的去除了盖的电驱动控制装置的侧视图；
图4和图5分别是根据本发明的实施方式的电驱动控制装置的第一电子控制单元的立体图和平面图；
图6和图7分别是根据本发明的实施方式的电驱动控制装置的散热构件的侧视图和平面图；以及
图8是根据本发明的实施方式的电驱动控制装置的连接板的平面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地描述本领域技术人员可以容易执行的本发明的实施方式。本发明可以按许多不同形式来实现，而不限于本文中描述的实施方式。在附图中省略了与描述无关的部分，以便清楚地说明本发明。在整个本说明书中，用相同的附图标记表示相同或相似的组件。
还应该理解，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”在本说明书中被使用时，指明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合，而并不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合。
图1是根据本发明的实施方式的包括电驱动控制装置的电驱动封装的立体图，图2是图1的分解立体图，并且图3是图1中的电驱动控制装置的盖已被去除的侧视图。
参照图1至图3，根据本发明的实施方式的电驱动控制装置3是用于控制产生驱动力的电动机的装置，并且被设置在容纳有电动机的电机壳体1的两侧当中的与电动机的驱动轴11相反的一侧。电驱动控制装置3可以沿着沿驱动轴11延伸的轴A设置。另外，电驱动控制装置3可以包括第一电子控制单元31a、第二电子控制单元31b、散热构件33、连接板35和盖37。
在这种情况下，电机壳体1中的电动机可以被应用于车辆的电动助力转向(EPS)系统。具体地，电动机可以用于产生从驾驶员的方向盘操纵中检测到的转向角以及与扭矩对应的转向辅助力。
第一电子控制单元31a被设置在电机壳体1的在轴A方向上的两侧当中的与驱动轴11相反的一侧，并且控制电动机。参照图4和图5，第一电子控制单元31a可以包括电源电路单元311a、连接引脚单元313a、连接器单元315a、控制电路单元317a和螺孔319a。另外，第一电子控制单元31a可以在一个电路板上实现。电路板可以是印刷电路板(PCB)。
电源电路单元311a是与供应给电动机的电力关联的电路，并且将从外部供应的电力转换成适于驱动电动机的电力。电源电路单元311a是第一电子控制单元31a的主要发热单元，并且其至少一个部分被设置成与第二散热构件333的突出部3331接触，以便顺畅地散热，如以下将描述的。
连接引脚单元313a是使得电动机能够连接到第一电子控制单元31a的接口。通过连接引脚单元313a，从电源电路单元311a供应的电力被供应到电动机，并且与电动机相关的感测信息被传输到第一电子控制单元31a。
连接器单元315a是使得第一电子控制单元31a能够连接到外部电源(未示出)和外部装置(未示出)的接口。连接器单元315a可以包括：第一连接器3151a，该第一连接器3151a用于将第一电子控制单元31a的控制信息或与电动机相关的感测信息传输到外部；以及第二连接器3153a，该第二连接器3153a与外部电源连接。
控制电路单元317a是用于控制电源电路单元311a、连接引脚单元313a、连接器单元315a等的部分。与电源电路单元311a相比，控制电路单元317a具有相对小的发热值。
螺孔319a是供用于将第一电子控制单元31a联接到散热构件33的螺钉S插入的部分。当然，除了使用螺钉S的方法之外，可以按各种方式执行第一电子控制单元31a与散热构件33之间的联接。因此，可以不设置螺孔319a。
第二电子控制单元31b是在轴A方向上与第一电子控制单元31a相对设置以控制电动机的单元。第二电子控制单元31b可以具有与第一电子控制单元31a相同的配置，并且第二电子控制单元31b的外观可以与第一电子控制单元31a的外观相同。另外，像第一电子控制单元31a一样，第二电子控制单元31b可以在一个电路板上实现，并且更具体地，在一个PCB上实现。
第二电子控制单元31b可以用于与第一电子控制单元31a一起控制电动机，可以作为第一电子控制单元31a的冗余单元在第一电子控制单元31a操作期间不操作，并且可以只在第一电子控制单元31a由于故障等而无法控制电动机时才控制电动机。
散热构件33被设置在电机壳体1的在轴A方向上的两侧当中的与电动机的驱动轴11相反的一侧，并且使在第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b中产生的热消散。参照图6和图7，散热构件33可以包括第一散热构件331和第二散热构件333。
第一散热构件331是被设置成与电机壳体1两侧的端部当中的与电动机的驱动轴11相反的端部接触的环形构件。第一散热构件331可以联接到电机壳体的两侧的端部当中的与电动机的驱动轴11相反的端部。第一散热构件331可以包括螺孔3311，螺孔3311形成在其外周表面上，与从电机壳体1的端部突出的螺孔319a连通，并且可以在第一散热构件331被设置在电机壳体1的端部上的状态下用螺钉执行紧固。此外，如图2中所示，O形环34可以被设置在第一散热构件331和电机壳体1之间，以便确保气密性来防止湿气、异物等渗透。
