JP2006281992A

JP2006281992A - Electric booster

Info

Publication number: JP2006281992A
Application number: JP2005105049A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ikeda; 純一池田; Hirotaka Oikawa; 浩隆及川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric booster capable of preferably estimating an input thrust force using a displacement sensor. <P>SOLUTION: This electric booster system includes a deformation resistance load spring 14 for energizing an input member 5 by deformation resistance of a reaction disc 10 in the reverse direction. The non-linear characteristics of a reaction disc 10 can be improved by a combination of the reaction disc 10 having single non-linear deformation resistance characteristics and the deformation resistance load spring 14 having linear characteristics. Accordingly, an input thrust force F being applied to the input member 5 can be precisely estimated. An electric actuator 11 is driven in accordance with an input thrust force Fi, thereby improving a pedal feeling by the application of jumping-in characteristics when a pedal is slightly depressed and properly performing brake-assist control when the pedal is fully depressed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車のブレーキ機構等に用いられる電動倍力装置に関する。 The present invention relates to an electric booster used for a brake mechanism of an automobile.

自動車のブレーキ機構には、従来、エンジンの吸気管負圧を利用して入力に対し倍力した出力を発生し得るようにした真空倍力装置（真空ブースタ）が多く用いられている。
この真空倍力装置の一例として、鉄板で構成されたブースタ本体内にダイヤフラムで隔成された真空室(前室)と変圧室(後室)とを設けて構成された装置がある。この真空倍力装置は、さらにブレーキペダルの踏力（入力）を伝える入力ピストン、ダイヤフラムに固定されたバルブボディ、及びマスタシリンダピストンを押す出力ピストンで隔成された密閉室内にリアクションディスク（ゴム板）を設けている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vacuum booster (vacuum booster) that can generate an output boosted with respect to an input by using an intake pipe negative pressure of an engine is often used for an automobile brake mechanism.
As an example of the vacuum booster, there is an apparatus configured by providing a vacuum chamber (front chamber) and a variable pressure chamber (rear chamber) separated by a diaphragm in a booster body formed of an iron plate. This vacuum booster further has a reaction disk (rubber plate) in a sealed chamber defined by an input piston that transmits the pedaling force (input) of the brake pedal, a valve body fixed to the diaphragm, and an output piston that pushes the master cylinder piston. Is provided.

そして、この真空倍力装置は、バルブボディと入力ピストンの相対変位により、変圧室内に大気を導入し、あるいは変圧室から真空室へ排気して変圧室の圧力を調整して、相対変位が常に0になるように機械的に制御している。相対変位が0になるように制御されるため、倍力比は入力ピストンと出力ピストンの面積比で一定に保たれる。 And this vacuum booster always introduces the atmosphere into the variable pressure chamber by the relative displacement of the valve body and the input piston, or exhausts it from the variable pressure chamber to the vacuum chamber to adjust the pressure of the variable pressure chamber, so that the relative displacement is always It is mechanically controlled to be zero. Since the relative displacement is controlled to be zero, the boost ratio is kept constant by the area ratio of the input piston and the output piston.

ところで、近年、エンジンについて燃費改善、排気ガス浄化などの面で開発が進み、これに伴い、吸気管負圧が小さくなり、倍力性能あるいは応答性が不足する傾向にあるいう問題がある。この問題に対して、エジェクタで負圧を増強する、エンジン駆動の真空ポンプを設けて真空倍力装置に負圧を供給する、又は電動ポンプを使った液圧倍力装置にする等して所望の倍力性能あるいは応答性を得るように対策することがある。
また、真空倍力装置はサイズが大きくて車両に搭載する上で難があり、一方、液圧倍力装置は構造が複雑でひいては価格の面で難があり、その改善が望まれている。
そして、上記問題点の改善を図るものとして、例えば電気エネルギを用いて倍力機能を果たす電動倍力装置がある。この電動倍力装置の一例として特許文献１に示す装置がある。 By the way, in recent years, the development of engines has progressed in terms of fuel efficiency improvement, exhaust gas purification, and the like, and accordingly, there is a problem that the negative pressure of the intake pipe becomes smaller and the boosting performance or responsiveness tends to be insufficient. To solve this problem, it is desirable to increase the negative pressure with an ejector, provide an engine-driven vacuum pump to supply negative pressure to the vacuum booster, or make it a hydraulic booster using an electric pump. Measures may be taken to obtain a boosting performance or responsiveness of.
In addition, the vacuum booster is large in size and difficult to mount on a vehicle. On the other hand, the hydraulic booster has a complicated structure and is difficult in terms of price, and improvements are desired.
For example, there is an electric booster that performs a boosting function using electric energy as a means for improving the above problems. As an example of the electric booster, there is an apparatus disclosed in Patent Document 1.

この電動倍力装置は、入力ロッドとマスタシリンダ内のピストンを押圧するピストンロッドとの間にリアクションディスクを介装し、電磁装置のプランジャ（伝達部材）と入力ロッドの軸方向の相対変位量を検出し、相対変位量がOになるように制御するようにしている。 In this electric booster, a reaction disk is interposed between the input rod and the piston rod that presses the piston in the master cylinder, and the relative displacement in the axial direction between the plunger (transmission member) of the electromagnetic device and the input rod is determined. It is detected and controlled so that the relative displacement amount becomes O.

特開昭６０−９２１５１号公報JP-A-60-92151

ところで、電動倍力装置においては、電動アクチュエータの制御が可能であるため、入力（踏力）に対する出力を自由にコントロールできることから、ブレーキフィーリングの改善やブレーキアシスト等の付加機能の追加が求められる。しかしながら、上記従来技術では、プランジャと入力ロッドとの相対変位が常にOになるように制御すると、倍力比は常に入力ロッドのストロークに対して一定とならざるを得ず、ブレーキアシスト等の付加機能の実現は難しい。また、電動倍力装置においては、プランジャと入力ロッドとの相対変位及び電動アクチュエータの電流値とから入力部材への入力推力の推定が可能であるが、上記従来技術では、リアクションディスクの変形抵抗（リアクションディスクの変形に対する復元力）を考慮していないため、入力推力の推定を正しく行うことができない。これは、リアクションディスクには一般にゴム材料が用いられていることから変形抵抗特性（例えばプランジャと入力ロッドとの相対変位を横軸にとり、縦軸を変形抵抗としたときに得られる特性）は、線形（図４の実線Ａ１参照）又は略線形（図４の実線Ａ２参照）ではなく、非線形（図４の実線Ａ３参照）になるためである。 By the way, in the electric booster, since the electric actuator can be controlled, the output with respect to the input (stepping force) can be freely controlled. Therefore, improvement of brake feeling and addition of additional functions such as brake assist are required. However, in the above prior art, if the relative displacement between the plunger and the input rod is controlled to be always O, the boost ratio has to be always constant with respect to the stroke of the input rod. Realization of the function is difficult. Moreover, in the electric booster, it is possible to estimate the input thrust to the input member from the relative displacement between the plunger and the input rod and the current value of the electric actuator. However, in the above prior art, the deformation resistance ( Since the restoring force against deformation of the reaction disk is not taken into account, the input thrust cannot be estimated correctly. This is because the reaction disk generally uses a rubber material, so the deformation resistance characteristics (for example, the characteristics obtained when the relative displacement between the plunger and the input rod is taken on the horizontal axis and the vertical axis is taken as the deformation resistance) This is because it is not linear (see solid line A1 in FIG. 4) or substantially linear (see solid line A2 in FIG. 4) but nonlinear (see solid line A3 in FIG. 4).

