CN105073534A - 电动助力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动助力装置,在电动助力装置中,能够获得跳跃特性,并且在再生协调制动时增大再生制动量。与制动踏板带来的输入杆(34)的进退相应地控制电动马达(40),推进主活塞(10)而在主缸(2)中产生制动液压,并将制动液压经由输入活塞(32)反馈到输入杆(34)。利用弹簧(37、38)相对于主活塞(10)弹性地保持输入活塞(32),并利用后退弹簧(80)在输入活塞(32)与输入杆(34)之间设有跳跃空隙(JC)。在制动初期,利用跳跃空隙(JC),不将制动液压传递到输入杆(34)而获得跳跃特性。由于无论主活塞(10)与输入活塞(32)之间的相对位移量如何都能够设定跳跃空隙(JC),因此能够使用于进行再生制动的调整范围比跳跃空隙(JC)大。
Description
技术领域
本发明涉及一种组装于机动车等车辆的制动装置并利用电动促动器使主缸产生制动液压的电动助力装置。
背景技术
作为组装于制动装置的助力装置,除了将一般的负压促动器作为助力源的负压式助力装置之外,还例如专利文献1所记载的那样,已知有将电动马达作为助力源的电动助力装置。专利文献1所记载的电动助力装置具备:通过制动踏板的操作进退移动的输入活塞、以能够相对移动的方式配置于输入活塞的增压器活塞(ブースタピストン)、使增压器活塞进退移动的旋转-直动转换机构、以及对旋转-直动转换机构施加旋转力的电动马达。利用从制动踏板经由输入杆对输入活塞施加的输入推力、以及从电动马达对增压器活塞施加的增压器推力,使主缸的压力室内产生制动液压。
另外,在专利文献1所记载的电动助力装置中,沿轴向对前端部插入到主缸内的输入活塞进行分割。输入活塞的主缸侧的分割要素被弹簧部件向主缸侧施力,并在非制动状态下在输入活塞的主缸侧的分割要素与制动踏板侧的分割要素之间形成间隙。由此,在制动初期,轴部件的主缸侧的分割要素受到主缸的制动液压而克服弹簧部件的作用力,压缩与制动踏板侧的分割要素之间的间隙。在此期间,由于主缸的制动液压不会被传递到制动踏板,因此输出与输入不关联地增大,获得所谓的跳跃特性(ジャンプイン特性)。其结果是,在电动助力装置中,也与负压式助力装置相同,能够在制动初期获得跳跃特性,使制动力迅速地上升,能够提供良好的制动感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-81033号公报
发明内容
然而,在上述专利文献1所记载的电动助力装置中,存在如下那样的问题。当在车辆的制动时执行通过车轮的旋转驱动发电机将动能转换为电能并回收这样的再生制动时,进行从通过制动踏板的操作在主缸中产生的制动液压中减去相当于再生制动量的制动液压的再生协调控制。在该情况下,在构造上,由于再生制动量被上述输入活塞的分割要素之间的间隙限制,因此不能增大可通过再生制动回收的能量。
本发明的目的在于,提供一种能够获得跳跃特性(ジャンプイン特性)、并且能够在再生制动时充分增大再生制动量的电动助力装置。
为了解决上述课题,本发明的电动助力装置的特征在于,具备:活塞,其前端侧配置于主缸内而形成压力室;电动促动器,其使所述活塞移动;输入活塞,其前端面向所述主缸的压力室而配置,并且被配置为能够相对于所述活塞沿轴向进行相对移动;第一弹簧部件,其相对于所述活塞将该输入活塞弹性地保持于与所述输入活塞的轴向的规定位置;输入部件,其被设为能够相对于所述输入活塞沿轴向进行相对移动,并且被配置为能够在轴向上与所述输入活塞相对地抵接,并通过制动踏板的操作进退移动;第二弹簧部件,其向使所述输入部件离开所述输入活塞的方向对该输入部件作用弹簧力;在不操作所述制动踏板时,利用所述第二弹簧部件在所述输入活塞与所述输入部件之间形成规定的间隙。
根据本发明的电动助力装置,能够获得跳跃特性,并且能够在再生协调制动时增大再生制动量。
附图说明
图1是第一实施方式的电动助力装置的纵剖视图。
图2是图1所示的电动助力装置的非制动状态下的主要部分的纵剖视图。
图3是应用了第一实施方式的电动助力装置的制动系统的概略结构图。
图4是图1所示的电动助力装置的跳跃(ジャンプイン)工作状态下的主要部分的纵剖视图。
图5是图1所示的电动助力装置的通常的助力工作状态下的主要部分的纵剖视图。
图6是表示图1所示的电动助力装置的输入输出特性的曲线图。
图7是表示图1所示的电动助力装置的输入-行程-减速度的特性的曲线图。
图8是第二实施方式的电动助力装置的纵剖视图。
图9是图8所示的电动助力装置的非制动状态下的主要部分的纵剖视图。
图10是图8所示的电动助力装置的跳跃工作状态下的主要部分的纵剖视图。
图11是图8所示的电动助力装置的通常的助力工作状态下的主要部分的纵剖视图。
图12是表示图8所示的电动助力装置的输入输出特性的曲线图。
图13是表示图8所示的电动助力装置的输入-行程-减速度的特性的曲线图。
图14是表示电动助力装置的再生协调时的马达控制的流程图。
图15是本发明的第三实施方式的电动助力装置的主要部分的纵剖视图。
图16是表示图15的电动助力装置的故障时的工作状态的主要部分的纵剖视图。
图17是表示图15的电动助力装置的自动制动工作状态的主要部分的纵剖视图。
图18是图15所示的电动助力装置的变形例的主要部分的纵剖视图。
图19是本发明的第四实施方式的电动助力装置的主要部分的纵剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图说明用于实施发明的方式。
首先,参照图1至图7对第一实施方式进行说明。
如图1以及图2所示,本实施方式的电动助力装置1是将电动促动器作为驱动源的助力装置。电动助力装置1具有在壳体4的轴向一侧(前部,图的左方)连结有串联型的主缸2的构造,在该壳体4内安装有电动的促动器3。在主缸2的上部配设有向主缸2供给制动液的储液器5(仅图示一部分)。壳体4在大致有底圆筒状的前壳体4A的开口部侧嵌合有后盖4B,通过多个螺栓4C结合于前壳体4A,并在内部收纳有促动器3。