第二散热构件333是板状构件，其沿着轴A设置在第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b之间并且具有连接到第一散热构件331的一侧。第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b中产生的热通过第二散热构件333传递到第一散热构件331并且驱散到电机壳体1或外部。第二散热构件333可以包括突出部3331、非突出部3333和螺孔3335。
突出部3331是突出成使得第一电子控制单元31a的电源电路单元311a的至少一部分和第二电子控制单元31b的电源电路单元的至少一部分与第二散热构件333的分别与第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b接触的一侧表面和另一侧表面接触的部分。突出部3331使得第一电子控制单元31a的电源电路单元311a和第二电子控制单元31b的电源电路单元中的相对大量的热能够通过直接接触而顺畅地传导。
形成在第二散热构件333的一侧表面和另一侧表面上的突出部3331可以以偏移形式形成，而非在垂直方向上彼此交叠。也就是说，在本发明的一实施方式中，当在垂直方向上观看时，形成在第二散热构件333的一侧表面和另一侧表面上的突出部3331具有其至少一个部分彼此不交叠的形状。利用这种结构，能够扩宽散热区域，使得能够更有效地执行散热。
非突出部3333是在突出部3331的周缘处以比突出部3331相对低的高度形成在第二散热构件333的一侧表面和另一侧表面上的部分。非突出部3333形成能够被第一电子控制单元31a、第二电子控制单元31b和第二散热构件333之间的空气冷却的空间。
螺孔3335是当设置了第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b时与第一电子控制单元31a的螺孔319a和第二电子控制单元31b的螺孔连通的部分。螺孔3335使得第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b能够通过螺钉(未示出)联接到散热构件33。
此外，第一散热构件331和第二散热构件333可以被一体地形成，并且可以由在机械性能和导热率方面有利的铝合金材料ADC 12等制成。
连接板35是设置在电机壳体1两侧的端部当中的与电动机的驱动轴11相反的端部处并且将第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b连接到电动机的部分。参照图8，连接板35可以被制成为一个电路板并且该电路板可以是PCB。
另外，连接板35可以被设置成使得其一个表面以其垂直于第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b的形式与电机壳体1一侧的端面接触，并且可以包括第一连接端子351、第一电阻器352、第二连接端子353、第二电阻器354、电机位置传感器355和螺孔356。
第一连接端子351和第二连接端子353中的每一个是连接到第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b中的任一个的部分。第一连接端子351和第二连接端子353中的每一个可以被形成为联接到第一电子控制单元31a的连接引脚单元313a和第二电子控制单元31b的连接引脚单元中的一个的槽。在这种情况下，第一连接端子351和第二连接端子353可以各自具有用硬件分别指配的唯一标识(ID)。
当为第一连接端子351和第二连接端子353中的每一个指配唯一ID时，被实现为同一PCB的第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b不可以用安装在第一电子控制单元31a或第二电子控制单元31b中的软件来识别，但是可以通过确定它们连接到第一连接端子351和第二连接端子353中的哪一个用硬件来识别。
例如，即使当第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b被实现为同一PCB并因此不能在外观上将第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b彼此区分开时，第一电子控制单元31a可以联接到第一连接端子351，并且第二电子控制单元31b可以联接到第二连接端子353。以这种方式，可以在硬件中的连接板35上识别第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b，使得不需要在制造处理中分别识别并管理第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b，并且能够防止由于混淆而导致组装失败。
第一电阻器352和第二电阻器354被用于在外观上识别第一连接端子351和第二连接端子353，并且第一电阻器352和第二电阻器354中的任一个可以是上拉电阻器，而另一个可以是下拉电阻器。因此，可以通过外观来识别第一连接端子351和第二连接端子353。
电机位置传感器355感测设置在电机壳体1中的电动机的转子的位置，并且将关于该位置的信息发送到第一电子控制单元31a和第二电子控制单元31b。
