DE19523822C2 - Elektrische Servolenkungsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Servolenkungsschal­ tung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen, welche einen Motor über eine Brückenschaltung treibt und steuert, um ein Hilfslenkmoment zu erzeugen und dadurch eine Lenkbewegung des Lenkrades eines Kraftfahrzeuges in Ab­ hängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu unter­ stützen. Eine solche Schaltung zeigt die JP 5-243305 A.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine elektrische Servolenkungsschaltung, bei der ein Trägerelement zusammen mit einem Verbinder integral mit den Verdrahtungen ausgebil­ det ist, um eine Miniaturisierung der Einrichtung zu erzielen und die Herstellungskosten zu verringern.

Fig. 3 ist ein Schaltbild einer allgemeinen elektrischen Ser­ volenkungsschaltung, wie sie in der älteren Anmeldung DE 44 10 061 A1 beschrieben ist. In Fig. 3 wird ein Motor 40 zur Lieferung eines Hilfsdrehmomentes an ein nicht dargestelltes Lenkrad eines Kraftfahrzeuges von einer Batterie 41 mit einem Motorstrom IM versorgt und angetrieben.

Die Brummkomponente des Motorstroms IM wird von einem Konden­ sator 42 großer Kapazität (von etwa 3600 µF) absorbiert und mit einem Nebenschlußwiderstand 43 abgetastet. Ferner wird der Motorstrom IM in Abhängigkeit von der Größe und der Rich­ tung eines Hilfsdrehmomentes mittels einer Brückenschaltung 44 geschaltet, die eine Vielzahl von Halbleiterschaltelemen­ ten Q1 bis Q4 aufweist, beispielsweise Feldeffekttransistoren (kurz FETs).

Der Kondensator 42 ist an seinem einen Ende über eine lei­ tende Verbindung L1 mit Masse verbunden. Die Halbleiter­ schaltelemente Q1 bis Q4 sind mit Verdrahtungsmustern P1 und P2 brückenmäßig geschaltet und bilden die Brückenschaltung 44. Ferner verbinden diese Verdrahtungsmuster P1 und P2 diese Brückenschaltung 44 mit dem Nebenschlußwiderstand 43. Der Ausgangsanschluß der Brückenschaltung 44 wird von einem Ver­ drahtungsmuster P3 gebildet.

Der Motor 40 und die Batterie 41 sind an die Brückenschaltung 44 durch einen Verbinder 45 angeschlossen, der eine Vielzahl von Leitungsanschlüssen aufweist. Der Motor 40, die Batterie 41 und der Verbinder 45 sind über eine externe Verdrahtung L2 verbunden. Der Motorstrom IM wird, falls erforderlich, durch ein normalerweise offenes Relais 46 unterbrochen. Das Ralais 46, der Kondensator 42 und der Nebenschlußwiderstand 43 sind miteinander durch ein Verdrahtungsmuster P4 verbunden. Der Verbinder 45 ist über ein Verdrahtungsmuster P5 mit Masse verbunden. Das Verdrahtungsmuster P3, welches den Ausgang der Brückenschaltung 44 bildet, ist mit dem Verbinder 45 verbun­ den.

Der Motor 40 wird von einer Treiberschaltung 47 über die Brückenschaltung 44 angetrieben. Außerdem treibt diese Trei­ berschaltung 47 das Relais 46. Die Treiberschaltung 47 ist über eine leitende Verbindung L3 mit der Erregerspule des Re­ lais 46 und über eine leitende Verbindung L4 mit der Brücken­ schaltung 44 verbunden. Der Motorstrom IM wird von einer Mo­ torstrom-Abtasteinrichtung 48 an den gegenüberliegenden Enden des Nebenschlußwiderstandes 43 abgetastet. Die Treiberschal­ tung 47 und die Motorstrom-Abtasteinrichtung 48 bilden die peripheren Schaltungselemente eines nachstehend beschriebenen Mikrocomputers.

Das Lenkdrehmoment T des Lenkrades wird von einem Drehmoment­ sensor 50 gemessen, während die Geschwindigkeit V des Fahr­ zeuges von einem Geschwindigkeitssensor 51 gemessen wird.