在前壳体4A固定有双头螺栓6。利用该双头螺栓6的螺母6A在主缸2的安装部2B将该主缸2连结于前壳体4A。在壳体4的后盖4B形成有平坦的安装座面7,从该安装座面7的中央部设有与主缸2同心、并且向壳体4的轴向另一侧(后方,图的右方)、即离开主缸2的方向突出的圆筒部8。电动助力装置1以使圆筒部8贯通作为车辆的发动机室与车室的隔壁的前围板(未图示)而向车室内延伸的状态,配置于发动机室内。即,电动助力装置1在安装座面7抵接于前围板的状态下、利用固定于安装座面7的多个双头螺栓7A固定于作为车身的一部分的前围板。另外,在前壳体4A的外侧设有将后述的控制器(以下,称作ECU)9包覆于内的ECU壳体4D。这里,在以下的说明中,将作为壳体4的轴向一侧的图中左侧表现为“前”,将作为壳体4的轴向另一侧的图中右侧表现为“后”。
在主缸2的缸体主体2A形成有有底的缸膛12。在该缸膛12的开口部12A侧,作为利用促动器3移动的活塞,配置有大致圆筒状的主活塞10。该主活塞10的前端侧形成为杯状,并配置于主缸2内。另外,在缸膛12的底部侧配置有杯状的副活塞11。主活塞10的后端部形成为从主缸2的开口部向壳体4内延伸而延伸至后盖4B的圆筒部8内。在缸体主体2A内,利用缸膛12、主活塞10以及副活塞11,在它们之间形成有作为压力室的主室16,并在缸膛12的底部与副活塞11之间形成有作为压力室的副室17。如图3所示,上述主室16以及副室17分别经由形成于缸体主体2A的液压端口(未图示)连接于用于向各车轮的轮缸WC供给液压的两个系统的液压回路18、19。
另外,在缸体主体2A形成有用于分别将主室16以及副室17连接于储液器5的储液器端口20、21。在缸体主体2A的缸膛12的内周面,隔开规定的轴向间隔地形成有环状的密封槽22a、22b以及23a、23b。在这些环状的密封槽22a、22b以及23a、23b分别配置有密封部件22A、22B以及23A、23B。这些密封部件22A、22B以及23A、23B分别将缸膛12、主活塞10以及副活塞11之间密封。两个密封部件22A、22B沿轴向隔着储液器端口20而配置。当主活塞10处于图1以及图2所示的非制动位置时,主室16经由设于主活塞10的侧壁的端口24连通于储液器端口20。然后,在主活塞10从非制动位置前进而使端口24到达密封部件22A时,主室16被密封部件22A与储液器端口20隔断而产生液压。将该主活塞10从非制动位置起直至与储液器端口20隔断为止的主活塞10的移动量被称作无效行程(deadstroke)。另外,两个密封部件23A、23B沿轴向隔着储液器端口21而配置。在副活塞11处于图1所示的非制动位置时,副室17经由设于副活塞11的侧壁的端口25连通于储液器端口21。然后,在副活塞11从非制动位置前进时,副室17被密封部件23A与储液器端口21隔断而产生液压。
在主室16内的主活塞10与副活塞11之间夹设有弹簧组件26。另外,在副室17内的主缸2的底部与副活塞11之间夹设有弹簧组件27。弹簧组件26、27的各自的压缩螺旋弹簧26A、27A以规定的压缩状态被能够伸缩的保持件26B、27B保持,并能够克服该弹簧力而压缩。在主活塞10内,在弹簧组件26与主活塞10的中间壁30之间夹设有圆筒状的隔套51。
主活塞10整体形成为大致圆筒状,在轴向中央内部具备中间壁30。在中间壁30以沿轴向贯通的方式形成有引导孔31。在引导孔31中能够滑动并且液密地插入有具有阶梯部32A的带阶梯形状的输入活塞32的小径的前端部32B。输入活塞32的前端部32B与引导孔31之间被密封件55密封。输入活塞32在比阶梯部32A靠基端侧形成有中径部32C与大径部32D,在这些中径部32C与大径部32D之间形成有供后述的弹簧37抵接的弹簧承受部32E。在大径部32D的外周形成有抵接于主活塞10的内壁而沿轴向引导输入活塞32的引导部32F。另外,在大径部32D内部形成有向输入活塞32的基端开口的孔部32G,孔部32G的底部32H呈碗状凹陷地形成。在孔部32G的开口外周形成有供后述的弹簧38抵接的弹簧承受部32I。这样,输入活塞32的前端面向作为主缸2内的压力室的主室16,并且以能够沿轴向相对移动的方式配置于主活塞10。
向前壳体4A内延伸的主活塞10的中间部配置于与前壳体4A的底部的开口部85嵌合的圆筒状的弹簧承受部件70内。该弹簧承受部件70以能够沿轴向滑动的方式引导主活塞10。形成于弹簧承受部件70的一端部的外侧凸缘部71嵌合于前壳体4A的底部的开口部85。由此,被固定于前壳体4A以及主缸2。利用安装于弹簧承受部件70的后端内周部70A的密封部件72支承主活塞10并且进行密封。主缸2的缸膛12的开口部12A形成为从安装部2B延伸至后端内周部70A的附近。在开口部12A设有密封槽22b以及密封部件22B,利用密封部件22B支承主活塞10并且密封缸膛12的内外。在本实施方式的电动助力装置中,利用上述弹簧承受部件70的后端内周部70A与缸膛12的开口部12A加长支承主活塞10的部分的轴向长度,从而抑制了主活塞10相对于缸膛12的倾斜。
在后盖4B的圆筒部8以及主活塞10的后部的内部配置有输入杆34的一端侧。配置于主活塞10的后部的内部的输入杆34的一端侧的前端部34B的前端形成为半球状,并以能够抵接于输入活塞32的孔部32G的底部32H的方式配置于孔部32G内。输入杆34的前端部34B与输入活塞的孔部32G将输入杆34与输入活塞32以能够移动、并且能够摆动的状态连结。即,输入杆34与输入活塞32的连结部能够以某种程度允许输入杆34相对于主活塞10的倾斜。另外,输入活塞32与输入杆34能够沿轴向相互移动。输入杆34的另一端侧从圆筒部8向外部延伸,并在向外部延伸的输入杆34的另一端部经由挂钩34C连结有图3所示的制动踏板BP。在输入杆34的配置于圆筒部8内的部位设有呈凸缘状形成的止动件抵接部34A。这样,作为输入部件的输入杆34被设为能够沿轴向相对于输入活塞32进行相对移动,并且被配置为沿轴向与输入活塞32相对且能够抵接于该输入活塞32,通过制动踏板BP的操作进退移动。
在后盖4B的圆筒部8的后端部形成有朝向配置于圆筒部8内的输入杆34所在的方向延伸、即向径向内侧延伸的止动件39。止动件39插入到沿轴向形成于后述的滚珠丝杠机构41的丝杠47的圆筒状的后端部的引导槽47B。输入杆34的止动件抵接部34A抵接于止动件39,从而限定输入杆34的后退位置。