上記のように入力推力の推定が正しく行えないため、ブレーキフィーリングの改善やブレーキアシスト等の正確な制御ができず（このことについては、便宜上、実施の形態との比較において、圧力平衡式を用いて後述する。）、倍力装置の電動化のメリットを生かすことができない。また、入力推力を検出するために踏力センサを用いて電動倍力装置を構成することが考えられるが、踏力センサに比べて構成が簡易で低廉化を図ることが可能な変位センサ（変位検出手段）を用いて電動倍力装置を構成することが要望されている。 Since the input thrust cannot be estimated correctly as described above, the brake feeling cannot be improved and the brake assist or the like cannot be accurately controlled (for convenience, the pressure balance equation is compared with the embodiment for convenience. (It will be described later), and the advantage of electrification of the booster cannot be utilized. Although it is conceivable to construct an electric booster using a pedal force sensor to detect the input thrust, a displacement sensor (displacement detection means) that is simpler and less expensive than a pedal force sensor. ) To form an electric booster.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、変位センサを用いて良好に入力推力の推定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 circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric booster that can satisfactorily estimate an input thrust using a displacement sensor.

請求項１記載の発明は、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、該入力部材の前進動に伴って、マスタシリンダのピストンを押圧する出力部材と、前記入力部材及び前記出力部材の間に設けられ弾性を有するリアクション部材と、該リアクション部材を介した前記出力部材の押圧を電動アクチュエータの発生力を受けて行う伝達部材と、前記伝達部材と前記入力部材との相対移動を検出し、前記電動アクチュエータを駆動するための駆動信号の算出に用いられる検出信号を出力する変位検出手段とからなる電動倍力装置において、前記入力部材を前記リアクション部材の変形抵抗力分だけ後退方向に付勢するばね手段を設けたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動倍力装置において、前記ばね手段は、前記入力部材と前記伝達部材の間に設けられることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の電動倍力装置において、前記変位検出手段は、前記出力部材と前記伝達部材との相対移動をも検出することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の電動倍力装置において、前記リアクション部材に作用する電動アクチュエータの発生力によるブースタ推力と、前記リアクション部材の変形抵抗力と、前記ばね手段のばね力とを含む前記リアクション部材の圧力平衡式から前記入力部材にかかる入力推力を推定することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an input member that moves forward and backward by operating a brake pedal, an output member that presses a piston of a master cylinder as the input member moves forward, and the input member and the output member. A reaction member provided with elasticity, a transmission member that receives the force generated by the electric actuator to press the output member via the reaction member, and a relative movement between the transmission member and the input member; In the electric booster comprising displacement detection means for outputting a detection signal used for calculating a drive signal for driving the electric actuator, the input member is urged in the backward direction by the deformation resistance force of the reaction member. Spring means is provided.
According to a second aspect of the present invention, in the electric booster according to the first aspect, the spring means is provided between the input member and the transmission member.
According to a third aspect of the present invention, in the electric booster according to the first or second aspect, the displacement detection means also detects a relative movement between the output member and the transmission member.
The invention according to claim 4 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the booster thrust generated by the electric actuator acting on the reaction member, the deformation resistance force of the reaction member, The input thrust applied to the input member is estimated from the pressure balance equation of the reaction member including the spring force of the spring means.

請求項５記載に係る電動倍力装置の発明は、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、該入力部材の前進動に伴って、マスタシリンダのピストンを押圧する出力部材と、前記入力部材及び前記出力部材の間に設けられ弾性を有するリアクション部材と、該リアクション部材を介した前記出力部材の押圧を電動アクチュエータの発生力を受けて行う伝達部材と、ブレーキペダル側の第１入力部材とリアクション部材側の第２入力部材とに分割された前記入力部材の第１、第２入力部材間の相対移動を検出し、前記電動アクチュエータを駆動するための駆動信号の算出に用いられる検出信号を出力する変位検出手段と、前記第１、第２入力部材間に、前記第１入力部材を後退方向に付勢する入力部材間ばね手段とを設けたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の電動倍力装置において、前記変位検出手段により検出される第１、第２入力部材間の相対移動量により前記入力部材間ばね手段の反発力を算出し、これを入力推力として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７記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の電動倍力装置において、前記変位検出手段は、ポテンショメータからなることを特徴とする。 The invention of the electric booster according to claim 5 is an input member that moves forward and backward by operating a brake pedal, an output member that presses a piston of a master cylinder as the input member moves forward, and the input member And an elastic reaction member provided between the output members, a transmission member that receives the force generated by the electric actuator to press the output member via the reaction member, and a first input member on the brake pedal side, A detection signal used for detecting a relative movement between the first and second input members of the input member divided into the second input member on the reaction member side and used to calculate a drive signal for driving the electric actuator. Displacement detecting means for outputting and inter-input member spring means for biasing the first input member in the backward direction are provided between the first and second input members. To.
According to a sixth aspect of the present invention, in the electric booster according to the fifth aspect, the repulsive force of the inter-input member spring means is determined by the relative movement amount between the first and second input members detected by the displacement detecting means. The electric actuator is calculated and used as an input thrust to control the electric actuator.
According to a seventh aspect of the present invention, in the electric booster according to any one of the first to sixth aspects, the displacement detecting means comprises a potentiometer.

請求項１から４に記載の発明によれば、入力部材をリアクション部材の変形抵抗力分だけ後退方向に付勢するばね手段を設けたので、単独で非線形性の変形抵抗特性を有するリアクションディスクの非線形性の特性が、ばね手段の線形性の特性によって改善されるので、入力部材への入力推力の推定を正しく行うことができる。これに伴い、微小踏み込み時のジャンプイン特性付与によるペダルフィーリング改善、大入力踏み込み時のブレーキアシスト動作制御を適切に果たすことができる。
請求項５及び６に記載の発明によれば、ブレーキペダル側の第１入力部材とリアクション部材側の第２入力部材とに分割された前記入力部材の第１、第２入力部材間の相対移動を検出して得る変位検出手段と、前記第１、第２入力部材間に、前記第１入力部材を後退方向に付勢する入力部材間ばね手段とを設けたので、第１、第２入力部材間の相対移動量により前記入力部材間ばね手段の反発力を算出し、これを入力部材への入力推力として推定することができる。これに伴い、微小踏み込み時のジャンプイン特性付与によるペダルフィーリング改善、大入力踏み込み時のブレーキアシスト動作制御を適切に果たすことができる。
請求項７に記載の発明によれば、変位検出手段をポテンショメータとすることで、安価でロバスト性に優れた電動倍力装置を製造することが可能となる。 According to the first to fourth aspects of the present invention, since the spring means for urging the input member in the backward direction by the deformation resistance force of the reaction member is provided, the reaction disk having a non-linear deformation resistance characteristic alone is provided. Since the nonlinear characteristic is improved by the linear characteristic of the spring means, the input thrust to the input member can be correctly estimated. Along with this, it is possible to appropriately achieve pedal feeling improvement by imparting jump-in characteristics at the time of minute depression and brake assist operation control at the time of large input depression.
According to invention of Claim 5 and 6, the relative movement between the 1st and 2nd input members of the said input member divided | segmented into the 1st input member by the side of a brake pedal, and the 2nd input member by the side of a reaction member is carried out. Since the displacement detecting means obtained by detecting and the input member spring means for biasing the first input member in the backward direction are provided between the first and second input members, the first and second inputs are provided. The repulsive force of the input member spring means can be calculated from the relative movement amount between the members, and this can be estimated as the input thrust to the input member. Along with this, it is possible to appropriately achieve pedal feeling improvement by imparting jump-in characteristics at the time of minute depression and brake assist operation control at the time of large input depression.
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to manufacture an electric booster that is inexpensive and excellent in robustness by using a potentiometer as the displacement detecting means.

