JP4822003B2

JP4822003B2 - Electric booster

Info

Publication number: JP4822003B2
Application number: JP2006355412A
Authority: JP
Inventors: 純一池田
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP2008162462A

Description

本発明は、自動車の液圧式ブレーキ装置等に装備される電動倍力装置に関する。 The present invention relates to an electric booster installed in a hydraulic brake device of an automobile.

従来、液圧式ブレーキ装置において、電動アクチュエータによってブレーキペダル入力を倍力してマスタシリンダに出力する電動倍力装置が知られている。このような電動倍力装置として、例えば特許文献１及び２に記載されたものがある。
特開平１０−５３１２２号公報特開平１０−１３８９０９号公報 Conventionally, in a hydraulic brake device, an electric booster that boosts a brake pedal input by an electric actuator and outputs it to a master cylinder is known. Examples of such an electric booster include those described in Patent Documents 1 and 2.
JP-A-10-53122 Japanese Patent Laid-Open No. 10-138909

特許文献１に記載された電動倍力装置は、ブレーキペダル入力を受ける入力ロッドとアシスト部材（ピストン軸）とを連結し、入力ロッドが押圧されると、コントローラが電動機の発生力をアシスト部材に付与することによりアシスト部材を入力ロッドと一体に変位させ、これにより、ブレーキペダル入力を倍力してマスタシリンダに出力するようにしている。 The electric booster described in Patent Document 1 connects an input rod that receives brake pedal input and an assist member (piston shaft), and when the input rod is pressed, the controller uses the generated force of the electric motor as an assist member. By applying, the assist member is displaced integrally with the input rod, whereby the brake pedal input is boosted and output to the master cylinder.

また、特許文献２に示される電動倍力装置は、ブレーキペダル入力を受ける入力ロッドに連動するアシスト部材（主ピストン）の一端部がマスタシリンダの圧力室に面しており、入力ロッドが押圧されると、コントローラが電動機の出力をアシスト部材に付与することにより、アシスト部材を変位させ、これによりブレーキペダル入力を倍力してマスタシリンダに出力するようにしている。 Further, in the electric booster shown in Patent Document 2, one end portion of an assist member (main piston) interlocked with an input rod that receives brake pedal input faces the pressure chamber of the master cylinder, and the input rod is pressed. Then, the controller applies the output of the electric motor to the assist member, thereby displacing the assist member, thereby boosting the brake pedal input and outputting it to the master cylinder.

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載された装置においては、入力部材とアシスト部材との相対変位が常に一定となるようにアシスト部材を制御しており、入力部材とアシスト部材との相対変位関係を変化させるようにアシスト部材の変位を制御することができない。 However, in the devices described in Patent Documents 1 and 2, the assist member is controlled so that the relative displacement between the input member and the assist member is always constant, and the relative displacement relationship between the input member and the assist member. The displacement of the assist member cannot be controlled so as to change.

すなわち、特許文献１に記載された装置では、入力部材とアシスト部材とが一体的に移動するようになっており、このため、当然に入力部材とアシスト部材との相対変位関係を可変とすることができない。また、特許文献２に記載された装置では、入力部材とアシスト部材とが相対変位できるようになっているものの、両部材の相対変位を検知することについては全く考慮されておらず、このため、入力部材とアシスト部材との相対変位関係を可変に制御することはできない。 That is, in the apparatus described in Patent Document 1, the input member and the assist member are moved integrally, and accordingly, the relative displacement relationship between the input member and the assist member is naturally variable. I can't. Moreover, in the apparatus described in Patent Document 2, although the input member and the assist member can be relatively displaced, no consideration is given to detecting the relative displacement between the two members. The relative displacement relationship between the input member and the assist member cannot be variably controlled.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ブレーキペダルへの入力推力(推定量も含む)に応じて、入力部材とアシスト部材との相対変位関係が可変となるように変位制御することができるようにすることで、所望する種々のブレーキ特性を得ることができ、ブレーキフィーリングの改善を行い得る電動倍力装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and displacement control is performed so that the relative displacement relationship between the input member and the assist member is variable according to the input thrust (including the estimated amount) to the brake pedal. It is an object of the present invention to provide an electric booster capable of obtaining various desired brake characteristics and improving brake feeling.

上記の課題を解決するために、本発明は、ブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、該入力部材に対して相対移動可能に配置されたアシスト部材と、該アシスト部材にアシスト推力を加えることにより該アシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータと、該電動アクチュエータを制御するコントローラと、を備え、前記ブレーキペダルの操作に基づき、前記コントローラが前記電動アクチュエータを制御し、前記アシスト部材に付与されるアシスト推力によりゴム製のリアクションディスクを介することなく前記マスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させる電動倍力装置において、
前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量を検出する相対変位量検出手段または前記アシスト部材の変位量を検出するアシスト変位量検出手段のいずれかを備え、
前記コントローラには、前記ブレーキペダルへの入力推力に基づき、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位関係が可変となる目標変位量を設定する目標変位量設定部と、前記相対変位量検出手段または前記アシスト変位量検出手段からの信号に基づき、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位関係が前記目標変位量となるように前記電動アクチュエータを制御する制御部と、が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a master cylinder for generating a brake fluid pressure, the input member and the relative movably arranged assist member against the input member moves forward and backward by the operation of the brake pedal And an electric actuator that moves the assist member forward and backward by applying an assist thrust to the assist member , and a controller that controls the electric actuator, and the controller controls the electric actuator based on an operation of the brake pedal. In an electric booster that controls and generates a brake fluid pressure boosted in the master cylinder without using a rubber reaction disk by an assist thrust applied to the assist member ,
With either of the assist displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of the relative displacement amount detecting means or said assist member detects the relative displacement between the assist member and the input member,
The said controller, based on an input thrust to the brake pedal, the target displacement setting unit for setting a target displacement amount relative displacement relationship between the assist member and the input member is variable, the relative displacement amount detecting means Or a control unit that controls the electric actuator so that a relative displacement relationship between the input member and the assist member becomes the target displacement amount based on a signal from the assist displacement amount detection means . It is characterized by .

本発明に係る電動倍力装置によれば、ブレーキペダルへの入力推力(推定量も含む)に応じて、入力部材とアシスト部材との相対変位関係が可変となるように変位制御することにより、可変倍力制御、ブレーキアシスト制御、ビルドアップ制御等の所望の様々なブレーキ特性を得ることができ、また、ブレーキフィーリングの改善を行うことが可能になる。 According to the electric booster according to the present invention, by controlling the displacement so that the relative displacement relationship between the input member and the assist member is variable according to the input thrust to the brake pedal (including the estimated amount), Various desired brake characteristics such as variable boost control, brake assist control, and build-up control can be obtained, and the brake feeling can be improved.

以下、本発明の第１実施形態に係る電動倍力装置を図１〜図９に基づいて説明する。
図１において、電動倍力装置５０は、タンデムマスタシリンダ２のプライマリピストンとして共用されるピストン組立体５１と、ピストン組立体５１を構成するブースタピストン５２（アシスト部材）に推力（アシスト推力）を付与する電動アクチュエータ５３と、を備えている。ピストン組立体５１は、車室壁３に固定したハウジング５４の内部に配設され、電動アクチュエータ５３はハウジング５４の外部に配設されている。 Hereinafter, an electric booster according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, an electric booster 50 applies a thrust (assist thrust) to a piston assembly 51 shared as a primary piston of the tandem master cylinder 2 and a booster piston 52 (assist member) constituting the piston assembly 51. And an electric actuator 53. The piston assembly 51 is disposed inside a housing 54 fixed to the vehicle compartment wall 3, and the electric actuator 53 is disposed outside the housing 54.

ハウジング５４は、リング形状の取付部材５５を介して車室壁３の前面に固定された第１筒体５６と、第１筒体５６に同軸に連結された第２筒体５７と、からなっている。第２筒体５７の前端にタンデムマスタシリンダ２が連結されている。第１筒体５６には支持板６３が取付けられている。支持板６３に電動アクチュエータ５３を構成する電動モータ６４が固定されている。なお、取付部材５５は、その内径ボス部５５ａが車室壁３の開口３ａに位置するように車室壁３に固定されている。電動モータ６４は、ここではＤＣブラシレスモータとしている。 The housing 54 includes a first cylinder 56 that is fixed to the front surface of the compartment wall 3 via a ring-shaped attachment member 55, and a second cylinder 57 that is coaxially connected to the first cylinder 56. ing. The tandem master cylinder 2 is connected to the front end of the second cylinder 57. A support plate 63 is attached to the first cylinder 56. An electric motor 64 constituting the electric actuator 53 is fixed to the support plate 63. The attachment member 55 is fixed to the vehicle interior wall 3 so that the inner diameter boss portion 55a is positioned in the opening 3a of the vehicle interior wall 3. Here, the electric motor 64 is a DC brushless motor.

