CN100511965C - 马达控制设备、动力转向设备以及制动控制设备 - Google Patents

Abstract

一种马达控制设备，包括一个马达和一个支撑着用于控制马达的控制电路的控制系统配电板。这种设备还包括一个支撑着向马达供给电能的电源电路的动力系统配电板。所述控制系统配电板包括一个面对着沿着马达旋转轴线的方向的第一配电板部分，和一个从第一配电板部分径向延伸的第二配电板部分。

Description

马达控制设备、动力转向设备以及制动控制设备

技术领域

本发明涉及可以用于车辆动力转向系统、车辆制动系统等等的马达控制设备。

背景技术

美国专利申请公告US 2003/0173920(≈US6,906,483B2≈JP2003-3267233A)示出了电动转向设备，该电动转向设备包括一个马达和一个封装在配电板壳体(a board housing)中的马达控制系统配电板。

发明内容

但是，这份美国专利公告中的电动转向设备内的配电板壳体增大了设备的总体尺寸。

本发明的目的在于提供在构造上简单并且紧凑的马达控制设备。

按照本发明的一个方面，一种马控制设备包括：一个包括旋转构件的马达；和一个控制系统配电板，该控制系统配电板支撑着一个用于控制马达的控制电路部分，并且包括一个面对着沿着马达旋转轴线的方向的第一配电板部分，和一个从第一配电板部分径向延伸的第二配电板部分。

按照本发明的另外一个方面，所述马达控制设备还包括一个与马达连接起来的致动部分，用以从马达接收转矩。这种控制设备可以是一个动力转向系统或者一个制动控制系统。

附图说明

图1是一个按照本发明第一实施例的马达控制设备的如由x-y平面切割开的局部剖视图，该马达控制设备呈一个电动转向系统的形式。

图2是一个图1中所示动力转向设备的如由y-z平面切割开的局部剖视图。

图3是一个图1中所示动力转向设备的如由x-z平面切割开的局部剖视图。

图4是一个图1中所示动力转向设备的如由x-z平面切割开的完整剖视图。

图5是一个图1中所示动力转向设备的分解透视图。

图6是一个透视图，示出了图1中所示动力转向设备内的逆变器以及其周围内容。

图7是一个示意图，示出了一个按照第二实施例的第一实际例子的马达控制设备，该马达控制设备呈一个液力转向系统的形式。

图8是一个透视图，示出了图7中所示动力转向系统内的液力转向装置。

图9是一个沿着η轴方向看到的图8中所示动力转向装置的前向正视图。

图10是一个沿着ξ轴方向看到的图8中所示动力转向装置的前向正视图。

图11是一个沿着ξ轴方向看到的图8中所示动力转向装置的前向正视图。

图12是一个图8中所示动力转向装置的如由ξ-ζ平面切割开的局部剖视图。

图13是一个图8中所示动力转向装置的如由ξ-ζ平面切割开的剖视图。

图14是一个示意图，示出了一个按照第二实施例的第二实际例子的马达控制设备，该马达控制设备呈一个液力转向系统的形式。

图15是一个示意图，示出了一个按照第三实施例的第一实际例子的马达控制设备，该马达控制设备呈一个制动控制系统的形式。

图16是一个图15中所示制动控制系统内的制动控制装置的如由x-z平面切割开的局部剖视图。

图17是一个图15中所示制动控制系统内的制动控制装置的剖视图。

图18是一个按照第三实施例的第二实际例子的制动控制系统中的制动控制装置壳体的剖视图。

图19是一个按照第三实施例的第三实际例子的制动控制系统中的制动控制装置壳体的剖视图。

图20是一个按照第三实施例的第四实际例子的制动控制系统中的制动控制装置壳体的剖视图。

图21是一个按照第三实施例的第五实际例子的制动控制系统中的制动控制装置壳体的剖视图。

具体实施方式

图1-6示出了一个按照本发明第一实施例的马达控制设备或者系统。这种马达控制设备包括至少一个马达控制部分1。在第一实施例中，这种马达控制设备还包括一个致动部分，该致动部分与马达控制部分1组合起来，形成一个电动转向系统。在这些附图中，y轴平行于这个动力转向设备的轴向；x轴垂直于y轴并且平行于图1所在的纸面；而z轴垂直于图1所在的纸面。

本实施例中的马达控制部分1包括至少一个马达100，一个用于支撑电源电路部分的动力系统配电板或者基板(a power system boardor substrate)400，以及一个用于支撑控制电路部分的控制系统配电板或者基板300。马达100包括一个定子110和一个包括转子的旋转构件120。所述电源电路包括一个或者多个半导体转换器件410，这些半导体转换器件410被安装在动力系统配电板400上，并且被构造成向马达100供给电能。在本示例中，各个转换器件均包括一个逆变器410。在本示例中，所述控制电路包括一个用于控制逆变器410的微电脑，并且该微电脑被安装在控制系统配电板300上。

控制系统配电板300包括至少一个第一配电板部分或者马达侧部分301，和一个第二配电板部分或者外侧部分302。第一配电板部分301被设置在马达100的一个端部处，位于马达100的z轴正向侧，也就是说如图3中所示位于马达100的上侧。第一配电板部分301被定位成使得转子120的轴线垂直于第一配电板部分301。第二配电板部分302从第一配电板部分301径向向外延伸。在本示例中，控制系统配电板300是一块基本上平整的单板，并且第一配电板部分301和第二配电板部分302均基本上平整和基本上连贯(在同一平面中)。

本实施例中的动力转向系统包括至少一个前述的马达控制部分1，一个包括第一壳体2a和第二壳体2b的组装壳体，一根转向输入轴3，一根小齿轮轴4、一个蜗轮5，一根蜗杆轴6(用作一个由马达100驱动的传动构件)，一个转矩传感器TS，以及一个旋转位置传感器130。控制系统配电板300被设置成使得蜗杆轴6垂直于控制系统配电板300。控制系统配电板300与转矩传感器TS、动力系统配电板400以及旋转位置传感器130连接起来，其中旋转位置传感器130被设置成感测马达200的旋转状态。