以下、本発明の第１実施の形態に係る電動倍力装置を図１及び図２に基づき、図３及び図４を参照して説明する。
図１及び図２において、電動倍力装置１は、ブレーキペダル２の操作により車室前壁３に保持されたケース４に摺動案内されて進退移動する入力部材５と、入力部材５の前進動に伴って、タンデムマスタシリンダ６のピストン（プライマリピストン７及びセカンダリピストン８）を押圧する出力ピストン９（出力部材）と、前記入力部材５及び出力ピストン９間に設けられ弾性を有するリアクションディスク１０（リアクション部材）と、を備えている。
電動倍力装置１は、さらに、リアクションディスク１０を介した出力ピストン９の押圧を電動モータからなる電動アクチュエータ１１の発生力を受けて行うブースタピストン１２（伝達部材）と、電動アクチュエータ１１を駆動するための駆動信号の算出に用いられる検出信号を、ブースタピストン１２と入力部材５との相対移動を検出して得るポテンショメータ１３（変位検出手段）と、を備えている。
電動倍力装置１は、さらに、入力部材５をリアクションディスク１０の変形抵抗力分だけ後退方向に付勢するばね（以下、第１変形抵抗付与ばねという。）１４（ばね手段）と、駆動信号を発生するコントローラ１５（図２）と、を備えている。そして、コントローラ１５は、ポテンショメータ１３の検出信号に基づいて入力部材５に加わる入力推力Fiを推定し、入力推力Fiに基づいて駆動信号を求める。また、コントローラ１５は、この駆動信号を電動アクチュエータ１１に出力して駆動し、図２に示す送りねじ機構１６を介してブースタピストン１２に駆動信号に応じた大きさのブースタ推力を発生させるように制御するようにしている。 Hereinafter, an electric booster according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 based on FIGS.
1 and 2, the electric booster 1 includes an input member 5 that is slidably guided by a case 4 held on the front wall 3 of the passenger compartment by operating the brake pedal 2, and a forward movement of the input member 5. An output piston 9 (output member) that presses the pistons (primary piston 7 and secondary piston 8) of the tandem master cylinder 6 with the movement, and a reaction disk 10 that is provided between the input member 5 and the output piston 9 and has elasticity. (Reaction member).
The electric booster 1 further drives a booster piston 12 (transmission member) that presses the output piston 9 via the reaction disk 10 by receiving the generated force of the electric actuator 11 including an electric motor, and the electric actuator 11. And a potentiometer 13 (displacement detecting means) that obtains a detection signal used for calculating a drive signal for detecting a relative movement between the booster piston 12 and the input member 5.
The electric booster 1 further includes a spring (hereinafter referred to as a first deformation resistance applying spring) 14 (spring means) that urges the input member 5 in the backward direction by the deformation resistance force of the reaction disk 10, and a drive signal. And a controller 15 (FIG. 2) for generating And the controller 15 estimates the input thrust Fi applied to the input member 5 based on the detection signal of the potentiometer 13, and calculates | requires a drive signal based on the input thrust Fi. Further, the controller 15 outputs the drive signal to the electric actuator 11 to drive it, and causes the booster piston 12 to generate a booster thrust of a magnitude corresponding to the drive signal via the feed screw mechanism 16 shown in FIG. I try to control it.

入力部材５は、ブレーキペダル２に連結された入力ロッド２０と、この入力ロッド２０に基端側が連結される略軸状の入力ピストン２１とから大略構成されている。入力ピストン２１の先端部はリアクションディスク１０の端面の中央部分に当接するようになっている。入力ピストン２１は、先端側（以下、入力ピストン先端軸部２２という。）が、基端側（以下、入力ピストン基端軸部２３という。）に比して小径とされている。入力ピストン先端軸部２２には、径方向外方に鍔状に突出するようにしてばね受け２４が設けられている、このばね受け２４は、ブースタピストン１２に形成された中空部２５内に配置されている。 The input member 5 is roughly constituted by an input rod 20 connected to the brake pedal 2 and a substantially axial input piston 21 whose base end side is connected to the input rod 20. The tip of the input piston 21 is in contact with the central portion of the end face of the reaction disk 10. The input piston 21 has a smaller diameter on the distal end side (hereinafter referred to as the input piston distal end shaft portion 22) than on the proximal end side (hereinafter referred to as the input piston proximal end shaft portion 23). The input piston tip shaft portion 22 is provided with a spring receiver 24 so as to protrude radially outwardly in a bowl shape. The spring receiver 24 is disposed in a hollow portion 25 formed in the booster piston 12. Has been.

ブースタピストン１２は、出力ピストン９側の面部（図１左側の面部）に、内周形状がリアクションディスク１０の外周形状に略沿う形状の穴２６が形成されており、この穴２６の底部側にはリアクションディスク１０が収納されている。この穴２６の開口側には、出力ピストン９の一端部に形成された大径部（以下、出力ピストン大径部２７という。）がリアクションディスク１０に並んで収納されている。出力ピストン大径部２７は、外周形状が前記穴２６の内周形状に略沿う形状とされている。ブースタピストン１２における中空部２５に対して入力部材５側及び出力ピストン９側の各壁部（以下、それぞれ入力部材側壁部３１、出力ピストン側壁部３２という。）には、それぞれ孔（以下、それぞれ入力部材側孔３３、出力ピストン側孔３４という。）が形成されている。入力部材側孔３３及び出力ピストン側孔３４には、中空部２５にばね受け２４を配置するようにして入力ピストン先端軸部２２が軸方向に移動可能に挿通されている。なお、本実施の形態においては、リアクションディスク１０をブースタピストン１２の穴２６内に収納する構成としたが、これに限らず、出力ピストン９の出力ピストン大径部２７をカップ状に形成し、この中にリアクションディスク１０を収納するようにしてもよい。この場合には、上記穴２６は不要であり、ブースタピストン１２は、リアクションディスク１０の端面に当接させるだけでよい。 In the booster piston 12, a hole 26 having an inner peripheral shape substantially conforming to the outer peripheral shape of the reaction disk 10 is formed in the surface portion on the output piston 9 side (the surface portion on the left side in FIG. 1). Contains a reaction disk 10. On the opening side of the hole 26, a large-diameter portion (hereinafter referred to as an output piston large-diameter portion 27) formed at one end of the output piston 9 is accommodated in the reaction disk 10. The output piston large-diameter portion 27 has an outer peripheral shape that substantially conforms to the inner peripheral shape of the hole 26. Each of the wall portions on the input member 5 side and the output piston 9 side with respect to the hollow portion 25 of the booster piston 12 (hereinafter referred to as the input member side wall portion 31 and the output piston side wall portion 32, respectively) has a hole (hereinafter referred to as the respective one). An input member side hole 33 and an output piston side hole 34 are formed. An input piston distal end shaft portion 22 is inserted into the input member side hole 33 and the output piston side hole 34 so as to displace the spring receiver 24 in the hollow portion 25 so as to be movable in the axial direction. In the present embodiment, the reaction disk 10 is configured to be accommodated in the hole 26 of the booster piston 12, but not limited thereto, the output piston large diameter portion 27 of the output piston 9 is formed in a cup shape, You may make it accommodate the reaction disk 10 in this. In this case, the hole 26 is unnecessary, and the booster piston 12 only needs to be brought into contact with the end face of the reaction disk 10.

リアクションディスク１０は、入力ピストン２１、ブースタピストン１２、及び出力ピストン９で密閉されている。リアクションディスク１０の材質としては、低温硬化を低減したNBRでも良いが、温度による変形抵抗の変化が比較的少なく、また永久変形歪の小さいシリコンゴムあるいはフロロシリコンゴムが適する。 The reaction disk 10 is sealed with an input piston 21, a booster piston 12, and an output piston 9. The reaction disk 10 may be made of NBR with reduced low-temperature curing, but silicon rubber or fluorosilicone rubber with a relatively small change in deformation resistance due to temperature and a small permanent deformation strain is suitable.

ポテンショメータ１３は、ブースタピストン１２に固定されて内部に抵抗体を有する本体部３５Ａと、本体部３５Ａ内の一端にブラシを有するレバー３５と、入力ピストン２１に保持されレバー３５の他端が固定された取付部材３６とを備えている。そして、ポテンショメータ１３は、取付部材３６（入力ピストン２１）及び本体部３５Ａ（ブースタピストン１２）の相対変位量を、当該相対変位量に対応する大きさの電圧出力で検出し、検出信号としてコントローラ１５に出力するようにしている。
コントローラ１５は、ポテンショメータ１３からの検出信号及び後述するように検出信号を変数とした圧力平衡式に基づいて推定される入力推力Fiを用いて、電動アクチュエータ１１を駆動するための駆動信号を算出し、この駆動信号により電動アクチュエータ１１を駆動するようにしている。 The potentiometer 13 is fixed to the booster piston 12 and has a main body portion 35A having a resistor therein, a lever 35 having a brush at one end in the main body portion 35A, and the other end of the lever 35 held by the input piston 21. And a mounting member 36. The potentiometer 13 detects the relative displacement amount of the mounting member 36 (input piston 21) and the main body portion 35A (boost piston 12) with a voltage output having a magnitude corresponding to the relative displacement amount, and the controller 15 as a detection signal. To output.
The controller 15 calculates a drive signal for driving the electric actuator 11 using a detection signal from the potentiometer 13 and an input thrust Fi estimated based on a pressure balance equation using the detection signal as a variable as will be described later. The electric actuator 11 is driven by this drive signal.

