CN101121404A - 车辆制动液压控制单元 - Google Patents

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Abstract

一种制动液压控制单元，包括安装在液压块一端沿垂直方向对齐的马达。各马达驱动两组泵之一。电磁阀和电子控制单元设在液压块的另一端。形成第一液压回路的一半电磁阀和其它零部件设置在泵安装部分左侧的垂直长形区域中，形成第二液压回路的另一半电磁阀和其它零部件设置在泵安装部分右侧的垂直长形区域中，各个第一和第二液压回路的零部件在横向方向上相互重叠。

Description

车辆制动液压控制单元
技术领域
本发明涉及一种车辆制动液压控制单元，用于基于电子控制单元的指令控制安装在车辆各车轮上的轮缸内的液压。
背景技术
用在具有防抱死制动控制(ABS)和电子稳定性控制(ESC)功能的车辆液压制动系统中的这种制动液压控制单元包括液压块，其具有壳体、安装于壳体的泵和电磁阀；驱动泵的马达；以及包括马达驱动电路和电磁阀控制电路的电子控制单元。电磁阀包括用于打开和关闭从主缸延伸到轮缸的制动液通路的电磁阀，和/或用于控制各轮缸中的液压的电磁阀。在液压块中可选地安装一个或多个压力传感器。
一些这种制动液压控制单元具有安装在液压块一侧的马达和安装在液压块另一侧的电子控制单元，如日本专利公报10-059152A和10-278771A中所公开的。
还已知一种布置，在该布置中，马达和电子控制单元设置在液压块的一侧，从而在马达的轴向上对齐。也可以将电子控制单元设置在马达周围。但是根据车辆的类型，可能需要一种制动液压控制单元，其中马达和电子控制单元分别安装在液压块的相对侧上，相互面对。
如果安装在车辆发动机室中的这种制动液压控制单元的尺寸(外部尺寸)太大，则其不能容纳在此种车辆的发动机室中的安装空间内，从而无法安装到车辆。因此重要的是这种控制单元的尺寸必须尽可能的小。但是由于制动液压控制单元的常规布置，形成该单元各回路的零部件通常是水平方向布置的。这自然导致液压块的横向宽度(水平尺寸)增加，从而使其难以安装到车辆的控制单元上。
许多车辆的发动机室设计成可以将竖向较长的制动液压控制单元比横向较长的这种单元更容易安装在发动机室中。但是对于形成其多个回路的零部件横向布置的制动液压控制单元，其液压块的横向宽度必然很大。很难将这种控制单元安装在设计成更易安装纵向长形单元的发动机室中。
通常，在制动液压控制单元安装在车辆发动机室内之后，外部管道从该单元的上方连接到其上。为了顺畅地将管道连接到单元，要在液压块的上部形成连接到主缸、轮缸和储罐的端口。因而，如果形成多个液压回路中的每个回路的零部件布置在横向方向上，则各液压回路的制动液通路(油路)必须在横向宽度方向上大幅度移动以将其连接到各端口同时避免与其它液压回路的零部件及制动液通路发生干涉。这自然导致液压块的横向宽度增加。在形成第一液压回路的零部件设置在液压块的大致上半部分且形成第二液压回路的零部件设置在液压块的大致下半部分从而使得各液压回路的零部件布置在横向方向上的布置中，必须将设置在下半部分的零部件连接到液压块上半部分的端口，同时避免与设置在液压块上半部分的零部件发生干涉。这种布置因此大大增加了液压块的横向宽度以及整个单元的横向宽度。
发明内容
本发明的一个目的是减小马达和电子控制单元分别安装在液压块相对侧从而彼此面对的这种类型的制动液压控制单元的宽度，从而该单元可以容易地安装至车辆。
为了实现该目的，本发明提供了一种车辆制动液压控制单元，包括：
液压块，其包括多个泵，各个泵用于抽取制动液并将所述制动液馈送至安装至所述车辆各车轮的轮缸之一；和多个电磁阀，所述电磁阀用于选择性地打开和关闭从主缸延伸到各轮缸的制动液通路以及从各轮缸延伸到储罐的制动液通路，并且用于单独控制各轮缸中的液压，所述多个泵包括分别用于第一和第二液压回路的第一和第二泵；
马达，其用于分别驱动所述第一和第二泵；和
电子控制单元，其用于控制所述电磁阀和所述马达，所述液压块在其上部具有分别连接到所述主缸、所述轮缸和所述储罐的端口；