第一壳体2a包括至少一个齿轮壳体11、一个马达壳体12，以及一个动力系统配电板壳体13(如图5中清晰示出)。在所图示的例子中，马达壳体12和动力系统配电板壳体13相互成为一体，并且属于单个壳体中的整体式部分。马达壳体12被设置在齿轮壳体11的z轴负向侧(也就是说如图3中所示位于齿轮壳体11的下侧)。动力系统配电板壳体13位于齿轮壳体11的z轴负向侧，并且位于马达壳体12的x轴正向侧(也就是说如图3中所示位于马达壳体12的右侧)。

齿轮壳体11包括一个被加工成好象有底杯子的主体。齿轮壳体11的底部面对着y轴的正方向(也就是说如图1中所示的向上方向)，并且被制成带有一个通孔11a，转向输入轴3插入穿过该通孔11a。齿轮壳体11包括一个位于y轴负向侧(也就是说如图1中所示的下侧)的开口11b。小齿轮轴4、蜗轮5、控制系统配电板300以及转矩传感器TS被依次插入穿过齿轮壳体11上的开口11b。

转向输入轴3是一根中空的圆柱轴(沿着y轴方向延伸)，并且在其中具有一根扭杆8。输入轴3适合与车辆的转向轮连接起来。输入轴3通过扭杆8与小齿轮轴4连接起来。在齿轮壳体11中，扭矩传感器TS环绕输入轴3设置，并且被布置成根据车辆驾驶员的转向操作感测输入轴3与小齿轮轴4之间的相对旋转，并且向控制系统配电板300发送一个信号。

马达壳体12如图3、4和5中所示将马达100封装起来，并且沿着z轴正方向从第一端部延伸至第二端部，其中第一端部被制成带有一个马达插入开口12a，该马达插入开口12a沿着z轴负方向敞口，并且被加工成使得马达100可以插入穿过其中，第二端部由一个被制成带有传感器安装部分12b的圆环状端壁限定而成，传感器安装部分12b如图5中清晰示出的那样沿着z轴正方向敞口，并且被加工成使得旋转位置传感器130可以从z轴正方向(如图3中所示从上方)进行安装。马达壳体12还包括一个环绕着定子110和转子120的周壁。

旋转位置传感器130被设置成在马达壳体12的z轴正向侧与控制系统配电板300邻接，并且介于位于z轴负向侧的马达壳体12与位于z轴正向侧(如图3中所示的上侧)的控制系统配电板300之间。控制系统配电板300被设置成使得转子120的轴线(马达100的输出轴)垂直于控制系统配电板300。旋转位置传感器130通过输入端子131与控制系统配电板300连接起来。在本示例中，输出端子131呈连接销的形式，所述连接销沿着z轴正方向从旋转位置传感器130垂直地突伸出来，并且插入在如图5中所示形成于控制系统配电板300上的相应销孔中。由于旋转位置传感器130与控制系统配电板300邻接，所以输出端子131可以较短。

本示例中的马达100是一种包括定子110和转子120的无刷马达。电流按照由旋转位置传感器130感测到的转子120的旋转位置供给定子110。在z轴正向侧面对着转子120的轴向端部的位置处，旋转位置传感器130被固定在形成于马达壳体构件12的第二端部中的传感器安装部分12b上。旋转位置传感器130被封装在第一壳体构件2a中，从而使得旋转位置传感器130与控制系统配电板300之间通过输出端子131的连接变得更为容易和更为可靠。马达100并不局限于无刷类型。马达100也可以是一种有刷马达。

动力系统配电板壳体13由一种导热材料制成，在本示例中，由一种铝合金制成。在本示例中，动力系统配电板壳体13由铝质压铸件制成，以便获得更好的冷却效果或者提高散热能力。动力系统配电板400被封装在动力系统配电板壳体13中。如图2中所示，动力系统配电板壳体13包括大量的动力系统器件接收部分13a，这些接收部分13a分别在相应的位置封装和装配在动力系统器件420、430和440上。这些动力系统器件是安装在动力系统配电板400上的器件。各个动力系统器件接收部分13a是一个位于z轴负方向(也就是说如图2中所示的向上方向)的凹窝部分。

如图3中所示，在动力系统器件接收部分13a的外周处，在动力系统配电板壳体13的z轴负向侧，设置有一个散热片13b。散热片13b被设计成通过增大表面积来吸收和散失设置于动力系统配电板壳体13中的逆变器410的热量。

由马达壳体12和动力系统配电板壳体13构成的整体式壳体构件包括一个在z轴正向侧面朝控制系统配电板300的端部12c、13c。端部12c、13c具有一个接合表面S，封装着控制系统配电板300的齿轮壳体构件11被连接在该接合表面S上。这个接合表面S基本上平整，并且在同一平面中连贯，也就是说如图3中所示在A-A平面中连贯。

在进行组装时，动力系统器件420-440被装配在动力系统配电板壳体13上的相应接收(插座或者凹窝)部分13a中。接收部分13a被设计成通过将所述器件插入相应的接收部分13a中而简单地对器件420-440进行独立定位。因此，通过将动力系统配电板400覆盖在动力系统配电板壳体构件13上，所述动力系统器件可以被轻易地设定在动力系统配电板400上的合适位置处，从而使得针对动力系统器件的焊接操作变得更为容易，其中所述动力系统配电板壳体构件13具有装配在相应插座部分13a中的动力系统器件。

第二壳体2b从y轴负向侧覆盖住小齿轮轴4，并且将第一壳体2a上的开口11b封闭起来，如图1中所示。

如图4中所示，控制系统配电板300被设置在动力系统配电板400与蜗轮5之间，并且因此位于马达100与蜗轮5之间。呈平板形式的控制系统配电板300平行于x-y平面，并且垂直于蜗杆轴6。控制系统配电板300(或者控制系统配电板300上的电路)通过按照由转矩传感器TS感测到的转向转矩向动力系统配电板400(或者动力系统配电板400上的电路)输出一个驱动指令信号，驱动马达100。