この電動倍力装置では、ブレーキペダル２が踏まれて入力ロッド２０からの推力（前記入力推力Fi）がリアクションディスク１０を介して出力ピストン９に伝えられる。一方、この際にポテンショメータ１３からの検出信号及び検出信号により推定される入力推力Fiに基づいて得られる駆動信号に応じてコントローラ１５が電動アクチュエータ１１を回転させることにより、送りねじ機構１６をが駆動してブースタピストン１２によりリアクションディスク１０を介して出力ピストン９へブースタ推力Fbが伝えられる。これに伴い、出力ピストン９が、入力推力Fiとブースタ推力Fbとの加算により得られる合計された推力（出力推力）をタンデムマスタシリンダ６のプライマリピストン７に加える。 In this electric booster, the brake pedal 2 is depressed, and the thrust from the input rod 20 (the input thrust Fi) is transmitted to the output piston 9 via the reaction disk 10. On the other hand, at this time, the controller 15 rotates the electric actuator 11 according to the detection signal from the potentiometer 13 and the drive signal obtained based on the input thrust Fi estimated from the detection signal, thereby driving the feed screw mechanism 16. The booster piston 12 transmits the booster thrust Fb to the output piston 9 via the reaction disk 10. Accordingly, the output piston 9 applies the total thrust (output thrust) obtained by adding the input thrust Fi and the booster thrust Fb to the primary piston 7 of the tandem master cylinder 6.

変形抵抗付与ばね１４は、出力ピストン側壁部３２とばね受け２４との間に介在され、入力部材５をリアクションディスク１０の変形抵抗力分だけ後退方向に付勢するようにしている。この場合、変形抵抗付与ばね１４は、当該変形抵抗付与ばね１４の変形に対する変形抵抗（変形抵抗特性）が線形性を示す特性（図４の実線Ａ１で示す。）を有している。
また、入力部材側壁部３１とばね受け２４との間には、戻りばね３７が介在され、入力部材５を初期位置に戻すようにしている。 The deformation resistance applying spring 14 is interposed between the output piston side wall portion 32 and the spring receiver 24 and biases the input member 5 in the backward direction by the deformation resistance force of the reaction disk 10. In this case, the deformation resistance applying spring 14 has a characteristic (denoted by a solid line A1 in FIG. 4) that the deformation resistance (deformation resistance characteristic) with respect to the deformation of the deformation resistance applying spring 14 exhibits linearity.
A return spring 37 is interposed between the input member side wall 31 and the spring receiver 24 so as to return the input member 5 to the initial position.

本実施の形態では、上述したように、変形抵抗が線形性を示す特性を有した変形抵抗付与ばね１４を用い、入力部材５をリアクションディスク１０の変形抵抗力分だけ後退方向に付勢するようにしているので、リアクションディスク１０が有する図４の実線Ａ３に示す非線形性の特性が改善され、変形抵抗付与ばね１４及びリアクションディスク１０を合せて得られる変形抵抗が、図４の実線Ａ２のように、略線形性の特性を示すようになる。 In the present embodiment, as described above, the deformation resistance applying spring 14 having the characteristic that the deformation resistance exhibits linearity is used, and the input member 5 is urged in the backward direction by the deformation resistance force of the reaction disk 10. Therefore, the nonlinearity characteristic indicated by the solid line A3 in FIG. 4 of the reaction disk 10 is improved, and the deformation resistance obtained by combining the deformation resistance applying spring 14 and the reaction disk 10 is as shown by the solid line A2 in FIG. In addition, the characteristics of substantially linearity are shown.

本実施の形態では、プライマリピストン７に作用する出力推力を、入力部材５に作用する入力推力Fi及び電動アクチュエータ１１の発生力によるブースタ推力Fbの加算により得ると共に、ブースタ推力Fbを発生するための駆動信号（ひいてはブースタ推力Fb）を、ポテンショメータ１３の検出信号に基づいてリアクションディスク１０に作用する圧力平衡関係（圧力平衡式）〔後述する〕で得られる入力推力Fiを用いて得るようにしている。そして、上述したように付勢力を発生する変形抵抗付与ばね１４を設けたことにより、単独では非線形を示すリアクションディスク１０の変形抵抗特性（図４実線Ａ３）が変形抵抗付与ばね１４と合せて全体として略線形性の変形抵抗特性（図４実線Ａ２）とされることになり、前記圧力平衡式ではこのことが反映されて、この圧力平衡式から得られる入力推力Fiを駆動信号に算出に用いることにより、略線形性の変形抵抗特性（図４実線Ａ２）の状態を反映した駆動信号を得ることができる。 In the present embodiment, the output thrust acting on the primary piston 7 is obtained by adding the input thrust Fi acting on the input member 5 and the booster thrust Fb generated by the generated force of the electric actuator 11, and for generating the booster thrust Fb. A drive signal (and consequently booster thrust Fb) is obtained by using an input thrust Fi obtained by a pressure balance relationship (pressure balance type) [described later] acting on the reaction disk 10 based on a detection signal of the potentiometer 13. . As described above, by providing the deformation resistance applying spring 14 that generates the urging force, the deformation resistance characteristic (solid line A3 in FIG. 4) of the reaction disk 10 that exhibits non-linearity alone is combined with the deformation resistance applying spring 14 as a whole. As shown in FIG. 4, the deformation resistance characteristic is substantially linear (solid line A2 in FIG. 4). This is reflected in the pressure balance equation, and the input thrust Fi obtained from the pressure balance equation is used for the calculation of the drive signal. As a result, a drive signal reflecting the state of the substantially linear deformation resistance characteristic (solid line A2 in FIG. 4) can be obtained.

この実施の形態における入力推力Fiの推定方法をリアクションディスク１０の圧力平衡式を用い、上記従来技術と対比して、図３（図３では、図１の一部を機能的に表現している。）及び図４に基づいて説明する。この圧力平衡式には、式（１０）に示されるように、リアクションディスク１０に作用する入力部材５に対するブレーキペダル２の踏力（ひいては入力部材５によるリアクションディスク１０に作用する力）に相当する入力推力Fi及び電動アクチュエータ１１の発生力によるブースタ推力Fbと、リアクションディスク１０の変形抵抗Fd（変形抵抗力）と、変形抵抗付与ばね１４のばね力〔K×△x、（K：ばね定数、△x：入力部材５及びブースタピストン１２の相対変位)〕とを含んでいる。 The method for estimating the input thrust Fi in this embodiment uses the pressure balance equation of the reaction disk 10 and is compared with the above-described prior art in FIG. 3 (FIG. 3 shows a part of FIG. 1 functionally. .) And FIG. In this pressure balance equation, as shown in the equation (10), the input corresponding to the depression force of the brake pedal 2 with respect to the input member 5 acting on the reaction disk 10 (and consequently the force acting on the reaction disk 10 by the input member 5). The booster thrust Fb generated by the thrust Fi and the force generated by the electric actuator 11, the deformation resistance Fd (deformation resistance force) of the reaction disk 10, and the spring force [K × Δx, (K: spring constant, Δ x: relative displacement of the input member 5 and booster piston 12)].