Der Mikrocomputer 55, der eine ECU bildet, berechnet ein Hilfsdrehmoment auf der Basis des Lenkdrehmomentes T und der Fahrzeuggeschwindigkeit V und erzeugt ein Antriebssignal, das dem Hilfsdrehmoment entspricht, und zwar auf der Basis des Motorstromes IM, der zu ihm zurückgeführt wird. Ein Drehrich­ tungsbefehl Do und ein Stromsteuerwert Io zur Steuerung der Brückenschaltung 44 werden als Treibersignale an die Treiber­ schaltung 47 abgegeben.

Der Mikrocomputer 55 weist folgendes auf: eine Motorstrom- Entscheidungseinrichtung 56 zur Erzeugung eines Motorstrombe­ fehls Im, der dem Drehrichtungsbefehl Do und dem Hilfsdrehmo­ ment des Motors 40 entspricht; eine Subtraktionseinrichtung 57 zum Berechnen einer Stromabweichung ΔI zwischen dem Mo­ torstrombefehl Im und dem Motorstrom IM; und eine PID-Rechen­ einrichtung 58 zum Berechnen von Korrekturwerten mit propor­ tionalen Anteilen (P), integralen Anteilen (I) und Differen­ tialanteilen (D) aus der Stromabweichung ΔI, um einen Steuer­ stromwert Io zu erzeugen, der einem Impulsdauermodulations- Tastverhältnis entspricht.

Ferner weist der Mikrocomputer 55 einen A/D-Wandler und einen Impulsdauermodulations-Zeitgeber auf und hat eine Selbstdia­ gnosefunktion, obwohl diese nicht eigens dargestellt sind. Der Mikrocomputer 55 führt stets eine Selbstdiagnose durch, wenn das System normal arbeitet, und wenn eine Anormalität auftritt, wird er das Relais 46 über die Treiberschaltung 47 öffnen, um den Motorstrom IM zu unterbrechen. Der Mikrocompu­ ter 55 ist über eine leitende Verbindung L5 mit der Treiber­ schaltung 47 verbunden.

Im allgemeinen haben die Schaltungselemente 42 bis 44, die Verdrahtungsmuster P1 bis P5 und die leitenden Verbindungen L1 und L2, die zwischen dem Motor 40 und der Batterie 41 vor­ handen sind, eine erhebliche Größe, damit sie dem Motorstrom IM mit hoher Stromstärke entsprechen können, und zwar unter Berücksichtigung ihrer Wärmeabstrahlungseigenschaften (Wärmewiderstandseigenschaften) und der Lebensdauer, wie es nachstehend erläutert ist. Andererseits sind der Mikrocompu­ ter 55, die peripheren Schaltungselemente einschließlich der Treiberschaltung 47 und der Motorstrom-Abtasteinrichtung 48 sowie die leitenden Verbindungen L3 bis L5 in ihrer Größe re­ duziert, so daß sie den kleinen Strömen entsprechen können und höheren Dichteanforderungen genügen.

Fig. 4 zeigt in der Draufsicht den Aufbau einer herkömmlichen elektrischen Servolenkungsschaltung, wie in der DE 44 10 061 A1 beschrieben, und die Komponenten Q1 bis Q4, 42 bis 45 und 55 sind die gleichen wie in Fig. 3. In Fig. 4 wird jedes der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4 von einem Paar von Feldeffekttransistoren (FETs) gebildet, die mit Harz überzogen sind; der Kondensator 42 mit großer Kapazität wird von drei Kondensatoren gebildet, und der Mikrocomputer 55 wird von einer integrierten Schaltung auf einem Chip gebildet. Ferner sind die peripheren Schaltungselemente, Ver­ drahtungsmuster und leitenden Verbindungen weggelassen, um die Darstellung weniger komplex zu machen, und es sind nur repräsentative Bauelemente dargestellt.

Eine isolierte gedruckte Leiterplatte 2 ist auf der Bodenflä­ che eines kastenförmigen Metallrahmens 1 angebracht, der sowohl als Abschirmplatte als auch als Wärmeabstrahlungs­ platte fungiert. Mit der Innenseite des Metallrahmens 1 ist die eine Endseite von jeder der Wärmeabstrahlungsplatten 3 verbunden, die beispielsweise aus Aluminium bestehen. Die Schaltungselemente 42 bis 45 und 55 sind auf der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 angebracht. Die Halbleiterschalt­ elemente Q1 bis Q4 sind mit der anderen Endseite der Wärmeab­ strahlungsplatte 3 verbunden.

