專利名稱：增力裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機動車的制動系統所使用的增力裝置。
背景技術：
在機動車的制動系統所使用的增力裝置中，公知有如下的電動增力裝置，即根據制動踏板的操作使電動馬達工作，經由滾珠絲杠機構等旋轉-直線運動轉換機構推進主缸的活塞以產生制動液壓。在這種電動增力裝置中，存在如下結構，例如對于專利文獻1所示的電動增力裝置而言，與將大多數車輛所使用的發(fā)動機的進氣負壓作為增力源的氣壓式增力裝置同樣地，利用由橡膠等彈性體構成的反作用部件將制動時來自主缸的一部分反作用力反饋到制動踏板。由此，通過簡單的結構即可將來自主缸的反作用力反饋到制動踏板。專利文獻1 國際公開第2009/068404號小冊子對于如上所述將來自主缸的一部分反作用力反饋到制動踏板的增力裝置而言，為了提高控制精度，要求提高各部分的尺寸精度、各種傳感器的安裝位置精度及檢測精度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高控制精度的增力裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明的增力裝置具有根據制動踏板的操作而進退移動的輸入部件；設置成能夠與該輸入部件相對移動的增力部件；用于驅動該增力部件的執(zhí)行機構；將所述輸入部件及增力部件的推力傳遞至主缸并且將來自該主缸的反作用力以規(guī)定的比率傳遞至所述輸入部件和所述增力部件的推力傳遞機構；用于檢測所述輸入部件和所述增力部件的相對位移的相對位移檢測機構；基于該相對位移檢測機構檢測到的相對位移來控制所述執(zhí)行機構的工作的控制機構，所述增力裝置的特征在于，還具有用于檢測所述輸入部件和所述增力部件的相對位置是否處于規(guī)定的基準位置的基準位置檢測機構。根據本發(fā)明的增力裝置，可以提高控制精度。


圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的電動增力裝置的簡略結構的縱剖面圖。圖2㈧ (F)是表示圖1所示的電動增力裝置的直線運動部件、柱塞及反作用部件的工作狀態(tài)的圖。圖3是表示圖1所示的電動增力裝置的控制的流程圖。圖4是表示圖1所示的電動增力裝置的電動馬達的控制的曲線圖。圖5是表示圖1所示的電動增力裝置的工作的一例的時序圖。圖6是表示本發(fā)明第二實施方式的電動增力裝置的制動踏板部的圖。圖7是表示本發(fā)明第三實施方式的電動增力裝置的直線運動部件的復位開關部的圖。圖8是表示本發(fā)明第三實施方式的電動增力裝置的控制的流程圖。
圖9是表示在圖8所示的流程圖的步驟S3中用于利用制動開關執(zhí)行初始位置判定的控制的流程圖。圖10是表示在圖8所示的流程圖的步驟S3中用于利用復位開關執(zhí)行初始位置判定處理的控制的流程圖。圖11是表示在圖8所示的流程圖的步驟S3中用于利用制動開關及復位開關執(zhí)行初始位置判定處理的控制的流程圖。圖12是表示在圖8所示的流程圖的步驟S3中用于基于向電動馬達的通電來執(zhí)行初始位置判定處理的控制的流程圖。圖13是表示在圖8所示的流程圖的步驟S3中用于基于不向電動馬達通電的非通電時間來執(zhí)行初始位置判定處理的控制的流程圖。圖14(A) (C)是表示在圖1所示的電動增力裝置中柱塞和反作用部件之間的間隙的尺寸誤差的說明圖。圖15是表示圖1所示的電動增力裝置的輸入輸出特性的曲線圖。圖16是表示本發(fā)明一實施方式的電動增力裝置的調節(jié)裝置的簡略結構的框圖。附圖標記說明1電動增力裝置(增力裝置)、6直線運動部件(增力部件)、7制動踏板、8柱塞 (輸入部件)、9主缸、11反作用部件(推力傳遞機構)、30相對位移傳感器(相對位移檢測機構)、31基準位置傳感器(基準位置檢測機構)、33控制器(控制機構)
具體實施例方式以下，基于附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。參照圖1至圖5說明本發(fā)明第一實施方式的電動增力裝置。如圖1所示，本實施方式的電動增力裝置1在外殼2內設置有電動馬達3、將電動馬達3的轉子4的旋轉運動轉換成直線運動的作為旋轉-直線運動轉換機構的滾珠絲杠機構5、插入滾珠絲杠機構5的直線運動部件6并與制動踏板7連結的柱塞8、將直線運動部件6及柱塞8的推力傳遞至主缸9的輸出桿10、安裝在輸出桿10與直線運動部件6及柱塞8之間的反作用部件11。外殼2安裝在作為車室和發(fā)動機室等的隔壁的儀表板D的發(fā)動機室側，該外殼2 后部的圓筒部12貫通儀表板D并延伸至車室內。在外殼2的前部安裝有與圓筒部12同心配置的主缸9，主缸9的活塞13插入外殼2內。