[发明专利]车辆电子控制单元的冷却装置、电子控制单元组件和控制器

说明书

本发明涉及车辆电子控制单元的冷却装置、电子控制单元组件和控制器。冷却装置(1)包括壳体(3)，所述壳体用于覆盖ECU并具有用于从ECU的部件(15)吸收热量的吸热面(11)和用于使所吸收的热量耗散的散热面(6)。多个风扇(2)被安装到散热面(6)并且被布置成在散热面(6)的相应区域(6a、6b、6c、6d)上方引导气流。风扇(2)是可独立控制的，以便以不同的速度被驱动，从而改变散热面(6)的相应区域(6a、6b、6c、6d)的冷却。

技术领域

本公开涉及一种用于冷却安装在车辆电子控制单元(ECU)上的多个电子部件的冷却装置。本公开特别涉及用于汽车应用的风扇冷却系统，并且最特别地涉及多域控制器(MDC)。

背景技术

一些电子部件在工作期间变热，这可能随后损害它们的功能或导致部件损坏。因此，通常将冷却装置装配到电子电路系统以将其工作温度维持在可接受的容限内。这些冷却系统在汽车应用中特别重要，因为现代车辆中使用的多域控制器(MDC)和其它类型的电子控制单元(ECU)执行关键的车辆控制和安全功能。这在具有自主驾驶能力的车辆中尤其如此，在该车辆中，电子部件的处理需求高并且保持操作完整性是特别重要的。

根据耗散的电力的水平，用于冷却有源部件的冷却系统通常依赖于强制空气或强制液体冷却来实现用于维持可接受的工作温度的所需冷却性能。然而，汽车应用中的电子系统在电磁屏蔽以及灰尘和潮湿保护方面也具有另外的特殊要求。这样，ECU装置通常需要被封装在壳体中，该壳体提供电磁、水和灰尘保护，但因此也防止ECU与冷却液体或气体之间的直接接触。这样，传统的ECU冷却系统通常采用通过壳体到周围环境的被动热传递与液体冷却回路的组合，以通过壳体向有源部件提供高效冷却。

强制空气冷却系统很少用于ECU应用。尽管这种强制空气系统潜在地提供了降低复杂性以及成本和重量节约的优点，但是传统系统具有许多缺点，这些缺点阻碍了它们的更广泛的应用。例如，已经提出了采用附接在ECU上的轴向或径向风扇的系统，以用于使空气在壳体表面上方流动。然而，能够产生足够冷却的气流的风扇相对较大，并因此增加了ECU组件的整体尺寸。同时，以较高风扇速度驱动导致噪声增加，并且在风扇故障或由于物体侵入而损坏的情况下，冷却可能完全停止。还存在与由风扇产生的气流的均匀性相关联的问题。例如，大风扇通常具有大的中心轮毂以支撑叶片，这导致在轮毂正下方的低气流区域。同时，通常将风扇居中地安装在ECU壳体上方，这通常将该低气流区域定位在ECU的主要芯片上系统部件上方或附近。这样，ECU的关键部件将受到无效的冷却。

因此，在汽车工业中仍然需要一种用于冷却ECU的改进的强制空气冷却装置。

发明内容

本公开涉及一种冷却装置和用于冷却车辆ECU的冷却装置的控制器。本公开特别涉及一种冷却装置和用于冷却多域控制器(MDC)的冷却装置的控制器。例如，冷却装置可以用于自主驾驶MDC。

根据第一方面，提供了一种用于车辆电子控制单元即ECU的冷却装置，所述冷却装置包括：壳体，所述壳体用于覆盖所述ECU，并具有用于从所述ECU的部件吸收热量的吸热面和用于使所吸收的热量耗散的散热面；以及多个风扇，所述多个风扇被安装到所述散热面并且被布置成用于在所述散热面的相应区域上方引导气流，其中，所述风扇是能够独立控制的，以便以不同的速度被驱动，从而改变所述散热面的相应区域的冷却。

这样，可以使用较小的独立冷却风扇的网格阵列而不是单个大的风扇来冷却ECU。这不仅允许改进的冷却效率，而且通过允许阵列中的其它风扇在风扇故障的情况下进行补偿而提供增强的可靠性。

在实施方式中，所述冷却装置还包括多个温度传感器，所述温度传感器用于确定与所述散热面的所述相应区域相关联的温度。

在实施方式中，所述多个温度传感器设置在所述壳体的所述吸热面上。在其它实施方式中，所述温度传感器可以集成到ECU电子器件中。所述温度传感器可以是热敏电阻。