CN2763145Y - 汽车电子稳定控制系统的液压执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，该机构的一端通过液压油管路连接制动主缸，另一端通过液压油管路分别连接汽车的四个制动轮缸。液压执行机构包括阀体、两只柱塞泵、偏心轴电机、四个制动轮缸进油阀、四个制动轮缸出油阀和两个油路换向阀。阀体内设有管路以及连通管路的两个制动主缸接口、四个制动轮缸接口。偏心轴电机与阀体相连，其偏心轴深入阀体内。两只柱塞泵安装在阀体内的管路上并分别与电机的偏心轴传动相连。四个制动轮缸进油阀、四个制动轮缸出油阀和两个油路换向阀分别从阀体外穿入阀体并与阀体内的管路相连。本实用新型减少了电磁阀的总数，降低了制造工艺难度并降低了制造成本。

Description

汽车电子稳定控制系统的液压执行机构

技术领域

本实用新型涉及一种液压传动机构，特别涉及一种汽车电子稳定控制系统的液压执行机构。

背景技术

电子稳定控制系统ESP(Electronic Stability Program)是汽车主动安全领域的一项技术，被广泛应用于汽车的自动制动控制。其执行单元为液压执行机构。目前各个国际知名的汽车公司如丰田、奔驰等以及一些汽车电子领域相关公司如Bosch、Teves都在研究应用ESP系统，其采用的液压执行机构一般包括12个高频电磁阀，拥有两个独立的管路，分别控制左前轮右后轮和右前轮左后轮。每一制动轮缸分别通过两个电磁阀(包括一个加压电磁阀和一个减压电磁阀)的通断来产生升压、降压和保压状态。这种类型的液压执行机构，被动式工作模式(即由人工踩踏板制动)增减压高频阀与主动式工作模式(即由油泵制动)增减压高频阀(通过管路输入阀和先导阀实现)不一致，尽管这种结构的液压执行机构能完全满足ESP控制需要，但制造工艺复杂，制造成本高，同时也不符合现代汽车小型化的发展要求。

发明内容

本实用新型的目的，在于提供一种新型结构的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，以减少电磁阀数目、降低制造工艺难度和生产成本。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其一端通过液压油管路连接制动主缸，另一端通过液压油管路分别连接汽车的左前轮制动轮缸、右后轮制动轮缸、右前轮制动轮缸和左后轮制动轮缸，其特点是，所述的液压执行机构包括阀体、两只柱塞泵、偏心轴电机、四个制动轮缸进油阀、四个制动轮缸出油阀和两个油路换向阀；所述的阀体内设有管路以及连通管路的两个制动主缸接口、左前轮制动轮缸接口、右后轮制动轮缸接口、右前轮制动轮缸接口和左后轮制动轮缸接口；所述的偏心轴电机与阀体相连，其偏心轴深入阀体内；所述的两只柱塞泵安装在阀体内的管路上并分别与电机的偏心轴传动相连；所述的四个制动轮缸进油阀、四个制动轮缸出油阀和两个油路换向阀分别从阀体外穿入阀体并与阀体内的管路相连。

上述汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其中，所述的设置在阀体内的管路包括用于控制左前轮、右后轮的第一管路和用于控制右前轮、左后轮的第二管路；

所述的第一管路包括主油路、一油路换向阀、一柱塞泵以及左前轮控制管路和右后轮控制管路，在左前轮控制管路和右后轮控制管路上各设有一个制动轮缸进油阀和一个制动轮缸出油阀；主油路的一端通过一制动主缸接口与制动主缸的一接口连通，另一端分出两个支路与油路换向阀的两个接口连通；左前轮控制管路和右后轮控制管路的一端分别与油路换向阀的另两个接口连通，另一端分别通过左前轮制动轮缸接口、右后轮制动轮缸接口与左前轮制动轮缸、右后轮制动轮缸连通；柱塞泵连接在左前轮控制管路和右后轮控制管路之间；两制动轮缸进油阀的一端分别与柱塞泵的出油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口连通；两制动轮缸出油阀的一端分别与柱塞泵的回油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口连通。

