电动助力装置的制作方法

专利名称：电动助力装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车制动机构等所使用的电动助力装置。
技术背景以往，有利用电动驱动器来对踏板输入进行助力并向主缸输出的电动助力装置。作为这种电动助力装置有专利文献1 3公开的电动助力装置。专利文献1公开的电动助力装置具备为了对由输入杆所产生的向主 缸的传递力进行助力而设置的助力部件(电磁装置)、检测输入杆与助力部 件的相对位移量的相对位移传感器，控制助力部件的位移以使输入杆和助 力部件一体位移，即，使由相对位移传感器检测的相对位移量为0。专利文献2公开的电动助力装置把接受踏板输入的输入杆与助力部件 (活塞轴)连结，当输入杆被按压时，则控制器通过把电动机产生的力付 与助力部件，而使助力部件与输入杆一体位移，由此，对踏板输入进行助 力并向主釭输出。专利文献3公开的电动助力装置对于与接受踏板输入的输入杆连动的 助力部件(主活塞)，是使其一端部面对主缸的压力室，当输入杆被按压时， 则控制器通过把电动机产生的力付与助力部件，而使助力部件位移，由此， 对^"板f叙入助力并向主缸输出。专利文献1:日本特开昭60-92151号公报专利文献2:日本特开平10-53122号公报专利文献3:日本特开平10-138909号公报但在专利文献1 3公开的装置中，控制助力部件以使输入部件与助力 部件的相对位移量总是一定，而不能控制助力部件的位移量以使输入部件 与助力部件的相对位移关系变化。另外，也不能成为根据检测输入部件 的绝对位移量来对输入部件与助力部件的相对位移关系自由地进行位移量控制。即，专利文献1公开的装置是使输入部件与助力部件的相对位移量总是为0地来进行控制，不能把输入部件与助力部件的相对位移关系控制成 可变。专利文献1公开的装置不检测输入部件的绝对位移量，不包含根据 该绝对位移量来对上述两部件的相对位移关系自由地进行位移量控制的技 术。
专利文献2公开的装置是使输入部件与助力部件一体移动，因此，当 然不能使输入部件与助力部件的相对位移关系可变。专利文献2公开的装 置不检测输入部件的绝对位移量，不包含根据该绝对位移量来对上述两部 件的相对位移关系自由地进行位移量控制的技术。
专利文献3公开的装置虽然能使输入部件与助力部件相对位移，但完 全没考虑检测两部件的相对位移量，因此，不能把输入部件与助力部件的 相对位移关系进行可变控制。专利文献3公开的装置不检测输入部件的绝 对位移量，不包含根据该绝对位移量来对上述两部件的相对位移关系自由 地进行位移量控制的技术。

发明内容
本发明是鉴于上述情况而开发的，提供一种电动助力装置，能根据输 入部件的绝对位移量(也包含推测量)来控制位移量以使输入部件与助力 部件的相对位移关系可变，这样能得到希望的各种制动特性，能进行制动 感觉的改善。
本发明内容1记载发明的电动助力装置具备由制动踏板的操作而进 退移动的输入部件、与该输入部件能相对移动配置的助力部件、使该助力 部件进退移动的电动驱动器，根据由所述制动踏板所产生的所述输入部件 的移动，并且利用由所述助力部件所付与的助力推力，在主缸内产生助力 的制动液压，其中，具备用于检测所述输入部件绝对位移量的输入绝对 位移量检测机构，并且具备检测所述输入部件与所述助力部件的相对位移 量的相对位移量检测机构或者检测所述助力部件绝对位移量的助力绝对位 移量检测机构中的任一个，设置如下所述的控制机构，该控制机构根据所 述输入绝对位移量检测机构的检测信号，设定使所述输入部件与所述助力 部件的相对位移关系成为可变的目标位移量，并且根据来自所述相对位移 量检测机构或所述助力绝对位移量检测机构的信号来控制电动驱动器，以 使所述输入部件与所述助力部件的相对位移关系变成所述目标位移量。本发明内容2记载的发明是在本发明内容1记载的电动助力装置中， 利用来自所述制动踏板的由所述输入部件所付与的输入推力和来自所述电
即^吏在所述输入部件与所述助力部件进行相对位移时，也^f吏该制动液压的 反力的一部分向所述输入部件、另外一部分向所述助力部件分别传递。
本发明内容3记载的发明是在本发明内容1或2记载的电动助力装置
中，在所述输入部件与所述助力部件之间设置有作用机构，该作用机构相
本发明内容4记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助 力装置中，所述控制机构控制所述电动驱动器，以使随着所述输入部件向 增加制动液压的方向移动而使所述助力部件的绝对位移量大于或小于所述 输入部件的绝对位移量。
本发明内容5记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助 力装置中，在根据来自所述输入绝对位移量检测机构的信号而检测所述输 入部件的绝对位移量从初始位置进行规定量移动时，所述控制机构控制所 述电动驱动器使所述助力部件开始位移，且使所述助力部件的绝对位移量 与所述输入部件的绝对位移量相同或是比它大。
本发明内容6记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助 力装置中，在所述输入绝对位移量检测机构所检测的所述输入部件的绝对 位移量变成为规定量时，所述控制机构控制所述电动驱动器以使所述助力 部件的绝对位移量大于所述输入部件的绝对位移量。
本发明内容7记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助 力装置中，在根据由所述输入绝对位移量检测机构所检测的所述输入部件 的绝对位移量来判断所述输入部件的移动速度变成规定速度时，所述控制 机构控制所述电动驱动器以使所述助力部件的绝对位移量大于所述输入部 件的绝对位移量。
本发明内容8记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助 力装置中，在根据所述输入绝对位移量检测机构所检测的所述输入部件的 绝对位移量判断所述输入部件向增加制动液压的方向的移动停止时，所述 控制机构设定目标位移量以使所述助力部件相对所述输入部件向增加制动 液压的方向进行规定量位移，并根据该目标位移量来控制所述电动驱动器。本发明内容9记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助 力装置中，所述控制机构与检测油门踏板操作的油门踏板传感器或检测发 动机节气门开闭的节气门传感器连接，在所述油门踏板传感器检测到油门 踏板的操作被解除时或所述节气门传感器检测到所述发动机节气门被关闭 时，为了减少所述主缸的无效行程部分，而控制所述电动驱动器以使所述 助力部件相7于所述*命入部件向增加制动液压的方向位移。
本发明内容10记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助
力装置中，在由再生制动系统所进行制动动作时，所述控制机构控制所述 相对位移的关系。
本发明内容11记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助
力装置中，所述输入绝对位移量检测机构是检测所述输入部件相对所述固 定部的绝对位移量的位移传感器。
本发明内容12记载的发明是在本发明内容1到3任一项记载的电动助 力装置中，所述输入绝对位移量检测机构通过运算检测信号来检测所述输 入部件的绝对位移量，所述检测信号是检测来自所述制动踏板的踏力的踏 力传感器、检测流向构成电动驱动器的电动机的电流量的电流传感器和检 测由主缸的活塞所产生的液压的液压传感器中的任一个检测信号。