Leitende Platten 4a bis 4e entsprechen den jeweiligen Ver­ drahtungsmustern P1 bis P5. Für diese leitenden Platten wer­ den auf der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 leitende Platten verwendet, die breiter und dicker sind als die ande­ ren Verdrahtungsmuster, um ausschließlich einem großen Strom zu entsprechen.

Als nächstes wird der Betrieb der herkömmlichen elektrischen Servolenkungsschaltung gemäß Fig. 4 unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert.

Das Lenkdrehmoment T, das von dem Drehmomentsensor 50 gemes­ sen wird, und die Geschwindigkeit V, die von dem Geschwindig­ keitssensor 51 gemessen wird, werden in den Mikrocomputer 55 eingegeben, und auch der Motorstrom IM von dem Nebenschlußwi­ derstand 43 wird zu dem Mikrocomputer 55 zurückgekoppelt. Auf der Basis dieser Eingangssignale erzeugt der Mikrocomputer 55 einen Drehrichtungsbefehl Do für die Servolenkung und einen Stromsteuerwert Io, der einem Lenkdrehmomentwert entspricht, und gibt diese Signale über die leitende Verbindung L5 an die Treiberschaltung 47.

Die Treiberschaltung 47 schließt in ihrem stabilen Treiberzu­ stand das normalerweise offene Relais 46 mit ihrem Befehl über die leitende Verbindung L3. Wenn ein Drehrichtungsbefehl Do und ein Stromsteuerwert Io eingegeben werden, so erzeugt die Treiberschaltung 47 ein Impulsdauermodulations-Treiber­ signal und legt es über die leitende Verbindung L4 an jedes der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4 der Brückenschaltung 44 an.

Auf diese Weise wird der Motorstrom IM von der Batterie 41 dem Motor 40 zugeführt, und zwar durch die externe Verdrah­ tung L2, den Verbinder 45, das Ralais 46, das Verdrahtungs­ muster P4, den Nebenschlußwiderstand 43, das Verdrahtungs­ muster P1, die Brückenschaltung 44, das Verdrahtungsmuster P3, den Verbinder 45 und die externe Verdrahtung L2. Der Mo­ tor 40 wird mit diesem Motorstrom IM angetrieben und gibt ein Hilfsdrehmoment mit einem vorgegebenen Wert in einer vorgege­ benen Richtung ab.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Motorstrom IM über den Neben­ schlußwiderstand 43 und die Motorstrom-Abtasteinrichtung 48 gemessen und zu der Subtraktionseinrichtung 57 des Mikrocom­ puters 55 zurückgeführt, so daß er mit dem Motorstrombefehl Im zusammenpaßt, der von der Motorstrom-Entscheidungseinrich­ tung 56 abgegeben wird. Der Motorstrom IM enthält auch eine Brummkomponente, die durch den Schaltbetrieb der mit Impuls­ dauermodulation betriebenen Brückenschaltung 44 hervorgerufen wird, aber diese wird von dem Kondensator 42 mit großer Kapa­ zität geglättet und gesteuert.

Der Wert des Motorstromes IM, der von dieser Art von elektri­ scher Servolenkungsschaltung gesteuert wird, liegt jedoch bei etwa 25 A, auch für einen Kleinwagen, und erreicht einen Wert von 60 bis 80 A für einen Kompaktwagen. Aus diesem Grunde müssen die Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4, welche die Brückenschaltung 44 bilden, in Abhängigkeit von dem Wert des Motorstromes IM in ihren Größenabmessungen vergrößert werden, und in der dargestellen Weise muß eine Vielzahl von Halblei­ terschaltelementen parallelgeschaltet werden, damit die Er­ zeugung von Wärme reduziert werden kann, wenn sie eingeschal­ tet sind oder im Impulsdauermodulationsbetrieb geschaltet werden.

Ferner werden die oben beschriebenen Wärmeabstrahlungsplatten 3 benötigt, um die Wärme abzustrahlen, die von den Halblei­ terschaltelementen Q1 bis Q4 erzeugt wird. Wenn der Motor­ strom IM ansteigt, müssen die Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4 in ihrer Anzahl vergrößert werden, und zur gleichen Zeit müssen die Wärmeabstrahlungsplatten 3 größere Abmessungen er­ halten.

