JP2008273297A - タイヤ内圧制御装置、タイヤ内圧制御システム、及びタイヤ内圧制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運動性能を効率よく制御する。
【解決手段】前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ、後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒは、トレッド幅方向に沿って複数の気室を有し、タイヤ内圧制御システム１は、自動四輪車３が左方向又は右方向に進行しようとしていることをコントローラ３５に指示するセンサ部３０と、センサ部３０による指示に基づいて、複数の気室の内圧を異ならせるコントローラ３５とを備えている。コントローラ３５は、気室容量、配管長、配管断面積等を勘案した伝達特性に応じて生じる気室内圧力の応答遅れを補償した制御信号を各構成に与える。
【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤの内圧を制御するタイヤ内圧制御装置、タイヤ内圧制御装置によりタイヤの内圧を制御するタイヤ内圧制御システム、及びタイヤの内圧を制御するタイヤ内圧制御方法に関し、特に、本発明は、トレッド幅方向に沿って複数の気室を有する空気入りタイヤの各々の気室内圧を、車両に装着された状態で制御するタイヤ内圧制御装置、タイヤ内圧制御システム、及びタイヤ内圧を制御するタイヤ内圧制御方法に関する。

従来、空気入りタイヤのトレッド幅方向に沿って複数の気室（例えば、３気室）を備える空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１）。このような空気入りタイヤによれば、損傷（例えば、パンク）を受けた気室以外の気室によって、空気入りタイヤに掛かる荷重を支持することができるため、空気入りタイヤが損傷を受けた場合でも、車両（具体的には、自動四輪車）は一定の距離を走行することができる。

また、上述した従来の複数の気室を設けた空気入りタイヤは、各気室の内圧を車両の走行中に動的に変化させることによって、また、各気室内圧の組合せを変化させることによって、例えば、車両の進行状態、最小回転半径等の運動性能を制御することができる。空気入りタイヤの気室内部の圧力を制御するには、例えば、気室毎に目標圧力を複数用意しておき、検知される状況に応じて圧力制御器（電空レギュレータという）等を用いて各気室の圧力を目標圧力に設定する手法があげられる。
特開２００３−３９９１４号公報（第３頁、第１図）

複数の気室を有するタイヤの各気室内部の圧力を制御するには、気室内部の圧力を検知できればよい。圧力検知手段を気室内部に設けた場合、圧力制御器は、無線通信機能等により検知データを取得する必要がある。このような構成は、製造コストが高くなることが問題であった。そこで、タイヤ気室の内圧を直接検知するのではなく、他のパラメータからタイヤの気室の目標圧力を切り換える手法が提案されている。例えば、ブレーキ踏力センサ等によって検出したブレーキパターンに応じて目標圧力を切り換える手法、車両の前後加速度及び横加速度を検出し、加速度に基づいて判定されるコーナ走行、直進走行、路面状態等に応じて目標圧力を切り換える手法、車輪速度と車両位置のデータから車体速度を検出し、この車体速度に応じて目標圧力を切り換える手法等があげられる。

ところが、複数の気室を有するタイヤの各気室内部の圧力を直接検知する手法及び他のパラメータを用いて目標圧力を切り換える手法に共通して、圧力制御器が内圧を変更する指令値を変化させても、圧力制御器からタイヤ気室までの配管及び気室自身の体積等によって、圧力変化の応答遅れが発生するので、各気室の内圧を車両の走行中に動的に変化させても、車両の進行状態、最小回転半径等の運動性能を十分に向上させることができなかった。

そこで、本発明は、上述した従来の実情に鑑みて提案されたものであり、トレッド幅方向に沿って複数の気室を備える空気入りタイヤの気室内圧を、車両の運動性能を向上させるように制御することが可能な空気入りタイヤ内圧制御方法、及び、この制御方法に基づいてトレッド幅方向に沿って複数の気室を備える空気入りタイヤの気室内圧を制御する空気入りタイヤ内圧制御装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の空気入りタイヤ内圧制御装置は、トレッド幅方向に沿って複数の気室を有し車両に装着されるタイヤのタイヤ内圧の昇圧又は減圧を制御するタイヤ内圧制御装置であって、車両の走行状態を指示する指示手段と、指示手段からの指示に基づいて複数の気室の内圧を各々異ならせる制御信号を生成する制御信号生成手段と、制御信号生成手段によって生成された制御信号に対して複数気室の個々の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて制御信号を変換する信号変換手段と、信号変換手段で変換された制御信号に基づいてタイヤ内圧の昇圧又は減圧を制御する内圧制御手段とを備える。

