JP2017049063A - Stroke detection device and electric servo device - Google Patents
Stroke detection device and electric servo device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017049063A JP2017049063A JP2015171156A JP2015171156A JP2017049063A JP 2017049063 A JP2017049063 A JP 2017049063A JP 2015171156 A JP2015171156 A JP 2015171156A JP 2015171156 A JP2015171156 A JP 2015171156A JP 2017049063 A JP2017049063 A JP 2017049063A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection
- input
- movement position
- hall
- stroke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Braking Systems And Boosters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、移動部材の移動位置を検出するストローク検出装置、及び、当該ストローク検出装置が組込まれ、自動車等の車両に搭載される電動倍力装置に関するものである。 The present invention relates to a stroke detection device that detects a movement position of a moving member, and an electric booster that is incorporated in a vehicle such as an automobile, in which the stroke detection device is incorporated.
特許文献1には、モータの駆動によりブレーキペダルの踏力を助力してマスタシリンダに伝達する制動アシスト装置と、ブレーキペダルの操作量に基づきインプットロッドの移動位置を検出するストローク検出装置とを備える車両用ブレーキ装置が記載されている。そして、この車両用ブレーキ装置は、ストローク検出装置により検出したブレーキペダルの操作量に基づき、制動アシスト装置によりブレーキ液の液圧を制御して液圧制御ユニットに供給するものであることが開示されている。
上述した特許文献1に係る車両用ブレーキ装置に採用されたストローク検出装置は、インプットロッドにその軸方向に沿って複数装着された磁性体の磁束密度を、ケーシングのカバーに設けたホールセンサユニットで検出する構成を採用している。この構成によりインプットロッドのストローク量(移動位置)を検出している。しかしながら、このストローク検出装置では、インプットロッドの最大のストローク量が増加すると、インプットロッドの長さを長くする必要があり、装置自体が大型化してしまう。
The stroke detection device employed in the vehicle brake device according to
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、移動部材(入力部材)の最大ストローク量が増加しても、移動部材(入力部材)の長さを長くすることなくそのストローク量を精度良く検出できるストローク検出装置及び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 even if the maximum stroke amount of the moving member (input member) is increased, the stroke amount is reduced without increasing the length of the moving member (input member). It is an object of the present invention to provide a stroke detection device and an electric booster that can detect with high accuracy.
上記課題を解決するために、本発明に係るストローク検出装置は、移動部材の移動位置を検出するストローク検出装置であって、該ストローク検出装置は、前記移動部材に装着される磁石部材と、該磁石部材からの磁束密度を検出する複数の検出素子と、前記移動部材の移動に伴って前記検出素子からの検出結果に基づいて前記移動部材の移動位置を算出する移動位置算出回路と、を備え、該移動位置算出回路は、前記移動部材の移動に伴う該移動部材の移動位置を、前記一の検出素子の検出値に基づく算出方式から、前記他の検出素子の検出値に基づく算出方式に切り替える際、その切替時点における前記移動部材の移動位置を他の検出素子の検出値に基づいて算出した後、前記移動部材の移動に伴って、切替時点における前記一の検出素子の検出値と前記他の検出素子の検出値との差分を徐々に解消するように補正して、前記移動部材の移動位置を他の検出素子の検出値に基づいて算出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a stroke detection device according to the present invention is a stroke detection device that detects a movement position of a moving member, and the stroke detection device includes a magnet member attached to the moving member, A plurality of detection elements for detecting a magnetic flux density from the magnet member; and a movement position calculation circuit for calculating a movement position of the movement member based on a detection result from the detection element as the movement member moves. The moving position calculation circuit changes the moving position of the moving member accompanying the movement of the moving member from a calculation method based on the detection value of the one detection element to a calculation method based on the detection value of the other detection element. At the time of switching, after calculating the moving position of the moving member at the switching time based on the detection value of the other detection element, the one detection element at the switching time is moved along with the movement of the moving member. The correction value is corrected so as to gradually eliminate the difference between the detection value of the other detection element and the detection value of the other detection element, and the movement position of the moving member is calculated based on the detection value of the other detection element. .
また、本発明に係る電動倍力装置は、電動モータと、該電動モータによって駆動されて、マスタシリンダのピストンを推進するアシスト機構と、該アシスト機構を収容するハウジングと、ブレーキペダルに連結されて前記ハウジング内に延びる入力部材と、前記ハウジングに対する前記入力部材のストロークを検出するためのストローク検出装置と、前記入力ロッドのストロークに基づき、前記電動モータの作動を制御する制御装置と、を備えた電動倍力装置において、前記ストローク検出装置は、前記入力部材に装着される磁石部材と、該磁石部材で発生する磁束密度を検出する複数の検出素子と、前記入力部材の移動に伴って前記検出素子からの検出結果に基づいて前記入力部材の移動位置を算出する移動位置算出回路と、を備え、該移動位置算出回路は、前記入力部材の移動に伴う該入力部材の移動位置を、前記一の検出素子の検出値に基づく算出方式から、前記他の検出素子の検出値に基づく算出方式に切り替える際、その切替時点における前記入力部材の移動位置を他の検出素子の検出値に基づいて算出した後、前記入力部材の移動に伴って、前記一の検出素子の検出値と、前記他の検出素子の検出値との差分を徐々に解消するように補正して、前記入力部材の移動位置を他の検出素子の検出値に基づいて算出することを特徴とする。 An electric booster according to the present invention is connected to an electric motor, an assist mechanism that is driven by the electric motor to propel a piston of a master cylinder, a housing that houses the assist mechanism, and a brake pedal. An input member extending into the housing; a stroke detection device for detecting a stroke of the input member relative to the housing; and a control device for controlling the operation of the electric motor based on the stroke of the input rod. In the electric booster, the stroke detection device includes a magnet member attached to the input member, a plurality of detection elements for detecting a magnetic flux density generated in the magnet member, and the detection as the input member moves. A movement position calculation circuit for calculating a movement position of the input member based on a detection result from the element. When the position calculation circuit switches the movement position of the input member accompanying the movement of the input member from the calculation method based on the detection value of the one detection element to the calculation method based on the detection value of the other detection element, After calculating the movement position of the input member at the time of switching based on the detection value of the other detection element, the detection value of the one detection element and the detection value of the other detection element are moved along with the movement of the input member. The correction is made so that the difference from the detection value is gradually eliminated, and the movement position of the input member is calculated based on the detection values of the other detection elements.
