JP2006062381A - Air pressure control device of a tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両が有するタイヤの空気圧を制御することにより、車両の偏向状態を消滅させるタイヤ空気圧制御装置に関する。 The present invention relates to a tire air pressure control device that extinguishes a deflection state of a vehicle by controlling the air pressure of a tire included in the vehicle.
車両がアスファルトの路面を走行しているとき、車両の左右の何れかの側の車輪(例えば、左前輪及び左後輪)が路面上の凍結部を通過する場合がある。この場合、車両の左右にて路面の摩擦係数が著しく異なる状態となるから、車両は自動的に旋回を始める。また、車両はトンネル通過直後等において横風を突発的に受けると自動的に旋回を始める。従来の装置は、このような場合に電動パワーステアリング装置の電動モータを駆動してタイヤを自動転舵し、車両の重心回りに車両の自動的な旋回方向と反対方向の回転モーメントを発生させる。これにより、従来の装置は、車両の自動的な旋回を抑制することができる(たとえば、特許文献1を参照。)。
ところで、車両は、上述したような車両の挙動を比較的急激に変化させる外乱の影響を受けるだけでなく、横風を定常的に受けながら走行しているときやカントのある路面を走行しているときのように、比較的長期にわたり連続的に外乱の影響を受ける場合がある。このような場合、車体に横力が加わることにより、車両の重心回りに定常的に回転モーメントが発生する。また、アライメントの設定状態やトレッドパターンに起因するタイヤのPRCF(プライステア残留成分コーナリングフォース)等の車両の状態に起因して、回転モーメントが定常的に発生する場合もある。 By the way, the vehicle is not only affected by the disturbance that changes the behavior of the vehicle relatively abruptly as described above, but also when traveling while constantly receiving a crosswind or traveling on a canted road surface. Sometimes, it may be continuously affected by disturbances over a relatively long period of time. In such a case, a rotational force is constantly generated around the center of gravity of the vehicle by applying a lateral force to the vehicle body. In addition, the rotational moment may be constantly generated due to the state of the vehicle such as the tire PRCF (price tear residual component cornering force) caused by the alignment setting state and the tread pattern.
このように、運転者の操舵以外の要因により車両の重心回りに回転モーメントが発生した結果、車両が緩やかに旋回することを車両が偏向するといい、前記発生した回転モーメントの方向を車両の偏向方向という。 In this way, it is said that the vehicle deflects that the vehicle turns slowly as a result of the rotation moment generated around the center of gravity of the vehicle due to factors other than the steering of the driver, and the direction of the generated rotation moment is the direction of the vehicle deflection. That's it.
上記従来の装置は、このような定常的な偏向が発生すると、電動モータを連続的に駆動させてタイヤの転舵角をステアリング操舵角により決まる転舵角とは異なる角度に維持することになる。しかしながら、運転者が車両を直進させようとしている場合にタイヤが転舵された状態に維持されると、タイヤ(従って、車輪)と機械的に連結しているステアリングホイールが中立位置以外の所定の角度に維持されることになる。この結果、車両にはステアリングオフセンタ(すなわち、車両が直進しているにもかかわらずステアリングホイールが中立位置からずれている状態)が発生し、運転者に違和感を与えるという問題がある。 When such a conventional deflection occurs, the conventional device continuously drives the electric motor to maintain the tire turning angle different from the turning angle determined by the steering angle. . However, if the driver tries to move the vehicle straight and the tire is kept in a steered state, the steering wheel mechanically connected to the tire (and thus the wheel) is not at a predetermined position other than the neutral position. Will be maintained at an angle. As a result, the vehicle has a steering off center (that is, a state in which the steering wheel is deviated from the neutral position even though the vehicle is traveling straight), which causes the driver to feel uncomfortable.
そこで、本発明の目的は、タイヤの空気圧を変更することにより、ステアリングオフセンタを生じさせることなく車両の偏向(偏向状態)を消滅させることが可能なタイヤ空気圧制御装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a tire pressure control device that can eliminate the deflection (deflection state) of a vehicle without causing a steering off center by changing the tire pressure.
本発明のタイヤ空気圧制御装置は、上記目的を達成するためになされたものであって、
車両が備える複数のタイヤのうちの少なくとも一つの空気圧を指示信号に応じて変更するタイヤ空気圧変更装置と、
前記車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記検出された運転状態に基づいて前記車両の偏向状態を表す値である偏向状態値を取得する偏向状態値取得手段と、
前記取得された偏向状態値により表される前記車両の偏向状態を消滅させる方向の回転モーメントが同車両に発生するように前記タイヤ空気圧変更装置に前記指示信号を送出する制御手段と、
を備えている。
ここで、偏向状態値とは、少なくとも車両の偏向方向を示す値である。
The tire pressure control device of the present invention is made to achieve the above object,
A tire pressure changing device for changing at least one of the plurality of tires provided in the vehicle according to the instruction signal;
Driving state detecting means for detecting the driving state of the vehicle;
Deflection state value acquisition means for acquiring a deflection state value which is a value representing the deflection state of the vehicle based on the detected driving state;
Control means for sending the instruction signal to the tire air pressure changing device so that a rotational moment in a direction for eliminating the deflection state of the vehicle represented by the acquired deflection state value is generated in the vehicle;
It has.
