CN111094089B - 电动助力装置 - Google Patents

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Abstract

输入部件通过制动踏板的操作而进退移动。电动促动器的电动马达使动力活塞进退移动。主压力控制单元根据由制动踏板产生的输入部件的移动量来设定动力活塞的目标移动量，并控制电动马达使动力活塞移动以达到目标移动量，从而在主缸内产生制动液压。主压力控制单元具有变更对制动踏板的液压反作用力特性的反作用力产生部(基准相对位移计算器、相对位移修正量计算器、加法运算部)。反作用力产生部根据输入部件的移动量的时间变化，对动力活塞的目标移动量进行修正。

Description

电动助力装置
技术领域
本发明涉及对汽车等车辆施加制动力的电动助力装置。
背景技术
作为搭载于汽车等车辆的助力装置(制动助力器)，采用使用电动促动器的结构的电动助力装置是已知的。在此，在专利文献1中记载有一种电动助力装置，该电动助力装置通过对“通过制动踏板的操作而进退移动的输入部件”与“通过电动促动器而进退移动的辅助部件”的相对位置进行可变控制，从而得到各种制动器特性。根据该技术，输入部件成为承接“由制动液压产生的反作用力的一部分”和“安装在输入部件与辅助部件之间的复位弹簧的弹簧反作用力”的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-235894号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1所示的技术，根据输入部件与辅助部件之间的位置关系，对制动踏板的反作用力(以下，也称为踏板反作用力)发生变化。在该情况下，由于踏板反作用力依赖于辅助部件的响应时间而发生变化，因此，例如，难以根据制动踏板的踩踏速度(输入部件的移动速度)任意变更踏板反作用力。
用于解决课题的方案
本发明的目的在于提供一种可以变更脚踏感的电动助力装置。
本发明一实施方式的电动助力装置具备：
输入部件，所述输入部件通过制动踏板的操作而进退移动；
辅助部件，所述辅助部件能够相对移动地配置于该输入部件；
电动促动器，所述电动促动器使该辅助部件进退移动；以及
控制部，所述控制部根据由所述制动踏板产生的所述输入部件的移动量来设定所述辅助部件的目标移动量，并控制所述电动促动器使所述辅助部件移动以达到所述目标移动量，从而在主缸内产生制动液压，
所述控制部具有变更对所述制动踏板的液压反作用力特性的反作用力产生部，所述反作用力产生部根据所述输入部件的移动量的时间变化，对所述目标移动量进行修正。
本发明一实施方式的电动助力装置可以变更脚踏感。
附图说明
图1是表示搭载有实施方式的电动助力装置的车辆的概略图。
图2是表示包括电动助力装置在内的车辆的制动系统的结构图。
图3是表示主压力控制单元以及主压力控制机构的电路结构的电路框图。
图4是示意性地表示动力活塞、输入部件、反作用盘、输出杆、主缸等的半部的剖视图。
图5是表示反作用盘(RD)的反作用力特性FRD的特性线图。
图6是表示图3中的主压力控制单元的控制内容的控制框图。
图7是表示在图3中的主压力控制单元中进行的控制处理的流程图。
图8是表示踏板行程量与基准相对位移之间的关系的一例的特性线图。
图9是表示第一实施方式的踏板行程速度与相对位移修正量之间的关系的特性线图。
图10是表示第一实施方式的踏力与减速度之间的关系的一例的特性线图。
图11是表示第一实施方式的踏板行程量与减速度之间的关系的一例的特性线图。
图12是表示第二实施方式的踏板行程速度与相对位移修正量之间的关系的特性线图。
图13是表示第二实施方式的踏力与减速度之间的关系的一例的特性线图。
图14是表示第二实施方式的踏板行程量与减速度之间的关系的一例的特性线图。
图15是表示第三实施方式的踏板行程速度与相对位移修正量之间的关系的特性线图。
图16是表示第三实施方式的踏力与减速度之间的关系的一例的特性线图。
图17是表示第三实施方式的踏板行程量与减速度之间的关系的一例的特性线图。
图18是表示第一变形例的电动助力装置的概略图。
图19是表示第二变形例的相对位移修正量计算器的控制框图。
具体实施方式
以下，以搭载于四轮汽车的情况为例，参照附图来详细说明实施方式的电动助力装置。需要说明的是，图7所示的流程图的各步骤分别使用“S”这样的标记(例如，设步骤1＝“S1”)。
图1至图11示出第一实施方式。在图1中，在构成车辆的车体的车身1，在其下侧(路面侧)设置有由左右的前轮2L、2R和左右的后轮3L、3R构成的合计4个车轮。这些车轮(即，前轮2L、2R和后轮3L、3R)与车身1一起构成车辆。在车辆上搭载有用于施加制动力的制动系统。以下，说明车辆的制动系统。
在左右的前轮2L、2R分别设置有前轮侧制动轮缸4L、4R。在左右的后轮3L、3R分别设置有后轮侧制动轮缸5L、5R。上述各制动轮缸4L、4R、5L、5R成为对各个车轮2L、2R、3L、3R施加制动力(摩擦制动力)的车轮制动机构(摩擦制动机构)，例如由液压式的盘式制动器或鼓式制动器构成。
制动踏板6设置在车身1的前板侧。制动踏板6在对车辆施加制动力时由驾驶员进行踩踏操作。制动踏板6与后述的电动助力装置30的输入部件33(输入杆34)连接。制动踏板6的踩踏操作经由电动助力装置30向成为油压源(液压源)的主缸21传递，在主缸21中经由电动助力装置30产生制动液压。由此，各制动轮缸4L、4R、5L、5R可以对车轮2L、2R、3L、3R施加基于制动液压的制动力。
在制动踏板6(更具体地说，电动助力装置30的输入部件33)设置有作为操作量检测装置(输入部件用移动量检测装置)的制动操作传感器7。制动操作传感器7检测由驾驶员进行的制动踏板6的操作量(更具体地说，输入部件33的移动量)。制动操作传感器7例如可以使用对成为制动踏板6(输入部件33)的位移量(移动量)的行程量(踏板行程)进行检测的位移传感器(行程传感器)。需要说明的是，制动操作传感器7不限于位移传感器，例如可以使用检测踏板踏力的力传感器(载荷传感器)、检测制动踏板6的旋转角(倾斜)的角度传感器等能够检测制动踏板6(输入部件33)的操作量(踩踏量、移动量、位移量)的各种传感器。在该情况下，制动操作传感器7可以由一个(一种)传感器构成，也可以由多个(多种)传感器构成。
制动操作传感器7(以下，称为位移传感器7)与后述的成为电动助力装置用的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)的主压力控制单元52连接。即，位移传感器7的检测信号(制动踏板操作量)被输出到主压力控制单元52。如后所述，主压力控制单元52基于位移传感器7的检测值(操作量)向电动助力装置30的电动马达38输出驱动信号(驱动电流)，使与电动助力装置30组合的主缸21产生液压(制动液压)。并且，主压力控制单元52例如在通过后述的车辆数据总线12接收到自动制动指令的情况下，也可以使主缸21产生液压。此时，不论驾驶员的制动踏板6的操作如何，主压力控制单元52都可以基于自动制动指令向电动助力装置30的电动马达38输出驱动信号(驱动电流)，使主缸21产生液压。
在主缸21产生的液压经由液压供给装置9向制动轮缸4L、4R、5L、5R供给，对车轮2L、2R、3L、3R施加制动力。即，如图1所示，在主缸21产生的液压经由一对缸侧液压配管8A、8B向液压供给装置9(以下，称为ESC9)供给。ESC9设置在主缸21与制动轮缸4L、4R、5L、5R之间。ESC9将从主缸21经由缸侧液压配管8A、8B输出的液压经由制动侧配管部11A、11B、11C、11D分配并供给到制动轮缸4L、4R、5L、5R。