根据本发明内容1到12记载的发明，具有如下所述的优点根据输入 绝对位移量检测机构的检测信号，通过把所述输入部件与所述助力部件的 相对位移关系作为可变的位移量控制，例如，能得到制动助力控制等各种 制动特性，且考虑到一般在低液压区域，液压相对行程的变化比在高液压 区域小的情况，利用控制行程的位移量控制，而能高精度进行作为制动而 被多次使用的在低液压区域的制动。
根据本发明内容2记载的发明，由于输入部件接受制动液压的反力的 一部分，所以通过改变输入部件与助力部件的相对位移关系而能增减相对 输入部件的行程所产生的制动液压，并能按照该液压的增减来改变对于输 入部件行程的踏力，由此，能把输入部件的行程与制动液压和踏力的关系 调整到所希望的。
根据本发明内容3记载的发明，由于设置有相对助力部件把输入部件 向两者相对位移的中立位置作用的作用机构，所以通过改变输入部件与助力部件的相对位移关系而能使助力比可变。


图1是表示本发明第一实施例电动助力装置的剖视图2是用于说明图1电动助力装置的压力平衡的模式图3是表示包括图1电动助力装置的控制器的控制系统的方块图4 (b)是表示图1控制器能进行的恒定助力控制所使用的目标位移 量计算特性数据(输入行程相对位移量特性)的图，图4(a)是表示与该 (b)的目标位移量计算特性数据对应的输入行程和助力行程的特性数据的 图，图4 ( c )是表示与(b )的目标位移量计算特性数据对应的输入行程与 液压的对应关系的图5 (b)是表示图1控制器所进行的可变助力控制所使用的目标位移 量计算特性数据的图，图5(a)、图5 (c)是表示与图4 (a)、图4(c)对 应的特性数据的图6 ( b )是表示图1控制器所进行的进入跃升控制所使用的目标位移 量计算特性数据的图，图6(a)、图6 (c)是表示与图4 (a)、图4(c)对 应的特性数据的图7 ( b )是表示图1控制器92所进行的制动助力控制所使用的目标位 移量计算特性数据的图，图7(a)、图7 (c)是表示与图4 U)、图4(c) 对应的特性数据的图8 (b)是表示图1控制器所进行的瞬间增大制动效应控制所使用的 目标位移量计算特性数据的图，图8(a)、图8 (c)是表示与图4 (a)、图 4 (c)对应的特性数据的图，图8 (d)是表示时间经过中输入行程与液压 变化的图9 (b)是表示图1控制器所进行的再生协调控制所使用的目标位移 量计算特性数据的图，图9(a)、图9 (c)是表示与图4 (a)、图4(c)对 应的特性数据的图10(b)是表示图1控制器所进行的减助力控制所使用的目标位移量 计算特性数据的图，图10 (a)、图10 (c)是表示与图4 (a)、图4 (c)对 应的特性数据的图ll是表示用于说明图1电动助力装置作用的基本流程的流程图；图12是为了使图11基本流程中步骤S2的内容与各种控制对应而改变
的流程图13是表示与图12的步骤S101对应并与图12的流程并行处理的输 入速度BA标志生成流程的流程图14是表示与图12的步骤S103对应并与图12的流程并行处理的瞬 间增大制动效应标志生成流程的流程图15是表示与图12的步骤S105对应并与图12的流程并行处理的再 生协调标志生成流程的流程图16是表示与图12的步骤S106内容相当的再生协调目标位移量设定 流程的流程图17是表示第 一 实施例所使用的降低无效行程控制流程的流程图； 图18是表示本发明第二实施例电动助力装置的剖视图； 图19是表示图18电动助力装置包括控制器的控制系统的方块图； 图20是表示用于说明图18电动助力装置作用的基本流程的流程图； 图21是模式表示第二实施例的第一变形例的图22是表示在图21的第二实施例的第一变形例中把相对位移错开时
的输入行程与输出的关系的图23是用于说明作为输入绝对位移量检测机构而能使用液压传感器、
踏力传感器或电流传感器的模式图24是表示主缸压力室2A的液量V与液压Pb的关系的图25是表示本发明第三实施例电动助力装置控制系统的方块图26是表示用于说明第三实施例电动助力装置作用的基本流程的流程
图27是为了使图26基本流程中步骤S702的内容与各种控制对应而改 变的流程图。 符号说明
50、 50A、 50B、 50C电动助力装置 52增压活塞(助力部件)58输 入活塞(输入部件) 85 ( 85A、 85B ) 弹簧(作用机构)86电位计
(输入绝对位移量^r测^L构) 91分解器(助力绝对位移量;f全测机构) 92、 92A、 92C控制器(控制机构) 100相对位移传感器(相对位移
量才全测纟几构)
具体实施例方式
以下根据图1~图17说明本发明第一实施例的电动助力装置。
图l中，电动助力装置50具备作为串联主缸2的主活塞共用的活塞 组装体51和向构成活塞组装体51的增压活塞(助力部件)52付与(助力 推力)推力的电动驱动器53。活塞组装体51被配置在固定于车室壁3上的 壳体54的内部，电动驱动器53被配置在壳体54的外部。
壳体54包括经由环状的安装部件55而被固定在车室壁3前面的第 一筒体56和与第一筒体56同轴连结的第二筒体57。第二筒体57的前端与 串联主缸2连结。支承板63被安装在第一筒体56上。构成电动驱动器53 的电动机64被固定在支承板63上。安装部件55使其内径轮毂部55a位于 车室壁3的开口 3a地被固定在车室壁3上。电动才几64在此由DC无刷电机 构成。
串if关主缸2具备有底的缸本体IO和贮液箱11,在缸本体10内的里侧 能滑动地配置与作为所述主活塞的活塞组装体51成对的副活塞12。缸本体 10内^L活塞组装体51和副活塞12划分成两个压力室13、 14,随着所述两 活塞(活塞组装体51和副活塞12)的前进使^f皮封入在各压力室13、 14内 的制动液向对应系统的车4仑缸压进。
缸本体10的壁上形成有4巴各压力室13、 14内与贮液箱11连通的溢流 口 15,在缸本体10的内面，所述溢流口 15的前侧分别配置密封部件16。 随着所述两活塞(活塞组装体51和副活塞12)的前进并通过所述一对密封 部件16与对应的活塞组装体51的增压活塞52和副活塞12的外周面(位 于后述通孔18后侧的外周面)滑动接触，而各压力室13、 14相对溢流口 15被关闭。在各压力室13、 14内配置把所述活塞组装体51的增压活塞52 和副活塞12向后方作用的复位弹簧17。在增压活塞52和副活塞12的前端 部穿设有在图示的制动非动作时的初始位置能与主缸2内的溢流口 15连通 的通孔18。
活塞组装体51的结构是，在增压活塞52内设置和能与其相对移动的
输入活塞(输入部件)58。输入活塞58通过把设置在其后端的大径部58a
与从制动踏板8延伸的踏板侧轴9连结而能通过制动踏板8的操作(踏板
操作)而进退移动。这时，踏板侧轴9以使其前端部与设置在大径部58a上的球面状凹部58b嵌合的状态被连结，由此，容许踏板侧轴9的摆动。
构成活塞组装体51的增压活塞52在其内部的长度方向中间部位具有 间隔壁59，输入活塞58插入该间隔壁59并且延伸。增压活塞52的前端侧 插入主缸2内的压力室(主室)13,另一方面，输入活塞58的前端侧-波配 置在相同压力室13内的增压活塞52的内侧。增压活塞52与输入活塞58 之间通过配置在增压活塞52的间隔壁59前侧的密封部件60被密封，增压 活塞52与主缸2的缸本体IO的导向器10a之间通过所述密封部件16被密 封，由此，能防止制动液乂人压力室13向主缸2外的漏出。在增压活塞52 和副活塞12的前端部穿设有在图示的制动非动作时的初始位置能与主缸2 内的溢流口 15连通的通孔18。