タンデムマスタシリンダ２は、有底のシリンダ本体１０とリザーバ１１とを備えており、シリンダ本体１０内の奥側には、プライマリピストンとしてのピストン組立体５１と対をなすセカンダリピストン１２が摺動可能に配設されている。シリンダ本体１０内には、ピストン組立体５１とセカンダリピストン１２とにより２つの圧力室１３、１４が画成されており、これらのピストン（ピストン組立体５１及びセカンダリピストン１２）の前進に応じて各圧力室１３、１４内のブレーキ液が、対応する系統のホイールシリンダを加圧するようになっている。 The tandem master cylinder 2 includes a bottomed cylinder body 10 and a reservoir 11, and a secondary piston 12 that is paired with a piston assembly 51 as a primary piston is slidable in the back side of the cylinder body 10. It is arranged. In the cylinder body 10, two pressure chambers 13 and 14 are defined by the piston assembly 51 and the secondary piston 12, and each of these pistons (the piston assembly 51 and the secondary piston 12) moves forward. The brake fluid in the pressure chambers 13 and 14 pressurizes the wheel cylinders of the corresponding system.

また、シリンダ本体１０の側壁には、各圧力室１３、１４内とリザーバ１１とを連通するリリーフポート１５が形成され、さらに、シリンダ本体１０の内面には、リリーフポート１５の前側にそれぞれシール部材１６が配設されている。各圧力室１３、１４は、ピストン組立体５１及びセカンダリピストン１２の前進に応じて、一対のシール部材１６が対応するピストン組立体５１のブースタピストン５２とセカンダリピストン１２の外周面（後述の貫通孔１８より後側の外周面）に摺接することで、リリーフポート１５から遮断される。なお、各圧力室１３、１４内には、ピストン組立体５１のブースタピストン５２とセカンダリピストン１２とを後方へ付勢する戻しばね１７が配設されている。また、ブースタピストン５２及びセカンダリピストン１２の前端部には、図示したブレーキ非作動時の初期位置においてマスタシリンダ２内のリリーフポート１５に連通可能な貫通孔１８が穿設されている。 In addition, a relief port 15 is formed on the side wall of the cylinder body 10 to communicate the inside of the pressure chambers 13 and 14 and the reservoir 11. Further, a seal member is provided on the inner surface of the cylinder body 10 on the front side of the relief port 15. 16 is disposed. Each of the pressure chambers 13 and 14 has a booster piston 52 of the piston assembly 51 corresponding to the pair of seal members 16 and an outer peripheral surface of the secondary piston 12 (a through-hole described later) as the piston assembly 51 and the secondary piston 12 advance. 18 is cut off from the relief port 15 by being in sliding contact with the outer peripheral surface). In each of the pressure chambers 13 and 14, a return spring 17 that biases the booster piston 52 and the secondary piston 12 of the piston assembly 51 backward is disposed. In addition, through holes 18 are formed in the front end portions of the booster piston 52 and the secondary piston 12 so as to communicate with the relief port 15 in the master cylinder 2 at the illustrated initial position when the brake is not operated.

ピストン組立体５１は、ブースタピストン５２に、これと相対移動可能に入力ピストン５８（入力部材）を内装している。入力ピストン５８は、その後端に設けた大径部５８ａにブレーキペダル８から延ばしたペダル側軸９を連結させることで、ブレーキペダル８の操作（ペダル操作）により進退移動するようになっている。この場合、ペダル側軸９は、大径部５８ａに設けられた球面状凹部５８ｂに先端部を嵌合させた状態で連結されており、これによりペダル側軸９の傾斜が許容されている。 The piston assembly 51 includes an input piston 58 (input member) in the booster piston 52 so as to be movable relative thereto. The input piston 58 is moved forward and backward by operating the brake pedal 8 (pedal operation) by connecting a pedal side shaft 9 extending from the brake pedal 8 to a large diameter portion 58a provided at the rear end thereof. In this case, the pedal side shaft 9 is connected in a state in which the tip end portion is fitted to a spherical concave portion 58b provided in the large diameter portion 58a, whereby the inclination of the pedal side shaft 9 is allowed.

ピストン組立体５１を構成するブースタピストン５２は、その内部の長手方向中間部位に隔壁５９を有しており、入力ピストン５８がこの隔壁５９を挿通して延ばされている。ブースタピストン５２の前端側は、マスタシリンダ２内の圧力室１３（プライマリ室）に挿入され、一方、入力ピストン５８の前端側は、同じ圧力室１３内のブースタピストン５２の内側に配置されている。ブースタピストン５２と入力ピストン５８との間はブースタピストン５２の隔壁５９の前側に配置したシール部材６０により、ブースタピストン５２とマスタシリンダ２のシリンダ本体１０のガイド１０ａとの間は前記シール部材１６によりそれぞれシールされており、これにより圧力室１３からマスタシリンダ２外へのブレーキ液の漏出が防止されている。 The booster piston 52 constituting the piston assembly 51 has a partition wall 59 at an intermediate portion in the longitudinal direction therein, and the input piston 58 is extended through the partition wall 59. The front end side of the booster piston 52 is inserted into the pressure chamber 13 (primary chamber) in the master cylinder 2, while the front end side of the input piston 58 is disposed inside the booster piston 52 in the same pressure chamber 13. . Between the booster piston 52 and the input piston 58 is a seal member 60 disposed on the front side of the partition wall 59 of the booster piston 52, and between the booster piston 52 and the guide 10a of the cylinder body 10 of the master cylinder 2 is the seal member 16. Each of them is sealed, thereby preventing leakage of the brake fluid from the pressure chamber 13 to the outside of the master cylinder 2.

電動アクチュエータ５３は、ハウジング５４の第１筒体５６と一体の支持板６３に固定された電動モータ６４と、第１筒体５６の内部に入力ピストン５８を囲んで配設されたボールねじ機構６５（回転−直動変換機構）と、電動モータ６４の回転を減速してボールねじ機構６５に伝達する回転伝達機構６６とから概略構成されている。 The electric actuator 53 includes an electric motor 64 fixed to a support plate 63 integral with the first cylinder 56 of the housing 54, and a ball screw mechanism 65 disposed inside the first cylinder 56 so as to surround the input piston 58. (Rotation-linear motion conversion mechanism) and a rotation transmission mechanism 66 that decelerates the rotation of the electric motor 64 and transmits it to the ball screw mechanism 65.

ボールねじ機構６５は、軸受６７（アンギュラコンタクト軸受）を介して第１筒体５６に回動自在に支持されたナット部材６８（回転部材）とこのナット部材６８にボールを介して噛合わされた中空のねじ軸７０（直動部材）とからなっている。ねじ軸７０の後端部は、ハウジング５４の取付部材５５に固定したリングガイド７１に回動不能にかつ摺動可能に支持されており、これによりナット部材６８の回転に応じてねじ軸７０が直動するようになる。 The ball screw mechanism 65 includes a nut member 68 (rotating member) rotatably supported by the first cylindrical body 56 via a bearing 67 (angular contact bearing) and a hollow meshed with the nut member 68 via a ball. Screw shaft 70 (linear motion member). The rear end portion of the screw shaft 70 is supported by a ring guide 71 fixed to the mounting member 55 of the housing 54 so as not to be rotatable and slidable. It comes to move directly.

一方、回転伝達機構６６は、電動モータ６４の出力軸６４ａに取付けられた第１プーリ７２と、ナット部材６８にキー７３を介して回動不能に嵌合された第２プーリ７４と前記２つのプーリ７２、７４間に掛け回されたベルト７５（タイミングベルト）とからなっている。第２プーリ７４は第１プーリ７２に比べて大径となっており、これにより電動モータ６４の回転は減速してボールねじ機構６５のナット部材６８に伝達される。また、軸受６７には、ナット部材６８にねじ込んだナット７６により第２プーリ７４及びカラー７７を介して与圧がかけられている。なお、回転伝達機構６６は上記したプーリ、ベルトに限らず、減速歯車機構等であってもよい。 On the other hand, the rotation transmission mechanism 66 includes a first pulley 72 attached to the output shaft 64a of the electric motor 64, a second pulley 74 that is non-rotatably fitted to the nut member 68 via a key 73, and the two pulleys. It consists of a belt 75 (timing belt) wound around pulleys 72 and 74. The second pulley 74 has a larger diameter than the first pulley 72, whereby the rotation of the electric motor 64 is decelerated and transmitted to the nut member 68 of the ball screw mechanism 65. The bearing 67 is pressurized by a nut 76 screwed into the nut member 68 via the second pulley 74 and the collar 77. The rotation transmission mechanism 66 is not limited to the pulleys and belts described above, and may be a reduction gear mechanism or the like.