本発明の請求項１に記載の空気入りタイヤ内圧制御装置は、指示手段からの指示に基づいて、内圧制御手段によって生成された制御信号に対して、信号変換手段により、複数気室の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて制御信号を変換する。したがって、このタイヤ内圧制御装置は、車両の走行中に各気室の内圧を応答性よく制御でき、車両の運動性能を向上させることができる。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤ内圧制御装置において、信号変換手段は、制御信号に対して、タイヤ内圧の応答遅れを補償する変換を行う位相補償手段であることを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の空気入りタイヤ内圧制御装置は、制御信号に対して、構造に応じて生じる応答遅れを補償する信号変換を施す。したがって、このタイヤ内圧制御装置は、気室の圧力制御の応答遅れを低減することができ、車両の走行中に各気室の内圧を応答性よく制御でき車両の運動性能を向上させることができる。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空気入りタイヤ内圧制御装置において、位相補償手段は、応答遅れを１次遅れ系として制御信号を変換することを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の空気入りタイヤ内圧制御装置は、応答遅れを１次遅れ系として扱うことにより、位相補償のための処理を簡素化することができ、気室により生じる応答遅れを低減することができ、各気室の内圧を車両の走行中に各気室の内圧を応答性よく制御でき、車両の運動性能を向上させることができる。

上述した目的を達成するために、本発明の請求項４に記載のタイヤ内圧制御システムは、車両に装着されてトレッド幅方向に沿って複数の気室を有するタイヤと、タイヤ内部に供給する気体が貯蔵されたタンクと、タンクからタイヤに気体を供給する配管と、タンクから配管を経由してタイヤに供給される気体のタイヤ内部における圧力を制御するタイヤ内圧制御装置とを有し、タイヤ内圧制御装置は、車両の走行状態を指示する指示手段と、指示手段からの指示に基づいて複数の気室の内圧を各々異ならせる制御信号を生成する内圧制御手段と、内圧制御手段によって生成された制御信号に対して、複数気室の個々の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて制御信号を変換する信号変換手段とを備える。

本発明の請求項４に記載の空気入りタイヤ内圧制御システムは、タイヤ内圧制御装置によって、複数気室の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて制御信号が変換されて、変換された制御信号に基づいて、タイヤ内圧が制御されるので、車両の走行中に各気室の内圧を応答性よく制御でき、車両の運動性能を向上させることができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の空気入りタイヤ内圧制御方法において、信号変換手段は、制御信号に対して、タンクの内圧及び配管の内圧に応じて生じる応答遅れを補償する変換を行う位相補償手段であることを特徴とする。

本発明の請求項５に記載の空気入りタイヤ内圧制御方法は、制御信号に対して、タンクの内圧及び配管の内圧に応じて生じる気室内圧の応答遅れを補償する変換を行うことにより、車両の走行中に各気室の内圧を応答性よく制御でき、車両の運動性能を向上させることができる。

本発明の請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のタイヤ内圧制御システムにおいて、位相補償手段は、応答遅れを１次遅れ系として制御信号を変換することを特徴とする。

本発明の請求項６に記載の空気入りタイヤ内圧制御システムは、応答遅れを１次遅れ系として扱うことにより、位相補償のための処理を簡素化することができ、タンクの内圧及び配管の内圧に応じて生じる気室内圧の応答遅れを低減することができ、車両の走行中に各気室の内圧を応答性よく制御でき、車両の運動性能を向上させることができる。

上述した目的を達成するために、本発明の請求項７に記載のタイヤ内圧制御方法は、トレッド幅方向に沿って複数の気室を有し車両に装着されるタイヤのタイヤ内圧の昇圧又は減圧を制御するタイヤ内圧制御方法であって、車両の走行状態を指示する指示ステップと、指示ステップでの指示に基づいて複数の気室の内圧を各々異ならせる制御信号を生成する制御信号生成ステップと、制御信号生成ステップで生成された制御信号に対して複数気室の個々の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて制御信号を変換する信号変換ステップと、変換ステップで変換された信号に基づいてタイヤ内圧の昇圧又は減圧を制御する内圧制御ステップとを有する。

