一种助力回油结构及具有它的ABS液压单元

技术领域

本发明涉及防抱死制动系统技术领域，特别涉及一种助力回油结构及具有它的ABS液压单元。

背景技术

防锁死刹车系统，又称防抱死制动系统，英文简称为ABS，是一种普遍运用于汽车、摩托车等各式轮型车辆的刹车安全装置。该系统通过感知各个轮胎的滑移状态, 适当对轮胎油压刹车系统进行增减压动作。减压动作将导致部分液压油流入蓄能器内, 为了平衡刹车系统内的液压油, 现有的防锁死刹车系统均设置有回油泵将蓄能器内的储油抽回制动主缸。回油泵的动力来源多为回转电机, 而驱动方式有行星齿轮间接驱动还有偏心轮直接驱动。然而，两者均有其利与弊，对于行星齿轮间接驱动，如中国发明专利CN104837698A提供的一种ABS液压单元，其采用行星齿轮机构，可以采用低扭力的驱动电机进行驱动, 因其齿轮组具有类似加力箱功能,透过大小齿轮变化组合可以将输出端的扭力值放大，行星齿轮机构的输出端连接偏心轮，通过偏心轮驱动回油泵上的柱塞，回油泵的主要工作是将减压阀释放到蓄能器中的液压油泵回至制动主缸, 补充因减压过程流失的液压油。具体的工作原理为当偏心轮圆心远离时即形成放松回油泵上的柱塞, 此状态下柱塞运行到泵体的顶点，回油泵会主动将蓄能器内尚存的液压油吸入泵中，而当偏心轮圆心逼近时即形成抵紧回油泵上的柱塞, 此状态下柱塞运行至泵体的底部，回油泵会将已被吸入的液压油泵回制动主缸，此即完成一次回油周期；但是由于透过行星齿轮组增加扭力, 导致其制造成本较高，伴随着齿轮组之间既有的配合间隙与磨耗间隙，必然会存在异音噪音、齿隙卡顿等问题。相对另一习知设计的偏心轮直接驱动，如中国发明专利CN106687344B提供的一种马达模组及ABS液压单元，其原理为利用马达上的偏心轮直接驱动泵以进行回油至剎车主缸的工作, 如此可以有效省去行星齿轮组的高昂零件成品并效降低其带来的噪音问题；然而，由于直驱因素缺乏行星齿轮箱的扭力放大效果, 因此所需的电机需有数倍于间接驱动所用电机的扭力,所需的功率也远比行星齿轮机构所需要的功率大上许多。

为此，亟需设计一种所需电机扭力小且无噪音并具高可靠度的ABS液压驱动单元。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷与不足，为此本发明提供了一种助力回油结构及具有它的ABS液压单元，能够在降低噪音的同时，使用扭力相对较小的电机进行驱动。

为了实现上述目的，本发明提供了一种助力回油结构，包括偏心轮和带有柱塞的回油泵，与现有技术不同的是，所述回油泵的数量为1个或1个以上；在偏心轮外侧配置1个或1个以上的助力板；所述助力板的一端为具有旋转自由度的旋转固定端，另一端的两侧分别与所述柱塞的端部和偏心轮的轮周抵接；所述柱塞与助力板的接触点位于所述偏心轮与助力板接触点与所述助力板的旋转固定端之间。

进一步地，所述助力板随所述偏心轮的旋转而往复摆动，借由回油泵内柱塞上的弹簧，所述柱塞随所述助力板的往复摆动而往复直线运动。

本发明还提供了一种ABS液压单元，包括本体，本体上设置电机和阀组，所述电机的输出端与所述偏心轮固接；所述阀组包括增压阀和减压阀，所述减压阀的出液口与回油泵的进液口连通，所述减压阀的进液口与制动执行缸连通；所述增压阀的出液口分别与制动执行缸和减压阀的进液口连通，所述增压阀的进液口与制动主缸连通；制动执行缸控制刹车片与刹车盘结合或分离。

进一步地，所述减压阀的出液口与回油泵的进液口之间的油路上串接储能器。

进一步地，所述助力板的一端与所述本体铰接。

进一步地，所述增压阀的进液口与出液口之间并接单向阀，所述回油泵上、下游分别串接单向阀，所述单向阀截止液压油从减压阀的出液口流向减压阀的进液口、截止液压油从制动主缸流向所述回油泵或截止液压油从回油泵流向所述储能器。