本発明に係るストローク量検出装置及び電動倍力装置によれば、移動部材(入力部材)の最大ストローク量が増加しても、移動部材(入力部材)の長さを長くすることなく、装置の大型化を抑制し、そのストローク量を精度良く検出することができる。 According to the stroke amount detection device and the electric booster according to the present invention, even if the maximum stroke amount of the moving member (input member) increases, the length of the moving member (input member) is not increased. The enlargement can be suppressed and the stroke amount can be detected with high accuracy.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る電動倍力装置1は、電気自動車やハイブリッド電気自動車等の車両用ブレーキ装置に適用されるものである。なお、以下の説明において、図1に向って左側を前側(車両前方)、右側を後側(車両後側)として説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The
図1を参照して、本実施形態に係る電動倍力装置1は、大略、ハウジング3と、入力プランジャ29と、電動モータ2と、ボールネジ機構38と、ストローク検出装置54と、コントローラ55と、を備えている。入力プランジャ29は、ハウジング3内に延びてブレーキペダル6に入力ロッド30を介して連結され、入力ロッド30とともに入力部材を構成する。電動モータ2は、ハウジング3に設けられる。ボールネジ機構38は、電動モータ2の作動により、マスタシリンダ4のプライマリピストン10及びセカンダリピストン11を推進する。ボールネジ機構38は、アシスト機構として構成される。ストローク検出装置54は、ハウジング3に対する入力プランジャ29(入力ロッド30)の移動位置(ストローク量)を検出する。コントローラ55は、ストローク検出装置54によって検出した入力プランジャ29の移動位置(ストローク量)に基づいて電動モータ2の作動を制御する制御装置である。
Referring to FIG. 1, the
電動倍力装置1は、ハウジング3の前側(図1の左側)にタンデム型のマスタシリンダ4を連結した構造を有している。マスタシリンダ4の上部には、マスタシリンダ4にブレーキ液を供給するリザーバ5が取り付けられている。ハウジング3は、電動モータ2及びボールネジ機構38等を収容するフロントハウジング3Aと、該フロントハウジング3Aの後端開口(図1の右端開口)を閉塞するリアハウジング3Bとを有している。リアハウジング3Bには、マスタシリンダ4と同心状で、ハウジング3の後方、すなわち、マスタシリンダ4から離れる方向に円筒部7が突設されている。リアハウジング3Bの円筒部7の周りには、取付プレート60が固定される。取付プレート60に複数のスタットボルト8が取り付けられる。そして、電動倍力装置1は、入力ロッド30を車両のエンジンルームと車室との隔壁であるダッシュパネル(図示せず)から突出させて車室内に臨ませた状態で、エンジンルーム内に配置されて、複数のスタッドボルト8を用いてダッシュパネルに固定される。
The
マスタシリンダ4には、有底のシリンダボア9が形成されている。このシリンダボア9の開口部側には、略円筒状のプライマリピストン10が配置されている。このプライマリピストン10の前端側は、カップ状に形成され、シリンダボア9内に配置されている。また、シリンダボア9の底部側には、カップ状のセカンダリピストン11が配置されている。プライマリピストン10の後端部は、マスタシリンダ4の開口部からハウジング3内に延出して、リアハウジング3Bの円筒部7内まで延びている。マスタシリンダ4のシリンダボア9内には、プライマリピストン10とセカンダリピストン11との間にプライマリ室12が形成され、シリンダボア9の底部とセカンダリピストン11との間にセカンダリ室13が形成されている。
A bottomed
マスタシリンダ4のプライマリ室12及びセカンダリ室13は、それぞれ、マスタシリンダ4の液圧ポートから2系統の液圧回路によって液圧制御ユニット(図示せず)を介して各車輪のホイールシリンダ(図示せず)に接続され、マスタシリンダ4、又は、液圧制御ユニットによって発生されるブレーキ液の液圧を各車輪のホイールシリンダに供給して制動力を発生させる。
Each of the
マスタシリンダ4には、プライマリ室12及びセカンダリ室13をそれぞれリザーバ5に接続するためのリザーバポート14、15が設けられている。シリンダボア9の内周面には、シリンダボア9内をプライマリ室12及びセカンダリ室13に区画するために、プライマリピストン10及びセカンダリピストン11に当接する環状のピストンシール16、17、18、19が軸方向に沿って所定間隔をもって配置されている。ピストンシール16、17は、軸方向に沿って一方のリザーバポート14(後側)を挟んで配置されている。そして、プライマリピストン10が図1に示す非制動位置にあるとき、プライマリ室12は、プライマリピストン10の側壁に設けられたピストンポート20を介してリザーバポート14に連通する。そして、プライマリピストン10が非制動位置から前進してピストンポート20が一方のピストンシール17に達したとき、プライマリ室12がピストンシール17によってリザーバポート14から遮断されて液圧が発生する。
The
同様に、残りの2つのピストンシール18、19は、軸方向に沿ってリザーバポート15(前側)を挟んで配置されている。セカンダリピストン11が図1に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室13は、セカンダリピストン11の側壁に設けられたピストンポート21を介してリザーバポート15に連通している。そして、セカンダリピストン11が非制動位置から前進してピストンシール19によってセカンダリ室13がリザーバポート15から遮断されて液圧が発生する。
Similarly, the remaining two
プライマリピストン10とセカンダリピストン11との間には、バネ22が介装されている。また、シリンダボア9の底部とセカンダリピストン11との間には、バネ23が介装されている。プライマリピストン10は、全体が略円筒状に形成され、軸方向中央内部に中間壁24を設けている。中間壁24には、案内ボア25が軸方向に貫通している。案内ボア25には、入力ピストン26の一部が摺動可能かつ液密的に挿通される。入力ピストン26は、前側に位置する小径部26Aと、小径部26Aから連続して後側に延びる大径部26Bとからなる段付形状に形成される。そして、入力ピストン26の小径部26Aが、案内ボア25内に摺動可能かつ液密的に挿通されている。
A
入力ピストン26の小径部26Aの外周面と、プライマリピストン10の中間壁24に設けた案内ボア25の内周面との間は、シール27によってシールされている。入力ピストン26の大径部26Bの後端には、外側フランジ状のバネ受部26Cが形成されている。入力ピストン26の後端面には、ガイド用凹部26Dが形成されている。入力ピストン26は、マスタシリンダ4のプライマリ室12に、その小径部26Aの前端部が臨むとともに、プライマリピストン10に対して軸方向に沿って相対移動可能となっている。
A
プライマリピストン10の後側の内部における入力ピストン26の後方には、入力プランジャ29が軸方向に沿って移動可能に案内されている。入力プランジャ29は、軸部29Aと、環状部29Bと、小径突設部29Cと、球状凹部29Dと、バネ受け部29Eとが一体的に構成されている。環状部29Bは、軸部29Aの軸方向後端に径方向外方に突設される。小径突設部29Cは、軸部29Aの前端面から前方に向かって突設される。球状凹部29Dは、軸部29Aの後端面に設けられている。バネ受け部29Eは、球状凹部29D周辺から後方に突設されている。入力ロッド30の前端部のボールジョイント31が入力プランジャ29の球状凹部29Dに連結され、入力ロッド30の軸方向に対するある程度の傾きを許容するようになっている。入力プランジャ29の小径突設部29Cが、入力ピストン26の後端面に設けたガイド用凹部26Dに配置されている。