主缸9是將制動液儲存于儲液箱14并根據活塞13的推進而產生制動液壓并將該制動液壓供給至各車輪的制動裝置的公知的主缸， 既可以是串列型主缸、也可以是單缸型主缸。電動馬達3是用于驅動滾珠絲杠機構5的執(zhí)行機構，具有固定于外殼2的定子15 和插入定子15并能夠旋轉地被支承的圓筒狀轉子4，該電動馬達3根據控制電流能夠控制轉子4的旋轉，例如可以采用同步馬達、感應馬達等。滾珠絲杠機構5具有利用軸承17、18可旋轉地支承于外殼2的圓筒狀旋轉部件 19 ；插入旋轉部件19及外殼2的圓筒部12且以沿軸向能夠移動而不能繞軸旋轉的方式被支承的直線運動部件6 ；裝填于在所述圓筒狀旋轉部件19和直線運動部件6的彼此對置的面形成的螺旋狀溝槽20、21間的多個滾動體即滾珠22。根據旋轉部件19的旋轉，滾珠22 滾動，由此，直線運動部件6沿軸向進行移動。另外，滾珠絲杠機構5可以將直線運動部件6的直線運動轉換成旋轉部件19的旋轉運動。需要說明的是，雖然在本實施方式中，作為旋轉-直線運動轉換機構而使用滾珠絲杠機構5，但只要能夠將電動馬達3的轉子4的旋轉運動轉換成直線運動，則也可以采用輥子絲杠機構等其他形式的旋轉-直線運動轉換機構。旋轉部件19穿過電動馬達3的轉子4并以一體旋轉的方式與其結合。直線運動部件6作為增力部件，其前端部與主缸9的活塞13對置、后部插入外殼2的圓筒部12內， 利用設置于圓筒部12的限位器12A限制繞軸的旋轉及后退位置。直線運動部件6利用在外殼2的前壁之間設置的作為錐形螺旋彈簧的復位彈簧23的彈力，朝后退方向被施力而與限位器12抵接。需要說明的是，在本實施方式中，雖然構成為利用轉子4直接驅動旋轉部件19的結構，但也可以在它們之間安裝齒輪、皮帶輪等減速機構。柱塞8是根據制動踏板7的操作而進退移動的輸入部件，在直線運動部件6內能夠沿軸向移動地被引導。在與主缸9的活塞13對置的直線運動部件6的前端部，形成有由大徑孔M及小徑孔25構成的階梯孔。柱塞8的頂端部能夠滑動地插入小徑孔25內。柱塞8利用在直線運動部件6設置的限位器沈限制后退位置，利用在其與直線運動部件6之間設置的作為錐形螺旋彈簧的復位彈簧27的彈力，朝后退方向被施力而與限位器沈抵接。由橡膠等彈性體構成的圓板狀反作用部件11嵌合于大徑孔M內。在輸出桿10 的基端部形成的凸緣部抵接在反作用部件11上。在插入小徑孔25的柱塞8的頂端部和反作用部件11之間，在柱塞8處于與限位器沈抵接的后退位置時，形成有一定的間隙C。反作用部件11構成與直線運動部件6及柱塞8卡合并將其推力傳遞至主缸9的推力傳遞機構。在直線運動部件6及柱塞8前進并經由反作用部件11利用輸出桿10推進主缸9的活塞13時，反作用力根據由大徑孔M的截面積Al及小徑孔25的截面積A2確定的相對于反作用部件11的直線運動部件6及柱塞8的受壓面積，被反饋到直線運動部件6及柱塞8。 在柱塞8的后端部，經由輸入桿觀連結有制動踏板7。在外殼2內安裝有用于檢測滾珠絲杠機構5的旋轉部件19即電動馬達3的轉子4 的旋轉位置的解算器等旋轉位置傳感器四。在直線運動部件6和柱塞8之間，設置有用于檢測它們的相對位移的作為相對位置檢測機構的相對位移傳感器30。相對位移傳感器30 可以設為例如根據電阻值的變化等將相對位移作為模擬信號來檢測的電位計。另外，在直線運動部件6，設置有用于檢測柱塞8和直線運動部件6的相對位置是否處于規(guī)定的基準位置的作為基準位置檢測機構的基準位置傳感器31。基準位置傳感器 31是用于檢測柱塞8相對于直線運動部件6是否處于自抵接于限位器沈的最大后退量的位置(參照圖2(A))僅前進了(朝向反作用部件11側移動)一定距離ΔΤ(參照圖2(B)) 后的位置即基準位置的部件，例如可以使用公知的限位開關?；鶞饰恢脗鞲衅?1只要能夠在檢測到基準位置時輸出導通或截止的某一信號即可。設置有用于檢測是否對制動踏板7進行踩踏的制動踏板傳感器32。作為制動踏板傳感器32，與基準位置傳感器31同樣地可以使用公知的限位開關，但也可以使用隨著制動踏板7的踩踏而用于向剎車燈通電的現有剎車燈開關。在外殼2的上部，安裝有作為控制機構的控制器33?？刂破?3基于包含旋轉位置傳感器四、基準位置傳感器31、相對位移傳感器30及制動踏板傳感器32的輸出信號在內的來自各種傳感器的檢測信號，供給控制電流以控制電動馬達3的工作。參照圖2，在下面說明利用控制器33進行的控制。