控制系统配电板300被设置在马达100的z轴正向侧，也就是说设置在旋转位置传感器130所在的那一侧。传感器130的输出端子131在本示例中基本上沿着马达100的轴线在z轴正方向上直线式延伸，从而使得输出端子131的长度方向基本上垂直于控制系统配电板300。输出端子131基本上垂直地与控制系统配电板300连接起来。

控制系统配电板300具有一个沿着z轴负方向面对着马达壳体构件12的马达侧表面，和一个沿着z轴正方向面对着齿轮壳体11的外侧表面。控制系统器件被安装在控制系统配电板300的两侧上，并且形成于控制系统配电板300上的电路由形成于马达侧表面上的马达侧电路310和形成于控制系统配电板300的外侧表面上的外侧电路320构成，如图2等等中所示。由此，控制系统配电板300的两侧被用于安装器件，从而增大了用于安装各种器件的面积。马达侧电路310和外侧电路320通过控制系统配电板300集合呈一个有利于组装和管理操作的整体式电路板。第二配电板部分302从第一配电板部分301径向延伸出来。在所图示的例子中，马达100中的旋转构件120包括转子和与转子构成一体的马达输出轴。马达输出轴被插入穿过通孔303。

动力系统配电板400在第一壳体2a中被设置在一个与控制系统配电板300邻接的位置处，并且通过线束和接插件与控制系统配电板300电连接起来。动力系统配电板400和控制系统配电板300相互邻接，从而使得这两块配电板之间的电连接长度可以缩短。

在图5所示的例子中，动力系统配电板400上的电源电路和控制系统配电板300上的控制电路通过连接销电连接起来，其中各个连接销均包括一个由动力系统配电板400支撑的第一销端部和一个由控制系统配电板300的第二配电板部分302支撑的第二销端部，或者被插入一个形成于控制系统配电板300上的对于销孔中。

如图5中所示，在马达100的x轴正向侧，动力系统配电板400相对于马达100的轴线径向延伸。动力系统配电板400与控制系统配电板300中的第二配电板部分或者外侧部分302重叠。动力系统配电板400沿着z轴面对着控制系统配电板300中的第二配电板部分302。动力系统配电板400和控制系统配电板300基本上并排地相互平行延伸。因此，这两块配电板之间的连接更为容易。

动力系统配电板400包括用于接收电源接插件20和信号接插件30的贯穿部分403和404(如图5中所示)，其中信号接插件30沿着z轴正方向穿过动力配电板壳体13并且穿过动力系统配电板400朝向控制系统配电板300延伸。电源接插件20是一个用于从外部供给电能的器件。在本示例中，电能被供给至动力系统配电板400，并且还经由动力系统配电板400供给至控制系统配电板300。信号接插件30用于向控制系统配电板300供给一个或者多个表示车辆工作状况的信号。这些接插件穿过壳体13和动力系统配电板400直线式朝向控制系统配电板300延伸，并且这些接插件可以抵达控制系统配电板300。因此，易于从外部将车速信号以及其它车辆工作状况信号传送至位于控制系统配电板300上的电路。在本示例中，动力系统配电板壳体13还包括用于接收电源接插件20和信号接插件30的贯穿部分。

如图2中所示，安装在动力系统配电板40上的动力系统器件组至少包括继电器420、电容器430以及消声线圈440。在x轴的正向侧，由马达100的径向外侧(位于x轴的正向侧)与控制系统配电板300的x轴正向侧部分形成一个静区。因此，相对较大的继电器420、电容器430以及消声线圈440被安装在所述静区中，以便减小整个系统的尺寸。

图6更为详细地示出了逆变器410以及它们周围的内容。动力系统配电板壳体13包括第一端部和第二端部，其中第一端部具有布置在外周上的散热片13b并且位于z轴的负向侧，而第二端部在z轴正向侧具有一个逆变器安装表面13d并且被制成带有一个用于接收动力系统配电板400的开口。这个逆变器安装表面13d基本上平整并且平行于动力系统配电板400。逆变器410的壁面与逆变器安装表面13d保持接触。动力系统配电板壳体13被设计成从逆变器安装表面13d吸收由逆变器410产生的热量，并且从散热片13b散失热量。

转向助力由马达100产生。马达100的驱动力通过设置在马达100旋转轴线上的蜗杆轴6传递至蜗轮5，并且以对齐方式与马达100的输出轴(120)首尾相接。蜗杆轴6与蜗轮5啮合，其中蜗轮5与小齿轮轴4整体式旋转。小齿轮轴4沿着y轴负方向(如图1中所示向下)延伸至一个与齿条(未示出)啮合的部分。以这种方式，这种转向协助系统可以通过将马达100的驱动力传动至所述齿条来利用一个转向助力驱动所述齿条。

图4示出了一个第一壳体2a的x-z剖面。马达100中的旋转构件包括一个用作转子的粗径部分，和一个用作马达100的输出轴的轴部分。马达100的输出轴与蜗杆轴6(传动构件)对齐并且通过连接构件9与蜗杆轴6联接。蜗杆轴6和转子120通过轴承15和17以及轴承16和18在各自的两端部处支撑在第一壳体构件2a上。因此，蜗杆轴6和转子120的位置仅由这些轴承确定。因此，易于简单地通过提高轴承15-18的位置精度来提高组装精度。任选性地，可以采用具有用作蜗杆轴6的整体式部分和用作转子120的整体式部分的单个整体式构件。

