JPH05238219A - 車両用加速度センサの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速度センサの検出軸以外の残り二軸の向き
を規定することで、その二軸の他軸感度差による加速度
検出出力への影響をなくす。 【構成】 加速度センサ３Ａ〜３Ｄの検出軸（Ｚ軸）を
上下方向に合わせて車両４の上下方向の加速度を検出す
るにあたり、加速度センサ３Ａ〜３Ｄの検出軸以外の残
り二軸（Ｘ軸，Ｙ軸）のうち他軸感度の低いＹ軸を車両
４の前後方向に合わせて加速度センサ３Ａ〜３Ｄを車両
４に取り付ける。このようにすることにより、車両４の
前後方向の加速度が大きく問題となる場合でも、加速度
センサ３Ａ〜３Ｄの車体前後方向での他軸感度が車幅方
向（Ｘ軸）の他軸感度よりも低い故に、車体前後方向の
加速度による検出軸方向の検出出力への影響を小さくす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載されて車両
の加速度を検出する車両用加速度センサの取付構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば実開昭６１−１２７００７号公報
に示されているように、車体のサスペンション装置のう
ち各液圧緩衝器の上部車体側に相当する部分に加速度セ
ンサを取り付け、これら複数の加速度センサによって検
出されるばね上加速度をもとにばね上変位を算出して前
記液圧緩衝器の減衰力を可変制御するようにしたものが
知られている。そして、上記の車両用の加速度センサと
して半導体タイプと称されるものが普及しつつある。

【０００３】この半導体タイプの加速度センサは、図３
に示すように、ＬＳＩ技術を利用してシリコン基板３１
上に例えばエッチング等の処理によりカンチレバー部３
２と重錘部（振り子部）３３とを形成するとともに、そ
のカンチレバー部３２の根元部にピエゾ抵抗素子タイプ
の一対の歪みゲージ部３４Ａ，３４Ｂを形成し、さらに
前記カンチレバー部３２や重錘部３３と同じシリコン基
板３１上に図示外の増幅回路等の信号処理回路部を同時
に組み込むことにより加速度センサの中心となる検出チ
ップ部３５を１チップ化したもので、例えば前記重錘部
３３に上下方向（Ｚ方向）の加速度が加わると歪みゲー
ジ部３４Ａ，３４Ｂに歪みが生じることから、その変化
を電気信号として取り出すことを基本としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の加
速度センサの取付構造においては、加速度センサ自体の
検出軸（Ｚ軸）が車両の加速度検出方向すなわち上下方
向と整合一致しているものの、検出軸以外の残り二軸
（Ｘ，Ｙ軸）が車両のどの方向を向くかが規定されてい
ないため、加速度センサ自体の残り二軸（Ｘ，Ｙ軸）の
他軸感度に感度差（方向性）がある場合には、その残り
二軸方向の加速度の他軸感度差のために各加速度センサ
の出力にばらつきが生じ、加速度の検出精度の向上が望
めない。

【０００５】例えば図３の加速度センサにおいては、検
出軸であるＺ軸以外のＸ，Ｙ軸の残り二軸のうちＹ軸が
車両の前後方向を向いており、またＸ軸が車両の車幅方
向を向いているものとすると、検出軸である上下（Ｚ
軸）方向の加速度により重錘部３３に力が加わりカンチ
レバー部３２に歪みが生じると、歪みゲージ部３４Ａ，
３４Ｂにおいてカンチレバー部３２の曲げ歪み量に応じ
た電気信号が加速度として検出される。

【０００６】そして、車両の前後（Ｙ軸）方向の加速度
が重錘部３３に加わった場合には、例えば一方の歪みゲ
ージ部３４Ａではその伸び方向に歪みが生じるとともに
他方の歪みゲージ部３４Ｂではその縮み方向に歪みが生
じ、双方の歪みゲージ部３４Ａ，３４Ｂでブリッジ回路
を形成することによりそのＹ方向での他軸感度をキャン
セルして実質的にそのＹ方向の他軸感度を零にすること
ができる。これに対して、車両の車幅（Ｘ軸）方向の加
速度が重錘部３３に加わった場合には、カンチレバー部
３２に引っ張りもしくは圧縮荷重がはたらき、双方の歪
みゲージ部３４Ａ，３４Ｂともに伸びまたは縮み方向の
同じ方向の歪みを生じることから、その他軸感度がある
程度大きくなる。このように検出軸（Ｚ軸）以外の他軸
感度にも方向により感度差が生じ、検出軸以外の他軸二
軸の方向性が特定されていないかぎり、特に複数の加速
度センサの出力を比較した場合には、特定の加速度セン
サの検出出力への上記他軸感度差による影響を無視でき
なくなる。