An
入力ロッド30は、入力プランジャ29に連結される前端側が、リアハウジング3Bの円筒部7及びプライマリピストン10の後側の内部に配置され、後端側が円筒部7から外部に延出している。入力ロッド30の後端部にクレビス30Aを介してブレーキペダル6が連結される。そして、ブレーキペダル6の操作により入力ロッド30が軸方向に移動する。また、入力ロッド30のほぼ中間部位には、鍔状のストッパ当接部32が形成されている。円筒部7の後端部には、径方向内側に延びるストッパ33が形成されており、入力ロッド30のストッパ当接部32がストッパ33に当接することにより、入力ロッド30の後退位置が規定されるようになっている。
The front end side of the
プライマリピストン10の中間壁24と、入力ピストン26の後端部に形成されたバネ受部26Cとの間に、圧縮コイルバネである第1バネ34が介装されている。また、入力プランジャ29の後端部に設けられたバネ受部29Eと、プライマリピストン10の後端部に取付けられたバネ受35との間に、圧縮コイルばねである第2バネ36が介装されている。また、円筒状部材37が、後述するボールネジ機構38を構成する筒状のネジ軸40内に配置されている。円筒状部材37は、その後端部がバネ受35の外周部の前面に接触して、ネジ軸40の前端からやや前方に至る位置まで延びている。円筒状部材37の前端面にはバネ受37Aが形成される。
A
入力ピストン26及び入力プランジャ29は、ブレーキペダル6が非操作状態のときに、第1バネ34及び第2バネ36によって、図1に示す初期位置でプライマリピストン10に対して保持される。すなわち、入力ピストン26及び入力プランジャ29は、プライマリピストン10に対して、第1バネ34の付勢力と第2バネ36の付勢力とが釣合う位置に弾性的に保持される。入力ピストン26及び入力プランジャ29は、プライマリピストン10に対して、この初期位置から前方及び後方に移動可能になっている。
The
ハウジング3内には、アシスト機構としてのボールネジ機構38が収容されている。ボールネジ機構38は、ハウジング3に配置された電動モータ2によって駆動され、回転運動を直線運動に変換してプライマリピストン10に推力を付与する回転直動変換機構である。ボールネジ機構38は、回転部材であるナット部材39及び直動部材であるネジ軸40を有している。ナット部材39は、軸受42によってハウジング3内で回転可能に支持されている。軸受42はリアハウジング3Bに固定される。
A
ネジ軸40は、筒状に形成されている。ネジ軸40は、ナット部材39の内部からハウジング3の円筒部7内に至るまで延び、軸方向に沿って移動可能で、かつ、軸回りに回転しないようにハウジング3に支持されている。ネジ軸40は、フロントハウジング3Aの底部と、円筒状部材37の前端に設けたバネ受37Aとの間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ49の付勢力によって後退方向に付勢されている。ナット部材39の内周面及びネジ軸40の外周面には、それぞれ螺旋溝39A、40Aが形成されている。これら螺旋溝39A、40A間には、複数の転動体であるボール41がグリスと共に装填されている。ネジ軸40は、円筒部7のストッパ33よって軸方向に沿って移動可能に案内され、軸回りに回転しないよう支持されている。これにより、ナット部材39の回転に伴い、螺旋溝39A、40Aに沿ってボール41が転動して、ネジ軸40が軸方向に移動する。ボールネジ機構38は、ナット部材39とネジ軸40との間で、回転−直線運動を相互に変換可能になっている。
The
プライマリピストン10は、後端部がネジ軸40内に挿入され、バネ受35の外周部の後面がネジ軸40の内周部に形成された複数の突起部からなる段部44に当接して、ネジ軸40に対する後退位置が規定されている。この段部44との当接により、プライマリピストン10は、ネジ軸40の前進によって、プライマリピストン10が円筒状部材37と共に、段部44に押されて前進する。また、プライマリピストン10は、ネジ軸40が前進しない状態でも入力ロッド30、力ピストン26、及び入力プランジャ29の前進により、段部44から離間して単独で前進することができる。
The
電動モータ2は、マスタシリンダ4、入力ロッド30及びボールネジ機構38とは、別軸でハウジング3内に収容されている。電動モータ2の出力軸2Aには、プーリ45Aが取付けられている。出力軸2Aは軸受50、51によりハウジング3内に回転可能に支持される。ボールネジ機構38のナット部材39にはプーリ45Bが取付けられている。出力軸2Aのプーリ45A、及び、ナット部材39のプーリ45Bに、ベルト46が巻回されている。そして、電動モータ2は、プーリ45A、45B及びベルト46を介して、ボールネジ機構38のナット部材39を回転させるようになっている。
The
電動倍力装置1には、電動モータ2の回転位置を検出する回転位置センサ(図示せず)、ブレーキペダル6の操作による入力プランジャ29の移動位置を検出するストローク検出装置54、及び、マスタシリンダ4のプライマリ室12及びセカンダリ室13の液圧を検出する液圧センサ(図示せず)が設けられている。これらの出力信号に基づいて、コントローラ55が電動モータ2の作動を制御する。また、コントローラ55は、回生協調制御、ブレーキアシスト制御、自動ブレーキ制御等の様々なブレーキ制御を実行するための車載コントローラ等に適宜接続することができる。なお、図中、符号55Aは、電動モータ2、コントローラ55及びストローク検出装置54の電力供給及び制御信号の授受を行うための配線のコネクタを示す。
The
図1及び図2に示すように、ストローク検出装置54は、複数の磁石部材70A,70Bと、ホールセンサユニット71と、入力プランジャ29の移動に伴って、ホールセンサユニット71の各ホールIC75A,75Bからの検出結果に基づいて入力プランジャ29の移動位置(ストローク量)を算出する移動位置算出回路80と、を備えている。複数の磁石部材70A,70B、すなわち、第1及び第2磁石部材70A,70Bは、軸方向に沿って間隔を置いて入力プランジャ29にそれぞれ固定され、入力プランジャ29の移動方向に沿って磁極が並ぶように配置される。第1及び第2磁石部材70A,70Bは、共にリング状に形成され、入力プランジャ29の両端部の外周に互いに軸方向に間隔をもって配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ホールセンサユニット71は、複数のホールIC75A,75Bと、該複数のホールIC75A,75Bを支持するケーシング77とを備えている。複数のホールIC75A,75B、すなわち、第1及び第2ホールIC75A,75Bは軸方向に沿って間隔を置いてケーシング77に支持される。該ケーシング77が、ハウジング3内に挿入されたマスタシリンダ4に取付けられ、第1及び第2ホールIC75A,75Bがプライマリピストン10の後部の周壁を介して第1及び第2磁石部材70A,70Bに対向するように配置される。ホールセンサユニット71は、入力プランジャ29と共に移動する第1及び第2磁石部材70A,70Bの移動により、各ホールIC75A,75Bを横切る磁束密度を検出して、入力プランジャ20(第1及び第2磁石部材70A、70B)の移動に応じて電圧信号を出力するものである。
The
そして、後で詳述するが、各ホールIC75A,75Bからの検出信号に基づいて、移動位置算出回路80により入力プランジャ20の移動位置を算出する。第1及び第2ホールIC75A,75Bは、ブレーキペダル6の操作により移動する入力プランジャ29の位置にかかわらず、第1及び第2磁石70A、70Bの少なくとも一方の磁束密度を検出することができるように配置されている。なお、第1ホールIC75Aが一の検出素子に相当し、第2ホールIC75Bが他の検出素子に相当する。
As will be described in detail later, the movement position of the
次に、電動倍力装置1の通電時の作動について説明する。