Here, the deflection state value is a value indicating at least the deflection direction of the vehicle.
これによれば、車両の運転状態に基づいて車両の偏向状態を表す値である偏向状態値が取得され、同取得された偏向状態値により表される車両の偏向状態を消滅させる方向の回転モーメントが同車両に発生するように少なくとも一つのタイヤの空気圧が変更される。一方、タイヤの空気圧が変更されても、ステアリングホイールの操舵角とタイヤの転舵角との関係は変更されない。従って、このタイヤ空気圧制御装置は、ステアリングオフセンタを生じさせることなく車両の偏向を消滅させることができる。 According to this, a deflection state value that is a value representing the deflection state of the vehicle is acquired based on the driving state of the vehicle, and the rotational moment in a direction to extinguish the deflection state of the vehicle represented by the acquired deflection state value The air pressure of at least one tire is changed so that is generated in the vehicle. On the other hand, even if the tire air pressure is changed, the relationship between the steering angle of the steering wheel and the turning angle of the tire is not changed. Therefore, this tire pressure control device can eliminate the deflection of the vehicle without causing a steering off center.
なお、タイヤ空気圧の変更により車両に(車両の重心回りの)回転モーメントを発生させるためには、左右のタイヤの空気圧の比率を変更すればよい。例えば、車両の偏向方向が左方向である場合、左側のタイヤ(左前輪のタイヤ及び/又は左後輪のタイヤ)を選択して同選択したタイヤの空気圧を上昇させ、及び/又は、右側のタイヤ(右前輪のタイヤ及び/又は右後輪のタイヤ)を選択して同選択したタイヤの空気圧を低下させる。これにより、右側のタイヤの空気圧に対する左側のタイヤの空気圧の比率は制御前の同空気圧の比率より増大する。 In order to cause the vehicle to generate a rotational moment (around the center of gravity of the vehicle) by changing the tire air pressure, the ratio of the left and right tire air pressures may be changed. For example, when the direction of deflection of the vehicle is the left direction, the left tire (left front wheel tire and / or left rear wheel tire) is selected to increase the air pressure of the selected tire and / or the right tire A tire (right front wheel tire and / or right rear wheel tire) is selected to reduce the air pressure of the selected tire. As a result, the ratio of the air pressure of the left tire to the air pressure of the right tire increases from the ratio of the same air pressure before control.
これにより、右側のタイヤのころがり抵抗に対する左側のタイヤのころがり抵抗の比率が低下するとともに、右側のタイヤの動荷重半径に対する左側のタイヤの動荷重半径の比率が上昇する。以上により、左側のタイヤによって車両の左側を右側に対し相対的に前方に向わせる力が発生し、及び/又は、右側のタイヤによって車両の右側を左側に対し相対的に後方に向わせる力が発生する。この結果、車両の重心回りに右回りの(右方向の)回転モーメントが発生するので、前述した車両の左方向の偏向が消滅する。 As a result, the ratio of the rolling resistance of the left tire to the rolling resistance of the right tire decreases, and the ratio of the dynamic load radius of the left tire to the dynamic load radius of the right tire increases. As described above, the left tire generates a force that causes the left side of the vehicle to face forward relative to the right side, and / or the right tire causes the right side of the vehicle to face rearward relative to the left side. Force is generated. As a result, a clockwise (rightward) rotational moment is generated around the center of gravity of the vehicle, and the aforementioned leftward deflection of the vehicle disappears.
この場合、
前記運転状態検出手段は、
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、
前記車両のステアリングホイールの操舵角を検出するステアリング角度センサと、
前記車両のヨーレイトである実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、
を備え、
前記偏向状態値取得手段は、
前記検出された車両の速度と前記検出された操舵角とに基づいて前記車両に偏向する要因が発生していないときに同車両に発生すべき理想のヨーレイトである目標ヨーレイトを推定し、同推定された目標ヨーレイトと前記ヨーレイトセンサにより検出された実ヨーレイトとの差に基づいて前記偏向状態値を取得するように構成されていることが好ましい。
in this case,
The operating state detecting means is
Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle;
A steering angle sensor for detecting a steering angle of a steering wheel of the vehicle;
A yaw rate sensor that detects an actual yaw rate that is the yaw rate of the vehicle;
With
The deflection state value acquisition means includes
Based on the detected vehicle speed and the detected steering angle, a target yaw rate that is an ideal yaw rate to be generated in the vehicle when a factor for deflecting the vehicle is not generated is estimated, and the estimation is performed. It is preferable that the deflection state value is acquired based on a difference between the target yaw rate that has been set and the actual yaw rate detected by the yaw rate sensor.