ボールねじ機構６５を構成する中空のねじ軸７０の前端部にはフランジ部材７８が、その後端部には筒状ガイド７９がそれぞれ嵌合固定されている。フランジ部材７８及び筒状ガイド７９は入力ピストン５８を摺動案内するガイドとして機能するようにそれぞれの内径が設定されている。フランジ部材７８は、ねじ軸７０の、図１中、左方向への前進に応じてブースタピストン５２の後端に当接するようになっており、これに応じてブースタピストン５２も前進する。また、ハウジング５４を構成する第２筒体５７の内部には、該第２筒体５７の内面に形成した環状突起８０に一端が係止され、他端がフランジ部材７８に衝合する戻しばね８１が配設されており、ねじ軸７０は、ブレーキ非作動時に、この戻しばね８１により図示の初期位置に位置決めされる。 A flange member 78 is fitted and fixed to the front end portion of the hollow screw shaft 70 constituting the ball screw mechanism 65, and a cylindrical guide 79 is fitted and fixed to the rear end portion thereof. The flange member 78 and the cylindrical guide 79 have respective inner diameters so as to function as a guide for slidingly guiding the input piston 58. The flange member 78 comes into contact with the rear end of the booster piston 52 in accordance with the advancement of the screw shaft 70 leftward in FIG. 1, and the booster piston 52 also advances in accordance with this. Further, inside the second cylinder 57 constituting the housing 54, one end is engaged with an annular protrusion 80 formed on the inner surface of the second cylinder 57, and the other end abuts against the flange member 78. 81 is disposed, and the screw shaft 70 is positioned at the initial position shown in the figure by the return spring 81 when the brake is not operated.

入力ピストン５８とブースタピストン５２との相互間には、環状空間８２が画成されている。環状空間８２には、一対のばね８５（８５Ａ、８５Ｂ）（付勢手段）が配設されている。一対のばね８５（８５Ａ、８５Ｂ）は、その各一端が入力ピストン５８に設けたフランジ部８３に係止され、ばね８５Ａの他端がブースタピストン５２の隔壁５９に係止され、ばね８５Ｂの他端がブースタピストン５２の後端部に嵌着した止め輪８４に係止されている。一対のばね８５は、ブースタピストン５２に対して入力ピストン５８を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢し、ブレーキ非作動時に入力ピストン５８とブースタピストン５２とを相対移動の中立位置に保持する役割をなしている。また、上記一対のばね８５により、入力ピストン５８とブースタピストン５２とが中立位置からいずれかの方向に相対変位したとき、ブースタピストン５２に対して入力ピストン５８を中立位置に戻す付勢力が作用することになる。 An annular space 82 is defined between the input piston 58 and the booster piston 52. In the annular space 82, a pair of springs 85 (85A, 85B) (biasing means) are disposed. One end of each of the pair of springs 85 (85A, 85B) is locked to the flange portion 83 provided on the input piston 58, and the other end of the spring 85A is locked to the partition wall 59 of the booster piston 52. The end is locked to a retaining ring 84 fitted to the rear end of the booster piston 52. The pair of springs 85 urges the input piston 58 toward the neutral position of the relative displacement of the booster piston 52, and holds the input piston 58 and the booster piston 52 at the neutral position of relative movement when the brake is not operated. To play a role. Further, when the input piston 58 and the booster piston 52 are relatively displaced in any direction from the neutral position by the pair of springs 85, a biasing force that returns the input piston 58 to the neutral position acts on the booster piston 52. It will be.

本第１実施形態において、車室内には、ブレーキペダル８への踏力（入力推力）を検出する踏力センサ９４（入力推力検出手段）が設けられている。踏力センサ９４としては、例えばピエゾ素子等を利用した圧力センサを用いることができる。また、入力ピストン５８とねじ軸７０との間には、入力ピストン５８とブースタピストン５２との相対変位（以下、相対変位検出値Ｂともいう。）を検出する相対変位センサ１００（相対変位検出手段）が介在されており、入力ピストン５８とねじ軸７０（すなわちブースタピストン５２）との相対変位を検出するようにしている。相対変位センサ１００は、物理的に入力ピストン５８とブースタピストン５２との相対変位を検出して検出データをコントローラ９２（後述）に出力するようになっている。 In the first embodiment, a pedal force sensor 94 (input thrust detection means) for detecting a pedal force (input thrust) to the brake pedal 8 is provided in the vehicle interior. As the pedal force sensor 94, for example, a pressure sensor using a piezo element or the like can be used. Further, a relative displacement sensor 100 (relative displacement detecting means) that detects a relative displacement between the input piston 58 and the booster piston 52 (hereinafter also referred to as a relative displacement detection value B) between the input piston 58 and the screw shaft 70. ) Is interposed, and the relative displacement between the input piston 58 and the screw shaft 70 (that is, the booster piston 52) is detected. The relative displacement sensor 100 physically detects the relative displacement between the input piston 58 and the booster piston 52 and outputs detection data to a controller 92 (described later).

踏力センサ９４、相対変位センサ１００及び電動モータ６４の図示しない駆動部にはコントローラ９２（制御手段）が接続されている。コントローラ９２は、図３に示すように、メモリ１０１を有し、このメモリ１０１に、後述する演算・制御内容（図７〜９のフローチャート）を有するプログラムを格納している。 A controller 92 (control means) is connected to driving units (not shown) of the pedal force sensor 94, the relative displacement sensor 100, and the electric motor 64. As shown in FIG. 3, the controller 92 has a memory 101, and stores a program having calculation / control contents (flowcharts in FIGS. 7 to 9) described later.

また、コントローラ９２は、メモリ１０１に加え、図３に示すように、目標変位設定器１０３、減算回路１０４及び制御器１０５を備えている。目標変位量設定器１０３は、踏力センサ９４の検出信号に基づいて目標変位Ｃ（相対変位）を設定し、これを減算回路１０４に入力する。減算回路１０４は、目標変位量設定器１０３が出力する目標変位Ｃから相対変位センサ１００が検出した相対変位（相対変位検出値Ｂ）を減算〔Ｃ−Ｂ〕して偏差を求める。制御器１０５は、減算回路１０４が得た偏差の入力を受けて電動モータ６４への供給電流を求め、電動モータ６４の駆動部を制御する。 In addition to the memory 101, the controller 92 includes a target displacement setting unit 103, a subtraction circuit 104, and a controller 105 as shown in FIG. The target displacement amount setting device 103 sets a target displacement C (relative displacement) based on the detection signal of the pedal force sensor 94 and inputs this to the subtraction circuit 104. The subtraction circuit 104 subtracts [C−B] the relative displacement (relative displacement detection value B) detected by the relative displacement sensor 100 from the target displacement C output from the target displacement amount setting unit 103 to obtain a deviation. The controller 105 receives the deviation input obtained by the subtraction circuit 104, obtains a supply current to the electric motor 64, and controls the drive unit of the electric motor 64.

そして、コントローラ９２により、電動モータ６４及び伝達機構（回転伝達機構６６、ボールねじ機構６５（ナット部材６８及びねじ軸７０））が、この順に制御され、ねじ軸７０の作動及び戻しばね８１のばね力によりブースタピストン５２が変位（前進及び後退）する。そして、このブースタピストン５２の変位分が入力ピストン５８の変位に加算されて、マスタシリンダの液圧が調整されると共に、ブースタピストン５２の変位と入力ピストン５８の変位との差分（相対変位検出値Ｂ）が相対変位センサ１００に検出される。この検出データ（相対変位検出値Ｂ）がコントローラ９２にフィードバックされて、電動モータ６４の制御に用いられる。 The controller 92 controls the electric motor 64 and the transmission mechanism (the rotation transmission mechanism 66, the ball screw mechanism 65 (the nut member 68 and the screw shaft 70)) in this order, and the operation of the screw shaft 70 and the spring of the return spring 81 are controlled. The booster piston 52 is displaced (forward and backward) by the force. The displacement of the booster piston 52 is added to the displacement of the input piston 58 to adjust the hydraulic pressure of the master cylinder, and the difference between the displacement of the booster piston 52 and the displacement of the input piston 58 (relative displacement detection value). B) is detected by the relative displacement sensor 100. This detection data (relative displacement detection value B) is fed back to the controller 92 and used to control the electric motor 64.

すなわち、コントローラ９２は、踏力センサ９４の検出信号（ブレーキペダル踏力）に応じて、入力ピストン５８とブースタピストン５２との相対変位関係が可変となる目標変位Ｃを設定し、相対変位センサ１００の検出信号（相対変位検出値Ｂ）に基づき、入力ピストン５８とブースタピストン５２との相対変位関係（相対変位検出値Ｂ）が目標変位Ｃとなるように電動モータ６４を制御する。 That is, the controller 92 sets a target displacement C at which the relative displacement relationship between the input piston 58 and the booster piston 52 is variable according to a detection signal (brake pedal depression force) of the pedal force sensor 94, and is detected by the relative displacement sensor 100. Based on the signal (detected relative displacement value B), the electric motor 64 is controlled so that the relative displacement relationship (relative displacement detected value B) between the input piston 58 and the booster piston 52 becomes the target displacement C.