なお、式（１）〜（８）は、式（９）、式（１０）を導き出すために用いるものであるが、式（６）、（７）については、上記「発明が解決しようとする課題」の欄で説明した技術に略対応するものになっている。
本第１実施の形態では、リアクションディスク１０の変形抵抗Fdを考慮し変形抵抗付与ばね１４を用い、さらに、入力部材５及びブースタピストン１２の相対変位を考慮したものになっているが、この説明に先だって、まず、上記内容（リアクションディスク１０の変形抵抗Fd、変形抵抗付与ばね１４、入力部材５とブースタピストン１２との相対変位△x）を含まない状態（上述した従来技術に略対応するものになっている。）におけるリアクションディスク１０の圧力平衡式を求める。 The expressions (1) to (8) are used for deriving the expressions (9) and (10). However, the expressions (6) and (7) are described above. This substantially corresponds to the technology described in the “Problem” column.
In the first embodiment, the deformation resistance applying spring 14 is used in consideration of the deformation resistance Fd of the reaction disk 10, and the relative displacement between the input member 5 and the booster piston 12 is further considered. Prior to this, first, the above contents (the deformation resistance Fd of the reaction disk 10, the deformation resistance applying spring 14, the relative displacement Δx between the input member 5 and the booster piston 12) are not included (substantially corresponding to the above-described conventional technology). The pressure balance equation of the reaction disk 10 is obtained.

図３及び図４において、リアクションディスク１０に接する入力ピストン２１の面積をAi、ブースタピストン１２のリアクションディスク１０の端面に接する部分〔以下、ブースタピストンリアクションディスク接触部４０という。〕の面積をAb、出力ピストン９の面積をAoとすると、
Ao＝Ai+Ab … （１）
の関係がある。
また、推力のバランスから
Fo＝Fi+Fb … （２）
（ただし、Fo：出力ピストン９の出力、Fb：ブースタ推力、Fi：入力推力）
の関係がある。 3 and 4, the area of the input piston 21 in contact with the reaction disk 10 is Ai, and the portion of the booster piston 12 in contact with the end face of the reaction disk 10 (hereinafter referred to as a booster piston reaction disk contact portion 40). ] Is Ab and the area of the output piston 9 is Ao,
Ao = Ai + Ab (1)
There is a relationship.
From the balance of thrust
Fo = Fi + Fb (2)
(However, Fo: Output of output piston 9, Fb: Booster thrust, Fi: Input thrust)
There is a relationship.

ブースタピストンリアクションディスク接触部４０は、リアクションディスク１０の端面のうち入力ピストン２１に接する部分を除いて形成される環状領域に対応して形成され、環状をなしている。ブースタピストンリアクションディスク接触部４０が環状をなしていることを、模式的に符号４０Ａで示す。 The booster piston reaction disk contact portion 40 is formed corresponding to an annular region formed excluding a portion of the end face of the reaction disk 10 that contacts the input piston 21 and has an annular shape. The fact that the booster piston reaction disk contact portion 40 has an annular shape is schematically indicated by reference numeral 40A.

リアクションディスク１０の変形抵抗Fdが無視できるほど小さい場合は、リアクションディスク１０の圧力をPdとすると、圧力の平衡関係から次式
Pd＝Fo/Ao＝Fi/Ai＝Fb/Ab … （３）
が得られる。
また、相対変位△xがOになるようにブースタ推力Fbを制御することにより倍力比BHについて、
BH＝Ao/Ai … （４）
で得られる。 If the deformation resistance Fd of the reaction disk 10 is negligibly small, and the pressure of the reaction disk 10 is Pd,
Pd = Fo / Ao = Fi / Ai = Fb / Ab (3)
Is obtained.
Further, by controlling the booster thrust Fb so that the relative displacement Δx becomes O, the boost ratio BH is
BH = Ao / Ai (4)
It is obtained with.

また、このとき、ブースタ推力Fbはモータ電流と減速比から推定できるので、前記式（３）で算出されるFi＝Fb×Ai/Abにより入力推力Fiを求めることができる。
また、同様にして、モータ回転角と減速比からブースタピストン１２の変位Xbが判るので、この変位Xbを、入力変位Xiを算出する次式（５）
入力変位Xi＝Xb−△x … （５）
に当てはめることにより、入力変位Xiを求めることができ、これにより、入力変位Xi及び入力推力Fiの両方を求めることができる。 At this time, since the booster thrust Fb can be estimated from the motor current and the reduction ratio, the input thrust Fi can be obtained from Fi = Fb × Ai / Ab calculated by the above equation (3).
Similarly, since the displacement Xb of the booster piston 12 can be determined from the motor rotation angle and the reduction ratio, the following equation (5) for calculating the input displacement Xi is obtained from this displacement Xb.
Input displacement Xi = Xb- △ x (5)
, The input displacement Xi can be obtained, whereby both the input displacement Xi and the input thrust Fi can be obtained.

以上の計算が成り立つのはリアクションディスク１０の変形抵抗Fdを無視できることが前提である。実際には真空失陥時のストローク増大を抑えるため、リアクションディスク１０の変形量は最大1、5〜2mmに制限されているため変形抵抗Fdは無視できず、上式は△x＝0の付近でしか成り立たない。一方、△x＝Oを維持しようとすると倍力比はAo/Aiに固定されてしまい、入力ストロークと出力ストロークとが１対１の関係となって、入力ストロークに対して出力ストロークを大きくするような制御、例えば、ペダルフィーリング改善、あるいはブレーキアシストの余地がなくなる。
△x≠0でも入力推力Fiを推定するには、リアクションディスク１０の変形抵抗Fdと△xの関係、すなわち、Fd＝f(△x)が判っていれば良い。 The above calculation is based on the premise that the deformation resistance Fd of the reaction disk 10 can be ignored. Actually, the deformation amount of the reaction disk 10 is limited to a maximum of 1 to 5 to 2 mm in order to suppress the stroke increase at the time of vacuum failure, so the deformation resistance Fd cannot be ignored, and the above equation is around Δx = 0 It can only be realized. On the other hand, if Δx = O is maintained, the boost ratio is fixed at Ao / Ai, and the input stroke and the output stroke are in a one-to-one relationship, and the output stroke is increased with respect to the input stroke. There is no room for such control, for example, pedal feeling improvement or brake assist.
In order to estimate the input thrust Fi even when Δx ≠ 0, the relationship between the deformation resistance Fd of the reaction disk 10 and Δx, that is, Fd = f (Δx) may be known.

そして、変形抵抗Fdと△xの関係を考慮した場合の圧力の平衡式は、
Pd＝Fo/Ao＝(Fi−f(△x))/Ai＝(Fb+f(△x))/Ab … （６）
となる。
この式（６）が成立つ状態において、ブースタ推力Fbが判っているときには、式（６）から、
Fi＝(Fb+f(△x))×Ai/Ab+f(△x) … （７）
により、入力推力Fiを算出することができ〔上述した「発明が解決しようとする課題」の欄で説明した変形抵抗を考慮していない状態に相当する〕、この入力推力Fiをブースタ推力Fbの算出に用いて、出力推力の発生の制御を行うことが考えられる。 And the balance equation of pressure when considering the relationship between deformation resistance Fd and Δx is
Pd = Fo / Ao = (Fi−f (Δx)) / Ai = (Fb + f (Δx)) / Ab (6)
It becomes.
When the booster thrust Fb is known in a state where this equation (6) is established, from equation (6),
Fi = (Fb + f (Δx)) × Ai / Ab + f (Δx) (7)
Thus, the input thrust Fi can be calculated (corresponding to the state in which the deformation resistance described in the column of “Problems to be solved by the invention” described above is not considered), and this input thrust Fi is calculated as the booster thrust Fb. It is conceivable to control generation of output thrust for calculation.

しかしながら、この方法では、上述した「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したように、リアクションディスクはゴムのため、変形抵抗Fdの非線形性〔図４の実線Ａ３で示す〕が大きく、また温度による変形抵抗Fdの変化も大きい。このため、所定温度でf(Δx)を定めたとしても、入力推力Fiは不正確なものとなる。そして、このようにリアクションディスク１０の変形抵抗Fdが非線形性を示す状態で得られる入力推力Fiを、出力推力の発生の制御に用いても、良好なペダルフィーリング及び良好なブレーキアシスト動作を確保することはできない。 However, in this method, as described above in the section “Problems to be Solved by the Invention”, the reaction disk is made of rubber, so the nonlinearity of the deformation resistance Fd (shown by the solid line A3 in FIG. 4) is large. Also, the change in deformation resistance Fd due to temperature is large. For this reason, even if f (Δx) is determined at a predetermined temperature, the input thrust Fi is inaccurate. And even if the input thrust Fi obtained in a state where the deformation resistance Fd of the reaction disk 10 exhibits nonlinearity is used for controlling the generation of the output thrust, a good pedal feeling and a good brake assist operation are ensured. I can't do it.