电动驱动器53大概包括被固定在与壳体54的第一筒体56成为一体 的支承板63上的电动机64、在第一筒体56的内部把输入活塞5 8包围设置 的滚珠丝杠机构(旋转-直动变换机构)65、把电动机64的旋转减速并向滚 3朱丝一工才儿构65传递的》走转传递才几构66。
滚珠丝杠机构65包括经由轴承(角接触轴承)67被能自由转动支承 在第一筒体56内的螺母部件(旋转部件)68、经由滚珠(省略符号)而与 该螺母部件68啮合的中空的丝杠轴(直动部件)70。丝杠轴70的后端部 不能转动而能滑动地被支承在固定于壳体54的安装部件55上的环状导向 器71上，由此，随着螺母部件68的旋转而丝杠轴70直动。
另一方面，旋转传递机构66包括 一皮安装在电动机64输出轴64a上 的第 一带轮72、经由键73不能转动地与螺母部件68嵌合的第二带轮74、 绕挂在所述两个带轮72、 74之间的带(正时齿带)75。第二带轮74比第 一带轮72的径大，由此，则把电动机64的旋转减速并向滚珠丝杠机构65 的螺母部件68传递。轴承67利用与螺母部件68旋合的螺母67并经由第 二带轮74和垫圈77被加压。旋转传递机构66并不限定于是上述的带轮和 皮带，也可以是减速齿轮机构等。
构成滚珠丝杠机构65的中空的丝杠轴70的前端部嵌合固定有凸缘部 件78,在其后端部嵌合固定有筒状导向器79。凸缘部件78和筒状导向器 79为了发挥对输入活塞58进行滑动引导的导向器功能而分别设定有内径。 凸缘部件78随着丝杠轴70向图1中的左方向前进而与增压活塞52的后端 抵接，随此增压活塞52也前进。在构成壳体54的第二筒体57的内部配置一端卡止在形成于该第二筒体57内面的环状突起80,而另 一端与凸缘部件 78对接的复位弹簧81，在制动非动作时，丝杠轴70由该复位弹簧81来决 定图示的初始位置。
在输入活塞58与增压活塞52相互之间划分有环状空间82。环状空间 82配置一对弹簧(作用机构)85 ( 85A、 85B )。 一对弹簧85 ( 85A、 85B ) 使其各一端卡止在设置于输入活塞58的凸缘部83上，使弹簧85A的另一 端卡止在增压活塞52的间隔壁59上，使弹簧85B的另一端卡止在嵌合于 增压活塞52后端部的止动环84上。 一对弹簧85相对增压活塞52把输入 活塞58向两者相对位移的中立位置作用，在制动非动作时有把输入活塞58 和增压活塞52保持在相对移动的中立位置的作用。在输入活塞58和增压 活塞52从中立位置向任一方向相对位移时，利用上述一对弹簧85进行作 用而产生使输入活塞58相对增压活塞52向中立位置返回的作用力。
本第一实施例在车室内设置有一全测输入活塞58相对车体的绝对位移量 (适当地也叫做输入绝对位移检测值A)的输入绝对位移量检测机构一例 即电位计86 (位移传感器)。该电位计86包括内藏有电阻的本体部87、 从本体部87与输入活塞58平行地向制动踏板8侧延伸的传感器杆88。电 位计86与输入活塞58平行地被安装在固定于壳体54的安装部件55的轮 毂部55a上的托架89上。传感器杆88由内设于本体部87的弹簧总是向伸 长方向作用而使前端与固定在输入活塞58后端部的托架90抵接。
在在输入活塞58与丝杠轴70之间设置检测输入活塞58与增压活塞52 相对位移量(以下也叫做相对位移检测值B)的相对位移传感器100 (相对 位移量检测机构)，以检测输入活塞58与丝杠轴70 (进而与增压活塞52 ) 的相对位移量。相对位移传感器100 4企测物理上的输入活塞58与增压活塞 52的相对位移量并把检测数据向控制器92输出。
电位计86、相对位移传感器100和电动才几64的未图示的驱动部与控制 器92 (控制机构)连接。
控制器92与检测油门踏板(未图示)操作的油门踏板传感器(未图示) 或与检测发动机节气门(未图示)开闭的节气门传感器(未图示)连接， 在所述油门踏板传感器检测到油门踏板的操作被解除时，或所述节气门传 感器检测到所述发动机节气门被关闭时，为了减少主缸2的无效行程的量， 控制电动驱动器53以使增压活塞52相对输入活塞58向增加制动液压的方向位移(降低无效行程控制)。
如图3所示，控制器92具有存储器101，该存储器101存储有具有 后述运算、控制内容[图11 17的流程图]的程序、使用后述的输入行程和与 之对应的相对位移量并且进行表示的目标位移量计算特性数据[表示在图 4~图10的(b)栏]以及图9(d)的输入行程液压特性数据。
如图3所示，控制器92在具有存储器101之外还具有微分电路102、 目标位移量设定器103、减法电路104和控制器105。
微分电路102把电位计86检测到的绝对位移量进行微分来计算速度V (适当地叫做速度信号V)。目标位移量设定器103接受来自微分电路102 的速度信号V和电位计86的检测信号(输入绝对位移检测值A )输入来设 定目标位移量C (相对位移量)，4巴它向减法电路104输入。
减法电路104从目标位移量设定器103输出的目标位移量C中把相对 位移传感器100检测到的相对位移量(相对位移检测值B )减去[C _ B]来求 偏差。
控制器105接受减法电路104得到的偏差的输入，求出向电动机64供 给的电流并控制电动机64的驱动部。
如图3所示，本实施例利用控制器92使电动机64和传递机构[旋转传 递机构66、滚珠丝杠机构65 (螺母部件68、丝杠轴70)]按该顺序被控制， 利用丝杠轴70的动作和复位弹簣81的弹簧力使增压活塞52位移(前进和 后退)。把该增压活塞52的位移量加在输入活塞58的位移上，并且调整主 缸的液压，且把增压活塞52的位移与电位计86的位移的差的量(相对位 移检测值B )由相对位移传感器100检测。把该检测数据向控制器92反馈， 在电动机64和所述液压的控制中使用。
即，控制器92根据电位计86的检测信号(输入行程，相当于是输入 绝对位移检测值A)来设定使输入活塞58与增压活塞52的相对位移关系 成为可变的目标位移量C,并根据相对位移传感器100的检测信号(相对位 移检测值B )来控制电动机64以使输入活塞58与增压活塞52的相对位移 关系(相对位移检测值B)变成所述目标位移量C。
所述目标位移量C的设定是使用预先求出的图4~图10 (b)栏所示的 目标位移量计算特性数据并且如后述那样进行。
控制器92通过执行所述程序而能进行恒定助力控制、可变助力控制、进入跃升控制、制动助力控制、瞬间增大制动效应控制、再生协调控制、 减助力控制、降低无效行程控制。
恒定助力控制与背景技术所述的相同，是使输入活塞58与增压活塞52 成一体地位移(使相对位移为0地进行位移，以使增压活塞52相对输入活 塞58总是处于上述中立位置)，当把输入活塞58的行程(适当地叫做输入 行程)作为横轴、把增压活塞(助力部件)52的行程(适当地叫做助力行 程)作为纵轴时，助力行程成为图4 (a)实线所示的特性的控制方法。通 过进行这种控制，如图4 (c)所示那样，随着输入活塞58的前进而在主缸 2中产生的液压大到二次曲线、三次曲线或大于等于它们的高次曲线等复合 的多次曲线(以下把它们总称叫做多次曲线)状。
当把输入行程作为横轴、把输入活塞58与增压活塞52的相对位移量 作为纵轴时，则能把由图4 (a)所示的特性数据和图4 (c)所示的特性数 据所表示的恒定助力控制特性由图4 (b)表示的目标位移量计算特性数据 来表现。图4 (b)的实线是输入活塞58与增压活塞52的相对位移量。当 如图4 (b)的实线所示那样使输入活塞58与增压活塞52的相对位移量总 是为0地控制电动机64时，则能得到图4(c)所示的液压特性。
上述的恒定助力控制与背景技术所述的相同，但是，下面说明本发明 特长的使输入活塞58与增压活塞52的相对位移关系可变的可变助力控制、 进入跃升控制、制动助力控制、瞬间增大制动效应控制、再生协调控制、 减助力控制的各种控制。图5~图10的各(a)、 (b)、 (c)中的虚线表示图4 的(a )、 ( b )、 ( c )使输入活塞58与增压活塞52的相对位移量总是为0那 样地位移的恒定助力控制的特性。