図1は、入力ロッド30及びボールネジ機構38のネジ軸40が最も後退した位置にある非制動状態の初期位置を示している。ブレーキペダル6を操作して入力ロッド30を前進させると、ストローク検出装置54によりブレーキペダル6の操作量(入力ロッド30及び入力プランジャ29の移動位置)を検出する。詳しくは、入力プランジャ29に取付けられた第1及び第2磁石部材70A、70Bの移動に応じて各ホールIC75A、75Bが出力する電圧信号に基づき、移動位置算出回路80により入力プランジャ29の移動位置を検出する。この入力プランジャ29(入力ロッド30)の移動位置に基づきコントローラ55が電動モータ2の作動を制御する。なお、ホールIC75が出力する信号は、電圧信号の他、電流信号、デジタル信号などにとしてもよい。
Next, an operation when the
FIG. 1 shows an initial position in a non-braking state where the
電動モータ2により、プーリ45A、45B及びベルト46を介してボールネジ機構38のナット部材39を回転駆動することで、ネジ軸40を前進させる。すると、ネジ軸40の段部44により、プライマリピストン10のバネ受35が押圧されて、プライマリピストン10が前進して入力ロッド30のストロークに追従する。これにより、プライマリ室12に液圧が発生し、また、この液圧がセカンダリピストン11を介してセカンダリ室13に伝達される。このようにして、マスタシリンダ4で発生したブレーキ液圧は、各車輪のホイールシリンダに供給され、摩擦制動による制動力を発生させる。
By rotating the
ブレーキペダル6の操作を解除すると、コントローラ55は、ストローク検出装置54により検出された入力プランジャ29(入力ロッド30)の移動位置に基づいて電動モータ2を逆回転させることで、プライマリピストン10及びセカンダリピストン11が後退して、マスタシリンダ4のブレーキ液圧が減圧されて制動力が解除される。
When the operation of the
液圧発生時には、プライマリ室12の液圧を入力ピストン26の小径部26Aによって受圧し、その反力を、入力プランジャ29及び入力ロッド30を介してブレーキペダル6に伝達する。これにより、所定の倍力比(ブレーキペダル6の操作力に対する液圧出力の比)で所望の制動力を発生させる倍力制御を実行することができる。倍力制御により、入力ピストン26のストロークに追従してボールネジ機構38のネジ軸40が前進した状態を図2に示す。
When the hydraulic pressure is generated, the hydraulic pressure in the
そして、コントローラ55は、電動モータ2の作動を制御して、入力ピストン26と、これに追従するプライマリピストン10との相対位置を調整することが可能となっている。具体的には、入力ピストン26のストローク位置に対して、プライマリピストン10の位置を前方、すなわち、マスタシリンダ4側に調整することによりブレーキペダル6の操作に対する液圧出力を大きく、また、後方、すなわち、ブレーキペダル6側に調整することによりブレーキペダル6の操作に対する液圧出力を小さくすることができる。このとき、第1バネ34及び第2バネ36の作用によって、液圧出力の変動に伴うブレーキペダル6への反力の変動を抑制するようになっている。その結果、倍力制御に加えて、ブレーキアシスト制御、自動ブレーキ制御、車間制御、回生協調制御等のブレーキ制御を実行することができる。
And the
次に、入力プランジャ29に取付けられた第1及び第2磁石部材70A、70Bの移動に応じて第1及び第2ホールIC75A,75Bが出力する電圧信号に基づき、移動位置算出回路80によりブレーキペダル6の操作量(入力ブランジャ29の移動位置)を算出する方法を図4〜図7に基づいて説明する。
なお、移動位置算出回路80では、基本的に、各ホールIC75A、75Bの少なくとも一方により、第1及び第2磁石部材70A,70Bの少なくとも一方の磁束密度を検出し、入力プランジャ29の移動位置を決定しており、入力プランジャ29の移動位置を、例えば、第1ホールIC75Aからの第1磁石部材70Aの磁束密度に対応する出力値によって算出する方式から、第2ホールIC75Bからの第1磁石部材70Aの磁束密度に対応する出力値によって算出する方式に切り替える必要がある。
Next, based on the voltage signal output from the first and
The movement
そこで、図3、5、7において、実線は、入力プランジャ29が軸方向に等速運動している際、第1及び第2ホールIC75A,75Bの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置を示しており、破線は、時間に対する、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aからの磁束密度の出力値を示し、一方、一点鎖線は、時間に対する、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aからの磁束密度の出力値を示している。また、図3、5、7において、例えば第1磁石部材70Aが第1ホールIC75Aに近接すると、第1ホールIC75Aの、時間に対する出力値は高くなり計測感度が向上して、第1磁石部材70Aが第1ホールIC75Aから遠ざかると、第1ホールIC75Aの、時間に対する出力値は低くなり計測感度が低下するようになる。
Therefore, in FIGS. 3, 5, and 7, the solid line indicates the recognized movement position of the
そこで、図3に示すように、切替時点、すなわち第1ホールIC75Aと第1磁石部材70Aとの間の軸方向の距離と、第2ホールIC75Bと第1磁石部材70Aとの間の軸方向の距離とが同一の場合でも、第1ホールIC75Aと、第2ホールIC75Bとはそれぞれ固有の計測感度を有するために、第1ホールIC75Aの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置と、第2ホールIC75Bの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置とが相違するようになる。このために、切替時点において、単純に第1ホールIC75Aから第2ホールIC75Bに切り替えることができず、また、切替時点における第1ホールIC75Aの出力値と第2ホールIC75Bの出力値との差分を、単に切替後の第2ホールIC75Bの出力値に加えて補正して入力プランジャ29の移動位置を算出すると、切替後入力プランジャ29の移動に伴ってその移動位置に対する誤差が大きくなり、採用することができない。
Therefore, as shown in FIG. 3, at the time of switching, that is, the axial distance between the
この問題に鑑みて、時間に対する、第1ホールIC75Aの出力値に基づく入力プランジャ29の移動位置と、時間に対する、第2ホールIC75Bの出力値に基づく入力プランジャ29の移動位置とが、略同一直線状で推移するように、すなわち、切替時の段差(第1及び第2ホールIC75A、75Bによる入力プランジャ29の認識移動位置の相違)が無くなるように、切替時点からある区間、第1または2ホールIC75Aまたは75Bの出力値に基づく入力プランジャ29の移動位置を補正する必要があった。
In view of this problem, the movement position of the
そして、本実施形態において、まず、ブレーキペダル6を踏み込んだ際、移動位置算出回路80により入力ブランジャ29の移動位置を算出する方法を図4及び図5に基づいて説明する。なお、第1及び第2ホールIC75A,75Bの、第1磁石部材70Aからの磁束密度の出力値により入力ブランジャ29の移動位置を算出する方法と、第1及び第2ホールIC75A,75Bの、第2磁石部材70Bからの磁束密度の出力値により入力ブランジャ29の移動位置を算出する方法とは同じであるので、第1及び第2ホールIC75A,75Bの、第1磁石部材70Aからの磁束密度の出力値により入力ブランジャ29の移動位置を算出する方法を以下に説明する。
In the present embodiment, first, a method of calculating the movement position of the input blanker 29 by the movement