【０００７】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、加速度センサの検出軸以外の残り二軸の感
度差による検出軸方向での検出出力への影響を極力回避
した加速度センサの取付構造を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、加
速度を検出すべき検出軸方向以外の残り二軸の他軸感度
に感度差のある加速度センサを車両に搭載して車両の加
速度を検出する加速度センサの取付構造において、前記
加速度センサの残り二軸のうち他軸感度の低い方向を、
前記車両の加速度検出方向以外の残りの二方向のうち発
生加速度の大きい方向に合わせて前記加速度センサを取
り付けたことを特徴としている。

【０００９】また、請求項２の発明では、加速度を検出
すべき検出軸方向以外の残り二軸の他軸感度に感度差の
ある複数の加速度センサを車両に搭載して車両の特定方
向の加速度を検出し、これら複数の加速度センサの検出
出力に基づいて車両の物理量を算出するようにしたもの
において、前記加速度センサの残り二軸のうち他軸感度
の低い方向を、前記車両の加速度検出方向以外の残りの
二方向のうち算出すべき車両の物理量と相関関係の強い
方向に合わせて前記加速度センサを取り付けたことを特
徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１の発明によると、例えば加速度センサ
の検出軸を上下方向に合わせて車両の上下方向の加速度
を検出するにあたり、車両の前後方向の加速度（主に制
動時の加速度）が大きく問題となる場合に、加速度セン
サの検出軸以外の残り二軸（他軸）のうち他軸感度の低
い方向を車両の前後方向に合わせて加速度センサを車両
に取り付ける。

【００１１】このようにすることにより、車両の前後方
向の加速度が大きく問題となる場合でも、加速度センサ
の車体前後方向での他軸感度が車幅方向の他軸感度より
も低い故に、車体前後方向の加速度による検出軸方向の
検出出力への影響を小さくすることができる。

【００１２】また、請求項２の発明によると、例えばサ
スペンション装置のうち各液圧緩衝器の上部車体側に相
当する部位に加速度センサを取り付け、各加速度センサ
の加速度検出出力に基づいて車体のばね上速度を算出し
た上、左右のばね上速度差から車体のロール速度および
ロール量を算出するにあたり、各加速度センサの検出軸
を車両の上下方向に合わせるとともに、検出軸以外の残
り二軸（他軸）のうち他軸感度の低い方向を車両の車幅
方向に合わせて加速度センサを車両に取り付ける。

【００１３】このようにすることにより、加速度センサ
の車幅方向での他軸感度が車体前後方向の他軸感度より
も低い故に、ロール発生時の車幅方向の加速度による検
出軸方向の検出出力への影響を小さくすることができ
る。

【００１４】

【実施例】図１の（Ａ），（Ｂ）は本発明の一実施例を
示す図で、同図に示すように車体のサスペンション装置
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのうち各液圧緩衝器２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄの上部車体側に相当する部位にはそれぞ
れ加速度センサ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが取り付けら
れ、これら複数の加速度センサ３Ａ〜３Ｄによって検出
される上下方向の加速度すなわちばね上加速度をもとに
ばね上変位を算出して上記各液圧緩衝器２ａ〜２ｄの減
衰力を可変制御するようになっている。なお、４は車
体、５は減衰力可変制御のためのコントローラである。

【００１５】そして、前記加速度センサ３Ａ〜３Ｄとし
ては図３に示すような半導体タイプのものが使用され、
この加速度センサ３Ａ〜３Ｄの取付姿勢としては、加速
度を検出すべき検出軸（Ｚ軸）方向を車体４の上下方向
に合わせるとともに、前記加速度センサ３Ａ〜３Ｄの検
出軸（Ｚ軸）以外の残り二軸（Ｘ軸，Ｙ軸）のうち他軸
感度の低い方向（キャンセル性の高い方向）すなわちＹ
軸方向を車体４の前後方向に合わせてそれぞれの加速度
センサ３Ａ〜３Ｄを取り付けてある。

【００１６】したがって、このような構造によると、各
加速度センサ３Ａ〜３Ｄで車体４の上下方向の加速度を
検出する際に、車体４の車幅方向の加速度よりも車体４
の前後方向の加速度（主に制動に伴う加速度）が大き
く、上記加速度センサ３Ａ〜３Ｄの他軸二方向（Ｘ軸方
向およびＹ軸方向）の他軸感度差による上記の車体上下
方向の加速度検出出力への影響が危惧される場合でも、
他軸感度の低いＹ軸方向を発生加速度の大きい車体前後
方向に合わせることによって、加速度センサ３Ａ〜３Ｄ
が検出する車体上下方向の加速度検出出力に及ぼす車体
前後方向の加速度の影響を抑制することができる。その
結果として、加速度センサ３Ａ〜３Ｄの検出軸（Ｚ軸）
方向以外の残り二軸（Ｘ軸，Ｙ軸）の他軸感度差による
加速度検出出力のばらつきが少なくなって、加速度セン
サ３Ａ〜３Ｄによる車体上下方向の加速度の検出精度が
向上することになる。