所述的第二管路包括主油路、一油路换向阀、一柱塞泵以及右前轮控制管路和左后轮控制管路，在右前轮控制管路和左后轮控制管路上各设有一个制动轮缸进油阀和一个制动轮缸出油阀；主油路的一端通过一制动主缸接口与制动主缸的一接口连通，另一端分出两个支路与油路换向阀的两个接口连通；右前轮控制管路和左后轮控制管路的一端分别与油路换向阀的另两个接口连通，另一端分别通过右前轮制动轮缸接口、左后轮制动轮缸接口与右前轮制动轮缸、左后轮制动轮缸连通；柱塞泵连接在右前轮控制管路和左后轮控制管路之间；两制动轮缸进油阀的一端分别与柱塞泵的出油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口连通；两制动轮缸出油阀的一端分别与柱塞泵的回油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口连通。

上述汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其中，所述的两个油路换向阀都为二位四通低频电磁阀，所述的四个制动轮缸进油阀、四个制动轮缸出油阀都为二位二通高频电磁阀。

上述汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其中，在所述的柱塞泵的出油管路和回油管路上各设有一蓄能器。

上述汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其中，在所述的四个制动轮缸进油阀旁各并联有一安全阀。

上述汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其中，在所述的柱塞泵与设在柱塞泵回油管路上的蓄能器之间设有单向阀。

本实用新型汽车电子稳定控制系统的液压执行机构由于将被动式与主动式增减压高频电磁阀合二为一，将现有技术所采用的管路输入阀和导向阀的功能减弱为被动式与主动式管路切换阀，且输入阀和导向阀用一个低频二位四通电磁阀替代，这种结构不仅减少了高频电磁阀的数目，而且减少了电磁阀的总数，阀体可以进一步缩小，制造成本也得到了相应的降低。

附图说明

图1是本实用新型汽车电子稳定控制系统的液压执行机构的整体结构示意图；

图2是本实用新型汽车电子稳定控制系统的液压执行机构的分解结构示意图；

图3是本实用新型的结构原理(未工作状态)示意图；

图4是本实用新型处于被动增压状态的结构原理示意图；

图5是本实用新型处于被动保压状态的结构原理示意图；

图6是本实用新型处于被动减压状态的结构原理示意图；

图7是本实用新型处于主动增压状态的结构原理示意图；

图8是本实用新型处于主动保压状态的结构原理示意图；

图9是本实用新型处于主动减压状态的结构原理示意图。

具体实施方式

参见图1、图2，配合参见图3。图3中虚线内为本实用新型的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构的结构原理图，虚线外为本实用新型的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构的外连部件。本实用新型的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构1，其一端通过液压油管路连接制动主缸2，另一端通过液压油管路分别连接汽车的左前轮制动轮缸3、右后轮制动轮缸4、右前轮制动轮缸5和左后轮制动轮缸6。图3中所示，7为制动踏板，用于控制制动主缸2用于被动式工作模式中的被动制动。液压执行机构1包括阀体11、两只柱塞泵12、偏心轴电机13、四个制动轮缸进油阀14、四个制动轮缸出油阀15、两个油路换向阀16和多个蓄能器17。阀体内设有管路以及连通管路的两个制动主缸接口111、112、左前轮制动轮缸接口113、右后轮制动轮缸接口114、右前轮制动轮缸接口115和左后轮制动轮缸接口116。偏心轴电机13与阀体11相连，其偏心轴深入阀体内。两只柱塞泵12安装在阀体内的管路上并分别与电机13的偏心轴传动相连。两个油路换向阀16都为二位四通低频电磁阀，四个制动轮缸进油阀14、四个制动轮缸出油阀15都为二位二通高频电磁阀。各电磁阀外分别包覆有线圈18，各线圈18都由控制器19控制。各电磁阀分别从阀体11外穿入阀体并与阀体内的管路相连。

参见图3，配合参见图4、图5、图6、图7、图8、图9。在上述各图中，虚线内均为本实用新型的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构的结构原理图，虚线外均为本实用新型的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构的外连部件。本实用新型设置在阀体11内的管路包括用于控制左前轮、右后轮的第一管路(图中上半部分)和用于控制右前轮、左后轮的第二管路(图中下半部分)。