Weiterhin werden die Verdrahtungsmuster P1, P2 und P4, die von den Anschlüssen des Verbinders 45 durch das Relais 46, den Nebenschlußwiderstand 43 und die Brückenschaltung 44 zur Masse führen, sowie das Verdrahtungsmuster P3, das von der Brückenschaltung 44 zu dem Motor 40 führt, physisch länger werden im Verhältnis zu der Zunahme des Motorstromes IM, der Anzahl von Halbleiterschaltelementen Q1 bis Q4 und der Größe der Wärmeabstrahlungsplatten 3.

Wenn der Temperaturanstieg wegen der Wärmeerzeugung, hervor­ gerufen durch einen Spannungsabfall an jedem der Verdrah­ tungsmuster P1 bis P5, größer wird, besteht infolgedessen die Möglichkeit, daß die Wärmewiderstandseigenschaften und die Lebensdauer der Verdrahtungsmuster P1 bis P5 schlechter wer­ den. Um dies zu vermeiden, werden daher bei herkömmlichen elektrischen Servolenkungsschaltungen die Verdrahtungsplatten 4a bis 4e mit großen Breiten und Dicken ausschließlich für einen hohen Strom verwendet, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Dies bewirkt jedoch eine Zunahme der Größe bzw. Abmes­ sungen der isolierten gedruckten Leiterplatte 2.

Weiterhin werden der Kondensator 42, der Nebenschlußwider­ stand 43 und das Relais 46 in ihren Abmessungen größer, wenn der Motorstrom IM größer wird, und wenn diese Komponenten auf der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 montiert sind, so wird eine Zunahme des Montageraumes eine Zunahme der Größe der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 bewirken.

In der oben erwähnten Weise sind bei der herkömmlichen elek­ trischen Servolenkungsschaltung der Kondensator 42, der Ne­ benschlußwiderstand 43, die Brückenschaltung 44, die Wärmeab­ strahlungsplatte 3 und die Verdrahtungsplatten 4a bis 4e (Verdrahtungsmuster P1 bis P5), die einem großen Strom ent­ sprechen, auf der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 mon­ tiert, so daß die isolierte gedruckte Leiterplatte 2 eben­ falls in ihren Abmessungen zunehmen wird, wenn die Schal­ tungselemente 42 bis 44 und die Verdrahtungsmuster P1 bis P5 in ihrer Größe zunehmen. Infolgedessen tritt das Problem auf, daß das Gewicht der Vorrichtung zunimmt, die Kosten steigen und die Möglichkeiten schlechter werden, die Elemente an der Vorrichtung zu montieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Vermei­ dung dieser Schwierigkeiten eine elektrische Servolenkungs­ schaltung anzugeben, die sich in ihren Abmessungen und den aufzuwendenden Kosten reduzieren läßt.

Zu diesem Zweck wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine elektrische Servolenkungsschaltung angegeben, die u. a. folgendes aufweist: einen Mikrocomputer und eine Brückenschaltung, ein­ schließlich einer Vielzahl von Halbleiterschaltelementen zum Schalten eines Motorstromes, der von einer Batterie abgegeben wird, um einen Motor auf der Basis eines Ausgangssignals von dem Mikrocomputer zu treiben. Die Schaltung weist ferner Ver­ drahtungsmuster, um einen großen Strom fließen zu lassen, eine isolierte gedruckte Leiterplatte, um darauf den Mikro­ computer zu montieren, sowie eine Wärmeabstrahlungsplatte auf, um darauf die Halbleiterschaltelemente zu montieren. Die Verdrahtungsmuster weisen Metallplatten auf, die durch ein Einformverfahren fixiert sind, und die Wärmeabstrahlungsplatte und die isolierte gedruckte Leiterplatte sind über einen vor­ gegebenen Raum überlappt. Mit einer derartigen Anordnung wird die erzeugte Wärme der Halbleiterschaltelemente, hervorgeru­ fen durch eine Zunahme des Motorstromes, in wirksamer Weise über die Wärmeabstrahlungsplatte abgestrahlt. Infolgedessen kann die elektrische Servolenkungsschaltung hinsichtlich ih­ rer Größe und der Kosten reduziert werden.

