JP2006015915A - タイヤ内圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行環境に応じ、各車輪のタイヤ内圧を適切に制御する。
【解決手段】例えばナビゲーションシステム１２から走行環境を読込み、自車両が高速道路上にあって且つ渋滞或いは混雑状態にないときには、少なくとも非操舵輪である後輪のタイヤ内圧を大きく設定することにより、タイヤの変形量を小さくして転がり抵抗を小さくし、もって燃費の向上を図る。一方、自車両が高速道路上にあっても、渋滞或いは混雑状態にあるときには、全ての車輪のタイヤ内圧を標準状態に維持して乗心地を確保する。また、自車両が山岳路上にあって且つ所定値以上の速度で走行しているときには、全ての車輪のタイヤ内圧を大きく設定して、タイヤの横力剛性を向上して走行安定性を図る。また、それら以外のときには各車輪のタイヤ内圧を標準状態に維持して乗心地を確保する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の各車輪のタイヤ内圧を走行中に調整制御可能なタイヤ内圧制御装置に関するものである。

このようなタイヤ内圧制御装置としては、例えば車輪を支持するハブからロードホイールを介してタイヤ内部に通じる気体流路を形成し、この気体流路から気体を給排してタイヤ内圧を調整するものがある（特許文献１参照）。
特開２０００−２５５２２８号公報

しかしながら、前記従来のタイヤ内圧制御装置では、どのような状況で、どのようにタイヤ内圧を調整するか、について考慮されていない。また、従来のタイヤ内圧制御装置では、運転者がスイッチを操作してタイヤ内圧を調整するように構成されているため、走行中に運転者が自らスイッチを操作してタイヤ内圧を調整するという面倒がある。
本発明はこれらの諸問題を解決するために開発されたものであり、タイヤ内圧を適切に制御することができるタイヤ内圧制御装置を提供することを目的とするものである。

上記諸問題を解決するため、本発明のタイヤ内圧制御装置は、自車両の走行状態やナビゲーションからの情報により自車両が走行している環境を検出し、その検出された自車両の走行環境に基づいてタイヤ内圧調整手段によるタイヤ内圧を制御することを特徴とするものである。

而して、本発明のタイヤ内圧制御装置によれば、自車両が走行している環境を検出し、その検出された自車両の走行環境に基づいてタイヤ内圧調整手段によるタイヤ内圧を制御する構成としたため、高速道路や山岳路などの走行環境に応じてタイヤ内圧を適切に制御することが可能となる。

次に、本発明のタイヤ内圧制御装置の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本実施形態のタイヤ内圧制御装置のシステム構成図であり、前記特許文献１に記載されるタイヤ内圧制御装置を基盤として構成されている。また、図には一輪を代表して記載しているが、タイヤ内圧を制御する構成は、各車輪に同様に設けられている。図中の符号１はロードホイール、符号２は空気入りタイヤである。なお、タイヤ２の内部に加圧封入する気体は空気以外のものでもよい。また、ロードホイール１及び車輪を支持するハブにも、気体流路１０が形成されており、タイヤ２の内部を外部に連通している。

また、図中の符号３は車体に設けられた加圧源、符号４は車体に設けられた減圧源であり、夫々、車体に設けられた切換弁５により切換えられて、前記気体流路１０を介してタイヤ２の内部に連通される。また、車体側の気体流路１０には、タイヤ２の内部から減圧源４への気体の流れを規制する逆止弁６が介装され、この逆止弁６のバイパス路には、そのバイパス路の圧力をパイロット圧としてタイヤ２の内部を大気開放する減圧弁７が設けられている。従って、切換弁５によって加圧源３が気体流路１０に連通されると、逆止弁６を開いて加圧源３からタイヤ２の内部に加圧気体が供給され、タイヤ内圧が大きくなる。また、切換弁５によって減圧源４が気体流路１０に連通されると減圧弁７が開かれてタイヤ２の内部が大気開放され、タイヤ内圧が小さくなる。タイヤ内圧は、気体流路１０に設けられた圧力センサ８で圧力をモニタしながら、コントロールユニット９で切換弁５を制御することによって制御される。

一方、車両には、タイヤ２の内圧を適切に制御するために、自車両の走行速度を検出する走行速度センサ１１、自車両の走行環境を検出するためのナビゲーションシステム１２が設けられており、特にナビゲーションシステム１２からは、自車両がどのような道路、例えば高速道路や山岳路といった道路情報が前記コントロールユニット９に向けて供給される。