このとき、マスタシリンダ２の圧力室の液圧Ｐｂは、図２（ａ）を参照して次の圧力平衡式で表すことができる。
Ｐｂ＝（Ｆｉ−Ｋ×△Ｘ）／Ａｉ＝（Ｆｂ＋Ｋ×△Ｘ）／Ａｂ…（１）
ここで、
Ｆｉ：入力推力
Ｆｂ：アシスト推力
Ａｉ：入力ピストン５８の受圧面積
Ａｂ：ブースタピストン５２の受圧面積
Ｋ：ばね８５（８５Ａ、８５Ｂ）のばね定数
ΔＸ：入力ピストン５８とブースタピストン５２との相対変位
である。なお、式（１）では、シールの摺動抵抗を無視している。ΔＸは、相対変位の中立位置では０、入力ピストン５８に対してブースタピストン５２が後退する方向では正、その逆方向では負となる。また、アシスト推力Ｆｂは、例えば電動モータ６４の電流値から推定してもよい。 At this time, the hydraulic pressure Pb in the pressure chamber of the master cylinder 2 can be expressed by the following pressure balance equation with reference to FIG.
Pb = (Fi−K × ΔX) / Ai = (Fb + K × ΔX) / Ab (1)
here,
Fi: input thrust Fb: assist thrust Ai: pressure receiving area of the input piston 58 Ab: pressure receiving area of the booster piston 52 K: spring constant of the spring 85 (85A, 85B) ΔX: relative displacement between the input piston 58 and the booster piston 52 is there. In equation (1), the sliding resistance of the seal is ignored. ΔX is 0 at the neutral position of the relative displacement, positive in the direction in which the booster piston 52 moves backward with respect to the input piston 58, and negative in the opposite direction. The assist thrust Fb may be estimated from the current value of the electric motor 64, for example.

一方、倍力比αは、次式によって表すことができる。
α＝Ｐｂ×（Ａｂ＋Ａｉ）／Ｆｉ…（２）
これに（１）式を代入することによってΔＸは次式で表すことができる。
ΔＸ＝（Ａｂ＋（１−α）Ａｉ）×Ｆｉ／（（Ａｂ＋Ａｉ）×Ｋ）…（３）
したがって、入力推力Ｆｉと倍力比αとの所望の関係を任意に設定すれば、入力推力Ｆｉに対する相対変位ΔＸが決定されるので、入力推力Ｆｉに応じて相対変位ΔＸをフィードバック制御することにより、可変倍力比制御（図２（ｂ）の実線参照）、ブレーキアシスト制御（図２（ｂ）の一点鎖線参照）及びビルトアップ制御（図２（ｂ）の二点鎖線参照（入力推量ＦｉがＦ１で維持された場合））等の様々なブレーキ特性を得ることができる。 On the other hand, the boost ratio α can be expressed by the following equation.
α = Pb × (Ab + Ai) / Fi (2)
By substituting the equation (1) into this, ΔX can be expressed by the following equation.
ΔX = (Ab + (1−α) Ai) × Fi / ((Ab + Ai) × K) (3)
Therefore, if the desired relationship between the input thrust Fi and the boost ratio α is arbitrarily set, the relative displacement ΔX with respect to the input thrust Fi is determined. Therefore, the relative displacement ΔX is feedback-controlled according to the input thrust Fi. , Variable boost ratio control (see the solid line in FIG. 2B), brake assist control (see the one-dot chain line in FIG. 2B) and built-up control (see the two-dot chain line in FIG. 2B (input guess Fi) Various brake characteristics can be obtained, for example, when F1 is maintained at F1.

次にコントローラ９２による可変倍力制御の実行について図４を参照して説明する。
可変倍力制御は、ブレーキペダル８の踏力（入力ピストン５８への入力推力）に応じて、ブースタピストン５２を前進させ、入力推力の増大にしたがって倍力比αが大きくなるように、ブースタピストン５２と入力ピストン５８との相対変位ΔＸを可変制御することによって実行される（図４（ａ）参照）。これにより、マスタシリンダ２で発生する液圧を、ブレーキ踏力に対して２次曲線、３次曲線あるいはそれ以上の高次曲線等が複合した多次曲線的に増大させることができる（図４（ｂ）参照）。このとき、入力推力の増大にしたがって倍力比αが小さくなるように、相対変位ΔＸが負（ブースタピストン５２が入力ピストン５８の後方に位置する）となるように制御することもできる。なお、相対変位ΔＸが０となるように電動モータ６４を制御した場合（図４（ａ）の破線参照）、倍力比αは、α＝Ａｂ／Ａｉ＋１となり、ブースタピストン５２の受圧面積Ａｂと入力ピストン５８の受圧面積Ａｉとの面積比で一義的に決定されることになる。 Next, execution of variable boost control by the controller 92 will be described with reference to FIG.
In the variable boost control, the booster piston 52 is advanced in accordance with the depression force of the brake pedal 8 (input thrust to the input piston 58), and the boost ratio α is increased as the input thrust increases. And the relative displacement ΔX between the input piston 58 and the input piston 58 are variably controlled (see FIG. 4A). As a result, the hydraulic pressure generated in the master cylinder 2 can be increased in a multi-order curve in which a quadratic curve, a cubic curve, or a higher-order curve or the like is combined with the brake pedal force (FIG. 4 ( b)). At this time, the relative displacement ΔX can be controlled to be negative (the booster piston 52 is positioned behind the input piston 58) so that the boost ratio α decreases as the input thrust increases. When the electric motor 64 is controlled so that the relative displacement ΔX becomes 0 (see the broken line in FIG. 4A), the boost ratio α is α = Ab / Ai + 1, and the pressure receiving area Ab of the booster piston 52 is It is uniquely determined by the area ratio with the pressure receiving area Ai of the input piston 58.

次にコントローラ９２によるブレーキアシスト制御の実行について図５を参照して説明する。
ブレーキアシスト制御では、入力ピストン５８への入力推力が所定値Ｆ１に達したとき（あるいは、所定時間内に所定値Ｆ１に達したとき）、倍力比αが増大（あるいは、増大率が上昇）するように、ブースタピストン５２と入力ピストン５８との相対変位ΔＸを増大させるように制御することによって実行される（図５（ａ）参照）。これにより、マスタシリンダ２で発生する液圧は、ブレーキ踏力が所定値Ｆ１に達した後、増加率を高めて最大液圧となる（図５（ｂ）参照）。このようなブレーキアシスト制御を行った場合、運転者の急ブレーキ操作を察知して、より大きな倍力比に変更し、緊急制動を行うことが可能になる。なお、入力推力が所定値Ｆ１に達した後、ブースタピストン５２の移動量を最大量としてフルブレーキとなるように制御してもよい。 Next, execution of the brake assist control by the controller 92 will be described with reference to FIG.
In the brake assist control, when the input thrust to the input piston 58 reaches a predetermined value F1 (or when it reaches the predetermined value F1 within a predetermined time), the boost ratio α increases (or the increase rate increases). In this manner, the control is executed by controlling so as to increase the relative displacement ΔX between the booster piston 52 and the input piston 58 (see FIG. 5A). As a result, the hydraulic pressure generated in the master cylinder 2 is increased to the maximum hydraulic pressure after the brake pedal force reaches the predetermined value F1 (see FIG. 5B). When such brake assist control is performed, it is possible to detect the driver's sudden braking operation, change to a larger boost ratio, and perform emergency braking. In addition, after the input thrust reaches the predetermined value F1, the amount of movement of the booster piston 52 may be controlled to be the maximum amount so that the full brake is achieved.

