反力輸出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反力輸出裝置(resistance-forceoutput device)。
本申請(qǐng)要求2013年10月8日提交的日本國(guó)專利申請(qǐng)2013-211137號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，為了抑制在車輛起步和行駛時(shí)無意識(shí)的急加速等情況，例如開發(fā)出一種油門踏板裝置，該裝置向油門踏板輸出與踩踏油門踏板的力(踏力)相反方向的力(反力)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
專利文獻(xiàn)I所記載的油門踏板裝置，在其殼體內(nèi)收裝有復(fù)位彈簧、馬達(dá)和聯(lián)動(dòng)臂，其中，殼體以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式軸支承踏板臂的基端;復(fù)位彈簧用于使踏板臂返回初始位置;馬達(dá)用于產(chǎn)生反力;聯(lián)動(dòng)臂用于將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)傳遞給踏板臂。在該油門踏板裝置中，由控制裝置控制馬達(dá)以使其輸出與油門踏板的踩踏狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，其輸出通過聯(lián)動(dòng)臂傳遞給踏板臂?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0003]【專利文獻(xiàn)I】日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2010-111379號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]但是，在專利文獻(xiàn)I所記載的油門踏板裝置中，由馬達(dá)產(chǎn)生反力，而由于馬達(dá)的閉合電路所產(chǎn)生的摩擦扭矩增加，有時(shí)會(huì)使進(jìn)行踩踏動(dòng)作時(shí)的反力增大到必要以上。為了避免這種情況的發(fā)生，例如如果抑制向馬達(dá)通電，則會(huì)產(chǎn)生馬達(dá)的輸出不足，馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)部件無法充分追隨踏板臂的情況。
[0005]本發(fā)明所涉及的技術(shù)方案的目的在于提供一種能夠提高隨動(dòng)性的反力輸出裝置。
[0006]本發(fā)明的反力輸出裝置采取以下結(jié)構(gòu)。
(I)本發(fā)明所涉及的一個(gè)技術(shù)方案的反力輸出裝置具有:驅(qū)動(dòng)部，其通過對(duì)驅(qū)動(dòng)部件(drive member)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，對(duì)由操作者操作的操作件(operated element)輸出方向與操作方向相反的力;控制部，其判斷所述操作件和所述驅(qū)動(dòng)部件之間是否產(chǎn)生了間隙(gap)，并在判斷為產(chǎn)生間隙的情況下，控制所述驅(qū)動(dòng)部輸出比判斷為沒有產(chǎn)生間隙的情況下大的驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)所述(I)的技術(shù)方案，在操作件和驅(qū)動(dòng)部件之間產(chǎn)生間隙的情況下，因?yàn)榉戳敵鲅b置輸出更大的驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)部件追隨操作件。因此，驅(qū)動(dòng)部件與操作件之間不易產(chǎn)生間隙。因此，反力輸出裝置所輸出的反力能夠正確地傳遞至操作件，例如，能夠提高油門操作感。
[0007](2)在所述(I)的技術(shù)方案中，所述控制部在判斷為沒有產(chǎn)生間隙的情況下，根據(jù)從外部輸入的控制目標(biāo)值，通過向所述驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行間歇性通電來控制所述驅(qū)動(dòng)部，而在判斷為產(chǎn)生了所述間隙的情況下，即可與判斷為沒有產(chǎn)生所述間隙的情況相比，延長(zhǎng)對(duì)所述驅(qū)動(dòng)部的通電期間。
在所述(2)的情況下，反力輸出裝置在驅(qū)動(dòng)部件和操作件之間沒有產(chǎn)生間隙的情況下，例如，能夠基于根據(jù)行駛速度等外部信息的控制目標(biāo)值將反力傳遞至操作件。另外，在產(chǎn)生間隙的情況下，通過長(zhǎng)時(shí)間通電消除間隙。即，反力輸出裝置能夠通過操作件向使用者傳遞
?目息O
[0008](3)在所述(2)的技術(shù)方案中，所述控制部在判斷為沒有產(chǎn)生間隙的情況下，也可以交替設(shè)置由PWM控制來驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)部的期間和停止向所述驅(qū)動(dòng)部通電的期間。
此處，例如在操作件和驅(qū)動(dòng)部件之間沒有產(chǎn)生間隙的情況下，在由PWM(Pulse WidthModulat1n脈沖寬度調(diào)ffjij)控制控制驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，即使在脈沖的開放區(qū)間，由于電路內(nèi)存在的二極管的再生等電路特性，有時(shí)會(huì)保持閉合電路無法輸出適宜的驅(qū)動(dòng)力。
在所述(3)的情況下，在由PWM控制驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的期間之外，還設(shè)置有對(duì)驅(qū)動(dòng)部停止通電的期間，因此，能夠避免保持所述閉合電路的現(xiàn)象。即，驅(qū)動(dòng)部能夠輸出適宜的驅(qū)動(dòng)力。
[0009](4)在所述(I)至(3)中任意一個(gè)技術(shù)方案中，所述驅(qū)動(dòng)部為旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述控制部也可以基于所述驅(qū)動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)的延遲程度來判斷所述操作件和所述驅(qū)動(dòng)部件之間是否產(chǎn)生了間隙。