在主活塞10的后端部安装有环状的弹簧支架35。主活塞10被夹设于弹簧承受部件70的后端部与弹簧支架35之间的作为压缩螺旋弹簧的返回弹簧36向后退方向施力。输入活塞32被分别夹设于弹簧承受部32E与主活塞10的中间壁30之间、以及弹簧承受部32I与弹簧支架35之间的作为压缩螺旋弹簧的弹簧37(第一弹簧部件的一个弹簧)以及弹簧38(第一弹簧部件的另一个弹簧)弹性地保持于作为图1以及图2所示的输入活塞32的轴向的规定位置的一个例子的中立位置、即弹簧37与弹簧38的弹簧力平衡的位置。此外,作为第一弹簧部件的弹簧37、38也可以仅采用其中一方通过促动器3的控制确定上述规定位置。另外,在制动踏板BP未被操作的状态下,在输入活塞32的阶梯部32A与主活塞10的中间壁30的另一侧面30A之间形成有成为规定距离的间隙ReC。该间隙ReC在再生协调控制时成为主活塞10能够相对于输入活塞32后退的空隙(再生空隙)。另外,在电动马达40或者ECU9产生故障时,当输入活塞32相对于主活塞10向主缸2侧移动间隙ReC量(规定距离)时,阶梯部32A抵接于主活塞10的中间壁30的另一侧面30A而将主活塞10向主缸2侧按压。因此,即使在电动马达40或者ECU9产生故障时,也能够通过踩下制动踏板BP而使主缸2产生液压,从而能够进行摩擦制动。
在安装于主活塞10的后端部的弹簧支架35和输入杆34的止动件抵接部34A之间夹设有作为压缩螺旋弹簧的后退弹簧80(第二弹簧部件)。后退弹簧80通过其弹簧力对输入杆34向离开输入活塞32的方向施力。在图1以及图2所示的非制动状态(制动踏板的非操作状态)下,利用该后退弹簧80,在输入活塞32的底部32H与输入杆34的前端部34B之间形成有作为规定的间隙的跳跃空隙(ジャンプインクリアランス)JC。输入活塞32与输入杆34能够沿轴向相对移动该跳跃空隙JC的量。
收纳于壳体4内的促动器3由电动马达40和滚珠丝杠机构41构成,该滚珠丝杠机构41是将电动马达40的旋转转换为直线运动而对主活塞10施加推力的旋转-直动转换机构。在本实施方式中,电动马达40形成永磁体嵌入型同步马达。电动马达40具有:定子42,其具有固定于前壳体4A的底部的后侧的阶梯部的多个线圈;圆筒状的转子45,其与该定子42的内周面相对配置;多个永磁体45A,其被插入到该转子45的内部,并沿圆周方向配置。转子45固定于作为滚珠丝杠机构41的旋转部件的螺母部件46的外周部。螺母部件46从前壳体4A的底部附近跨越后盖4B附近地沿轴向延伸而配置。螺母部件46的两端部通过轴承43、44以能够旋转的方式支承于前壳体4A以及后盖4B。此外,电动马达40也可以采用在转子45的表面或者内部配置有永磁体的同步马达、或引导马达等其他形式的马达。
滚珠丝杠机构41具有螺母部件46与丝杠47。丝杠47是如下直动部件:其形成为中空的筒状,并配置于螺母部件46的内部以及壳体4的圆筒部8内,被支承为能够沿轴向移动并且不会绕轴旋转。在作为螺母部件46与丝杠47的相对面的螺母部件46的内周面与丝杠47的外周面,分别形成有螺旋槽46A、47A。在这些螺旋槽46A、47A之间,与润滑脂一起装填有多个滚珠48。使形成于后壳体4B的圆筒部8的止动件39卡合于沿轴向形成于丝杠47的从圆筒部8向后方突出的后端部的引导槽47B,并以能够沿轴向移动、并且不会绕轴旋转的方式支承于该引导槽47B。通过这种结构,对于滚珠丝杠机构41,滚珠48伴随着螺母部件46的旋转沿螺旋槽46A、47A转动,从而丝杠47沿轴向移动。滚珠丝杠机构41能够在螺母部件46与丝杠47之间将旋转运动与直线运动相互转换。即,滚珠丝杠机构41能够如上述那样将螺母部件46的旋转转换为丝杠47的直动运动,并且能够将丝杠47的直动运动转换为螺母部件46的旋转。在后壳体4B的圆筒部8的后端部安装有将丝杠47的后部的外周覆盖的圆筒状的罩部件76。
此外,在上述的例子中,将电动马达40的转子45的旋转运动直接传递到滚珠丝杠机构41的螺母部件46,但也可以在电动马达40与滚珠丝杠机构41之间夹设行星齿轮机构、差动减速机构等公知的减速机构,将电动马达40的旋转减速、即对电动马达40的旋转力进行助力并传递到滚珠丝杠机构41。另外,也可以将电动马达配置于壳体4的外部,并经由带、齿轮、链等传动机构驱动螺母部件46。
滚珠丝杠机构41的丝杠47被夹设于其与弹簧承受部件70的外侧凸缘部71之间的作为压缩锥形螺旋弹簧的返回弹簧49的弹簧力向后退方向施力。丝杠47因后端部抵接于设于后盖4B的圆筒部8的止动件39而被限定后退位置。主活塞10的后端部插入到丝杠47内,弹簧支架35经由垫片35A抵接于形成于丝杠47的内周部的环状的阶梯部50,从而限定主活塞10相对于丝杠47的后退位置。由此,主活塞10因丝杠47的前进而被按压于阶梯部50,与丝杠47一起前进,另外,能够离开阶梯部50而单独地前进。如图1以及图2所示,主活塞10被抵接于止动件39的丝杠47的阶梯部50规定非制动位置。另外,副活塞11通过处于非制动位置的主活塞10以及弹簧组件26的最大长度限定了其后退位置、即非制动位置。
在后盖4B的圆筒部8的后端部设有反作用力机构81。反作用力机构81具有固定弹簧支架82、可动弹簧支架83、以及反作用力弹簧84。固定弹簧支架82一体地形成于止动件39的后部。可动弹簧支架83与固定弹簧支架82相对地配置于丝杠47内,并被设为能够沿轴向移动。反作用力弹簧84是夹设于固定弹簧支架82与可动弹簧支架83之间的压缩螺旋弹簧。可动弹簧支架83通过抵接于罩部件76的后部而限定了图1以及图2所示的后退位置。然后,在输入杆34相对于罩部件76、即圆筒部8(壳体4)前进了规定距离时,挂钩34C的锁止螺母34D抵接于可动弹簧支架83,若输入杆34进一步前进,则反作用力弹簧84被压缩,其弹簧力相对于输入杆34的前进被作为反作用力而施加。
在壳体4内设有作为检测电动马达40的转子45的旋转位置的旋转位置传感器的旋转变压器60。旋转变压器60具备固定于螺母部件46的后部侧的外周部的旋转变压器转子60A、以及与该旋转变压器转子60A相对地安装于后盖4B的旋转变压器定子60B。旋转变压器60基于这些旋转变压器转子60A与旋转变压器定子60B的相对位移检测出转子45的旋转位置。
电动助力装置1的ECU9是微处理器型的电子控制装置,如图3所示,上述电动马达40与旋转变压器60连接。另外,在ECU9连接有检测制动踏板的位移、即输入杆34的位移的行程传感器62。在用于向各车轮的轮缸WC供给液压的两个系统的液压回路18、19设有检测主室16或者副室17中的某一方的液压的液压传感器64。此外,在图3中,液压传感器64设于液压回路19,并检测副室17的液压。