次に、コントローラ９２によるビルドアップ制御の実行について図６を参照して説明する。
ビルドアップ制御は、入力ピストン５８への一定推力（例えばＦ２）の入力が一定時間維持されたとき、入力ピストン５８とブースタピストン５２との相対変位がブレーキ液圧を増加する方向に所定量だけ増大するように電動モータ６４を制御することによって実行される（図６（ａ）参照）。本実施形態では、一定入力推力（たとえばＦ２）の一定時間（例えばｔ０）の維持が検出されると、入力ピストン５８に対してブースタピストン５２を前進させて、入力ピストン５８とブースタピストン５２との相対変位を増大させることにより、マスタシリンダ２で発生する液圧を増大させるようにしている（図６（ｂ）、（ｃ）参照）。このように、ビルドアップ制御を行うことにより、ブレーキペダルを踏み込んだ状態で維持したとき、液圧の上昇に伴う反力により、運転者はブレーキが効いているというフィーリングを受けることになり、運転者に良好なブレーキフィーリングを与えることができる。 Next, execution of build-up control by the controller 92 will be described with reference to FIG.
In the build-up control, when the input of a constant thrust (for example, F2) to the input piston 58 is maintained for a certain time, the relative displacement between the input piston 58 and the booster piston 52 increases by a predetermined amount in the direction of increasing the brake hydraulic pressure. The control is executed by controlling the electric motor 64 (see FIG. 6A). In the present embodiment, when it is detected that a constant input thrust (for example, F2) is maintained for a certain time (for example, t0), the booster piston 52 is moved forward with respect to the input piston 58, and the input piston 58 and the booster piston 52 are By increasing the relative displacement, the hydraulic pressure generated in the master cylinder 2 is increased (see FIGS. 6B and 6C). In this way, by performing build-up control, when maintaining the brake pedal depressed, the reaction force accompanying the increase in hydraulic pressure causes the driver to feel that the brake is working, A good brake feeling can be given to the driver.

次に、コントローラ９２による可変倍力制御及びブレーキアシスト制御のための制御アルゴリズムについて図７のフローチャートを参照して説明する。図７を参照して、ステップＳ１では、踏力センサ９４が検出した入力推力Ｆｉ（ブレーキペダル踏力）を読込む。ステップＳ２では、図４（ａ）又は図５（ａ）に示される目標変位演算特性データを用いて入力推力Ｆｉに基づく目標変位Ｃを演算する。ステップＳ３では、相対変位センサ１００が検出した相対変位検出値Ｂを読込む。ステップＳ４では、相対変位検出値Ｂが目標変位Ｃ（Ｂ＝ＣすなわちＣ−Ｂ＝０）になるように電動モータ６４を制御する。このようにして、入力推力Ｆｉに応じて演算した目標変位Ｃに基づいて電動モータ６４を制御することにより、可変倍力制御及びブレーキアシスト制御を実行することができる。 Next, a control algorithm for variable boost control and brake assist control by the controller 92 will be described with reference to the flowchart of FIG. With reference to FIG. 7, in step S1, the input thrust Fi (brake pedal depression force) detected by the depression force sensor 94 is read. In step S2, the target displacement C based on the input thrust Fi is calculated using the target displacement calculation characteristic data shown in FIG. 4A or 5A. In step S3, the relative displacement detection value B detected by the relative displacement sensor 100 is read. In step S4, the electric motor 64 is controlled so that the relative displacement detection value B becomes the target displacement C (B = C, that is, C−B = 0). Thus, variable boost control and brake assist control can be executed by controlling the electric motor 64 based on the target displacement C calculated according to the input thrust Fi.

次に、コントローラ９２によるビルドアップ制御のための制御アルゴリズムについて図８及び図９のフローチャートを参照して説明する。図８を参照して、ステップＳ１では、踏力センサ９４が検出した入力推力Ｆｉ（ブレーキペダル踏力）を読込む。ステップＳ２では、ビルドアップ制御のための制御アルゴリズム（ステップＳ２１〜ステップＳ２３）が実行される。 Next, a control algorithm for buildup control by the controller 92 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. Referring to FIG. 8, in step S1, the input thrust Fi (brake pedal depression force) detected by the depression force sensor 94 is read. In step S2, a control algorithm (steps S21 to S23) for buildup control is executed.

ステップＳ２１では、この制御アルゴリズムと並行して動作している図９に示すビルドアップフラグ生成アルゴリズム（後述）よって生成されるビルドアップフラグがあるか否かを判断する。ビルドアップフラグありと判断した場合、ステップＳ２２で図６（ａ）に示す目標変位演算特性データ等を用いて図６（ａ）の入力推力Ｆ２の位置での相対変位量の増加分に相当する目標変位量Ｃ１を演算してステップＳ３に進む。また、ビルドアップフラグなしと判断した場合、ステップＳ２３で、上述の可変倍力制御のように入力推力Ｆｉのみに基づいて目標変位量Ｃ２を演算してステップＳ３に進む。ステップＳ３では、相対変位センサ１００が検出した相対変位検出値Ｂを読込む。ステップＳ４では、相対変位検出値Ｂが目標変位量Ｃ（上記目標変位量Ｃ１およびＣ２を総称してＣという）になる（Ｂ＝ＣすなわちＣ−Ｂ＝０）ように電動モータ６４を制御する。 In step S21, it is determined whether or not there is a build-up flag generated by a build-up flag generation algorithm (described later) shown in FIG. 9 operating in parallel with this control algorithm. If it is determined that there is a build-up flag, it corresponds to an increase in the relative displacement amount at the position of the input thrust F2 in FIG. 6A using the target displacement calculation characteristic data shown in FIG. The target displacement amount C1 is calculated and the process proceeds to step S3. If it is determined that there is no buildup flag, in step S23, the target displacement C2 is calculated based on only the input thrust Fi as in the variable boost control described above, and the process proceeds to step S3. In step S3, the relative displacement detection value B detected by the relative displacement sensor 100 is read. In step S4, the electric motor 64 is controlled so that the relative displacement detection value B becomes the target displacement amount C (the target displacement amounts C1 and C2 are collectively referred to as C) (B = C, that is, C−B = 0). .

次に、ビルドアップ生成アルゴリズムについて図９のフローチャートを参照して説明する。図９を参照して、ステップＳ１では、踏力センサ９４が検出した入力推力Ｆｉを読み込む。ステップＳ２では、入力推力Ｆｉが一定であるか否かを判断し、一定であると判断した場合、ステップＳ３でタイマをスタートして、ステップＳ４で所定時間ｔ０の経過を判断する。所定時間ｔ０が経過している判断した場合、ステップＳ５でビルドアップフラグをオンしてリターン処理を行う。所定時間ｔ０が経過してないと判断した場合、ステップＳ５で計時をカウントアップしてリターン処理を行う。また、ステップＳ２で入力推力Ｆｉが一定でないと判断した場合は、ステップＳ７でビルドアップフラグをオフし、ステップＳ８でタイマをクリアしてリターン処理を行う。 Next, the buildup generation algorithm will be described with reference to the flowchart of FIG. Referring to FIG. 9, in step S1, input thrust Fi detected by pedal force sensor 94 is read. In step S2, it is determined whether or not the input thrust Fi is constant. If it is determined that the input thrust Fi is constant, a timer is started in step S3, and elapse of a predetermined time t0 is determined in step S4. If it is determined that the predetermined time t0 has elapsed, the build-up flag is turned on in step S5 and return processing is performed. If it is determined that the predetermined time t0 has not elapsed, the time is counted up in step S5 and return processing is performed. If it is determined in step S2 that the input thrust Fi is not constant, the build-up flag is turned off in step S7, the timer is cleared in step S8, and return processing is performed.

このようにして、入力推力Ｆｉ（一定推力の維持）に応じて演算した目標変位Ｃに基づいて電動モータ６４を制御することにより、ビルドアップ制御を実行することができる。 In this way, the buildup control can be executed by controlling the electric motor 64 based on the target displacement C calculated according to the input thrust Fi (maintaining constant thrust).

次に本発明の第２実施形態について図１０乃至図１２を参照して説明する。なお、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part with respect to the said 1st Embodiment, and only a different part is demonstrated in detail.

本実施形態に係る電動倍力装置５０Ａでは、入力ピストン５８の絶対変位Ａを検出するポテンショメータ８６（変位センサ）が設けられ、相対変位センサ１００が省略されて、コントローラ９２の代わりに相対変位検出回路を有するコントローラ９２Ａ（制御手段）が設けられている。 In the electric booster 50A according to the present embodiment, a potentiometer 86 (displacement sensor) for detecting the absolute displacement A of the input piston 58 is provided, the relative displacement sensor 100 is omitted, and a relative displacement detection circuit is used instead of the controller 92. A controller 92A (control means) is provided.

ポテンショメータ８６は、抵抗体を内蔵した本体部８７と、本体部８７から入力ピストン５８と平行にブレーキペダル８側に延ばされたセンサロッド８８とからなっている。ポテンショメータ８６は、ハウジング５４の取付部材５５のボス部５５ａに固定したブラケット８９に入力ピストン５８と平行をなすように取付けられている。センサロッド８８は、本体部８７に内蔵したばねにより、常に伸長方向へ付勢され、入力ピストン５８の後端部に固定されたブラケット９０に先端を当接させている。ポテンショメータ８６は、コントローラ９２Ａに接続されている。 The potentiometer 86 includes a main body 87 containing a resistor, and a sensor rod 88 extending from the main body 87 to the brake pedal 8 in parallel with the input piston 58. The potentiometer 86 is attached to a bracket 89 fixed to the boss portion 55 a of the attachment member 55 of the housing 54 so as to be parallel to the input piston 58. The sensor rod 88 is always urged in the extending direction by a spring built in the main body portion 87, and a tip thereof is brought into contact with a bracket 90 fixed to the rear end portion of the input piston 58. The potentiometer 86 is connected to the controller 92A.

