用于车辆的马达驱动动力转向的冗余的电子控制单元的制作方法

文档序号:32098771发布日期:2022-11-08 22:13阅读:58来源:国知局
用于车辆的马达驱动动力转向的冗余的电子控制单元的制作方法

1.本公开的示例性实施例涉及用于车辆的mdps(马达驱动动力转向) 冗余的ecu(电子控制单元),并且更具体地涉及控制一马达的操作以产生用于车辆的mdps的驱动力的、用于车辆的mdps的冗余的ecu。


背景技术:

2.一般地,用于车辆的mdps的ecu具有用于控制一马达的操作的一个马达控制电路单元连接到车辆侧电力供应装置、can(控制器局域网)线和扭矩传感器的结构。
3.马达控制电路单元是用于控制产生mdps的驱动力的马达的操作的ecu的主要电路单元。当马达控制电路单元失效时,马达可能会失去驱动力,并且mdps可能无法正常地操作,并且可能使驱动器置于危险之中。
4.最近,自主车辆的发展已经以完全自主驾驶为目标来进行。因此,进行各种不同的尝试以进一步增强mdps的操作稳定性。然而,当马达控制电路单元失效时,常规的mdps没有能够替代该马达控制电路单元的装置。因此,常规的mdps在确保自主驾驶的稳定性方面存在局限性。
5.因此,需要能够解决该问题的装置。
6.在2011年10月5日注册的并且名称为“electronic control unit ofelectric power steering apparatus(电力转向设备的电子控制单元)”的韩国专利no.10-1072749中公开了本公开的相关技术。


技术实现要素:

7.各种不同的实施例涉及用于车辆的mdps(马达驱动动力转向)的冗余的ecu(电子控制单元),即使启用的马达控制电路单元失效,该 ecu也可以正常地执行电子动力转向功能。
8.在一实施例中,一种用于车辆的mdps(马达驱动动力转向)的冗余的ecu(电子控制单元)可以包括:第一马达控制电路单元,所述第一马达控制电路单元具有能够控制一马达的操作的电路结构;第二马达控制电路单元,所述第二马达控制电路单元具有能够控制所述马达的操作的电路结构,并且所述第二马达控制电路单元被设置成在x 方向上与所述第一马达控制电路单元平行;和冗余控制单元,所述冗余控制单元被配置成:当在所述第一马达控制电路单元中发生异常时,控制所述第二马达控制电路单元来执行马达控制。
9.所述第一马达控制电路单元可以包括:第一电路板,所述第一电路板具有能够独立地控制所述马达的操作的电路结构;第一电力端子连接部,所述第一电力端子连接部设置在所述第一电路板的第一区域中,并且连接到与车辆侧电力连接器连接的电力端子部以便接收电力;第一通信端子连接部,所述第一通信端子连接部设置在所述第一电路板的第二区域中,并且连接到与车辆侧can连接器连接的can端子部以便接收信号;和第一传感器端子连接部,所述第一传感器端子连接部设置在所述第一电路板的第三区域中,并且连接
到与车辆侧扭矩传感器连接器连接的扭矩传感器端子部以便接收信号。
10.所述第二马达控制电路单元可以包括:第二电路板,所述第二电路板具有能够独立地控制所述马达的操作的电路结构;第二电力端子连接部,所述第二电力端子连接部在所述第一区域的x方向延长线上设置在所述第二电路板上,并且连接到所述电力端子部以便接收电力;第二通信端子连接部,所述第二通信端子连接部在所述第二区域的x 方向延长线上设置在所述第二电路板上,并且连接到所述can端子部以便接收信号;和第二传感器端子连接部,所述第二传感器端子连接部在所述第三区域的x方向延长线上设置在所述第二电路板上,并且连接到所述扭矩传感器端子部以便接收信号。
11.所述冗余控制单元可以包括:电路检测部,所述电路检测部被配置成检测所述第一马达控制电路单元的操作状态;异常确定部,所述异常确定部被配置成:根据由所述电路检测部所检测的信号,来确定所述第一马达控制电路单元是否异常;和驱动电路切换部,所述驱动电路切换部被配置成:当所述异常确定部确定在所述第一马达控制电路单元控制所述马达的同时所述第一马达控制电路单元异常时,停止由所述第一马达控制电路单元控制所述马达的操作,并且执行电路切换使得所述第二马达控制电路单元控制所述马达的操作。
12.所述电路检测部可以包括:第一电路检测器,所述第一电路检测器被配置成检测所述第一马达控制电路单元的操作状态;和第二电路检测器,所述第二电路检测器被配置成检测所述第二马达控制电路单元的操作状态;其中,所述异常确定部通过比较所述第一电路检测器的检测信号和所述第二电路检测器的检测信号、或者通过将所述第一电路检测器的检测信号与预设值进行比较,来确定所述第一电路检测器是否异常。
13.所述ecu还可以包括马达联接单元,所述马达联接单元联接到马达壳体,并且设置在所述第一马达控制电路单元与所述第二马达控制电路单元之间。
14.所述马达联接单元可以包括:板支撑部,所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元固定到所述板支撑部,并且所述板支撑部被配置成接收从所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元辐射的热量;和热辐射支撑部,所述热辐射支撑部连接到所述板支撑部,并且被配置成辐射从所述板支撑部接收的热量。
15.所述板支撑部可以包括:支撑本体部;第一板支撑部,所述第一板支撑部形成在所述支撑本体部的一个表面上,使得所述第一马达控制电路单元邻接在所述第一板支撑部上;第二板支撑部,所述第二板支撑部形成在所述支撑本体部的另一表面上,使得所述第二马达控制电路单元邻接在所述第二板支撑部上;和端子通孔,所述端子通孔被形成为穿过所述支撑本体部,使得与车辆侧电力连接器连接的电力端子部、与车辆侧can连接器连接的can端子部、和与车辆侧扭矩传感器连接器连接的扭矩传感器端子部沿所述x方向延伸穿过所述端子通孔。
16.所述板支撑部可以包括:支撑本体部;接触支撑部,所述接触支撑部形成在所述支撑本体部的一个表面上,使得所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元中的一个马达控制电路单元邻接在所述接触支撑部上;和间隔支撑部,所述间隔支撑部从所述接触支撑部沿所述x方向突出,并且被配置成支撑所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元中的另一个马达控制电路单元。
17.所述ecu还可以包括双层电力端子部,所述双层电力端子部具有连接到车辆侧电