前記コントロールユニット９は、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えており、例えば図２に示す演算処理に従って、各車輪のタイヤ内圧を制御する。この図２の演算処理は、例えば１０msec. 程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。
この演算処理では、まずステップＳ１で、前記ナビゲーションシステム１２からの情報により、自車両の走行環境が高速道路上であるか否かを判定し、高速道路上である場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合にはステップＳ１０に移行する。
前記ステップＳ２では、前記走行速度センサ１１で検出された自車両の走行速度が、例えば渋滞或いは混雑と考えられる５０〜６０km/hの所定値以上であるか否かを判定し、自車両の走行速度が所定値以上である場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップＳ７に移行する。

前記ステップＳ３では、高速道路フラグＦ_E が“１”のセット状態であるか否かを判定し、当該高速道路フラグＦ_E がセット状態である場合にはステップＳ４に移行し、そうでない場合にはステップＳ９に移行する。
前記ステップＳ４では、高速道路タイマＴ_E をインクリメントしてからステップＳ５に移行する。
前記ステップＳ５では、前記高速道路タイマＴ_E が、例えば１分程度に設定された所定値Ｔ_E0以上であるか否かを判定し、高速道路タイマＴ_E が所定値Ｔ_E0以上である場合にはステップＳ６に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。

前記ステップＳ６では、図示しない個別の演算処理に従って、各車輪のタイヤ内圧を高速道路用タイヤ内圧に調整制御してからメインプログラムに復帰する。この高速道路用タイヤ内圧は、少なくとも転舵に関与しない後輪、つまり非操舵輪のタイヤ内圧を大きくする。タイヤの転がり抵抗は、一般に、タイヤの変形量が大きいほど大きいので、タイヤ内圧を大きくすると、タイヤの変形量が小さくなり、その結果、タイヤの転がり抵抗が減少して燃費が向上する。また、操舵輪である前輪のタイヤ内圧も大きくして燃費の向上を図ってもよいが、一方で、タイヤ内圧が大きくなってタイヤの変形が小さくなると、接地面積が減少して操舵反力が小さくなる。従って、操舵輪である前輪のタイヤ内圧は、操舵反力が小さくなりすぎない範囲で大きくするか、後述する市街地用タイヤ内圧、つまり一般路走行用の標準値に保持する。

また、前記ステップＳ９では、前記高速道路フラグＦ_E を“１”にセットしてからメインプログラムに復帰する。なお、このステップＳ９では、後述する山岳路フラグＦ_W をリセットしたり、山岳路タイマＴ_W をクリアしたりしてもよい。
また、前記ステップＳ７では、前記高速道路タイマＴ_E をクリアしてからステップＳ８に移行する。
前記ステップＳ８では、前記高速道路フラグＦ_E を“０”にリセットしてからメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ１０では、前記ナビゲーションシステム１２からの情報により、自車両の走行環境が山岳路上であるか否かを判定し、山岳路上である場合にはステップＳ１１に移行し、そうでない場合にはステップＳ１９に移行する。

前記ステップＳ１１では、前記走行速度センサ１１で検出された自車両の走行速度が、例えば３０km/hに設定された所定値以上であるか否かを判定し、自車両の走行速度が所定値以上である場合にはステップＳ１２に移行し、そうでない場合にはステップＳ１６に移行する。
前記ステップＳ１２では、山岳路フラグＦ_W が“１”のセット状態であるか否かを判定し、当該山岳路フラグＦ_W がセット状態である場合にはステップＳ１３に移行し、そうでない場合にはステップＳ１８に移行する。

前記ステップＳ１３では、山岳路タイマＴ_W をインクリメントしてからステップＳ１４に移行する。
前記ステップＳ１４では、前記山岳路タイマＴ_W が、比較的短時間に設定された所定値Ｔ_W0以上であるか否かを判定し、山岳路タイマＴ_W が所定値Ｔ_W0以上である場合にはステップＳ１５に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。

前記ステップＳ１５では、図示しない個別の演算処理に従って、各車輪のタイヤ内圧を山岳路用タイヤ内圧に調整制御してからメインプログラムに復帰する。この山岳路用タイヤ内圧は、全ての車輪のタイヤ内圧を大きくする。一般に、タイヤ内圧を大きくするとタイヤの剛性が向上し、旋回走行時の車両横力剛性が向上し、走行安定性が向上する。
また、前記ステップＳ１８では、前記山岳路フラグＦ_W を“１”にセットしてからメインプログラムに復帰する。なお、このステップＳ１８では、前記高速道路フラグＦ_E をリセットしたり、高速道路タイマＴ_E をクリアしたりしてもよい。