本発明の請求項７に記載のタイヤ内圧制御方法は、指示ステップからの指示に基づいて制御信号生成ステップで生成された制御信号を、信号変換ステップで複数気室の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて変換する。したがって、このタイヤ内圧制御方法によれば、車両の走行中に各気室の内圧を応答性よく制御でき、車両の運動性能を向上させることができる。

本発明によれば、トレッド幅方向に沿って複数の気室を備えるタイヤの気室内圧を制御して、車両の運動性能を向上させることが可能である。

以下、本発明の実施形態として示すタイヤ内圧制御システムについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の機能を有する部分には、同一の符号を付ける。但し、図面は、発明に対する理解を容易にするために発明の内容を模式的に示したものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは、以下の説明を参酌して判断すべきものである。

（車両の全体概略構成）
本発明の実施形態について図１から図３を参照して説明する。図１に、本実施形態において車両を構成する自動四輪車の全体概略を示す。また、図２には、本発明の実施形態に係るタイヤ内圧制御システムの一例を示す。図３には、本発明の実施形態に係る複気室型のタイヤの断面図を示す。

自動四輪車３は、前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ、後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒと、タイヤ５Ｌ，５Ｒ、後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒの内部に供給する気体（本実施形態では、空気である）が貯蔵されたエアタンク２３と、エアタンク２３から各タイヤに空気を供給するためのエア配管２５と、エアタンク２３からエア配管２５を経由してタイヤに供給される空気のタイヤ内部における圧力を制御するタイヤ内圧制御装置とを有し、車両（自動四輪車）３に装着された左右の前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ及び左右の後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒの内圧を制御するものである。

タイヤ内圧制御システム１による内圧制御の対象である、４つのタイヤ５Ｌ，５Ｒ、後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒは、トレッド幅方向に沿って複数の気室を有する、特開２００５−２１９７２９号公報に示すような、所謂、複気室型（３気室型）のタイプの空気入りタイヤであり、リムホイール９に組み付けられて自動四輪車３に装着されている。

自動四輪車３は、ステアリングホイール８を備え、ドライバーＰがステアリングホイール８を回動すると、前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒが、進行方向右側又は左側に向けられる。

（空気入りタイヤの構成）
次に、空気入りタイヤの構成を、図２を用いて説明する。前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ、後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒは、同様の構成を有するので、ここでは、前輪タイヤ５Ｌを用いて構成を説明する。図２に、自動四輪車３の左前位置に装着される前輪タイヤ５Ｌのトレッド幅方向断面を示す。

図２に示す前輪タイヤ５Ｌは、従来の空気入りタイヤと同様に、トレッド１１、サイドウォール１２Ａ，１２Ｂ、及びビード１３を有する。ビード１３は、リムホイール９のビードシート１３ａによって係止される。また、前輪タイヤ５Ｌは、前輪タイヤ５Ｌの骨格を形成するカーカス１４、及びカーカス１４を補強するベルト層１５を有する。

前輪タイヤ５Ｌは、以下の点において従来の空気入りタイヤと大きく異なっている。すなわち、前輪タイヤ５Ｌは、トレッド１１の幅方向（以下、トレッド幅方向と記す。）に沿って複数の気室を有する。具体的には、サイドウォール１２Ａ，１２Ｂよりも内側の空間において、リムホイール９とトレッド１１の内側面との間に隔壁部１６Ａ及び隔壁部１６Ｂを設けることによって、主気室Ｃ１、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ及び内側副気室Ｃ２ｉｎが形成される。

隔壁部１６Ａ及び隔壁部１６Ｂは、カーカス１４と同様の材料によって形成される内側ビード１７を有する。また、隔壁部１６Ａ及び隔壁部１６Ｂの下端には、内側ビードシート１７ａによって係止される内側ビード１８が形成される。

主気室Ｃ１は、トレッド幅方向の断面においてタイヤ赤道線ＣＬを含む位置に形成される。外側副気室Ｃ２ｏｕｔは、自動四輪車３への装着時において、主気室Ｃ１よりも車幅方向外側に位置する。内側副気室Ｃ２ｉｎは、自動四輪車３への装着時において、主気室Ｃ１よりも車幅方向内側に位置する。また、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ及び内側副気室Ｃ２ｉｎの体積は、主気室Ｃ１の体積よりも小さい。

（擬似的キャンバースラストの発生）
ここで、前輪タイヤ５Ｌに設けられた主気室Ｃ１、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ及び内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧を異ならせることによって、前輪タイヤ５Ｌの転動による横力が発生するメカニズムについて簡単に説明する。

