CN206344871U - 一种电动助力转向控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动助力转向控制器，包括上盖、散热基座、PCB电路板、电机连接器、26pin组合连接器、电机连接器盖板以及MOS管绝缘粒，所述的PCB电路板设置在上盖的下方，所述的电机连接器和26pin组合连接器焊接于PCB电路板的底部并与散热基座定位连接，所述的电机连接器盖板设置在电机连接器的外侧边并与上盖和散热基座相连接，所述的MOS管绝缘粒设置在散热基座上。通过上述方式，本实用新型的电动助力转向控制器，增强了功率元器件MOS管的散热效能，提高了整个系统的散热效能，高效的利用空间使得结构更为紧凑、美观，具有重量轻、体积小、散热性能良好、结构紧凑、减震性能良好的诸多优点。

Description

一种电动助力转向控制器

技术领域

本实用新型涉及控制器的领域，尤其涉及一种电动助力转向控制器。

背景技术

汽车电动动力转向系统(Electric Power Steering，简称EPS)是一项汽车电子新型技术，它是利用电动助力的方式，辅助执行转向操作的转向总成。由于其具备节能、环保的优势，而且通过控制策略的修改能很方便兼顾转向轻便性和高速操作的稳定性，改善转向系统的回正性能，易于与其他辅助驾驶系统如辅助泊车、车道保持等整合，目前EPS系统大有取代传统液压助力转向系统（Hydraulic Power Steering，简称HPS）之趋势。

电动助力转向控制器（EPS ECU）是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向控制器，主要有控制单元和功率驱动单元构成。车辆的轻量化必须尽可能的缩减机舱的空间，由于空间狭小的制约，控制器的外形尺寸不能过大，重量也不能太大，而且要保证结构紧凑。与此同时这对控制器核心元件电子功率器件提出更高要求，需要采用更高功率的功率驱动元件。功率的增加导致产生的热量也增加，这就需要控制器整体散热性能良好，如果热量不能尽快散掉就会影响各个元件正常工作，会导致过热现象，从而缩短元件的使用寿命。持续的过热还有可能诱使元件发生故障，从而降低控制器的可靠性和安全性。尤其是针对无刷电机的EPS ECU，由于选用的无刷电机功率往往比有刷电机大，这就意味着无刷电机EPS ECU的控制电流大很多，目前ECU的控制电流最大能达到120A，因此，要求控制器具有更好的散热性能。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电动助力转向控制器，将现有技术的双层铝基PCB电路板整合到一整块上，MOS管绝缘粒安装于散热基座上，降低了体积、重量，同时增强了功率元器件MOS管的散热效能，提高了整个系统的散热效能，高效的利用空间使得结构更为紧凑、美观，具有重量轻、体积小、散热性能良好、结构紧凑、减震性能良好的诸多优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供了一种电动助力转向控制器，包括上盖、散热基座、PCB电路板、电机连接器、26pin组合连接器、电机连接器盖板以及MOS管绝缘粒，所述的上盖与散热基座采用卡扣形式固定，所述的PCB电路板设置在上盖的下方，所述的电机连接器和26pin组合连接器焊接于PCB电路板的底部并与散热基座定位连接，所述的电机连接器盖板设置在电机连接器的外侧边并与上盖和散热基座相连接，所述的MOS管绝缘粒设置在散热基座上。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的MOS管绝缘粒的数量为9个。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的MOS管绝缘粒折弯引脚后根据安装治具定位于散热基座上，并通过9颗十字槽盘头螺钉将MOS管绝缘粒锁紧于散热基座上。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的MOS管绝缘粒的引脚从PCB电路板上露出，用焊锡丝焊接引脚。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的PCB电路板通过4颗十字槽盘头组合螺钉锁紧于散热基座上。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的散热基座上设置有PCB安装螺纹孔、PCB定位柱、MOS管安装螺纹孔、元器件避让区、26pin组合连接器安装区、上盖配合卡槽、导热垫定位柱、MOS管散热凸台、上盖装配卡槽、电机安装螺纹孔和电机连接器安装卡槽。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的电动助力转向控制器还包括导热垫，所述的导热垫通过导热垫定位柱定位放置于散热基座上并位于MOS管绝缘粒的下方。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电动助力转向控制器，将现有技术的双层铝基PCB电路板整合到一整块上，MOS管绝缘粒安装于散热基座上，降低了体积、重量，同时增强了功率元器件MOS管的散热效能，提高了整个系统的散热效能，高效的利用空间使得结构更为紧凑、美观，具有重量轻、体积小、散热性能良好、结构紧凑、减震性能良好的诸多优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为EPS系统的结构示意图；