第一管路包括主油路、一油路换向阀16、一柱塞泵12以及左前轮控制管路和右后轮控制管路，在左前轮控制管路和右后轮控制管路上各设有一个制动轮缸进油阀14和一个制动轮缸出油阀15；主油路的一端通过一制动主缸接口111与制动主缸的一接口连通，另一端分出两个支路与油路换向阀16的两个接口连通；左前轮控制管路和右后轮控制管路的一端分别与油路换向阀16的另两个接口连通，另一端分别通过左前轮制动轮缸接口113、右后轮制动轮缸接口114与左前轮制动轮缸3、右后轮制动轮缸4连通；柱塞泵12连接在左前轮控制管路和右后轮控制管路之间；两制动轮缸进油阀14的一端分别与柱塞泵12的出油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口113、114连通；两制动轮缸出油阀15的一端分别与柱塞泵12的回油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口113、114连通。在柱塞泵12的出油管路上设有一蓄能器171。在柱塞泵12的回油管路上设有一蓄能器172。在四个制动轮缸进油阀14旁各并联有一安全阀103。在柱塞泵12与蓄能器172之间设有单向阀104。

第二管路包括主油路、一油路换向阀16、一柱塞泵12以及右前轮控制管路和左后轮控制管路，在右前轮控制管路和左后轮控制管路上各设有一个制动轮缸进油阀14和一个制动轮缸出油阀15；主油路的一端通过一制动主缸接口112与制动主缸的一接口连通，另一端分出两个支路与油路换向阀16的两个接口连通；右前轮控制管路和左后轮控制管路的一端分别与油路换向阀16的另两个接口连通，另一端分别通过右前轮制动轮缸接口115、左后轮制动轮缸接口116与右前轮制动轮缸5、左后轮制动轮缸6连通；柱塞泵12连接在右前轮控制管路和左后轮控制管路之间；两制动轮缸进油阀14的一端分别与柱塞泵12的出油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口115、116连通；两制动轮缸出油阀15的一端分别与柱塞泵12的回油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口115、116连通。在柱塞泵12的出油管路上设有一蓄能器101。在柱塞泵12的回油管路上设有一蓄能器102。在四个制动轮缸进油阀14和四个制动轮缸出油阀15旁各并联有一安全阀103。在柱塞泵12与蓄能器102之间设有单向阀104。

本实用新型的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构的工作模式包括被动式工作模式和主动式工作模式，被动式工作模式是指制动压力由驾驶员踩制动踏板产生，主动式工作模式是指制动压力由油泵产生。

被动式工作模式通常包括加压、保压和减压三种模式，三种工作模式的液压电磁阀开关状态分别如图4、图5和图6所示。下面就分别说明这三种工作模式。

当汽车处于正常行驶状态时，本实用新型的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构也处于正常工作状态，其制动轮缸进油阀14(即加压阀)处于常开状态(即油路接通状态)，而制动轮缸出油阀15(即减压阀)处于常闭状态(即油路断开状态)。当驾驶员遇到紧急情况时，踩下制动踏板，这时四个制动轮缸进油阀14全部接通，而四个制动轮缸出油阀15全部断开，对四个车轮同时进行紧急制动，如图4所示。当车轮处于最佳滑移状态时，各轮缸的增减压阀组合成保压状态如图5所示，这时，位于左前轮控制管路上的制动轮缸进油阀14断开。当车轮有抱死趋势时，轮缸的增减压阀组合成减压状态如图6所示，这时，位于左前轮控制管路上的制动轮缸出油阀1 5接通，通过低压蓄能器172维持最低轮缸压力；当轮速恢复后，又进入增压状态。

本实用新型的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构的主动式工作模式的原理在于，汽车稳定控制系统的ECU根据方向盘转角传感器和制动主缸压力传感器的信号判断驾驶员的驾驶意图，计算出理想的车辆运行状态值。ECU根据检测得到的实际车辆状态与理想车辆状态的误差，通过一定的控制逻辑计算出可以使车辆恢复稳定的汽车横摆力矩，然后通过控制液压调节器的电磁阀开关动作调节制动系统各制动轮缸的压力来实现所需要的汽车横摆力矩。

采用主动式工作模式来实现车辆稳定控制通常在下列工况下实施：

1、低附着路面上紧急换道；

2、低附着急弯道；

3、低附着连续弯道。

在上述行使工况中，如果汽车行驶过程中出现过度转向，通常对前外轮施加主动制动，产生纠正过度转向行使状态附加力矩；如果汽车行驶过程中出现转向不足时，通常对后内轮施加主动制动，产生纠正转向不足行使状态附加力矩。