前輪タイヤ５Ｌでは、主気室Ｃ１が主にベルト層１６に掛かるベルト張力を分担する。外側副気室Ｃ２ｏｕｔ及び内側副気室Ｃ２ｉｎは、主にサイドウォール１３部分のカーカス１８に掛かるカーカス張力を分担する。

本実施形態では、外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧を異ならせることによって、前輪タイヤ５Ｌの転動よる横力を発生させる。具体的には、低圧側の気室から高圧側の気室の方向に沿って横力が発生する。

外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧を異ならせると、車幅方向外側に位置するサイドウォール１３Ａ、隔壁部１７Ａと、車幅方向内側に位置するサイドウォール１３Ｂ、隔壁部１７Ｂとの張力剛性が、タイヤ赤道線ＣＬを中心として非対称となる。

このため、前輪タイヤ５Ｌの接地圧分布もタイヤ赤道線ＣＬを中心として非対称となり、このような横力が発生すると考えられる。

つまり、従来の空気入りタイヤでもプライステアフォースやコニシティフォースといった横力成分を発生し得るが、前輪タイヤ５Ｌでは、外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧を異ならせることによって、より強い横力を発生させることができる。本実施形態では、このような横力を「擬似的キャンバースラスト」として適宜記載する。

（空気入りタイヤ制御システムの構成）
続いて、本発明の実施形態に係るタイヤ内圧制御システム１について具体的に説明する。

図１，図３に示すように、車両３の車体フレームには、圧縮空気を生成するエアコンプレッサ２１が設けられており、車両３の車体フレームにおけるエアコンプレッサ２１の近傍には、圧縮空気を貯留するエアタンク２３が設けられている。また、左右の前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ及び左右の後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒにおける複数の気室Ｃ１（図３に示す気室１９Ａに対応する），気室Ｃ２ｏｕｔ，Ｃ２ｉｎ（図３に示す気室１９Ｂに対応する）は、複数のエア配管２５等を介してエアタンク２３に接続されており、複数のエア配管２５の途中には、対応する気室の内圧を調整する電空レギュレータ２７がそれぞれ配設されている。

また、タイヤ内圧制御システム１は、図１及び図３に示すように、上述した基本的な構成のほか、回転するタイヤ内部にエアを供給するためのロータリージョイント１０、操作パネル２０、コンプレッサ２１、エアタンク２３、内圧モード選択スイッチ２９、センサ部３０、コントローラ３５などによって構成される。なお、タイヤ内圧制御システム１の具体的な構成は、図３に示す。

操作パネル２０は、ダッシュボード（図示せず）上に配設される。操作パネル２０は、空気入りタイヤの内圧を制御に関する指示をドライバーＰ（又は自動四輪車３の乗車員）から受け付ける。

コンプレッサ２１は、エアタンク２３に蓄えられている気体を空気入りタイヤに圧送する。具体的には、コンプレッサ２１によって圧送された気体は、リムホイール９の車幅方向内側に配設されるエア配管２５及びロータリージョイント１０を介して各空気入りタイヤに供給される。

内圧モード選択スイッチ２９は、予め用意されたモード、例えば、第１内圧モード、第２内圧モード等を選択するスイッチである。第１内圧モードとは、左右の前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ及び左右の後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒにおける複数の気室１９Ａ，１９Ｂの内圧が等しくなるように設定される内圧モードのことをいう。また、第２内圧モードとは、ウェット路面又は雪上路面の状況に対応して前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ及び／又は後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒにおける車両装着内側の内側副気室Ｃ２ｉｎと車両装着外側の外側副気室Ｃ２ｏｕｔの少なくとも何れかの内圧が主気室Ｃ１の内圧と異なるように設定される内圧モードのことである。内圧モード選択スイッチ２９は、センサ部３０等の検出結果に応じて、コントローラ３５によって制御されることにより、予め設定された、気室圧力の配分を決めた内圧モードの中から最適な内圧モードを選択する。なお、内圧モードは、後述するメモリ３７等に記憶されている。