図4及び図5を参照して、まず、ステップS1では、第1磁石部材70Aからの磁束密度の検出を第1ホールIC75Aから第2ホールIC75Bに切り替える処理中であるか否かが判定される。この判定は、切替中フラグが「0」であるか否かによって判定される。そして、ステップS1にて、切り替え処理中ではない(No)、すなわち、切替中フラグが「0」であると判定されると、ステップS2に進み、一方、切り替え処理中である(Yes)、すなわち、切替中フラグが「1」であると判定されると、ステップS11に進む。
With reference to FIGS. 4 and 5, first, in step S1, it is determined whether or not the process of switching the detection of the magnetic flux density from the
ステップS2では、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値に基づく算出方式から、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値に基づく算出方式に切り替える切替点であるか否かが判定される。このステップS2での判定は、図5に示す、時間に対する、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aからの磁束密度の出力値(破線)と、時間に対する、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aからの磁束密度の出力値(一点鎖線)とが略平行に推移している(時間b1〜時間b2)か否かによって判定される。そして、両者が略平行に推移している(Yes)と判定されると、ステップS3に進み、一方、両者が略平行に推移していない(No)と判定されると、ステップS8に進む。
In step S2, the switching point for switching from the calculation method based on the output value of the magnetic flux density of the
ステップS3では、切替中フラグを「1」にセットする。続いて、ステップS4では、切替点フラグを「1」にセットする。続いて、ステップS5では、切替点bにおける、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1と、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2との差分ΔStを算出する。続いて、ステップS6では、切替点bにおける第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1から入力プランジャ29の移動位置X1を算出して、切替点bにおける入力プランジャ29の移動位置X1と、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2との差分ΔSfを算出する。そして、ステップS7では、切替点b直後の入力プランジャ29の移動位置X1’(=X1)を、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2にΔSfを加えることで算出する。
In step S3, the switching flag is set to “1”. Subsequently, in step S4, the switching point flag is set to “1”. Subsequently, in step S5, the output value S1 of the magnetic flux density of the
ステップS8では、切替点フラグが「0」であるか否かが判定される。そして、切替点フラグが「0」である(Yes)と判定されると、ステップS9に進み、該ステップS9では、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1に基づく算出方式にて入力プランジャ29の移動位置Xが算出される。具体的には、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1に所定値αを加減算したり、所定係数αを乗算することで入力プランジャ29の移動位置Xが算出される。一方、ステップS8にて、切替点フラグが「1」である(No)と判定されると、ステップS10に進み、該ステップS10では、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2に基づく算出方式にて入力プランジャ29の移動位置Xが算出される。具体的には、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2に所定値α’を加減算、または所定係数α’を乗算することで入力プランジャ29の移動位置Xが算出される。
In step S8, it is determined whether or not the switching point flag is “0”. When it is determined that the switching point flag is “0” (Yes), the process proceeds to step S9, where calculation based on the output value S1 of the magnetic flux density of the
次に、ステップS11では、ステップS5にて算出したΔStと、入力プランジャ29の移動に伴う第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2との差分を、入力プランジャ29の移動速度の半分の値で割った値ΔSを算出する。続いて、ステップS12では、入力プランジャ29の移動に伴う、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2に、ステップS11で算出したΔSを加算して入力プランジャ29の移動位置Xを算出する。
Next, in step S11, the difference between ΔSt calculated in step S5 and the output value S2 of the magnetic flux density of the
次に、ステップS13では、ステップS12で算出した入力プランジャ29の移動位置Xが、ステップS7で算出した切替点bにおける入力プランジャ29の移動位置X1に、ステップS5で算出したΔStを加えた値以上であるか否かが判定される。そして、ステップS13にしてYesと判定された場合には、補正区間(図5の補正区間a)が完了となり、ステップS14に進み、該ステップS14にて切替中フラグが「0」にセットされる。一方、ステップS13にてNoと判定された場合には、まだ補正区間中(図5の補正区間a中)でありリターンへ進む。
そして、図5を参照すると、ブレーキペダル6を踏み込んだ際、時間に対する、第1ホールIC75Aの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置と、時間に対する、第2ホールIC75Bの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置とが、略同一直線状で推移することが解る。
Next, in step S13, the movement position X of the
Referring to FIG. 5, when the
次に、ブレーキペダル6の操作を解除した際、移動位置算出回路80により入力ブランジャ29の移動位置を算出する方法を図6及び図7に基づいて説明する。
図6及び図7を参照して、まず、ステップS51では、第1磁石部材70Aからの磁束密度の検出を第2ホールIC75Bから第1ホールIC75Aに切り替える処理中であるか否かが判定される。この判定は、切替中フラグが「0」であるか否かによって判定される。そして、ステップS51にて、切り替え処理中ではない(No)、すなわち、切替中フラグが「0」であると判定されると、ステップS52に進み、一方、切り替え処理中である(Yes)、すなわち、切替中フラグが「1」であると判定されると、ステップS61に進む。