如圖2(A)所示，在制動踏板7未被踩踏的非制動狀態(tài)下，根據復位彈簧23、27的彈力，直線運動部件6及柱塞8處于由限位器12A及限位器沈限定的后退極限位置。此時， 在反作用部件11和柱塞8之間形成有一定的間隙C。另外，在該狀態(tài)下，構成如下狀態(tài)，即相對位移傳感器30檢測直線運動部件6和柱塞8之間的相對位移，基準位置傳感器31未檢測到基準位置，而且制動踏板傳感器32未檢測到制動踏板7的踩踏。如圖2⑶所示，制動踏板7被踩踏，經由輸入桿28，柱塞8相對于直線運動部件 6僅前進一定距離ΔΤ，從而到達規(guī)定的基準位置。此時，基準位置傳感器31檢測到柱塞8 處于基準位置。此時，控制器33將相對位移傳感器30的檢測值作為相對位移基準值PO存儲，并基于相對位移開始控制電動馬達3。另外，制動踏板傳感器32在制動踏板7開始操作時檢測到制動踏板7被踩踏。若制動踏板7進一步被踩踏，則控制器33自當前的相對位移傳感器30的檢測值 P減去相對位移基準值PO以計算直線運動部件6和柱塞8的相對位移Δ P ( Δ P = Ρ-ΡΟ)。 接著，基于該相對位移ΔΡ，輸出控制電流以控制電動馬達3的工作，使直線運動部件6前進 (參照圖2(C)、(D))、保持(參照圖2(E))或后退(參照圖2(F))以將相對位移ΔΡ保持在規(guī)定的范圍，從而使直線運動部件6追隨柱塞8的移動而移動。若根據制動踏板7的踩踏而使柱塞8前進，則直線運動部件6利用電動馬達3的推力追隨柱塞8而前進，經由反作用部件11推壓輸出桿10，并推進主缸9的活塞13，從而根據液壓產生制動力。反作用部件11在直線運動部件6和輸出桿10之間被壓縮而變形 (參照圖2 (C))，并抵接于前進的柱塞8的頂端部(參照圖2 (D))。由此，來自主缸9的活塞的反作用力經由反作用部件11傳遞至直線運動部件6及柱塞8。此時，根據相對于反作用部件11的直線運動部件6的受壓面積Al和相對于反作用部件11的柱塞8的受壓面積 A2(<A1)的比率，一部分反作用力經由柱塞8反饋到制動踏板7。根據如上所述的制動踏板7的踩踏，能夠以規(guī)定的增力比產生制動力，并能夠根據制動踏板7的踩踏力來控制制動力。在開始制動時(柱塞8處于基準位置時)，在柱塞8和反作用部件11之間設置規(guī)定的間隙Cl(所謂的躍入間隙(> > ^ -J τ 7 >7))，由此，柱塞8能夠以不自反作用部件11承接反作用力的方式僅前進一定距離，因此，在制動初期，能夠迅速提升制動力。接著，參照圖3說明利用控制器33執(zhí)行電動馬達3的控制的控制流程的一例。在圖3的流程圖中，若根據制動踏板傳感器32檢測到制動踏板7被踩踏，則開始進行處理，在步驟Sl中，清除基準值設定標記后進入步驟S2。在步驟S2中，利用制動踏板傳感器32判定制動踏板7是否處于操作過程中。當判定結果為處于操作過程中時，進入步驟S3。在步驟S3中，判定是否存在基準值設定標記，當不存在基準值設定標記時，為了存儲相對位移基準值PO而進入步驟S4。另一方面，當存在基準值設定標記時，由于相對位移基準值PO已被存儲，故進入步驟S6。在步驟S4中，判定是否利用基準位置傳感器31檢測到柱塞8處于基準位置，當未檢測到基準位置時，由于柱塞8還未到達基準位置，因此返回步驟S2，當檢測到基準位置時，進入步驟S5。在步驟S5中，將基準位置傳感器31檢測到柱塞8移動到基準位置時的相對位移傳感器30的檢測值，作為相對位移基準值PO存儲，并且設定基準值設定標記，之后進入步驟S6。在步驟S6中，自相對位移傳感器30的當前檢測值P減去上述存儲的相對位移基準值PO，計算相距相對位移基準值PO的、柱塞8相對于直線運動部件6的相對位移Δ P ( Δ P =P-P0)，之后進入步驟S7。在步驟S7中，將相對位移ΔΡ與規(guī)定范圍α β的下限值α進行比較，當相對位移Δ P比下限值α大(ΔΡ> α)時，柱塞8至少不后退，之后進入步驟S8。在此，如圖4所示，規(guī)定的范圍α β中，下限值α為在使直線運動部件6后退的方向上作為用于控制電動馬達3的相對位移量的目標值而設定的值，另一方面，上限值 β為在使直線運動部件6前進的方向上作為用于控制電動馬達3的相對位移量的目標值而設定的值。在本實施方式中，下限值α為柱塞8和直線運動部件6的相對位移ΔΡ為0、即相對位移傳感器30的檢測值為相對位移基準值PO時的值。上限值β是為了對輸入輸出特性提供滯后特性而所需的值，被設定為比上述間隙Cl小的值。在步驟S8中，將相對位移ΔΡ與上述上限值β進行比較，當相對位移ΔΡ比上限值β大(ΔΡ> β)時，柱塞8前進、即正處于制動踏板7被踩踏的過程中，之后進入步驟 S9。在步驟9中，為了使相對位移ΔΡ達到上限值β，比較供給到電動馬達3的控制電流是否在規(guī)定的極限值以下，當控制電流在極限值以下時，在步驟SlO中，對電動馬達3進行反饋控制使電動馬達3朝使直線運動部件6前進的方向旋轉，以使相對位移ΔΡ達到上限值β，之后返回步驟S2。另外，當控制電流超過極限值時，在步驟Sll中，保持電動馬達 3的旋轉位置并返回步驟S2。由此，可以防止過電流供給到電動馬達3，從而可以保護電動馬達3。另外，在步驟S8中，當相對位移Δ P在上限值β以下(ΔΡ< β)時，柱塞8的動作停止、即制動踏板7的踩踏被維持在大致恒定位置，在步驟Sll中保持電動馬達3的旋轉位置，之后返回步驟S2。在步驟S7中，當相對位移ΔΡ在下限值α以下(ΔΡ< α)時，柱塞8后退、即正處于制動踏板7被松開的過程中，之后進入步驟S12。