力连接器的一侧和分叉成双层、沿所述x方向延伸并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元的另一侧。
18.所述双层电力端子部可以包括:外部电力连接部,所述外部电力连接部连接到所述车辆侧电力连接器;第一层电力连接部,所述第一层电力连接部从所述外部电力连接部沿所述x方向延伸,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元中的一个马达控制电路单元;和第二层电力连接部,所述第二层电力连接部从与所述第一层电力连接部间隔开的位置沿所述x方向延伸,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元中的另一个马达控制电路单元。
19.所述第一层电力连接部可以从所述外部电力连接部的一侧沿所述x方向突出,并且具有连接到所述第一马达控制电路单元的一端。所述第二层电力连接部可以包括:电力分叉部,所述电力分叉部形成在所述外部电力连接部的另一侧,使得沿y方向和z方向中的一个方向突出;电力中间延伸部,所述电力中间延伸部从所述电力分叉部沿所述y 方向和所述z方向中的另一个方向延伸;和电力延伸端部,所述电力延伸端部从所述电力中间延伸部沿所述x方向延伸,并且具有与所述第一层电力连接部的所述一端在所述x方向、所述y方向和所述z方向上间隔开的一端。
20.所述双层电力端子部可以包括:第一汇流条,所述第一汇流条具有所述外部电力连接部、所述第一层电力连接部和所述第二层电力连接部;第二汇流条,所述第二汇流条被设置成与所述第一汇流条在y 方向上对称;和交叉空间,所述交叉空间形成在所述第一汇流条与所述第二汇流条之间,使得与车辆侧can连接器连接的can端子部的至少一部分被设置在所述交叉空间中。
21.所述ecu还可以包括双层can端子部,所述双层can端子部具有连接到车辆侧can连接器的一侧和分叉成双层、沿所述x方向延伸并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元的另一侧。所述双层can端子部可以包括:外部can连接部,所述外部can 连接部连接到所述车辆侧can连接器;第二层can连接部,所述第二层can连接部从所述外部can连接部沿所述x方向延伸,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元中的一个马达控制电路单元;和第一层can连接部,所述第一层can连接部从所述外部can连接部沿y方向或沿z方向分叉,并且然后沿所述x方向延伸,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元中的另一个马达控制电路单元。
22.所述第二层can连接部可以形成在所述外部can连接部的一侧使得沿所述x方向延伸,并且具有连接到所述第二马达控制电路单元的一端。所述第一层can连接部可以包括:can分叉部,所述can分叉部形成在所述外部can连接部的另一侧,使得沿所述y方向和所述z方向中的一个方向突出;can中间延伸部,所述can中间延伸部从所述 can分叉部沿所述y方向和所述z方向中的另一个方向延伸;和can延伸端部,所述can延伸端部从所述can中间延伸部沿所述x方向延伸,并且具有与所述第二层can连接部的所述一端在所述x方向、所述y方向和所述z方向上间隔开的一端。
23.所述ecu还可以包括双层传感器端子部,所述双层传感器端子部具有连接到车辆侧扭矩传感器连接器的一侧和分叉成双层、沿所述x 方向延伸并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元的另一侧。所述双层传感器端子部可以包括:外部传感器连接部,所述外部传感器连接部连接到所述车辆侧扭矩传感器连接器;第一层传
感器连接部,所述第一层传感器连接部从所述外部传感器连接部沿所述x方向分叉,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元中的一个马达控制电路单元;和第二层传感器连接部,所述第二层传感器连接部从所述外部传感器连接部沿y方向或z方向分叉,并且然后沿所述x方向延伸,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元中的另一个马达控制电路单元。
24.所述第一层传感器连接部可以形成在所述外部传感器连接部的一侧使得沿所述x方向延伸,并且具有连接到所述第一马达控制电路单元的一端。所述第二层传感器连接部可以包括:传感器分叉部,所述传感器分叉部形成在所述外部传感器连接部的另一侧,使得沿所述y 方向和所述z方向中的一个方向突出;传感器中间延伸部,所述传感器中间延伸部从所述传感器分叉部沿所述y方向和所述z方向中的另一个方向延伸;和传感器延伸端部,所述传感器延伸端部从所述传感器中间延伸部沿所述x方向延伸,并且具有与所述第一层传感器连接部的所述一端在所述x方向、所述y方向和所述z方向上间隔开的一端。
25.在一实施例中,一种用于车辆的mdps的冗余的ecu可以包括:马达联接单元,所述马达联接单元联接到马达;第一马达控制电路单元,所述第一马达控制电路单元安装在所述马达联接单元上;第二马达控制电路单元,所述第二马达控制电路单元安装在所述马达联接单元上,并且被设置成在x方向上与所述第一马达控制电路单元平行;电力连接器,所述电力连接器具有连接到车辆侧电力连接器的一侧和连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元的另一侧;和冗余控制单元,所述冗余控制单元被配置成:当在所述第一马达控制电路单元中发生异常时,控制所述第二马达控制电路单元来执行马达控制。
26.所述电力连接器可以包括:双层电力端子部,所述双层电力端子部具有汇流条结构,其中所述双层电力端子部的一侧连接到所述车辆侧电力连接器,并且所述双层电力端子部的另一侧分叉成双层,沿所述x方向延伸,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元;can端子部,所述can端子部连接到车辆侧can连接器;和第一嵌件成型部,所述第一嵌件成型部被配置成通过嵌件成型来连接所述双层电力端子部和所述can端子部,并且所述第一嵌件成型部安装在所述马达联接部上。
27.所述can端子部可以包括具有汇流条结构的双层can端子部,其中所述双层can端子部的一侧连接到所述车辆侧can连接器,并且所述双层can端子部的另一侧分叉成双层,沿所述x方向延伸,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元。第一区域的设置有所述双层电力端子部的至少一部分与第二区域的设置有所述双层can端子部的至少一部分可以彼此交叉或重叠。
