一种电动助力转向装置的制作方法

1.本发明涉及转向控制器技术领域，尤其涉及一种电动助力转向装置。


背景技术：

2.eps系统可以依靠电机为车辆提供转向助力，传统的eps系统主要有电机、控制器、壳体等组成，eps利用传感器采集车辆的运行数据，确定车辆当前所需的目标扭矩，控制车辆的电机为车辆提供所需目标扭矩的输出动力。
3.控制器一般包括控制电路板组件、驱动电路板组件。电动助力转向装置中失效率最高的部件在所述控制器中的驱动电路板组件，传统方案中直接将驱动电路板组件进行冗余设计，这样会导致电动助力转向装置的体积过大，不利于整车布置。
4.在中国专利申请号：cn201820969893.4中公开了一种电动助力转向控制系统，包括：第一信号采集模块、第二信号采集模块、第一控制模块、第二控制模块、第一驱动电路模块、第二驱动电路模块和双绕组助力电机；第一信号采集模块与第一控制模块连接，用于为第一控制模块输入第一采集信号；第一控制模块与第一驱动电路模块连接；第一控制模块用于根据第一采集信号计算助力信息，并根据助力信息发送第一控制信号至第一驱动电路模块；第二信号采集模块与第二控制模块连接，用于为第二控制模块输入第二采集信号；第二控制模块与第二驱动电路模块连接；第二控制模块用于根据第二采集信号计算助力信息，并根据助力信息发送第二控制信号至第二驱动电路模块；两个驱动电路模块分别与双绕组助力电机连接，分别用于电机的两个绕组。该技术方案进行冗余设计，造成转向装置体积过大。鉴于此，故提出本技术。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种电动助力转向装置，其通过让控制电路板组件、驱动电路板组件层叠布置，能够有效降低电动助力装置的周向尺寸，且结构紧凑，方便整车安装。
6.本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
7.一种电动助力转向装置，包含电机、控制器、壳体，所述控制器包含第一控制电路板组件、第二控制电路板组件、第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件；
8.该电动助力转向装置还包括：
9.一个pcb板，所述pcb板包括上pcb板、中间pcb板及下pcb板；
10.第一器件单元，安装在所述上pcb板上形成所述第一控制电路板组件；
11.第二器件单元，安装在所述上pcb板上形成所述第二控制电路板组件；
12.第三器件单元，安装在所述下pcb板上形成所述第一驱动电路板组件；
13.第四器件单元，安装在所述下pcb板上形成所述第二驱动电路板组件；
14.所述第一控制电路板组件、第二控制电路板组件、第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件层叠布置；
15.所述第一控制电路板组件和第一驱动电路板组件电连接，第二控制电路板组件和第二驱动电路板组件电连接；
16.所述第二控制电路板组件是第一控制电路板组件的冗余，所述第二驱动电路板组件是第一驱动电路板组件的冗余。
17.作为本发明一种电动助力转向装置的进一步优选方案，所述第一器件单元和第二器件单元均包括但不限于微处理器、电源电路；所述第三器件单元、第四器件单元均包括但不限于电机的驱动桥、电机驱动桥的驱动电路、功率器件和电机的转子位置传感器。
18.作为本发明一种电动助力转向装置的进一步优选方案，所述pcb板包含中间pcb板，所述中间pcb板为柔性pcb板或半柔性pcb板；其中，所述中间pcb板折弯后层叠布置，且在pcb板上相应的区域安装第一器件单元和第二器件单元、第三器件单元，所述第四器件单元分别形成第一控制电路板组件、第二控制电路板组件、第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件；
19.作为本发明一种电动助力转向装置的进一步优选方案，所述上pcb板上设有一缺口；该电动助力转向装置还包括：
20.两个能够导电的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和第二连接件用于与外部电源电连接，所述第一连接件的一端穿过所述缺口与所述第一驱动电路板组件电连接，所述第二连接件的一端穿过所述缺口与所述第二驱动电路板组件电连接；所述第一连接件、第二连接件与所述第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件分别固定在所述电机端盖上。
21.作为本发明一种电动助力转向装置的进一步优选方案，所述第一控制电路板组件和第二控制电路板组件位于所述第一驱动电路板组件和第二驱动电路板组件的上方，所述第一驱动电路板组件和第二驱动电路板组件的底面上的发热器件通过散热材料与所述电机端盖连接。
