反力輸出裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種反力輸出裝置(resistance-forceoutput device)。
本申請要求2013年10月8日提交的日本國專利申請2013-211137號的優先權，并在此引用其內容。
【背景技術】
[0002]近年來，為了抑制在車輛起步和行駛時無意識的急加速等情況，例如開發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I)。
專利文獻I所記載的油門踏板裝置，在其殼體內收裝有復位彈簧、馬達和聯動臂，其中，殼體以能夠轉動的方式軸支承踏板臂的基端;復位彈簧用于使踏板臂返回初始位置;馬達用于產生反力;聯動臂用于將馬達的旋轉傳遞給踏板臂。在該油門踏板裝置中，由控制裝置控制馬達以使其輸出與油門踏板的踩踏狀態相對應，其輸出通過聯動臂傳遞給踏板臂。現有技術文獻專利文獻
[0003]【專利文獻I】日本發明專利公開公報特開2010-111379號公報。
【發明內容】
[0004]但是，在專利文獻I所記載的油門踏板裝置中，由馬達產生反力，而由于馬達的閉合電路所產生的摩擦扭矩增加，有時會使進行踩踏動作時的反力增大到必要以上。為了避免這種情況的發生，例如如果抑制向馬達通電，則會產生馬達的輸出不足，馬達的驅動部件無法充分追隨踏板臂的情況。
[0005]本發明所涉及的技術方案的目的在于提供一種能夠提高隨動性的反力輸出裝置。
[0006]本發明的反力輸出裝置采取以下結構。
(I)本發明所涉及的一個技術方案的反力輸出裝置具有:驅動部，其通過對驅動部件(drive member)進行驅動，對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動部件之間是否產生了間隙(gap)，并在判斷為產生間隙的情況下，控制所述驅動部輸出比判斷為沒有產生間隙的情況下大的驅動力。
根據所述(I)的技術方案，在操作件和驅動部件之間產生間隙的情況下，因為反力輸出裝置輸出更大的驅動力，驅動部件追隨操作件。因此，驅動部件與操作件之間不易產生間隙。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)的技術方案中，所述控制部在判斷為沒有產生間隙的情況下，根據從外部輸入的控制目標值，通過向所述驅動部進行間歇性通電來控制所述驅動部，而在判斷為產生了所述間隙的情況下，即可與判斷為沒有產生所述間隙的情況相比，延長對所述驅動部的通電期間。
在所述(2)的情況下，反力輸出裝置在驅動部件和操作件之間沒有產生間隙的情況下，例如，能夠基于根據行駛速度等外部信息的控制目標值將反力傳遞至操作件。另外，在產生間隙的情況下，通過長時間通電消除間隙。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)的技術方案中，所述控制部在判斷為沒有產生間隙的情況下，也可以交替設置由PWM控制來驅動所述驅動部的期間和停止向所述驅動部通電的期間。
此處，例如在操作件和驅動部件之間沒有產生間隙的情況下，在由PWM(Pulse WidthModulat1n脈沖寬度調ffjij)控制控制驅動部的驅動力時，即使在脈沖的開放區間，由于電路內存在的二極管的再生等電路特性，有時會保持閉合電路無法輸出適宜的驅動力。
在所述(3)的情況下，在由PWM控制驅動驅動部的期間之外，還設置有對驅動部停止通電的期間，因此，能夠避免保持所述閉合電路的現象。即，驅動部能夠輸出適宜的驅動力。
[0009](4)在所述(I)至(3)中任意一個技術方案中，所述驅動部為旋轉電機，所述控制部也可以基于所述驅動部的旋轉的延遲程度來判斷所述操作件和所述驅動部件之間是否產生了間隙。
在所述(4)的情況下，反力輸出裝置相對于由于通電而被期待的電機的旋轉，檢測出實際的電機旋轉的延遲。電機的旋轉和驅動部件的動作之間具有關聯，限制了驅動部件的動作的話，會妨礙到電機的旋轉。另外，驅動部件的動作也會因操作件的操作而被妨礙。因此，在操作件被操作期間，電機的旋轉會被妨礙而發生延遲。即，通過檢測出電機的延遲程度，并非測量操作件和驅動部件的實際距離，而是能夠簡便地判斷為操作件和驅動部件之間是否產生了間隙，能夠控制驅動部輸出的驅動力。