また、前記ステップＳ１６では、前記山岳路タイマＴ_W をクリアしてからステップＳ１７に移行する。
前記ステップＳ１７では、前記山岳路フラグＦ_W を“０”にリセットしてからメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ１９では、前述した全てのタイマやフラグを初期化してからステップＳ２０に移行する。
前記ステップＳ２０では、全ての車輪のタイヤ内圧を市街地用タイヤ内圧に調整制御してからメインプログラムに復帰する。この市街地用タイヤ内圧は、前記高速道路用タイヤ内圧の後輪のタイヤ内圧或いは山岳路用タイヤ内圧に比して、比較的小さな標準となるタイヤ内圧であり、そのようにすることで乗心地が向上する。

この演算処理によれば、自車両が高速道路上にあって且つ走行速度が所定値以上である、つまり渋滞或いは混雑状態でないときには、その条件が満足されてから前記所定時間Ｔ_E0後に、各車輪のタイヤ内圧が高速道路用タイヤ内圧、つまり少なくとも非操舵輪である後輪のタイヤ内圧を大きくする構成としたため、タイヤ内圧が大きい車輪のタイヤの変形量が小さくなり、もって車輪の転がり抵抗が小さくなるので、燃費が向上する。

また、自車両が高速道路上にあっても、走行速度が所定値未満である、即ち渋滞或いは混雑状態であるときには、各車輪のタイヤ内圧を市街地用タイヤ内圧、つまり比較的小さなタイヤ内圧に設定する構成としたため、乗心地が確保される。
また、自車両が山岳路上にあって且つ走行速度が所定値以上である、つまりタイヤ横剛性が必要な走行速度領域で走行しているときには、各車輪のタイヤ内圧を山岳路用タイヤ内圧、つまり全ての車輪のタイヤ内圧を大きくする構成としたため、各車輪のタイヤ剛性が向上して車輪横力剛性が向上し、もって走行安定性が向上する。

また、自車両が高速道路上にも山岳路上にもないときには、各車輪のタイヤ内圧を市街地用タイヤ内圧、つまり全ての車輪のタイヤ内圧を山岳路の設定値よりも小さくする構成としたため、乗心地が確保される共に、所謂標準タイヤ内圧を小さめに設定することができる。
これに対し、前記特許文献１に記載されるタイヤ内圧制御装置では、運転者が走行中にスイッチ操作してタイヤ内圧を調整するが、運転者が誤った操作をすると、却って走行安定性や燃費が低下する恐れがある。

以上より、前記図１のナビゲーションシステム１２が本発明の走行環境検出手段を構成し、以下同様に、前記図１の加圧源３、減圧源４、切換弁５、逆止弁６、減圧弁７、気体流路１０がタイヤ内圧調整手段を構成し、前記図１のコントロールユニット９及び図２の演算処理がタイヤ内圧制御手段を構成している。
なお、前記実施形態では、ナビゲーションシステム１２を走行環境検出手段としたが、本発明の走行環境検出手段はこれに限定されるものではない。例えば、高速道路の判定には、例えば自車両の走行速度が所定値以上である状態が所定時間以上継続した場合に高速道路上であると判定することができるし、例えば、山岳路の判定には、例えば連続する横加速度が交互に逆向きに表れることなどをもって判定することができる。

本発明のタイヤ内圧制御装置のシステム概略構成図である。 図１のコントロールユニットで行われる演算処理のフローチャートである。

符号の説明

１はロードホイール
２はタイヤ
３は加圧源
４は減圧源
５は切換部
６は逆止弁
７は減圧弁
８は圧力センサ
９はコントロールユニット
１０は気体流路
１１は走行速度センサ
１２はナビゲーションシステム

Claims (4)

1. 自車両が走行している環境を検出する走行環境検出手段と、タイヤ内圧を調整するタイヤ内圧調整手段と、前記走行環境検出手段で検出された自車両の走行環境に基づいて前記タイヤ内圧調整手段によるタイヤ内圧を制御するタイヤ内圧制御手段とを備えたことを特徴とするタイヤ内圧制御装置。
2. 前記タイヤ内圧制御手段は、前記走行環境検出手段で検出された自車両の走行環境が高速道路であるときには、少なくとも非操舵輪のタイヤ内圧を一般路を走行する場合より大きくすることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ内圧制御装置。
3. 前記タイヤ内圧制御手段は、前記走行環境検出手段で検出された自車両の走行環境が高速道路であっても、渋滞状態又は混雑状態であるときには、少なくとも非操舵輪のタイヤ内圧を大きくするのを制限することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ内圧制御装置。
4. 前記タイヤ内圧制御手段は、前記走行環境検出手段で検出された自車両の走行環境が山岳路であるときには、各車輪のタイヤ内圧を一般路を走行する場合より大きくすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のタイヤ内圧制御装置。

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