[发明专利]移动体的运动控制用传感器系统及运动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及适用于移动体转弯时的行驶稳定性控制的移动体的运动控制用传感器系统及运动控制系统。

背景技术

一直以来，为了提高作为移动体的车辆的制动、驱动性能(制駆動性能)和操纵稳定性，开发了对车辆的运动进行测定，并根据测定结果对车辆的制动、驱动及各车轮的操纵进行控制的系统。

利用检测车辆的各车轮的旋转速度的车轮速度传感器，通过抑制各车轮的抱死及打滑的防抱死制动系统及牵引力控制系统一般已得到普及。

安装了车轮速度传感器的现有的运动控制系统示于图13及图14。图13是表示作为车辆的悬挂而一般被使用的支承式悬挂车轮附近的图，是从后侧观察到的车辆为前轮驱动式时的右侧前轮的图。另外，图14是表示图13的运动控制系统的一部分的局部俯视图。

为了增加直行时及转弯时的稳定性，一般轮胎101相对于垂直轴V倾斜一个外侧角(约1度)，借助于轮子(未图示)连接在轮毂102的旋转部上。轮毂102的旋转部连接在传递来自发动机的旋转的驱动轴103上。

轮毂102用关节104支撑(刚性连接)。另外，关节104在其上部侧与吸震器105的下部侧刚性连接，即、借助于该吸震器105与车身(在图13中，用与发动机室的边界壁106表示)连接。

在吸震器105的上部侧安装有弹簧107，利用由吸震器105得到的减震功能和由弹簧107得到的弹性功能会缓和在路面H的凹凸不平及转弯时车身相对横摇以及前后颠簸的上下动。即、吸震器105所起的作用是缓和并会聚由弹簧107的特性引起的反复摇动的现象(周期振动)。

关节104的下部如图14所示，利用球关节109与下部臂108连接。另外，该下部臂108通过用于干涉下部臂108的运动的橡胶套筒(未图示)连接到车身侧部件110上。并且，在关节104上连接有用于改变车轮的方向(转向)的转向横拉杆111，当转向横拉杆111左右动作时，关节104以球关节109为支点向图14所示的表示旋转动作的箭头方向旋转。由此，车辆的车轮的方向改变，可进行车辆的转弯。

然而，在车身侧的部件(与发动机室的边界壁106，车身侧部件110等)和轮胎101侧之间如上所述，有如弹簧107，吸震器105、关节104、轮毂102、制动转动体112、驱动轴103、转向横拉杆111等各种零部件。本申请中，在从车身侧到轮胎的过程中，将位于比弹簧107靠下方的区域称为“弹簧下”，将位于该区域内的部件称为“弹簧下部件”。但是，对于只有一部分进入到“弹簧下”的区域的部件的场合，仅将进入该区域的一部分称为“弹簧下部件”。即、吸震器105的场合，对位于弹簧107之下的部分称为“弹簧下部件”。同样，将比弹簧107位于靠上方的区域称为“弹簧上”。

为了检测车轮(轮胎101+轮子(未图示)+轮毂102)的旋转速度，例如，在与车轮一体旋转的轮毂102的旋转体外周设有交替地设置多对S极和N极的磁编码器，将磁传感器(内装在车轮速度传感器头113内)安装在轮毂102的不旋转的部分上，并根据磁传感器的输出变化速度来求出车轮的旋转速度。

与车轮速度传感器头113连接的电缆114通过“弹簧下”，即、经由在吸震器105的下部及设于与发动机室的边界壁106的三处左右的固定部(固定部中设置于发动机室的边界壁106的部分属于“弹簧上”)与发动机室内的车轮速度传感器用信号处理电路(未图示)连接。另外，该电缆114由于因车轮的转向而摆动，因而进行松弛的配线以不施加过大的张力。

设有车轮速度传感器头113的轮毂102位于靠近盘式制动器或者圆筒式制动器的转子的位置。这些部件因制动被加热到数百℃，在继续行驶时虽然因伴随着行驶的冷却效果而抑制发热及向周围的传热，但当刚制动直停止时，则由于充满热，产生设有车轮速度传感器头113的设置部附近的温度上升。因此，车轮速度传感器头113的使用温度上限需要考虑达到150℃左右。

然而，未使用盘式制动器而是使用圆筒式制动器的场合，在轮毂102接近温度变高的圆筒这点上也与使用盘式制动器的场合相同。

另一方面，作为用于实现抑制在弯道中的转向不足或过度转向并进行了稳定的行驶的系统，开发了使用用于测定车辆的横向加速度及水平面内角速度(偏离速度、ヨ一レ一ト)的一个加速度传感器和一个角速度传感器中的任一个或两者的系统(例如，ESC普及委员会的HP；非专利文献1-http://esc-jpromo-activesafety.com/about.html)。