在所述(4)的情況下，反力輸出裝置相對(duì)于由于通電而被期待的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)出實(shí)際的電機(jī)旋轉(zhuǎn)的延遲。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)作之間具有關(guān)聯(lián)，限制了驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)作的話，會(huì)妨礙到電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。另外，驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)作也會(huì)因操作件的操作而被妨礙。因此，在操作件被操作期間，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)會(huì)被妨礙而發(fā)生延遲。即，通過檢測(cè)出電機(jī)的延遲程度，并非測(cè)量操作件和驅(qū)動(dòng)部件的實(shí)際距離，而是能夠簡(jiǎn)便地判斷為操作件和驅(qū)動(dòng)部件之間是否產(chǎn)生了間隙，能夠控制驅(qū)動(dòng)部輸出的驅(qū)動(dòng)力。
[0010](5)在所述(I)至(3)的任意一個(gè)技術(shù)方案中，所述控制部也可以基于所述驅(qū)動(dòng)部所消耗的消耗電流的變動(dòng)，來判斷所述操作件和所述驅(qū)動(dòng)部件之間是否產(chǎn)生了間隙。
在所述(5)的情況下，反力輸出裝置檢測(cè)出由于通電，驅(qū)動(dòng)部所消耗的消耗電流的值。例如，在驅(qū)動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的情況下，在驅(qū)動(dòng)部?jī)?nèi)部，因?yàn)殡S著旋轉(zhuǎn)，電路的通電路徑發(fā)生切換，因此消耗電流變小。在電機(jī)不旋轉(zhuǎn)的情況下，因?yàn)殡娏鞒掷m(xù)流過同一路徑，因此消耗電流變大。如上所述，由操作件對(duì)驅(qū)動(dòng)部件動(dòng)作的限制而造成對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的妨礙。即，通過檢測(cè)出電機(jī)的消耗電流，并非測(cè)量操作件和驅(qū)動(dòng)部件的實(shí)際距離，而是能夠簡(jiǎn)便地判斷為操作件和驅(qū)動(dòng)部件之間是否產(chǎn)生了間隙。
[0011](6)在所述(I)至(3)的任意一個(gè)技術(shù)方案中，所述控制部也可以基于被輸入的所述操作件的操作量，和由于所述驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部件的位移，來判斷所述操作件和所述驅(qū)動(dòng)部件之間是否產(chǎn)生了間隙。
在所述(6)的情況下，由于基于表示操作件的位置的操作量和表示驅(qū)動(dòng)部件的位置的驅(qū)動(dòng)部件的位移，來判斷驅(qū)動(dòng)部件和操作件之間是否產(chǎn)生了間隙，因此能夠正確判斷是否應(yīng)該以很大的輸出來對(duì)驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠提供一種被提高隨動(dòng)性的反力輸出裝置。
【附圖說明】
[0013]圖1是油門踏板裝置的外觀結(jié)構(gòu)一例的示意圖，該油門踏板裝置具有本發(fā)明第I實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置。
圖2是本實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一例的示意圖。
圖3是以本實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置的控制電路為中心的功能結(jié)構(gòu)一例的示意圖。
圖4是由本實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置的微型計(jì)算機(jī)所執(zhí)行的基本控制的模式圖。
圖5是在沒有施加于馬達(dá)的外部負(fù)載的情況下，本實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置的來自霍爾IC的檢測(cè)信號(hào)一例的示意圖。
圖6是在有施加于馬達(dá)的外部負(fù)載的情況下，本實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置的來自霍爾IC的檢測(cè)信號(hào)一例的示意圖。
圖7是在有施加于馬達(dá)的外部負(fù)載的情況下，本實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置的來自霍爾IC的檢測(cè)信號(hào)的其他例的示意圖。
圖8是表示本實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置的通電控制處理一例的框圖。
圖9A是說明外部負(fù)載對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置中馬達(dá)所消耗電流的影響一例的示意圖。
圖9B是說明外部負(fù)載對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置中馬達(dá)所消耗電流的影響一例的示意圖。
圖10是表示本實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置的通電控制處理一例的框圖。
圖11是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的車輛具有的反力輸出裝置的通電控制處理一例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在各實(shí)施方式中的反力輸出裝置是發(fā)揮以下功能的裝置，例如，通過向?yàn)榱酥甘拒囕v加速而設(shè)置的油門踏板等操作件輸出與踩踏力相反方向的力(反力)，以提高油門操作感、傳遞促進(jìn)節(jié)約耗油量的加速控制、進(jìn)行各種安全控制等。作為安全控制，例如在彎道跟前或市區(qū)、學(xué)校區(qū)等地，為了抑制過剩的加速而控制輸出比較大的反力。另外，也可以在發(fā)生只是單純超過基準(zhǔn)的突然的油門踏板操作時(shí)，判斷其為誤操作而控制輸出比較大的反力。作為操作件，在油門踏板之外，例如還有制動(dòng)踏板、方向盤、或者游戲機(jī)的操作裝置。
[0015]第I實(shí)施方式
圖1是油門踏板裝置I的外觀結(jié)構(gòu)一例的示意圖，其具有本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的反力輸出裝置10。油門踏板裝置I具有:踏板主體單元2，其被設(shè)置在駕駛席的腳下前方；反力輸出裝置10(驅(qū)動(dòng)部)，其被設(shè)置在駕駛席的腳下前方的踏板主體單元2的上方。
[0016]踏板主體單元2具有安裝在車體上的保持基座2a，和基端以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被安裝在保持基座2a上所設(shè)置的支軸2b上的踏板臂4，和踏板臂4的頂端部上設(shè)置的由駕駛員施加踩踏力的踏板主體部6，保持基座2a上設(shè)置有始終對(duì)踏板臂4施力使其位于初始位置的復(fù)位彈簧(未圖示)。踏板臂4上連接有連接線(未圖示)，其用于根據(jù)對(duì)踏板臂4的操作