图2为EPS系统的工作原理框图；

图3为本实用新型电动助力转向控制器的一较佳实施例的组装图；

图4为图3中PCB电路板的结构示意图；

图5为图3中电机连接器的结构示意图；

图6为图3中电机连接器盖板的结构示意图；

图7为图3中组合连接器的结构示意图；

附图中的标记为：a、转向盘，b、转矩转角传感器，c、蜗轮蜗杆减速器，d、转向管住，e、齿轮齿条转向器，f、轮胎，g、ECU，h、蓄电池电源，i、旋转变压器，j、助力电机，1、上盖，2、散热基座，3、PCB电路板，4、电机连接器，5、26pin组合连接器，6、电机连接器盖板，7、MOS管绝缘粒，8、导热垫，9、十字槽盘头螺钉，10、十字槽盘头组合螺钉。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

EPS系统由控制器、转向柱管及转向器（图中未示出）、电机总成、扭矩传感器、汽车速度传感器以及发动机转速传感器等部件组成。

EPS系统如图1所示，由转向盘a、转矩转角传感器b、蜗轮蜗杆减速器c、转向管住d、齿轮齿条转向器e、轮胎f、ECUg、蓄电池电源h、旋转变压器i和助力电机j组成。

控制器作为EPS的核心部件，其基本控制原理为：转向时，扭矩通过输入轴传递到扭力杆，输入轴和输出轴之间的旋转方向角度出现偏差，这些角度变化转换为扭矩传感器电压变化并传送到控制器。控制器根据扭矩传感器检测到的扭矩信号、车速信号以及助力电机反馈的电流信号，判断汽车的转向状态，向驱动单元发出控制指令，给助力电机一定占空比的电压，使电机按方向盘转动的角度和方向产生相应大小的辅助力，通过蜗轮蜗杆或其它传动装置传递给输出轴，协助驾驶员进行转向操作。其工作原理框图如图2所示。

蓄电池给控制器供电，传感器采集各个信号，包括扭矩信号、车速信号、发动机转速信号及点火信号。通过接口电路将采集到的信号传递给ECU，ECU进行数据汇总处理及分析，随后将处理结果输送给驱动电路，再由驱动电路将信号传递给助力电机。助力电机做出反应后，再将信号反馈给ECU，ECU再做出响应。

如图3至图7所示，本实用新型实施例包括：

一种电动助力转向控制器，包括上盖1、散热基座2、PCB电路板3、电机连接器4、26pin组合连接器5、电机连接器盖板6以及MOS管绝缘粒7，所述的上盖1与散热基座2采用卡扣形式固定，所述的PCB电路板3设置在上盖1的下方，所述的电机连接器4和26pin组合连接器5焊接于PCB电路板3的底部并与散热基座2定位连接，所述的电机连接器盖板6设置在电机连接器4的外侧边并与上盖1和散热基座2相连接，所述的MOS管绝缘粒7设置在散热基座2上。其中，PCB电路板3上焊接有各种元器件（图未视）。

其中，26pin组合连接器5用于连接电源与控制器及传感器采集的信号输入，PCB电路板3用于集成安装各个电路、ECU电控单元及各个连接器的信号输入输出端，散热基座2用于固定各个组件并为PCB电路板3上的功率元件提供散热，同时兼有一些减震、保护、屏蔽外界干扰的作用。电机连接器4用于连接助力电机并输出驱动电压给助力电机。上盖1用于为整个控制器提供一个相对封闭的良好工作环境，使控制器能稳定不受干扰的发挥作用。

上述中，所述的散热基座2上设置有PCB安装螺纹孔、PCB定位柱、MOS管安装螺纹孔、元器件避让区、26pin组合连接器安装区、上盖配合卡槽、导热垫定位柱、MOS管散热凸台、上盖装配卡槽、电机安装螺纹和电机连接器安装卡槽。

进一步的，所述的电动助力转向控制器还包括导热垫8，所述的导热垫8通过导热垫定位柱定位放置于散热基座2上并位于MOS管绝缘粒7的下方。

导热垫8通过导热垫定位柱精确定位放置于散热基座2上，9个MOS管绝缘粒7的引脚折弯后根据安装治具（图未视）定位于散热基座2上，9颗十字槽盘头螺钉（M3*8）9将MOS管绝缘粒7锁紧于散热基座2上。电机连接器4、26pin组合连接器5及元器件（图未视）焊接于PCB电路板3上，通过PCB定位柱定位于散热基座2上，4颗十字槽盘头组合螺钉（M4*12）10锁紧于散热基座2上，MOS管绝缘粒7的引脚从PCB电路板3上露出，用焊锡丝焊接引脚。

元器件避让区用于预留空间避让大体积元器件，26pin组合连接器5安装区用于露出连接器接口，方便控制器与外界信号的连接通断，电机连接器安装卡槽用于电机连接器4与散热基座2的配合，上盖配合卡槽用于上盖1与散热基座2的装配，上盖装配卡槽用于上盖1与散热基座2的固定安装，电机安装螺纹孔用于控制器与电机的装配。

上盖1的结构由电机连接器开槽及安装卡扣组成。电机连接器开槽用于电机连接器4的限位、固定及保护作用，安装卡扣用于与散热基座2的固定。

如图4所示，26pin组合连接器5直立布置于PCB电路板3上，26pin组合连接器5具有多个引脚采用锡焊焊接于PCB电路板3上，高效的利用空间使得结构更为紧凑。电机连接器4连接电机引脚，连接处有可拆卸的独立盖板电机连接器盖板6，起到保护、绝缘和防尘等作用。

电机连接器4和26pin组合连接器5的通过定位孔精确定位于PCB电路板3上，然后引脚焊接于PCB电路板3上。导热垫8平铺于PCB电路板3上的散热凸台上，功率元MOS管绝缘粒7采用安装治具安装于散热基座2并采用螺钉予以禁固，再将安装好元器件和连接器的PCB电路板3通过PCB安装螺纹孔、PCB定位柱精确定位于散热基座2上，采用一定规格的组合螺钉予以禁固，然后将露出的MOS管绝缘粒7的引脚予以焊接，同时保证电机连接器4与散热基座2配合正常。上盖1的卡扣卡于散热基座2的卡槽内，同时上盖1的限位电机连接器，上盖卡扣向内折弯保证上盖1与散热基座2紧密连接、无晃动。

将现有技术的双层铝基PCB电路板整合到一整块上，MOS管绝缘粒7安装与散热基座2上，降低了本实用新型的体积、重量，同时增强了功率元器件MOS管绝缘粒7的散热效能，提高了整个系统的散热效能，控制器内部结构更为紧凑、美观。另外，在散热基座2的底部开若干散热凹槽，既起到减重作用又能增大散热面积提高散热。上盖1与散热基座2采用卡扣形式固定，可以在保证强度的前提下尽可能的减少散热基座2的厚度，这样节省了空间、减轻了重量、降低了成本，同时还不影响系统的散热效能，极大的改善了以往控制器的这一弊端，同时还具有绝缘、减震、密封等优点。电源及信号连接器采用26pin组合连接器5，其中2pin用于电源输入，3个8pin分别用于车身、扭矩传感器、助力电机的信号输入及输出，同时有防反接结构，起到连接安全可靠的作用。上盖采用钣金冲压成型，基座采用开模压铸成型，生产加工简单便捷。

综上所述，本实用新型的电动助力转向控制器，将现有技术的双层铝基PCB电路板整合到一整块上，MOS管绝缘粒安装于散热基座上，降低了体积、重量，同时增强了功率元器件MOS管的散热效能，提高了整个系统的散热效能，高效的利用空间使得结构更为紧凑、美观，具有重量轻、体积小、散热性能良好、结构紧凑、减震性能良好的诸多优点。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动助力转向控制器，其特征在于，包括上盖、散热基座、PCB电路板、电机连接器、26pin组合连接器、电机连接器盖板以及MOS管绝缘粒，所述的上盖与散热基座采用卡扣形式固定，所述的PCB电路板设置在上盖的下方，所述的电机连接器和26pin组合连接器焊接于PCB电路板的底部并与散热基座定位连接，所述的电机连接器盖板设置在电机连接器的外侧边并与上盖和散热基座相连接，所述的MOS管绝缘粒设置在散热基座上。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向控制器，其特征在于，所述的MOS管绝缘粒的数量为9个。

3.根据权利要求1所述的电动助力转向控制器，其特征在于，所述的MOS管绝缘粒的引脚折弯后根据安装治具定位于散热基座上，并通过9颗十字槽盘头螺钉将MOS管绝缘粒锁紧于散热基座上。

4.根据权利要求3所述的电动助力转向控制器，其特征在于，所述的MOS管绝缘粒的引脚从PCB电路板上露出，用焊锡丝焊接引脚。

5.根据权利要求1所述的电动助力转向控制器，其特征在于，所述的PCB电路板通过4颗十字槽盘头组合螺钉锁紧于散热基座上。

6.根据权利要求1所述的电动助力转向控制器，其特征在于，所述的散热基座上设置有PCB安装螺纹孔、PCB定位柱、MOS管安装螺纹孔、元器件避让区、26pin组合连接器安装区、上盖配合卡槽、导热垫定位柱、MOS管散热凸台、上盖装配卡槽、电机安装螺纹孔和电机连接器安装卡槽。

7.根据权利要求6所述的电动助力转向控制器，其特征在于，所述的电动助力转向控制器还包括导热垫，所述的导热垫通过导热垫定位柱定位放置于散热基座上并位于MOS管绝缘粒的下方。