首先，可变助力控制是如下所述控制方法如图5 (a)实线所示那样， 使增压活塞52的前进比输入活塞58的前进更推进，增压活塞52与输入活 塞58的相对位移量随着输入活塞58的前进而变大，与之对应，随着输入 活塞58的前进而在主缸2中产生的液压的增加(多次曲线状增加的特性) 如图5(c)实线所示那样变大。
作为可变助力控制是在上述控制[随着输入活塞58向增加制动液压的 方向移动而使增压活塞52的绝对位移量大于输入活塞58的绝对位移量地 来控制电动驱动器53]的基础上，也可以包含如下所述的控制随着—输入活 塞58向增加制动液压的方向移动而^f吏增压活塞52的绝对位移量小于输入活塞58的绝对位移量地来控制电动驱动器53。
图5 (b)的目标位移量计算特性数据是通过与图5 (a)、图5 (c)对 应验证而得到的。例如与输入行程的一个值nsl对应并且决定相对位移量的 一个值(以下也叫做目标位移量)XI地来控制电动机64时，则与目标位 移量X1对应大小的液压eal就在主缸2中产生。
如图5(b)所示，与输入行程的变化对应而相对位移量变化，且该相 对位移量是作为目标位移量被设定，由此，目标位移量C(相对位移量)根 据输入活塞58的行程而变化，相当于是本发明内容l的"设定使所述输入 部件与所述助力部件的相对位移关系成为可变的目标位移量"。该情况并不 限定于图5(b),而是图6~图IO的各(b)栏都同样。
进入跃升控制是电位计86检测输入活塞58的绝对位移量从初始位置 移动规定量ns2时，使增压活塞52开始位移，且使增压活塞52的位移与输 入活塞58的位移相同(相对增压活塞52而使输入活塞58成为中立位置地 以相对位移为0地进行位移)或比它大地来控制电动机64的控制方法。本 实施例为了实现上述控制方法，如图6(a)所示，在输入活塞58进行规定 量ns2的位移之前使增压活塞52不位移，而是随着所述规定量ns2的变化 而急剧位移，然后再与输入活塞58成一体地位移。由此，如图6(c)所示， 在输入活塞58进行规定量ns2的位移之前而主缸2中不产生液压，而是在 输入活塞58进行规定量ns2的位移之后于主缸2中急剧产生液压，而该液 压随着输入活塞58的前进成多次曲线状变大。上述说明中，在输入活塞58 进行规定量ns2的位移而使增压活塞52急剧位移后，进行了使增压活塞52 相对输入活塞58成为上迷中立位置的控制，但也可以控制成使增压活塞52 相对输入活塞58位于在比上述中立位置更前进的位置处。
通过进行这样的进入跃升控制，在踏下制动踏板8的初期，利用伴随 液压上升的反力而驾驶者受到制动有效的感觉，能进而把良好的制动感觉 给予驾驶者。
如图7 (a)所示，制动助力控制在使输入活塞58的绝对位移量成为规 定量ns3 (在此规定量ns3是比上述进入跃升控制时的规定量ns2大的值) 的第一条件成立(输入行程感应型制动助力)时之前，或判断输入活塞58 的移动速度到达规定速度的第二条件成立(输入速度感应型制动助力)时 之前，随着输入活塞58的前进而增压活塞52与输入活塞58 —体位移。然后，在第一条件或第二条件成立后，随着电动机64的动作而增压活塞52 再前进电动机64动作的那部分。随之如图7(c)所示，随着输入活塞58 的前进而向主釭2供给的液压成多次曲线状地变大，而且由电动4几64的动 作所引起的增压活塞52的前进也使液压更加变大，并且向主缸2供给。
在第一条件或第二条件成立后的图7中实线所示的情况下，表示了使 增压活塞52瞬时前进到规定相对位移量部分后与输入活塞58的移动同步 时的特性。由点划线表示的情况是在第一条件或第二条件成立后进行上述 可变助力比控制的情况。在进行这种制动助力控制时，驾驶者察觉要急制 动操作时而能改变成更大的助力比进行紧急制动。也可以仅是上述第一条 件或第二条件的任一个便可，也可以是把条件成立后增压活塞52的移动量 作为最大量地进行满制动控制。
如图8所示，瞬间增大制动效应控制是如下所述的控制电动驱动器的 控制方法该控制方法使从输入活塞58的绝对位移量向输入活塞58的增 加制动液压方向的移动停止，即如图8(d)所示，输入活塞58的移动量在 规定的行程幅度ns4内，图中虽没表示，但输入活塞58的输入速度V是接 近速度0的值，在判断该状态经过了规定时间t0时，如图8(b)所示，控 制电动机64使增压活塞52相对输入活塞58向增加制动液压的方向位移规 定相对位移量部分。
为了实现该瞬间增大制动效应控制，本实施例如图8 (a)所示，当检 测到制动踏板的踏下停止，则使增压活塞52相对输入活塞58逐渐前进， 随之如图8(d)所示，逐渐增大主缸2所产生的液压。
由此，通过进行瞬间增大制动效应控制而在制动踏板的踏下停止时， 利用伴随液压上升的反力而驾驶者受到制动有效的感觉，能进而把良好的 制动感觉给予驾驶者。
再生协调控制所进行的控制是混合动力汽车减少与动力电机再生时 所产生的制动(再生制动)力所对应的液压并且产生主缸2的液压。而再 生协调控制的控制方法是如图9(a)所示，相对输入活塞58的前进而增 压活塞52具有滞后地前进，即，对于输入活塞58而增压活塞52相对地后 退，由此，如图9(c)所示，主缸2产生的液压的多次曲线状增加程度变 小而进行再生制动部分的减压。
如图9 ( b )所示，与输入行程的变化对应而相对位移量向负侧(相对输入活塞58的前进而增压活塞52后退的方向)变化，在所述弹簧85A被 完全压缩处一定。即，控制成随着输入活塞58的前进而增压活塞52后退， 控制成在所述弹簧85A被完全压缩处则增压活塞52与输入活塞58 —起前 进。这时的相对位移量随着再生制动力而变化，图9(b)说到底也不过表 示的是再生协调控制时的 一 例。
由此，通过进行再生协调控制而能在主缸2中产生与再生制动力相应 的液压，能把没有不舒服感的制动感觉给予驾驶者。
减助力控制如图10(a)所示，对于输入活塞58而增压活塞52相对地 后退，由此，如图10(c)所示，主缸2产生的液压得到与输入活塞58的 行程成正比例增大的特性，是这样的控制方法。如图10(b)所示，与输入 行程的变化对应而相对位移量从某种程度的前进逐渐地向负侧(相对输入 活塞58的前进而增压活塞52后退的方向)成二次曲线地变化。即，控制 成随着输入活塞58的前进而增压活塞52保持与输入活塞58的中立位置后， 增压活塞52从某种程度的前进逐渐地后退地进行控制。
控制器92根据电位计86的检测信号和相对位移传感器100的检测信 号来执行程序，在该执行过程中，选择利用图4~图10 (b)栏和图9 (d) 栏的特性数据来进行后述图11~图17流程图所示的运算、控制。图5 图10 (b)栏和图9(d)栏的特性数据表示的是一例，按照各种条件而各特性在 变化。
如上所述，把增压活塞52的位移部分(前进和后退)加到输入活塞58 的位移中来调整主缸的液压，该液压调整具有式(1)所示的压力平衡关系 地进行。
在此，压力平衡式(l)中的各要素也被表示在图2中地如下。 Pb:主缸2内的压力室(主室)13内的制动液压 Fi:输入推力 Fb:助力推力
Ai:输入活塞58的受压面积
Ab:增压活塞52的受压面积
K:弹簣85 ( 85A、 85B )弹簧常数
△ X:输入活塞58与增压活塞52的相对位移量
把输入活塞58的位移作为Xi、把增压活塞52的位移作为Xb时，相对位移量AX一皮定义为AX = Xi-Xb。因此，AX在相对移动的中立位置是