28.所述ecu还可以包括扭矩传感器连接器,所述扭矩传感器连接器连接到车辆侧扭矩传感器连接器。所述扭矩传感器连接器可以包括:双层传感器端子部,所述双层传感器端子部具有汇流条结构,其中所述双层传感器端子部的一侧连接到所述车辆侧扭矩传感器连接器,并且所述双层传感器端子部的另一侧分叉成双层,沿所述x方向延伸,并且连接到所述第一马达控制电路单元和所述第二马达控制电路单元;和第二嵌件成型部,所述第二嵌件成型部是通过将所述双层传感器端子部嵌件成型来形成的,并且所述第二嵌件成型部沿所述x方向配合且安装到所述马达联接单元中。
29.在根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu中,当在第一马达控制电
路单元被设定并且被操作为启用的电路单元的同时该第一马达控制电路单元中发生异常时,冗余控制单元可以将该启用的电路单元从第一马达控制电路单元切换到第二马达控制电路单元。因此,虽然第一马达控制电路单元和第二马达控制电路单元中的一个马达控制电路单元失效,但是另一个马达控制电路单元可以控制该马达的操作,使得用于车辆的mdps可以维持正常的操作状态。
附图说明
30.图1是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps(马达驱动动力转向)的冗余的ecu(电子控制单元)的主要部分的组装图。
31.图2是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的 ecu的主要部分的剖视图。
32.图3是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的 ecu的主要部分的、当沿与图2不同的方向观察时的剖视图。
33.图4是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的 ecu的主要部分的分解透视图。
34.图5是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的 ecu的主要部分的透视图。
35.图6是图5的平面图。
36.图7是示意性地图示根据本公开的实施例的双层电力端子部的透视图。
37.图8是示意性地图示根据本公开的实施例的双层can(控制器局域网)端子部的透视图。
38.图9是示意性地图示根据本公开的实施例的双层传感器端子部的透视图。
39.图10是图示根据本公开的另一实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu的主要部分的剖视图。
具体实施方式
40.在下文中,将参考随附的附图通过各种不同的示例性实施例来描述用于车辆的mdps(马达驱动动力转向)的冗余的ecu(电子控制单元)。应当注意,附图不是按精确比例绘制的,并且仅为了描述的方便和清楚起见,附图在线条的粗细或部件的尺寸方面可能被夸大。此外,本文所使用的术语是由于考虑到本实用新型的功能而定义的,并且可以根据使用者或操作者的习惯或意图而被更改。因此,对术语的定义应根据本文所阐述的整体公开内容来进行。
41.图1是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的 ecu的主要部分的组装图;图2是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu的主要部分的剖视图;以及图3是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu的主要部分的、当沿与图2不同的方向观察时的剖视图。
42.参考图1至图3,根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu 1包括:壳体10、马达联接单元20、第一马达控制电路单元30、第二马达控制电路单元40、电力连接器50、扭矩传感器连接器60、和冗余控制单元70。
43.壳体10联接到马达联接单元20的一侧,并且覆盖被安装在该马达联接单元20上的第一马达控制电路单元30、第二马达控制电路单元40、电力连接器50、扭矩传感器连接器60等。在本公开的以下描述中,“壳体10内部”表示在壳体10与马达联接单元20之间所形成的空间。
44.此外,在本公开的描述中将术语“车辆侧”与部件写在一起表示该部件设置在壳体10外部。在本公开的描述中,写有术语“车辆侧”的部件与根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu 1的各部件区分开。
45.壳体10具有通孔11,该通孔11形成在分别对应于电力连接器50和扭矩传感器连接器60的位置处。位于壳体10内部的电力连接器50和扭矩传感器连接器60可以穿过该通孔11而连接到位于壳体10外部的车辆侧电力连接器2、车辆侧can(控制器局域网)连接器3、和车辆侧扭矩传感器连接器4。
46.在下文中,为了描述的方便,将基于在图1至图3中所图示的x方向、y方向和z方向来描述根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu 1的各部件的位置和方向。x方向、y方向和z方向各自包括正(+)方向和负(-)方向,并且仅在必要的情况下分别标注该正(+) 方向和负(-)方向。
47.马达联接单元20是联接到马达5的装置部分,作为整体具有与马达壳体6的开口(未标注附图标记)相对应的扁平圆柱形或者扁平圆筒形的形状,并且连接到该马达壳体6。马达联接单元20由能够实现热辐射功能的金属材料制成,并且用于接收从第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40辐射的热量,并且将所接收的热量排放到壳体10外部。
48.第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40中的每个马达控制电路单元具有能够独立地控制该马达5的操作的电路结构,并且被安装在马达联接单元20上。第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40被设置成彼此平行,在x方向上在该第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40之间设置有预设间隔。