进一步地，所述制动执行缸的数量为1个或1个以上，相应地所述助力回油结构和所述阀组的数量与所述制动执行缸的数量相一致。

与现有技术行星齿轮间接驱动架构相比，本发明通过助力板、柱塞和偏心轮相互配合形成杠杆原理，相较行星齿轮间接驱动架构,能够达到多达数倍的扭力加成效果,考虑相对成本效益下，本发明的综合效益是明显优于行星齿轮架构，此外，在长期的可靠度上，行星齿轮系统由于组件复杂,公差控制不易,后期的可靠度将明显不如本发明。同时，本发明的助力回油结构几乎没有配合公差间隙,运转后无碰撞噪音或异音。

与现有技术偏心轮直接驱动架构相比，本发明通过助力板、柱塞和偏心轮相互配合形成杠杆原理，其产生的扭力放大效果, 相较偏心轮直接驱动架构,可采用较低扭力与功率的电机进行驱动,既能降低电机成本，也能在低功率下达到高负荷，降低堵转的风险。

附图说明

图1为本发明实施例1一种单通道助力回油结构的剖面结构示意图。

图2为图1中B-B的剖面结构示意图。

图3为本发明实施例2一种单通道的ABS液压单元的液压原理示意图。

图4为本发明实施例3一种双通道助力回油结构的剖面结构示意图。

图5为图4中A-A的剖面结构示意图。

图6为本发明实施例4一种双通道的ABS液压单元的液压原理示意图。

其中：1-偏心轮；2-助力板；3-本体；4-回油泵；41-柱塞；5-蓄能器；6-电机；7-增压阀；8-减压阀；9-制动执行缸；10-制动主缸；11-单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1，请参阅图1至图2，本实施例提供一种单通道的助力回油结构，包括1个偏心轮1和1个带有柱塞41的回油泵4，在偏心轮1外侧配置1个助力板2；所述助力板2的一端为具有旋转自由度的旋转固定端，靠近另一端的两侧分别与所述柱塞41的端部和偏心轮1的轮周抵接；所述柱塞41与助力板2的接触点位于所述偏心轮1与助力板2接触点与所述助力板2的旋转固定端之间。所述助力板2随所述偏心轮1的旋转而往复摆动，借由回油泵4内柱塞41上的弹簧，所述柱塞41随所述助力板2的往复摆动而往复直线运动。

如图2所示，若将所述偏心轮1与助力板2接触点距离所述助力板旋转固定端的长度设为L2，所述柱塞41与助力板2的接触点距离所述助力板旋转固定端的长度设为L1，显然L2＞L1。

若将偏心轮1的偏心量设为Δ，当偏心轮1如图2所示顺时针转动时,由于偏心量为Δ, 转动后助力板2的摆动端会以Δ×2的距离进行往复摆动, 此时将带动回油泵4的柱塞41左右往复直线运动, 其左右往复直线运动距离为：

X1=Δ×2×L1/L2

根据功的守恒定律有:

偏心轮1的推力×Δ×2=柱塞41的推力×X1

带入X1后得到：

偏心轮1的推力×Δ×2=柱塞41的推力×Δ×2×L1/L2

移项后得到：

柱塞41的推力/偏心轮1的推力=L2/L1。

柱塞41的推力/偏心轮1的推力即为助力板2、柱塞41和偏心轮1相互配合形成杠杆的省力比率，由于L2＞L1，则L2/L1＞1，因此该杠杆具有加成效应,能够产生扭力放大的效果，相较于行星齿轮架构本实施例可靠度更高，且由于几乎没有配合公差间隙,运转后无碰撞噪音或异音；相较于偏心轮直接驱动架构，本实施例可采用较低扭力与功率的电机进行驱动,既能降低电机成本，也能在低功率下达到高负荷，降低堵转的风险。还可以避免电机由静态启动时的高峰值电流，对于无法提供大电流的轮型车辆电池组,可以避免新增高电流旁路供电电池系统。此外, 较低功率的电机也代表所需面对的电磁干扰较小, 也可相对降低EMI的屏蔽成本，具体不再赘述。