Bei der Erfindung ist ein Abstützteil zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Zwi­ schenraumes zwischen der Wärmeabstrahlungsplatte und der iso­ lierten gedruckten Leiterplatte vorgesehen und hält die Me­ tallplatten fest. Außerdem sind der Kondensator und der Nebenschlußwiderstand an den Verdrahtungsmustern angebracht, die von dem Tragteil bzw. dem Abstützteil fest gehalten sind. Bei einer derartigen Anordnung wird der Zu­ sammenbau der elektrischen Servolenkungsschaltung erleich­ tert.

Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung wird eine elektrische Servolenkungsschaltung angegeben, die u. a. folgendes aufweist: einen Motor zur Abgabe eines Hilfs­ drehmomentes an ein Lenkrad eines Fahrzeuges; eine Batterie zur Lieferung eines Motorstromes zum Treiben des Motors; einen Verbinder zum Verbinden des Motors und der Batterie mit der Brückenschaltung; einen Drehmomentsensor zum Messen eines Lenkdrehmomentes des Lenkrades und einen Geschwindigkeits­ sensor zur Messung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Der Mikrocomputer ist mit peripheren Schaltungselementen zum Berechnen des Hilfsdrehmomentes ausgebildet, und zwar auf der Basis des Lenkdrehmomentes des Lenkrades und der Geschwindig­ keit des Fahrzeuges, und zur Erzeugung eines Treibersignals zur Steuerung der Brückenschaltung, und zwar auf der Basis des zu ihm zurückgeführten Mo­ torstromes. Leitende Verbindungen dienen zum Verbinden des Mikrocomputers und der peripheren Schaltungselemente mit der Brückenschaltung; und auf der isolierten gedruckten Leiter­ platte sind periphere Schaltungselemente montiert. Die Verdrahtungsmuster dienen hier auch dazu, den Nebenschluß­ widerstand und die Brückenschaltung zu verbinden. Der Motor­ strom wird in Abhängigkeit vom Hilfsdrehmoment geschaltet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Er­ findung ist der Verbinder integral mit dem Abstützteil ausgebildet und hat Ausdehnungs- oder Verlängerungs­ anschlußbereiche, wobei die Ausdehnungsanschlußbereiche einen Teil der Verdrahtungsmuster bilden und mit Leitungen der Halbleiterschaltelemente verbunden sind, die auf der Wärmeabstrahlungsplatte montiert sind. Mit einer derartigen Anordnung wird die Montage der elektrischen Servolenkungsschaltung ebenfalls erleichtert.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Er­ findung weisen die leitenden Verbindungen ein flexibles Sub­ strat auf. Mit einer derartigen Anordnung wird die Montage der elektrischen Servolenkungsschaltung ebenfalls erleich­ tert.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Er­ findung ist die isolierte gedruckte Leiterplatte mit einer Abschirmplatte abgedeckt, um elektromagnetisches Rauschen ab­ zuschirmen. Auch dies trägt zur Verbesserung der elektrischen Servolenkungsschaltung bei.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Er­ findung ist zumindest ein Teil der peripheren Schaltungsele­ mente auf einem flexiblen Substrat angeordnet. Auch dies trägt dazu bei, die Montage und Wirkungsweise der elektri­ schen Servolenkungsschaltung zu verbessern.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen Querschnitt zur Erläuterung einer elektrischen Servolenkungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht zur Erläuterung der elektrischen Ser­ volenkungsschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltbild zur Erläuterung einer allgemeinen elektrischen Servolenkungsschaltung; und in

Fig. 4 eine Draufsicht zur Erläuterung des Aufbaus einer herkömmlichen elektrischen Servolenkungsschaltung.

1. Ausführungsform

Fig. 1 zeigt im Querschnitt den Aufbau einer ersten Ausfüh­ rungsform gemäß der Erfindung, und Fig. 2 zeigt eine Drauf­ sicht dieser Ausführungsform, wobei eine isolierte Leiter­ platte 2 entfernt ist. In den Fig. 1 und 2 haben die Bezugs­ zeichen Q1 bis Q4, 42 bis 46, 55, L1, L3 und L4 die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 3 und 4. Die Bezugszeichen 1 und 3A bezeichnen einen Metallrahmen und eine Wärmeabstrahlungs­ platte und entsprechen somit den Komponenten 1 und 3 bei der herkömmlichen Anordnung gemäß Fig. 3 und 4. Es darf darauf hingewiesen werden, daß der Schaltungsaufbau nicht darge­ stellt ist und daß der übliche Schaltungsbetrieb der gleiche ist, der anhand der Fig. 3 und 4 erläutert worden ist, so daß eine erneute Beschreibung an dieser Stelle entbehrlich er­ scheint.