49.无需连接到第二马达控制电路单元40或者即使是第二马达控制电路单元40完全丧失其功能,第一马达控制电路单元30具有可以独自可靠地控制该马达5的操作的电路结构。无需连接到第一马达控制电路单元30或者即使是第一马达控制电路单元30完全丧失其功能,第二马达控制电路单元40也具有可以独自可靠地控制该马达5的操作的电路结构。
50.即是,第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40各自均不表示用于控制该马达5的操作所需的电路的部分,例如电力供应单元、马达控制单元和信号传输单元,但是表示无需连接到另一马达控制电路单元且能够独自地完全控制该马达5的操作的电路。根据本公开的实施例的第一马达控制电路单元30被配置为一个电路板。然而,如果必要的话,该第一马达控制电路单元30可以具有被分成多个电路板的结构。第二马达控制电路单元40也被配置为一个电路板,然而也可以具有被分成多个电路板的结构。
51.电力连接器50具有连接到车辆侧电力连接器2的一侧、和连接到在x方向上彼此平行设置的第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40的另一侧。当车辆侧电力连接器2和车辆侧can连接器3被配置为一个部分时,电力连接器50具有可以连接到该车辆侧电力连接器2和车辆侧can连接器3中的每一个的结构。
52.扭矩传感器连接器60具有连接到车辆侧扭矩传感器连接器4的一侧、和连接到在x
方向上彼此平行设置的第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40的另一侧。车辆侧扭矩传感器连接器4连接到扭矩传感器(未示出),该扭矩传感器被安装以用于感测转向盘(steeringwheel)的转向扭矩或转向角度。扭矩传感器连接器60可以被设置成与该扭矩传感器协同地控制该马达5的操作。
53.冗余控制单元70是用于实现用于控制该马达5的操作的冗余的装置部分,并且当在第一马达控制电路单元30中发生异常时,该冗余控制单元70允许第二马达控制电路单元40控制该马达5的操作。在下文中,为了描述的方便,在第一马达控制电路单元30与第二马达控制电路单元40之间,正在实质上控制该马达5的操作的马达控制电路单元将被称为“启用的电路单元”。
54.当在第一马达控制电路单元30被设定并且被操作为启用的电路单元的同时感测到该第一马达控制电路单元30的异常时,冗余控制单元70停止由该第一马达控制电路单元30所控制的马达5的操作,并且同时允许第二马达控制电路单元40取代该第一马达控制电路单元30来控制该马达5的操作。换言之,冗余控制单元70将该启用的电路单元切换到第二马达控制电路单元40。
55.参考图2至图3,根据本公开的实施例的马达联接单元20包括板支撑部21和热辐射支撑部28。
56.板支撑部21覆盖该马达壳体6的开口,并且同时将第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40支撑在预设位置处。第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40安装在板支撑部21上,在x 方向上在该第一马达控制电路单元30与第二马达控制电路单元40之间设置有预设间隔。根据本公开的实施例的板支撑部21包括:支撑本体部22、第一板支撑部23、第二板支撑部24和端子通孔25。
57.支撑本体部22是形成该板支撑部21的基础框架的部分,并且作为整体具有在y方向和z方向上的宽度的盘的形状。该结构考虑了马达壳体6具有圆形的开口,但是支撑本体部22的形状没有特别的限制。支撑本体部22的形状可以取决于马达壳体6以及第一马达控制电路单元30 和第二马达控制电路单元40的形状和结构而以各种不同的方式改变。
58.第一板支撑部23形成在支撑本体部22的在x方向上面向壳体10的一侧上,使得第一马达控制电路单元30邻接在该第一板支撑部23上。第二板支撑部24形成在支撑本体部22的在x方向上面向马达5的另一表面上,使得第二马达控制电路单元40邻接在该第二板支撑部24上。
59.在第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40分别安装在第一板支撑部23和第二板支撑部24上的情况下,该第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40被设置成彼此平行,在x方向上在该第一马达控制电路单元30与第二马达控制电路单元40之间设置有间隔,该间隔对应于支撑本体部22的x方向的厚度。支撑本体部22在x 方向上面向壳体10的一个表面的边缘联接到该壳体10。
60.由于第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40邻接在支撑本体部22的在x方向上的两个表面上,因此从该第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40产生的热量直接传递到该支撑本体部22。因此,对于第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40两者而言,可以稳定地实现优良的热辐射效果。
61.端子通孔25用于提供电力连接器50和扭矩传感器连接器60可以在x方向上延伸穿
过该支撑本体部22的通道。端子通孔25形成在支撑本体部22的对应于该电力连接器50和扭矩传感器连接器60的位置处,以便在x方向上行进穿过该支撑本体部22。
62.在电力连接器50中所包括的电力端子部51和can端子部54、以及在扭矩传感器连接器60中所包括的扭矩传感器端子部61,可以连接到设置在支撑本体部22的在x方向上的两个表面上的第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40两者,同时经由端子通孔25在x方向上延伸穿过该支撑本体部22。下面将描述该电力端子部51、can端子部54和扭矩传感器端子部61。
63.热辐射支撑部28从该板支撑部21的在x方向上面向马达5的另一表面的边缘突出,并且联接到马达壳体6。马达联接单元20由能够实现热传递功能和热辐射功能的金属材料制成,并且用于通过板支撑部21 接收从第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40辐射的热量,并且通过热辐射支撑部28将所接收的热量排放到壳体10和马达壳体6的外部。