【００１７】図２の（Ａ），（Ｂ）は本発明の他の実施
例を示す図で、同図に示すように各加速度センサ３Ａ〜
３Ｄによって検出される車体上下方向の加速度検出出力
に基づいて車体４のばね上速度を算出した上、左右のば
ね上速度差から車体４のロール速度およびロール量を算
出して各液圧緩衝器２ａ〜２ｄの減衰力を可変制御する
システムについて例示している。

【００１８】そして、この実施例では、各加速度センサ
３Ａ〜３Ｄの取付姿勢として、各加速度センサ３Ａ〜３
Ｄの加速度を検出すべき検出軸（Ｚ軸）方向を車体４の
上下方向に合わせるとともに、前記加速度センサ３Ａ〜
３Ｄの検出軸（Ｚ軸）以外の残り二軸（他軸＝Ｘ軸方向
およびＹ軸方向）方向のうち他軸感度の低い方向（キャ
ンセル性の高い方向）すなわちＹ軸方向を、前記車両４
の加速度検出方向（Ｚ軸）以外の残りの二軸方向のうち
算出すべき車両の物理量と相関関係の強い方向すなわち
車両４の車幅方向に合わせてそれぞれの加速度センサ３
Ａ〜３Ｄを取り付けてある。

【００１９】したがって、このような構造によると、車
体４の車幅方向を向いている加速度センサ３Ａ〜３Ｄの
Ｙ軸方向での他軸感度が車体４の前後方向を向いている
加速度センサ３Ａ〜３ＤのＸ軸方向での他軸感度よりも
低い故に、仮に車両４にロールが発生してその車幅方向
の加速度が生じたとしても、加速度センサ３Ａ〜３Ｄが
検出する車体上下方向（加速度センサ３Ａ〜３ＤのＺ軸
方向）の加速度検出出力に及ぼす車幅方向の加速度の影
響を抑制することができる。

【００２０】その結果として、加速度センサ３Ａ〜３Ｄ
の検出軸（Ｚ軸）方向以外の残り二軸方向の他軸感度の
感度差による加速度検出出力のばらつきが少なくなっ
て、第１実施例と同様に加速度センサ３Ａ〜３Ｄによる
車体上下方向の加速度の検出精度が向上する。

【００２１】ここで、本発明は、上記のように車両４の
ロールを算出する場合のほか、車両４のピッチを算出す
る場合にも適用することができ、この場合には、加速度
センサ３Ａ〜３Ｄの検出軸（Ｚ軸）方向以外の残り二軸
のうち他軸感度の低い方向を車両の前後方向に合わせる
ことにより、上記他の実施例と同様の作用効果が得られ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加速度を
検出すべき検出軸以外の残り二軸の他軸感度に感度差の
ある加速度センサを車両に搭載して車両の特定方向の加
速度を検出するにあたり、前記加速度センサの残り二軸
のうち他軸感度の低い方向を、前記車両の加速度検出方
向以外の残り二方向のうち発生加速度の大きい方向、も
しくは加速度検出出力に基づいて算出すべき車両の物理
量と相関関係の強い方向に合わせて加速度センサを取り
付けたことにより、加速度センサの残り二軸の他軸感度
に感度差があっても、検出すべき加速度検出出力への他
軸感度差の影響を少なくして検出すべき特定方向の加速
度の検出精度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の一実施例を示す図で加速度セ
ンサの取付状態を示す説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）のａ
部拡大図。

【図２】（Ａ）は本発明の他の実施例を示す図で加速度
センサの取付状態を示す説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の
ｂ部拡大図。

【図３】半導体タイプの加速度センサの検出チップ部の
構造を示す要部拡大斜視図。

【符号の説明】

３Ａ〜３Ｄ…加速度センサ ４…車体 ３２…カンチレバー部 ３３…重錘部 ３５…検出チップ部 Ｚ…検出軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度を検出すべき検出軸方向以外の残
   り二軸の他軸感度に感度差のある加速度センサを車両に
   搭載して車両の加速度を検出する加速度センサの取付構
   造において、 前記加速度センサの残り二軸のうち他軸感度の低い方向
   を、前記車両の加速度検出方向以外の残りの二方向のう
   ち発生加速度の大きい方向に合わせて前記加速度センサ
   を取り付けたことを特徴とする車両用加速度センサの取
   付構造。
2. 【請求項２】 加速度を検出すべき検出軸方向以外の残
   り二軸の他軸感度に感度差のある複数の加速度センサを
   車両に搭載して車両の特定方向の加速度を検出し、これ
   ら複数の加速度センサの検出出力に基づいて車両の物理
   量を算出するようにしたものにおいて、 前記加速度センサの残り二軸のうち他軸感度の低い方向
   を、前記車両の加速度検出方向以外の残りの二方向のう
   ち算出すべき車両の物理量と相関関係の強い方向に合わ
   せて前記加速度センサを取り付けたことを特徴とする車
   両用加速度センサの取付構造。