如图2所示，成为车轮压力控制机构的ESC9具备由第一液压回路9A和第二液压回路9B构成的两个系统的液压回路。第一液压回路9A将来自主缸21的初级端口(第一供给端口22C)的液压向左前轮2L的制动轮缸4L以及右后轮3R的制动轮缸5R供给。第二液压回路9B将来自主缸21的次级端口(第二供给端口22D)的液压向右前轮2R的制动轮缸4R以及左后轮3L的制动轮缸5L供给。
在此，ESC9例如构成为包括多个控制阀、对制动液进行加压的液压泵、驱动该液压泵的电动马达、以及临时储存剩余的制动液的液压控制用储液箱(均未图示)。ESC9的各控制阀的开闭和电动马达的驱动由成为液压供给装置用的ECU的车轮压力控制单元10控制。车轮压力控制单元10例如具备微型计算机、驱动电路、电源电路等。微型计算机例如除具有运算装置(CPU)之外，还具有由闪存、ROM、RAM、EEPROM等构成的存储器(均未图示)。车轮压力控制单元10是对ESC9(的各控制阀、电动马达)以电气方式进行驱动控制的液压供给装置用控制单元。
车轮压力控制单元10的输入侧与车辆数据总线12以及液压传感器15连接。车轮压力控制单元10的输出侧与ESC9的各控制阀、电动马达以及车辆数据总线12连接。车轮压力控制单元10单独驱动控制ESC9的各控制阀、电动马达等。由此，车轮压力控制单元10可以针对每个制动轮缸4L、4R、5L、5R单独进行通过制动侧配管部11A、11B、11C、11D向制动轮缸4L、4R、5L、5R供给的制动液压的减压、保持、增压或加压的控制。在该情况下，车轮压力控制单元10通过对ESC9进行工作控制，例如可以执行制动力分配控制、防抱死制动控制、车辆稳定化控制、坡道起步辅助控制、牵引控制、车辆追随控制、车道脱离避免控制、障碍物避开控制(碰撞受损减轻制动控制)等。
如图1以及图2所示，车轮压力控制单元10和后述的主压力控制单元52经由车辆数据总线12连接。车辆数据总线12是搭载于车辆的被称为V-CAN的车辆ECU间通信网络(装置间通信网络)。即，车辆数据总线12是在搭载于车辆的多个电子设备之间(例如，车轮压力控制单元10与主压力控制单元52之间)进行多重通信的串行通信部。通过电源线13向车轮压力控制单元10供给来自车载蓄电池14的电力。对于后述的主压力控制单元52，也通过电源线13从车载蓄电池14供给电力。需要说明的是，在图1中标注了两条斜线的线表示信号线、电源线等电气系统的线。
液压传感器15例如设置于主缸21(的第一液压室25)与ESC9之间的缸侧液压配管8A。液压传感器15是检测在主缸21中产生的压力(制动液压)、即缸侧液压配管8A内的液压的液压检测装置。如图1以及图2所示，液压传感器15例如与ESC9的车轮压力控制单元10电连接。液压传感器15的检测信号(液压值)被输出到车轮压力控制单元10。
车轮压力控制单元10将由液压传感器15检测到的液压值输出到车辆数据总线12。后述的主压力控制单元52通过从车轮压力控制单元10接收液压值，从而可以监视(取得)在主缸21中产生的液压值。需要说明的是，如图3所示，也可以采用将液压传感器(M/C压力传感器)15与主压力控制单元52直接连接的结构。另外，液压传感器15不仅设置于成为主缸21的初级室(第一液压室25)侧的缸侧液压配管8A，也可以设置于成为次级室(第二液压室26)侧的缸侧液压配管8B。并且，液压传感器15也可以采用设置在ESC9内或主缸21内的结构。
接着，对产生主压力(M/C压)的主缸21进行说明。
主缸21通过驾驶员的制动操作而工作。主缸21是向对车辆施加制动力的制动轮缸4L、4R、5L、5R供给制动液压的缸体装置。如图2所示，主缸21由串列式主缸构成。主缸21构成为包括缸主体22、初级活塞23、次级活塞24、第一液压室25、第二液压室26、第一复位弹簧27以及第二复位弹簧28。
缸主体22形成为轴向(图2的左右方向)的一侧(例如，图2的左右方向的右侧、车辆的前后方向的后侧)成为开口端且另一侧(例如，图2的左右方向的左侧、车辆的前后方向的前侧)成为底部而被堵塞的有底筒状。缸主体22的开口端侧安装于后述的电动助力装置30的助力器壳体32。在缸主体22设置有与储液箱29连接的第一、第二储液箱端口22A、22B。另外，在缸主体22设置有与缸侧液压配管8A、8B连接的第一、第二供给端口22C、22D。第一、第二供给端口22C、22D经由缸侧液压配管8A、8B等与制动轮缸4L、4R、5L、5R连接。
初级活塞23能够滑动地设置在缸主体22内，堵塞缸主体22内的开口端。初级活塞23的轴向的一侧(图1的右侧)从缸主体22的开口端侧向外部突出，后述的输出杆51以抵靠状态与该突出端侧抵接。次级活塞24位于比初级活塞23靠缸主体22的底部侧的位置，且能够滑动地设置在缸主体22内。第一液压室25划分在初级活塞23与次级活塞24之间。第二液压室26划分在次级活塞24与缸主体22的底部之间。第一、第二液压室25、26在缸主体22内沿轴向离开地形成。
第一复位弹簧27位于第一液压室25内并配设在初级活塞23与次级活塞24之间。第一复位弹簧27对初级活塞23朝向缸主体22的开口端侧施力。第二复位弹簧28位于第二液压室26内并配设在缸主体22的底部与次级活塞24之间。第二复位弹簧28对次级活塞24朝向第一液压室25侧施力。初级活塞23以及次级活塞24被第一复位弹簧27以及第二复位弹簧28向初始位置施力。
在此，例如，若对制动踏板6进行踩踏操作，则在主缸21的缸主体22内，初级活塞23和次级活塞24朝向缸主体22的底部侧位移。此时，当第一、第二储液箱端口22A、22B被初级活塞23和次级活塞24截断时，通过第一、第二液压室25、26内的制动液，从主缸21产生制动液压(M/C压)。另一方面，当制动踏板6的操作被解除时，初级活塞23和次级活塞24通过第一、第二复位弹簧27、28朝向缸主体22的开口部侧位移。
储液箱29安装于主缸21的缸主体22。储液箱29构成为在内部储存制动液的工作油箱，向缸主体22内的液压室25、26内分别补充(给排)制动液。如图2所示，在初级活塞23和次级活塞24处于初始位置时，即，在第一储液箱端口22A与第一液压室25连通并且第二储液箱端口22B与第二液压室26连通时，可以在储液箱29与液压室25、26之间进行制动液的供给或排出。
另一方面，当第一储液箱端口22A被初级活塞23从第一液压室25截断且第二储液箱端口22B被次级活塞24从第二液压室26截断时，储液箱29与液压室25、26之间的制动液的供给以及排出被切断。在该情况下，在主缸21的液压室25、26内，随着初级活塞23以及次级活塞24的位移而产生制动液压(M/C压)。该制动液压从第一、第二供给端口22C、22D经由一对缸侧液压配管8A、8B向ESC9供给。
接着，说明对主压力(M/C压)进行控制的电动助力装置30。
电动助力装置30设置在制动踏板6与主缸21之间。电动助力装置30是在由驾驶员进行的制动踏板6的踩踏操作时，通过根据制动踏板操作量(踩踏量)来驱动电动马达38，从而增大制动操作力(踏力)并传递到主缸21的助力机构(助力器)。