在步驟S12中，對電動馬達3進行反饋控制，使電動馬達3朝使直線運動部件6后退的方向旋轉，以使相對位移Δ P達到下限值 α，之后返回步驟S2。另外，在步驟S2中，當判定為不處于操作過程中時，在步驟S13中停止向電動馬達 3通電，或維持停止向電動馬達3通電的狀態(tài)，之后進入步驟S14。在步驟S14中，判定自制動踏板傳感器32從處于操作過程中的狀態(tài)變?yōu)椴惶幱诓僮鬟^程中的狀態(tài)開始，是否經過了規(guī)定時間例如2分鐘左右的時間，若經過了規(guī)定時間，則結束本流程圖的處理。如上所述，根據制動踏板7的操作，控制電動馬達3的工作，使直線運動部件6追隨柱塞8的移動而移動，從而能夠以規(guī)定的增力比產生制動力，并能夠根據踩踏力來控制制動力。此時，由于通過基準位置傳感器31來校正相對位移傳感器30的檢測值，因此，在減輕相對位移傳感器30因溫度變化而引起的信號漂移等所帶來的影響、提高控制精度的同時，能夠進行穩(wěn)定的控制。此時，如圖4所示，當柱塞8和直線運動部件6的相對位移ΔΡ超過規(guī)定的范圍 α β時，通過調節(jié)控制量，以便與該相對位移ΔΡ的大小成比例地增大電動馬達3的旋轉量，從而能夠提高響應性并以高精度執(zhí)行穩(wěn)定的控制。另外，對于相對位移傳感器30的相對位移基準值PO的設定(存儲)而言，在圖3 所示的控制流程中，制動踏板7被操作，利用基準位置傳感器31檢測到柱塞8處于基準位置后，每次執(zhí)行上述相對位移基準值PO的設定(存儲)，但并不限于此，也可以基于經過時間之外的其他條件適當執(zhí)行以更新相對位移基準值PO。接著，參照圖5說明電動增力裝置1的工作的一例。圖5是表示按照一定的速度踩踏制動踏板7、在將制動踏板的位置暫時保持后按照一定的速度松開制動踏板時的時序圖。在時刻t0，開始踩踏制動踏板7，制動開關32檢測到開始踩踏制動踏板。根據制動踏板7的踩踏，柱塞8前進，當在時刻tl到達基準位置時，基準位置傳感器31檢測到柱塞8 到達基準位置，將相對位移傳感器30的檢測值存儲為相對位移基準值P0。由此，開始計算相距相對位移基準值PO的相對位移Δ P。在時刻t2，當相對位移Δ P超過上限值β時，電動馬達3工作，直線運動部件6前進并推進活塞，主缸9的液壓開始上升。此后，隨著柱塞 8及直線運動部件6的前進，主缸9的液壓按照一定的比例上升。在時刻t3，若將制動踏板 7的踩踏位置保持，則相對位移ΔΡ處于上述的下限值α 上限值β的范圍內(α < ΔΡ < β)，電動馬達3的旋轉位置被保持。由此，主缸9的液壓也被保持。此后，在時刻t4，當制動踏板7開始返回時，相對位移ΔP變得小于下限值α，電動馬達3工作、直線運動部件 6后退、活塞13后退，由此，主缸9的液壓被釋放。接著，參照圖6說明本發(fā)明的第二實施方式。需要說明的是，對與上述第一實施方式相同的部分使用相同附圖標記，僅對不同的部分進行詳細說明。如圖6所示，在本實施方式中，省略了相對位移傳感器30，取而代之，設置有用于檢測制動踏板7的行程的行程傳感器34。行程傳感器34作為檢測柱塞8的位移的輸入部件位移檢測機構而使用。另外，旋轉位置傳感器四作為檢測直線運動部件6的位移的增力部件位移檢測機構而使用?？刂破?3根據旋轉位置傳感器四的檢測值Rn和行程傳感器 34的檢測值I^s的差值，通過計算來求出直線運動部件6和柱塞8的相對位移ΔΡ。此時， 與上述第一實施方式同樣地，當利用基準位置傳感器31檢測到柱塞8處于基準位置時，將旋轉位置傳感器四及行程傳感器34的檢測值存儲為控制基準值Pm0、Ps0，作為旋轉位置傳感器四及行程傳感器34的當前檢測值Rn、Ps與構成相對位移基準值的控制基準值PmO、 PsO的差值，求出相對位移Δ P?；谌缟纤銮蟪龅南鄬ξ灰痞?P，與上述第一實施方式同樣地，控制電動馬達3的工作。此時，由于滾珠絲杠機構5的旋轉部件19與電動馬達3的轉子4連結，因此，直線運動部件6的位置(位移)可以通過將旋轉位置傳感器四的檢測值Rii與一定的系數Kl 相乘而得到、或使用規(guī)定的轉換表而得到。另外，由于柱塞8經由輸入桿觀與制動踏板7 連結，因此，柱塞8的位置(位移)可以通過將行程傳感器34的檢測值I^s與一定的系數Κ2 相乘而得到、或使用規(guī)定的轉換表而得到。在此，通過使用轉換表進行上述直線運動部件6 和柱塞8的位置轉換，即便在上述直線運動部件6和柱塞8的位置關系為非線性關系的情況下，也能夠得到直線運動部件6及柱塞8的位置。接著，基于根據如上所述得到的直線運動部件6的位置(位移)及柱塞8的位置(位移)而算出的上述直線運動部件6和柱塞8 的相對位移ΔΡ，與上述第一實施方式同樣地，控制電動馬達3的工作。