これによれば、車両の速度と操舵角とに応じて理想のヨーレイトである目標ヨーレイトが推定され、この推定された目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差に基づいて前記偏向状態値が取得される。したがって、ステアリングホイールがほぼ中立状態にある場合だけでなく、運転者により操作されている場合においても、車両の偏向状態値を取得することができる。 According to this, a target yaw rate that is an ideal yaw rate is estimated according to the speed and steering angle of the vehicle, and the deflection state value is acquired based on the difference between the estimated target yaw rate and the actual yaw rate. Therefore, the vehicle deflection state value can be acquired not only when the steering wheel is in a substantially neutral state but also when being operated by the driver.
更に、前記偏向状態値取得手段は、
前記目標ヨーレイトと前記実ヨーレイトとの差を所定時間の経過毎に求め、同所定時間の経過毎に求められた目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差を同所定時間よりも長い期間にわたって平均化し、同平均化した値に基づいて前記偏向状態値を取得するように構成されることが好ましい。
Furthermore, the deflection state value acquisition means includes
The difference between the target yaw rate and the actual yaw rate is obtained every elapse of a predetermined time, and the difference between the target yaw rate and the actual yaw rate obtained every elapse of the predetermined time is averaged over a period longer than the predetermined time. Preferably, the deflection state value is acquired based on the averaged value.
これによれば、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差を時間的に平均化した値に基づいて車両の偏向状態値が取得される。これにより、突発的な横風等による車両の急激な旋回を偏向と捉えることなく、車両に比較的長期的に発生している偏向状態が精度よく推定される。従って、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が得られる毎にタイヤの空気圧を変更する場合に比べ、車両の挙動を不安定とすることなく、車両の偏向を穏やかに消滅させることができる。 According to this, the deflection state value of the vehicle is acquired based on a value obtained by averaging the difference between the target yaw rate and the actual yaw rate in terms of time. As a result, the deflection state occurring in the vehicle for a relatively long period of time can be accurately estimated without taking a sudden turn of the vehicle due to a sudden crosswind or the like as the deflection. Therefore, compared with the case where the tire air pressure is changed every time the difference between the target yaw rate and the actual yaw rate is obtained, the vehicle deflection can be gently eliminated without destabilizing the behavior of the vehicle.
以下、本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧制御装置について図面を参照しながら説明する。
このタイヤ空気圧制御装置は、図1に示した形態にて車両に搭載される。車両は、車両の前方側左右にそれぞれ配設された車輪の左前タイヤFL及び右前タイヤFR、車両の後方側左右にそれぞれ配設された車輪の左後タイヤRL及び右後タイヤRR、ステアリングホイール10、ステアリングシャフト11ならびにステアリングギアボックス12を備えている。
Hereinafter, a tire pressure control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
This tire pressure control device is mounted on a vehicle in the form shown in FIG. The vehicle includes a left front tire FL and a right front tire FR disposed on the left and right front sides of the vehicle, a left rear tire RL and a right rear tire RR disposed on the left and right sides of the vehicle, respectively, and a
ステアリングホイール10、ステアリングシャフト11及びステアリングギアボックス12は、運転者により回転操作されるステアリングホイール10の回転を操舵輪(本例では、左前輪及び右前輪)に伝達し、これにより、操舵輪を転舵するようになっている。
The
タイヤ空気圧制御装置20は、タイヤ空気圧変更装置21、電気制御装置(制御手段)30、車速センサ40、ステアリング角度センサ41及びヨーレイトセンサ42を備えている。
The tire air pressure control device 20 includes a tire air
タイヤ空気圧変更装置21は、ポンプ21a、アキュムレータ21b、電磁弁21fl、電磁弁21fr、電磁弁21rl及び電磁弁21rrを備えている。ポンプ21aは、空気を圧縮するようになっている。アキュムレータ21bは、ポンプ21aに接続されていて、ポンプ21aにより圧縮された高圧の空気を蓄圧するようになっている。アキュムレータ21bは、電磁弁21fl、電磁弁21fr、電磁弁21rl及び電磁弁21rrのそれぞれを介して左前タイヤFL、右前タイヤFR、左後タイヤRL及び右後タイヤRRのそれぞれに接続されている。
The tire
電磁弁21fl、電磁弁21fr、電磁弁21rl及び電磁弁21rrのそれぞれは、電磁機構を備えていて、電磁機構の作動により切替弁の位置を第1の位置(図1では左端)、第2の位置(図1では中央)及び第3の位置(図1では右端)のいずれかの位置に変更するようになっている。 Each of the electromagnetic valve 21fl, the electromagnetic valve 21fr, the electromagnetic valve 21rl, and the electromagnetic valve 21rr includes an electromagnetic mechanism, and the position of the switching valve is set to the first position (the left end in FIG. 1) and the second by the operation of the electromagnetic mechanism. The position is changed to either the position (center in FIG. 1) or the third position (right end in FIG. 1).