64.图4是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的 ecu的主要部分的分解透视图;图5是图示根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu的主要部分的透视图;以及图6是图5的平面图。
65.参考图4至图6,根据本公开的实施例的第一马达控制电路单元30 包括第一电路板31、第一电力端子连接部32、第一通信端子连接部33 和第一传感器端子连接部34。
66.第一电路板31具有可以独立地控制该马达5的操作的电路结构。第一电路板31连接到电力端子部51并且接收电力,该电力端子部51设置在第一区域a1中并且连接到车辆侧电力连接器2。第一通信端子连接部33连接到can端子部54并且接收信号,该can端子部54设置在第一电路板31的第二区域a2中并且连接到车辆侧can连接器3。
67.第一传感器端子连接部34连接到扭矩传感器端子部61并且接收信号,该扭矩传感器端子部61设置在第一电路板31的第三区域a3中并且连接到车辆侧扭矩传感器连接器4。在本公开的描述中,假设第一区域a1、第二区域a2和第三区域a3各自具有不带有凹形部分的图形(诸如,矩形、三角形或圆形)的截面形状,该图形是通过沿与顺时针方向或逆时针方向对应的一个方向延伸一条线来完成的。
68.参考图4和图5,根据本公开的实施例的第二马达控制电路单元40 包括第二电路板41、第二电力端子连接部42、第二通信端子连接部43 和第二传感器端子连接部44。
69.第二电路板41具有用于独立地控制该马达5的操作的电路结构。第二电力端子连接部42在第一区域al的x方向延长线上设置在第二电路板41上,并且连接到电力端子部51以便接收电力。第二通信端子连接部43在第二区域a2的x方向延长线上设置在第二电路板41上,并且连接到can端子部54以便接收信号。
70.第二传感器端子连接部44在第三区域a3的x方向延长线上设置在第二电路板41上,并且连接到扭矩传感器端子部61以便接收信号。在下文中,为了描述的方便,第一区域a1和从属于该第一区域a1的x方向延长线的区域不再单独地彼此区分开,而是统称为第一区域a1。例如,第二电路板41上的第一区域a1表示从属于第一区域a1的x方向延长线的区域。
71.图7是示意性地图示根据本公开的实施例的双层电力端子部的透视图。
72.参考图4,根据本公开的实施例的电力连接器50包括电力端子部 51、can端子部54
和第一嵌件成型部56。
73.电力端子部51具有沿x方向延伸的汇流条结构,并且连接到车辆侧电力连接器2、第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40。该电力端子部51的在x方向上的一侧连接到车辆侧电力连接器2,并且该电力端子部51的在x方向上的另一侧连接到第一马达控制电路单元 30和第二马达控制电路单元40。
74.特别地,当电力端子部51的在x方向上的另一侧在该x方向上延伸时,该电力端子部51的另一侧分叉成多个部分,该多个部分在第一层处连接到第一马达控制电路单元30的第一电力端子连接部32、并且在第二层处连接到第二马达控制电路单元40的第二电力端子连接部42。在本公开的描述中,这种具有分叉成双层的端部分的部分被称为双层电力端子部52。
75.即是,根据本公开的电力端子部51包括具有汇流条结构的双层电力端子部52,该双层电力端子部52在x方向上延伸同时分叉成多个部分,其可以同时连接到在x方向上彼此平行设置的第一马达控制电路单元 30和第二马达控制电路单元40。参考图5和图7,根据本公开的实施例的双层电力端子部52包括第一汇流条52a、第二汇流条52b和交叉空间 53。
76.第一汇流条52a和第二汇流条52b是分别连接到车辆侧电力连接器2的负端子和正端子的端子,并且在y方向上彼此对称地设置。在第一汇流条52a与第二汇流条52b之间形成交叉空间53,can端子部54 的至少一部分可以设置在该交叉空间53中。
77.当双层can端子部55的至少一部分设置在交叉空间53中时,该交叉空间53被第一区域a1和第二区域a2所共享,第一电力端子连接部32 和第二电力端子连接部42设置在该第一区域a1中,第一通信端子连接部33和第二通信端子连接部43设置在该第二区域a2中。换言之,该第一区域a1的其中设置有双层电力端子部52的至少一部分与该第二区域a2的其中设置有双层can端子部55的至少一部分被设置成彼此交叉或重叠。
78.根据本公开的实施例,第一区域a1和第二区域a2不是彼此独立地设置的,而是共享与交叉空间53对应的区域。因此,双层电力端子部 52和双层can端子部55可以被有效地设置在有限的空间中,该双层电力端子部52和双层can端子部55中的每一个具有多个分叉部分并且被形成为3d形状。参考图5和图7,根据本公开的实施例的双层电力端子部52包括外部电力连接部521、第一层电力连接部522和第二层电力连接部526。
79.外部电力连接部521是与车辆侧电力连接器2连接的端子,并且第一层电力连接部522和第二层电力连接部526是分别与第一电力端子连接部32和第二电力端子连接部42连接的端子。外部电力连接部521在y 方向上具有第一宽度并且沿x方向延伸,并且第一电力端子连接部32 和第二电力端子连接部42两者均具有小于第一宽度的第二宽度,并且从该外部电力连接部521分叉并且沿x方向延伸。
80.由于外部电力连接部521具有第一宽度,因此可以清楚且稳定地确保与车辆侧电力连接器2的接触区域。由于第一电力端子连接部32 和第二电力端子连接部42具有小于第一宽度的第二宽度,因此该第一电力端子连接部32和第二电力端子连接部42可以分别稳定地连接到第一层电力连接部522和第二层电力连接部526,且不会干扰构成该第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40的其他电路部分。
81.第一层电力连接部522分叉使得从外部电力连接部521的+x方向端部分沿+x方向突出,并且连接到第一电力端子连接部32。第二层电力连接部526分叉使得从外部电力连接
部521沿+x方向突出,并且从与第一层电力连接部522在x方向上间隔开的位置沿+x方向延伸。
82.更具体地,第二层电力连接部526分叉使得从外部电力连接部521 的x方向中间部分沿y方向突出,在+x方向上延伸穿过马达联接单元20 的端子通孔25,并且然后连接到第二电力端子连接部42。参考图7,根据本公开的实施例的第一汇流条52a的第二层电力连接部526包括电力分叉部527、电力中间延伸部528和电力延伸端部529。