0,增压活塞52相对输入活塞58后退的方向为正符号，其反方向为负符号。 压力平衡式(l)中忽略密封的滑动阻力。该压力平衡式(l)中助力推力 Fb能从电动机64的电流值推测。
Pb=(Fi-KxAX) /Ai= (Fb + Kx AX) /Ab (1) 另一方面，助力比a由下面的(2)式表示，因此若把上述压力平衡式 (1)的Pb代入到该(2)式中，则助力比a变成下面的(3)式。 cx-Pbx (Ab + Ai) /Fi (2) a=(l-K"X/Fi) x (Ab/Ai+1) (3) 这时，在进行背景技术即恒定助力控制的情况下，是根据电位计86的 检测结果使相对位移量AX成为0地控制电动机64的旋转(反馈控制)。 由此，助力比a成为a = Ab/Ai+1，与真空助力装置和背景技术同样地由 增压活塞52的受压面积Ab与输入活塞58的受压面积Ai的面积比来唯一 地决定(图4)。
相对地，4巴相对位移量AX设定成负的规定值，为了使相对位移量AX 成为所述规定值，即只要控制电动才几64的旋转以使随着输入活塞58向增 加制动液压的方向移动而使增压活塞52的绝对位移量大于输入活塞58的 绝对位移量，则助力比a就成为(1-Kx AX/Fi)倍的大小，即，助力比 可变，电动驱动器53作为助力源发挥作用，能谋求踏板踏力有大的减少。
如上所述，控制器92执行图11 图17的流程图来进行运算、控制，在 此，根据该图11~图17来说明其运算和控制的内容。
控制器92按规定周期来执行包含图11所示的步骤S1 S4的基本流程。
图11的步骤Sl读入电位计86检测到的输入绝对位移检测值A。接着 步骤Sl的步骤S2使用图5~图10的各(b )所示的目标位移量计算特性数 据来根据输入绝对位移检测值A计算目标位移量C。
接着步骤S2的步骤S3读入相对位移传感器100检测到相对位移;险测 值B。
接着步骤S3的步骤S4控制电动机64和传递机构以使相对位移检测值 B成为目标位移量C(B-C或C-B = 0)。
进行这种各步骤的控制，则对于依赖输入行程而进行目标位移量C计 算的可变助力控制、进入跃升控制和输入行程感应型的制动助力控制能由上述的基本流程来控制。相对地，除了输入行程之外而依赖输入速度、时 间来进行目标位移量C计算的输入速度感应型的制动助力控制、瞬间增大 制动效应控制，另外，依赖再生制动力来进行目标位移量C计算的再生协 调控制，则不能仅依赖输入行程的仅通过上述基本流程来进行控制，所以
能通过图12~图15所示的流程图实现。
图12的流程图是把图11的基本流程所示的步骤S2置换成步骤S101~ S107。
如图12所示，步骤S101被接着步骤S1执行，判断有无并行动作的图 13所示的输入速度BA标志生成流程所生成的输入速度BA标志。当步骤 S101判断是YES时，则使用图7(b)[制动助力控制]的目标位移量计算特 性数据等来计算出目标位移量C1 (步骤S102),并向步骤S3前进。
当步骤S101判断是NO时，则判断有无并行动作的图14所示的瞬间 增大制动效应标志生成流程所生成的瞬间增大制动效应标志(步骤S103 )。 当步骤S103判断是YES时，则使用图8(b)[瞬间增大制动效应控制]的目 标位移量计算特性数据等来计算目标位移量C2 (步骤S104 )，并向步骤S3 前进。
当步骤S103判断是NO时，则判断有无并行动作的图15所示的再生 协调标志生成流程所生成的再生协调标志(步骤S105 )。当步骤S105判断 是YES时，则使用图9(b)[再生协调控制]的目标位移量计算特性数据等 来计算出目标位移量C3 (步骤S106),并向步骤S3前进。
当步骤S105判断是NO时，则4吏用图5 (b)[可变助力控制]的目标位 移量计算特性数据等来计算出目标位移量C4 (步骤S107 ),并向步骤S3前 进。步骤SIOI、 S103、 S105的顺序是先判断紧急性高的，在以任何顺序判 断都可以的情况下，例如也可以在判断S105之后再判断S103。
本实施例在步骤S107的目标位移量C4计算中，使用了图5 ( b )[可变 助力控制]的目标位移量计算特性数据，但替代它也可以使用图6 ( b )[进入 跃升控制]的目标位移量计算特性数据，为了进行输入行程感应型的制动助 力，也可以使用图7 ( b )[制动助力控制]的目标位移量计算特性数据。也可 以使用图5 ( b )与图6 ( b )的合成数据、图5 ( b )与图7 ( b )的合成数 据、图6 (b)与图7 (b)的合成数据或图5 (b) 图7 (b)所有的合成数 据。与上述图12的流程图并行，#1行图13所示的输入速度BA标志生成 流程、图14所示的瞬间增大制动效应标志生成流程、图15所示的再生协 调标志生成流程。
如图13所示，输入速度BA标志生成流程读入电位计86检测的输入 绝对位移检测值A (步骤S201 )。
然后确认输入速度BA标志是否被关闭(步骤S202),当步骤S202判 断YES时，则利用微分电路102的动作计算输入速度V (步骤S203 )。
然后判断输入速度V是否比规定值VO大(步骤S204 )，当步骤S204 判断YES时，则如驾驶者希望急制动那样地把输入速度BA标志设定为打 开(ON)(步骤S205 ),为了反复进行该流程而进行返回处理。当步骤S204 判断NO时，则为了反复进行该流程而进行返回处理。
当步骤S202判断NO时，是进行制动助力控制的状态，判断由制动助 力控制的解除条件(例如通过输入绝对位移检测值A而输入活塞58后退和 车辆速度大致是O等的规定条件)是否满足该制动助力控制是否不需要(步 骤S207 )。
当步骤S207判断YES时，由于不需要制动助力控制，所以把输入速 度BA标志关闭(OFF)(步骤S208)，为了反复进行该流程而进行返回处 理。当步骤S207判断NO时，为了继续制动助力控制而反复进行该流程地 进4亍返回处理。
如图14所示，瞬间增大制动^:应标志生成流辟呈读入电4立计86 4企测的 输入绝对位移检测值A (步骤S301 )。
然后利用微分电路102的动作计算输入速度V (步骤S302 )。
然后判断输入速度V (正的值和负的值)是否是接近速度0的值(步 骤S303 ),当步骤S303判断YES时，则由计时器开始计时或进行计时继续 的处理(步骤S304 )。
然后根据计时器的计时判断在判定输入速度V是接近速度0的值的状 态后是否经过了规定时间t0 (图8的d)(步骤S305 )。
当步骤S305判断YES时，则把瞬间增大制动效应标志设定为打开 (ON)(步骤S306 )，为了反复进行该流程而进行返回处理。
当步骤S305判断NO时，则进行计时的计数上升(步骤S307 )，进行 返回处理，并能继续计时。当步骤S303判断NO时，把瞬间增大制动效应标志关闭(OFF )(步骤 S308 ),把计时器归零(步骤S309),进行返回处理。
作为把瞬间增大制动效应标志关闭的条件是由S302、 S303计算输入速 度V并判断它是否是接近速度0的值，但除此之外也可以根据步骤S301的 输入绝对位移检测值A来判断输入活塞58的移动量是否在图8的(d)的 头见定4亍禾呈幅度ns4内。
如图15所示，再生协调标志生成流程判断是否接受未图示的再生制 动系统的制动动作的来自上一级ECU(上一级的控制系统)的再生指令(包 括再生部分减压量AP)的输入(步骤S401 )。当步骤S401判断YES时， 则把再生协调标志打开(步骤S402)，进行返回处理。
当步骤S401判断NO时，把再生协调标志关闭(步骤S403 )，进行返 回处理。