コントローラ９２Ａには、相対変位検出回路が設けられ、図１１に示すように、電動モータ６４における回転制御のために設けられるレゾルバ９１（絶対変位センサ）が検出する電動モータ６４の回転変位から演算されるブースタピストン５２の絶対変位Ｄとポテンショメータ８６の検出信号（絶対変位Ａ）に基づいてブースタピストン５２と入力ピストン５８との相対変位（Ｄ−Ａ）を検出する。なお、絶対変位Ｄの検出手段として、レゾルバ９１に代えてブースタピストン５２の絶対変位を検出するポテンショメータ（変位センサ）を用いてもよい。 The controller 92A is provided with a relative displacement detection circuit, and is calculated from the rotational displacement of the electric motor 64 detected by a resolver 91 (absolute displacement sensor) provided for rotation control in the electric motor 64 as shown in FIG. The relative displacement (D−A) between the booster piston 52 and the input piston 58 is detected based on the absolute displacement D of the booster piston 52 and the detection signal (absolute displacement A) of the potentiometer 86. As a means for detecting the absolute displacement D, a potentiometer (displacement sensor) that detects the absolute displacement of the booster piston 52 may be used instead of the resolver 91.

次にコントローラ９２Ａの制御アルゴリズムについて図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２に示す制御アルゴリズムでは、図７に示す上記第１実施形態の制御アルゴリズムのステップＳ３の代りにステップＳ３２〜Ｓ３３の処理を実行する。ステップＳ３１でポテンショメータ８６から絶対変位Ａを読込み、ステップＳ３２でレゾルバ９１から絶対変位Ｄを読込む。そして、ステップＳ４で、絶対変位Ａ、Ｄに基づいて演算した相対変位（Ｄ−Ａ）が目標変位Ｃとなるように電動モータ６４を制御する。これにより、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。 Next, the control algorithm of the controller 92A will be described with reference to the flowchart of FIG. In the control algorithm shown in FIG. 12, the processes of steps S32 to S33 are executed instead of step S3 of the control algorithm of the first embodiment shown in FIG. In step S31, the absolute displacement A is read from the potentiometer 86, and in step S32, the absolute displacement D is read from the resolver 91. In step S4, the electric motor 64 is controlled so that the relative displacement (DA) calculated based on the absolute displacements A and D becomes the target displacement C. Thereby, there can exist an effect | action and effect similar to the said 1st Embodiment.

次に本発明の第３実施形態について図１３を参照して説明する。なお、上記第２実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part with respect to the said 2nd Embodiment, and only a different part is demonstrated in detail.

本実施形態に係る電動倍力装置５０Ｂでは、圧力室１３の液圧（マスタシリンダ液圧Ｐｂ）を検出する液圧センサ９６が設けられており、液圧センサ９６はコントローラ９２Ａに液圧の検出信号を送信する。ここで、上述の圧力平衡の（１）式を変形すると、入力推力Ｆｉは次式で表すことができる。
Ｆｉ＝Ｐｂ×Ａｉ＋Ｋ×ΔＸ…（１）´
倍力比αを表す上記（２）式に（１）´式を代入することにより、相対変位ΔＸは、次式で表すことができる。
ΔＸ＝（Ｐｂ×（Ａｂ＋Ａｉ）／（α×Ｋ））−（Ｐｂ×Ａｉ／Ｋ）…（５） In the electric booster 50B according to the present embodiment, a hydraulic pressure sensor 96 that detects the hydraulic pressure (master cylinder hydraulic pressure Pb) of the pressure chamber 13 is provided, and the hydraulic pressure sensor 96 detects the hydraulic pressure in the controller 92A. Send a signal. Here, when the above-described pressure balance equation (1) is modified, the input thrust Fi can be expressed by the following equation.
Fi = Pb × Ai + K × ΔX (1) ′
By substituting the expression (1) ′ into the above expression (2) representing the boost ratio α, the relative displacement ΔX can be expressed by the following expression.
ΔX = (Pb × (Ab + Ai) / (α × K)) − (Pb × Ai / K) (5)

したがって、マスタシリンダ液圧Ｐｂと倍力比αとの所望の関係を任意に設定すれば、マスタシリンダ液圧Ｐｂに対する相対変位ΔＸ（目標変位Ｃ）が決定されるので、マスタシリンダ液圧Ｐｂに応じて相対変位ΔＸをフィードバックして電動モータ６４を制御することにより、上記第２実施形態と同様、可変倍力比制御、ブレーキアシスト制御及びビルトアップ制御等の様々なブレーキ特性を得ることができる。なお、この液圧センサ９６による制御では、マスタシリンダに液圧が発生するまで制御が行えないことになるため、液圧が発生するまでは、ポテンショメータ８６または第１実施形態に示した相対変位センサ１００の出力に基づいて入力ピストン５８の移動を検出して電動モータ６４を制御する。これにより、ペダル操作の初期から制御を行うことができる。また、マスタシリンダ液圧Ｐｂが上昇すると、ブースタピストン５２のストロークに対するマスタシリンダ液圧Ｐｂの変化が大きくなるため、マスタシリンダ液圧Ｐｂが高い領域では、液圧センサ９６の検出信号に基づいて制御を行うことにより、制御精度を高めることができる。 Therefore, if the desired relationship between the master cylinder hydraulic pressure Pb and the boost ratio α is arbitrarily set, the relative displacement ΔX (target displacement C) with respect to the master cylinder hydraulic pressure Pb is determined. Accordingly, by controlling the electric motor 64 by feeding back the relative displacement ΔX, various brake characteristics such as variable boost ratio control, brake assist control, and built-up control can be obtained as in the second embodiment. . In the control by the hydraulic pressure sensor 96, the control cannot be performed until the hydraulic pressure is generated in the master cylinder. Therefore, until the hydraulic pressure is generated, the potentiometer 86 or the relative displacement sensor shown in the first embodiment is used. The movement of the input piston 58 is detected based on the output of 100 to control the electric motor 64. Thereby, control can be performed from the initial stage of pedal operation. Further, when the master cylinder hydraulic pressure Pb rises, the change in the master cylinder hydraulic pressure Pb with respect to the stroke of the booster piston 52 increases. Therefore, in a region where the master cylinder hydraulic pressure Pb is high, control is performed based on the detection signal of the hydraulic pressure sensor 96. By performing this, the control accuracy can be increased.

上記第３実施形態において、液圧センサ９６によってマスタシリンダ液圧を検出する代わりに、アシスト推力Ｆｂを利用して同様の制御を行うことができる。アシスト推力Ｆｂは、電動モータ６４の負荷であり、電動モータ６４の通電電流は、その負荷に応じて変化するので、コントローラ９２Ａ（電流センサ）によって電動モータ６４への通電電流をモニタすることによってアシスト推力Ｆｂを得ることができる。 In the third embodiment, instead of detecting the master cylinder hydraulic pressure by the hydraulic pressure sensor 96, the same control can be performed using the assist thrust Fb. The assist thrust Fb is a load of the electric motor 64, and the energization current of the electric motor 64 changes according to the load. Therefore, the assist thrust Fb is assisted by monitoring the energization current to the electric motor 64 by the controller 92A (current sensor). A thrust Fb can be obtained.

また、上述の圧力平衡の式（１）を変形すると、入力推力Ｆｉは次式で表すことができる。
Ｆｉ＝（（Ｆｂ＋Ｋ×ΔＸ）×Ａｉ／Ａｂ）＋Ｋ×ΔＸ…（１）´´
倍力比αを表す上記（２）式に（１）´´式を代入することにより、相対変位ΔＸは、次式で表すことができる。
ΔＸ＝（（α−１）×Ｆｂ×Ａｉ−Ｆｂ×Ａｂ）／（（Ａｉ＋Ａｂ）−（Ａｉ＋Ａｂ）×α×Ｋ）…（６） When the above-described pressure balance equation (1) is modified, the input thrust Fi can be expressed by the following equation.
Fi = ((Fb + K × ΔX) × Ai / Ab) + K × ΔX (1) ″
By substituting the equation (1) ″ into the equation (2) representing the boost ratio α, the relative displacement ΔX can be expressed by the following equation.
ΔX = ((α−1) × Fb × Ai−Fb × Ab) / ((Ai + Ab) − (Ai + Ab) × α × K) (6)