[0010](5)在所述(I)至(3)的任意一個技術方案中，所述控制部也可以基于所述驅動部所消耗的消耗電流的變動，來判斷所述操作件和所述驅動部件之間是否產生了間隙。
在所述(5)的情況下，反力輸出裝置檢測出由于通電，驅動部所消耗的消耗電流的值。例如，在驅動部的旋轉電機旋轉的情況下，在驅動部內部，因為隨著旋轉，電路的通電路徑發生切換，因此消耗電流變小。在電機不旋轉的情況下，因為電流持續流過同一路徑，因此消耗電流變大。如上所述，由操作件對驅動部件動作的限制而造成對電機旋轉的妨礙。即，通過檢測出電機的消耗電流，并非測量操作件和驅動部件的實際距離，而是能夠簡便地判斷為操作件和驅動部件之間是否產生了間隙。
[0011](6)在所述(I)至(3)的任意一個技術方案中，所述控制部也可以基于被輸入的所述操作件的操作量，和由于所述驅動部，所述驅動部件的位移，來判斷所述操作件和所述驅動部件之間是否產生了間隙。
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動部件的位置的驅動部件的位移，來判斷驅動部件和操作件之間是否產生了間隙，因此能夠正確判斷是否應該以很大的輸出來對驅動部件進行驅動。
[0012]根據本發明的技術方案，能夠提供一種被提高隨動性的反力輸出裝置。
【附圖說明】
[0013]圖1是油門踏板裝置的外觀結構一例的示意圖，該油門踏板裝置具有本發明第I實施方式所涉及的反力輸出裝置。
圖2是本實施方式所涉及的反力輸出裝置的內部結構一例的示意圖。
圖3是以本實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構一例的示意圖。
圖4是由本實施方式所涉及的反力輸出裝置的微型計算機所執行的基本控制的模式圖。
圖5是在沒有施加于馬達的外部負載的情況下，本實施方式所涉及的反力輸出裝置的來自霍爾IC的檢測信號一例的示意圖。
圖6是在有施加于馬達的外部負載的情況下，本實施方式所涉及的反力輸出裝置的來自霍爾IC的檢測信號一例的示意圖。
圖7是在有施加于馬達的外部負載的情況下，本實施方式所涉及的反力輸出裝置的來自霍爾IC的檢測信號的其他例的示意圖。
圖8是表示本實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是說明外部負載對本發明的第2實施方式所涉及的反力輸出裝置中馬達所消耗電流的影響一例的示意圖。
圖9B是說明外部負載對本發明的第2實施方式所涉及的反力輸出裝置中馬達所消耗電流的影響一例的示意圖。
圖10是表示本實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是表示本發明的第3實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。
【具體實施方式】
[0014]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在各實施方式中的反力輸出裝置是發揮以下功能的裝置，例如，通過向為了指示車輛加速而設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、傳遞促進節約耗油量的加速控制、進行各種安全控制等。作為安全控制，例如在彎道跟前或市區、學校區等地，為了抑制過剩的加速而控制輸出比較大的反力。另外，也可以在發生只是單純超過基準的突然的油門踏板操作時，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，例如還有制動踏板、方向盤、或者游戲機的操作裝置。
[0015]第I實施方式
圖1是油門踏板裝置I的外觀結構一例的示意圖，其具有本發明的第I實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，其被設置在駕駛席的腳下前方；反力輸出裝置10(驅動部)，其被設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，和基端以能夠轉動的方式被安裝在保持基座2a上所設置的支軸2b上的踏板臂4，和踏板臂4的頂端部上設置的由駕駛員施加踩踏力的踏板主體部6，保持基座2a上設置有始終對踏板臂4施力使其位于初始位置的復位彈簧(未圖示)。踏板臂4上連接有連接線(未圖示)，其用于根據對踏板臂4的操作