センサ部３０は、車両３の車体フレームの適宜位置に設けられており、ブレーキ力の１つとしてのブレーキ踏力を検出するブレーキ踏力センサ３１、車速を検出する車速センサ３３がそれぞれ設けられている。なお、ブレーキ踏力センサ３１を用いる代わりに、ブレーキ力の１つとしてのブレーキペダル操作量を検出するブレーキ操作量センサ、或いはブレーキ力のブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサを用いても構わない。また、このほかに、ステアリングホイール８の回転角である操舵角を検出するセンサ、自動四輪車３が所定の走行レーン内を走行しているか否かを検出するセンサ、自動四輪車３の進行方向に対して垂直方向の加速度（横加速度）を検出するセンサ、ヨーモーメントを検出するセンサなどを備えている。

コントローラ３５は、センサ部３０や操作パネル２０などから出力された信号（指示）に基づいて、各タイヤ５Ｌ，５Ｒ，７Ｌ，７Ｒの気室内圧を制御する。コントローラ３５は、上述した内圧モードにおける複数の気室１９Ａ，Ｂの設定内圧等を記憶するメモリ３７と、一連のタイヤ内圧制御処理を実行するＣＰＵ３９とを備えている。そして、コントローラ３５には、複数（本発明の実施形態にあっては、１２個）の電空レギュレータ２７、ブレーキ踏力センサ３１、及び複数の車速センサ３３がそれぞれ電気的に接続されている。コントローラ３５のＣＰＵ３９による一連のタイヤ内圧制御処理は、所定の周期（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行される。

具体的には、コントローラ３５は、センサ部３０、操作パネル２０（指示手段）から出力された信号に基づいて、電空レギュレータ２７を制御する。具体的には、コントローラ３５は、センサ部３０や操作パネル２０からの信号（指示）に基づいて、各空気入りタイヤに設けられた主気室Ｃ１、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ又は内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧を異ならせるための制御信号、指令値等を各構成に対して与える。これにより、コントローラ３５は、操作パネル２０に対してドライバーＰ（乗車員）が実行した操作に基づいて、外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧を異ならせることができる。

また、コントローラ３５は、操作パネル２０に対してドライバーＰ（乗車員）が実行した操作に基づいて、外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧を異ならせることができる。また、自動四輪車３が所定の走行レーン（具体的には、図１０（ａ），（ｂ）に示す走行レーンＬ３）内を自動四輪車３が走行しているか否かの判定結果に基づいて、内圧を異ならせることができる。

また、コントローラ３５は、センサ部３０によって検出された操舵に係る状態に基づいて、外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧を異ならせることができる。具体的には、コントローラ３５は、ステアリングホイール８の回転角である操舵角の値やヨーレートに基づいて内圧を異ならせることができる。

更に、コントローラ３５は、センサ部３０によって判定された判定結果に基づいて外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧を異ならせることができる。また、自動四輪車３が所定の走行レーン（具体的には、図１０（ａ），（ｂ）に示す走行レーンＬ３）内を自動四輪車３が走行しているか否かの判定結果に基づいて、内圧を異ならせることができる。

また、コントローラ３５は、特定の気室の内圧を変化させる場合には、電空レギュレータ２７に設けられたバルブ（図示せず）を所望の内圧になるまで開放する制御信号を生成し、電空レギュレータ２７に供給している。

一般的に、圧力は、配管断面積が小さく、配管距離が長く、気室の体積が大きいほど応答遅れが顕著になる。そして、昇圧する場合には元圧と目標圧力の差が小さいほど、減圧する場合には背圧である大気と目標圧力との差が小さいほど、応答遅れが顕著になることが分かっている。

そこで、本実施形態では、圧力変化の応答遅れを勘案して、実際の配管等に応じて理論的な伝達特性を算出する。本実施形態では、コントローラ３５は、気室の内圧を変換する電空レギュレータ２７から空気入りタイヤの各気室までの配管、気室自身の体積等により生じる応答遅れを考慮して制御信号の位相を補償し、これら応答遅れを低減する制御信号を各構成に与えている。本実施形態では、算出された位相遅れに対する位相遅れ補償の典型例として、この位相遅れを単純な１次遅れ系として扱う。

続いて、上述した位相遅れ補償を用いて、圧力変化の応答遅れを補正する処理を実行することができるコントローラ３５の機能構成について、図４を参照して詳細に説明する。

図４に示すコントローラ３５は、車両の挙動を安定化する処理のために、センサ部３０又は操作パネル２０からの信号を入力する信号入力機能部１１１と、車両の状態を算出する車両モデル算出機能部１１２と、目標圧力を設定する制御信号を生成する制御信号生成機能部１１３と、生成した制御信号の位相補償を行う位相補償機能部１１４と、制御信号を電空レギュレータ２７に送信する信号出力機能部１１５とを備える。すなわち、図４に示すコントローラ３５と、センサ部３０とから、タイヤ内圧制御装置が構成されている。