各電磁弁は、切替弁が前記第1の位置にあるとき、ポンプ21a及びアキュムレータ21bと各対応するタイヤとを連通し、アキュムレータ21b内の高圧の空気を各タイヤに供給することにより、各タイヤの空気圧を上昇させるようになっている。各電磁弁は、切替弁が前記第2の位置にあるとき、アキュムレータ21bと各対応するタイヤとの連通を遮断し、各タイヤの空気圧を保持するようになっている。各電磁弁は、切替弁が前記第3の位置にあるとき、フィルタを通して各タイヤと外部とを連通し、各タイヤの空気圧を低下させるようになっている。
When the switching valve is in the first position, each solenoid valve communicates the
電気制御装置30は、CPU31、ROM32、RAM33、Back up RAM34及びインターフェース35を主たる構成としたマイクロコンピュータである。インターフェース35には、車速センサ40、ステアリング角度センサ41及びヨーレイトセンサ42が接続されていて、CPU31はこれらのセンサからの信号を入力するようになっている。
The electric control device 30 is a microcomputer that mainly includes a
車速センサ40は、車輪の回転速度又は変速機の出力軸の回転速度を検出することにより車両の速度(車速V)に応じた信号を出力するようになっている。
The
ステアリング角度センサ41は、ステアリングホイール10の操作量を検出することにより操舵角θに応じた信号を出力するようになっている。ステアリング角度センサ41により検出される操舵角θは、ステアリングホイール10が舵角中点(中立位置)にあるとき「0」の値に設定され、ステアリングホイール10が舵角中点から右方向に回転しているとき正の値に設定され、ステアリングホイール10が舵角中点から左方向に回転しているとき負の値に設定される。
The
ヨーレイトセンサ42は、車両の重心回りに生じる実ヨーレイトγ(ヨー角速度)を検出することにより実ヨーレイトγに応じた信号を出力するようになっている。実ヨーレイトγは、車両にヨーレイトが発生していないとき「0」の値、右回りのヨーレイトが生じているときに正の値、左回りのヨーレイトが生じているときに負の値となるように設定されている。なお、車速センサ40は車両速度検出手段に相当する。また、車速センサ40、ステアリング角度センサ41及びヨーレイトセンサ42は、運転状態を検出する運転状態検出手段に相当する。
The
また、インターフェース35には、電磁弁21fl、電磁弁21fr、電磁弁21rl、電磁弁21rr及びポンプ21aが接続されている。これにより、CPU31は、各電磁弁及びポンプ21aに駆動信号(指示信号)を送出するようになっている。
The interface 35 is connected to an electromagnetic valve 21fl, an electromagnetic valve 21fr, an electromagnetic valve 21rl, an electromagnetic valve 21rr, and a
次に、上記のように構成されたタイヤ空気圧制御装置20の作動について説明する。
(車両の偏向状態値の取得)
まず、車両の偏向状態を表す値である偏向状態値を取得する際のタイヤ空気圧制御装置20の作動について図2を参照しながら説明する。車両の偏向状態を表す値とは、車両の偏向方向及び偏向量(変更の程度)を表す値である。
Next, the operation of the tire pressure control device 20 configured as described above will be described.
(Acquisition of vehicle deflection state value)
First, the operation of the tire pressure control device 20 when acquiring a deflection state value that is a value representing the deflection state of the vehicle will be described with reference to FIG. The value representing the vehicle deflection state is a value representing the vehicle deflection direction and deflection amount (degree of change).
図2は、図1に示した電気制御装置30のCPU31が、偏向状態値を算出するために実行するルーチン(プログラム)を示したフローチャートである。CPU31は、このプログラムを所定時間の経過毎に繰り返し実行する。
FIG. 2 is a flowchart showing a routine (program) executed by the
CPU31は、所定のタイミングになったときにステップ200から処理を開始してステップ205に進み、同ステップ205にて車速Vを読み込み、続くステップ210にて操舵角θを読み込む。
The
次に、CPU31は、ステップ215に進んで予め定められた目標ヨーレイト推定マップに基づき、操舵角θと車速Vとに対応した目標ヨーレイトγ0を推定する。目標ヨーレイトは、車両に偏向をもたらす要因が一切発生していないときに操舵角θと車速Vとに応じて車両に発生すべき理想のヨーレイトである。目標ヨーレイトγ0は、実ヨーレイトγと同様、右回りのヨーレイトに対して正の値、左回りのヨーレイトに対して負の値となるように定められている。
Next, the
次に、CPU31は、ステップ220に進んで実ヨーレイトγを読み込み、ステップ225に進んで値nに「1」を加算し、ステップ230に進んで実ヨーレイトγから目標ヨーレイトγ0を減算することによりデータD(n)を求める。なお、値nはデータD(n)の個数を示していて、イグニッション・スイッチをオフからオンにしたときに実行されるイニシャルルーチンにおいて予め「0」の値に設定されている。次いで、CPU31は、ステップ235に進んでデータD(n)をRAM33に記憶し、ステップ295に進んで本ルーチンの処理を一旦終了する。
Next, the
このようにして算出されたデータD(n)は、図3に示したように、車両が右に偏向しているとき、実ヨーレイトγが目標ヨーレイトγ0より大きくなるから正の値となり、車両が左に偏向しているとき、実ヨーレイトγが目標ヨーレイトγ0より小さくなるから負の値となる。また、データD(n)の絶対値は、車両の偏向量を示す。即ち、データD(n)は、車両の偏向状態を表す個々の値である。 As shown in FIG. 3, the data D (n) calculated in this way becomes a positive value because the actual yaw rate γ is larger than the target yaw rate γ 0 when the vehicle is deflected to the right. Is negative, since the actual yaw rate γ is smaller than the target yaw rate γ 0 . The absolute value of the data D (n) indicates the amount of vehicle deflection. That is, the data D (n) is an individual value indicating the deflection state of the vehicle.