在以前技术中用于电动转向系统的马达控制设备内，一个用于控制马达的控制系统配电板被封装在一个用于控制系统配电板的控制配电板壳体中，并且所述控制配电板壳体是一个与马达壳体和用于蜗轮的齿轮壳体相互独立的构件，从而使得整个系统的尺寸增大。与此相反，按照本发明第一实施例的控制系统配电板300被设置在马达100的一个轴向端部处(并非位于马达100的圆周处)。此外，在所图示的例子中，控制系统配电板300和旋转位置传感器130紧密重叠，并且控制系统配电板30的两侧均用于安装电路部分。因此，第一实施例的优势在于尺寸缩小、紧凑并且组装简便。

图7-10示出了一个按照本发明第二实施例的马达控制设备。在第二实施例中，这种马达控制设备包括一个马达控制部分1，和一个与马达控制部分组合起来形成一液力转向系统的致动部分。在第二实施例中，马达控制部分1基本上与第一实施例中相同，并且所述致动部分包括一个液力转向装置200，取代了第一实施例中的齿轮壳体11。在第二实施例中(不同于第一实施例)，在马达控制部分1与液力转向装置200中的泵之间提供了一个壳体罩50。

图7示出了一部装备有所述液力转向系统的车辆，包括马达控制部分1、液力转向装置200、液压缸40、齿条轴41、小齿轮42、车辆上的可转向轮43、转向轮SW、转矩传感器TS、控制阀V以及电池组E。液力转向装置200包括一个存储槽或者油箱230以及一个液压泵P。在本实施例中，ξ(横)轴是一根沿着齿条轴41的轴向延伸的轴线，ζ(竖)轴是一根竖直轴线，而η轴垂直于图7所在的纸面。

本示例中的泵P是一种具有第一端口(出口)210和第二端口(出口)220的双向旋转泵。马达控制部分1使得泵P沿着正向或者反向旋转，来产生一个转向助力。存储槽230被设置在马达控制部分1的ζ轴正向侧，也就是说位于马达控制部分1的上侧。存储槽230是一个用于存储供送至泵P的液压用液体的容器。

液压缸40的内部由活塞40c分为第一缸室40a和第二缸室40b，其中活塞40c与齿轮轴41整体式移动，而第一缸室40a和第二缸室40b分别通过控制阀V与泵P的第一出口210和第二出口220连通。齿条轴41与小齿轮42啮合，其中小齿轮42与转向轮SW连接起来。

依照由转矩传感器TS感测到的转向转矩T，马达控制部分1中的控制系统配电板300上的控制电路利用马达100驱动泵P，其中转矩传感器TS被设置在转向轮SW与小齿轮42之间的转向连杆中。当由马达100驱动的泵P沿着从第一缸室40a向第二缸室40b的方向供给液体时，齿条轴41沿着ξ轴负方向，也就是说如图7中所示的向左方向，与活塞40c整体式移动，并且沿着ξ轴负方向向车辆43提供转向助力。通过从第二缸室40b向第一缸室40a供给液体，产生出沿着ξ轴正方向的转向助力。

图8是液力转向装置200的透视图，其中液力转向装置200是一个包括泵P和存储槽230的整体式装置。按照第二实施例的液力转向装置200还在图9(沿着η轴方向的前视图)、图10(沿着ξ轴方向的前视图)、图11(沿着ζ轴方向的前视图)、图12(沿着ξ-ζ平面的局部剖视图)以及图13(沿着ξ-ζ平面的剖视图)中示出。

第二实施例中的马达控制部分1在构造上与第一实施例中的马达控制部分1相同。马达控制部分1与取代齿轮壳体11的泵P连接起来。沿着马达100的轴向延伸的z轴与ζ(竖)轴指向同一方向，而x轴与ξ(横)轴指向同一方向。由此，ξ-ζ-η坐标系与第一实施例中的x-y-z坐标系一致。

如同第一实施例中那样，第二实施例中的马达控制部分1内的控制系统配电板300被设置在z轴的正向侧，也就是说如图12和13中清晰示出的那样，被设置在马达100的ζ(竖)轴正向侧(上侧)，从而使得转子120的轴线垂直于控制系统配电板300。马达壳体12和动力系统配电板壳体13是一个整体式壳体中的整体式部分。壳体(12，13)与泵P之间的接合表面S是一个平整(水平的)表面B-B。

马达壳体12被设置在泵P的z轴负向侧(下侧)。动力系统配电板壳体13被设置在泵P的z轴负向侧(下侧)，并且被设置在马达壳体12的x轴正向侧。本示例中的泵P是一种余摆线(齿轮)泵。但是，泵P也可以是其它类型。

在马达壳体12与控制系统配电板300之间，在与控制系统配电板300邻接的位置处，旋转位置传感器130被设置在马达100的z轴正向侧。动力系统配电板壳体13是一个与马达壳体12构成一体的铝质压铸件。动力系统配电板壳体13在z轴负向外侧(下侧)具有散热片13b，并且具有分别用于在相应位置处接收和定位动力系统器件420、430以及440的动力系统器件接收部分13a。

在动力系统配电板400与泵P之间，控制系统配电板300在z轴负向侧被设置在马达100的端部处，并且被定向成使得转子120的轴线基本上垂直地与控制系统配电板300交叉。旋转位置传感器130的输出端子131沿着z轴正方向延伸，也就是说向上延伸，基本上垂直地装配入控制系统配电板300上的相应孔内。马达侧电路310和外侧电路320被形成在控制系统配电板300的两侧，如同第一实施例中那样。

控制系统配电板300包括带有通孔303的第一配电板部分301，和从第一配电板部分301径向向外突伸的第二配电板部分302。马达100的输出轴穿过控制系统配电板300上的通孔303向上延伸。通孔303的开口尺寸或者直径被制成很小，以便在控制系统配电板300上增加用于安装控制电路部分的面积。通孔303的直径小于旋转位置传感器130的外径。在本示例中，通孔303的直径小于旋转位置传感器130上的固定圆环部分的内径。