83.电力分叉部527从与外部电力连接部521的x方向中间部分和+y方向端部分对应的位置沿+y方向突出。电力中间延伸部528从电力分叉部 527的+x方向端部分沿+z方向延伸。电力延伸端部529从电力中间延伸部528的+z方向端部分沿+x方向延伸。
84.电力延伸端部529的+x方向端部分与第一层电力连接部522的+x 方向端部分在x方向、y方向和z方向上间隔开。即是,第一层电力连接部522的+x方向端部分与电力延伸端部529的+x方向端部分在与x方向、y方向和z方向对应的所有方向上彼此清楚地间隔开。
85.因此,可以降低第一层电力连接部522和第二层电力连接部526在组装或制造过程期间由于失误或错误而错误组装或彼此干扰的可能性,从而进一步提高生产率。此外,可以将一个电力连接部的损坏会对其它电力连接部具有影响的可能性最小化,从而确保结构稳定性。
86.通过以下的简单过程可以将具有以上所描述的结构的双层电力端子部52容易地制造为一体:将金属材料切割成包括外部电力连接部 521、第一层电力连接部分522和第二层电力连接部526的结构,并且然后分别在+z方向和+x方向上以多级的方式弯曲与电力中间延伸部528 和电力延伸端部529对应的部分。
87.第二汇流条52b位于第一汇流条52a的-y方向上,并且第二汇流条 52b的第二层电力连接部526具有在y方向上与第一汇流条52a的第二层电力连接部526对称的形状。根据本公开的实施例的交叉空间53形成在第一汇流条52a的第二层电力连接部526与第二汇流条52b的第二层电力连接部526之间。
88.图8是示意性地图示根据本公开的实施例的双层can端子部的透视图。
89.参考图5和图8,can端子部54具有沿x方向延伸的汇流条结构,并且连接到车辆侧can连接器3、第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40。该can端子部54的在x方向上的一侧连接到车辆侧电力连接器2,并且该can端子部54的在x方向上的另一侧连接到第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40。
90.特别地,当can端子部54的在x方向上的另一侧在该x方向上延伸时,该can端子部54的另一侧分叉成多个部分,该多个部分在第一层处连接到第一马达控制电路单元30的第一通信端子连接部33、并且在第二层处连接到第二马达控制电路单元40的第二通信端子连接部43。在本公开的描述中,这种具有分叉成双层的端部分的部分被称为双层 can端子部55。
91.即是,根据本公开的can端子部54包括具有汇流条结构的双层 can端子部55,该双层can端子部55在x方向上延伸同时分叉成多个部分,其可以同时连接到在x方向上彼此平行设置的第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40。此外,can端子部54具有多个双层can端子部55在一个方向上对齐的结构。在本公开的实施例中,多个双层can端子部55在y方向上对齐。根据本公开的实施例的双层 can端子部55包括外部can连接部551、第一
层can连接部552和第二层can连接部556。
92.外部can连接部551是与车辆侧can连接器3连接的端子,并且第一层can连接部552和第二层can连接部556是分别与第一通信端子连接部33和第二通信端子连接部43连接的端子。外部can连接部551 沿双层电力端子部52的+z方向设置,并且在x方向上延伸。第一层can 连接部552和第二层can连接部556从该外部can连接部551分叉,并且在x方向上延伸。
93.第一层can连接部552分叉使得从外部can连接部551的-y方向端部分沿-y方向突出,沿-z方向延伸,并且然后沿+x方向延伸。第一层can连接部552的+x方向上延伸的端部分在+x方向上行进穿过马达联接单元20的端子通孔25,并且然后连接到第一通信端子连接部33。
94.第二层can连接部556以从外部can连接部551的+x方向端部分在+x方向上进一步延伸的形状分叉,并且连接到第二通信端子连接部 43。参考图8,第一层can连接部552包括can分叉部553、can中间延伸部554和can延伸端部555。
95.can分叉部553从与外部can连接部551的+x方向中间部分和-y 方向端部分对应的位置沿-y方向突出。can中间延伸部554从can分叉部553沿-z方向延伸。can延伸端部555从can中间延伸部554的-z方向端部分沿+x方向延伸。
96.can延伸端部555的+x方向端部分与第二层can连接部556的+x 方向端部分在x方向、y方向和z方向上间隔开。即是,第一层can连接部552的+x方向端部分与第二层can连接部556的+x方向端部分在与x 方向、y方向和z方向对应的所有方向上清楚地彼此间隔开。
97.因此,可以降低第一层can连接部552和第二层can连接部556在组装或制造过程期间由于失误或错误而错误组装或彼此干扰的可能性,从而进一步提高生产率。此外,可以将一个can连接部的损坏会对其他can连接部具有影响的可能性最小化,从而确保结构稳定性。
98.通过以下的简单过程可以将具有以上所描述的结构的双层can 端子部55容易地制造为一体:将金属材料切割成包括外部can连接部 551、第一层can连接部分552和第二层can连接部556的结构,并且然后在-z方向上弯曲与can中间延伸部分554对应的部分。
99.根据本公开的实施例的双层can端子部55具有在y方向上布置多个双层can端子部55的结构。双层can端子部55的外部can连接部 551和第二层can连接部556在+z方向上位于第一区域a1外部,并且双层can端子部55的第一层can连接部552被定位成与第一区域a1的内部重叠,或被定位于交叉空间53中。
100.第一嵌件成型部56由绝缘材料制成;并且多个双层电力端子部 52(各自包括在y方向上对称地布置的第一汇流条52a和第二汇流条 52b)和在y方向上布置的多个双层can端子部55,通过嵌件成型(insertmold)被该第一嵌件成型部56连接为一体。
101.双层电力端子部52和双层can端子部55通过第一嵌件成型部56 变成与电力连接器50对应的一个部分。由于第一嵌件成型部56固定地安装在马达联接单元20的预设位置处,因此与该第一嵌件成型部56连接的双层电力端子部52和双层can端子部55设置在第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40上的期望的位置处,如以上所描述的。
