控制器是气体机控制系统的主要部件,其工作稳定性直接影响汽车安全性能。随着汽车电子技术的发展,控制器逐渐向系统集成化、体积微小化发展,热性能逐渐成为影响其稳定性的主要因素,也对控制器结构的散热性能提出了更高要求。本文以某大功率气体机控制器结构为研究对象,对如何提高其散热性能进行了研究与优化。本文具体分析了本实验室某气体机控制器结构的特征及散热途径;根据控制器结构的实际尺寸,使用CATIA进行建模、装配;在软件ANSYS中进行温度和应力的求解计算;搭建试验台架及设计实验方案,验证仿真模型的准确性和可靠性,结果表明误差在合理范围内,实验模型精度较高。本文具体分析了控制器结构在工作温度105℃下的仿真结果。结果表明,95%的电子器件温度在122℃以下,5%的电子器件存在高温失效的风险;热应力值变化范围较大,在电子器件与电路板相接触的区域以及约束孔附近应力值猛增。本文分别研究了不同工况、不同温度及散热结构对控制器结构热性能的影响。研究结果显示,各工况下关键电子器件温度相差不大,并确定以mode4工况为后续结构优化的模拟工况;控制器结构的温度与环境温度呈线性关系,热应力值、热变形量随环境温度的升高呈先降后升趋势;外壳结构参数与散热肋片对控制器结构散热效果有直接的影响,但要设计或选用符合要求的散热结构,则需要根据实际情况综合考虑。本文对气体机控制器结构进行了优化及对比试验。改进了4种电子器件布局方案,通过比较确定较优方案3;优化外壳结构参数为高36mm、厚4mm;优化散热肋片分布及类型,结果表明针肋散热效果比矩形直肋散热效果好,并优化针肋参数为直径4mm、高20mm、间隔10mm;依据确定的优化方案将控制器结构重新建模、装配、数值模拟,并与原方案数据进行分析比较,其结果表明新控制器结构散热效果得到了较大改善,温度最多下降约10℃。