液压传感器64设于两个系统的液压回路18、19的中途,并连接于控制制动液向各轮的轮缸WC的供给的液压供给装置65(以下称作ESC65)的控制器66(以下称作ECU66)。ECU9、66分别经由信号线68、69连接于进行车辆内的信息传递的数据母线67。因此,由液压传感器64检测出的主缸2的液压从ESC65的ECU66经由信号线69、数据母线67、以及信号线68向电动助力装置1的ECU9传递信号。
另外,在数据母线67连接有再生制动控制器74(以下称作ECU74),在车辆的制动时,该再生制动控制器74对通过车轮的旋转驱动发电机而将动能转换为电能并回收的再生制动进行控制。电动助力装置1通过利用ECU9基于来自上述的各种传感器的检测信号控制电动马达40的旋转来工作。另外,电动助力装置1的ECU9接受来自ECU74的再生制动信息,从而进行从通过制动踏板的操作在主缸中产生的制动液压减去相当于再生制动量的制动液压的再生协调控制。
接下来,对电动助力装置1的工作进行说明。
若操作制动踏板BP而使输入杆34前进,则利用行程传感器62检测出制动踏板BP的操作量、换言之是输入杆34的位移,利用ECU9基于输入杆34的位移控制电动马达40的工作,并利用滚珠丝杠机构41的丝杠47的阶梯部50,经由弹簧支架35按压主活塞10,使主活塞10前进而跟随输入杆34的位移。由此,在主室16中产生液压,另外,该液压经由副活塞11被传递到副室17。这样,在主缸2中产生的制动液压经由液压回路18、19被供给到各车轮的轮缸WC,并通过摩擦制动产生制动力。若解除制动踏板BP的操作,则利用ECU9基于输入杆34的位移控制电动马达40的工作而使丝杠47后退。由此,输入活塞32、主活塞10以及副活塞11后退而将主缸2的制动液压减压,从而解除制动力。此外,在以下的说明中,由于主活塞10与副活塞11以相同方式工作,因此仅对主活塞10进行说明。
在液压产生时,利用输入活塞32承受主室16的液压,并将该反作用力经由输入杆34传递到制动踏板BP,即,进行反馈。由此,能够以规定的助力比(液压输出相对于制动踏板的操作力的比)产生希望的制动力。ECU9控制电动马达40,从而能够调整输入活塞32和跟随其的主活塞10之间的相对位置。具体而言,通过相对于输入活塞32的位移量向前方调整主活塞10的位移量,能够增大相对于制动踏板的操作的液压输出,或通过向后方调整,能够减小相对于制动踏板的操作的液压输出。其结果是,能够执行助力控制、制动辅助控制、车间距控制、再生协调控制等制动控制。特别是,以相对于输入活塞32使主活塞10成为后方的方式进行调整而减小相对于制动踏板的操作的液压输出,并使主室16的液压降低,从而能够抑制液压带来的制动力而进行再生协调时的再生制动。另外,在调整主活塞10相对于输入活塞32的相对位置时,弹簧37或者弹簧38的弹簧力作用于输入活塞32,增减对于输入杆34的反作用力,从而能够抑制制动踏板踏力的变动。
另外,若利用ECU9控制的电动马达40的输出达到最大输出、并且主室16的液压与主活塞10的推力相平衡,则主活塞10不能进一步前进而停止。若在这样的全负荷状态下进一步踩下制动踏板,则相对于输入杆34的前进,主活塞10保持停止,只有输入活塞32压缩弹簧37而前进。此时,由于主活塞10停止,因此相比于全负荷状态之前,因主室16的液压相对于输入活塞32的前进量的上升而经由输入活塞32以及输入杆34反馈到制动踏板的踏板反作用力增加的比例减少。因此,在制动操作的中途踏板反作用力减少,驾驶员可能会感受到不适感。
与此相对,若由制动踏板的操作引起的输入活塞32相对于壳体4的移动距离达到规定的距离、即输入活塞32达到全负荷状态的位置,则挂钩34C的锁止螺母34D抵接于反作用力机构81的可动弹簧支架83,反作用力弹簧84被压缩,从而其弹簧力作为反作用力被施加于制动踏板,由此补充踏板反作用力的减少的量。由此,能够抑制驾驶员的不适感。然后,在全负荷状态之后,若进一步踩下制动踏板,则输入活塞32的阶梯部32A抵接于主活塞10的中间壁30,主活塞10与输入活塞32一起前进,主室16的液压上升,相应地,反作用力也增大。
接着,参照图2、图4至图6对制动初期的跳跃特性进行说明。这里,将具有跳跃特性的电动助力装置1的输入-输出液压的关系、即向制动踏板BP的踏力F与在主缸2中产生液压P的关系表示在图6中,将输入-输入行程-车辆减速度的关系、即向制动踏板BP的踏力F(输入)、输入杆34的行程S、以及车辆的减速度G的关系表示在图7中。在图6以及图7中,虚线表示未设有跳跃空隙JC的以往的电动助力装置的特性。
在图2所示的非制动状态(图6、7的状态A)中,输入杆34通过后退弹簧80的弹簧力从输入活塞32后退,在输入杆34的前端部34B与输入活塞32的底部32H之间保持有跳跃空隙JC。
若开始踩下制动踏板BP,输入杆34开始前进,则ECU9相对于由行程传感器62检测出的输入杆34的行程使电动马达40工作。通过使该电动马达40工作,从而滚珠丝杠机构41使主活塞10前进与输入杆34的行程(移动量)相同的行程。若通过该主活塞10的前进消除无效行程DS,则在主室16中开始产生制动液压(图6、7的状态B)。直至该无效行程DS被消除的期间(从图6、7的状态A至状态B的期间),输入活塞32因被弹簧37、38保持于主活塞10,所以与主活塞10一起前进,维持形成于输入杆34的前端部34B与输入活塞32的底部32H之间的跳跃空隙JC。
若进一步踩下制动踏板BP,输入杆34进一步前进,则通过主活塞10的前进在主室16中产生的液压作用于输入活塞32,弹簧37与弹簧38的弹簧力的相平衡开始被破坏,输入活塞32后退。因该输入活塞32的后退,输入杆34的前端部34B与输入活塞32的底部32H相互靠近,跳跃空隙JC逐渐减少。在跳跃空隙JC存在期间,即,直至输入活塞32的底部32H与输入杆34的前端部34B抵接为止,主室16的液压带来的反作用力不会传递到输入杆34、即制动踏板BP。然后,如图4所示,若输入活塞32的底部32H与输入杆34的前端部34B抵接(跳跃空隙JC=0,图6、7的状态C),则在这之后,输入活塞32与输入杆34一体地移动(图6、7的状态D),主室16的因液压带来的反作用力经由输入活塞32传递到输入杆34,并反馈到制动踏板BP。
此时,通过如下式子赋予在输入活塞32与输入杆34抵接时(跳跃空隙JC=0,图5的状态)在主室16中产生的跳跃液压Pj。
Pj=(k1+k2)JC/S…(1)
这里,k1:弹簧37的弹簧常数
k2:弹簧38的弹簧常数
S:输入活塞32对主室16的受压面积