したがって、アシスト推力Ｆｂと倍力比αとの所望の関係を任意に設定すれば、アシスト推力Ｆｂに対する相対変位ΔＸが決定されるので、アシスト推力Ｆｂに応じて相対変位ΔＸをフィードバックして電動モータ６４を制御することにより、上記第２実施形態と同様、可変倍力比制御、ブレーキアシスト制御及びビルトアップ制御等の様々なブレーキ特性を得ることができる。なお、アシスト推力Ｆｂ（電動モータ６４の通電電流）による制御では、マスタシリンダに液圧が発生して電流値が上昇するまで制御が行えないことになるため、所定電流値となるまで（所定液圧が発生するまで）は、ポテンショメータ８６（絶対変位センサ）及びまたは第１実施形態に示した相対変位センサ１００の出力に基づいて入力ピストン５８の移動を検出して電動モータ６４に電流値を上昇させながら通電して制御を行う。これにより、ペダル操作の初期から制御を行うことができる。 Therefore, if a desired relationship between the assist thrust Fb and the boost ratio α is arbitrarily set, the relative displacement ΔX with respect to the assist thrust Fb is determined. Therefore, the electric motor is fed back by feeding back the relative displacement ΔX according to the assist thrust Fb. By controlling 64, various brake characteristics such as variable boost ratio control, brake assist control, and built-up control can be obtained as in the second embodiment. In the control by the assist thrust Fb (the energization current of the electric motor 64), the control cannot be performed until the hydraulic pressure is generated in the master cylinder and the current value is increased. Until the pressure is generated), the movement of the input piston 58 is detected based on the output of the potentiometer 86 (absolute displacement sensor) and / or the relative displacement sensor 100 shown in the first embodiment, and the electric motor 64 increases the current value. The power is controlled while the power is on. Thereby, control can be performed from the initial stage of pedal operation.

更に、上記第３実施形態において、マスタシリンダ液圧Ｐｂに基づいて演算したアシスト推力Ｆｂ（以下、Ｆｂ１という）と、電動モータ６４への通電電流に基づいて演算したアシスト推力Ｆｂ（以下Ｆｂ２という）とを併用して相対変位ΔＸに基づいて電動モータ６４を制御することもできる。 Further, in the third embodiment, the assist thrust Fb (hereinafter referred to as Fb1) calculated based on the master cylinder hydraulic pressure Pb and the assist thrust Fb (hereinafter referred to as Fb2) calculated based on the energization current to the electric motor 64 are used. And the electric motor 64 can be controlled based on the relative displacement ΔX.

この場合、例えば、マスタシリンダ液圧Ｐｂに基づくアシスト推力Ｆｂ１と、電動モータ６４への通電電流に基づくアシスト推力Ｆｂ２とを比較することにより、液圧センサ９６の異常を検出することができる。 In this case, for example, the abnormality of the hydraulic pressure sensor 96 can be detected by comparing the assist thrust Fb1 based on the master cylinder hydraulic pressure Pb with the assist thrust Fb2 based on the energization current to the electric motor 64.

また、電動モータ６４への通電電流からアシスト推力Ｆｂ２を演算する場合には、電流と出力トルクとの関係を表すトルク定数Ｋｔが用いられ、また、モータ温度の変化による出力トルクの変動を補正するために温度センサからの検出信号に基づいて温度補正が行われる。このとき、マスタシリンダ液圧Ｐｂは、液圧センサ９６によって直接検出されるため、検出精度が高いので、これに基づいて演算したアシスト推力Ｆｂ１とモータ電流に基づいて演算よって決定されるアシスト推力Ｆｂ２とを比較することにより、トルク定数Ｋｔ及び温度補正のためのパラメータを補正することができ、制御の精度を高めることができる。 Further, when calculating the assist thrust Fb2 from the energization current to the electric motor 64, a torque constant Kt representing the relationship between the current and the output torque is used, and the fluctuation of the output torque due to the change of the motor temperature is corrected. Therefore, temperature correction is performed based on the detection signal from the temperature sensor. At this time, since the master cylinder hydraulic pressure Pb is directly detected by the hydraulic pressure sensor 96, the detection accuracy is high. Therefore, the assist thrust Fb2 calculated based on the assist thrust Fb1 calculated based on this and the assist thrust Fb2 determined based on the motor current are calculated. , The torque constant Kt and the temperature correction parameter can be corrected, and the control accuracy can be improved.

次に本発明の第４実施形態について図１４及び図１５を参照して説明する。なお、上記第２実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part with respect to the said 2nd Embodiment, and only a different part is demonstrated in detail.

図１４に示すように、本実施形態に係る電動倍力装置５０Ｃでは、コントローラ９２Ｃは、踏力センサ９４の検出踏力に基づいて、ブースタピストン５２の目標変位Ｃを演算し、ポテンショメータ８６が検出する入力ピストン５８の絶対位置Ａに目標変位Ｃを加算してブースタピストン５２の目標位置Ｅを決定する。そして、レゾルバ９１が検出するブースタピストン５２の絶対位置Ｄが目標位置Ｅとなるように電動モータ６４を制御する。 As shown in FIG. 14, in the electric booster 50 </ b> C according to the present embodiment, the controller 92 </ b> C calculates the target displacement C of the booster piston 52 based on the detected pedaling force of the pedaling force sensor 94, and the input detected by the potentiometer 86. The target position C of the booster piston 52 is determined by adding the target displacement C to the absolute position A of the piston 58. Then, the electric motor 64 is controlled so that the absolute position D of the booster piston 52 detected by the resolver 91 becomes the target position E.

次にコントローラ９２による制御アルゴリズムについて図１５を参照して説明する。図１５を参照して、ステップＳ１で踏力センサ９４が検出した入力推力Ｆｉ（ブレーキペダル踏力）を読込む。ステップＳ２で、図４（ａ）及び図５（ａ）に示される目標変位演算特性データを用いて入力推力Ｆｉに基づく目標変位Ｃを演算する。ステップＳ３でポテンショメータ８６によって入力ピストン５８の絶対位置Ａを読込む。ステップＳ４で入力ピストン５８の絶対位置Ａに目標変位Ｃを加算してブースタピストン５２の目標位置Ｅを決定する。ステップＳ５でレゾルバ９１が検出するブースタピストン５２の絶対位置Ｄを読込む。ステップＳ５でブースタピストン５２の絶対位置Ｄが目標位置Ｅとなるように電動モータ６４を制御する。このようにして、入力推力Ｆｉに応じて演算した目標位置Ｅに基づいて電動モータ６４を制御することにより、上記第２実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
上記実施形態のいずれかの構成において、入力推力の検出手段は、マスタシリンダのピストンにより発生する液圧を検出する液圧センサと、この液圧センサの検出信号を演算することで入力部材の入力推力を検出する推定演算手段とで構成してもよい。この場合、液圧センサの検出信号が所定液圧値となるまで、相対変位検出手段または入力部材の絶対変位を検出する入力絶対変位検出手段により検出される入力部材の変位に応じて電動アクチュエータを制御するようにしてもよい。
また、上記実施形態のいずれかの構成において、入力推力の検出手段は、電動アクチュエータを構成する電動モータヘの電流を検出する電流センサの検出信号を演算することで入力部材の入力推力を検出する推定演算手段としてもよい。この場合、電流センサの検出信号が所定電流値となるまで、相対変位検出手段または入力部材の絶対変位を検出する入力絶対変位検出手段により検出される入力部材の変位に応じて電動アクチュエータを制御するようにしてもよい。 Next, a control algorithm by the controller 92 will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 15, the input thrust Fi (brake pedal depression force) detected by stepping force sensor 94 in step S1 is read. In step S2, the target displacement C based on the input thrust Fi is calculated using the target displacement calculation characteristic data shown in FIGS. 4 (a) and 5 (a). In step S3, the absolute position A of the input piston 58 is read by the potentiometer 86. In step S4, the target position C of the booster piston 52 is determined by adding the target displacement C to the absolute position A of the input piston 58. In step S5, the absolute position D of the booster piston 52 detected by the resolver 91 is read. In step S5, the electric motor 64 is controlled so that the absolute position D of the booster piston 52 becomes the target position E. In this way, by controlling the electric motor 64 based on the target position E calculated according to the input thrust Fi, the same operations and effects as in the second embodiment can be achieved.
In any configuration of the above-described embodiment, the input thrust detecting means includes a hydraulic pressure sensor that detects the hydraulic pressure generated by the piston of the master cylinder, and an input of the input member by calculating a detection signal of the hydraulic pressure sensor. You may comprise with the estimation calculating means which detects a thrust. In this case, the electric actuator is operated according to the displacement of the input member detected by the relative displacement detection means or the input absolute displacement detection means for detecting the absolute displacement of the input member until the detection signal of the hydraulic pressure sensor reaches a predetermined hydraulic pressure value. You may make it control.
Further, in any configuration of the above embodiment, the input thrust detection means detects the input thrust of the input member by calculating a detection signal of a current sensor that detects a current to the electric motor constituting the electric actuator. It is good also as a calculation means. In this case, the electric actuator is controlled in accordance with the displacement of the input member detected by the relative displacement detecting means or the input absolute displacement detecting means for detecting the absolute displacement of the input member until the detection signal of the current sensor reaches a predetermined current value. You may do it.