电动助力装置30具备：与主缸21一体地组装的主压力控制机构31、以及作为对主压力控制机构31的工作进行控制的控制部(控制装置)的主压力控制单元52。在该情况下，主压力控制机构31例如构成为包括电动促动器37和作为辅助部件(助力部件)的动力活塞48。即，电动助力装置30具备作为壳体的助力器壳体32、输入部件33、电动促动器37、动力活塞48、作为反作用力分配部件的反作用盘50、输出杆51、主压力控制单元52等。另外，电动助力装置30具备位移传感器7、旋转角检测传感器40、电流传感器41、温度传感器42、液压传感器15，作为检测各种状态量的传感器(状态检测装置)。
助力器壳体32构成电动助力装置30的外壳，例如被固定于作为车身1的前板的车厢前壁。助力器壳体32在内部收容有电动马达38、减速机构43、旋转直动转换机构46、动力活塞48、反作用盘50、输出杆51等。
输入部件33设置成能够相对于助力器壳体32沿轴向移动，并与制动踏板6连接。即，输入部件33通过制动踏板6的操作而进退移动。在该情况下，输入部件33传递来自主缸21的初级活塞23的反作用力的一部分。输入部件33具备输入杆34和输入活塞35。输入杆34与输入活塞35以呈同心状连结的状态插通于旋转直动转换机构46以及动力活塞48的内侧。输入杆34的轴向的一侧从助力器壳体32突出。而且，在作为输入杆34的突出端的轴向一侧连结有制动踏板6。
另一方面，输入杆34的轴向另一侧的前端成为球形部34A而插入动力活塞48内。在输入杆34的轴向中间设置有遍及整周地向径向外侧突出的环形的凸缘部34B。在该凸缘部34B与动力活塞48之间配设有第一复位弹簧36。第一复位弹簧36相对于动力活塞48始终向轴向的一侧对输入部件33(输入杆34)施力。
输入活塞35以能够相对于动力活塞48沿轴向相对移动(能够滑动)的方式嵌插于动力活塞48内。输入活塞35具有：与输入杆34相向地设置的活塞主体35A、以及从该活塞主体35A向轴向的另一侧突出设置的受压部35B。在活塞主体35A的轴向的一侧，在与输入杆34的球形部34A对应的位置设置有凹部35C。输入杆34的球形部34A例如使用铆接等方法固定于凹部35C。
另一方面，受压部35B的前端面成为与反作用盘50抵接的抵接面。例如，在制动踏板6未被操作的非制动时，在受压部35B的前端面与反作用盘50之间形成规定的间隙。在对制动踏板6进行踩踏操作时，受压部35B的前端面与反作用盘50抵接，输入部件33的推力(踩踏力)施加于反作用盘50。
电动促动器37在从主缸21产生液压时工作，对车辆的制动轮缸4L、4R、5L、5R施加制动液压。在该情况下，电动促动器37随着输入部件33的移动，使作为辅助部件的动力活塞48进退移动。即，电动促动器37使动力活塞48在主缸21的轴向上移动，对该动力活塞48施加推力。由此，动力活塞48使初级活塞23(以及次级活塞24)在主缸21的缸主体22内在轴向上位移。
电动促动器37具备使动力活塞48进退移动的电动马达38。在实施方式中，电动促动器37具备：电动马达38、对该电动马达38的旋转进行减速的减速机构43、传递由该减速机构43减速后的旋转的筒状旋转体44、以及将该筒状旋转体44的旋转转换为动力活塞48的轴向位移的旋转直动转换机构46。电动马达38例如使用DC无刷电机构成，具有作为电机轴(输出轴)的旋转轴38A、安装于该旋转轴38A的永磁铁等转子(未图示)、以及安装于助力器壳体32的线圈(电枢)等定子(未图示)。旋转轴38A的轴向一侧的端部经由滚动轴承39能够旋转地支承于助力器壳体32。
在电动马达38设置有旋转变压器、旋转角传感器、角度传感器等旋转角检测传感器40。旋转角检测传感器40检测电动马达38(的旋转轴38A)的旋转角度(旋转位置)，并将该检测信号输出到主压力控制单元52。主压力控制单元52按照该旋转角度信号对电动马达38的旋转位置(即，动力活塞48的位移)进行反馈控制。在此，由旋转角检测传感器40检测到的电动马达38的旋转角度可以通过使用后述的减速机构43的减速比、以及旋转直动转换机构46的每单位旋转角度的直动位移量来计算动力活塞48的移动量(位移量、位置)。
因此，旋转角检测传感器40构成对动力活塞48的移动量(动力活塞位置)进行检测的辅助部件用移动量检测装置。需要说明的是，旋转角检测传感器40不限于旋转变压器，例如也可以使用旋转型的电位计、编码器等。另外，旋转角检测传感器40也可以检测利用减速机构43减速后的旋转角度(例如，筒状旋转体44的旋转角度)来代替电动马达38的旋转角度(旋转位置)。并且，也可以使用例如直接检测动力活塞48的直动位移(轴向位移)的位移传感器(位置传感器)来代替间接检测动力活塞48的移动量的旋转角检测传感器40。另外，也可以使用位移传感器来检测旋转直动转换机构46的直动部件47的直动位移。
另外，在电动马达38设置有电流传感器41和温度传感器42。电流传感器41检测向电动马达38供给的电流值(通电量)，并将该检测信号输出到主压力控制单元52。温度传感器42检测电动马达38的温度，并将该检测信号输出到主压力控制单元52。
减速机构43例如构成为带减速机构。减速机构43构成为包括：安装于电动马达38的旋转轴38A的驱动带轮43A、安装于筒状旋转体44的从动带轮43B、以及卷绕于它们之间的带43C。减速机构43以规定的减速比对电动马达38的旋转轴38A的旋转进行减速并传递到筒状旋转体44。筒状旋转体44经由滚动轴承45能够旋转地支承于助力器壳体32。
旋转直动转换机构46例如构成为滚珠丝杠机构。旋转直动转换机构46在筒状旋转体44的内周侧具备以能够经由多个滚珠在轴向上移动的方式设置的筒状(中空)的直动部件47。直动部件47例如可以与动力活塞48一起构成辅助部件。在直动部件47的内侧，动力活塞48从直动部件47的轴向另一侧的开口被插入。另外，直动部件47的轴向另一端与动力活塞48的凸缘部48B抵接。由此，直动部件47可以使筒状旋转体44的内周侧与动力活塞48成为一体而向轴向的另一侧(前侧)位移。
动力活塞48通过电动促动器37而工作(驱动)，在主缸21中产生液压(对制动轮缸4L、4R、5L、5R施加制动液压)。即，动力活塞48构成相对于输入部件33能够相对移动地配置的辅助部件，通过电动促动器37沿轴向推进(移动)。动力活塞48具备筒部48A、凸缘部48B以及环形抵接部48C。在筒部48A的内侧，以能够进行轴向的相对位移(滑动)的方式嵌插有输入部件33的输入活塞35。直动部件47的另一端与凸缘部48B抵接。环形抵接部48C与输入活塞35的受压部35B一起与反作用盘50面对(相向)。
第二复位弹簧49设置在动力活塞48的凸缘部48B与助力器壳体32之间。第二复位弹簧49对动力活塞48始终向制动解除方向施力。由此，动力活塞48在制动操作解除时，通过电动马达38向制动解除侧旋转而产生的驱动力和第二复位弹簧49的作用力返回至图2所示的初始位置。
反作用盘50是设置在输入部件33(输入活塞35)以及动力活塞48与输出杆51之间的反作用力分配部件。反作用盘50例如由橡胶等弹性树脂材料形成为圆板状，并与输入部件33和动力活塞48抵接。反作用盘50将从制动踏板6传递到输入部件33(输入活塞35)的踏力(推力)和从电动促动器37传递到动力活塞48(环形抵接部48C)的推力(助力器推力)传递到输出杆51。换言之，反作用盘50作为反作用力分配部件，将在主缸21中产生的制动液压的反作用力分配并传递到输入部件33和动力活塞48。
输出杆51将输入部件33的推力以及/或者动力活塞48的推力输出到主缸21(的初级活塞23)。输出杆51在一端侧设置有大径的凸缘部51A。凸缘部51A隔着反作用盘50从外侧嵌合动力活塞48的环形抵接部48C。输出杆51基于输入部件33的推力以及/或者动力活塞48的推力，在轴向上推压主缸21的初级活塞23。