JC:跳跃空隙
这样,在开始踩下制动踏板时,能够通过跳跃特性使制动液压(制动力)迅速地上升,从而能够获得良好的制动感。另外,由于输入活塞32与主活塞10能够在与上述跳跃空隙JC不同的位置沿轴向前后进行相对位移,因此能够充分增大向前方以及后方调整主活塞10相对于输入活塞32的位置时的调整量,从而能够充分增大助力控制、制动辅助控制、车间距控制、再生协调控制等制动控制的控制范围。特别是,能够使以相对于输入活塞32使主活塞10成为后方的方式进行调整的再生协调控制时的相对位移量比跳跃空隙JC大,从而能够增大可通过再生回收的能量。另外,利用后退弹簧80的弹簧特性,能够调整跳跃时的制动踏板的反作用力。
接下来,参照图8至图13对第二实施方式进行说明。
此外,在以下的说明中,对与上述第一实施方式相同的部分使用相同的参照附图标记,仅详细说明不同的部分。
如图8以及图9所示,在本实施方式的电动助力装置90中,电动马达40配置于壳体4的外部,经由构成带传动机构89的带91以及带轮92驱动螺母部件46。另外,输入杆34包含设于输入杆34与输入活塞32’之间的柱塞杆93。输入杆34的前端部34B以插入到形成于柱塞杆93的基端侧的孔部93C而抵接于孔部93C的底部93D的状态连结。柱塞杆93以能够沿轴向移动的方式被安装于壳体4的后盖4B的后端部的引导罩94引导。在本实施方式中,利用输入杆34与柱塞杆93构成输入部件。
输入活塞32以使前端部32B’贯通主活塞10的方式面向主室16而配置,并在基端部形成有基端面32H’。柱塞杆93的前端面93E以与该基端面32H’相对的方式配置,在输入活塞32’的基端面32H’与柱塞杆93的前端面93E之间设有跳跃空隙JC。
引导罩94以双重筒构造在底部的中央部沿轴向一体地形成有小径的圆筒状的引导部94A。引导部94A的前端部延伸至壳体4的内部。柱塞杆93以能够沿轴向滑动的方式被引导罩94的引导部94A引导,并被支承为不会沿径向产生移动以及倾斜。在柱塞杆93形成有多个外周槽93A,提高了引导部94A之间的密封性以及滑动性。柱塞杆93的形成于中间部的大径的凸缘部93B抵接于引导部94A的前端部而被限定后退位置。
输入活塞32’被夹设于其弹簧承受部32E’与主活塞10的中间壁30之间的成为第一弹簧部件的压缩螺旋弹簧即弹簧37A、以及在基端面32H’与柱塞杆93的凸缘部93B之间成为第二弹簧部件的压缩螺旋弹簧即弹簧80A弹性地保持于轴向的规定位置。作为一个例子,在本实施方式中,输入活塞32’被弹性地保持于图8以及图9所示的中立位置。弹簧37A调整输入活塞32’与主活塞10相对位移时向输入杆34(制动踏板)的反作用力,另外,弹簧80A将柱塞杆93向离开输入活塞32’的方向施力而保持跳跃空隙JC。此外,在本实施方式中,省略了反作用力机构81。
接下来,对电动助力装置90的工作进行说明。
与上述第一实施方式相同,基于制动踏板BP的操作带来的输入杆34的位移,利用ECU9控制电动马达40的工作,经由带传动机构89以及滚珠丝杠机构41使主活塞10移动并跟随输入杆34的位移。由此,在主室16中产生液压。另外,若解除制动踏板BP的操作,则输入活塞32’、主活塞10后退,主室16的制动液压被解除。利用输入活塞32’承受主室16的液压,并将其反作用力经由柱塞杆93以及输入杆34反馈到制动踏板。由此,能够以规定的助力比产生希望的制动力。在输入杆34已被反馈主室16中的液压的反作用力的状态下,ECU9调整输入活塞32’和跟随其的主活塞10之间的相对位置。在该情况下,由于主缸2相对于输入杆34的位置的液压变化,所以虽然向输入杆34传递的液压反作用力变动,但由于弹簧37A的弹簧力作用于输入活塞32’,从而能够增减对于输入杆34的反作用力,从而能够抑制伴随着上述相对位置的调整的、向制动踏板BP传递的反作用力的变动(踏力变动)。此时,通过相对于输入活塞32’向前方调整主活塞10的位置,能够增大助力比大,通过向后方调整,能够减小助力比。利用ECU9,基于各种传感器的检测信号,与车辆的状态相应地控制电动马达40的旋转,从而能够执行助力控制、制动辅助控制、车间距控制、再生协调控制等制动控制。
接着,参照图9至图13对制动初期的跳跃特性进行说明。这里,与图6相同地将具有跳跃特性的电动助力装置90的输入-输出液压的关系表示在图12中,与图7相同地将输入-行程-车辆减速度的关系表示在图13中。在图12以及图13中,虚线表示未设有跳跃空隙JC的电动助力装置的特性。
在图9所示的制动踏板的非操作状态(图12的状态A)中,柱塞杆93通过弹簧80A的弹簧力从输入活塞32’后退,在柱塞杆93的前端面93E与输入活塞32’的基端面32H’之间保持有跳跃空隙JC。
若开始踩下制动踏板BP,输入杆34以及柱塞杆93开始前进,则ECU9相对于由行程传感器62检测出的输入杆34的行程使电动马达40工作。通过使该电动马达40工作,从而带传动机构89以及滚珠丝杠机构41使主活塞10前进而跟随输入杆34的移动量。若通过主活塞10的前进消除无效行程DS,则在主室16中开始产生制动液压(图12的状态B)。此时,输入活塞32’因被弹簧37A、80A保持于主活塞10,所以与主活塞10一起前进,维持跳跃空隙JC。
若进一步踩下制动踏板BP,输入杆34以及柱塞杆进一步前进,则主室16的液压作用于输入活塞32’,输入活塞32’后退,跳跃空隙JC逐渐减少。此时,与第一实施方式不同,若跳跃空隙JC减少,则弹簧80A相应地被压缩,因此其弹簧力从凸缘部93B经由柱塞杆93被作为反作用力施加于输入杆34以及制动踏板BP。即,在第一实施方式中,如图6的输入输出特性曲线图所示,在从状态B移至状态C时,输出P相对于输入F笔直地上升,但在本实施方式中,如图12的输入输出特性曲线图所示,在从状态B移至状态C时,需要相对于弹簧80A的压缩量的反作用力的踏力Fj,因此输出P相对于输入F倾斜上升。如图10所示,若输入活塞32’的基端面32H’与柱塞杆93的前端面93E(输入杆34)抵接(跳跃空隙JC=0,图12的状态C),则在这之后,输入活塞32与柱塞杆93以及输入杆34一体地移动(图12的状态D),主室16的液压带来的反作用力传递到柱塞杆93以及输入杆34,并反馈到制动踏板BP。
此时,在输入活塞32’与柱塞杆93抵接时(跳跃空隙JC=0,图12的状态C),与上述第一实施方式相同,通过(1)式赋予在主室16中产生的跳跃液压Pj。