信号入力機能部１１１は、センサ部３０から送られた横加速度、ヨーモーメントを受け取る。車両モデル算出部１１２は、信号入力部１１１から供給された横加速度及びヨーモーメントから、コーナリング、蛇行走行をはじめとした車両の状態を算出し、算出結果を制御信号生成部１１３に供給する。

制御信号生成機能部１１３は、車両モデル算出機能部１１２において算出された車両の状態を供給され、電空レギュレータ２７に気室の目標圧力を設定させる制御信号を生成する。そして、生成した制御信号を位相補償機能部１１４に供給する。制御信号生成機能部１１３は、この段階で制御信号生成するのでなく、予め算出されてＲＯＭ等に記憶された、車両モデルに応じた複数の制御信号から、車両モデル算出機能部１１２において算出された車両の状態に合致する制御信号を選択することもできる。

位相補償機能部１１４は、制御信号生成機能部１１３で生成された制御信号に対して、電空レギュレータ２７からタイヤ５の気室までの配管距離、配管の断面積、気室自身の体積に応じて生じる応答遅れを補償する処理を行っている。

気室の目標圧力を制御するためには、操作変数（制御信号）の変化に対する気室内部の実際の圧力変化、すなわち「応答」を知る必要がある。気室内圧力の応答には、操作変数の値を変更したとき、被制御変数である気室内圧力が最終的にどれだけ変化するかという情報と、気室内圧力が変化する速さ（時定数τという）という情報の２つが含まれている。この応答、すなわち操作変数と被制御変数である気室内圧力の関係を知るためには、例えば、ステップ応答テストを用いる。定常状態で、時間ｔ［ｓ］＝０から操作変数がステップ変化したとき、気室内圧力の変化（応答）を調べる。この気室内圧力の応答は、操作変数の段階的な変化とともに気室内圧力が変化し、やがて定常値となるような挙動とみなすことができる（図５参照）。

上述した応答曲線を表現するためのモデルは、微分方程式で次式（ａ）のように表すことができる。

τ_ｐ（Δｘ）’＝−Δｘ＋Ｋ_ｐΔｕ …（ａ）

更に、初期条件をΔｘ＝０、操作変数の初期値Δｕ＝Δｕ、ｔ＞０の条件とするとき、式（ａ）から、操作変数の変化に伴う気室内圧力の変化Δｘは、次式（ｂ）のように表すことができる。

Δｘ＝Ｋ_ｐ（１−exp（−ｔ／τ_ｐ））Δｕ_１ …（ｂ）

この式によれば、無限時間経過後の気室内圧力の極限値（Δｘ_∞）は、次式（ｃ）のように表せる。

Δｘ_∞＝Ｋ_ｐΔｕ_１ …（ｃ）

Δｘ_∞からＫ_ｐが求められる。また、ｔ＝τ_ｐのとき、Δｘは、以下の値になる。

Δｘ＝（１−exp（−１））Ｋ_ｐΔｕ_１＝０．６３２Δｘ_∞ …（ｄ）

式（ｄ）によれば、応答（Δｘ）が極限値の６３．２％に達する時間がτ_ｐである。Ｋ_ｐをプロセスゲイン、τ_ｐを時定数という。

操作変数の変化（Δｕ_１）に対する被制御変数の応答（Δｘ）は、下式（ｅ）で表すことができる。但し、Ｋ_ｐはプロセスゲイン、τ_ｐは時定数、Δｘ_０は被制御変数の初期値である。

（Δｘ）’＝（Ｋ_ｐΔｕ_１−Δｘ_０）／τ_ｐ …（ｅ）

このように、本実施形態では、図５に示すような、操作変数の変化に対する気室内圧の、実際の挙動は、１次遅れ系として捉えることができる。１次遅れ系では、時定数τ_ｐを小さくすること、或いはプロセスゲインＫ_ｐを大きくすることにより被制御変数である気室内圧力の応答を早めることができる。

そこで、本実施形態では、上述した１次遅れ系に対して、位相補償機能部１１４において制御信号（操作変数の変化）に対する気室内圧力の応答遅れを補償する信号変換を制御信号に施す。本実施形態では、気室内部の圧力の応答を知るために、操作変数を正弦波状に変化させて、タイヤ気室の圧力を計測した。電空レギュレータの圧力変化に対するタイヤ気室内圧力の応答は、下式（１）のような伝達関数で表される。