22.作为本发明一种电动助力转向装置的进一步优选方案，所述电机为6k相电机，其中，k为正整数；所述第一驱动电路板组件和第二驱动电路板组件所包含的驱动桥的数量与所述电机的相数相等。
23.作为本发明一种电动助力转向装置的进一步优选方案，所述电机的电机相引出线水平并列布置。
24.作为本发明一种电动助力转向装置的进一步优选方案，所述第一控制电路板组件和第二控制电路板组件安装在所述电机的突起部上。
25.作为本发明一种电动助力转向装置的进一步优选方案，所述电机的转子中心位置靠近所述第一驱动电路板组件和第二驱动电路板组件处装配有磁石，所述第一驱动电路板组件和第二驱动电路板组件分别设有对应角度解码芯片。
26.本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
27.1、本发明一种电动助力转向装置，包含电机、控制器、壳体，所述控制器包含第一控制电路板组件、第二控制电路板组件、第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件，所述第一控制电路板组件、第二控制电路板组件、第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件层叠布置；所述第一控制电路板组件和第一驱动电路板组件电连接，第二控制电路板组件和第二驱动电路板组件电连接；所述第二控制电路板组件是第一控制电路板组件的冗余，所
述第二驱动电路板组件是第一驱动电路板组件的冗余，通过让控制电路板组件、驱动电路板组件层叠布置，能够有效降低电动助力装置的周向尺寸，且结构紧凑，方便整车安装；
28.2、本发明利用一个较大尺寸pcb板，包含柔性pcb板或半柔性pcb板，在pcb板上相应的区域安装第一器件单元和第二器件单元、第三器件单元，第四器件单元分别形成第一控制电路板组件、第二控制电路板组件、第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件，而后折弯pcb板，让第一控制电路板组件、第二控制电路板组件、第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件层叠布置，有效减少整个装置的周向尺寸；
29.3、本发明利用一个pcb板制成第一控制电路板组件、第二控制电路板组件、第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件，利用pcb板内部线路实现电连续，不需要另外焊接来实现第一控制电路板组件和第一驱动电路板组件电连接，第二控制电路板组件和第二驱动电路板组件电连接，有效的避免焊接带来的焊接不良、器件损坏等问题；
30.4、本发明上pcb板上设有一缺口，两个能够导电的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和第二连接件用于与外部电源电连接，所述第一连接件的一端穿过所述缺口与所述第一驱动电路板组件电连接，所述第二连接件的一端穿过所述缺口与所述第二驱动电路板组件电连接；所述第一连接件、第二连接与所述第一驱动电路板组件、第二驱动电路板组件分别固定在所述电机端盖上，满足整车对线束插拔力的要求，设置缺口，并让连接件布置于缺口内侧，降低整个装置的周向尺寸；
31.5、本发明所述第一控制电路板组件和第二控制电路板组件位于所述第一驱动电路板组件和第二驱动电路板组件的上方，所述第一驱动电路板组件和第二驱动电路板组件的底面上的发热器件通过散热材料与所述电机端盖连接，方便散热；
32.6、本发明第一驱动电路板组件和第二驱动电路板组件所包含的驱动桥的数量与所述电机的相数相等，三相出线为一般无刷电机常用设计，6相是三相的冗余设计，保证安全使用；所述电机的电机6相引出线水平并列布置，方便生产。
附图说明
33.图1是本发明一种电动助力转向装置的总成结构示意图；
34.图2是本发明pcb板的正面展开图；
35.图3是本发明pcb板的背面展开图；
36.图4是本发明pcb板的装配图。
37.图中标号具体如下：
38.1-电机，2-控制器，3-壳体，20-pcb板，201-上pcb板，202-下pcb板，203-中间pcb板，2011-第一器件单元，2012-第二器件单元，2021-第三器件单元，2012-第四器件单元，21-第一控制电路板组件，22-第二控制电路板组件，23-第一驱动电路板组件，24-第二驱动电路板组件，251-第一连接件，252-第二连接件。
具体实施方式
39.下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互的结合；下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.申请概述：