(タイヤ空気圧制御)
次に、左前タイヤFL、右前タイヤFR、左後タイヤRL及び右後タイヤRRの空気圧をそれぞれ制御する際のタイヤ空気圧制御装置20の作動について、図4を参照しながら場合を分けて説明する。
図4は、図1に示したCPU31が、各タイヤの空気圧をそれぞれ制御するために実行するルーチン(プログラム)を示したフローチャートである。CPU31は、このプログラムを所定時間の経過毎に繰り返し実行する。
(Tire pressure control)
Next, the operation of the tire pressure control device 20 when controlling the air pressure of the left front tire FL, the right front tire FR, the left rear tire RL, and the right rear tire RR will be described separately with reference to FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a routine (program) executed by the
(1)車両に偏向が生じていない場合
まず、運転者がイグニッション・スイッチをオフからオンに変更した後に車両の走行を開始した場合であって、かつ、車両に偏向が生じていない場合から説明する。イグニッション・スイッチがオフからオンに変更されると、CPU31は所定のタイミングになったときにステップ400から処理を開始してステップ405に進み、同ステップ405にて図2のステップ225にて算出された値nが、総個数Nsumに等しいか否かを判定する。総個数Nsumは、データD(n)の平均値を求めるために必要なデータD(n)の個数を示している。この時点は、イグニッション・スイッチがオフからオンへと変更された直後であるので、値nは総個数Nsumに等しくない。そこで、CPU31は、ステップ405にて「No」と判定して直ちにステップ495に進み、本ルーチンの処理を一旦終了する。
(1) When the vehicle is not deflected First, the case where the driver starts traveling after changing the ignition switch from off to on and the vehicle is not deflected will be described. To do. When the ignition switch is changed from OFF to ON, the
その後、CPU31は、図2に示したルーチンを繰り返し実行するので、値nは次第に増大する(ステップ225を参照。)。したがって、所定の時間が経過して値nが総個数Nsumに等しくなったとき、CPU31が図4に示したルーチンを実行すると、同CPU31はステップ405にて「Yes」と判定し、ステップ410に進んでデータD(1)からデータD(n)までを加算し、加算した値をnで割ることにより、図3に示した時間(データD(n)のサンプリング間隔よりも長い期間)ΔTにおける車両の偏向状態を表す偏向状態値(個々の偏向状態値D(n)の平均値)Daveを算出する。
Thereafter, since the
次に、CPU31は、ステップ415にて偏向状態値Daveが「0」に等しいか否かを判定する。この場合、前述した仮定により車両に偏向が発生していないから、偏向状態値Daveは「0」である。したがって、CPU31は、ステップ415にて「Yes」と判定してステップ420に進み、値nに「0」を設定した後にステップ495に進んで本ルーチンの処理を一旦終了する。このように、車両に偏向が生じていなければ、タイヤの空気圧は変更されない。
Next, the
(2)車両に右方向の偏向が発生している場合
この場合、偏向状態値Daveは「0」より大きい。したがって、値nが総個数Nsumに等しくなると、CPU31は、ステップ415に進んだとき、同ステップ415にて「No」と判定し、ステップ430に進んで偏向状態値Daveが「0」より大きいか(すなわち、車両に右方向の偏向が発生しているか)否かを判定する。
(2) When rightward deflection occurs in the vehicle In this case, the deflection state value Dave is larger than “0”. Accordingly, when the value n becomes equal to the total number Nsum, when the
前述したように、偏向状態値Daveは「0」より大きい。したがって、CPU31は、ステップ430にて「Yes」と判定してステップ435に進み、関数fに偏向状態値Daveの絶対値を適用して車両の偏向量に対するタイヤ空気圧の変更量f(|Dave|)を求め、左前タイヤFLの目標タイヤ空気圧Pflから変更量f(|Dave|)を減算することにより、左前タイヤFLの目標タイヤ空気圧Pflを更新する。ここで、関数fは偏向量を変数として、偏向量に対するタイヤ空気圧の変更量(制御量)を算出するための関数であり、偏向量の絶対値に関して単調増加する関数である。なお、関数fは、関数fにより得られる値が常に「0」より大きくなるように設定されている。
As described above, the deflection state value Dave is larger than “0”. Accordingly, the
更に、CPU31は、ステップ435にて、左後タイヤRLの目標タイヤ空気圧Prlから変更量f(|Dave|)を減算することにより、左後タイヤRLの目標タイヤ空気圧Prlを更新する。
Further, in
また、CPU31は、右前タイヤFRの目標タイヤ空気圧Pfrに変更量f(|Dave|)を加算することにより、右前タイヤFRの目標タイヤ空気圧Pfrを更新し、同様に右後タイヤRRの目標タイヤ空気圧Prrに変更量f(|Dave|)を加算することにより、右後タイヤRRの目標タイヤ空気圧Prrを求める。そして、CPU31は、各タイヤの空気圧が、これらの更新された目標タイヤ空気圧Pfl、Prl、Pfr及びPrrとなるように、電磁弁21fl、電磁弁21fr、電磁弁21rl及び電磁弁21rrに指示信号を送る。その後、CPU31は、ステップ420を経由してステップ495に進み、本ルーチンの処理を一旦終了する。
Further, the
このように各タイヤの空気圧が制御されることにより、図5(a)に示したように、左前タイヤFLのタイヤ空気圧Pfl及び左後タイヤRLのタイヤ空気圧Prlはそれぞれ低下せしめられ、右前タイヤFRのタイヤ空気圧Pfr及び右後タイヤRRのタイヤ空気圧Prrはそれぞれ上昇せしめられる。したがって、左側のタイヤの空気圧に対する右側のタイヤの空気圧の比率は、制御前のタイヤ空気圧の比率より上がる。 By controlling the air pressure of each tire in this way, as shown in FIG. 5A, the tire air pressure Pfl of the left front tire FL and the tire air pressure Prl of the left rear tire RL are respectively reduced, and the right front tire FR. The tire pressure Pfr and the tire pressure Prr of the right rear tire RR are increased. Therefore, the ratio of the right tire pressure to the left tire pressure is higher than the ratio of the tire pressure before the control.