これに対して、本実施の形態では、上述したように、変形抵抗Fdが線形性を示す特性を有した変形抵抗付与ばね１４を設けており、これにより、変形抵抗特性の線形性の改善を行い、上述したように、正確な入力推力Fiを推定することで、良好なペダルフィーリング及び良好なブレーキアシスト動作を確保するようにしている。 On the other hand, in this embodiment, as described above, the deformation resistance applying spring 14 having the characteristic that the deformation resistance Fd exhibits linearity is provided, thereby improving the linearity of the deformation resistance characteristics. As described above, by estimating the accurate input thrust Fi, a good pedal feeling and a good brake assist operation are ensured.

すなわち、本実施の形態では、ばね定数Kの変形抵抗付与ばね１４を設けたことにより、変形抵抗Fdは、次式
Fd＝f(△x)＋K×△x … （８）
となり、リアクションディスク１０の圧力平衡式は、
Pd＝Fo/Ao＝(Fi −f(△x) −K×△x)/Ai＝(Fb+f(△x)＋K×△x)/Ab … （９）
となる。入力推力Fiは、式（９）の圧力平衡式に基づいて、次式（１０）で得られ、上述したように駆動信号の算出に用いられる。
Fi＝(Fb+f(△x)＋K×△x)×Ai/Ab+f(△x)＋K×△x … （１０） That is, in the present embodiment, by providing the deformation resistance applying spring 14 having the spring constant K, the deformation resistance Fd is expressed by the following equation.
Fd = f (Δx) + K × Δx (8)
Thus, the pressure equilibrium type of the reaction disk 10 is
Pd = Fo / Ao = (Fi−f (Δx) −K × Δx) / Ai = (Fb + f (Δx) + K × Δx) / Ab (9)
It becomes. The input thrust Fi is obtained by the following equation (10) based on the pressure balance equation of equation (9), and is used for calculating the drive signal as described above.
Fi = (Fb + f (Δx) + K × Δx) × Ai / Ab + f (Δx) + K × Δx (10)

そして、式（１０）の圧力平衡式に基づいて入力推力Fiを正確に推定し、推定した入力推力Fiを駆動信号の算出に用いることにより、電動倍力装置１のメリットを生かす、すなわち良好なペダルフィーリング及び良好なブレーキアシスト動作を確保することができるようになる。
なお、入力変位は従来と同様にXi＝Xb−△xのままで計算できる。 Then, the input thrust Fi is accurately estimated based on the pressure balance equation of the equation (10), and the estimated input thrust Fi is used for calculation of the drive signal, thereby taking advantage of the electric booster 1, that is, good A pedal feeling and a good brake assist operation can be ensured.
The input displacement can be calculated with Xi = Xb−Δx as in the conventional case.

第１実施の形態（図１、図２）は、ブースタ推力Fbがモータ電流及び送りねじ機構１６の減速比により、精度良く推定できる場合であるが、減速機（送りねじ機構１６）のトルク伝達効率が悪い場合、あるいは送りねじ機構１６の摺動抵抗が大きい場合は、推力推定誤差が大きくなる。そのような場合の対策を施したものとして、図５の電動倍力装置１Ａ（第２実施の形態）がある。 The first embodiment (FIGS. 1 and 2) is a case where the booster thrust force Fb can be accurately estimated from the motor current and the reduction ratio of the feed screw mechanism 16, but the torque transmission of the reducer (feed screw mechanism 16). When the efficiency is low or the sliding resistance of the feed screw mechanism 16 is large, the thrust estimation error becomes large. As a countermeasure against such a case, there is an electric booster 1A (second embodiment) in FIG.

図５の電動倍力装置１Ａ（第２実施の形態）は、ポテンショメータ１３に加えて出力ピストン９とブースタピストン１２の相対変位を検出するポテンショメータ１３Ａをさらに設けている。この電動倍力装置１Ａは、ポテンショメータ１３Ａの検出データ（出力ピストン９とブースタピストン１２の相対変位）を用いてリアクションディスク１０の体積変化を測定してリアクションディスク１０内の圧力Pdを測定するようにしている。そして、この測定値を駆動信号の発生に用い、ブースタFbの発生制御の精度向上を図るようにしている。
リアクションディスク１０はゴム製とされ、体積弾性係数の高い材料が用いられている。このゴムは、有機化合物であり最大推力1トン近いブースタ推力Fbでの圧力下では測定可能な範囲の変形量が得られる。ただし、ゴムは熱膨張係数も大きいので温度補償が必要で、リアクションディスク１０と同一材質で同じ厚さの温度補償板４５をブースタピストン１２との間に設けている。 The electric booster 1A (second embodiment) in FIG. 5 further includes a potentiometer 13A that detects the relative displacement between the output piston 9 and the booster piston 12 in addition to the potentiometer 13. This electric booster 1A measures the volume change of the reaction disk 10 using the detection data of the potentiometer 13A (relative displacement of the output piston 9 and the booster piston 12) to measure the pressure Pd in the reaction disk 10. ing. Then, this measurement value is used for generation of a drive signal so as to improve the accuracy of generation control of the booster Fb.
The reaction disk 10 is made of rubber, and a material having a high bulk modulus is used. This rubber is an organic compound, and a deformation amount in a measurable range can be obtained under a pressure with a booster thrust Fb close to a maximum thrust of 1 ton. However, since rubber has a large coefficient of thermal expansion, temperature compensation is required, and a temperature compensation plate 45 made of the same material and the same thickness as the reaction disk 10 is provided between the booster piston 12 and the rubber.

この第２実施の形態は、第１実施の形態と同様に、入力部材５をリアクションディスク１０の変形抵抗Fd分だけ後退方向に付勢する変形抵抗付与ばね１４を備えているので、正確に推定された入力推力Fiに基づく駆動信号を用いてブースタ推力Fbの発生を制御することができ、電動アクチュエータを用いて構成される電動倍力装置のメリットを生かす、すなわち、良好なペダルフィーリング及び良好なブレーキアシスト動作を確保することができるのは、第１実施の形態と同様である。 As in the first embodiment, the second embodiment includes a deformation resistance application spring 14 that urges the input member 5 in the backward direction by the deformation resistance Fd of the reaction disk 10, so that the estimation is accurate. The generation of the booster thrust Fb can be controlled using the drive signal based on the input thrust Fi and the advantages of the electric booster configured using the electric actuator are utilized, that is, good pedal feeling and good The same brake assist operation can be ensured as in the first embodiment.

次に、本発明の第３実施の形態を図６に基づいて説明する。
図６において、この電動倍力装置１Ｂは、入力ピストン２１を、ブレーキペダル２側の第１入力ピストン２１ａと、出力ピストン９側の第２入力ピストン２１ｂに２分割し、これらの間にばね定数Kiのばね（以下、入力検出ばねという。）５０〔入力部材間ばね手段〕を設け、第１入力ピストン２１ａを、リアクションディスク１０の所定の付勢力で後退方向（図６右方向）に付勢している。
この電動倍力装置１Ｂは、さらに、第１・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｃと、ブースタピストン・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｄと、を備えている。第１・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｃは、第１、第２入力ピストン２１ａ，２１ｂ間の相対変位Δｙを検出してこの検出信号をコントローラ１５（図２参照）に出力するようにしている。コントローラ１５は、駆動信号を算出するが、その算出には、第１・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｃからの検出信号を用いるようにしている。ブースタピストン・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｄは、ブースタピストン１２と第２入力ピストン２１ｂ間の相対変位Δｘを検出する。この検出信号も駆動信号の算出に用いられるようになっている。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, this electric booster 1B divides the input piston 21 into a first input piston 21a on the brake pedal 2 side and a second input piston 21b on the output piston 9 side, and a spring constant therebetween. Ki springs (hereinafter referred to as input detection springs) 50 [input member spring means] are provided, and the first input piston 21a is urged in the backward direction (rightward in FIG. 6) by a predetermined urging force of the reaction disk 10. is doing.
The electric booster 1B further includes a first / second input piston potentiometer 13C and a booster piston / second input piston potentiometer 13D. The potentiometer 13C between the first and second input pistons detects the relative displacement Δy between the first and second input pistons 21a and 21b and outputs this detection signal to the controller 15 (see FIG. 2). The controller 15 calculates a drive signal, and the detection signal from the potentiometer 13C between the first and second input pistons is used for the calculation. The booster piston / second input piston potentiometer 13D detects a relative displacement Δx between the booster piston 12 and the second input piston 21b. This detection signal is also used for calculation of the drive signal.