另外,通过如下式子赋予产生跳跃液压Pj时的输入(制动踏力)Fj。
Fj=k2×JC…(2)
基于(1)、(2)式,通过弹簧37A、80A的弹簧常数k1、k2、输入活塞32的受压面积S以及跳跃空隙JC,能够任意地设定跳跃特性的输入-输出液压的角度特性Pj/Fj。
这样,在开始踩下制动踏板BP时,能够通过跳跃特性使制动液压(制动力)迅速地上升,能够获得良好的制动感,并能够起到与上述第一实施方式相同的作用效果。另外,利用弹簧80A的弹簧特性,能够调整跳跃时的制动踏板反作用力。
这里,在电动车(EV车)、混合动力车(HEV车)中,存在希望提高再生效率而增大巡回距离的迫切期望。因此,在上述ECU9所进行的再生协调控制中,课题在于在处于可进行再生制动的车辆状态时,尽量不使用主缸液压带来的摩擦制动,而是使用再生制动、即增加再生量。为了增加该再生量,需要在制动初期不使主缸产生液压,而是尽量使用再生制动而进行无液压再生协调控制。
在专利文献1、特开2007-191133号公报所示的以往的电动助力装置中,若欲进行无液压再生协调控制,则以相对于输入部件与制动踏板的操作相应地前进、而不使主活塞前进的方式进行控制。因此,输入部件将相对于主活塞欲将输入部件保持于中立位置的一对弹簧中的配置于输入部件的前进侧的一个弹簧压缩。由于该一个弹簧在再生控制时成为用于抑制对应于液压减少的量的踏力变动的反作用力机构,因此被设定为压缩时的反作用力成为相对较大的反作用力那样的弹簧常数。因此,为了压缩该一个弹簧需要相对较大的踏力,在开始踩下制动踏板时立即需要该较大的踏力,因此可能给驾驶员带来不适感。
与此相对,在上述实施方式的电动助力装置1、90中,由于在输入活塞32、32’与输入杆34、93之间形成有跳跃空隙JC,因此在进行无液压再生协调控制的情况下,输入杆34、93行进跳跃空隙JC的量,将相当于上述一个弹簧的弹簧37、37A压缩。因此,以某种程度踩下制动踏板BP然后将弹簧37、37A的反作用力传递到制动踏板BP,因此能够抑制驾驶员的不适感。
在进行上述无液压再生协调控制的情况下,以第一实施方式的电动助力装置1的结构为例,基于图14的流程图对ECU9所进行的控制内容进行说明。
首先,在步骤S1中,利用行程传感器62检测出制动踏板BP是否已被操作,运算与操作量相应的目标制动力。在步骤S2中,检测出是否能够将运算出的目标制动力在再生制动控制器74之间共享而进行再生制动。
在步骤S2中,在能够进行再生制动的情况下,在步骤S3中,使电动马达40旋转驱动,以使主活塞10与输入杆34一起行进,进入步骤S4。在步骤S4中,利用旋转变压器60的检测信号,检测出主活塞10是否已行进至主活塞10的端口24被密封部件22A密闭的位置(端口密闭位置)、即消除无效行程DS的位置,或者即将在主缸2内产生液压之前的位置。若检测出主活塞10已行进至端口密闭位置,则在步骤S5中停止电动马达40的旋转,将主活塞10保持在端口密闭位置。此时,由于主活塞10与输入杆34一起行进,因此形成于输入活塞32与输入杆34之间的跳跃空隙JC被维持,另外,通过再生制动控制器74进行再生制动。
在步骤S5中,在停止电动马达40的旋转之后,ECU9判断是否需要以在步骤S6中通过与再生制动控制器74进行通信而在主缸2中产生的液压使轮缸WC工作的摩擦制动,将主活塞10保持在端口密闭位置直至需要摩擦制动为止。此时,若持续踩下制动踏板BP,则输入杆34在保持于主活塞10的输入活塞32停止的状态下前进,因此跳跃空隙JC变小。然后,若输入杆34抵接于输入活塞32,则输入活塞32与输入杆34一体地移动,因此将弹簧37压缩,弹簧37的反作用力被传递到制动踏板BP。此时,由于制动踏板BP被以某种程度踩下,另外,再生制动控制器74带来的再生制动变大,因此能够抑制驾驶员的不适感。
在步骤S6中需要摩擦制动的情况下,另外,在步骤S2中不需要再生制动的情况下,ECU9与制动踏板BP的操作相应地进行如下通常的控制:使电动马达40工作,按压主活塞10,在主缸2中产生液压。
这样,通过进行无液压再生协调控制,能够在再生协调制动时增大再生制动量,并且抑制驾驶员的不适感。
此外,在上述的控制内容中,将主活塞10保持于端口密闭位置,直至在步骤S6中需要摩擦制动为止,但并不局限于此,也可以根据行程传感器62的检测值与旋转变压器60的检测值检测出输入杆34与输入活塞32之间的相对位置,在跳跃空隙JC将变成0的情况下,驱动电动马达40,使主活塞10前进,以不向制动踏板BP传递弹簧37的反作用力的方式进行控制。
在上述第一以及第二实施方式的电动助力装置1、90中,具备:主活塞10,其前端侧配置于主缸2内而形成压力室;电动马达40,其使该主活塞10移动;输入活塞32、32’,其前端面向所述主缸2的压力室地配置,并且被配置为能够沿轴向相对于所述主活塞10进行相对移动;弹簧37、37A,其相对于所述主活塞10将该输入活塞32、32’弹性地保持于所述输入活塞32、32’的轴向的规定位置;输入部件34、93,其被设为能够沿轴向相对于所述输入活塞32、32’进行相对移动,并且被配置为能够在轴向上与所述输入活塞32、32’相对地抵接,并通过制动踏板BP的操作进退移动;后退弹簧80(弹簧80A),其向使所述输入部件34、93离开所述输入活塞32、32’的方向对该输入部件34、93作用弹簧力;在不操作所述制动踏板BP时,利用所述后退弹簧80(弹簧80A)在输入活塞32与所述输入部件34、93之间形成规定的间隙JC。
根据这样的结构,能够获得跳跃特性,并且能够在再生协调制动时增大再生制动量。
接下来,参照图15至图17对本发明的第三实施方式进行说明。
此外,本实施方式与上述第二实施方式的一部分不同,因此在以下的说明中,仅图示主要部分。另外,对与上述第一实施方式或者第二实施方式相同的部分使用相同的参照附图标记(适当地标注“’”),仅详细说明不同的部分。
如图15所示,在本实施方式的电动助力装置100中,与第一实施方式相同,输入活塞32”的引导部32F’抵接于主活塞10的内壁10A而引导输入活塞32”。在输入活塞32”的后端部形成有圆筒状的弹簧承受部32I,在弹簧承受部32I内形成有孔部32G’。柱塞杆93’的前端部93E’以能够滑动的方式插入到孔部32G’内,前端部93E’能够抵接于孔部32G’的底部32H”。在弹簧承受部32I的前端部与柱塞杆93’的阶梯部93F之间夹设有作为第二弹簧部件的压缩线圈弹簧的弹簧80A’。