102.图9是示意性地图示根据本公开的实施例的双层传感器端子部的透视图。
103.参考图4,根据本公开的实施例的扭矩传感器连接器60包括扭矩传感器端子部61和第二嵌件成型部63。
104.扭矩传感器端子部61具有在x方向上延伸的结构,并且连接到车辆侧扭矩传感器连接器4、第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40。该扭矩传感器端子部61的在x方向上的一侧连接到车辆侧扭矩传感器连接器4,并且该扭矩传感器端子部61的在x方向上的另一侧连接到第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40。
105.特别地,当扭矩传感器端子部61的在x方向上的另一侧在该x方向上延伸时,该扭矩传感器端子部61的另一侧分叉成多个部分,该多个部分在第一层处连接到第一马达控制电路单元30的第一传感器端子连接部34、并且在第二层处连接到第二马达控制电路单元40的第二传感器端子连接部44。在本公开的描述中,这种具有分叉成双层的端部分的部分被称为双层传感器端子部62。
106.即是,根据本公开的扭矩传感器端子部61包括具有汇流条结构的双层传感器端子部62,该双层传感器端子部62在x方向上延伸同时分叉成多个部分,其可以同时连接到在x方向上彼此平行设置的第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40。此外,扭矩传感器端子部61具有多个双层传感器端子部62在y方向和z方向上对齐的结构。根据本公开的实施例的双层传感器端子部62包括外部传感器连接部621、第一层传感器连接部622和第二层传感器连接部626。
107.外部传感器连接部621是与车辆侧扭矩传感器连接器4连接的端子,并且第一层传感器连接部622和第二层传感器连接部626是分别与第一传感器端子连接部34和第二传感器端子连接部44连接的端子。外部传感器连接部621在x方向上延伸,并且第一层传感器连接部622和第二层传感器连接部626从该外部传感器连接部621分叉并且在x方向上延伸。
108.第一层传感器连接部622分叉使得从外部传感器连接部621的+x 方向端部分沿+x方向突出,并且连接到第一传感器端子连接部34。第二层传感器连接部626分叉使得从外部传感器连接部621的+z方向端部分沿+z方向突出,沿y方向延伸,并且然后沿+x方向延伸。
109.更具体地,第二层传感器连接部626分叉使得从外部传感器连接部621的x方向中间部分沿z方向和y方向突出,在+x方向上行进穿过马达联接单元20的端子通孔25,并且然后连接到第二传感器端子连接部 44。参考图9,根据本公开的实施例的第二层传感器连接部626包括传感器分叉部627、传感器中间延伸部628和传感器延伸端部629。
110.传感器分叉部627从与外部传感器连接部621的x方向中间部分和+z方向端部分对应的位置沿+z方向突出。传感器分叉部627从另一侧沿z方向突出。传感器中间延伸部628从传感器分叉部627的+z方向端部分沿y方向延伸。传感器延伸端部629从传感器中间延伸部628的+y方向端部分沿+x方向延伸。
111.传感器延伸端部629的+x方向端部分与第一层传感器连接部622 的+x方向端部分在x方向、y方向和z方向上间隔开。即是,第一层传感器连接部622的+x方向端部分与第二层传感器连接部626的+x方向端部分在与x方向、y方向和z方向对应的所有方向上清楚地彼此间隔开。
112.因此,可以降低第一层传感器连接部622和第二层传感器连接部 626在组装或制造过程期间由于失误或错误而错误组装或彼此干扰的可能性,从而进一步提高生产率。此外,可以将一个传感器连接部的损坏会对其他传感器连接部具有影响的可能性最小化,从而确保结构稳定性。
113.通过以下的简单过程可以将具有以上所描述的结构的双层传感器端子部62容易
地制造为一体:将金属材料切割成包括外部传感器连接部621、第一层传感器连接部分622和第二层传感器连接部626的结构,并且然后在+y方向上以多级的方式弯曲与传感器中间延伸部628对应的部分。
114.第二嵌件成型部63由绝缘材料制成,并且布置在y方向和z方向上的多个双层传感器端子部62通过嵌件成型而被连接为一体。该多个双层传感器端子部62通过第二嵌件成型部63变成与扭矩传感器连接器60 对应的一个部分。
115.第二嵌件成型部63从外部传感器连接部621延伸到第二层传感器连接部626,并且沿x方向配合并安装到马达联接单元20的端子通孔 25中。由于第二嵌件成型部63固定地安装在马达联接单元20的预设位置处,因此与第二嵌件成型部63连接的多个双层传感器端子部62设置在第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40上的期望的位置处,如以上所描述的。
116.类似于双层电力端子部52和双层can端子部55,该双层传感器端子部62具有足以行进穿过第一电路板31和第二电路板41的x方向长度,并且具有比双层电力端子部52和双层can端子部55更小的厚度或更窄的截面区域。可以通过第二嵌件成型部63可靠地维持双层传感器端子部62的延伸形状和布置。
117.参考图2,根据本公开的实施例的冗余控制单元70包括电路检测部71、异常确定部74和驱动电路切换部75。
118.电路检测部71用于检测第一马达控制电路单元30的操作状态。根据本公开的实施例的电路检测部71包括第一电路检测器72和第二电路检测器73。第一电路检测器72用于检测第一马达控制电路单元30的操作状态。第二电路检测器73用于检测第二马达控制电路单元40的操作状态。
119.当在第一马达控制电路单元30被设定并且被操作为启用的电路单元的同时在该第一马达控制电路单元30中发生异常时,第一电路检测器72检测到该异常。当在未被启用的第二马达控制电路单元40中也发生异常时,第二电路检测器73检测到该异常。在通过包括双层电力端子部52的电力连接器50向第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40两者供应电力的同时,可以执行这样的操作。
120.异常确定部74根据由电路检测部71所检测的信号,来确定第一马达控制电路单元30是否异常。异常确定部74可以比较第一电路检测器72的检测信号和第二电路检测器73的检测信号;并且当信号值之间的差等于或大于预设范围时,该异常确定部74可以确定在第一电路检测器72或第二电路检测器73中发生了异常。