Next, a method for calculating the movement position of the input blanker 29 by the movement
With reference to FIGS. 6 and 7, first, in step S51, it is determined whether or not the process of switching the detection of the magnetic flux density from the
ステップS52では、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値に基づく算出方式から、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値に基づく算出方式に切り替える切替点であるか否かが判定される。このステップS2での判定は、図7に示す、時間に対する、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aからの磁束密度の出力値(破線)と、時間に対する、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aからの磁束密度の出力値(一点鎖線)とが略平行に推移している(時間b1〜時間b2)か否かによって判定される。そして、両者が略平行に推移している(Yes)と判定されると、ステップS53に進み、一方、両者が略平行に推移していない(No)と判定されると、ステップS58に進む。
In step S52, the switching point for switching from the calculation method based on the output value of the magnetic flux density of the
ステップS53では、切替中フラグを「1」にセットする。続いて、ステップS54では、切替点フラグを「0」にセットする。続いて、ステップS55では、切替点bにおける、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2と、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1との差分ΔStを算出する。続いて、ステップS56では、切替点bにおける第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2から入力プランジャ29の移動位置X2を算出して、切替点bにおける入力プランジャ29の移動位置X2と、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1との差分ΔSfを算出する。そして、ステップS57では、切替点b直後の入力プランジャ29の移動位置X2’(=X2)を、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1にΔSfを加えることで算出する。
In step S53, the switching flag is set to “1”. Subsequently, in step S54, the switching point flag is set to “0”. Subsequently, in step S55, the output value S2 of the magnetic flux density of the
ステップS58では、切替点フラグが「1」であるか否かが判定される。そして、切替点フラグが「1」である(Yes)と判定されると、ステップS59に進み、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2に基づく算出方式にて入力プランジャ29の移動位置Xが算出される。具体的には、第2ホールIC75Bによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S2に所定値αを加減算したり、所定係数αを乗算することで入力プランジャ29の移動位置が算出される。一方、ステップS58にて、切替点フラグが「0」である(No)と判定されると、ステップS60に進み、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1に基づく算出方式にて入力プランジャ29の移動位置Xが算出される。具体的には、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1に所定値α’を加減算、または所定係数α’を乗算することで入力プランジャ29の移動位置Xが算出される。
In step S58, it is determined whether or not the switching point flag is “1”. If it is determined that the switching point flag is “1” (Yes), the process proceeds to step S59, and the input plunger is calculated by a calculation method based on the output value S2 of the magnetic flux density of the
次に、ステップS61では、ステップS55にて算出したΔStと、入力プランジャ29の移動に伴う第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1との差分を、入力プランジャ29の移動速度の半分の値で割った値ΔSを算出する。続いて、ステップS62では、入力プランジャ29の移動に伴う、第1ホールIC75Aによる第1磁石部材70Aの磁束密度の出力値S1から、ステップS61で算出したΔSを減算して入力プランジャ29の移動位置Xを算出する。
Next, in step S61, the difference between ΔSt calculated in step S55 and the output value S1 of the magnetic flux density of the
次に、ステップS63では、ステップS62で算出した入力プランジャ29の移動位置Xが、ステップS57で算出した切替点bにおける入力プランジャ29の移動位置X2から、ステップS55で算出したΔStを減算した値以下であるか否かが判定される。そして、ステップS63にしてYesと判定された場合には、補正区間(図7の補正区間a)が完了となり、ステップS64に進み、該ステップS64にて切替中フラグが「0」にセットされる。一方、ステップS63にてNoと判定された場合には、まだ補正区間中(図7の補正区間a中)でありリターンへ進む。
そして、図7を参照すると、ブレーキペダル6の操作を解除した際、時間に対する、第1ホールIC75Aの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置と、時間に対する、第2ホールIC75Bの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置とが、略同一直線状で推移することが解る。
Next, in step S63, the movement position X of the
Referring to FIG. 7, when the operation of the
以上説明したように、本実施形態に係る電動倍力装置1に備えたストローク検出装置54は、入力プランジャ29の移動に伴って第1及び第2ホールIC75A,75Bからの検出結果に基づいて入力プランジャ29の移動位置を算出する移動位置算出回路80を備えており、該移動位置算出回路80は、入力プランジャ29の移動に伴う該入力プランジャ29の移動位置を、例えばブレーキペダル6の踏み込み時、第1ホールIC75Aの出力値に基づく算出方式から、第2ホールIC75Bの出力値に基づく算出方式に切り替える際、その切替時点における入力プランジャ29の移動位置を第2ホールIC75Bの出力値に基づいて算出した後、切替時点からの補正区間a(図5参照)における入力プランジャ29の移動位置は、該入力プランジャ29の移動に伴う第2ホールIC75Bの出力値S2と、切替時点における第1ホールIC75Aの出力値と第2ホールIC75Bの出力値との差分ΔStと、入力プランジャ29の移動速度とによる演算式で算出するようにしている。