44.在现有技术中，控制电路板组件、驱动电路板组件是利用两个pcb板并安装相应的器件，控制电路板组件、驱动电路板组件是平铺设置，在一个平面内。如此造成整个装置周向尺寸较大。同时，利用焊接实现控制电路板组件、驱动电路板组件电连接。如此焊接的高温有小概率会导致半导体器件受损；焊接的焊点有焊接不良风险；焊接的焊点应力可能因为震动失效。鉴于此，申请人提出如下改进：
45.如图1、图2、图3和图4所示，本发明提出的一种电动助力转向装置，包括电机1、控制器2、壳体3，所述控制器2包括第一控制电路板组件21、第二控制电路板组件22、第一驱动电路板组件23、第二驱动电路板组件24；该装置还包括：
46.一个pcb板20，所述pcb板20包括上pcb板201、中间pcb板203及下pcb板202，该pcb板203为柔性pcb板或半柔性pcb板；其中，所述pcb板203折弯后层叠布置；
47.第一器件单元2011，安装在所述上pcb板201上形成所述第一控制电路板组件21；
48.第二器件单元2012，安装在所述上pcb板201上形成所述第二控制电路板组件22；
49.第三器件单元2021，安装在所述下pcb板202上形成所述第一驱动电路板组件23。
50.第四器件单元2012，安装在所述下pcb板202上形成所述第二驱动电路板组件24。
51.第二控制电路板组件22是第一控制电路板组件21的冗余，第二驱动电路板组件24是第一驱动电路板组件23的冗余。
52.第一器件单元2011包括但不限于微处理器、电源电路；第二器件单元2012包括但不限于微处理器、电源电路；第三器件单元2021包括但不限于电机1驱动桥、电机1驱动桥的驱动电路、功率器件和电机1转子位置传感器；第四器件单元2022包括但不限于电机1驱动桥、电机1驱动桥的驱动电路、功率器件和电机1转子位置传感器。第一器件单元2011、第二器件单元2012、第三器件单元2021、第四器件单元2022的数量、种类及与pcb板20的安装、连接关系采用现有技术即可。
53.本技术中是利用一个较大尺寸pcb板20，包含柔性pcb板203或半柔性pcb板203，在pcb板20上相应的区域安装第一器件单元2011和第二器件单元2012、第三器件单元2021，第四器件单元2022分别形成第一控制电路板组件21、第二控制电路板组件22、第一驱动电路板组件23、第二驱动电路板组件24。而后折弯pcb板203，让第一控制电路板组件21、第二控
制电路板组件22、第一驱动电路板组件23、第二驱动电路板组件24层叠布置。如此有效减少整个装置的周向尺寸。
54.由于利用一个pcb板20制成第一控制电路板组件21、第二控制电路板组件22、第一驱动电路板组件23、第二驱动电路板组件24，利用pcb板20内部线路实现电连续，不需要另外焊接来实现第一控制电路板组件21和第一驱动电路板组件23电连接，第二控制电路板组件22和第二驱动电路板组件24电连接，避免焊接带来的焊接不良、器件损坏等问题。
55.本实例具有功能失效率低，结构紧凑易于装配的优点。
56.该上pcb板201上设有一缺口；该装置还包括：
57.两个能够导电的第一连接件251和第二连接件252，所述第一连接件251和第二连接件252用于与外部电源电连接，所述第一连接件251的一端穿过所述缺口与所述第一驱动电路板组件23电连接，所述第二连接件252的一端穿过所述缺口与所述第二驱动电路板组件24电连接；所述第一连接件251、第二连接件252与所述第一驱动电路板组件23、第二驱动电路板组件24分别固定在所述电机1端盖上。满足整车对线束插拔力的要求。设置缺口，并让连接件布置于缺口内侧，降低整个装置的周向尺寸。
58.所述第一控制电路板组件21和第二控制电路板组件22位于所述第一驱动电路板组件23和第二驱动电路板组件24的上方，所述第一驱动电路板组件23和第二驱动电路板组件24的底面上的发热器件通过散热材料与所述电机1端盖连接，方便散热。
59.所述电机1为6k相电机1，其中，k为正整数；所述第一驱动电路板组件23和第二驱动电路板组件24所包含的驱动桥的数量与所述电机1的相数相等。三相出线为一般无刷电机1常用设计，6相是三相的冗余设计，保证安全使用。
60.所述电机1的电机1相引出线水平并列布置，方便生产。
61.所述第一控制电路板组件21和第二控制电路板组件22安装在所述电机1的突起部101上。
62.所述电机1的转子中心位置靠近所述第一驱动电路板组件23和第二驱动电路板组件24处装配有磁石，所述第一驱动电路板组件23和第二驱动电路板组件24分别设有对应角度解码芯片。
63.一种车辆，包括所述的电动助力转向装置。电动助力转向装置周向尺寸小，方便整车安装。
64.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
65.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
66.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。