この第３実施の形態では、前記相対変位Δｙは、入力推力Fiの算出に用いられている。すなわち、入力検出ばね５０の反発力は、ブレーキペダル２の踏力、ひいては、入力部材５に作用する力に略相当するものであることから、相対変位Δｙ及び入力検出ばね５０のばね定数Kiから入力推力Fiを推定するようにしている。そして、このようにして推定された入力推力Fiをコントローラ１５（図２参照）が電動アチュクエータへ出力する駆動信号の算出に用いている。なお、この第３実施の形態においては、入力検出ばね５０とリアクションディスク１０とが直列となるため、入力推力Fiの推定に際してリアクションディスク１０の変形抵抗Fdの影響を受けることはない。また、入力検出ばね５０のばね定数Kiは、例えば、ブレーキアシストを行う際に、所定の荷重が入力検出ばね５０にかかったときにどのくらいのストローク量が必要かを勘案して決定されるものである。
第３実施の形態では、第１、第２入力ピストン２１ａ，２１ｂ間の相対変位Δｙを検出する第１・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｃと第１入力ピストン２１ａを所定の付勢力で後退方向に付勢する入力検出ばね５０とを備えているので、この相対変位Δｙと入力検出ばね５０のばね定数Kiとにより入力推力Fiを正しく推定することができ、この推定された入力推力Fiに基づく駆動信号を用いてブースタ推力Fbの発生を制御することが可能である。したがって、前記第１実施の形態と同様に、電動アクチュエータを用いて構成される電動倍力装置のメリットを生かす（良好なペダルフィーリング及び良好なブレーキアシスト動作を確保する）ことができる。 In the third embodiment, the relative displacement Δy is used for calculating the input thrust Fi. That is, the repulsive force of the input detection spring 50 is substantially equivalent to the depression force of the brake pedal 2 and, consequently, the force acting on the input member 5, and therefore is input from the relative displacement Δy and the spring constant Ki of the input detection spring 50. The thrust Fi is estimated. The input thrust Fi estimated in this way is used for calculation of a drive signal output from the controller 15 (see FIG. 2) to the electric actuator. In the third embodiment, since the input detection spring 50 and the reaction disk 10 are in series, the input thrust Fi is not affected by the deformation resistance Fd of the reaction disk 10. The spring constant Ki of the input detection spring 50 is determined in consideration of, for example, how much stroke is required when a predetermined load is applied to the input detection spring 50 when performing brake assist. is there.
In the third embodiment, the potentiometer 13C between the first and second input pistons for detecting the relative displacement Δy between the first and second input pistons 21a and 21b and the first input piston 21a are moved backward by a predetermined biasing force. Since the input detection spring 50 is energized, the input thrust Fi can be correctly estimated from the relative displacement Δy and the spring constant Ki of the input detection spring 50, and the drive based on the estimated input thrust Fi is performed. It is possible to control the generation of the booster thrust Fb using the signal. Therefore, similar to the first embodiment, it is possible to take advantage of the electric booster configured using the electric actuator (to ensure a good pedal feeling and a good brake assist operation).

なお、ブースタピストン・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｄにより得られる相対変位Δｘについては、入力ストロークに対して出力ストロークを変化させるようなブレーキアシスト機能のための駆動信号の算出に用いることができる。これにより、ブースタ推力Fbの発生精度をより、向上させることができる。
なお、第３実施の形態では、入力検出ばね５０を備えており、第１、第２実施の形態で設けられた変形抵抗付与ばね１４は不要となっている。このことは、後述する第４、第５実施の形態にも同様に言えることである。 The relative displacement Δx obtained by the booster piston / second input piston potentiometer 13D can be used to calculate a drive signal for a brake assist function that changes the output stroke with respect to the input stroke. Thereby, the generation accuracy of the booster thrust Fb can be further improved.
In the third embodiment, the input detection spring 50 is provided, and the deformation resistance applying spring 14 provided in the first and second embodiments is not necessary. This also applies to the fourth and fifth embodiments described later.

次に、本発明の第４実施の形態を図７に基づいて説明する。
図７において、この電動倍力装置１Ｃは、第３実施の形態と同様に第１、第２入力ピストン２１ａ，２１ｂ間の相対変位Δｙを検出する第１・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｃを設ける一方、第３実施の形態のブースタピストン・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｄに代えて、ケース４に対する第１入力ピストン２１ａの移動量（変位）を検出するポテンショメータ（以下、第１入力ピストン移動量検出用ポテンショメータ１３Ｅという。）を設けたことが、主に異なっている。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, the electric booster 1C is provided with a first and second input piston potentiometer 13C for detecting the relative displacement Δy between the first and second input pistons 21a and 21b, as in the third embodiment. On the other hand, in place of the booster piston / second input piston potentiometer 13D of the third embodiment, a potentiometer (hereinafter referred to as first input piston movement detection) detects the movement (displacement) of the first input piston 21a relative to the case 4. The main difference is that a potentiometer 13E is provided.

この第４実施の形態では、第１・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｃは、その本体部３５Ａ及び取付部材３６がそれぞれ第１入力ピストン２１ａ及び第２入力ピストン２１ｂに個別に設けられている。また、第１入力ピストン移動量検出用ポテンショメータ１３Ｅは、その本体部３５Ｃが第１・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｃの本体部３５Ａとともに第１入力ピストン２１ａに固定されており、レバー３５Ｄの他端がケース４に固定されている。
この第４実施の形態も、第１、第２入力ピストン２１ａ，２１ｂ間の相対変位Δｙを検出する第１・第２入力ピストン間ポテンショメータ１３Ｃと第１入力ピストン２１ａを所定の付勢力で後退方向に付勢する入力検出ばね５０とを備えているので、この相対変位Δｙと入力検出ばね５０のばね定数Kiとにより入力推力Fiを正しく推定することができ、この推定された入力推力Fiに基づく駆動信号を用いてブースタ推力Fbの発生を制御することが可能である。したがって、前記第１実施の形態と同様に、電動アクチュエータを用いて構成される電動倍力装置のメリットを生かす、すなわち、良好なペダルフィーリング及び良好なブレーキアシスト動作を確保することができる。 In the fourth embodiment, the potentiometer 13C between the first and second input pistons is provided with a main body portion 35A and a mounting member 36 on the first input piston 21a and the second input piston 21b, respectively. The potentiometer 13E for detecting the first input piston movement amount has a main body portion 35C fixed to the first input piston 21a together with the main body portion 35A of the first-second input piston potentiometer 13C, and the other end of the lever 35D. Is fixed to the case 4.
In the fourth embodiment as well, the first and second input piston potentiometers 13C for detecting the relative displacement Δy between the first and second input pistons 21a and 21b and the first input piston 21a are moved backward by a predetermined biasing force. Therefore, the input thrust Fi can be correctly estimated from the relative displacement Δy and the spring constant Ki of the input detection spring 50, and based on the estimated input thrust Fi. It is possible to control the generation of the booster thrust Fb using the drive signal. Therefore, as in the first embodiment, the advantages of the electric booster configured using the electric actuator can be utilized, that is, good pedal feeling and good brake assist operation can be ensured.