Bei dieser Ausführungsform sind ein Mikrocomputer 55, peri­ phere Schaltungselemente für einen kleinen Strom, wie z. B. eine Schnittstelle, eine Stromversorgungsschaltung, eine Lo­ gikschaltung und eine Signalverarbeitungsschaltung sowie die Treiberschaltung 47 gemäß Fig. 3 auf der isolierten gedruck­ ten Leiterplatte 2 montiert. Ferner sind nicht dargestellte Sensorsignalverbinder, die mit dem Drehmomentsensor 50 und dem Geschwindigkeitssensor 51 zu verbinden sind (vgl. Fig. 3), auf der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 vorgesehen.

Die Wärmeabstrahlungsplatte 3A fungiert auch als Abschirm­ platte für den unteren Bereich der Schaltungsanordnung, und der Metallrahmen 1 mit der Abschirmplatte 1A ist mit der Wärmeabstrahlungsplatte 3 elektrisch verbunden, um eine vollständige Abschirmungskon­ struktion zu bilden und elektromagnetisches Rauschen von der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 abzuschirmen.

Die Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4 sind auf der Wärmeab­ strahlungsplatte 3A mittels einer nicht dargestellten iso­ lierten Platte montiert. Die Halbleiterschaltelemente Q1 und Q4, welche eine Brückenschaltung 44 bilden, weisen beispiels­ weise acht Leistungs-MOSFETs auf, die mit Harz überzogen sind (wobei zwei für jeden Zweig vorgesehen sind).

Die von den Halbleiterschaltelementen Q1 bis Q4 erzeugte Wärme wird in wirksamer Weise über die isolierte Platte zu der Wärmeabstrahlungsplatte 3A übertragen, von der die Wärme in die Luft abgestrahlt wird.

Die Bezugszeichen 14a bis 14d bezeichnen Gruppen einer Viel­ zahl von Leitungsanschlüssen der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4. Eine Leitung 14e entspricht einem Teil einer leiten­ den Verbindung L3 des Relais 46.

Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein isoliertes Tragteil oder Abstützteil, das zwischen der Wärmeabstrahlungsplatte 3A und der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 dazwischengesetzt ist. Das isolierte Abstützteil 5 hält einen vorgegebenen Zwi­ schenraum zwischen der Wärmeabstrahlungsplatte 3A und der isolierten gedruckten Leiterplatte 2 aufrecht, und innerhalb des vorgegebenen Zwischenraumes sind der Kondensator 42, der Nebenschlußwiderstand 43, der Verbinder 45 und das Relais 46 montiert.

Die isolierte gedruckte Leiterplatte 2 und die Wärmeabstrah­ lungsplatte 3A haben das Abstützteil 5 zwischeneinander und sind über einen vorgegebenen Zwischenraum überlappt angeord­ net.

Die Kondensatoren 42 sind über einen Elektrodenanschluß 42a an die Verdrahtungsmuster P4 und P5 auf dem Abstützteil 5 an­ gelötet. Der Elektrodenanschluß 42a auf der Masseseite (-) des Kondensators 42 ist mit dem Masseanschluß des Verbinders 45 verbunden, und der Elektrodenanschluß 42a auf der positi­ ven Seite (+) des Kondensators 42 ist mit dem Nebenschlußwi­ derstand 43 verbunden.

Der Verbinder 45 ist in Form eines Rahmens als Monoblockform­ teil an dem Abstützteil 5 angebracht, beispielsweise durch Einsatz-Harzformen, und er hat Ausdehnungsanschlußbereiche 45a an seiner Innenseite. Die Ausdehnungsanschlußbereiche 45a bilden einen Teil der Verdrahtungsmuster P1 bis P5 und sind elektrisch mit den Leitungsanschlußgruppen 14a bis 14d ver­ bunden.