本発明の第１実施形態に係る電動倍力装置を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing an electric booster according to a first embodiment of the present invention. 図１の電動倍力装置における圧力平衡を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the pressure balance in the electric booster of FIG. 図１の電動倍力装置のコントローラを含む制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system containing the controller of the electric booster of FIG. 図１の電動倍力装置のコントローラによる可変倍力制御のための特性データを示すグラフ図である。It is a graph which shows the characteristic data for variable boost control by the controller of the electric booster of FIG. 図１の電動倍力装置のコントローラによるブレーキアシスト制御のための特性データを示すグラフ図である。It is a graph which shows the characteristic data for the brake assist control by the controller of the electric booster of FIG. 図１の電動倍力装置のコントローラによるビルドアップ制御のための特性データを示すグラフ図である。It is a graph which shows the characteristic data for the buildup control by the controller of the electric booster of FIG. 図１の電動倍力装置のコントローラによる可変倍力制御及びブレーキアシスト制御のための制御アルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control algorithm for the variable boost control and brake assist control by the controller of the electric booster of FIG. 図１の電動倍力装置のコントローラによるビルドアップ制御のための制御アルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control algorithm for the buildup control by the controller of the electric booster of FIG. 図１の電動倍力装置のコントローラによるビルドアップ制御のためのビルドアップフラグ生成アルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the buildup flag production | generation algorithm for the buildup control by the controller of the electric booster of FIG. 本発明の第２実施形態に係る電動倍力装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the electric booster which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図１０の電動倍力装置のコントローラを含む制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system containing the controller of the electric booster of FIG. 図１０の電動倍力装置のコントローラによる制御アルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control algorithm by the controller of the electric booster of FIG. 本発明の第３実施形態に係る電動倍力装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the electric booster which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図１３の電動倍力装置のコントローラを含む制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system containing the controller of the electric booster of FIG. 図１３の電動倍力装置のコントローラによる制御アルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control algorithm by the controller of the electric booster of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２マスタシリンダ、８ブレーキペダル、５２ブースタピストン（アシスト部材）、５０電動倍力装置、５３電動アクチュエータ、５８入力ピストン（入力部材）、９２コントローラ（制御手段）、９４踏力センサ（入力推力検出手段）、１００相対変位センサ（相対変位検出手段） 2 master cylinder, 8 brake pedal, 52 booster piston (assist member), 50 electric booster, 53 electric actuator, 58 input piston (input member), 92 controller (control means), 94 pedal force sensor (input thrust detection means) , 100 Relative displacement sensor (relative displacement detection means)

Claims

ブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、該入力部材に対して相対移動可能に配置されたアシスト部材と、該アシスト部材にアシスト推力を加えることにより該アシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータと、該電動アクチュエータを制御するコントローラと、を備え、前記ブレーキペダルの操作に基づき、前記コントローラが前記電動アクチュエータを制御し、前記アシスト部材に付与されるアシスト推力によりゴム製のリアクションディスクを介することなく前記マスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させる電動倍力装置において、
前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量を検出する相対変位量検出手段または前記アシスト部材の変位量を検出するアシスト変位量検出手段のいずれかを備え、
前記コントローラには、前記ブレーキペダルへの入力推力に基づき、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位関係が可変となる目標変位量を設定する目標変位量設定部と、前記相対変位量検出手段または前記アシスト変位量検出手段からの信号に基づき、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位関係が前記目標変位量となるように前記電動アクチュエータを制御する制御部と、が設けられていることを特徴とする電動倍力装置。 The master cylinder for generating a brake fluid pressure, an input member which moves forward and backward by the operation of the brake pedal, and the assist member in a relatively movably arranged for the input member, by adding an assist thrust to the assist member an electric actuator for advancing and retracting the assist member, and a controller for controlling the electric actuator based on the operation of the brake pedal, wherein the controller controls the electric actuator, the assist thrust applied to the assist member In the electric booster that generates the brake fluid pressure boosted in the master cylinder without going through a rubber reaction disk ,
With either of the assist displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of the relative displacement amount detecting means or said assist member detects the relative displacement between the assist member and the input member,
The said controller, based on an input thrust to the brake pedal, the target displacement setting unit for setting a target displacement amount relative displacement relationship between the assist member and the input member is variable, the relative displacement amount detecting means Or a control unit that controls the electric actuator so that a relative displacement relationship between the input member and the assist member becomes the target displacement amount based on a signal from the assist displacement amount detection means . Electric booster characterized by.

前記ブレーキペダルから前記入力部材に付与される入力推力と前記電動アクチュエータから前記アシスト部材に付与されるアシスト推力とにより、マスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させ、該ブレーキ液圧による反力の一部が前記入力部材に、他の一部が前記アシスト部材にそれぞれ伝達されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電動倍力装置。 The brake fluid pressure is generated in the master cylinder by the input thrust applied from the brake pedal to the input member and the assist thrust applied from the electric actuator to the assist member , and one of the reaction force caused by the brake fluid pressure is generated. parts to said input member, an electric booster according to claim 1 in which the other part, characterized in that the so that the transmitted respectively to the assist member.

前記入力部材と前記アシスト部材との間には、前記アシスト部材に対して前記入力部材を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電動倍力装置。 Between the assist member and the input member, according to claim 1, characterized in that a biasing means for urging the neutral position of relative displacement of both said input member relative to the assist member Or the electric booster according to 2;

前記ブレーキペダルへの入力推力は、前記入力部材に加えられる前記ブレーキペダルの操作力を検出する踏力センサにより検出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動倍力装置。 Input thrust to the brake pedal, electric booster according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is detected by the depression force sensor that detects the operation force of the brake pedal applied to the input member .

前記コントローラは、前記ブレーキペダルへの入力推力の増大に応じて、前記入力部材の変位量に比べて前記アシスト部材の変位量が大きくまたは小さくなるように前記目標変位量を設定し、該目標変位量に基づき前記電動アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動倍力装置。The controller sets the target displacement amount so that the displacement amount of the assist member is larger or smaller than the displacement amount of the input member in response to an increase in input thrust to the brake pedal, and the target displacement The electric booster according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric actuator is controlled based on a quantity.

前記目標制御量設定部は、前記ブレーキペダルへの入力推力が所定量より小さいときに第１目標変位量を設定し、前記ブレーキペダルの入力推力が前記所定量以上となったときに、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量が前記第１目標変位量より倍力比が増大または倍力比の増加率が上昇した第２目標変位量を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動倍力装置。The target control amount setting unit sets a first target displacement amount when an input thrust to the brake pedal is smaller than a predetermined amount, and the input when the input thrust of the brake pedal becomes the predetermined amount or more. 2. The second target displacement amount in which a relative displacement amount between a member and the assist member is set such that a boost ratio is increased or an increase rate of the boost ratio is set higher than the first target displacement amount. The electric booster according to any one of 4.

前記目標制御量設定部は、前記ブレーキペダルへの入力推力が所定時間内に所定値に達しないときに第１目標変位量を設定し、前記ブレーキペダルへの入力推力が所定時間内に所定値に達したときに、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量が前記第１目標変位量より倍力比が増大または倍力比の増加率が上昇した第２目標変位量を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動倍力装置。The target control amount setting unit sets a first target displacement when the input thrust to the brake pedal does not reach a predetermined value within a predetermined time, and the input thrust to the brake pedal reaches a predetermined value within a predetermined time. A second target displacement amount in which the relative displacement amount between the input member and the assist member is increased by a boost ratio or an increase rate of the boost ratio than the first target displacement amount is set. The electric booster according to any one of claims 1 to 4.

前記目標制御量設定部は、前記ブレーキペダルへ入力推力が所定時間維持されたとき、前記入力部材に対して前記アシスト部材がブレーキ液圧を増加する方向へ所定量変位するように前記目標変位量を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動倍力装置。The target control amount setting unit is configured to displace the target displacement amount by a predetermined amount in the direction in which the assist member increases a brake fluid pressure with respect to the input member when an input thrust to the brake pedal is maintained for a predetermined time. The electric booster according to any one of claims 1 to 4, wherein:

前記目標制御量設定部は、前記ブレーキペダルの操作量と前記アシスト変位量検出手段からの信号とに基づき、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位関係が可変となる前記目標変位量を設定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電動倍力装置。The target control amount setting unit sets the target displacement amount at which a relative displacement relationship between the input member and the assist member is variable based on an operation amount of the brake pedal and a signal from the assist displacement amount detection means. The electric booster according to any one of claims 1 to 8, wherein: