电机控制装置的制作方法

本发明涉及电机控制装置，更详细地说，涉及配置在电机一侧来控制电机的驱动的电机控制装置。

背景技术：

在车辆的电动助力转向(electricpowersteering,eps)系统等与车辆的主电子控制单元分开配置控制电机的旋转速度或者扭矩的电子控制单元(electroniccontrolunit,ecu)。近来，正在采用将电机和电子控制单元构成一体的封装技术。

另外，在车辆的电子电器系统增加以及强化故障/安全性(fail/safety)相关安全规定(iso26262)的趋势中，作为应对方案正在使用冗余(redundancy)设计。为了在电机的控制中应用冗余，需要多余的电子控制单元，这意味着需要在封装件内配置2个电子控制单元。

在如上所述的情况下，在电机和电子控制单元的封装中确保空间效率性及缩小封装尺寸作为重要的技术课题正在受到关注。

另一方面，在存在2个用于控制电机的电子控制单元的情况下，需要对2个电子控制单元分别传输电源及控制信号。然而，现有的车辆的线束通常由只可连接于一个电子控制单元的形式构成。

据此，也在要求无需过度改变现有车辆的线束也可将电源及控制信号同时传输于2个电子控制单元的技术。

(现有技术文献)

(专利文献)

授权专利10-0737135，“车辆的电机驱动电子控制单元”，2007.07.02公告

技术实现要素：

(要解决的问题)

本发明是用于解决现有技术的问题的，本发明的目的在于提供通过一个连接器也可向2个电子控制单元传输电源及控制信号的电机控制装置。

另外，本发明的另一目的在于提供提高空间效率性可将封装件的尺寸最小化的电机控制装置。

(解决问题的手段)

根据本发明的一方面，提供一种电机控制装置，包括：第一电子控制单元，包括具有第一长度的第一基板，执行控制电机；连接器，结合于所述第一基板的长度方向的一侧端部，以向所述第一电子控制单元传输电源及信号；第二电子控制单元，包括具有第二长度的第二基板，执行控制所述电机，其中所述第二基板的一面与所述第一基板的一面相互面对，所述第二长度比所述第一长度短；及连接元件，电路连接所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元，向所述第二电子控制单元传输所述电源及信号。

此时，所述第二长度可由不受所述连接器干涉地所述第二基板的一面以长度方向和所述第一基板的一面重叠配置的长度形成。

另外，所述连接元件可由母排构成，所述母排一端部连接于所述第一基板，而另一端部连接于所述第二基板。

另外，所述第一电子控制单元可在所述电机的输出轴相反侧沿着以所述电机的长度方向延伸的轴配置。

另外，还可包括散热部件，所述散热部件沿着以所述电机的长度方向延伸的轴配置，散发在所述第一电子控制单元及所述第二电子控制单元产生的热。

另外，所述散热部件可包括第一散热部件，所述第一散热部件形成板形状，并且配置在所述第一基板及所述第二基板之间。

另外，所述第一电子控制单元及所述第二电子控制单元分别包括配置在所述第一基板及所述第二基板的第一电源电路和第二电源电路；所述第一散热部件可包括凸出形成的第一凸出部及第二凸出部，以在与所述第一基板及所述第二基板接触的一侧面和另一侧面分别接触所述第一电源电路及所述第二电源电路。

另外，所述第一凸出部及所述第二凸出部可形成以垂直方向观察时至少一部分是未重叠的形状。

另外，所述第一散热部件可包括从一侧端部向另一侧凹陷形成的凹陷部，以防止与所述连接元件发生干涉。

另外，所述散热部件还可包括第二散热部件，所述第二散热部件接触于所述电机的输出轴相反侧端部，并且与所述第一散热部件连接。

另外，所述第二散热部件可形成环形。

另外，还可包括电机位置感应单元，所述电机位置感应单元接触于所述电机的输出轴相反侧端部，对所述第一电子控制单元及所述第二电子控制单元提供电机位置感应信息。

另外，所述电机位置感应单元可包括：连接基板，接触于所述电机的输出轴相反侧端部；第一端子，配置在所述连接基板上，以与所述第一电子控制单元连接；第二端子，配置在所述连接基板上，以与所述第二电子控制单元连接；及电机位置传感器，结合于所述连接基板。

另外，所述第一端子及所述第二端子分别可具有以硬盘模式识别的id。

(发明的效果)

本发明的一实施例，由于通过连接元件连接2个电子控制单元，因此通过一个连接器也可向2个电子控制单元同时传输电源及控制信号。

本发明的一实施例，2个电子控制单元的基板具有相互不同的长度，进而可不受连接器干涉地配置2个电子控制单元，因此可确保空间效率性及可将封装件的尺寸最小化。

附图说明

图1是包括本发明的一实施例的电机控制装置的电机封装件的立体图。

图2是包括本发明的一实施例的电机控制装置的电机封装件中除去电机控制装置的盖罩的状态下的立体图。

图3是包括本发明的一实施例的电机控制装置的电机封装件中除去电机控制装置的盖罩的状态下的侧视图。

图4是包括本发明的一实施例的电机控制装置的电机封装件的分解立体图。

图5是本发明的一实施例的电机控制装置的第一电子控制单元及连接器的平面图。

图6是本发明的一实施例的电机控制装置的第二电子控制单元的平面图。

图7是本发明的一实施例的电机控制装置的散热部件的平面立体图。

图8是本发明的一实施例的电机控制装置的散热部件的底面立体图。

图9是示出本发明的一实施例的电机控制装置的电机位置感应单元的一面的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施例，以使在本发明所属技术领域中具有常规知识的人员可容易实施本发明。本发明可由各种不同的形态实现，不限于在此说明的实施例。为了明确说明本发明，在附图中省略与说明无关的部分，在说明书全文中对于相同或者类似的构件赋予相同的附图标记。

在本说明书中，对于“包括”或者“具有”等的用语应该理解为，是要指定在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构件、零部件或者这些组合的存在，不提前排除一个或者一个以上的其他特征或者数字、步骤、动作、构件、零部件或者这些组合的存在或者增加的可能性。

图1是包括本发明的一实施例的电机控制装置的电机封装件的立体图。

本发明的一实施例的电机控制装置3是执行控制电机1的装置。更详细地说，本发明的一实施例的电机控制装置可控制电机1的旋转速度及扭矩中的一种以上。此时，电机1可以适用于车辆的电动助力转向系统(electricpowersteering,eps)。即，电机1可生成与根据驾驶员操作转向盘检测出的转向角和扭矩相应的转向辅助力。

参照图1，本发明的一实施例的电机控制装置3可在电机1的输出轴11相反侧沿着以电机1的长度方向延伸的轴a配置，也就是说，本发明的一实施例的电机控制装置3在电机外壳12的两侧中可配置在输出轴11的相反侧来与电机1连接。

图2及图3分别是包括本发明的一实施例的电机控制装置的电机封装件中除去电机控制装置的盖罩的状态下的立体图及侧视图。另外，图4是包括本发明的一实施例的电机控制装置的电机封装件的分解立体图。

本发明的一实施例的电机控制装置3通过一个连接器32向第一电子控制单元31及第二电子控制单元33传输电源及信号。第一电子控制单元31及第二电子控制单元33基于接收的电源及信号一同执行控制电机1。

此时，在用双绕组构成电机1的情况下，可考虑第一电子控制单元31及第二电子控制单元33分别与一个绕组连接，分别负责电机1的一半的输出。

参照图2至图4，本发明的一实施例的电机控制装置3包括：第一电子控制单元31、连接器32、第二电子控制单元33、连接元件34、散热部件35、电机位置感应单元36及盖罩37。

第一电子控制单元31执行控制电机1。例如，第一电子控制单元31通过从车辆的电源(电池)供应的电源和车辆的主电子控制单元传输的信号可执行控制电机1。

如上所述，在用双绕组构成电机1的情况下，第一电子控制单元31与电机1的绕组中的一个绕组连接，可控制电机1的一半的输出。

第一电子控制单元31可在电机1的输出轴11相反侧沿着以电机的长度方向延伸的轴a配置。以第一电子控制单元31为基准，可进行本发明的一实施例的电机控制装置3的其余结构的配置。据此，其余结构也可在电机1的输出轴11相反侧沿着以电机的长度方向延伸的轴a配置。

参照图5，在本发明的一实施例中，第一电子控制单元31可包括：第一基板311、第一电源电路312、第一控制电路313、第一连接销314及第一连接孔315。

第一基板311具有第一长度l1。第一基板311可由pcb(printedcircuitboard，印刷电路板)构成。在第一基板311配置有用于控制电机1的各种电路元件。另外，在第一基板311的长度方向一侧端部结合连接器32。在此，长度方向定义为沿着以电机的长度方向延伸的轴a的方向。

第一电源电路312由一个以上的电力元件构成，并且配置在第一基板311上。第一电源电路312将从外部通过连接器32供应的电源转换为适合驱动电机1的电源。

第一电源电路312包括与电机1的第一母排13连接的第一电源端子312a。此时，第一母排13可以是在电机1的双绕组中与第一绕组连接的端子。

第一电源电路312在第一电子控制单元31中是主要发热部。据此，如下所述，第一电源电路312是通过散热部件35进行散热的主要目标。

第一控制电路313由一个以上的控制元件构成，并且配置在第一基板311上。第一控制电路313基于从外部通过连接器32提供的信号控制第一电源电路312等，最终执行控制电机1。

第一控制电路313的发热量相对少于第一电源电路312。据此，如下所述，第一控制电路313也可不与散热部件35直接接触。

第一连接销314连接电机位置感应单元36和第一电子控制单元31。具体地说，通过第一连接销314可从电机位置感应单元36向第一基板311传递电机位置感应信息。传递的电机位置感应信息通过连接器32可传递至外部的主电子控制单元。

第一连接孔315形成在第一基板311，以插入连接元件34的一端。由于在第一连接孔315结合连接元件34的一端，因此可电路连接第一基板311和第二基板331。

连接器32向第一电子控制单元31传输电源及信号。另外，也可通过连接器32向外部传递电机位置感应信息。也就是说，连接器32连接外部的主电子控制单元及电源和第一电子控制单元31。

在本发明的一实施例中，连接器32结合于第一基板311的长度方向的一侧端部。更详细地说，在第一基板311的长度方向的另一侧端部与输出轴11相反侧的电机外壳12端部相邻配置的状态下连接器32可结合于第一基板311的长度方向的一侧端部。

在本发明的一实施例中，连接器32包括第一连接器321及第二连接器322。第一连接器321向第一电子控制单元31传输外部的电源及信号。另外，第二连接器322向外部传递从电机位置感应单元36传递的电机位置感应信息。

第二电子控制单元33执行控制电机1。例如，与第一电子控制单元31相同，第二电子控制单元33通过从车辆的电源(电池)供应的电源和从车辆的主电子控制单元传输的信号执行控制电机1。

如上所述，在用双绕组构成电机1的情况下，第二电子控制单元33在电机1的绕组中与未与第一电子控制单元31连接的另一个绕组连接，可控制电机1的一半的输出。

参照图6，在本发明的一实施例中，第二电子控制单元33可包括：第二基板331、第二电源电路332、第二控制电路333、第二连接销334及第二连接孔335。

第二基板331具有第二长度l2。第二长度l2比第一长度l1短。参照图3、图5及图6，在本发明的一实施例中，第二长度l2由不受连接器32干涉地能够以长度方向重叠配置第二基板331的一面和第一基板311的一面的长度形成。

据此，在第一基板311的长度方向的一侧端部连接连接器32的状态下，第二基板331不受连接器32的干涉地可与第一基板311相互面对配置。更详细地说，在第一基板311的长度方向的一侧端部连接连接器32的状态下不与连接器32发生干涉地配置第二基板331的长度方向的一侧端部，同时可将第二基板331的长度方向的另一侧端部与第一基板311的长度方向另一侧端部并排对齐。即，第一基板311及第二基板331可在电机1的输出轴11相反侧沿着以电机的长度方向延伸的轴a相互面对配置。通过如此的结构，可将空间效率性最大化。

与第一基板311相同，第二基板331可由pcb构成。另外，在第二基板331配置有用于控制电机1的各种电路元件。

第二电源电路332由一个以上的电力元件构成，并且配置在第二基板331上。第二电源电路332通过连接元件34从第一电子控制单元31接收通过连接器32从外部供应的电源来转换为适合驱动电机1的电源。

第二电源电路332包括与电机1的第二母排15连接的第一电源端子332a。此时，第二母排14可以是在电机1双绕组中与第二绕组连接的电源端子。

第二电源电路332在第二电子控制单元33中是主要发热部。据此，如下所述，第二电源电路332是通过散热部件35进行散热的主要目标。

第二控制电路333由一个以上的控制元件构成，并且配置在第二基板331上。第二控制电路333通过连接元件34从第一电子控制单元31接收通过连接器32从外部传输的信号来控制第二电源电路332等，最终执行控制电机1。

第二控制电路333的发热量相对少于第二电源电路332。据此，如下所述，第二控制电路333也可不与散热部件35直接接触。

第二连接销334连接电机位置感应单元36和第二电子控制单元33。具体地说，可通过第二连接销334从电机位置感应单元36向第二基板331传递电机位置感应信息。传递的电机位置感应信息经过连接元件34并通过连接器32可传递至外部的主电子控制单元。

第二连接孔335形成在第二基板331，以插入连接元件34的另一端。由于在第二连接孔335结合连接元件34的另一端，因此可电路连接第二基板331和第一基板311。

连接元件34电路连接第一电子控制单元31和第二电子控制单元33。连接元件34从第一电子控制单元31向第二电子控制单元33传输通过连接器32的传输的电源及信号。

在本发明的一实施例中，连接元件34由母排构成，一端连接于第一基板311，而另一端连接于第二基板331。更详细地说，连接元件34的一端插入于第一连接孔315，而另一端可插入结合于第二连接孔335。据此，电路连接第一基板311及第二基板331。

在本发明的一实施例中，在第二电子控制单元33不连接连接器。据此，第二电子控制单元33无法与外部的主电子控制单元及电源直接连接。在如此的状况下，由于连接元件34电路连接结合有连接器32的第一电子控制单元31和第二电子控制单元33，因此将第二电子控制单元33间接与外部的主电子控制单元及电连接。据此，通过只可连接一个电子控制单元的车辆的现有的线束结构，也可同时连接2个电子控制单元。

散热部件35沿着以电机1的长度方向延伸的轴a配置，以散发在第一电子控制单元31及第二电子控制单元33产生的热。如图2至图4所示，在本发明的一实施例中，散热部件35包括第一散热部件351及第二散热部件352。

第一散热部件351是配置在第一基板311及第二基板331之间的板形状的部件。第一散热部件351配置在第一基板311及第二基板331之间，散发在第一电子控制单元31及第二电子控制单元33产生的热。

参照图7及图8，在本发明的一实施例中，第一散热部件351包括分别在与第一基板311及第二基板331接触的一侧面和另一侧面凸出形成的第一凸出部3511及第二凸出部3512，以与第一电源电路312及第二电源电路332接触。第一凸出部3511及第二凸出部3512分别具有与第一电源电路312及第二电源电路332相应的位置及面积，具有可接触于所述第一基板311及第二基板331的形状。

如上所述，第一电子控制单元31及第二电子控制单元33分别包括配置在第一基板311及第二基板331的第一电源电路312和第二电源电路332，这些是第一电子控制单元31及第二电子控制单元33的主要发热源。第一凸出部3511及第二凸出部3512与发热量相对多的第一电源电路312和第二电源电路332直接接触，以顺利实现散热。

在本发明的一实施例中，第一凸出部3511及第二凸出部3512形成以垂直方向观察时至少一部分未重叠的形状。通过如此的结构，分散散热面积，进而可提高散热效率性。

第一散热部件351配置在第一基板311和第二基板331之间，在第一基板311和第二基板331之间配置有连接元件34，连接第一基板311和第二基板331。据此，可在第一散热部件351和连接元件34之间发生干涉。为了防止该问题，第一散热部件351包括从一侧端部向另一侧凹陷形成的凹陷部3513。凹陷部3513从一侧向另一侧凹陷，可使连接元件34不与第一散热部件351发生干涉。

另一方面，在本发明的一实施例中，在第一散热部件351的一面和另一面分别固定第一基板311及第二基板331。具体地说，在第一散热部件351的一面和另一面分别形成一个以上的螺丝孔3514，第一基板311及第二基板331通过贯通自身来紧固于所述螺丝孔3514的螺丝s可固定在第一散热部件351。

第二散热部件352接触于电机1的输出轴11相反侧端部，是与第一散热部件351连接的散热部件。在在本发明的一实施例中，第二散热部件352形成环形。另外，在第二散热部件352的内周面连接第一散热部件351。据此，通过第一散热部件351传递的热可通过第二散热部件352散发到外部。

在本发明的一实施例中，第二散热部件352在电机外壳12的两侧中结合于输出轴11相反侧的端部。更详细地说，在形成缸体形状的电机外壳12的端部具有一个以上的螺丝孔121，第二散热部件352在与螺丝孔121相应的位置具有螺丝孔3521。由于螺丝插入并紧固于第二散热部件352的螺丝孔3521及电机外壳12的螺丝孔121，进而第二散热部件352可结合于电机1。

另一方面，在第二散热部件352和电机外壳12之间可配置密封部件，以确保气密性。例如，密封部件可以是o型圈。

在本发明的一实施例中，第一散热部件351及第二散热部件352可形成一体。另外，其材料也可由在机械性质及导热性等方面有利的铝合金材料构成。

电机位置感应单元36接触于电机1的输出轴11相反侧端部，对第一电子控制单元31及第二电子控制单元33提供电机位置感应信息。

在本发明的一实施例中，电机位置感应单元36通过在电机1的旋转轴的一端部配置的感应磁铁15感应电机位置。电机位置感应信息经过第一电子控制单元31或者第二电子控制单元33并通过第二连接器322可传递至外部的主电子控制单元。

参照图9，电机位置感应单元36包括：连接基板361、第一端子362、第二端子363及电机位置传感器364。

连接基板361接触于电机1的输出轴11相反侧端部。与第一基板311及第二基板331相同，连接基板361可由pcb构成。

第一端子362及第二端子363配置在连接基板361上，以分别与第一电子控制单元31及第二电子控制单元33连接。在本发明的一实施例中，第一端子362及第二端子363在连接基板361上形成插入孔的形状。由于在第一端子362及第二端子363分别插入第一连接销314及第二连接销334，因此第一电子控制单元31及第二电子控制单元33与电机位置感应单元36连接。

另一方面，在本发明的一实施例中，第一端子362及第二端子363分别可具有以硬件模式识别的id。例如，第一端子362及第二端子363中的一个与上拉(pull-up)电阻连接，而另一个可与下拉(pull-down)电阻连接。如此的差异在可在连接基板361上体现，进而可从外观上识别该差异。

若能够以硬件模式区分第一端子362及第二端子363，则可通过是否连接于第一端子362及第二端子363中的一个可实现第一电子控制单元31及第二电子控制单元33的识别。据此相比于通过软件识别第一电子控制单元31及第二电子控制单元33的情况，具有可防止在量产的过程中出现不良的优点。

电机位置传感器364结合于连接基板361上，感应电机的位置信息。在本发明的一实施例中，电机位置传感器364可与配置在电机1的旋转轴的一端部的感应磁铁15间隔配置在相同的轴上。

盖罩37从外部的异物等保护第一电子控制单元31、连接器32、第二电子控制单元33、连接元件34、散热部件35及电机位置感应单元36。在本发明的一实施例中，盖罩37形成与电机外壳12连接的缸体形状，并且长度方向的一侧端部具有可贯通连接器32的形状。

以上，说明了本发明的一实施例，但是本发明的思想不限于在本说明书提出的实施例，理解本发明的思想的从业人员可在相同的思想范围内通过增加、改变、删除、增加构件容易提出其他实施例，而且这也属于本发明的思想范围内。