在此，旋转直动转换机构46具有反向驱动性能，可以通过直动部件47的直线运动(轴向移动)使筒状旋转体44旋转。如图2所示，在动力活塞48后退(最后退)到了返回位置(初始位置)时，直动部件47与助力器壳体32抵接。助力器壳体32作为经由直动部件47限制动力活塞48的返回位置的止动件发挥功能。
直动部件47的另一端从后方(图2的右方)与动力活塞48的凸缘部48B抵接。因此，动力活塞48可以从直动部件47离开而单独前进。即，例如，考虑电动马达38因断线等而产生工作不良等电动助力装置30产生了异常的情况。在该情况下，直动部件47通过第二复位弹簧49的弹力而与动力活塞48一起回到后退位置。由此，可以抑制制动器的拖曳。另一方面，在施加制动力时，基于输入部件33的前进，经由反作用盘50使输出杆51朝向主缸21侧位移，可以使该主缸21产生液压。此时，当输入部件33前进规定量时，输入活塞35的活塞主体35A的前端与动力活塞48(的内壁)抵接。由此，可以基于输入部件33和动力活塞48双方的前进，使主缸21产生液压。
需要说明的是，减速机构43不限于带减速机构，例如也可以使用齿轮减速机构等其他形式的减速机构而构成。另外，将旋转运动转换为直线运动的旋转直动转换机构46也可以由例如齿条-小齿轮机构等构成。并且，减速机构43并非必须设置，例如，也可以在筒状旋转体44设置电动马达的转子，并且，将电动马达的定子配置在筒状旋转体44的周围，通过电动马达使筒状旋转体44直接旋转。另外，在实施方式中，将旋转直动转换机构46和动力活塞48设为分体，但也可以将各自的一部分一体化而构成，例如，也可以使动力活塞48与旋转直动转换机构46中的直动部件47成为一体。换言之，辅助部件也可以由“动力活塞48”和“与动力活塞48分体或一体的直动部件47”构成。
接着，对成为电动助力装置用的ECU的主压力控制单元52进行说明。
主压力控制单元52控制电动助力装置30(的主压力控制机构31)。即，主压力控制单元52通过对电动助力装置30进行驱动控制，从而使主缸21产生制动液压(M/C液压)。主压力控制单元52例如构成为包括微型计算机、驱动电路、电源电路。主压力控制单元52是对电动马达38以电气方式进行驱动控制的电动助力装置用控制单元。主压力控制单元52的输入侧与检测制动踏板6的操作量(对应的输入部件33的移动量)的位移传感器7、检测电动马达38的旋转位置(对应的动力活塞48的移动量)的旋转角检测传感器40、以及进行来自其他车辆设备(例如，车轮压力控制单元10)的信号的收发的车辆数据总线12连接。另一方面，主压力控制单元52的输出侧与电动马达38和车辆数据总线12连接。
主压力控制单元52根据从位移传感器7输出的检测信号(制动踏板操作量、即输入部件位置)，为了对主缸21进行加压而驱动电动马达38。即，主压力控制单元52根据基于制动踏板6的操作的制动指令值(输入部件位置)来控制电动促动器37(电动马达38)，从而使动力活塞48移动(位移)。在该情况下，主压力控制单元52检测输入部件33与动力活塞48的相对位置，并驱动电动促动器37(电动马达38)来进行控制。即，主压力控制单元52基于输入部件位置来驱动电动马达38，并使动力活塞48移动，从而对在主缸21内产生的制动液压进行可变控制。
图3是表示主压力控制单元52以及主压力控制机构31的电路结构的电路框图。如该图3所示，主压力控制单元52具备：中央处理单元52A、三相电机驱动电路52B、旋转角检测传感器接口52C、电流传感器接口52D、位移传感器接口52E、温度传感器接口52F以及主缸压力传感器接口52G。中央处理单元52A是被称为CPU的中央运算处理装置。三相电机驱动电路52B根据来自中央处理单元52A的指令，向作为三相DC无刷电机的电动马达38输出驱动电流。旋转角检测传感器接口52C是用于将来自旋转角检测传感器40的检测信号接收到中央处理单元52A的连接电路(连结电路)。电流传感器接口52D是用于将来自电流传感器41的检测信号接收到中央处理单元52A的连接电路。位移传感器接口52E是用于将来自作为制动操作传感器的位移传感器7的检测信号接收到中央处理单元52A的连接电路。温度传感器接口52F是用于将来自温度传感器42的检测信号接收到中央处理单元52A的连接电路。主缸压力传感器接口52G是用于将来自液压传感器15的检测信号接收到中央处理单元52A的连接电路。
另外，主压力控制单元52具备：CAN通信接口52H、存储器52I、第一电源电路52J、第二电源电路52K、监视用控制电路52L、防故障继电器52M、ECU电源继电器52N以及滤波电路52P。CAN通信接口52H是用于将来自包括车轮压力控制单元10在内的各种车辆设备的CAN信号接收到中央处理单元52A的连接电路。存储器52I存储有供中央处理单元52A执行处理的各种信息，例如由EEPROM构成。在存储器52I中例如存储有用于执行后述的图7所示的处理流程的处理程序(用于驱动动力活塞48的控制处理所使用的处理程序)。第一电源电路52J以及第二电源电路52K向包括中央处理单元52A在内的主压力控制单元52的各种电路供给稳定电流。监视用控制电路52L监视中央处理单元52A、第一电源电路52J以及第二电源电路52K的异常。防故障继电器52M对电源线13与三相电机驱动电路52B之间的连接、截断进行切换。ECU电源继电器52N对电源线13与第一电源电路52J以及第二电源电路52K之间的连接、截断进行切换。滤波电路52P除去来自电源线13的电力的噪声。
中央处理单元52A基于来自旋转角检测传感器40、位移传感器7、温度传感器42、液压传感器15等的各种检测信号、来自包括车轮压力控制单元10在内的各种车辆设备等的CAN信号的各种信息、存储器52I的存储信息等，通过规定的逻辑规则对它们进行处理。即，中央处理单元52A基于各种检测信号、各种信息、存储信息等，计算应该向三相电机驱动电路52B输出的指令。中央处理单元52A基于算出的指令，向三相电机驱动电路52B输出指令信号，对电动马达38的工作进行控制。
从电源线13经由ECU电源继电器52N向第一电源电路52J以及第二电源电路52K供给电力。此时，若有来自CAN通信接口52H的CAN信号的接收、或来自点火开关、制动器开关、门开关(均省略图示)等的规定的起动信号W/U的接收，则ECU电源继电器52N向第一电源电路52J以及第二电源电路52K供给电力。另外，电源线13的电力经由滤波电路52P以及防故障继电器52M向三相电机驱动电路52B供给。此时，滤波电路52P除去向三相电机驱动电路52B供给的电力的噪声。
三相电机驱动电路52B的三相输出的各相由相电流监控电路52Q以及相电压监控电路52R监视。中央处理单元52A基于这些监视值以及存储在存储器52I中的故障信息等，执行主压力控制单元52的故障诊断。在中央处理单元52A判断为存在故障时，将故障信号输出到监视用控制电路52L。监视用控制电路52L基于来自中央处理单元52A的故障信号、第一电源电路52J以及第二电源电路52K的电压等各种工作信息，在异常时，使防故障继电器52M工作而截断向三相电机驱动电路52B的电力供给。