在再生协调标志打开时的图12的步骤S106中，如图16所示那样地进 行控制。即，读入来自上一级ECU的再生部分减压量AP(步骤S404)。然 后读入电位计86检测的输入绝对位移检测值A (步骤S405 )。为了方便说 明把该读入的检测值设为Al。接着步骤S405而使用表示图9 (d)的液压 与输入行程、相对位移量关系的特性数据中的虛线的特性数据来计算与输 入绝对位移检测值Al对应的液压Pl,并且选择实线的特性数据L1 (步骤 S406 )。在此，图9 (d)的虚线的特性与图4 (c)的实线的特性相同，图9 (d )的实线的特性是表示虚线的特性上某地点液压与相对位移量的关系的 特性，图9 (d)仅表示了两条实线的特性数据L1和L2，但实际上在虛线 数据上的每地点存在有各一个一个的多个数据。然后使用在上述选择好的 实线的特性数据Ll来计算与从液压Pl中减去AP的液压P2对应的相对位 移量-X2 (步骤S407 )。该相对位移量-X2表示把上述的输入绝对位移检 测值Al作为相对位移量0时的相对位移量。接着步骤S407，把-X2设定 为目标位移量C3 (步骤S408),进行返回处理。
通过进行图16的再生协调控制，如图9 (c)所示，控制电动驱动器 53以使成为增压活塞52相对输入活塞58成为向减少制动液压的方向的相 对位移的关系，在减少再生制动部分的制动液压的状态下能产生所希望的 制动力。
然后根据图17说明用于消除主缸2无效行程的降低无效行程控制流程。该降低无效行程控制流程与上述图11或图12的流程并行，或中断执
行，构成该流程的步骤S502和S503、步骤S504、步骤S505以及步骤S506 分别与图11基本流程的步骤S2、步骤S1、步骤S3以及步骤S4相当。
降低无效行程控制流程首先根据是否接受了油门踏板操作的检测信号 输入来判断是否进行油门踏板操作(步骤S501)。在油门踏板抬起而步骤 S501判断NO时，则把目标位移量C作为值C5 (步骤S502)，在油门踏板 踩下而步骤S501判断YES时，则把目标位移量C作为值CO (步骤S503 )。 上述的值C5是与主缸2的无效行程部分相当的相对位移量。
接着步骤S502、 S503，读入电位计86检测的输入绝对位移;险测值A (步骤S504 )。
接着步骤S504的步骤S505,读入相对位移传感器IOO检测的相对位 移检测值B。
接着在步备聚S506控制电动机64以-使相对位移;险测值B成为目标位移 量C,进行返回处理。
本实施例的主缸2中，增压活塞52前进，在通孔26越过主缸2内侧 的密封部件16之前，即溢流口 15-波关闭之前，在主缸2内不产生制动液 压，因此，该期间是无效行程。但本实施例通过执行图17的降低无效行程 控制流程而控制电动机64使增压活塞52在制动动作前就前进到越过所述 密封部件16的位置，这样能消除所述无效行程。在上述的步骤S501中， 判断是否接受了油门踏板操作的检测信号输入，但并不限定于此，也可以 由节气门传感器来判断发动机节气门的开闭，在发动机节气门关闭时把目 标位移量C设定为值C5，在打开时把目标位移量C设定为0。
在上述的说明中说明了进行恒定助力控制、可变助力控制、进入跃升 控制、制动助力控制、瞬间增大制动效应控制、再生协调控制、减助力控 制、降低无效行程控制，但也可以进行其他的控制，也可以包含把可变助 力控制、制动助力控制等的输入活塞58与增压活塞52的相对位移关系设 定为可变的位移量控制并且进行上述控制的 一部分。
在上述这种结构的电动助力装置1中，根据电位计86的检测信号，通 过进行把输入活塞58与增压活塞52的相对位移关系设定为可变的位移量 控制而能得到例如制动助力控制等各种制动特性。且考虑到 一般在低液压 区域，液压相对行程的变化比在高液压区域小的情况，则具有利用控制行程的位移量控制而能高精度进行作为制动所多次使用的在低液压区域的制 动的优点。
由于输入活塞58接受制动液压的反力的 一部分，所以通过改变输入活
塞58与增压活塞52的相对位移关系而能增减相对输入活塞58的行程所产 生的制动液压，并能按照该液压的增减来改变对于输入活塞58行程的踏力， 由此，能把输入活塞58的行程与液压和踏力的关系调整到所希望的。
由于根据来自相对位移传感器100的信号来控制电动驱动器53而能把 增压活塞52与输入活塞58的相对位移量变成任意的规定值并得到希望的 助力比，所以不需要现有技术所必须的价格高的踏力传感器，这点就能谋 求降低成本。通过控制电动驱动器53而把增压活塞52与输入活塞58的相 对位移量变成任意的规定值，则能得到比由增压活塞52与输入活塞58的 受压面积比所决定的助力比大的助力比或小的助力比，能得到按照希望助 力的制动力。
下面根据图18 图20并参照第一实施例(图1~图17)来说明本发明第 二实施例的电动助力装置50A。
如图18、图19所示，第二实施例的电动助力装置50A与第一实施例 的电动助力装置1相比有下面的不同去掉了相对位移传感器100、代替控 制器92而设置控制器92A并在控制器92A中设置代替第一实施例相对位移 传感器100的相对位移检测电路、使用代替第一实施例的基本流程(图11 ) 的图20所示的基本流程。其他部分与第一实施例相同。
相对位移检测电路设置在控制器92A中，并且检测如下的内容根据 为了控制电动机64旋转而设置的分解器(助力绝对位移量检测机构)91所 检测的电动机64的旋转位移所运算的增压活塞52相对车体的绝对位移量 (以下也叫做助力绝对位移检测值D)和根据电位计86的检测信号(输入 绝对位移检测值A )纟t测增压活塞52与输入活塞58的相对位移量[适当地 是相对位移检测值(D-A)]。作为助力绝对位移量检测机构也可以代替分 解器91而使用检测增压活塞52的绝对位移量的电位计(位移传感器)，求 增压活塞52的绝对位移量。
图20所示的基本流程与图11的基本流程相比设置代替步骤S3、 S4的 步骤S603、 S604。步骤S603读入所述相对位移^r测值D。步骤S604控制 电动4几64和传递才几构[4t转传递才几构66、滚^朱丝^工4几构65 (螺母部j牛68、丝杠轴70 )]以使相对位移检测值(D - A )成为目标位移量C (成为D - A =C)。
通过把图20的步骤S603、 S604在图12的步骤S3、 S4和图17的步骤 S505、 S507中适用而也能根据图12 图17的流程图进行控制。 该第二实施例也有与上述第一实施例同样的作用和效果。
图21所示的第二实施例的变形例即电动助力装置50B在下面的点上与 第二实施例有大的不同输入活塞(输入部件)326和增压活塞(助力部件) 329不面临串4关主缸2的液压室13、在输入活塞326与增压活塞329之间 不设置把输入活塞326向中立位置作用的弹簧85。
把固定在踏板侧输入轴20上的输入活塞326的另一端和增压活塞329 的另一端插入在形成于串联主缸2的主活塞421 —端部且封入有液体的液 压室327中。在由电动机64和螺母部件68驱动的增压活塞329的内侧能 自由滑动地配置输入活塞326，输入活塞326和增压活塞329这两者被密封 部件(图中省略)密封。图21中320表示各轮设置的制动钳。
图21的电动助力装置50B中，在输入活塞326与增压活塞329保持有 一定相对位移关系时的行程关系能由以下的式(4)表示，另外，输入与输 出的关系只要把面朝液压室327的输入活塞326和增压活塞329的面积分 别设定为是Ai、 Ab时，则能由以下的式(5)表示。
Xout = Xi ( = Xb) (4)
Foub-Fi ((Ai+Ab) /Ai) (5)
在此，Xi是输入行程、Xout是主活塞321的输出行程、Fout是主活塞 321的输出、Fi是^"板侧输入轴20的输入。
因此，由于助力比cc是输出Fout与输入Fi的比，所以根据上述式(5) 能由以下的式(6)表示。
