[发明专利]移动体的运动控制用传感器系统及其设置方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车车辆或铁道车辆等具有吊架(悬架装置)的移动体的运动控制用传感器系统及移动体的运动控制用传感器系统的设置方法。

背景技术

为了提高车辆的制动驱动性能和操纵稳定性，开发出测定车辆的运动，按照测定结果控制车辆的制动驱动或各车轮的操纵的系统。

例如，一般普及着利用检测车辆的各车轮的转速的车轮速度传感器，抑制各车轮的锁定或滑移的防抱死制动系统(ABS)或牵引力控制系统(TCS)。

作为表示现有的运动控制系统的结构的现有例，图18、图19表示安装有车轮速度传感器的运动控制系统。图18是表示作为汽车的吊架一般所使用的支撑式吊架的车轮附近的图，从后侧观察在车辆为前轮驱动式场合的右侧前轮的后视图。另外，图19是表示图18的运动控制系统的一部分的局部俯视图。

轮胎101为了增加直行时或拐弯时的稳定性，一般相对于车体上下方向的轴倾斜外倾角(约1度)的量，通过车轮(未图示)与轮毂102的旋转部连接。轮毂102的旋转部与传递来自发动机的旋转的驱动轴103连接。

轮毂102的固定部用转向节104视为刚体地被支撑(刚性连结)。另外，转向节104在其上部侧与吸振器105的下部侧刚性连结，即通过该吸振器105与车身(在图18中以与发动机室的分界壁106表示)连接。

在吸振器105的上部侧安装弹簧107，利用由吸振器105得到的减振功能和由弹簧107得到的弹性功能会缓和相对路面的凹凸或拐弯时车身的横摇或纵摇的上下动。即，吸振器105通过沿其中心轴在大概上下方向动作，起到缓和因收敛弹簧107的特性引起的余振现象(周期振动)的作用。

如图19所示，在转向节104的下部利用旋转自如的球关节109连接下臂108。下臂108通过用于干涉下臂108动作的橡胶套筒(未图示)与车身侧部件110连接。另外，在转向节104上连接有转向横拉杆111用于改变车轮方向(转向)，若转向横拉杆111左右运动，则转向节104以球关节109为支点沿图19所示的记载为旋转动作的箭头方向旋转。由此，改变车辆的车轮方向，可进行车辆的拐弯。

然而，在车身侧的部件(与发动机室的分界壁106、车身侧部件110等)与轮胎101侧之间如上所述，具有如弹簧107、吸振器105、转向节104、轮毂102、制动转子112、驱动轴103、转向横拉杆111等那样的各种部件。在本申请发明中，在从车身侧至轮胎的过程中，将比弹簧107位于下方的区域作为“弹簧下方”，将容纳于该区域内的部件为“弹簧下方部件”。但是，在仅有部分进入“弹簧下方”区域的部件的场合，仅将容纳于该区域的部分作为“弹簧下方部件”。即，在吸振器105的场合，对于比弹簧107靠下的部分作为“弹簧下方部件”。同样，将比弹簧107位于上方的区域作为“弹簧上方”。

为了检测车轮(轮胎101+车轮(未图示)+轮毂102)的转速，例如在与车轮一体地旋转的轮毂102的旋转体外周设有将磁铁的S极和N极交替设置多对的磁编码器，在轮毂102的不旋转的部分安装磁传感器(车轮速度传感器)，根据磁传感器的输出变化速度求出车轮的转速。

与构成车轮速度传感器的传感头113连接的电缆114，通过弹簧下方，即经由吸振器105的下部或设于与发动机室的分界壁106的三个部位左右的固定部(在固定部中设置于与发动机室的分界壁106的部分属于弹簧上方)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，由于该电缆114摆动，所以使之松弛地布线以免施加过度的张力。

如图18所示，设置传感头113的轮毂102配置在接近构成车辆所具备的盘形制动器(未图示)的制动转子112的位置。该制动转子112在车辆制动时被加热至几百摄氏度。在继续行驶时，利用伴随行驶的冷却效果虽然能抑制发热或向周围的热传递，但若在刚刚制动之后停止，则由于充满热量而产生设有传感头113的设置部附近的温度上升。因此，传感头113的使用温度上限需要考虑到150℃左右的高温。

即使车辆所具备的制动器不是盘形制动器而是圆筒式制动器的场合，在与设有传感头113的轮毂102温度变高的鼓相近的这一方面，与使用盘式制动器的情况同样。

另一方面，作为用于抑制在弯处的操纵失灵或过度转向实现稳定的行驶的系统，开发出用于测定车辆的横向加速度或水平面内角速度(偏航率)的一个加速度传感器或一个角速度传感器的任意一个，或者使用两方的系统，例如防止侧滑系统(ESC)等的运动控制用系统(例如，ESC普及委员会的HP；非专利文献1)。