在此，主压力控制单元52基于由位移传感器7检测到的制动踏板6的位移量，使电动马达38工作而对初级活塞23的位置进行控制以产生液压。即，主压力控制单元52根据由制动踏板6产生的输入部件33的位移量(移动量)，经由三相电机驱动电路52B向电动马达38供给电流。当从主压力控制单元52向电动马达38供给电流时，电动马达38的旋转轴38A进行旋转驱动。旋转轴38A的旋转通过减速机构43减速，通过旋转直动转换机构46转换为直动部件47的直动位移(图2的左右方向的位移)。直动部件47与动力活塞48成为一体而向图2的左方向位移，动力活塞48的位移经由反作用盘50向主缸21的初级活塞23传递。此时，由作用于初级活塞23的液压产生的反作用力经由反作用盘50和输入部件33(输入活塞35以及输入杆34)反馈到制动踏板6。而且，根据动力活塞48相对于输入活塞35的相对位置关系，可以调整制动踏板6的操作量与产生液压之比即助力比。
参照图4对液压产生时需要的制动踏板6的踏力进行说明。图4是示意性地表示图2所示的电动助力装置30的动力活塞48、输入部件33、反作用盘50、输出杆51、主缸21等的半部的剖视图。
在作为初级室的第一液压室25产生液压时，反作用盘50弹性变形并与输入活塞35抵接，对输入活塞35施加反作用盘反作用力(RD反作用力)。该反作用力根据动力活塞48(的环形抵接部48C)的左端与输入活塞35(的受压部35B)的左端的间隙量(RD间隙：ΔxRD)、以及在第一液压室25产生的液压Ppri而产生。根据上述情况，可以将反作用盘反作用力表示为FRD(ΔxRD、Ppri)，例如，具有图5所示那样的特性。图5示出在每个RD间隙ΔxRD的第一液压室25产生的液压Ppri与反作用盘反作用力FRD之间的关系。
在此，由RD间隙ΔxRD引起的反作用盘反作用力FRD的差异是因反作用盘50发生弹性变形而产生的，在反作用盘50与输入活塞35完全抵接以后，根据动力活塞48与输入活塞35的受压面积比而产生反作用盘反作用力FRD。
如图4所示，将输入活塞35的长度设为lin，将动力活塞48的位置设为xPwP，将输入杆34的位置设为xIR。在该情况下，RD间隙ΔxRD可以用下述的式1表示。
[式1]
ΔxRD＝xpwp-xIR-lin
另外，安装在动力活塞48与输入杆34之间的第一复位弹簧36施加的弹簧反作用力作用于输入杆34。若将第一复位弹簧36的弹簧常数设为ksp，将设定载荷设为Fset，则根据RD间隙ΔxRD而产生的弹簧反作用力Fsp(ΔxRD)可以用下述的式2表示。
「式2]
Fsp(ΔxRD’)＝-ksp(xpwp-xIR)+Fset＝-ksp(ΔxRD+lin)+Fset
另外，若将制动踏板6的踏板比设为RPdl，则第一液压室25的产生液压为Ppri时所需的踏板踏力Fft(ΔxRD、Ppri)可以用与RD间隙ΔxRD相应的下述的式3表示。
「式3]
Fft(ΔxRD，Ppri)＝(FRD(ΔxRD，Ppri)+Fsp(ΔxRD，))/RPdl
即，相对于第一液压室25的产生液压Ppri所需的踏板踏力Fft(ΔxRD、Ppri)可以通过控制RD间隙ΔxRD(动力活塞48与输入杆34的相对位移)来进行控制。
需要说明的是，第一实施方式(以及后述的第二、第三实施方式)以输入活塞35经由反作用盘50承接第一液压室25的产生液压的电动助力装置30的情况为例进行了说明。但是，并不限于此，例如，如图18所示的第一变形例那样，对于输入活塞35直接承接第一液压室25的产生液压的电动助力装置61也可以控制踏板踏力Fft。在该情况下，若将输入活塞35的受压面积设为AIR，则踏板踏力Fft能够通过动力活塞48的位置xPwP与输入杆34的位置xIR用下述的式4表示。
[式4]
Fft(xPwP，xIP，Ppri)＝(AIRPpri+Fsp(xPwP，xIP))/RPdI
然而，根据专利文献1所示那样的技术，根据输入部件与辅助部件(动力活塞)之间的位置关系，对制动踏板的反作用力(踏板反作用力)发生变化。在该技术的情况下，由于踏板反作用力依赖于辅助部件的响应时间发生变化，因此，例如，难以根据制动踏板的踩踏速度(输入部件的移动速度)任意变更踏板反作用力。另外，在上述技术的情况下，在变更踏板反作用力时，需要改变变更弹簧反作用力这样的硬件结构。因此，需要按照车辆的种类(车种)变更硬件规格，例如，可能会导致生产效率的降低、制造成本的上升。
相比之下，在实施方式中，可以通过作为控制部的主压力控制单元52来变更反作用力特性(踏板反作用力特性、对踏板的液压反作用力特性)。即，主压力控制单元52根据由制动踏板6产生的输入部件33的移动量来设定动力活塞48的目标移动量。需要说明的是，由于移动量与位置对应，因此，也可以使用位置(目标位置)作为移动量(目标移动量)(移动量包括位置)。而且，主压力控制单元52控制电动促动器37(电动马达38)使动力活塞48移动以达到目标移动量，从而在主缸21内产生制动液压。在该情况下，主压力控制单元52具有变更对制动踏板6的液压反作用力特性的反作用力产生部(例如，后述的图6所示的基准相对位移计算器53、相对位移修正量计算器55以及加法运算部56，换言之，后述的图7所示的S3、S4、S5的处理)。而且，该反作用力产生部根据输入部件33的移动量的时间变化来修正(变更)目标移动量。即，在实施方式中，通过根据制动踏板6的操作速度对动力活塞48与输入部件33(输入杆34)的相对位移进行修正，从而使踏板踏力(脚踏感)变化。换言之，通过根据制动踏板6的踩踏速度对动力活塞48相对于输入部件33的行程的位置进行修正，从而使踏板反作用力变化。
图6是表示主压力控制单元52的控制内容的控制框图。如该图6所示，主压力控制单元52具备：基准相对位移计算器53、近似微分器54、相对位移修正量计算器55、加法运算部56、踏板比计算部57、运算部58以及控制器59。基准相对位移计算器53从位移传感器7输入踏板行程量。基准相对位移计算器53基于来自位移传感器7的踏板行程量对基准相对位移进行计算，并将该基准相对位移输出到加法运算部56。近似微分器54从位移传感器7输入踏板行程量。近似微分器54基于来自位移传感器7的踏板行程量对踏板行程速度进行计算，并将该踏板行程速度输出到相对位移修正量计算器55。
相对位移修正量计算器55从近似微分器54输入踏板行程速度。相对位移修正量计算器55与加法运算部56一起构成用于根据制动踏板6的速度来变更对制动踏板6的液压反作用力特性的反作用力特性变更部。相对位移修正量计算器55基于来自近似微分器54的踏板行程速度对相对位移修正量进行计算，并将该相对位移修正量输出到加法运算部56。加法运算部56从基准相对位移计算器53输入基准相对位移，从相对位移修正量计算器55输入相对位移修正量。加法运算部56通过将来自基准相对位移计算器53的基准相对位移与来自相对位移修正量计算器55的相对位移修正量相加来计算目标相对位移，并将该目标相对位移输出到运算部58。踏板比计算部57从位移传感器7输入踏板行程量。踏板比计算部57基于来自位移传感器7的踏板行程量和预先设定的踏板比来计算输入杆位置，并将该输入杆位置输出到运算部58。
运算部58被输入目标相对位移、输入杆位置以及初级活塞位置。初级活塞位置例如可以根据从液压传感器15输出的主缸21的液压值来计算(推定)。另外，初级活塞位置也可以通过位置传感器等直接检测初级活塞23的位置(或输出杆51的位置)。运算部58通过从目标相对位移与输入杆位置的相加值中减去初级活塞位置来计算控制指令，并将该控制指令输出到控制器59。运算部58与根据目标相对位移和输入杆位置的相加值以及初级活塞位置来计算两者的偏差(位置偏差)的反馈部对应。控制器59从运算部58输入控制指令。控制器59基于来自运算部58的控制指令，将用于实现该控制指令的电流向电动马达38供给。电动马达38的输出(转矩)经由成为传递机构60的减速机构43、筒状旋转体44、旋转直动转换机构46、动力活塞48以及输出杆51传递到主缸21的初级活塞23。