在該情況下，如下所述進行調換，來執(zhí)行圖2所示的控制流程。首先，在步驟S5中， 當基準位置傳感器31檢測到柱塞8處于基準位置時，將旋轉位置傳感器四的檢測值存儲為控制基準值PmO、將行程傳感器34的檢測值存儲為控制基準值1^0，設定基準值設定標記，之后進入步驟S6。在步驟S6中，將自旋轉位置傳感器四的當前檢測值Rii減去存儲的控制基準值PmO后得到的值與一定的系數Kl相乘、或使用規(guī)定的轉換表，來計算直線運動部件6的位置。另外，將自行程傳感器34的當前檢測值I^s減去存儲的控制基準值PsO后得到的值與一定的系數K2相乘、或使用規(guī)定的轉換表，來計算柱塞8和直線運動部件6的相對位移ΔΡ(ΔΡ = Kl · (Pm-PmO)-Κ2 · (Ps-PsO))。根據如上所述算出的相對位移ΔP， 通過與規(guī)定的范圍α β進行比較，來控制電動馬達3的工作。另外，在上述控制流程中，針對表示直線運動部件6的位置的旋轉位置傳感器四的檢測值Pm及表示柱塞8的位置的行程傳感器34的檢測值1^，分別存儲控制基準值PmO、 1^0，但也可以針對上述直線運動部件6和柱塞8的位置的差值(相對位移)，存儲相對位移基準值，并基于該相對位移基準值計算相對位移ΔP。接著，參照圖7至圖13說明本發(fā)明的第三實施方式。需要說明的是，對與上述第二實施方式相同的部分使用相同附圖標記，僅對不同的部分進行詳細說明。如圖7所示，在本實施方式中，省略了基準位置傳感器31，取而代之，在外殼2的圓筒部設置有檢測滾珠絲杠機構5的直線運動部件6是否處于規(guī)定的基準位置的復位傳感器35。復位傳感器35用于檢測相對于外殼2是否處于最大后退量的位置即“直線運動部件基準位置”(增力部件基準位置、直線運動部件后退極限位置)，與上述第一及第二實施方式的基準位置傳感器31同樣地，例如可以使用公知的限位開關，只要能夠在檢測到直線運動部件基準位置時輸出導通或截止的某一信號即可。另外，制動開關32用于檢測是否處于制動踏板7未被踩踏的狀態(tài)、即檢測經由輸入桿觀與制動踏板7連結的柱塞8是否處于最大后退量的位置即“柱塞基準位置”(輸入部件基準位置、柱塞后退極限位置)。當直線運動部件6處于直線運動部件基準位置時，控制器33將旋轉位置傳感器四的檢測值存儲為基準值PmO'。另外，當柱塞8處于基準位置時，控制器33將行程傳感器 34的檢測值存儲為基準值I^sO'。接著，將自當前的旋轉位置傳感器四的檢測值I^s減去基準值I^O'后得到的值與上述系數Kl相乘、或使用規(guī)定的轉換表，來計算直線運動部件6 的位移。另外，將自當前的行程傳感器34的檢測值I^s減去基準值I^sO'后得到的值與上述系數Κ2相乘、或使用規(guī)定的轉換表，來計算柱塞8的位移。根據上述算出的直線運動部件6 的位移和柱塞8的位移的差值，來計算柱塞8和直線運動部件6的相對位移ΔP' (ΔP' =Kl · (Pm-PmO' )-K2 · (Ps-PsO'))。接著，以柱塞8相對于直線運動部件6自柱塞基準位置僅前進了上述一定距離 ΔΤ(參照圖2(B))后的位置為基準，計算柱塞8和直線運動部件6的相對位移ΔΡ(ΔΡ = ΔΡ' -Δ T = Kl · (Pm-PmO' )-K2 · (Ps-PsO ‘ ) _ Δ Τ)?；谌缟纤龅玫降南鄬ξ灰?Δ P，控制電動馬達3的工作。在此，對于直線運動部件6是否處于直線運動部件基準位置這種情況而言，可以使用復位傳感器35直接進行檢測，或者，根據制動開關32的接通/斷開、是否向電動馬達 3通電等來檢測是否處于非制動狀態(tài)，從而間接地進行檢測。另外，對于柱塞8是否處于柱塞基準位置這種情況而言，可以根據制動開關32的接通/斷開直接進行檢測，或者根據復位傳感器35的檢測、是否向電動馬達3通電等來檢測是否處于非制動狀態(tài)，從而間接地進行檢測。接著，參照圖8說明用于執(zhí)行本實施方式的控制的控制流程的一例。在圖8中，在步驟S101，對旋轉位置傳感器四及行程傳感器34設定規(guī)定的初始值、清除基準值設定標記，之后進入步驟S102。在步驟S102中，判斷是否存在基準值設定標記，若不存在基準值設定標記，則為了存儲基準值而進入步驟S103。另一方面，若存在基準值設定標記，則進入步驟 S105。在步驟S103中，根據直線運動部件6及柱塞8各自的基準位置判定標記，判定直線運動部件6及柱塞8是否分別處于直線運動部件基準位置及柱塞基準位置。該判定處理可以根據例如圖9至圖13所示的控制流程來執(zhí)行。在圖9所示的示例中，在步驟201，判定制動開關32是否檢測到制動踏板7的踩踏，當制動開關32未檢測到制動踏板7的踩踏時， 判定為直線運動部件6及柱塞8處于各自的基準位置，在步驟S202中，將基準位置判定標記設定為1。另外，當制動開關32檢測到制動踏板7的踩踏時，判定為不處于直線運動部件基準位置及柱塞基準位置，在步驟S203中，使基準位置判定標記復位到0。