As described above, the
これにより、入力プランジャ29の最大ストローク量が増加した場合でも、ホールIC75A,75Bの数量を増加させることで、入力プランジャ29の長さを長くすることなく、そのストローク量を検出することができる。しかも、ストローク検出装置54に備えた移動位置算出回路80の算出方法により、時間に対する、第1ホールIC75Aの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置と、時間に対する、第2ホールIC75Bの出力値に基づく入力プランジャ29の認識移動位置とを、略同一直線状で推移させることができるので、入力プランジャ29の移動位置(ストローク量)を精度良く検出することができる。
Thereby, even when the maximum stroke amount of the
なお、本実施形態では、ストローク検出装置54を電動倍力装置1の入力プランジャ29の移動位置を検出する手段として電動倍力装置1に組み込んで構成したが、他の装置に、入力プランジャ29に相当する移動部材の移動位置を検出する手段として当該ストローク検出装置54を単独で構成することもできる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、第1及び第2磁石部材70A,70Bを2つ備えたが3つ以上備えてもよく、同様に、第1及び第2ホールIC75A,75Bも3つ以上備えてもよい。
In the present embodiment, two first and
1 電動倍力装置,2 電動モータ,3 ハウジング,4 マスタシリンダ,10 プライマリピストン,29 入力プランジャ(入力部材、移動部材),38 ボールネジ機構(アシスト機構),54 ストローク検出装置,55 コントローラ(制御装置),70A 第1磁石部材,70B 第2磁石部材,71 ホールセンサユニット,75A 第1ホールIC(検出素子),75B 第2ホールIC(検出素子),80 移動位置算出回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該ストローク検出装置は、
前記移動部材に装着される磁石部材と、
該磁石部材からの磁束密度を検出する複数の検出素子と、
前記移動部材の移動に伴って前記検出素子からの検出結果に基づいて前記移動部材の移動位置を算出する移動位置算出回路と、を備え、
該移動位置算出回路は、前記移動部材の移動に伴う該移動部材の移動位置を、前記一の検出素子の検出値に基づく算出方式から、前記他の検出素子の検出値に基づく算出方式に切り替える際、その切替時点における前記移動部材の移動位置を他の検出素子の検出値に基づいて算出した後、前記移動部材の移動に伴って、切替時点における前記一の検出素子の検出値と前記他の検出素子の検出値との差分を徐々に解消するように補正して、前記移動部材の移動位置を他の検出素子の検出値に基づいて算出することを特徴とするストローク検出装置。 A stroke detecting device for detecting a moving position of a moving member,
The stroke detection device comprises:
A magnet member mounted on the moving member;
A plurality of detecting elements for detecting a magnetic flux density from the magnet member;
A moving position calculation circuit that calculates a moving position of the moving member based on a detection result from the detection element as the moving member moves,
The movement position calculation circuit switches the movement position of the moving member accompanying the movement of the moving member from a calculation method based on the detection value of the one detection element to a calculation method based on the detection value of the other detection element. In this case, after calculating the movement position of the moving member at the switching time based on the detection value of the other detection element, the detection value of the one detection element at the switching time and the other are calculated along with the movement of the moving member. A stroke detection device, wherein the difference between the detection element and the detection value of the detection element is corrected so as to be gradually eliminated, and the movement position of the moving member is calculated based on the detection value of another detection element.
前記ストローク検出装置は、前記入力部材に装着される磁石部材と、該磁石部材で発生する磁束密度を検出する複数の検出素子と、前記入力部材の移動に伴って前記検出素子からの検出結果に基づいて前記入力部材の移動位置を算出する移動位置算出回路と、を備え、
該移動位置算出回路は、前記入力部材の移動に伴う該入力部材の移動位置を、前記一の検出素子の検出値に基づく算出方式から、前記他の検出素子の検出値に基づく算出方式に切り替える際、その切替時点における前記入力部材の移動位置を他の検出素子の検出値に基づいて算出した後、前記入力部材の移動に伴って、前記一の検出素子の検出値と、前記他の検出素子の検出値との差分を徐々に解消するように補正して、前記入力部材の移動位置を他の検出素子の検出値に基づいて算出することを特徴とする電動倍力装置。 An electric motor, an assist mechanism that is driven by the electric motor to propel the piston of the master cylinder, a housing that houses the assist mechanism, an input member that is connected to a brake pedal and extends into the housing, and the housing In the electric booster comprising: a stroke detection device for detecting the stroke of the input member; and a control device for controlling the operation of the electric motor based on the stroke of the input rod.