これにより、左側のタイヤのころがり抵抗に対する右側のタイヤのころがり抵抗の比率は低下する。また、左側のタイヤの動荷重半径に対する右側のタイヤの動荷重半径の比率は上昇する。以上により、右側のタイヤによって車両の右側を左側に対し相対的に前方に向わせる力が発生し、及び/又は、左側のタイヤによって車両の左側を右側に対し相対的に後方に向わせる力が発生する。この結果、車両の重心回りに左回りの(左方向の)回転モーメントMが発生するので、前述した車両の右方向の偏向が消滅する。 As a result, the ratio of the rolling resistance of the right tire to the rolling resistance of the left tire decreases. Further, the ratio of the dynamic load radius of the right tire to the dynamic load radius of the left tire increases. As described above, the right tire generates a force that causes the right side of the vehicle to be directed forward relative to the left side, and / or the left tire causes the left side of the vehicle to be directed rearward relative to the right side. Force is generated. As a result, since a counterclockwise (leftward) rotational moment M is generated around the center of gravity of the vehicle, the rightward deflection of the vehicle described above disappears.
(3)車両に左方向の偏向が発生している場合
この場合、偏向状態値Daveの値は負の値となる。したがって、CPU31は、図4のステップ415に進んだとき、同ステップ415にて「No」と判定し、続くステップ430にても「No」と判定してステップ440に進む。そして、CPU31は、ステップ440にて、左前タイヤFLの目標タイヤ空気圧Pflに変更量f(|Dave|)を加算することにより、左前タイヤFLの目標タイヤ空気圧Pflを更新する。同様にして、左後タイヤRLの目標タイヤ空気圧Prlに変更量f(|Dave|)を加算することにより、左後タイヤRLの目標タイヤ空気圧Prlを更新する。
(3) When leftward deflection occurs in the vehicle In this case, the deflection state value Dave is a negative value. Therefore, when the
また、CPU31は、右前タイヤFRの目標タイヤ空気圧Pfr及び右後タイヤRRの目標タイヤ空気圧Prrからそれぞれ変更量f(|Dave|)を減算することにより、右前タイヤFRの目標タイヤ空気圧Pfr及び右後タイヤRRの目標タイヤ空気圧Prrを更新する。そして、CPU31は、各タイヤの空気圧が、これらの更新された目標タイヤ空気圧Pfl、Prl、Pfr及びPrrとなるように、電磁弁21fl、電磁弁21fr、電磁弁21rl及び電磁弁21rrに指示信号を送る。その後、CPU31は、ステップ420を経由してステップ495に進み、本ルーチンの処理を一旦終了する。
Further, the
これにより、図5(b)に示したように、左側のタイヤの空気圧に対する右側のタイヤの空気圧の比率は、制御前のタイヤ空気圧の比率より低下する。従って、左側のタイヤによって車両の左側を右側に対し相対的に前方に向わせる力が発生し、及び/又は、右側のタイヤによって車両の右側を左側に対し相対的に後方に向わせる力が発生する。この結果、車両の重心回りに右回りの(右方向の)回転モーメントMが発生するので、前述した車両の左方向の偏向が消滅する。 Accordingly, as shown in FIG. 5B, the ratio of the right tire pressure to the left tire pressure is lower than the ratio of the tire pressure before the control. Accordingly, the left tire generates a force that causes the left side of the vehicle to be directed forward relative to the right side, and / or the right tire causes the right side of the vehicle to be directed rearward relative to the left side. Will occur. As a result, since a clockwise (rightward) rotational moment M is generated around the center of gravity of the vehicle, the aforementioned leftward deflection of the vehicle disappears.