Die äußeren Anschlußbereiche des Verbinders 45 sind mit dem Motor 40 und der Batterie 41 über externe Verdrahtungsmuster L2 zu verbinden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Der Ver­ binder 45 kann mit vorstehenden Stiften oder mit Verbindungs­ anschlüssen vom Schraubentyp ausgebildet sein.

Der Relais-Kontaktanschluß des Relais 46 auf der Seite der Batterie 41 ist mit dem Batterieanschluß des Verbinders 45 verbunden, während der Relais-Kontaktanschluß auf der Seite der Brückenschaltung 44 über eine Leitung 42a mit dem Konden­ sator 42 und dem Nebenschlußwiderstand 43 verbunden ist.

Somit sind der Kondensator 42 mit großer Kapazität, der Ne­ benschlußwiderstand 43, der Verbinder 45 und das Relais 46, die einen großen Montageraum erfordern, an dem Abstützteil 5 angebracht, das als Zwischenschicht der Anordnung positio­ niert ist, und sie sind elektrisch mit den Leitungsanschluß­ gruppen 14a bis 14d der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4 verbunden, die auf der Wärmeabstrahlungsplatte 3A montiert sind.

Somit wird der Grad der konstruktiven Gestaltungsfreiheit zwischen den Anschlußbereichen des Kondensators 42, des Ne­ benschlußwiderstandes 43 und des Relais 46 und zwischen den Ausdehnungsanschlußbereichen 45a des Verbinders 45 groß, und die Länge der Verdrahtung kann in kompakter und effektiver Weise verkürzt werden.

Weiterhin spart die isolierte gedruckte Leiterplatte 2, die auf dem oberen Bereich des Abstützteiles 5 angeordnet ist, verwendbaren Raum ein, so daß sie in ihrer Größe verringert werden kann.

Der Metallrahmen 1, der zu einer Abschirmplatte 1A wird, be­ deckt die isolierte gedruckte Leiterplatte 2 vollständig in Zusammenwirkung mit der Wärmeabstrahlungsplatte 3A und sperrt in zuverlässiger Weise den Einfluß von elektromagnetischem Rauschen, das sonst auf die isolierte gedruckte Leiterplatte 2 einwirken kann.

2. Ausführungsform

Auch wenn das Relais 46 an dem Abstützteil 5 montiert worden ist, kann es an jeder beliebigen externen Position vorgesehen sein. In einem Falle, in welchem das Relais somit in einer externen Position vorgesehen ist, ist der Montageraum nicht so begrenzt, daß diese Ausführungsform mit einem größeren Strom beaufschlagt werden kann oder sich in ihren Abmessungen weiter reduzieren läßt.

3. Ausführungsform

Während der Nebenschlußwiderstand 43 aus einem einzigen Ne­ benschlußwiderstand besteht und das Relais 46 aus einem ein­ zigen Relais besteht, kann eine Vielzahl von Nebenschlußwi­ derständen 43 und Relais 46 parallelgeschaltet werden, um einen größeren Strom aufzunehmen.

4. Ausführungsform

Unter der Annahme, daß der Motor 40 ein Gleichstrommotor ist, ist die Brückenschaltung 44 aus vier Halbleiterschaltelemen­ ten Q1 bis Q4 aufgebaut worden; wenn aber ein bürstenloser Motor als Motor 40 verwendet wird, kann die Brückenschaltung 44 auch aus sechs Halbleiterschaltelementen aufgebaut werden.

5. Ausführungsform

Wenn alle oder ein Teil der peripheren Schaltungselemente, abgesehen von dem Mikrocomputer 55, aber beispielsweise die Motorstrom-Abtasteinrichtung 48 usw. auf einem flexiblen Sub­ strat angeordnet sind, welches die leitenden Verbindungen L3 und L4 bildet, kann die Motorstrom-Abtasteinrichtung 48 in der Nähe des Nebenschlußwiderstandes 43 vorgesehen sein. In­ folgedessen hat eine solche Anordnung ausgezeichnete Eigen­ schaften hinsichtlich eines sehr geringen Rauschens, wobei zugleich die Genauigkeit der Messung gesteigert wird. Da wei­ terhin die peripheren Schaltungselemente in Form von zwei Schritten anzuordnen sind, kann eine weitere Miniaturisierung realisiert werden.