螺孔356是供用于将连接板35固定到电机壳体1的端面的螺钉插入的孔。根据连接板35与电机壳体1之间的紧固方式，可以省略螺孔356或者使螺孔356变形。
盖37可以是用于保护电驱动控制装置3免受外部异物等影响的部分，并且可以被形成为具有一个敞口侧的圆柱形形状，如图1和图2中所示。能够供第一电子控制单元31a的连接器单元315a和第二电子控制单元31b的连接器单元穿过的穿通孔以及用于空气流入和流出的通风孔可以被形成在未敞口的另一侧，并且盖37可以包括覆盖通风孔等的灰尘过滤器D。
根据本发明，能够通过上述配置提供以下效果。
根据本发明，能够提供通过与电动机一体地形成电子控制单元来提高封装中的布置效率并且减小封装尺寸的电驱动控制装置。
根据本发明，能够提供通过沿着电动机的驱动轴设置的散热构件有效地执行沿着电动机的驱动轴设置的电子控制单元的散热的电驱动控制装置。
根据本发明，能够提供当安装有两个电子控制单元时为硬件中的连接板的连接端子指配唯一ID以使得确保生产和管理的效率的电驱动控制装置。
虽然已经参照本发明的示例性实施方式描述了本发明，但是本发明的精神不限于本说明书中提出的实施方式。理解了本发明的精神的本领域技术人员可以通过在相同构思的范围内添加、改变或删除元件容易地提出其它实施方式，并且这些其它实施方式也在本发明的精神内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年5月15日提交的韩国专利申请No.10-2018-0055480的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容以引用方式完整地并入本文中。

Claims (11)

1.一种用于控制产生驱动力的电动机的电驱动控制装置，该电驱动控制装置包括：
第一电子控制单元，该第一电子控制单元被设置在容纳有所述电动机的电机壳体的在所述电动机的驱动轴的方向上的两侧当中的与所述驱动轴相反的一侧，并且被配置为控制所述电动机；以及
第二电子控制单元，该第二电子控制单元在所述驱动轴的方向上与所述第一电子控制单元相对设置，并且被配置为控制所述电动机。
2.根据权利要求1所述的电驱动控制装置，该电驱动控制装置还包括散热构件，该散热构件被设置在所述电机壳体的在所述电动机的所述驱动轴的方向上的两侧当中的与所述驱动轴相反的一侧，并且被配置为使在所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元中产生的热消散。
3.根据权利要求2所述的电驱动控制装置，其中，所述散热构件包括：
环形的第一散热构件，该第一散热构件被设置成与所述电机壳体的两侧的端部当中的与所述电动机的所述驱动轴相反的端部接触；以及
板状的第二散热构件，该第二散热构件在所述驱动轴的方向上设置在所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元之间，并且具有与所述第一散热构件连接的一侧。
4.根据权利要求3所述的电驱动控制装置，其中，所述第一散热构件联接到所述电机壳体的两侧的端部当中的与所述电动机的所述驱动轴相反的端部。
5.根据权利要求3所述的电驱动控制装置，其中，
所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元各自包括与供应到所述电动机的电力关联的电源电路单元，并且
所述第二散热构件包括突出部，所述突出部突出成使得所述第一电子控制单元的电源电路单元和所述第二电子控制单元的电源电路单元与所述第二散热构件的与所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元接触的一侧表面和另一侧表面接触。
6.根据权利要求5所述的电驱动控制装置，其中，当在垂直方向上观看时，所述突出部具有其至少一个部分彼此不交叠的形状。
7.根据权利要求1所述的电驱动控制装置，其中，所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元中的每一个在一个电路板上实现。
8.根据权利要求7所述的电驱动控制装置，该电驱动控制装置还包括连接板，该连接板被设置在所述电机壳体的两侧的端部当中的与所述电动机的所述驱动轴相反的端部上，并且被配置为将所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元连接到所述电动机。
9.根据权利要求8所述的电驱动控制装置，其中，
所述连接板包括第一连接端子和第二连接端子，所述第一连接端子和所述第二连接端子连接到所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元中的任一个，并且
所述第一连接端子和所述第二连接端子各自具有用硬件分别指配的唯一标识ID。
10.根据权利要求9所述的电驱动控制装置，其中，分别通过所述第一连接端子的唯一ID和所述第二连接端子的唯一ID来识别所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元。
11.根据权利要求9所述的电驱动控制装置，其中，所述连接板包括电机位置传感器。
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