实施例2，如图3所示，一种单通道的ABS液压单元，适用于单通道制动的机车，包括带有电机6的本体3，所述本体3内置1个实施例1的一种助力回油结构；所述电机6的输出端与所述偏心轮1固接；所述助力板2的一端与所述本体3铰接；所述本体3上设置1个阀组，该阀组包括1个增压阀7和1个减压阀8，所述减压阀8的出液口与回油泵4的进液口连通，所述减压阀8的进液口与1个制动执行缸9连通；所述增压阀7的出液口分别与制动执行缸9和减压阀8的进液口连通，所述增压阀7的进液口与制动主缸10连通；制动执行缸9控制刹车片与刹车盘结合或分离；在本实施例中，所述减压阀8的出液口与回油泵4的进液口之间的油路上串接储能器5；所述增压阀7的进液口与出液口之间并接单向阀11，所述回油泵4上、下游分别串接单向阀11，所述单向阀11截止液压油从减压阀8的出液口流向减压阀8的进液口、截止液压油从制动主缸10流向所述回油泵4或截止液压油从回油泵4流向所述储能器5。

如图2所示，偏心轮1转动至其圆心距离助力板2接触点最远，柱塞41的端面在其上弹簧弹力的作用下运动至向左的极限位置，此时蓄能器5中的液压油被吸至回油泵4中。

当偏心轮1转动至其圆心距离助力板2接触点最近，柱塞41的端面被压缩至向右的极限位置，柱塞41上的弹簧呈现被压缩的状态，此时回油泵4内的液压油被推送至制动主缸10中。

在实际应用时，只需将助力板2的旋转固定端置入于本体3原有的圆槽中并保持适当的装配间隙，只要确保可以旋转即可, 然后装入回油泵4，由于现有的柱塞41内本身就具有复位弹簧,因此柱塞41会与助力板2紧密接触，此紧密接触力刚好将此助力板2推向另一侧，使助力板2的摆动端紧贴偏心轮1的外侧，无须进行特殊工装就能实现其功能，是一种简易且可靠的设计。

针对回油泵4，在通常的制动状态下，车载控制系统或汽车的ECU使电机6停止运转，增压阀7保持为打开的状态，由此，如果骑车者操作制动杆而由制动主缸10将制动液升压，则升压后制动液经过增压阀7向制动执行缸9传递，控制刹车片与刹车盘夹紧产生制动。

万一当车轮相对于路面处于抱死状态的情况，车载控制系统或汽车的ECU使得增压阀7关闭，减压阀8间歇性开关，将制动执行缸9内的部分液压油经减压阀8流入蓄能器5中存储，制动执行缸9传递的液压油的液压下降，使得刹车片与刹车盘间歇性分离，由此解除车轮的持续抱死状态，此时电机6开始运转而使回油泵4动作，将蓄能器5中已流入的液压油泵回制动主缸10，回补制动主缸10内的液压油完成一次ABS制动周期。

实施例3，如图4-5所示，一种双通道的助力回油结构，包括偏心轮1和带有柱塞41的回油泵4，所述回油泵4的数量为两个；两个所述回油泵4分布在所述偏心轮1的两侧；两个所述柱塞41与偏心轮1之间配置有两个助力板2；两个所述助力板2的一端为具有旋转自由度的旋转固定端，靠近另一端的两侧分别与所述柱塞41的端部和偏心轮1的轮周抵接；两个所述助力板2随所述偏心轮1的旋转而交替往复摆动，带动其中一个回油泵4处于回程极限位置时，另一个回油泵4处于出程极限位置。

实施例4，如图6所示，一种双通道的ABS液压单元，与实施例2不同的是，适用于2个需要制动的车轮，例如汽车的后两轮ABS控制模式，这样就需要2个制动执行缸9分别控制2个车轮上的刹车片与刹车盘，相应地需要具有2个阀组，每个阀组包括1个增压阀7和1个减压阀8；2个阀组的2个增压阀7的出液口分别与2个制动执行缸9连通，2个增压阀7的进液口并联在一起后分别与制动主缸10和回油泵4的出液口连通；2个减压阀8的进液口分别与2个制动执行缸9连通，2个减压阀8的出液口并联在一起后与回油泵4的进液口连通。这样驾驶员踩下制动踏板致使制动主缸10将制动液升压，则升压后制动液分别经过2个增压阀7分别向后两车轮对应的2个制动执行缸9传递，若此时车辆车轮出现抱死状态, 则2个减压阀8在车载控制系统或汽车的ECU的控制下持续断续开闭，2个制动执行缸9分别控制两后车轮对应的刹车片与刹车盘断续结合，使前后车轮都产生“边滚边滑”的防抱死制动力。

在其它实施例中，助力回油结构还可以是三通道、四通道等多通道，相应可形成三通道、四通道等多信道ABS液压单元，适应于三轮、四轮等多个车轮的制动，其原理与上述实施例相似，故不赘述。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本发明的权利要求书的范围内。