在输入活塞32”的弹簧承受部32E’与形成于作为直动部件的丝杠47的内周部的弹簧支架凸缘部101之间,作为第一弹簧部件夹设有作为压缩螺旋弹簧的弹簧102。在弹簧102的抵接于弹簧支架凸缘部101的前端部安装有筒状的弹簧承受部件103。
与第一实施方式相同,输入活塞32”被弹簧37A、102以及80A’弹性地保持于图15所示的中立位置。弹簧37A以及102调整在输入活塞32”与主活塞10相对位移时向输入杆34(制动踏板)的反作用力。另外,弹簧80A’向使柱塞杆93’离开输入活塞32”的方向对输入活塞32”施力,在非制动状态下,在输入活塞32的孔部32G’的底部32H”与柱塞杆93’的前端部93E’之间保持跳跃空隙JC。
弹簧80A通过用其端部的内周部弹性地嵌合于柱塞杆93’的阶梯部93F侧而被固定地安装。利用这样的结构,在输入活塞32”离开柱塞杆93’而移动的情况下,弹簧80A在成为自然长度之后离开输入活塞32”。
弹簧37A以及102分别配置于输入活塞32”的弹簧承受部32E’的侧部。弹簧102通过将其一端部的内周部弹性地嵌合于输入活塞32”的弹簧承受部32E’的侧部”而固定地安装于输入活塞32”。由此,弹簧102能够与输入活塞32”一起移动。另外,弹簧承受部件103以覆盖弹簧102的另一端侧的外周的方式将整体形成为筒状。弹簧承受部件103在一端侧形成有弹簧支承部103A,该弹簧支承部103A向其径向内侧延伸而在内侧具有供柱塞杆93’插入的开口,并抵接于丝杠47的弹簧支架凸缘部101。另外,在弹簧支承部103A的外周侧形成有供弹簧102的另一端部的外周部弹性地嵌合的嵌合部103B。在弹簧承受部件103的另一端侧形成有引导部103C,该引导部103C具有比嵌合部103B的外径尺寸大的外径尺寸,且其外周侧以能够滑动的方式抵接于丝杠47的内壁47C。在嵌合部103B与引导部103C之间形成有从嵌合部103B朝向引导部103C扩径的锥形部103D。这里,丝杠47的内壁47C的内径尺寸比主活塞10的内壁10A的内径尺寸小。利用这样的结构,在输入活塞32”相对于滚珠丝杠机构41的丝杠47向主缸2侧移动进而弹簧102成为自然长度之后,弹簧102以及弹簧承受部件103与输入活塞32”一起移动。
电动助力装置100具有弹簧102,从而通过如下式子赋予在输入活塞32”与柱塞杆93’抵接时(跳跃空隙JC=0)、在主室16中产生的跳跃液压Pj。
Pj=(k1+k2+k3)JC/S…(3)
这里,
k1:弹簧37A的弹簧常数
k2:弹簧80A’的弹簧常数
k3:弹簧102的弹簧常数
S:输入活塞32”对主室16的受压面积
JC:跳跃空隙
另外,通过如下式子赋予产生跳跃液压Pj时的输入(制动踏力)Fj。
Fj=k2×JC…(4)
然后,基于(3)、(4)式,通过弹簧37A、80A’、102的弹簧常数k1、k2、k3、输入活塞32”的受压面积S以及跳跃空隙JC,能够任意地设定跳跃特性的输入-输出液压的角度特性Pj/Fj。
接着,对电动助力装置100的工作状态的例子进行说明。此外,关于该工作状态,由于跳跃工作状态、通常的助力工作状态与上述第一实施方式或者第二实施方式相同,因此省略说明。
图16所示的是电动马达40或者ECU9出现故障时的状态。在该状态下,若操作制动踏板BP而使柱塞杆93’前进,则柱塞杆一边压缩弹簧80A’,一边消除跳跃空隙JC。若柱塞杆93’的前端部93E’抵接于输入活塞的孔部32G’的底部32H”,则按压输入活塞32”而使输入活塞32”移动。输入活塞32”一边压缩弹簧37A一边前进,阶梯部32A’抵接于主活塞10的中间壁30的另一侧面30A,将主活塞10向主缸2侧按压而使主缸2内产生液压。
此时,由于滚珠丝杠机构41的丝杠47因电动马达40或者ECU9的故障而不移动,因此主活塞10离开丝杠47的前端而前进。由此,即使在电动马达40或者ECU9产生故障时,也能够通过踩下制动踏板BP而使主缸2产生液压,从而能够进行摩擦制动。另外,固定安装于输入活塞32”侧的弹簧102以及弹簧承受部件103与输入活塞32”一起移动,在弹簧102成为自然长度之后离开丝杠47的弹簧支架凸缘部101。此时,由于弹簧承受部件103的引导部103C被主活塞10的内壁10A引导,因此能够抑制弹簧102的另一端振动,从而能够抑制噪声的产生。
另外,在输入活塞32”后退时,由于嵌合部103B具有比引导部103C的外形尺寸小的外径尺寸、且利用锥形部103D连接,因此通过制动踏板BP的解放,弹簧承受部件103能够顺畅地返回到丝杠47的内壁47C。
另外,在由ECU9的指令而并非自动制动等的制动踏板BP的操作引起的电动马达40的工作时,如图17所示,柱塞杆93’不前进,仅滚珠丝杠机构41的丝杠47前进。由此,丝杠47按压主活塞10而使其前进,使主缸2产生液压。另外,丝杠47利用弹簧支架凸缘部101经由弹簧承受部件103按压弹簧102,从而使输入活塞32”前进。由此,除了主活塞10之外,也利用输入活塞32”产生液压。此时,由于柱塞杆93’不移动,因此制动踏板BP不会被牵引。弹簧37A的安装于输入活塞32”的弹簧承受部32E’侧前端部离开主活塞10,弹簧80A’的安装于柱塞杆93’的阶梯部93F的前端部离开输入活塞32”的弹簧承受部32I。
利用上述的结构,电动助力装置100起到与上述第二实施方式相同的作用效果。而且,由于以使弹簧102覆盖弹簧80A’的外周而在轴向上与该弹簧80A’重叠的方式配置电动助力装置100,因此相对于上述第二实施方式,能够以不增加轴向尺寸为前提追加弹簧102。
接下来,参照图18对上述第三实施方式的变形例进行说明。此外,相对于上述第三实施方式,本变形例的不同点仅仅是安装于弹簧102的弹簧承受部件,因此仅图示主要部分,对与上述第三实施方式相同的部分使用相同的参照附图标记,仅详细说明不同的部分。
如图18所示,在本变形例中,弹簧承受部件104安装于弹簧102的内周侧。弹簧承受部件104形成为大致圆筒状,在其一端侧支承弹簧102的另一端部,并且形成有抵接于丝杠47的弹簧支架凸缘部101的凸缘部105。在凸缘部105的内周侧形成有供弹簧102的另一端部的内周部弹性地嵌合的嵌合部104B。在弹簧承受部件104的另一端侧形成有引导部104C,该引导部104C具有比嵌合部104B的内径尺寸小、且比柱塞杆93’的中间部93G’的外形尺寸大的内径尺寸,并且其内周侧能够抵接于柱塞杆93’的外壁93G’。由此,本变形例能够起到与上述第三实施方式相同的作用效果。而且,通过将弹簧承受部件104配置于弹簧102的内周侧,能够在组装时容易地通过目视观察弹簧102与弹簧承受部件104的抵接部。