次に、本発明の第５実施の形態を図８及び図９に基づいて説明する。
図８及び図９において、この電動倍力装置１Ｄは、前記第４実施の形態が２つのポテンショメータ（１３Ｃ，１３Ｅ）を備えているのに比して、１個のポテンショメータ１３Ｇで２つのポテンショメータ（１３Ｃ，１３Ｅ）の機能を果たすように構成した点が主に異なっている。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
8 and 9, the electric booster 1D has two potentiometers (one potentiometer 13G) as compared with the fourth embodiment having two potentiometers (13C, 13E). 13C and 13E) are mainly different in that they are configured to fulfill the functions of

このポテンショメータ１３Ｇは、ケース４に固定された抵抗体６０と、抵抗体６０に摺動変位する第１、第２ブラシ６１，６２と、から大略構成されている。第１ブラシ６１は第１入力ピストン２１ａに保持され、第２ブラシ６２は第２入力ピストン２１ｂに保持されている。このポテンショメータ１３Ｇでは、第１、第２ブラシ６１，６２でそれぞれ得られる電圧の差電圧を利用して第１、第２入力ピストン２１ａ，２１ｂ間の相対変位を求め、この相対変位を示す検出信号を、コントローラ１５（図２参照）が求める電動アクチュエータ１１（図２参照）を駆動するための駆動信号の算出に用いるようにしている。
さらに、この第５実施の形態では、検出信号を用いて、第３実施の形態と同様にして、入力推力Fiを推定し、この入力推力Fiを駆動信号の算出に用いるようにしている。 The potentiometer 13G is generally composed of a resistor 60 fixed to the case 4 and first and second brushes 61 and 62 that slide and displace to the resistor 60. The first brush 61 is held by the first input piston 21a, and the second brush 62 is held by the second input piston 21b. In the potentiometer 13G, a relative displacement between the first and second input pistons 21a and 21b is obtained by using a voltage difference between the voltages obtained by the first and second brushes 61 and 62, and a detection signal indicating the relative displacement is obtained. Is used to calculate a drive signal for driving the electric actuator 11 (see FIG. 2) required by the controller 15 (see FIG. 2).
Further, in the fifth embodiment, the input thrust Fi is estimated using the detection signal in the same manner as the third embodiment, and this input thrust Fi is used for calculation of the drive signal.

この第５実施の形態も、第３、第４実施の形態と同様に、第１、第２入力ピストン２１ａ，２１ｂ間の相対変位Δｙを検出するポテンショメータ１３Ｇと第１入力ピストン２１ａを所定の付勢力で後退方向に付勢する入力検出ばね５０とを備えているので、この相対変位Δｙと入力検出ばね５０のばね定数Kiとにより入力推力Fiを正しく推定することができ、この推定された入力推力Fiに基づく駆動信号を用いてブースタ推力Fbの発生を制御することが可能である。したがって、第１実施の形態と同様に、電動アクチュエータを用いて構成される電動倍力装置のメリットを生かす、すなわち、良好なペダルフィーリング及び良好なブレーキアシスト動作を確保することができる。 In the fifth embodiment, similarly to the third and fourth embodiments, a potentiometer 13G for detecting the relative displacement Δy between the first and second input pistons 21a and 21b and the first input piston 21a are provided with a predetermined attachment. Since the input detection spring 50 urged in the backward direction by the force is provided, the input thrust Fi can be correctly estimated from the relative displacement Δy and the spring constant Ki of the input detection spring 50, and the estimated input It is possible to control the generation of the booster thrust Fb using a drive signal based on the thrust Fi. Therefore, as in the first embodiment, the advantages of the electric booster configured using the electric actuator can be utilized, that is, good pedal feeling and good brake assist operation can be ensured.

上記第１及び第２実施の形態では、変形抵抗Fdが線形性を示す特性を有したばね手段（変形抵抗付与ばね１４）を用いる場合を例にしたが、これに代えて、リアクションディスク１０と合せて、変形抵抗Fdが線形性を示す特性が得られるような非線形性の特性を有するばね手段を用いるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the case where the spring means (deformation resistance applying spring 14) having the characteristic that the deformation resistance Fd exhibits linearity is used as an example, but instead of this, the reaction disk 10 and In addition, a spring means having a non-linear characteristic such that the deformation resistance Fd exhibits a characteristic indicating linearity may be used.

本発明の第１実施形態に係る電動倍力装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electric booster which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１の電動倍力装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the electric booster of FIG. 図１の電動倍力装置の圧力平衡式を説明するため図である。It is a figure for demonstrating the pressure balance type | formula of the electric booster of FIG. 図１のリアクションディスクの変形抵抗特性を示す図である。It is a figure which shows the deformation resistance characteristic of the reaction disk of FIG. 本発明の第２実施形態に係る電動倍力装置を図２に対応させて模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electric booster which concerns on 2nd Embodiment of this invention corresponding to FIG. 本発明の第３実施形態に係る電動倍力装置を図２に対応させて模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electric booster which concerns on 3rd Embodiment of this invention corresponding to FIG. 本発明の第４実施形態に係る電動倍力装置を図２に対応させて模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electric booster which concerns on 4th Embodiment of this invention corresponding to FIG. 本発明の第５実施形態に係る電動倍力装置を図２に対応させて模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electric booster which concerns on 5th Embodiment of this invention corresponding to FIG. 図８のポテンショメータのブラシと抵抗体を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the brush and resistor of the potentiometer of FIG.

Explanation of symbols

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…電動倍力装置、５…入力部材、１０…リアクションディスク（リアクション部材）、１１…電動アクチュエータ、１２…ブースタピストン（伝達部材）、１３、１３Ｇ…ポテンショメータ（変位検出手段）、１３Ｃ…第１、第２入力ピストン間ポテンショメータ（変位検出手段）、１４…変形抵抗付与ばね、２０…入力ロッド（入力部材）、２１…入力ピストン（入力部材）、２１ａ，２１ｂ…第１、第２入力ピストン（入力部材）、５０…入力検出ばね。

1, 1A, 1B, 1C, 1D ... electric booster, 5 ... input member, 10 ... reaction disk (reaction member), 11 ... electric actuator, 12 ... booster piston (transmission member), 13, 13G ... potentiometer (displacement) Detection means), 13C ... first and second input piston potentiometers (displacement detection means), 14 ... deformation resistance applying spring, 20 ... input rod (input member), 21 ... input piston (input member), 21a, 21b ... 1st, 2nd input piston (input member), 50 ... Input detection spring.

Claims

An input member that moves forward and backward by operating the brake pedal;
An output member that presses the piston of the master cylinder as the input member moves forward;
A reaction member provided between the input member and the output member and having elasticity;
A transmission member that receives the force generated by the electric actuator to press the output member via the reaction member;
In the electric booster comprising displacement detection means for detecting a relative movement between the transmission member and the input member and outputting a detection signal used to calculate a drive signal for driving the electric actuator,
An electric booster comprising spring means for urging the input member in a backward direction by the amount of deformation resistance of the reaction member.

The electric booster according to claim 1, wherein the spring means is provided between the input member and the transmission member.

The electric booster according to claim 1, wherein the displacement detection unit also detects a relative movement between the output member and the transmission member.

An input thrust applied to the input member from a pressure balance equation of the reaction member including a booster thrust generated by a force generated by the electric actuator acting on the reaction member, a deformation resistance force of the reaction member, and a spring force of the spring means. The electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric booster is estimated.

An input member that moves forward and backward by operating the brake pedal;
An output member that presses the piston of the master cylinder as the input member moves forward;
A reaction member provided between the input member and the output member and having elasticity;
A transmission member that receives the force generated by the electric actuator to press the output member via the reaction member;
Drive for driving the electric actuator by detecting relative movement between the first and second input members of the input member divided into the first input member on the brake pedal side and the second input member on the reaction member side Displacement detecting means for outputting a detection signal used for signal calculation;
An electric booster comprising an input member spring means for biasing the first input member in the backward direction between the first and second input members.

The repulsive force of the inter-input member spring means is calculated by relative movement between the first and second input members detected by the displacement detecting means, and the electric actuator is controlled using this as an input thrust. The electric booster according to Item 5.

The electric booster according to any one of claims 1 to 6, wherein the displacement detection means comprises a potentiometer.