a = Fout / Fi = ( Ai + Ab ) / Ai ( 6 )
如从式(6) 了解的那样，该变形例中助力比a是总是一定的值。
关于图21的电动助力装置50B的动作，即使输入活塞326与增压活塞 329的相对位置被错开，只要保持这时的踏板侧输入轴20的位置，则由电 动机64控制的增压活塞329的相对移动部分的量就使主活塞321的输出 Fout增减。由此，输入行程Xi与主活塞321的输出Fout的关系就如图22 所示，通过把相对位置如图22的a、 b、 c那样地错开，能得到任意的输入行程Xi与输出Fout进而液压(=输出Fout/主活塞321的面积)的关系。 在此，图22的a表示输入活塞326与增压活塞329位于中立位置时的特性， 图22的b表示增压活塞329位于比输入活塞326后退位置时的特性，图22 的c表示增压活塞329位于比输入活塞326前进位置时的特性。假如输入活 塞326和增压活塞329在中立位置，以从输入活塞326被^"入一定量的状 态到保持输入活塞326的现在位置不变地使增压活塞329前进规定量时， 则从图22的a特性向c特性转移。由此，相对输入活塞326的行程而产生 的输出Fout进而液压就增加，能实现短行程(为了出来一定的输出以更短 的行程便可)的踏板感觉。由于随着该液压的增加而加在输入活塞326上 的反力增加，所以对于输入活塞326行程的踏力增加。由于这样也能改变 对于输入活塞326的行程的踏力，所以能调整到所希望的。
动作是通过电位计86与分解器91的检测信号的差分来求踏板侧输入 轴20 (输入活塞326 )与增压活塞329的相对位移量(D - A )，才艮据该相对 位移量(D-A)与预定的目标位移量的偏差进行控制以使增压活塞329的 位移大于踏板侧输入轴20的位移，由此，能实现良好的助力功能。
本实施例在输入活塞326与增压活塞329之间不i殳置把输入活塞326 向中立位置作用的弹簧85,但只要设置该弹簧85,则如图21所示，即使 不把输入活塞326和增压活塞329的另一端面临主缸2的压力室13,也能 进行图11、图12所示的控制。
图1和图18、图21所示的第一、第二实施例中，把作为输入绝对位移 量检测机构而使用电位计86来得到输入绝对位移量的情况作为例子，但代 替之也可以使用检测主缸2的压力室13液压的液压传感器、检测向制动踏 板8输入的踏力的踏力传感器、或检测向电动机64供给的电流的电流传感 器来推测(得到)输入绝对位移量，并把它们作为输入绝对位移量检测机 构使用。参照图23说明通过上述的液压传感器、踏力传感器或电流传感器 而能推测(能得到)输入绝对位移量的情况。
图23中，把主缸2的压力室13、 14和与它连通的配管、盘制动器等 所有负载侧元件的刚性(对液量产生的液压)的关系置换成主缸压力室2A 和它的截面面积(Ai + Ab )上具有相等截面面积的活塞2B的位移Xm以及 安装在其上的弹簧元件2C的弹簧常数Kd来进行考察。这时，把所述输入 活塞58和增压活塞52的位移(行程)分别设定成Xi、 Xb， 4巴最终在面对主缸压力室2A的部分的输入活塞58所产生的力(输入推力)和增压活塞 52所产生的力(助力推力)分别设定成Fi、 Fb。
把弹簧85 (85A、 85B)的弹簧常数设定成K,把丝杠轴70的输出设 定成FbO,把制动踏板的踏力设定成FiO。
由于第一实施例具有相对位移传感器100,第二实施例在控制器92A 中具有相对位移检测电路，所以相对位移量AX二Xi-Xb已知。
(Al )关于作为输入绝对位移量检测机构而使用液压传感器能推测(能 得到)输入绝对位移量
由输入活塞58的行程Xi和增压活塞52的行程Xb而产生Xi - Xb = △ X (已知)的相对位移，与之对应在压力室2A产生式(7)表示的液量的变 化(体积变化)AV。
把式(7)变形而能得到式(8)。
△ V = Xb Ab + Xi Ai
=(Xi - △ X ) Ab + Xi Ai
=Xi ( Ab + Ai) - AX Ab (7)
Xi= ( AV + AX Ab) / ( Ab + Ai) (8)
另一方面，关于压力室2A的液量(体积)V与压力室2A的液压Pb， 当把液量V作为横轴、把液压Pb作为纵轴，表示在图24中时，则液量V 与液压Pb的关系以多次曲线[Pb-f (V)]来表示。由于有该对应关系，所 以通过#:测液压Pb就能求出与液压Pb对应的液量V。由于从知t入活塞58 和增压活塞52的初始位置移动到两活塞58、 52处于特定位置时的液量变 化(体积变化)AV与该特定位置的液量V相同，所以只要检测这时的液 压Pb就能求出与液压Pb对应的液量变化△ V。
因此，液压传感器通过计算液压Pb,能从上述Pb- AV的对应关系[Pb =f ( AV)]得到液量变化(体积变化)AV,把该液量变化AV和已知的相 对位移量AX代入到式(8)中则能计算出输入活塞58的行程Xi。图24中 表示Pb- AV特性的多次曲线虽然由盘制动器的制动块的磨损等时效变化 而特性逐渐变化，通过行走距离、制动次数的因数来适当校正就能与实际 的特性近似。
(Bl )关于作为输入绝对位移量检测机构而使用踏力传感器能推测(能 得到)输入绝对位移量由输入活塞58的行程Xi和增压活塞52的行程Xas而产生Xi - Xb = △ X的相对位移(已知)。这时压力室2A的液压Pb由式(9)表示。
<formula>formula see original document page 28</formula> (9)
根据式(9)和上述Pb- AV的对应关系[Pb二f (厶V)]能从所述踏力 传感器检测的制动踏板的踏力FiO得到液量变化(体积变化)AV。
因此，把这样得到的AV与上述(Al)同样适用于式(8)中则能计算 出输入活塞58的行程Xi。即，从所述踏力传感器检测的数据(踏力Fi0) 能计算出输入活塞58的行程Xi。
(Cl )关于作为输入绝对位移量检测机构而使用电流传感器能推测(能 得到)输入绝对位移量
由输入活塞58的行程Xi和增压活塞52的行程Xb而产生Xi - Xb = △ X (已知)的相对位移。这时压力室2A的液压Pb由式(10)表示。
<formula>formula see original document page 28</formula> ( 10)
根据式(10)和上述Pb- AV的对应关系[Pb = f (厶V)]能从助力推 力Fb，即，由电流传感器检测向成为助力推力Fb产生根源的电动机64供 给的电流，并且从该检测的电流值得到液量变化(体积变化)AV。
因此，把这样得到的AV与上述(Al )同样适用于式(8)中则能计算 出输入活塞58的行程Xi。即，从所述电流传感器检测的数据(电流值)能 计算出输入活塞58的行程Xi。
下面根据图25、 26并参照第一实施例(图1~图17)来说明本发明第 三实施例的电动助力装置50C。
第三实施例电动助力装置50C的主要不同点在于第一实施例的控制 器92 ( I )在反馈控制中使用相对位移传感器100的检测数据(II )在目 标位移量C的设定中，与使用存储器101预先存储的图4 图10各(b)栏 的特性数据相对，而是替代控制器92设置控制器92C,该控制器92C( Ic) 在反馈控制中使用分解器91的检测数据(助力绝对位移检测值D) ( IIc) 在目标位移量C的设定中，与使用存储器101预先存储的图4~图10各(a ) 栏的特性数据。