需要說明的是， 由于制動開關32經由制動踏板7及輸入桿觀來檢測柱塞8的位置，因此檢測精度容易降低。在圖10所示的示例中，在步驟301中，判定是否利用復位傳感器35檢測到直線運動部件6處于后退位置，當利用復位傳感器35檢測到直線運動部件6處于后退位置時，判定為直線運動部件6及柱塞8處于各自的基準位置，在步驟S302中，將基準位置判定標記設定為1。另外，當利用復位傳感器35未檢測到直線運動部件6處于后退位置時，判定為直線運動部件6及柱塞8不處于基準位置，在步驟S303中，使基準位置判定標記復位到0。 在該情況下，由于復位傳感器35直接檢測直線運動部件6的位置，因此，相比利用制動開關 32進行檢測的情況，可以期待更高的檢測精度。圖11的示例是將圖9及圖10的基于復位傳感器35及制動開關32的判定進行組合來進行判定的示例。在步驟S401中，當利用復位傳感器35檢測到直線運動部件6處于基準位置且制動開關32未檢測到制動踏板7的踩踏時，判定為直線運動部件6及柱塞8處于各自的基準位置，在步驟S403中，將基準位置判定標記設定為1。在步驟S401、S402中， 當任一個或不論哪一個都不是上述狀況時，判定為不處于基準位置，在步驟S404中，使基準位置判定標記復位到0。在該情況下，由于根據傳感器、開關這兩個部件的狀態(tài)進行判定， 因此，可以提高檢測精度。在圖12的示例中，在步驟S501中，基于向電動馬達3通電的狀態(tài)來進行判定，當不向電動馬達3通電時，判定為直線運動部件6及柱塞8處于各自的基準位置，在步驟S502 中，將基準位置判定標記設定為1。當向電動馬達3通電時，判定為不處于基準位置，在步驟 S503中，使基準位置判定標記復位到0。另外，在圖13的示例中，根據是否向電動馬達3通電一定時間，來判定是否處于基準位置。在步驟S601中，確認是否處于向電動馬達3通電的狀態(tài)，當不向電動馬達3通電時，在步驟S602中，增加非通電計時器的值，之后進入步驟 S603。在步驟S603中，進行等待直至非通電計時器的值比規(guī)定值大，當非通電計時器的值變得比規(guī)定值大時，判定為未進行一定時間的通電，直線運動部件6及柱塞8處于各自的基準位置，在步驟S604中，將基準位置判定標記設定為1。當在步驟S603中非通電計時器的值變得比規(guī)定值大之前，當在步驟S601中判定為向電動馬達3通電時，判定為不處于基準位置，在步驟S605中，使基準位置判定標記復位到0。在該情況下，即便在低溫等直線運動部件6的復位特性惡化的環(huán)境下，也能夠更可靠地進行直線運動部件6及柱塞8的基準位置的判定。并且，也可以將圖9至圖13所示的判定處理適當組合。在步驟S103中，當直線運動部件6及柱塞8處于各自的基準位置時，進入步驟 S104,在步驟S104中，將此時的旋轉位置傳感器四的檢測值存儲為基準值PmO ‘，將行程傳感器34的檢測值存儲為基準值PmO'，設定基準值設定標記，之后進入步驟S105。當直線運動部件6及柱塞8不處于直線運動部件基準位置及柱塞基準位置時，直接進入步驟S105。在步驟S105中，判定是否存在制動踏板7的操作，當未進行踩踏操作時，在步驟 S113中，停止向電動馬達3通電、或維持通電停止狀態(tài)，之后返回步驟S102。當正處于制動踏板7被操作的過程中時，進入步驟S106。在步驟S106中，將自當前的旋轉位置傳感器四的檢測值I3S減去基準值MO'后得到的值與上述系數Kl相乘、或使用規(guī)定的轉換表進行計算，來算出直線運動部件6的位移。另外，將自當前的行程傳感器34的檢測值I^s減去基準值MO'后得到的值與上述系數K2相乘、或使用規(guī)定的轉換表進行計算，來算出柱塞8的位移。根據上述直線運動部件6的位移和柱塞8的位移的差值，計算柱塞8和直線運動部件 6的相距初始位置的相對位移ΔP' (ΔP' = Kl · (Pm-PmO' )_K2 · (Ps-PsO‘))。進而，以柱塞8相對于直線運動部件6自柱塞基準位置僅前進了上述一定距離 ΔΤ(參照圖2(B))后的位置為基準，計算柱塞8和直線運動部件6的相對位移ΔΡ(ΔΡ = AP' -ΔΤ = Kl · (Pm-PmO' )-Κ2 · (Ps-PsO ‘ ) - Δ Τ)，之后進入步驟 S107。在從步驟 S107到步驟S112的步驟中，基于上述ΔΡ，執(zhí)行與圖3所示的控制相同的處理，之后返回步驟S2。由此，可以執(zhí)行與上述第二實施方式相同的控制。另外，在本實施方式中，也可以代替使用旋轉位置傳感器四和行程傳感器34計算相對位移ΔΡ'的情況，與上述第一實施方式同樣地，設置相對位移傳感器30來直接檢測相對位移ΔΡ'。在該情況下，當使用制動開關32及復位傳感器35檢測到直線運動部件 6及柱塞8的基準位置時，將相對位移傳感器30的檢測值存儲為基準值，并檢測相對位移 AP'。接著，參照圖14至圖16說明電動增力裝置1的輸入輸出特性的調節(jié)方法。