图7表示在主压力控制单元52中进行的控制处理、即目标相对位移的计算的处理流程。图7的控制处理例如在向主压力控制单元52通电的期间以规定的控制周期反复执行。如图7所示，在S1中，主压力控制单元52读入位移传感器7的踏板行程量。在接下来的S2中，读入踏板行程速度(例如，根据位移传感器7的踏板行程量的变化来计算踏板行程速度)。在接下来的S3中，基于在S1中读入的踏板行程量来计算基准相对位移。在接下来的S4中，基于在S2中读入的踏板行程速度来计算相对位移修正量。在接下来的S5中，基于在S4中算出的基准相对位移和在S4中算出的相对位移修正量(例如，通过将基准相对位移与相对位移修正量相加)来计算目标相对位移(即，修正后目标相对位移)。算出目标相对位移(＝修正后目标相对位移)后，经由返回而回到开始，重复S1以后的处理。
如图6以及图7所示，主压力控制单元52使用位移传感器7取得制动踏板6的踏板行程量(图7的S1)，基于该踏板行程量，使用近似微分器54计算踏板行程速度(图7的S2)。需要说明的是，也可以代替使用近似微分器54，而构成公知的观测器等，对踏板行程速度进行推定。另外，也可以采用具有与位移传感器7不同地直接取得踏板行程速度的构件(传感器)的结构。
基准相对位移计算器53使用预先设定的运算式、映射等，根据踏板行程量来计算基准相对位移(图7的S3)。相对位移修正量计算器55使用预先设定的运算式、映射等，根据踏板行程速度来计算相对位移修正量(图7的S4)。接着，将该和作为目标相对位移(修正后目标相对位移)(图7的S5)。主压力控制单元52通过以实现该目标相对位移的方式利用控制器59实施反馈控制等，从而可以按每个踏板行程速度得到所希望的踏板踏力特性。
作为基准相对位移，只要基于上述的式3进行确定以使相对于踏板行程量产生的初级室(第一液压室25)的液压Ppri和踏板踏力Fft成为所希望的特性即可。例如，如图8所示，可考虑具有使基准相对位移相对于踏板行程量恒定这种特性的方法。在该情况下，在反作用盘50与输入活塞35完全抵接以后，根据动力活塞48与输入活塞35的受压面积比而产生反作用盘反作用力FRD，弹簧反作用力Fsp恒定。
相对位移修正量在欲减小踏板踏力Fft时，能够以RD间隙ΔxRD变大的方式按每个踏板速度进行设定。另一方面，相对位移修正量在欲增大踏板踏力Fft时，能够以RD间隙ΔxRD变小的方式按每个踏板速度进行设定。
例如，在第一实施方式中，如图9所示，在踏板行程速度比一定值(例如，V0)大时，增大相对位移修正量(增大间隙量ΔxRD)。即，在第一实施方式中，主压力控制单元52的反作用力产生部以输入部件33的移动量的时间变化越大则动力活塞48的目标移动量越大的方式进行修正。在该情况下，如图9所示，相对位移修正量在踏板行程速度从0到第一规定值V0时为恒定值(零)，在超过第一规定值V0时，踏板行程速度越大，则相对位移修正量越增大(成比例地增大)，在为第二规定值V1以上时，相对位移修正量为恒定值(最大值ΔXr1)。
图10表示踏板行程速度为V1以上时(即，相对位移修正量ΔXr为ΔXr1时)和踏板行程速度为V0以下时(即，相对位移修正量ΔXr为0时)的踏板踏力与减速度(车辆减速度)之间的关系(踏板踏力、减速度特性)。另外，图11表示踏板行程速度为V1以上时(即，ΔXr＝ΔXr1时)和踏板行程速度为V0以下时(即，ΔXr＝0时)的踏板行程量与减速度之间的关系(踏板行程量、减速度特性)。
如图10所示，在将相对位移修正量Δxr设为Δxr1的情况下，与将相对位移修正量Δxr设为0的情况相比，可以减少为了产生相同的减速度G0而需要的踏力F。即，在踏板行程速度大时，通过将相对位移修正量Δxr1与基准相对位移ΔXb1相加，从而可以减小为了产生减速度G0而需要的踏力。另外，如图11所示，在将相对位移修正量Δxr设为Δxr1的情况下，与将相对位移修正量Δxr设为0的情况相比，在相同的踏板行程量X0时产生的减速度G变大。即，在踏板行程速度大时，通过将相对位移修正量Δxr1与基准相对位移ΔXb1相加，从而在相同的踏板行程量X0时产生的减速度G变大。因此，通过使用图9所示的特性(踏板行程速度V与相对位移修正量Δxr之间的关系)，从而在对制动踏板6进行快速操作(例如，以V1以上进行操作)的情况下，踏力F小，减速度G的上升变快，可以设为容易进行紧急制动的特性。另外，在对制动踏板6进行缓慢操作(例如，以V0以下慢速操作)的情况下，踏力F变大，可以设为容易进行减速度G的调整的特性。
需要说明的是，在图6中，分为基准相对位移计算器53和相对位移修正量计算器55来计算目标相对位移，但也可以采用如下结构：使用表示踏板行程量与踏板行程速度、目标相对位移的所希望的关系的运算式或三维映射等，根据踏板行程量和踏板行程速度来唯一地计算目标相对位移。即，也可以采用具有根据踏板行程量和踏板行程速度来唯一地计算目标相对位移的目标位移计算部的结构。在该情况下，该目标位移计算部与变更对制动踏板6的液压反作用力特性的反作用力产生部对应。在该情况下，也根据输入部件33的移动量的时间变化(踏板行程速度)来变更(修正)目标移动量(目标相对位移)。
无论是哪种情形，主压力控制单元52都具有变更对制动踏板6的液压反作用力特性的反作用力产生部(图6的基准相对位移计算器53、相对位移修正量计算器55、加法运算部56，换言之，图7的S3、S4、S5的处理)，该反作用力产生部根据输入部件33的移动量的时间变化(移动速度)对目标移动量进行修正。在该情况下，反作用力产生部变更从主缸21侧承接液压反作用力的反作用力机构(动力活塞48、输入部件33、反作用盘50)的反作用力特性。更具体地说，反作用力产生部通过变更动力活塞48相对于输入部件33的相对位移量来变更反作用力特性。
实施方式的制动系统以及电动助力装置30具有如上所述的结构，接着说明其工作。
当车辆的驾驶员对制动踏板6进行踩踏操作时，与制动踏板6连结的电动助力装置30的输入部件33朝向主缸21侧位移。随着该输入部件33的位移，电动助力装置30的电动促动器37利用主压力控制单元52进行工作控制。即，主压力控制单元52基于来自位移传感器7的检测信号向电动马达38供给电力，对电动马达38进行旋转驱动。电动马达38的旋转经由减速机构43向筒状旋转体44传递，并且，筒状旋转体44的旋转通过旋转直动转换机构46转换为动力活塞48的轴向位移。由此，电动助力装置30的动力活塞48朝向主缸21侧与输入部件33大致一体地前进。其结果是，与从制动踏板6施加于输入部件33的踏力(推力)和从电动促动器37施加于动力活塞48的助力器推力相应的制动液压在主缸21的第一、第二液压室25、26内产生。另一方面，与制动踏板6连结的输入部件33经由输出杆51以及反作用盘50承接第一液压室25内的压力，并将其作为制动器反作用力向制动踏板6传递。其结果是，经由输入部件33对车辆的驾驶员赋予踩踏响应。
在此，在第一实施方式中，主压力控制单元52(的反作用力产生部)根据输入部件33的移动量的时间变化(即，踏板速度)对目标移动量进行修正。即，主压力控制单元52(的反作用力产生部)通过根据输入部件33的移动速度对目标移动量进行修正，从而变更对制动踏板6的液压反作用力特性。由此，可以实现与踏板操作速度相应的任意的脚踏感(液压反作用力特性)。而且，由于不变更硬件结构就能够进行脚踏感的变更，因此，可以实现部件的通用化，可以提高生产效率，并且，可以降低制造成本。