Ｘ（ｓ）／Ｕ（ｓ）＝１／（τｓ＋１） …（１）

但し、τは時定数、Ｕ（ｓ）は電空レギュレータの圧力、Ｘ（ｓ）はタイヤ気室内圧力である。

そこで、位相補償機能部１１４における位相補償項を下式（２）のように決定した。Ｃ（ｓ）は、コントローラの伝達関数である。

Ｃ（ｓ）＝（τ_ｎｓ＋１）／（τ_ｄｓ＋１） …（２）

上述説明したように、コントローラ３５は、所定の操作変数に対する、配管、気室の容量等による気室内圧力変化の応答遅れを１次遅れ系とみなして補償する処理を行っている。このように、コントローラ３５は、気室内圧力変化の応答遅れを勘案した操作変数を用いることにより、タイヤ５の気室内圧力の応答遅れを低減することができる。コントローラ３５による車両挙動安定化処理についての詳細は、後述する。

センサ部３０は、自動四輪車３が左方向又は右方向に進行しようとしていることを検出する各種のセンサによって構成される。本実施形態において、センサ部３０は、自動四輪車３が左方向又は右方向に進行しようとしていることをコントローラ３５に指示する指示手段としての構成を有する。

また、センサ部３０は、横加速度を検知するセンサと、ヨーモーメントを検出するセンサとを備える。このほか、センサ部３０は、自動四輪車３が所定の走行レーン（走行レーンＬ３）内から外れた場合又は外れようとしている場合、自動四輪車３が当該走行レーンから左方向又は右方向の何れに逸脱するかを示す逸脱方向を判定するセンサを備えている。自動四輪車３が所定の走行レーン（走行レーンＬ３）内から外れた場合又は外れようとしている場合の検出手段については、公知の技術（例えば、ＣＣＤカメラを用いる技術）に基づいて構成することができる。

また、センサ部３０は、自動四輪車３の操舵に係る状態を検出することができる。本実施形態において、センサ部３０は、操舵状態検出部を構成する。

具体的には、センサ部３０は、ステアリングホイール８の回転角である操舵角を検出するセンサを有する。また、センサ部３０は、ヨーレートセンサを有し、操舵角とヨーレートセンサからの出力信号などに基づいて、自動四輪車３がオーバーステア状態又はアンダーステア状態にあるかを検出することができる。

操作パネル２０は、コントローラ３５に対して、自動四輪車３が左方向又は右方向に進行しようとしていること指示する。本実施形態において、操作パネル２０は、指示手段を構成する。具体的には、操作パネル２０は、左方向又は右方向の何れかに進行させることを、ドライバーＰを含む乗車員に選択させることができる。本実施形態において、操作パネル２０は、選択操作部を構成する。より具体的には、操作パネル２０は、「左方向」及び「右方向」ボタンを有する。また、操作パネル２０は、空気入りタイヤ毎に、各気室の内圧の値を直接制御するためのボタンなどを有する。なお、操作パネル２０は、例えば、液晶表示パネルで構成することができ、ドライバーＰは、画面に表示されたボタンの画像に接触することによって、所望の制御内容を選択する。

コンプレッサ２１は、エアタンク２３に気体（圧縮空気）注入する。エアタンク２３に蓄えられた気体は、エア配管２５及びロータリージョイント１０を介して各空気入りタイヤに供給される。

エアタンク２３は、各空気入りタイヤに供給される気体を蓄える。エアタンク２３は、電空レギュレータ２７、エア配管２５及びロータリージョイント１０を介して空気入りタイヤの気室と連結される。

（空気入りタイヤ制御システムの動作）
次に、図６，図９〜図１１を参照して、上述した前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ、後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒ、及びタイヤ内圧制御システム１の動作について説明する。

（１）概略動作
図６に、タイヤ内圧制御システム１のコントローラ３５による車両挙動安定化処理の基本的な動作フローを示す。

図６に示すように、ステップＳ１０において、タイヤ内圧制御システム１におけるコントローラ３５は、センサ部３０による自動四輪車３の状態（例えば、所定の走行レーン内を走行しているか否か）の検出結果を取得する。或いは、ステップＳ１０において、コントローラ３５は、操作パネル２０に対するドライバーＰの操作内容（例えば、右方向又は左方向への進行を要求）を取得する。