參照圖14及圖15說明電動增力裝置1的輸入輸出特性的一例。電動增力裝置1的輸入輸出特性如下根據制動踏板7的踩踏，柱塞8相對于直線運動部件6自初始位置僅移動ΔΤ(參照圖2(B))而到達基準位置時，開始控制電動馬達3的工作，在制動初期，因柱塞8和反作用部件之間存在間隙Cl (參照圖14 (B))，柱塞8以不自反作用部件11承接反作用力的方式前進，因此，根據所謂的躍入特性，迅速提升輸出(制動力)(參照圖15的A點)。此后，按照與直線運動部件6相對于反作用部件11的受壓面積Al和柱塞8相對于反作用部件11 的受壓面積Α2的比率對應的增力比，產生與輸入成比例的輸出(參照圖15的實線)。此時，當反作用部件11和柱塞8之間的間隙Cl比圖14(B)所示的規(guī)定值小時(參照圖14(A))，反作用部件11和柱塞8的抵接提前，躍入時的輸出減小(參照圖15中的虛線)，另外，當間隙Cl比上述規(guī)定值大時(參照圖14(C))，反作用部件11和柱塞8的抵接延遲，躍入時的輸出增大(參照圖15中的單點劃線)。如上所述，因間隙Cl的精度而導致輸入輸出特性產生偏差。在本實施方式中，使用如圖16所示的調節(jié)單元36調節(jié)電動增力裝置1的輸入輸出特性。如圖16所示，調節(jié)單元36具有向電動增力裝置1的輸入桿觀施加所希望的推力的推力產生單元37、測量輸出桿10的輸出的推力測量單元38、根據推力產生單元37的推力及推力測量單元38的測量推力得到電動增力裝置1的輸入輸出特性并確定修正量的調節(jié)裝置39。調節(jié)裝置39利用推力產生單元37對電動增力裝置1施加規(guī)定的推力(輸入)， 并利用推力測量單元38測量輸出。此時，如圖15所示，相對于規(guī)定的輸入B，當反作用部件11和柱塞8之間的間隙Cl比規(guī)定值小時，輸出變成比規(guī)定的輸出BO小的輸出Bi，當間隙Cl比規(guī)定值大時，變成比規(guī)定的輸出BO大的輸出B2。由此，根據輸出的大小，確定對相對位移傳感器30輸出的(在第二及第三實施方式中進行計算的)相對位移ΔΡ進行修正的修正量，以使實際的輸出成為B0，并將上述修正量寫入控制器33的存儲機構即非易失性存儲器?？刂破?3基于根據存儲的修正量進行修正后的相對位移ΔΡ，控制電動馬達3的工作。由此，對于各個電動增力裝置1，在組裝后可以調節(jié)因各部分的尺寸精度、各種傳感器及開關的安裝位置的尺寸精度等而引起的輸入輸出特性的的偏差，從而可以提高控制精度。另外，對于第二及第三實施方式的電動增力裝置1而言，相對于計算得到的相對位移 Δ P確定修正量，并將其存儲到控制器33中，從而可以同樣地適用。需要說明的是，在上述第一至第三實施方式中，作為推力傳遞機構，對使用作為彈性體的反作用部件11的情況(所謂的盤式部件)進行了說明。但是并不限于此，也可以適用于所謂的桿式增力裝置。另外，也可以適用于如下的自輸入活塞直接將反作用力向制動踏板反饋這種類型的增力裝置，該增力裝置構成為將利用執(zhí)行機構驅動的作為增力部件的活塞(受壓面積大)和利用制動踏板驅動的作為輸入部件的輸入活塞插入主缸并使其面臨主缸內的制動液。另外，雖然將反作用部件11收納于直線運動部件6的大徑孔Μ，但并不限于此，也能夠以直線運動部件6的前端部和柱塞8的頂端部與反作用部件11抵接的方式在輸出桿10的直線運動部件6側設置杯狀部以收納反作用部件11。根據上述實施方式的增力裝置，其具有根據制動踏板的操作而進退移動的輸入部件；設置成能夠與該輸入部件相對移動的增力部件；用于驅動該增力部件的執(zhí)行機構； 將所述輸入部件及增力部件的推力傳遞至主缸并且將來自該主缸的反作用力以規(guī)定的比率傳遞至所述輸入部件和所述增力部件的推力傳遞機構；用于檢測所述輸入部件和所述增力部件的相對位移的相對位移檢測機構；基于該相對位移檢測機構檢測到的相對位移來控制所述執(zhí)行機構的工作的控制機構，所述增力裝置還具有用于檢測所述輸入部件和所述增力部件的相對位置是否處于規(guī)定的基準位置的基準位置檢測機構。根據如上所述的結構， 可以提高增力裝置的控制精度，從而可以獲得穩(wěn)定的輸入輸出特性。根據上述實施方式的增力裝置，當所述基準位置檢測機構檢測到所述輸入部件和所述增力部件的相對位置處于規(guī)定的基準位置時，所述控制機構將所述相對位移檢測機構的檢測值存儲為相對位移基準值，并以相對位移基準值為基準來確定所述輸入部件和所述增力部件的相對位移。根據如上所述的結構，在減輕相對位移檢測機構因溫度變化而引起的信號漂移等所帶來的影響、提高控制精度的同時，能夠進行穩(wěn)定的控制。