121.此外,异常确定部74可以通过进行多个实验来事先获得(secure) 关于第一电路检测器72的检测信号的预设值(例如,在第一电路检测器72正常地操作时可能发生的信号值)的数据,并且将该数据与预设信号值进行比较,以便确定该第一电路检测器72是否异常。
122.当异常确定部74确定在由第一马达控制电路单元30控制该马达 5的同时在该第一马达控制电路单元30中发生异常时,驱动电路切换部 75停止由第一马达控制电路单元30控制的马达5的操作,并且切换该启用的控制电路单元,使得第二马达控制电路单元40控制该马达5的操作。
123.即是,当在第一马达控制电路单元30被设定并且被操作为启用的电路单元的同时
在该第一马达控制电路单元30中发生异常时,驱动电路切换部75将启用的电路单元从第一马达控制电路单元30切换到第二马达控制电路单元40。因此,尽管第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40中的一个马达控制电路单元失效,但是另一个马达控制电路单元可以控制该马达5的操作,使得用于车辆的mdps可以维持正常的操作状态。
124.图10是图示根据本公开的另一实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu的主要部分的剖视图。
125.根据本公开的另一实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu 1 (图10所图示的)与根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu 1(图1至图9中所图示的)的不同之处在于,第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40不是设置在马达联接单元20的在 x方向上的两侧,而是设置在马达联接单元20的在x方向上的一侧。
126.在下文中,虽然描述了根据本公开的另一实施例的用于车辆的 mdps的冗余的ecu 1,但是将省略与根据本公开的实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu 1的部件相同、相似或相对应的部件的重复描述,并且以下描述将集中于它们之间的差异。
127.根据本公开的另一实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu 1具有如下结构,其中第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元 40彼此间隔开,在x方向上在该第一马达控制电路单元30与第二马达控制电路单元40之间设置有预设间隔,并且仅在壳体10内部或在壳体10 与马达联接单元20之间所形成的空间中,该第一马达控制电路单元30 与第二马达控制电路单元40被设置成彼此平行。
128.参考图10,根据本公开的另一实施例的板支撑部21包括支撑本体部22、接触支撑部26和间隔支撑部27。
129.支撑本体部22是形成该板支撑部21的基础框架的部分,并且作为整体具有在y方向和z方向上的宽度的盘的形状。该结构考虑了马达壳体6具有圆形的开口,并且支撑本体部22的形状没有特别的限制。支撑本体部22的形状可以取决于马达壳体6以及第一马达控制电路单元 30和第二马达控制电路单元40的形状和结构而被改变成各种不同的形状。
130.接触支撑部26形成在支撑本体部22的面向壳体10的一个表面 (即,面向x方向的一个表面)上,使得第二马达控制电路单元40邻接在该接触支撑部26上。间隔支撑部27从接触支撑部26沿-x方向突出,并且支撑该第一马达控制电路单元30。
131.在第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40被分别安装在接触支撑部26和间隔支撑部27上的情况下,该第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40被设置成彼此平行,在x方向上在该第一马达控制电路单元30与第二马达控制电路单元40之间设置有间隔,该间隔相当于间隔支撑部27的x方向高度。接触支撑部26的边缘联接到壳体10。
132.间隔支撑部27被设置为多个间隔支撑部,该多个间隔支撑部可以从多个点分散地支撑第一马达控制电路单元30的边缘。此外,间隔支撑部27被形成为具有-x方向端的管的形状,销或螺栓构件(未示出) 可以紧固到该-x方向端。由于第一马达控制电路单元30安置在间隔支撑部27上并且通过销或螺栓构件而被紧固,因此第一马达控制电路单元30可以可靠地固定到壳体10内部的预设位置。
133.由于第二马达控制电路单元40被设置成邻接在支撑本体部22上,因此从第二马达控制电路单元40产生的热量直接传递到支撑本体部22。在相应的间隔支撑部27之间形成路
径,从第一马达控制电路单元30排放的热量可以顺利通过该路径。因此,对于第一马达控制电路单元30 和第二马达控制电路单元40两者而言,可以稳定地实现优良的热辐射效果。
134.在根据本公开的另一实施例的用于车辆的mdps的冗余的ecu 1 中,其具有以上所描述的配置,当在第一马达控制电路单元30被设定并且被操作为启用的电路单元的同时在该第一马达控制电路单元30中发生异常时,冗余控制单元70可以将该启用的电路单元从第一马达控制电路单元30切换到第二马达控制电路单元40。因此,尽管第一马达控制电路单元30和第二马达控制电路单元40中的一个马达控制电路单元失效时,另一个马达控制电路单元可以控制该马达5的操作,从而维持用于车辆的mdps的正常的操作状态。
135.此外,根据本公开,用于车辆的mdps的冗余可以通过仅改变 ecu 1的内部结构来实现,该ecu 1包括双层电力端子部52、双层can 端子部55和双层传感器端子部62。因此,mdps可以广泛地且容易地应用于各种不同的车辆规格,并且车辆侧电力连接器2、车辆侧can 连接器3和车辆侧扭矩传感器连接器4的数量不需要加倍。因此,部件可以有效地布置在有限的空间中。
136.尽管已经出于说明性的目的而公开了本公开的示例性实施例,但是本领域技术人员将理解,在不背离如所附的权利要求所限定的本公开的范围和精神的情况下,各种不同的修改、添加和替换也是可能的。
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