以上、説明したように、本タイヤ空気圧制御装置は、車両の偏向方向に応じて車両の左側のタイヤの空気圧と右側のタイヤの空気圧との比率を変更することにより、車両の重心回りに車両の偏向状態を消滅させる方向の回転モーメントMを発生させる。この結果、ステアリングオフセンタを生じさせることなく車両の偏向を消滅させることができる。 As described above, the tire air pressure control device changes the ratio of the air pressure of the left tire and the air pressure of the right tire according to the deflection direction of the vehicle, so that the vehicle A rotational moment M is generated in a direction that eliminates the deflection state. As a result, the deflection of the vehicle can be eliminated without causing a steering off center.
また、本タイヤ空気圧制御装置は、車両の偏向状態を表す個々の値であるデータD(n)ではなく、複数のデータD(n)を時間的に平均化した値(時間的平均値)である偏向状態値Daveに基づいてタイヤの空気圧を制御する。これにより、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が得られる毎にタイヤの空気圧を変更する場合に比べ、車両の挙動を不安定とすることなく、車両の偏向を消滅させることができる。 In addition, the tire air pressure control device is not a data D (n) that is an individual value indicating the deflection state of the vehicle, but a value obtained by averaging a plurality of data D (n) in terms of time (temporal average value). The tire pressure is controlled based on a certain deflection state value Dave. Thereby, compared with the case where the tire air pressure is changed every time the difference between the target yaw rate and the actual yaw rate is obtained, the deflection of the vehicle can be eliminated without destabilizing the behavior of the vehicle.
なお、図2のステップ205〜ステップ230及び図4のステップ410は、車速Vと操舵角θとから目標ヨーレイトγ0を推定し、同推定された目標ヨーレイトγ0と実ヨーレイトγとからそれらの差であるデータD(n)を求め、このようにして所定時間の経過毎に求められた複数の目標ヨーレイトと実ヨーレイトと差(データD(1)、データD(2)、・・・、データD(n))から偏向状態値Daveを求める偏向状態値取得手段に相当している。更に、ステップ415及びステップ430は、求められた偏向状態値Daveに基づいて車両の偏向方向を推定する偏向方向推定手段に相当している。
Note that
また、ステップ435及びステップ440は、前記取得された偏向状態値Daveにより表される前記車両の偏向状態を消滅させる方向の回転モーメントが同車両に発生するように前記タイヤ空気圧変更装置21に指示信号を送出する制御手段に相当している。換言すると、ステップ435及びステップ440は、偏向方向推定手段により推定された車両の偏向方向に応じて車両の左側のタイヤの空気圧と右側のタイヤの空気圧との比率を変更することにより、車両の重心回りに同車両の偏向を消滅させる方向の回転モーメントMを発生するようにタイヤ空気圧変更装置21を制御する制御手段に相当している。
Further,
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。たとえば、タイヤ空気圧制御装置20は、偏向状態値Daveに応じてすべてのタイヤの空気圧を制御するのではなく、左右のタイヤから任意のタイヤを選択し、同選択された任意のタイヤの空気圧を変更することにより、車両の偏向を消滅させる方向の回転モーメントMを発生するようにタイヤ空気圧変更装置21を制御してもよい。以下、車両が右方向に偏向している場合を例として説明する。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention. For example, the tire air pressure control device 20 does not control the air pressure of all tires according to the deflection state value Dave, but selects an arbitrary tire from the left and right tires and changes the air pressure of the selected arbitrary tire. By doing so, the tire air
タイヤ空気圧制御装置20は、右前タイヤFR及び右後タイヤRRを選択して、これらのタイヤの空気圧(空気圧Pfr及び空気圧Prr)を上げるようにタイヤ空気圧変更装置21を制御してもよい。或いは、タイヤ空気圧制御装置20は、右前タイヤFRのみ又は右後タイヤRRのみを選択し、選択したタイヤの空気圧を上げるようにしてもよい。
The tire air pressure control device 20 may select the right front tire FR and the right rear tire RR, and may control the tire air
また、タイヤ空気圧制御装置20は、左前タイヤFL及び左後タイヤRLを選択して、これらのタイヤの空気圧(空気圧Pfl及び空気圧Prl)を下げるようにしてもよいし、左前タイヤFLのみ又は左後タイヤRLのみを選択し、選択したタイヤの空気圧を下げるようにしてもよい。 Further, the tire pressure control device 20 may select the left front tire FL and the left rear tire RL, and reduce the air pressure (air pressure Pfl and air pressure Prl) of these tires, or only the left front tire FL or the left rear tire. Only the tire RL may be selected, and the air pressure of the selected tire may be lowered.
更に、タイヤ空気圧制御装置20は、右前タイヤFR及び左後タイヤRLを選択して、右前タイヤFRの空気圧Pfrを上げるとともに左後タイヤRLの空気圧Prlを下げるようにしてもよく、左前タイヤFL及び右後タイヤRRを選択して、左前タイヤFLの空気圧Pflを下げるとともに右後タイヤRRの空気圧Prrを上げるようにしてもよい。 Further, the tire pressure control device 20 may select the right front tire FR and the left rear tire RL to increase the air pressure Pfr of the right front tire FR and decrease the air pressure Prl of the left rear tire RL. The right rear tire RR may be selected to lower the air pressure Pfl of the left front tire FL and increase the air pressure Prr of the right rear tire RR.