Claims (6)

1. Elektrische Servolenkungsschaltung mit
einem Mikrocomputer (55),
einer Brückenschaltung (44), die eine Vielzahl von Halb­ leiterschaltelementen (Q1 bis Q4) aufweist, um auf der Basis eines Ausgangssignals von dem Mikrocomputer (55) einen von einer Batterie (41) abgegebenen Motorstrom zu schalten, um einen Motor (40) anzutreiben,
einem Kondensator (42) zum Absorbieren einer Brummkom­ ponente des Motorstroms, der von der Batterie (41) ge­ liefert wird;
einem Nebenschlußwiderstand (43), um den Motorstrom ab­ zutasten;
einem Verdrahtungsmuster (P1 bis P5) zum Verbinden der Halbleiterschaltelemente (Q1 bis Q4),
einer isolierten gedruckten Leiterplatte (2) zur Montage des Mikrocomputers (55) und
einer Wärmeabstrahlungsplatte (3A) zur Montage der Halb­ leiterschaltelemente (Q1 bis Q4) und zur Abstrahlung der von den Halbleiterschaltelementen (Q1 bis Q4) im Betrieb erzeugten Wärme an die Umgebung,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Verdrahtungsmuster (P1 bis P5), um einen großen Strom fließen zu lassen, Metallplatten aufweist, die durch ein Einformverfahren fixiert sind,
die Wärmeabstrahlungsplatte (3A) und die isolierte ge­ druckte Leiterplatte (2) einander mit einem vorgegebenen Zwischenraum überlappen, und ein Abstützteil (5) zwi­ schen der Wärmeabstrahlungsplatte (3A) und der isolier­ ten gedruckten Leiterplatte (2) vorgesehen ist, um den vorgegebenen Zwischenraum aufrechtzuerhalten, wobei das Abstützteil (5) die Metallplatten fest haltert und der Kondensator (42) und der Nebenschlußwiderstand (43) an Metallplatten angebracht sind, die von dem Abstützteil (5) fest gehaltert sind.

2. Elektrische Servolenkungsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen Motor (40) zur Abgabe eines Hilfsdrehmomentes an ein Lenkrad eines Fahrzeuges;
eine Batterie (41) zur Lieferung eines Motorstroms, um den Motor (40) anzutreiben;
Verdrahtungsmuster (P1 bis P5), um außerdem den Neben­ schlußwiderstand (43) und die Brückenschaltung (44) zu verbinden,
einen Verbinder (45), um den Motor (40) und die Batterie (41) mit der Brückenschaltung (44) zu verbinden;
einen Drehmomentsensor (50), um ein Lenkdrehmoment (T) des Lenkrades zu messen, und
einen Geschwindigkeitssensor (51), um die Geschwindig­ keit (V) des Fahrzeuges zu messen;
wobei der Motorstrom in Abhängigkeit von dem Hilfsdreh­ moment geschaltet wird,
der Mikrocomputer (55) mit peripheren Schaltungselemen­ ten dazu ausgebildet ist, um das Hilfsdrehmoment auf der Basis des Lenkdrehmomentes (T) des Lenkrades und der Ge­ schwindigkeit (V) des Fahrzeuges zu berechnen und um auf der Basis eines zurückgeführten Motorstroms ein Treiber­ signal zu erzeugen, um die Brückenschaltung (44) zu steuern;
leitende Verbindungen (L1 bis L4) vorgesehen sind, um den Mikrocomputer (55) und die peripheren Schaltungsele­ mente mit der Brückenschaltung (44) zu verbinden, und auf der isolierten gedruckten Leiterplatte (2) periphere Schaltungselemente montiert sind.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (45) integral mit dem Abstützteil (5) ausgebildet ist und Ausdehnungs- oder Verlängerungsan­ schlußbereiche (45a) aufweist, wobei die Ausdehnungsan­ schlußbereiche (45a) einen Teil des Verdrahtungsmusters (P1 bis P5) bilden und mit Leitungen der Halbleiter­ schaltelemente (Q1 bis Q4) verbunden sind, welche auf der Wärmeabstrahlungsplatte (3A) montiert sind.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Verbindungen (L1 bis L4) ein flexibles Substrat aufweisen.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der peripheren Schaltungselemente auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierte gedruckte Leiterplatte (2) mit einer Abschirmungsplatte (1A) bedeckt ist, um sie gegen elek­ tromagnetisches Rauschen abzuschirmen.