存储槽230被设置在z轴的正向侧，也就是说通孔303的竖向上侧，而马达100被设置在z轴的负向侧，也就是说通孔303的竖向下侧。从存储槽230中泄漏出来的液压用液体在向上插入穿过通孔303的输出轴120上流下，并且流过输出轴120与通孔303之间的圆环状间隙，流向控制系统配电板300的朝向马达100的下侧。这种方案有助于防止控制系统配电板300被从存储槽230中泄漏出来的液压被液体弄湿。

动力系统配电板400被紧密地水平设置在控制系统配电板300的第二配电板部分302的下方。在位于马达壳体12的x轴正向侧的静区中，具有相对较大体积的继电器420、电容器430以及消声线圈440被支撑在动力系统配电板400上。

动力系统配电板400被设置在马达100的x轴正向侧，位于这样一个环绕马达100的圆周位置处，即使得动力系统配电板400与控制系统配电板300的第二配电板部分302重叠。电源接插件20和信号接插件30分别穿过动力系统配电板400上的贯穿部分403和404。车速传感器44的车速信号VSP通过信号接插件30供给至控制系统配电板300上的电路。还有，在第二实施例中，一个或者多个逆变器410被安装在动力系统配电板400上，并且如图6中所示，以与第一实施例中相同的方式排布。

壳体罩50被设置在泵P与由马达壳体12和动力系统配电板壳体13构成的整体式壳体之间，如图13中清晰所示，并且被设置成封闭住由整体式壳体(12，13)的z轴正向侧端部12c与13c限定的开口。

壳体罩50包括一个装配部分51，泵P的外壳包括一个装配部分201。装配部分51和201相互啮合，来使得泵P的旋转轴线Lp与马达100的旋转轴线Lm对齐。在本示例中，装配部分201向上凹陷，而装配部分51向上突起，并且如图13中所示那样，装配在装配部分201中。泵P的旋转轴和马达100的输出轴由此通过装配部分51和201上的孔相互对齐，并且以驱动方式首尾相接。

壳体罩50包括一个位于泵P与马达100之间的第一(泵侧)罩部52，和一个从第一罩部52径向向外延伸超过泵P的圆周的第二(外侧)罩部53。如图13中所示，第二罩部53在z轴方向或者竖直方向上的高度大于第一罩部52的高度。因此，第二罩部可以覆盖安装在控制系统配电板300上侧面上的较高的组成部件。通过在第一罩部51的下方将较短的组成部件安装在控制系统配电板300的第一配电板部分301上，并且在第二罩部52的下方将较高的组成部件安装在控制系统配电板300的第二配电板部分302上，整个系统的轴向或者竖直尺寸可以减小。

在第二实施例中，具有两个出口210和220的双向旋转泵P由马达控制部分1沿着正向和反向驱动。通过使用如同在第一实施例中紧密布置的马达控制部分1，动力转向系统被制成紧凑并且简单。

图14示出了第二实施例的一种变型(或者第二实际例子)。在图14中示出的液力转向系统在下述几点与图7中的动力转向系统不同。驱动双向旋转泵P，采用了一个单向泵P′。一个控制阀240被设置在泵P′与液压缸40之间，并且被设置成转换液压用液体的吸入/排放，来沿着预期方向产生出转向助力。图14所示的动力转向系统可以提供如图7所示系统中的优点。

图15-17示出了一个在按照本发明第三实施例的第一实际例子中的马达控制设备。在第三实施例中，这种马达控制设备包括一个马达控制部分1，和一个与马达控制部分组合起来形成一液压制动控制系统的致动部分。在第三实施例中，马达控制部分1基本与第一实施例的马达控制部分相同，致动部分包括一个制动控制装置500。

图15表示设有第三实施例的制动控制系统的车辆。在图15中示出的制动控制系统是一种牵引制动系统(a brake-by-wire system)。在本示例中，这种制动系统包括用于前轮FR和FL的液压制动致动器65，和用于无需利用液压力对后轮RR和RL进行电力制动的电力制动致动器67。但是，本发明并不局限于这种制动系统。例如，任选性地针对所有四个车轮均可采用液压制动致动器。

制动控制装置500包括一个泵P′，用于向液压制动致动器65供给液压力以便制动前轮，以及用于控制从泵P′供给的液压力的电磁阀510、520和530。这种制动控制装置500与马达控制部分1连接起来，其中马达控制部分1与按照第一和第二实施例的马达控制部分相同。

在第三实施例中，一个微电脑330被安装在控制系统配电板300上(如图16和17中所示)。微电脑330被构造成依照制动踏板状况或者车轮滑动状况对逆变器410进行控制。在本示例中，微电脑330用作一个用于进行液压力计算和电磁阀控制的主ECU 331，和一个制动ECU 332。但是，任选性地，针对主ECU 331和制动ECU 332可以采用两个或者更多的微电脑。逆变器410以与第一实施例中相同的方式安装起来(如图6中所示)。

主缸61(a master cylinder)带有一个冲程传感器62和一个冲程模拟器63。当驾驶员下压制动踏板64时，主缸61产生一个液压力，并且冲程传感器62向主ECU 331发送一个表示制动踏板64的冲程或者下压程度的冲程信号。由主缸61产生的主缸压力通过油路71和72供给制动控制装置500，并且由制动控制装置500控制的液压力通过油路73和74供给前轮缸(或者致动器)65。

考虑到诸如车速或者车辆偏转速度这样的车辆工作状况或者车辆运动变量，主ECU 331会依照冲程信号计算出预期的前轮液压力；通过致动器ECU 332向制动控制装置500发送一个指令信号，控制轮缸65的液压力；并且在制动操作时利用一个再生制动装置68对前轮进行制动。后轮致动器致动器66响应于来自主ECU 331的指令信号对相应电力卡钳67的制动力进行控制。

制动控制装置500包括泵P′和电磁阀510-530。对于牵引制动系统的正常制动操作来说，制动控制装置500阻断主缸61与轮缸65之间的连接，并且利用泵P′(在图16和17中示出)向轮缸65供给液压力，来产生出制动力。如果由于驾驶员的突然制动操作增大了车轮锁定趋势，那么制动控制装置500会驱动电磁阀510-530来减轻这种车轮锁定趋势，并且阻断从主缸61向前轮缸65的液压力供给。