また、タイヤ空気圧制御装置20は、各タイヤに装着され各タイヤの実際の空気圧を検出する空気圧センサを備え、同空気圧センサにより検出される空気圧と前述した各タイヤの目標タイヤ空気圧とが一致するように、タイヤ空気圧変更装置を制御(フィードバック制御)しても良い。加えて、図4のステップ435及びステップ440においては、各タイヤの目標タイヤ空気圧が関数fに基づく値だけ変更されているが、各タイヤの目標タイヤ空気圧を総て一定の値だけ、或いは、各タイヤに対して個別に定められた一定値だけ変更するように構成することもできる。更に、ステップ435及びステップ440における関数fは、各タイヤ毎に異なる関数であってもよい。
The tire air pressure control device 20 includes an air pressure sensor that is attached to each tire and detects an actual air pressure of each tire, and the air pressure detected by the air pressure sensor coincides with the target tire air pressure of each tire described above. In addition, the tire pressure changing device may be controlled (feedback control). In addition, in
更に、タイヤ空気圧制御装置20は、ステアリングホイール10の操舵角θが「0」であるときの実ヨーレイトの値に基づいて、車両の偏向状態値を求めてもよい。加えて、タイヤ空気圧制御装置20は、従来のタイヤ転舵角を制御する装置や各輪のブレーキ力を独立に制御する装置のように、突発的な車両の自動旋回を抑制する装置と併用されることもできる。
Further, the tire pressure control device 20 may obtain the deflection state value of the vehicle based on the actual yaw rate value when the steering angle θ of the
10…ステアリングホイール、20…タイヤ空気圧制御装置、21…タイヤ空気圧変更装置、21a…ポンプ、21b…アキュムレータ、21fl、21fr、21rl、21rr…電磁弁、30…電気制御装置、31…CPU、40…車速センサ、41…ステアリング角度センサ、42…ヨーレイトセンサ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記検出された運転状態に基づいて前記車両の偏向状態を表す値である偏向状態値を取得する偏向状態値取得手段と、
前記取得された偏向状態値により表される前記車両の偏向状態を消滅させる方向の回転モーメントが同車両に発生するように前記タイヤ空気圧変更装置に前記指示信号を送出する制御手段と、
を備えたタイヤ空気圧制御装置。 A tire pressure changing device for changing at least one of the plurality of tires provided in the vehicle according to the instruction signal;
Driving state detecting means for detecting the driving state of the vehicle;
Deflection state value acquisition means for acquiring a deflection state value which is a value representing the deflection state of the vehicle based on the detected driving state;
Control means for sending the instruction signal to the tire air pressure changing device so that a rotational moment in a direction for eliminating the deflection state of the vehicle represented by the acquired deflection state value is generated in the vehicle;
Tire pressure control device equipped with.
前記運転状態検出手段は、
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、
前記車両のステアリングホイールの操舵角を検出するステアリング角度センサと、
前記車両のヨーレイトである実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、
を備え、
前記偏向状態値取得手段は、
前記検出された車両の速度と前記検出された操舵角とに基づいて前記車両に偏向する要因が発生していないときに同車両に発生すべき理想のヨーレイトである目標ヨーレイトを推定し、同推定された目標ヨーレイトと前記ヨーレイトセンサにより検出された実ヨーレイトとの差に基づいて前記偏向状態値を取得するように構成されたタイヤ空気圧制御装置。 In the tire pressure control device according to claim 1,
The operating state detecting means is
Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle;
A steering angle sensor for detecting a steering angle of a steering wheel of the vehicle;
A yaw rate sensor that detects an actual yaw rate that is the yaw rate of the vehicle;
With
The deflection state value acquisition means includes
Based on the detected vehicle speed and the detected steering angle, a target yaw rate that is an ideal yaw rate to be generated in the vehicle when a factor for deflecting the vehicle is not generated is estimated, and the estimation is performed. A tire pressure control device configured to acquire the deflection state value based on a difference between the target yaw rate that has been set and the actual yaw rate detected by the yaw rate sensor.
前記偏向状態値取得手段は、
前記目標ヨーレイトと前記実ヨーレイトとの差を所定時間の経過毎に求め、同所定時間の経過毎に求められた目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差を同所定時間よりも長い期間にわたって平均化し、同平均化した値に基づいて前記偏向状態値を取得するように構成されたタイヤ空気圧制御装置。
In the tire pressure control device according to claim 2,
The deflection state value acquisition means includes
The difference between the target yaw rate and the actual yaw rate is obtained every elapse of a predetermined time, and the difference between the target yaw rate and the actual yaw rate obtained every elapse of the predetermined time is averaged over a period longer than the predetermined time. A tire pressure control device configured to acquire the deflection state value based on an averaged value.
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- 2004-08-24 JP JP2004243656A patent/JP2006062381A/en not_active Withdrawn
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