其中所述马达设置在所述液压块的第一端沿所述液压块的垂直轴线对齐，所述多个电磁阀与所述电子控制单元设置在所述液压块的与所述第一端相对的第二端；以及
其中当从垂直于所述液压块的所述第二端处的端面的方向观察所述端面时，形成所述第一液压回路的零部件设置在安装所述泵的泵安装部分右侧的第一垂直长形区域中，并且形成所述第二液压回路的零部件设置在所述泵安装部分左侧的第二垂直长形区域中，各个所述第一和第二垂直长形区域中的所述零部件在垂直于所述垂直轴线的方向相互重叠。
通过这种布置，由于形成第一和第二液压回路的零部件分别设置在泵安装部分的左右侧的第一和第二垂直长形区域中，所以可以最小化单元的横向宽度，同时避免制动液通路与第一和第二液压回路的各零部件相干涉。由于形成各个第一和第二液压回路的零部件布置在相应的垂直长形区域中而在垂直于垂直轴线的方向上相互重叠，所以可以进一步减小该单元的横向宽度。
泵可以是活塞泵，但更优选是旋转泵，典型地是齿轮泵。
通过使用旋转泵取代活塞泵，可以提供更安静且更小的制动液压控制单元。
马达可以是电刷式马达或无刷马达。但是为了制动液压控制单元的更优性能，最好是无刷马达。
通过使用无刷马达取代电刷式马达，可以改善制动液压控制单元的响应度，从而改善其性能。
优选地，用于第一和第二液压回路的电气系统相互独立设置。
通过这种布置，即使例如用于第一和第二液压回路的其中一个电气系统断路，由于另一电气系统仍能正常工作，所以保持了车辆的安全性。
附图说明
根据下文参考附图的详细说明，本发明的其它特征和目的将变得更清楚，附图中：
图1是实施本发明的制动液压控制单元的局部剖切的侧视图；
图2是沿着图1中的线X-X的剖面图；
图3是图1制动液压控制单元的右视图；和
图4是具有电子稳定性控制(ESC)功能的制动系统的线路图。
具体实施方式
现在参考图1至4介绍本发明的实施方式。在说明书和附图中，任意多个相同元件都用相同的主要数字结合不同的子数字(-1，-2，-3...)来分别指代。图1至3示出了实施本发明的制动液压控制单元1，其包括液压块2、马达3-1和3-2、以及电子控制单元4。
图4示出了线控制动型制动系统的线路配置，其包括四个泵，各泵设置在车辆的四个车轮之一上，和两个马达，各马达用于单独驱动四个泵中的两个泵。图1至3的制动液压控制单元用在图4的制动系统中。首先介绍图4的制动系统。
图4的制动系统包括制动操作部件(通常为示出的制动踏板)、用于检测制动操作部件11的操作幅度的踏力传感器12(其可以用行程传感器替代)、包括储罐14的串联式主缸13、行程模拟器15、用于控制制动踏板行程的电磁阀16、常开电磁阀(开关阀)17-1和17-2、分别用于将供给轮缸之一的制动液压控制为对应于施加到其上的控制电流值的电磁阀18-1至18-4(线性控制阀)、以及常闭电磁阀19-1和19-2(开关阀)。图4的制动系统还包括安装在各车轮即右前轮FR、左前轮FL、右后轮RR和左后轮RL上的轮缸20-1至20-4、分别用于轮缸20-1至20-4之一的泵21-1至21-4、以及压力传感器22-1和22-2以及23-1至23-4。
图4的制动系统具有对角的制动回路布局，其中左前轮FL和右后轮RR的轮缸20-1和20-2连接到第一液压回路A-1，左后轮RL和前右轮FR的轮缸20-3和20-4连接到第二液压回路A-2，所述制动系统能够执行防抱死制动控制(ABS)、牵引力控制(TRC)和电子稳定性控制(ESC)。
泵21-1和21-2安装在第一液压回路A-1中，泵21-3和21-4安装在第二液压回路A-2中。泵21-1和21-2构成了串联泵，且由马达3-1驱动。泵21-3和21-4也构成了串联泵，并被马达3-2驱动。
第一液压回路A-1包括从主缸13延伸到轮缸20-1和20-2的制动液通路24-1，和从各轮缸20-1和20-2延伸到储罐14的制动液通路25-1和25-2。类似地，第二液压回路A-2包括从主缸13延伸到轮缸20-3和20-4的制动液通路24-2，和从各轮缸20-3和20-4延伸到储罐14的制动液通路25-3和25-4。电磁阀17-1和17-2分别设在制动液通路24-1和24-2中。在第一液压回路A-1的制动液通路24-1中，行程控制阀16和行程模拟器15还设在电磁阀17-1的上游，即在电磁阀17-1和主缸13之间。泵21-1至21-4设在各液压回路A-1和A-2中，位于各电磁阀17-1和17-2的下游，即在电磁阀17-1、17-2和轮缸之间，用以抽吸制动液并将抽吸的制动液供应到各轮缸20-1至20-4。