在上述第三实施方式的电动助力装置100中,作为电动促动器的电动马达40利用作为直动部件的丝杠47按压并推进作为活塞的主活塞10,作为第一弹簧部件,具有相对于主活塞10对输入活塞32”施力的一个弹簧即弹簧37A、以及相对于丝杠47对输入活塞32”施力的另一个弹簧即弹簧102,弹簧102以覆盖作为第二弹簧部件的弹簧80A’的外周的方式配置。
利用这样的结构,即使作为第一弹簧部件追加弹簧102,也能够抑制电动助力装置100的轴向尺寸的增加,从而能够实现电动助力装置100的小型化。
接着,参照图19对本发明的第四实施方式进行说明。
此外,在以下的说明中,对与上述第一实施方式相同的部分标注相同的参照附图标记、或者适当地在其参照附图标记之前追加了“1”的3位的附图标记,仅详细说明不同的部分。另外,滚珠丝杠机构41的螺母部件46的驱动机构是与上述第二实施方式相同的结构,因此使用与上述第二实施方式相同的参照附图标记进行说明。
如图19所示,在本实施方式的电动助力装置110中,与上述第二实施方式相同,电动马达40配置于壳体4的外部,并经由构成带传动机构89的带91以及带轮92驱动螺母部件46。
输入活塞132在其后部被沿轴向分割成两份,即,在输入活塞132与输入杆34之间夹设有输入柱塞111,并在输入柱塞111的后端部连结有输入杆34。输入柱塞111在主活塞10的后部的圆筒部内以能够沿轴向移动的方式被引导。虽然输入柱塞111与输入杆34以允许某种程度的倾斜的方式相互连结,但未设有轴向的间隙,而是一体地移动。
在主活塞10的中间壁30与形成于输入活塞132的后端部的弹簧承受部132E之间夹设有弹簧37(第一弹簧部件的一个弹簧),在输入柱塞111的后端部与安装于主活塞的弹簧支架35之间夹设有弹簧38(第一弹簧部件的另一个弹簧)。另外,在输入活塞132的后端部形成有弹簧支架凹部132J。在弹簧支架凹部132J内,作为第二弹簧部件插入有作为压缩螺旋弹簧的跳跃弹簧112,该跳跃弹簧112夹设于输入活塞132与输入柱塞111之间。由此,跳跃弹簧112以轴向的至少一部分与弹簧37的内周侧一致的方式配置。
而且,在图19所示的非制动状态下,弹簧37与跳跃弹簧112的设定负载相同,在输入活塞132与输入柱塞111之间形成有跳跃空隙JC。
此外,在本实施方式中,省略了关于滚珠丝杠机构41的丝杠47的返回弹簧49的记载,且未设置输入活塞10的返回弹簧36以及反作用力机构81。
通过这样构成,与上述第一实施方式相同,在制动初期,在维持跳跃空隙JC的期间,从主室16作用于输入活塞132的液压带来的反作用力不会传递到输入柱塞111以及输入杆34,能够获得跳跃特性。
此时,通过如下式子赋予跳跃液压Pj。
Pj=(k1+k3)JC/S
这里,k1:弹簧37的弹簧常数
k3:跳跃弹簧112的弹簧常数
S:输入活塞132对主室16的受压面积
JC:跳跃空隙
对于输入杆34的行程,控制电动马达40的工作而控制主活塞10的推进,调整输入活塞132与主活塞10之间的相对位置,从而能够执行助力控制、制动辅助控制、车间距控制、再生协调控制等制动控制。在该情况下,无论跳跃空隙JC的大小如何,都能够设定输入活塞132与主活塞10之间的相对位置的调整量,因此能够提高控制的自由度。而且,由于将跳跃弹簧112插入到输入活塞132的弹簧支架凹部132J内而配置于弹簧37的内周侧,因此能够减小电动助力装置110的轴向尺寸。
附图标记说明
1…电动助力装置,2…主缸,10…主活塞(活塞),32…输入活塞,34…输入杆(输入部件),37、37A…弹簧(第一弹簧部件),38…弹簧(第一弹簧部件),40…电动马达(电动促动器),80…后退弹簧(第二弹簧部件),JC…跳跃空隙(间隙)。
Claims (8)
1.一种电动助力装置,其特征在于,具备:
活塞,其前端侧配置于主缸内而形成压力室;
电动促动器,其使所述活塞移动;
输入活塞,其前端面向所述主缸的压力室而配置,并且被配置为能够相对于所述活塞沿轴向进行相对移动;
第一弹簧部件,其相对于所述活塞将该输入活塞弹性地保持于所述输入活塞的轴向的规定位置;
输入部件,其被设为能够相对于所述输入活塞沿轴向进行相对移动,并且被配置为能够在轴向上与所述输入活塞相对地抵接,并通过制动踏板的操作进退移动;
第二弹簧部件,其向使所述输入部件离开所述输入活塞的方向对该输入部件作用弹簧力;
在不操作所述制动踏板时,利用所述第二弹簧部件在所述输入活塞与所述输入部件之间形成规定的间隙。
2.根据权利要求1所述的电动助力装置,其特征在于,
所述输入活塞在相对于所述活塞向所述主缸侧移动了规定距离时,抵接于所述活塞而将该活塞向所述主缸侧按压。
3.根据权利要求1或2所述的电动助力装置,其特征在于,
所述第二弹簧部件被配置为在所述活塞与所述输入部件之间作用弹簧力。
4.根据权利要求1或2所述的电动助力装置,其特征在于,
所述第二弹簧部件被配置为在所述输入活塞与所述输入部件之间作用弹簧力。
5.根据权利要求1所述的电动助力装置,其特征在于,
具有控制所述电动促动器的控制部件,
该控制部件通过所述制动踏板的操作使所述电动促动器工作而使所述活塞移动,
在所述活塞移动至通过该活塞的移动在主缸内产生液压之前的位置时,控制所述电动促动器以使所述活塞保持于该位置。
6.根据权利要求1所述的电动助力装置,其特征在于,
所述第二弹簧部件以轴向的至少一部分与所述第一弹簧部件的内周侧一致的方式配置。
7.根据权利要求6所述的电动助力装置,其特征在于,
所述电动促动器利用直动部件按压并推进所述活塞,
所述第一弹簧部件具有相对于所述活塞对所述输入活塞施力的一个弹簧、以及相对于所述直动部件对所述输入活塞施力的另一个弹簧,
所述另一个弹簧以覆盖所述第二弹簧部件的外周的方式配置。
8.根据权利要求6所述的电动助力装置,其特征在于,
所述电动促动器利用直动部件按压并推进所述活塞,
所述第一弹簧部件具有相对于所述活塞对所述输入活塞施力的一个弹簧、以及相对于所述直动部件对所述输入活塞施力的另一个弹簧,
所述一个弹簧以覆盖所述第二弹簧部件的外周的方式配置。
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