根據上述實施方式的增力裝置，所述推力傳遞機構包含與所述輸入部件及所述增力部件卡合并容許所述輸入部件和所述增力部件的相對位移的推力傳遞部件；利用自所述輸入部件及所述增力部件傳遞至所述推力傳遞部件的推力在所述主缸內產生液壓的液壓產生機構。根據上述第一實施方式的增力裝置，所述基準位置檢測機構是檢測到所述輸入部件和所述增力部件的相對位置處于規(guī)定的基準位置時進行接通或斷開的開關機構。根據上述第二、第二實施方式的增力裝置，所述基準位置檢測機構包含用于檢測所述輸入部件是否處于規(guī)定的輸入部件基準位置的輸入部件基準位置檢測機構、用于檢測所述增力部件是否處于規(guī)定的增力部件基準位置的增力部件基準位置檢測機構，通過檢測所述輸入部件處于輸入部件基準位置的情況并檢測所述增力部件處于增力部件基準位置的情況，來檢測相對位移的基準位置。根據上述第二、第三實施方式的增力裝置，所述相對位移檢測機構包含檢測所述輸入部件的位移的輸入部件位移檢測機構、檢測所述增力部件的位移的增力部件位移檢測機構，基于所述輸入部件的位移及所述增力部件的位移，來檢測所述輸入部件和所述增力部件的相對位移。根據上述第二、第三實施方式的增力裝置，所述控制機構具有存儲對所述相對位置檢測機構檢測到的相對位移進行修正的修正量存儲的存儲機構。
權利要求
1.一種增力裝置，具有根據制動踏板的操作而進退移動的輸入部件；設置成能夠與該輸入部件相對移動的增力部件；用于驅動該增力部件的執(zhí)行機構；將所述輸入部件及增力部件的推力傳遞至主缸并且將來自該主缸的反作用力以規(guī)定的比率傳遞至所述輸入部件和所述增力部件的推力傳遞機構；用于檢測所述輸入部件和所述增力部件的相對位移的相對位移檢測機構；基于該相對位移檢測機構檢測到的相對位移來控制所述執(zhí)行機構的工作的控制機構，所述增力裝置的特征在于，還具有用于檢測所述輸入部件和所述增力部件的相對位置是否處于規(guī)定的基準位置的基準位置檢測機構。
2.如權利要求1所述的增力裝置，其特征在于，所述控制機構基于所述基準位置檢測機構檢測到所述輸入部件和所述增力部件的相對位置處于規(guī)定的基準位置時的所述相對位移檢測機構的檢測值，算出所述輸入部件和所述增力部件的相對位移，并基于該相對位移來控制所述執(zhí)行機構的工作。
3.如權利要求1所述的增力裝置，其特征在于，當所述基準位置檢測機構檢測到所述輸入部件和所述增力部件的相對位置處于規(guī)定的基準位置時，所述控制機構將所述相對位移檢測機構的檢測值存儲為相對位移基準值， 并以相對位移基準值為基準來確定所述輸入部件和所述增力部件的相對位移。
4.如權利要求1所述的增力裝置，其特征在于，所述推力傳遞機構包含與所述輸入部件及所述增力部件卡合并容許所述輸入部件和所述增力部件的相對位移的推力傳遞部件；利用自所述輸入部件及所述增力部件傳遞至所述推力傳遞部件的推力在所述主缸內產生液壓的液壓產生機構。
5.如權利要求1所述的增力裝置，其特征在于，所述基準位置檢測機構是檢測到所述輸入部件和所述增力部件的相對位置處于規(guī)定的基準位置時進行接通或斷開的開關機構。
6.如權利要求1所述的增力裝置，其特征在于，所述基準位置檢測機構包含用于檢測所述輸入部件是否處于規(guī)定的輸入部件基準位置的輸入部件基準位置檢測機構、用于檢測所述增力部件是否處于規(guī)定的增力部件基準位置的增力部件基準位置檢測機構，通過檢測所述輸入部件處于輸入部件基準位置的情況并檢測所述增力部件處于增力部件基準位置的情況，來檢測相對位移的基準位置。
7.如權利要求1所述的增力裝置，其特征在于，所述控制機構具有存儲對所述相對位置檢測機構檢測到的相對位移進行修正的修正量的存儲機構。
8.如權利要求1 7中任一項所述的增力裝置，其特征在于，所述相對位移檢測機構包含檢測所述輸入部件的位移的輸入部件位移檢測機構、檢測所述增力部件的位移的增力部件位移檢測機構，基于所述輸入部件的位移及所述增力部件的位移，來檢測所述輸入部件和所述增力部件的相對位移。
全文摘要
本發(fā)明提供一種增力裝置，在該增力裝置中，可以提高增力控制的精度。若根據制動踏板(7)的操作使柱塞(8)移動，則基于由相對位移傳感器(30)檢測到的柱塞(8)和直線運動部件(6)的相對位移，控制電動馬達(3)，來驅動滾珠絲杠機構(5)以使直線運動部件(6)追隨柱塞(8)。直線運動部件(6)經由反作用部件(11)推進主缸(9)的活塞(13)以產生制動力。此時，來自主缸(9)的一部分反作用力經由反作用部件(11)反饋到制動踏板(7)。當利用基準位置傳感器(31)檢測到柱塞(8)和直線運動部件(6)的相對位置處于規(guī)定的基準位置時，將相對位移傳感器(30)的檢測值存儲為相對位移基準值，以該相對位移基準值為基準來確定柱塞(8)和直線運動部件(6)的相對位移。
文檔編號B60T13/74GK102431539SQ20111028116
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者佐久間賢, 高山利男 申請人:日立汽車系統株式會社