电磁阀18-1至18-4设在从各轮缸20-1至20-4延伸到储罐14的各制动液通路25-1至25-4中。制动液通路25-1和25-2在汇合点G1处交汇，而制动液通路25-3和25-4在汇合点G2处交汇。制动液通路25-2和25-3也用作泵的吸入通路。电磁阀19-1设在制动液通路25-1中，其所处的位置比电磁阀18-1更靠近储罐14且比汇合点G1更靠近轮缸20-1。电磁阀19-2设置在制动液通路25-4上，其所处的位置比电磁阀18-4更靠近储罐14且比汇合点G2更靠近轮缸20-4。
当图4制动系统的制动踏板被驾驶员操作并且其电气系统正常操作时，电子控制单元4(其安装在将于下面介绍的电磁阀电路基片上)关闭电磁阀17-1和17-2，并打开电磁阀16同时保持电磁阀18-1至18-4打开。同时，电子控制单元致动马达3-1和3-2，将储罐14中的制动液抽取到泵21-1至21-4并且将抽取的制动液供给到轮缸20-1至20-4，从而制动车轮。在自动制动期间，即，施加制动时制动踏板并没有被驾驶员操作，制动系统也以相同方式操作。
当电子控制单元基于检测车轮和车辆状态的传感器(例如图4所示的压力传感器和踏力传感器，以及其它未示出的传感器，例如轮速传感器、横摆率传感器以及横向加速度传感器)的信息判定出有必要对特定的一个或多个回路启动液压控制时，电子控制单元控制特定的一个或多个回路的线性控制阀(并且必要时打开电磁阀19-1和19-2)以控制相应轮缸的液压。
在图4的布置中，即使第一和第二液压回路A-1和A-2之一失效，也可以对另一回路的两个沿对角线方向对置的车轮施加制动。如果第一和第二液压回路都失效，则泵不能对任何轮缸施加制动压力。在这种情况下，电子控制单元打开电磁阀17-1和17-2并闭合电磁阀16和电磁阀19-1、19-2，将主缸13中产生的液压施加到各轮缸。
图1-3示出的液压控制单元1的液压块2包括壳体2a，图4中点划线内包括的元件，除马达3-1和3-2外都安装至该壳体。壳体2a具有通向主缸13的端口P1、分别通向轮缸20-1、20-3和20-2、20-4的端口P2和P3、以及通向储罐14的端口P4(在图1中，只示出了两个液压回路之一的端口)。图4点划线内包括的制动液通路形成在壳体2a内。图4中的构成了两套并联的串联泵的泵21-1至21-4安装在壳体2a内。电磁阀17-1和17-2、18-1至18-4以及19-1和19-2(只示出了部分)的阀部分V和压力传感器22-1、22-2和23-1至23-4也安装在壳体2a内。
马达3-1和3-2安装在液压块2的一端，在垂直方向上对齐。
泵21-1至21-4优选是旋转泵，例如齿轮泵(内齿轮泵)，因为齿轮泵运行时较安静，且从单元1顶部观察时突出很少。两组泵21-1、21-2和21-3、21-4相互分开地安装在壳体2a内并且相互独立地由各自的马达3-1和3-2驱动。马达安装在壳体2a的第一端面上。两个突起从壳体2a的与第一端面相对的第二端面沿马达3-1和3-2的轴向延伸。这两个突起用作安装各组泵的泵安装部分2b。
第一和第二液压回路A-1和A-2的各零部件(在实施方式中是电磁阀17-1、17-2、18-1至18-4、19-1和19-2，以及压力传感器22-1、22-2和23-1至23-4)都安装在壳体2a的第二端面上。当从垂直于第二端面的方向观察该第二端面时，泵安装部分2b沿着壳体的垂直中心轴线对齐，且第一液压回路A-1的零部件和第二液压回路A-2的零部件分别设置在泵安装部分2b的左右侧的第二端面的垂直长形区域中。