在图25中，控制器92C根据电位计86的检测信号使输入活塞58与增压活塞52的相对位移关系成为可变地把增压活塞52的绝对位移量作为目 标位移量(以下叫做助力目标位移量E)来设定，该助力目标位移量E的 设定使用存储器101预先存储的图4~图10各(a)栏的特性数据。助力目 标位移量E从图4~图10各(a)栏的特性数据来求与输入行程相对的助力 行程。即，助力目标位移量E是从输入行程与助力行程的相对对应关系得 到的，包含输入活塞58与增压活塞52的相对位移关系自身。
本发明第三实施例的电动助力装置50C根据电位计86的^f企测信号，设 定输入活塞58与增压活塞52的相对位移关系成为可变目标位移量(助力 目标位移量E )的(本发明内容1 )情况，和使输入活塞58 (输入部件)与 增压活塞52 (助力部件)的相对位移关系成为所述目标位移量(助力目标 位移量E)地来控制电动机64的(本发明内容1)情况，与第一实施例的 电动助力装置50相同，与本发明内容1记载的内容对应。
电动助力装置50C的包含控制器92C的控制系统是与图3对应的图25 所示的结构，控制器92C执行图26所示的基本流程。
图26的步骤S701读入电位计86检测到的输入绝对位移检测值A。接 着步骤S701的步骤S702使用图4~图10的各(a)栏所示的输入行程-助力 行程特性来计算增压活塞52的绝对位移量即助力目标位移量E (如上所述 包含输入活塞58与增压活塞52的相对位移关系自身)。
接着步骤S702的步骤S703读入分解器91检测的助力绝对位移检测值D。
接着步骤S703的步骤S704控制电动机64 (电动驱动器53 )以使助力 绝对位移;险测值D成为目标位移量E(D-E或D-E二O)。
在第一、第二实施例中，对于相对位移量进行反馈控制，如上所述， 在第三实施例中，对增压活塞52的绝对位移量进行反馈控制。
图27的流程图与图12的对应，是把图26的基本流程所示的步骤S702 置换成步骤S801 S807。
步骤S801 S807与图12的步骤S10卜S107对应。如图27所示，接着 步骤S701执行步骤S801，判断有无由进行并行动作的所述图13所示的输 入速度BA标志生成流程所生成的输入速度BA标志。当步骤S801判断是 YES时，则使用图7 (a)[制动助力控制]的目标位移量计算特性数据等来 计算出目标位移量E1 (步骤S802 ),并向步骤S703前进。当步骤S801判断是NO时，则判断有无由进行并行动作的图14所示
的瞬间增大制动效应标志生成流程所生成的瞬间增大制动效应标志(步骤
S803 )。
当步骤S803判断是YES时，则使用图8(a)[瞬间增大制动效应控制] 的目标位移量计算特性数据等来计算出目标位移量E2 (步骤S804 )，并向 步骤S703前进。
当步骤S803判断是NO时，则判断有无由进行并行动作的图15所示 的再生协调标志生成流程所生成的再生协调标志(步骤S805 )。当步骤S805 判断是YES时，则计算出目标位移量E3 (步骤S806),并向步骤S703前 进。计算再生协调控制的目标位移量E3的步骤S806的处理，是把上述图9 (d)[再生协调控制]的目标位移量计算特性数据Ll、 L2等代替为由液压-相对位移量关系所规定的数据，使用规定液压-助力行程绝对位移量关系的 数据来计算目标位移量E3,这样就能与图16的再生协调目标位移量设定流 程同样地进行(具体说就是在步骤S407、 408中代替相对位移量而计算助 力行程绝对位移量，并把它设定为目标位移量E3 )。
当步骤S805判断是NO时，则使用图5 (a)[可变助力控制]的目标位 移量计算特性数据等来计算出目标位移量E4 (步骤S807),并向步骤S703 前进。
该第三实施例也有与上述第一实施例同样的作用和效果。
在图25、 26所示的第三实施例的电动助力装置50C中，作为输入绝对 位移量检测机构而使用电位计86来得到输入绝对位移量的情况作为例子， 但该第三实施例也可以代替电位计86而使用上述的液压传感器、踏力传感 器或电流传感器。这种情况参照图23和图24来说明。这时，增压活塞52 的行程Xb通过分解器91的检测信号为已知。
(A2 )关于作为输入绝对位移量检测机构而使用液压传感器能推测(能 得到)输入绝对位移量
由输入活塞58的行程Xi和增压活塞52的行程Xb而在压力室2A产 生式(11)表示的液量的变化(体积变化)AV。
△ V = Xb Ab + Xi Ai (11)
把式(11 )变形而能得到式(12)。
Xi - ( AV -Xb Ab) / Ai (12)根据式(11 )和上述Pb- AV的对应关系[Pb = f ( AV)]而能从所述 液压传感器检测的液压Pb得到液量变化(体积变化)△ V。
因此，把这样得到的AV和已知的Xa代入到式(12)中则能计算出输 入活塞58的行程Xi。即，从所述液压传感器的^r测数据(液压Pb)能计 算出输入活塞58的行程Xi。
(B2 )关于作为输入绝对位移量检测机构而使用踏力传感器能推测(能 得到)输入绝对位移量
液量变化(体积变化)AV由下式(13 )表示。
△ V = Xb Ab十(Xi+AX) ■ Ai (13)
根据式(13)、式(9)和上述Pb二f ( AV)能从已知数据和所述踏力 传感器检测的制动踏板的踏力Fi0得到Xi。
另一方面，Xi如下式(14)所示，能通过上述得到的AX而计算出输 入活塞58的行程Xi。
Xi = Xb + AX (14)
由此，从所述踏力传感器检测的制动踏板的踏力Fi0能计算出输入活 塞58的行程Xi。
(C2 )关于作为输入绝对位移量检测机构而使用电流传感器能推测(能 得到)输入绝对位移量
压力室2A的液压Pb由式(10)表示，液量变化(体积变化)厶V由 式(13)表示，根据这些式(10)、式(13)和上述的Pb:f ( AV),从已 知的数据、助力推力Fb(即，成为助力推力Fb产生的根源的电流传感器所 检测的电流值)能得到AX。
另一方面，Xin如上式(14)所示，能通过上述得到的AX而计算出输 入活塞58的行程Xi。
由此，从所述电流传感器检测的电流值能计算出输入活塞58的行程Xi。
权利要求
1、一种电动助力装置，具备由制动踏板的操作而进退移动的输入部件、与该输入部件能相对移动配置的助力部件、使该助力部件进退移动的电动驱动器，根据由所述制动踏板所产生的所述输入部件的移动，并且利用由所述助力部件所付与的助力推力，在主缸内产生助力的制动液压，其特征在于，具备用于检测所述输入部件绝对位移量的输入绝对位移量检测机构，并且具备检测所述输入部件与所述助力部件的相对位移量的相对位移量检测机构和检测所述助力部件绝对位移量的助力绝对位移量检测机构中的任一个，设置如下所述的控制机构，该控制机构根据所述输入绝对位移量检测机构的检测信号，设定使所述输入部件与所述助力部件的相对位移关系成为可变的目标位移量，并且根据来自所述相对位移量检测机构或所述助力绝对位移量检测机构的信号来控制电动驱动器，以使所述输入部件与所述助力部件的相对位移关系变成所述目标位移量。
全文摘要
本发明提供一种电动助力装置，能根据输入部件的绝对位移量来控制位移量以使输入部件与助力部件的相对位移关系可变，而能得到希望的各种制动特性，能进行制动感觉的改善。根据电位计(86)(输入绝对位移量检测机构)的检测信号设定输入活塞与增压活塞的相对位移关系成为可变的目标位移量，根据来自检测两活塞相对位移量的相对位移传感器(100)的信号，使两活塞的相对位移量成为所述目标位移量地进行位移量控制。通过这样地控制输入活塞与增压活塞的相对位移量而能得到制动助力控制等的各种制动特性。
文档编号B60T8/17GK101287633SQ20068003549
公开日2008年10月15日 申请日期2006年9月26日 优先权日2005年9月26日
发明者大谷行雄, 池田纯一, 长井和裕 申请人:株式会社日立制作所