由此，制动控制装置500合适地驱动该装置中的电磁阀510-530，并且由此减小前轮缸65中的制动液压力，来在防止车轮锁定的同时产生出制动力。当牵引制动系统无法正常工作时，致动器控制装置500会通过容许将主缸压力供给轮缸65而产生出制动力。

正如图16中的x-z平面局部剖视图所示和图17中的完整剖视图所示，马达控制部分1和制动控制装置500被整合为一个整体。马达控制部分1与第一和第二实施例中相同。

在一个平整的接合表面C-C中，马达控制部分1与取代第一实施例中的齿轮壳体11的制动控制装置500接合起来。制动控制装置500包括液压泵P′，并且通过壳体罩50′与由马达壳体12和动力系统配电板壳体13构成的壳体接合起来。

本示例中的泵P′是一种外齿轮类型，并且由马达100进行驱动。但是，任选性地也可以采用任何其它类型的泵。用于调整制动液压力的电磁阀510-530被设置在泵P′的x轴正向侧(在图16和17中位于泵P′的右侧)。

电磁阀510-530包括连接端子511-531，并且这些电磁阀510-530被安装成使得端子511-531面对着马达控制部分1中的控制系统配电板300。端子511-531沿着z轴负方向朝向控制系统配电板300突伸，并且与控制系统配电板300上的电路连接起来。安装于控制系统配电板300上的微电脑330中的制动控制ECU 332被构造成，通过依照来自于主ECU 331的指令信号控制电磁阀310-330的打开/闭合状态，对制动液压力进行控制。

同样，在第三实施例中，壳体罩50′被置于泵P′与由马达壳体12和动力系统配电板壳体13构成的壳体之间，并且被设置成封闭住由壳体12和13的z轴负向侧端部12c和13c限定的开口。壳体罩50′包括一个装配部分，该装配部分被装配在制动控制装置500的壳体501上的一个凹陷部分中，并且被加工成贴切地接收泵P′。因此，壳体罩50′上的装配部分使得易于确定出泵P′和马达100的位置，并且易于使得马达100的马达旋转轴线Lm与泵P′的泵旋转轴线Lp对齐。

通过将马达控制部分1与包括泵P′和电磁阀510-530在内的制动控制装置500组合起来，第三实施例可以提供与第一和第二实施例中相同的优点。

图18示出了一个按照第三实施例的第二实际例子。在第二实际例子中，泵P′被接收在一个形成于制动控制装置壳体501上的凹槽内，并且由一个位于壳体501的z轴正向侧的罩502覆盖住。

图19示出了一个按照第三实施例的第三实际例子。在第三实际例子中，除了第一控制系统配电板300(或者300a)之外，还设置有一个第二控制系统配电板300b。第一控制系统配电板300基本上与图16和17中示出的第一实际例子中相同。在本示例中，第一控制系统配电板300和第二控制系统配电板300b基本上相互平行，并且两块配电板300和300b由一个沿着z轴延伸的连接件300c连接起来。位于z轴负向侧的第一控制系统配电板300由马达壳体12、动力系统配电板壳体13以及壳体罩50′封闭起来。位于z轴正向侧的第二控制系统配电板300b由制动系统装置壳体501和罩503封闭起来。电磁阀510-533被置于第一控制系统配电板300与第二控制系统配电板300b之间。第一电磁阀510、第二电磁阀520以及第三电磁阀530的连接端子511、521和531沿着z轴正方向朝向第二控制系统配电板300b突伸，并且这些端子511、521和531均与第二控制系统配电板300b连接起来。在图16和17中示出的第一实际例子内，第一电磁阀510、第二电磁阀520以及第三电磁阀530的连接端子511、521和531沿着z轴负方向朝向控制系统配电板300突伸，并且这些端子511、521和531均与控制系统配电板300连接起来。

图20示出了一个按照第三实施例的第四实际例子。第四实际例子采用了如同第三实际例子中的第一控制系统配电板300和第二控制系统配电板300b，并且还采用了一个泵罩502。泵罩502被封装在罩503中，并且被固定在装置壳体501上，从而使得泵P′被液密性封装起来。在图20所示的第四实际例子中，在罩50′与由马达壳体12和动力系统配电板壳体13构成的壳体之间，设置有一个类似于图13中所示的罩50的罩50。

图21示出了一个按照第三实施例的第五实际例子。第五实际例子采用了一个马达前罩140，其既用作一个泵罩，又用作一个用于马达100的马达罩。这些第二至第五实际例子均可以提供与在第三实施例的第一实际例子中相同的效果。在第三实施例中，电磁阀可以被安装在控制系统配电板上。

本申请以于2004年11月22日提交的在先日本专利申请No.2004-336806和于2005年9月8日提交的在先日本专利申请No.2005-260111为基础。在此通过参考将日本专利申请No.2004-336806和日本专利申请No.2005-260111中的全部内容结合入本发明。

尽管前面已经参照本发明的某些特定实施例对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于前述实施例。对于本技术领域的那些熟练人员来说，在前述教导的启示之下，将能够对前述实施例进行修改和变型。本发明的范围参照所附权利要求加以界定。

Claims (58)

1.一种马达控制设备，包括：

一个包括旋转构件的马达；

一个控制系统配电板，该控制系统配电板支撑着一个用于控制马达的控制电路，并且包括一个在沿着马达旋转轴线延伸的方向面对马达的第一配电板部分，和一个从第一配电板部分径向延伸的第二配电板部分；

一个马达壳体，该马达壳体将所述马达封装起来；和

一个旋转传感器，该旋转传感器被设置成感测所述马达中的旋转构件的旋转位置，并且安装在马达壳体上。

2.如权利要求1中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制系统配电板的第一配电板部分被定向成使得所述马达中的旋转构件的旋转轴线基本上垂直于该第一配电板部分。

3.如权利要求1中所述的马达控制设备，其特征在于，所述马达包括一个从第一轴向端部轴向延伸至第二轴向端部的定子，并且所述控制系统配电板的第一配电板部分轴向面对着该定子的第二轴向端部。

4.如权利要求1中所述的马达控制设备，其特征在于，所述马达壳体从马达壳体的第一端部轴向延伸至马达壳体第二端部，所述控制系统配电板轴向面对着该马达壳体的第二端部。

5.如权利要求4中所述的马达控制设备，其特征在于，封装着所述马达的马达壳体包括一个环绕在所述马达周围的周壁，和一个圆环状端壁，该圆环状端壁限定出所述马达壳体的第二端部，并且被制成带有一个孔；所述马达中的旋转构件包括一根延伸穿过所述马达壳体的圆环状端壁上的孔的输出轴；所述控制系统配电板的第一配电板部分轴向面对着所述马达壳体的圆环状端壁；并且所述控制系统配电板的第二配电板部分径向向外延伸。

6.如权利要求1中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制系统配电板的第一配电板部分被制成带有一个通孔，并且所述马达中的旋转构件包括一根延伸穿过所述控制系统配电板的第一配电板部分上的通孔的输出轴。

7.如权利要求1中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制电路包括一个安装在所述控制系统配电板第一侧的第一侧电路部分，和一个安装在所述控制系统配电板第二侧的第二侧电路部分。

8.如权利要求1中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制电路包括一个安装在所述控制系统配电板上的微电脑。

9.如权利要求1中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制系统配电板的第一和第二配电板部分是平整的，并且相互连贯。

10.如权利要求1-9中之一所述的马达控制设备，其特征在于，所述马达控制设备还包括一个动力系统配电板，所述动力系统配电板支撑着用以向所述马达供给电能的电源电路的多个电源电路部分；并且所述控制电路被构造成对电源电路进行控制。

11.如权利要求10中所述的马达控制设备，其特征在于，所述动力系统配电板沿着所述控制系统配电板的第二配电板部分径向延伸。

12.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，所述动力系统配电板和控制系统配电板相互邻接。

13.如权利要求12中所述的马达控制设备，其特征在于，电源电路和控制电路通过连接销电连接起来，其中各个连接销均包括一个由所述动力系统配电板支撑起来的第一销端部和一个由所述控制系统配电板的第二配电板部分支撑起来的第二销端部。

14.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，所述马达中的旋转构件包括一根沿着第一轴向突伸的输出轴；并且所述动力系统配电板包括一个沿着第一轴向面朝所述控制系统配电板的第二配电板部分的表面；所述控制系统配电板的第二配电板部分包括一个沿着与第一轴向相反的第二轴向面朝所述动力系统配电板的表面。

15.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备还包括一个带有多个接收部分的动力系统配电板壳体，所述接收部分分别装配在电源电路部分上。

16.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，所述动力系统配电板被制成带有一个贯穿部分，该贯穿部分中接收着一个电源接插件，该电源接插件穿过所述动力系统配电板从外部朝向所述控制系统配电板延伸。

17.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，所述动力系统配电板支撑着继电器、电容器以及线圈中的至少一个。

18.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备还包括一个动力系统配电板壳体，该动力系统配电板壳体将所述动力系统配电板封装起来，并且包括一个其中设置有散热片的第一壳体部分，和一个第二壳体部分；并且安装在所述动力系统配电板上的所述多个电源电路部分包括一个转换器件，该转换器件具有一个与所述动力系统配电板壳体的第二壳体部分的壁面保持接触的壁面。

19.如权利要求18中所述的马达控制设备，其特征在于，封装着所述动力系统配电板的动力系统配电板壳体由一种导热材料制成。

20.如权利要求18中所述的马达控制设备，其特征在于，所述动力系统配电板壳体的所述第二壳体部分面对着动力系统配电板；并且所述转换器件是一个逆变器。

21.如权利要求18中所述的马达控制设备，其特征在于，所述动力系统配电板壳体的所述第二壳体部分的壁面基本上平整，并且平行于所述动力系统配电板，而所述转换器件的壁面也基本上平整，并且与所述动力系统配电板壳体的所述第二壳体部分的壁面接触。

22.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备包括一个壳体单元，该壳体单元包括一个封装着所述马达的马达壳体和一个封装着所述动力系统配电板的动力系统配电板壳体，并且该壳体单元的马达壳体和动力系统配电板壳体相互一体。

23.如权利要求22中所述的马达控制设备，其特征在于，所述壳体单元的马达壳体和动力系统配电板壳体包括相应的端面，这些端面形成了一个连续的平整接合表面，覆盖住所述控制系统配电板的罩件接合在该接合表面上。

24.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备包括一个动力系统配电板壳体，该动力系统配电板壳体将所述动力系统配电板封装起来，并且是一个铝质压铸件。

25.如权利要求11中所述的马达控制设备，其特征在于，所述动力系统配电板包括一个平整的主体部分，该主体部分基本上平行于所述控制系统配电板的第二配电板部分。

26.如权利要求1-9中之一所述的马达控制设备，其特征在于，所述旋转传感器与所述控制系统配电板相邻设置。

27.如权利要求26中所述的马达控制设备，其特征在于，所述旋转传感器包括一个沿着所述马达的旋转轴线突伸的端子，该端子基本上垂直于所述控制系统配电板。

28.如权利要求26中所述的马达控制设备，其特征在于，所述旋转传感器被轴向置于所述马达与控制系统配电板之间。

29.如权利要求26中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备还包括一个马达壳体，该马达壳体包括一个具有孔的圆环状端壁，所述马达中的旋转构件包括一根延伸穿过该马达壳体的圆环状端壁上的孔的输出轴；并且所述旋转传感器被安装在该马达壳体的圆环状端壁上，轴向位于该马达壳体的圆环状端壁与所述控制系统配电板之间。