通过这种布置，可以最小化壳体的横向宽度，即，垂直于壳体垂直轴线的尺寸，而不存在液压回路的任何零部件干扰形成在壳体2a内的制动液管路的可能性。这是因为各液压回路的零部件可以沿平行于壳体中心垂直轴线的一条线对齐，使得各液压回路的零部件在垂直于壳体垂直轴线的方向上相互重叠。在一种特定布置中，第一液压回路的零部件，即，压力传感器22-1、电磁阀17-1和18-1、压力传感器23-1沿垂直线L1对齐，而第二液压回路的零部件，即，压力传感器22-2、电磁阀17-2和18-4、压力传感器23-4沿垂直线L2对齐。另外，如图1所示，第一液压回路的零部件通过设置在包含线L1的单个公共平面内的制动液通路连接到设置在壳体2a顶端的端口P2和P3。(在图1中，只部分示出了这些通路)。类似地，尽管未示出，第二液压回路的零部件通过设置在包含线L2的单个公共平面内的制动液通路连接到端口P2和P3。通过这种布置，可以减小液压块2的横向宽度，从而包括这种液压块2的制动液压控制单元1可以安装在用于安装该单元的安装空间的横向宽度有限的车辆上。
马达3-1和3-2可以是电刷式马达。但是在该实施方式中，优选使用无刷马达，因为采用响应度高于电刷式马达的无刷马达，可以增加泵产生的致动液压的升高速率，从而改善制动的响应度。
电子控制单元4包括其上安装有马达驱动电路和电磁阀控制电路的电路基片5和容纳电磁阀的线圈部分及压力传感器的外露部分的封壳6。
封壳6包括圆筒体6a，其通过紧固螺钉液密地安装在壳体2a的一侧，和闭合圆筒体6a的开口的盖6b。封壳6可以通过如图所示的热熔化或者通过其它方式将其盖6b固定在圆筒体6a上。封壳6具有连接线束的连接器部分7，电子控制单元4的电路通过该线束连接至电源。
形成在电路基片5上的马达驱动电路和其它电路，例如电磁阀控制电路，包括用于第一液压回路A-1的电路和用于第二液压回路A-2的电路，用于第二液压回路A-2的电路与用于第一液压回路A-1的相应电路独立设置和操作。通过这种布置，即使第一和第二液压回路的电气系统之一遇到任何问题，例如断路，因为其它电气系统还能正常工作，所以可以对至少一个前轮和与该车轮在对角线方向上对置的一个后轮施加制动。这改善了车辆的安全性。
用于各马达的电源端子3a和信号电路端子3b(参见图2)以及用于电磁阀和压力传感器的端子连接到电路基片5上的相应电路。

Claims (5)

1.一种车辆制动液压控制单元，包括：
液压块(2)，其包括多个泵(21)，各个泵用于抽取制动液并将所述制动液馈送至安装至所述车辆各车轮的轮缸(20)之一；和多个电磁阀(17、18、19)，所述电磁阀用于选择性地打开和关闭从主缸(13)延伸到各轮缸(20)的制动液通路(24)以及从各轮缸(20)延伸到储罐(14)的制动液通路(25)，并且用于单独控制各轮缸(20)中的液压，所述多个泵(21)包括分别用于第一和第二液压回路(A-1和A-2)的第一和第二泵(21-1至21-4)；
马达(3)，其用于分别驱动所述第一和第二泵(21)；和
电子控制单元(4)，其用于控制所述电磁阀(17、18、19)和所述马达(3)，所述液压块(2)在其上部具有分别连接到所述主缸(13)、所述轮缸(20)和所述储罐(14)的端口(P1至P4)；
其特征在于，所述马达(3)设置在所述液压块(2)的第一端沿所述液压块(2)的垂直轴线对齐，所述多个电磁阀(17、18、19)与所述电子控制单元(4)设置在所述液压块(2)的与所述第一端相对的第二端；以及
当从垂直于所述液压块(2)的所述第二端处的端面的方向观察所述端面时，形成所述第一液压回路(A-1)的零部件设置在安装所述泵(21)的泵安装部分(2b)右侧的第一垂直长形区域中，形成所述第二液压回路(A-2)的零部件设置在所述泵安装部分(2b)左侧的第二垂直长形区域中，各个所述第一和第二垂直长形区域中的所述零部件在垂直于所述垂直轴线的方向相互重叠。
2.如权利要求1所述的制动液压控制单元，其中所述泵(21)是旋转泵。
3.如权利要求1或2所述的制动液压控制单元，其中所述马达(3)是无刷马达。
4.如权利要求1或2所述的制动液压控制单元，其中用于所述第一和第二液压回路(A-1和A-2)的电气系统相互独立设置。
5.如权利要求3所述的制动液压控制单元，其中用于所述第一和第二液压回路(A-1和A-2)的电气系统相互独立设置。
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