主动式工作模式通常也包括加压、保压和减压三种模式，三种工作模式的液压电磁阀开关状态分别如图7、图8和图9所示。下面就分别说明这三种工作模式。

当某个管路中的某个轮缸需要主动制动时(图中以第一管路的左前轮缸为例)，通过油路换向阀16使该管路切变到主动工作模式。此时柱塞泵12同时向左前轮控制管路和右后轮控制管路加压，为了避免右后轮4也产生主动制动压力，因此位于右后轮控制管路上的制动轮缸进油阀14通电成断开状态，从而使左前轮3实现了主动制动的增压，见图7；当车轮处于最佳滑移状态时，各轮缸的增减压阀组合成保压状态如图8所示；当车轮有抱死趋势时，各轮缸的增减压阀组合成减压状态如图9所示，并通过低压蓄能器维持最低轮缸压力；当轮速恢复后，又进入增压状态。

本实用新型与现有技术相比，减少了液压阀的数目，压缩了执行机构的空间，在一定程度上降低了制造工艺的难度和生产成本，另外控制系统控制逻辑变得更加简单。

Claims (6)

1、一种汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其一端通过液压油管路连接制动主缸，另一端通过液压油管路分别连接汽车的左前轮制动轮缸、右后轮制动轮缸、右前轮制动轮缸和左后轮制动轮缸，其特征在于：所述的液压执行机构包括阀体、两只柱塞泵、偏心轴电机、四个制动轮缸进油阀、四个制动轮缸出油阀和两个油路换向阀；所述的阀体内设有管路以及连通管路的两个制动主缸接口、左前轮制动轮缸接口、右后轮制动轮缸接口、右前轮制动轮缸接口和左后轮制动轮缸接口；所述的偏心轴电机与阀体相连，其偏心轴深入阀体内；所述的两只柱塞泵安装在阀体内的管路上并分别与电机的偏心轴传动相连；所述的四个制动轮缸进油阀、四个制动轮缸出油阀和两个油路换向阀分别从阀体外穿入阀体并与阀体内的管路相连。

2、如权利要求1所述的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其特征在于：所述的设置在阀体内的管路包括用于控制左前轮、右后轮的第一管路和用于控制右前轮、左后轮的第二管路；

所述的第一管路包括主油路、一油路换向阀、一柱塞泵以及左前轮控制管路和右后轮控制管路，在左前轮控制管路和右后轮控制管路上各设有一个制动轮缸进油阀和一个制动轮缸出油阀；主油路的一端通过一制动主缸接口与制动主缸的一接口连通，另一端分出两个支路与油路换向阀的两个接口连通；左前轮控制管路和右后轮控制管路的一端分别与油路换向阀的另两个接口连通，另一端分别通过左前轮制动轮缸接口、右后轮制动轮缸接口与左前轮制动轮缸、右后轮制动轮缸连通；柱塞泵连接在左前轮控制管路和右后轮控制管路之间；两制动轮缸进油阀的一端分别与柱塞泵的出油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口连通；两制动轮缸出油阀的一端分别与柱塞泵的回油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口连通。

所述的第二管路包括主油路、一油路换向阀、一柱塞泵以及右前轮控制管路和左后轮控制管路，在右前轮控制管路和左后轮控制管路上各设有一个制动轮缸进油阀和一个制动轮缸出油阀；主油路的一端通过一制动主缸接口与制动主缸的一接口连通，另一端分出两个支路与油路换向阀的两个接口连通；右前轮控制管路和左后轮控制管路的一端分别与油路换向阀的另两个接口连通，另一端分别通过右前轮制动轮缸接口、左后轮制动轮缸接口与右前轮制动轮缸、左后轮制动轮缸连通；柱塞泵连接在右前轮控制管路和左后轮控制管路之间；两制动轮缸进油阀的一端分别与柱塞泵的出油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口连通；两制动轮缸出油阀的一端分别与柱塞泵的回油口连通，另一端分别与两制动轮缸接口连通。

3、如权利要求1或2所述的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其特征在于：所述的两个油路换向阀都为二位四通低频电磁阀，所述的四个制动轮缸进油阀、四个制动轮缸出油阀都为二位二通高频电磁阀。

4、如权利要求1或2所述的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其特征在于：在所述的柱塞泵的出油管路和回油管路上各设有一蓄能器。

5、如权利要求1或2所述的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其特征在于：在所述的四个制动轮缸进油阀旁各并联有一安全阀。

6、如权利要求4所述的汽车电子稳定控制系统的液压执行机构，其特征在于：在所述的柱塞泵与设在柱塞泵回油管路上的蓄能器之间设有单向阀。

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