在第一实施方式中，主压力控制单元52以输入部件33的移动量的时间变化越大(即，踏板速度越快)则动力活塞48的目标移动量越大(间隙量ΔxRD越大)的方式进行修正。因此，在对制动踏板6进行了快速操作时，为了得到与慢速操作(缓慢操作)时相同的减速度而需要的踏力变小，可以加快快速踩踏时的减速度的上升。另一方面，在对制动踏板6进行了缓慢操作时，为了得到与快速操作时相同的减速度而需要的踏力变大，可以提高缓慢踩踏时的操作性。
在第一实施方式中，主压力控制单元52对从主缸21侧承接液压反作用力的反作用力机构(动力活塞48、输入部件33)的反作用力特性进行变更。因此，通过变更反作用力机构的反作用力特性，从而可以变更脚踏感。即，在第一实施方式中，主压力控制单元52通过变更动力活塞48相对于输入部件33的相对位移量(加上相对位移修正量ΔXr)来变更反作用力特性。因此，通过变更动力活塞48相对于输入部件33的相对位移量，从而可以变更反作用力机构的反作用力特性、即脚踏感。
接着，图12至图14示出第二实施方式。第二实施方式的特征在于采用如下结构：反作用力产生部以输入部件的移动量的时间变化越小则辅助部件的目标移动量越小的方式进行修正。需要说明的是，在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
在第二实施方式中，如图12所示，在踏板行程速度比一定值(例如，V0)小时，减小相对位移修正量(减小间隙量ΔxRD)。即，在第二实施方式中，主压力控制单元52的反作用力产生部以输入部件33的移动量的时间变化越小则动力活塞48的目标移动量越小的方式进行修正。在该情况下，如图12所示，相对位移修正量在踏板行程速度从0到第一规定值V2时为恒定值(最小值-ΔXr2)，在超过第一规定值V2时，踏板行程速度越大，则相对位移修正量越增大(成比例地增大)，在为第二规定值V0以上时，相对位移修正量为恒定值(零)。
图13表示踏板行程速度为V2以下时(即，相对位移修正量ΔXr为-ΔXr2时)和踏板行程速度为V0以上时(即，相对位移修正量ΔXr为0时)的踏板踏力与减速度之间的关系(踏板踏力、减速度特性)。另外，图14表示踏板行程速度为V2以下时(即，ΔXr＝-ΔXr2时)和踏板行程速度为V0以上时(即，ΔXr＝0时)的踏板行程量与减速度之间的关系(踏板行程量、减速度特性)。
如图13所示，在将相对位移修正量Δxr设为-Δxr2的情况下，与将相对位移修正量Δxr设为0的情况相比，可以增大为了产生相同的减速度G0而需要的踏力。即，在踏板行程速度小时，通过将相对位移修正量-Δxr2与基准相对位移ΔXb1相加，从而可以增大为了产生减速度G0而需要的踏力。另外，如图14所示，在将相对位移修正量Δxr设为-Δxr2的情况下，与将相对位移修正量Δxr设为0的情况相比，在相同的踏板行程量X0时产生的减速度变小。即，在踏板行程速度小时，通过将相对位移修正量-Δxr2与基准相对位移ΔXb1相加，从而在相同的踏板行程量X0时产生的减速度G变小。因此，通过使用图12所示的特性(踏板行程速度V与相对位移修正量Δxr之间的关系)，从而在对制动踏板6进行了缓慢操作(例如，以V2以下慢速操作)的情况下，踏力变大，成为容易进行减速度的调整的特性。另外，在对制动踏板6进行了快速操作(例如，以V0以上操作)的情况下，踏力F小，减速度G的上升变快，可以设为容易进行紧急制动的特性。
第二实施方式如上述那样进行目标移动量的修正，其基本作用与第一实施方式没有特别的差异。即，在第二实施方式的情况下，也与第一实施方式同样地，可以减小对制动踏板6进行快速操作时的踏力，可以加快快速踩踏时的减速度的上升。另一方面，可以增大对制动踏板6进行慢速(缓慢)操作时的踏力，可以提高时缓慢踩踏的操作性。
接着，图15至图17示出第三实施方式。第三实施方式的特征在于采用如下结构：反作用力产生部以输入部件的移动量的时间变化越大则辅助部件的目标移动量越小的方式进行修正。需要说明的是，在第三实施方式中，对与第一实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
在第三实施方式中，如图15所示，在踏板行程速度比一定值(例如，V0)大时，减小相对位移修正量(减小间隙量ΔxRD)。反过来说，在踏板行程速度比一定值(例如，V0)小时，增大相对位移修正量(增大间隙量ΔxRD)。即，在第三实施方式中，主压力控制单元52的反作用力产生部以输入部件33的移动量的时间变化越大则动力活塞48的目标移动量越小的方式进行修正。在该情况下，如图15所示，相对位移修正量在踏板行程速度从0到第一规定值V0时为恒定值(零)，在超过第一规定值V0时，踏板行程速度越大，则相对位移修正量减少(成比例地减少)，在为第二规定值V3以上时为恒定值(最小值ΔXr3)。
图16表示踏板行程速度为V3以上时(即，相对位移修正量ΔXr为-ΔXr3时)和踏板行程速度为V0以下时(即，相对位移修正量ΔXr为0时)的踏板踏力与减速度之间的关系(踏板踏力、减速度特性)。另外，图17表示踏板行程速度为V3以上时(即，ΔXr＝-ΔXr3时)和踏板行程速度为V0以下时(即，ΔXr＝0时)的踏板行程量与减速度之间的关系(踏板行程量、减速度特性)。
如图16所示，在将相对位移修正量Δxr设为-Δxr3的情况下，与将相对位移修正量Δxr设为0的情况相比，可以增大为了产生相同的减速度G0而需要的踏力F。即，在踏板行程速度大时，通过将相对位移修正量-Δxr3与基准相对位移ΔXb1相加，从而可以增大为了产生减速度G0而需要的踏力。另外，如图17所示，在将相对位移修正量Δxr设为-Δxr3的情况下，与将相对位移修正量Δxr设为0的情况相比，在相同的踏板行程量X0时产生的减速度G变小。即，在踏板行程速度大时，通过将相对位移修正量-Δxr3与基准相对位移ΔXb1相加，从而在相同的踏板行程量X0时产生的减速度G变小。因此，通过使用图15所示的特性(踏板行程速度V与相对位移修正量Δxr之间的关系)，从而在对制动踏板6进行了快速操作(例如，以V3以上操作)的情况下，踏力F变大，可以设为容易进行减速度G的调整的特性。另外，在对制动踏板6进行了缓慢操作(例如，以V0以下慢速操作)的情况下，踏力F变小，可以设为能够加快减速度G的上升的特性。
第三实施方式如上述那样进行目标移动量的修正，其基本作用与第一实施方式没有特别的差异。尤其是，在第三实施方式中，主压力控制单元52以输入部件33的移动量的时间变化越大(即，踏板速度越快)则动力活塞48的目标移动量越小(间隙量ΔxRD越小)的方式进行修正。因此，在对制动踏板6进行了快速操作时，为了得到与进行缓慢操作(慢速操作)时相同的减速度而需要的踏力变大，可以设为容易进行减速度的调整的特性。由此，可以抑制制动力相对于驾驶员的意图的超过。即，在对制动踏板6进行了快速操作的情况下，若减小用于得到规定的减速度的踏力，则制动踏板6有可能超过驾驶员的意图地过度前进而导致制动力变大。相比之下，在第三实施方式中，在对制动踏板6进行了快速操作时，用于得到规定的减速度的踏力变大，从而可以抑制成为驾驶员期望的制动力以上的制动力。另一方面，在对制动踏板6进行了缓慢操作时，踏力变小，可以加快缓慢踩踏时的减速度的上升。