30.如权利要求26中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制系统配电板的第一配电板部分被制成带有一个通孔，该通孔接收着所述马达中的旋转构件，并且与所述旋转传感器上的开口相比，该通孔的开口尺寸较小。

31.如权利要求1-9中之一所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备还包括一个与所述马达连接起来的致动部分，用以从所述马达接收转矩。

32.如权利要求31中所述的马达控制设备，其特征在于，所述致动部分包括一个由所述马达驱动的传动构件；并且所述控制系统配电板被置于所述马达与致动部分中的传动构件之间。

33.如权利要求32中所述的马达控制设备，其特征在于，以使得所述传动构件的旋转轴线基本上与所述马达的旋转轴线共线的方式使所述致动部分中的传动构件与所述马达对齐。

34.如权利要求33中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备还包括一个封装着所述马达的壳体单元，和一个罩件，该罩件在所述壳体单元与传动构件之间延伸，并且覆盖住所述壳体单元上的一个开口；所述控制系统配电板被置于所述壳体单元与该罩件之间。

35.如权利要求34中所述的马达控制设备，其特征在于，所述致动部分包括一个可旋转地支撑着所述传动构件的外壳，并且所述外壳包括一个装配部分；而所述罩件包括一个与所述致动部分的外壳的装配部分啮合的装配部分，用以使得所述马达与传动构件对齐；其中一个装配部分是凹陷部分而另一个装配部分是装配在凹陷部分中的凸起部分。

36.如权利要求32中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备是一个动力转向系统；所述致动部分包括一个转向机构和一个用以感测转向转矩的转矩传感器；并且所述控制电路被构造成依照转向转矩对所述马达进行控制。

37.如权利要求32中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备是一个电动转向系统，并且所述致动部分包括一个转向齿轮机构。

38.如权利要求37中所述的马达控制设备，其特征在于，所述转向齿轮机构包括一个与转向轴连接起来的蜗轮和一根蜗杆轴，该蜗杆轴是由所述马达驱动的传动构件，并且与所述蜗轮啮合。

39.如权利要求38中所述的马达控制设备，其特征在于，所述蜗杆轴在其两端部处被可旋转地支撑起来，所述蜗杆轴与马达中的旋转构件对齐；并且所述马达中的旋转构件在两端部处被支撑起来。

40.如权利要求38中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制系统配电板被置于所述马达与蜗轮之间。

41.如权利要求32中所述的马达控制设备，其特征在于，所述致动部分是一个液压系统，并且所述致动部分包括一个由所述马达驱动的液压泵，用以产生出液压力。

42.如权利要求41中所述的马达控制设备，其特征在于，所述致动部分包括一个设置于所述泵上方的流体存储器。

43.如权利要求42中所述的马达控制设备，其特征在于，所述泵被竖直设置在所述泵下方的马达与所述泵上方的流体存储器之间。

44.如权利要求41中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制系统配电板的第一配电板部分被置于所述马达与泵之间，并且被制成带有一个通孔，所述马达和泵通过该通孔得以驱动性连接。

45.如权利要求41中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备包括一个覆盖住所述控制系统配电板的罩。

46.如权利要求45中所述的马达控制设备，其特征在于，所述罩包括一个泵侧部分和一个外侧部分，其中泵侧部分位于所述泵与控制系统配电板的第一配电板部分之间，而外侧部分径向向外延伸超过所述泵，并且高于所述泵侧部分。

47.如权利要求41中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备是一个液压力转向系统，并且所述致动部分还包括一个液压转向动力缸，该液压转向动力缸利用由所述泵产生的液压力进行工作。

48.如权利要求41中所述的马达控制设备，其特征在于，该马达控制设备是一个制动控制系统，并且所述致动部分包括一个液压制动部分，该液压制动部分利用由所述泵产生的液压力进行工作。

49.如权利要求48中所述的马达控制设备，其特征在于，所述致动部分包括一个电磁阀，用以调整由所述泵产生的液压力。

50.如权利要求49中所述的马达控制设备，其特征在于，所述电磁阀包括一个朝向所述控制系统配电板突伸的端子。

51.如权利要求50中所述的马达控制设备，其特征在于，所述电磁阀上的端子与所述控制系统配电板连接起来。

52.如权利要求49中所述的马达控制设备，其特征在于，所述控制系统配电板是一个第一控制系统配电板，该马达控制设备还包括一个第二控制系统配电板，并且所述电磁阀上的端子与该第二控制系统配电板连接起来。

53.如权利要求5中所述的马达控制设备，其特征在于，所述马达控制设备还包括支撑所述马达的输出轴的轴承，该轴承安装在所述马达壳体上。

54.如权利要求53中所述的马达控制设备，其特征在于，所述马达壳体包括圆环状端壁，该圆环状端壁包括供马达的输出轴延伸穿过的通孔、供旋转传感器固定的传感器安装部分和支撑轴承的部分。

55.如权利要求1中所述的马达控制设备，其特征在于，所述马达控制设备还包括一个致动部分和一个动力系统配电板，所述致动部分与所述马达连接起来用以从所述马达接收转矩，所述动力系统配电板支撑着用以向所述马达供给电能的电源电路的电源电路部分，所述控制系统配电板被置于位于控制系统配电板的第一侧的致动部分与位于控制系统配电板的第二侧的马达之间，所述动力系统配电板和旋转传感器被并排地置于控制系统配电板的与第一侧相反的第二侧。

56.如权利要求55中所述的马达控制设备，其特征在于，所述动力系统配电板朝向控制系统配电板的第二配电板部分，旋转传感器朝向控制系统配电板的第一配电板部分。

57.如权利要求16中所述的马达控制设备，其特征在于，所述电源插接件从基端沿着第一轴向穿过封装动力系统配电板的动力系统配电板壳体并穿过动力系统配电板的穿通部分而突出到控制系统配电板。

58.如权利要求19中所述的马达控制设备，其特征在于，封装动力系统配电板的动力系统配电板壳体由铝合金制成。

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