The stroke detection device includes a magnet member attached to the input member, a plurality of detection elements for detecting a magnetic flux density generated by the magnet member, and a detection result from the detection element as the input member moves. A movement position calculation circuit for calculating a movement position of the input member based on
The movement position calculation circuit switches the movement position of the input member accompanying the movement of the input member from a calculation method based on the detection value of the one detection element to a calculation method based on the detection value of the other detection element. In this case, after calculating the movement position of the input member at the switching time based on the detection value of the other detection element, the detection value of the one detection element and the other detection are detected along with the movement of the input member. An electric booster characterized by correcting so that a difference from a detected value of an element is gradually eliminated, and calculating a movement position of the input member based on a detected value of another detecting element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015171156A JP2017049063A (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Stroke detection device and electric servo device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015171156A JP2017049063A (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Stroke detection device and electric servo device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017049063A true JP2017049063A (en) | 2017-03-09 |
Family
ID=58278739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015171156A Pending JP2017049063A (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Stroke detection device and electric servo device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017049063A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020097256A (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | Ntn株式会社 | Hub unit with steering function and steering system and vehicle including steering system |
-
2015
- 2015-08-31 JP JP2015171156A patent/JP2017049063A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020097256A (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | Ntn株式会社 | Hub unit with steering function and steering system and vehicle including steering system |
JP7236858B2 (en) | 2018-12-17 | 2023-03-10 | Ntn株式会社 | Hub unit with steering function, steering system, and vehicle equipped with the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6381798B2 (en) | Electric booster | |
JP6373493B2 (en) | Electric booster and stroke detector | |
JP5483042B2 (en) | Brake control device | |
US9663088B2 (en) | Booster | |
JP5756275B2 (en) | Electric booster | |
JP6560827B2 (en) | Electric brake device | |
KR20160009506A (en) | Booster, stroke simulator, and apparatus for providing resistance force | |
JP6570291B2 (en) | Electric booster and stroke detector | |
JPWO2019059201A1 (en) | Electric booster | |
JP2009227230A (en) | Electric booster | |
JP4822003B2 (en) | Electric booster | |
JP6403570B2 (en) | Electric booster | |
JP6436769B2 (en) | Electric booster | |
JP2000055094A (en) | Electrically driven brake device | |
JP2017049063A (en) | Stroke detection device and electric servo device | |
JP6238647B2 (en) | Electric booster | |
JP2012179961A (en) | Brake device | |
JP5875310B2 (en) | Electric booster | |
JP2017177849A (en) | Assistor | |
JP2014069678A (en) | Electric power booster | |
JP2017149315A (en) | Assistor and stroke simulator | |
JP5860627B2 (en) | Booster | |
JP2019038455A (en) | Brake control device | |
JP2014008869A (en) | Booster device | |
JP2013071722A (en) | Stroke simulator |