需要说明的是，在第一实施方式中，以输入活塞35经由反作用盘50承接第一液压室25的产生液压的电动助力装置30为例进行了说明。即，从主缸21侧承接液压反作用力的反作用力机构由输入部件33、动力活塞48以及反作用盘50构成。但是，并不限于此，例如，如图18所示的第一变形例那样，也可以应用于输入活塞35直接承接第一液压室25的产生液压的电动助力装置61。即，也可以由输入部件33和动力活塞48构成从主缸21侧承接液压反作用力的反作用力机构。在该情况下，若将输入活塞35的受压面积设为AIR，则踏板踏力Fft可以通过动力活塞48的位置xPwP和输入杆34的位置xIR用上述式4表示。这在第二实施方式以及第三实施方式中也相同。
在第一实施方式中，以如下情况为例进行了说明，即主压力控制单元52(的反作用力产生部)采用具备具有一个特性(图9的特性)的相对位移修正量计算器55的结构。但是，并不限于此，例如，如图19所示的第二变形例那样，相对位移修正量计算器71也可以采用具备多个相对位移修正量特性部72A、72B、72C和对这些特性进行切换的相对位移修正量切换部73的结构。在该情况下，通过由相对位移修正量切换部73选择(切换)根据行驶场景、驾驶员的操作而设为哪一个特性，从而可以根据行驶场景、驾驶员的操作来变更踏力特性。这在第二实施方式、第三实施方式、第一变形例中也相同。
在第一实施方式中，以构成电动促动器37的电动马达38为旋转电机的情况为例进行了说明。但是，并不限于此，例如，也可以将电动马达设为直动电机(线性电机)。即，推进辅助部件(动力活塞、直动部件)的电动促动器(电动马达)可以使用各种电动促动器。这在第二实施方式、第三实施方式、第一变形例、第二变形例中也相同。并且，各实施方式以及各变形例是例示，不言而喻可以进行不同的实施方式以及变形例中示出的结构的局部的置换或组合。
作为基于以上说明的实施方式的电动助力装置，例如可考虑下述方案的装置。
(1)第一方案的电动助力装置具备：输入部件，所述输入部件通过制动踏板的操作而进退移动；辅助部件，所述辅助部件能够相对移动地配置于该输入部件；电动促动器，所述电动促动器使该辅助部件进退移动；以及控制部，所述控制部根据由所述制动踏板产生的所述输入部件的移动量来设定所述辅助部件的目标移动量，并控制所述电动促动器使所述辅助部件移动以达到所述目标移动量，从而在主缸内产生制动液压，所述控制部具有变更对所述制动踏板的液压反作用力特性的反作用力产生部，所述反作用力产生部根据所述输入部件的移动量的时间变化，对所述目标移动量进行修正。
根据该第一方案，通过反作用力产生部，根据输入部件的移动量的时间变化(即，踏板操作速度)对目标移动量进行修正，从而可以变更对制动踏板的液压反作用力特性。由此，可以实现与踏板操作速度相应的任意的脚踏感。而且，由于不变更硬件结构就能够进行脚踏感的变更，因此，可以实现部件的通用化，可以提高生产效率，并且，可以降低制造成本。并且，例如，在具有切换修正值的功能的情况下，可以根据行驶场景使脚踏感可变。
(2)第二方案涉及的电动助力装置在第一方案中，所述反作用力产生部以所述输入部件的移动量的时间变化越大则所述辅助部件的目标移动量越小的方式对该目标移动量进行修正。
根据该第二方案，在对制动踏板进行了快速操作时，为了得到规定的减速度(制动力)而需要的踏力变大，可以设为容易进行减速度的调整的特性。因此，可以抑制制动力相对于驾驶员的意图的超过。即，在对制动踏板进行了快速操作时，若为了得到规定的减速度而需要的踏力变小，则制动踏板有可能超过驾驶员的意图地过度前进而导致制动力变大。相比之下，若输入部件的速度越大则越减小辅助部件的目标移动量，则在对制动踏板进行快速操作时需要大的踏力。由此，可以抑制成为驾驶员期望的制动力以上的制动力。另一方面，在对制动踏板进行了慢速操作(缓慢操作)时，为了得到规定的减速度而需要的踏力变小，可以加快缓慢踩踏时的减速度的上升。
(3)第三方案涉及的电动助力装置在第一方案中，所述反作用力产生部以所述输入部件的移动量的时间变化越大则所述辅助部件的目标移动量越大的方式对该目标移动量进行修正。
根据该第三方案，在对制动踏板进行了快速操作时，为了得到规定的减速度而需要的踏力变小，可以加快快速踩踏时的减速度的上升。另一方面，在对制动踏板进行了慢速操作(缓慢操作)时，为了得到规定的减速度而需要的踏力变大，可以提高缓慢踩踏时的操作性。
(4)第四方案涉及的电动助力装置在第一至第三方案中的任一方案中，所述反作用力产生部变更从所述主缸侧承接液压反作用力的反作用力机构的反作用力特性。根据该第四方案，通过变更反作用力机构的反作用力特性，从而可以变更脚踏感。
(5)第五方案涉及的电动助力装置在第四方案中，所述反作用力产生部通过变更所述辅助部件相对于所述输入部件的相对位移量来变更所述反作用力特性。根据该第五方案，通过变更辅助部件相对于输入部件的相对位移量，从而可以变更反作用力机构的反作用力特性。
另外，本发明并不限于上述实施方式，可以包含各种变形例。例如，上述实施方式为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明，但并不限定于必须具备已说明的全部结构。另外，可以将某实施方式的结构的一部分替换为其他实施方式的结构，另外，也可以在某实施方式的结构上增加其他实施方式的结构。另外，关于各实施方式的结构的一部分，可以进行其他结构的追加、删除、替换。
本申请要求2017年9月26日提出的日本专利申请第2017-185039号的优先权。包括2017年9月26日提出的日本专利申请第2017-185039号的说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的全部公开内容通过参照而作为整体被引入本申请中。
附图标记说明
6制动踏板7位移传感器(制动操作传感器、输入部件用移动量检测装置、操作量检测装置)21主缸30电动助力装置33输入部件(反作用力机构)37电动促动器38电动马达40旋转角检测传感器(辅助部件用移动量检测装置)48动力活塞(辅助部件、反作用力机构)50反作用盘(反作用力机构)52主压力控制单元(控制部、反作用力产生部)53基准相对位移计算器(反作用力产生部)55相对位移修正量计算器(反作用力产生部)56加法运算部(反作用力产生部)。

Claims (4)

1.一种电动助力装置，其特征在于，该电动助力装置具备：
输入部件，所述输入部件通过制动踏板的操作而进退移动；
辅助部件，所述辅助部件能够相对移动地配置于该输入部件；
电动促动器，所述电动促动器使该辅助部件进退移动；以及
控制部，所述控制部根据由所述制动踏板产生的所述输入部件的移动量来设定所述辅助部件的目标移动量，并控制所述电动促动器使所述辅助部件移动以达到所述目标移动量，从而在主缸内产生制动液压，
所述控制部具有变更对所述制动踏板的液压反作用力特性的反作用力产生部，
所述反作用力产生部根据所述输入部件的移动量的时间变化，对所述目标移动量进行修正，
所述反作用力产生部以所述输入部件的移动量的时间变化越大则所述辅助部件的目标移动量越大的方式对该目标移动量进行修正。
2.如权利要求1所述的电动助力装置，其特征在于，
所述反作用力产生部以所述输入部件的移动量的时间变化越大则所述辅助部件的目标移动量越小的方式对该目标移动量进行修正。
3.如权利要求1或2所述的电动助力装置，其特征在于，
所述反作用力产生部变更从所述主缸侧承接液压反作用力的反作用力机构的反作用力特性。
4.如权利要求3所述的电动助力装置，其特征在于，
所述反作用力产生部通过变更所述辅助部件相对于所述输入部件的相对位移量来变更所述反作用力特性。
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