ステップＳ２０において、コントローラ３５は、取得した検出結果、または操作内容に基づいて、空気入りタイヤの各気室に対する内圧の目標値を得るための制御量（操作変数）を算出する。

ステップＳ３０において、コントローラ３５は、制御信号生成機能部１１３で生成された制御信号に対して、電空レギュレータ２７からタイヤ５，７の気室までの配管距離、配管の断面積、気室自身の体積に応じて生じる気室圧力変化の応答遅れを補償する処理を位相補償機能部１１４において実行する。

そして、ステップＳ４０において、コントローラ３５は、変換した制御信号を電空レギュレータ２７に供給する。この後、電空レギュレータ２７は、気室圧力変化の応答が勘案された後の制御信号に基づいて各気室の内圧を変更する。

タイヤ内圧制御システム１の一実施例として、式（１），（２）におけるパラメータを下記のように設定した。気室の内圧応答の実測データから、時定数は、τ＝１（sec）であった。また、τ_ｎ，τ_ｄの値を変化させて内圧応答の実測データを確認し、最適値として、τ_ｎ＝０．５、τ_ｄ＝０．０１５とした。これにより、式（１），（２）は、下記式（３），（４）のように表される。

Ｘ（ｓ）／Ｕ（ｓ）＝１／（ｓ＋１） …（３）

Ｃ（ｓ）＝（０．５ｓ＋１）／（０．０１５ｓ＋１） …（４）

上述した気室内圧力の応答遅れを補償する処理を実行したときの、気室内圧力の変化の一例を図７及び図８に示す。図７には、気室内圧力を２００ｋＰａから３００ｋＰａに昇圧するときの気室内圧力の挙動が示されている。図８には、気室内圧力を３００ｋＰａから２００ｋＰａに降圧するときの気室内圧力の挙動が示されている。何れの図においても、点線は、操作変数に補償処理を施さない場合の気室内圧力の変化を示し、実線は、操作変数に対して補償処理を施した場合の気室内圧力の変化を示す。

図７に示すように、昇圧時の気室内圧力の挙動では、本実施形態として示す応答遅れを補償する操作変数に変換することにより、目標圧力（上述した、極限値Δｘ_∞）である３００ｋＰａに到達するまでの期間が０．３［sec］に短縮されている。同様に、図８に示す降圧時の気室内圧力の挙動では、応答遅れを補償する操作変数に変換することにより、目標圧力である２００ｋＰａに到達するまでの期間が０．３［sec］に短縮されている。

上述したように、本発明の実施形態として示すタイヤ内圧制御システム１によれば、配管、気室容量等の設計に伴う制御信号の位相遅れを１次位相遅れで近似し、この１次遅れを補償するように位相補償した制御信号を供給する車両挙動安定化処理を実行することにより、タイヤ気室圧力の制御信号に対する圧力変化の応答遅れが小さくなり、車両挙動安定化効果を向上させることができる。車両挙動安定化効果は、テストドライバーのフィーリング評価によって比較した（後述）。

（２）ドライバーの操作に基づく制御
図９は、ドライバーＰの操作に基づく制御の一例を説明する説明図である。図９に示すように、セクションＳ１において、自動四輪車３は、走行レーンＬ１を直進しているものとする。

ドライバーＰが操作パネル２０を操作し、「右方向」への進行を要求したとき、タイヤ内圧制御システム１は、セクションＳ２に示すように、各空気入りタイヤの内圧を制御する。

具体的には、自動四輪車３の進行方向右側に位置する気室の内圧は、逆側に位置する気室の内圧よりも高くされる。

より具体的には、空気入りタイヤ５Ｒ及び空気入りタイヤ７Ｒでは、外側副気室Ｃ２ｏｕｔの内圧（図中の“４”、以下同）が、内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧（“１”）よりも高くされる。一方、前輪タイヤ５Ｌ及び空気入りタイヤ７Ｌでは、内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧（“４”）が、外側副気室Ｃ２ｏｕｔの内圧（“１”）よりも高くされる。なお、図中の“１”、“２”及び“４”は、数字が大きいほど内圧が高いことを意味する。

このように内圧が制御されると、内圧が“１”の気室から、“４”の気室の方向に沿って横力Ｆ（擬似的キャンバースラスト）が発生する。つまり、自動四輪車３の進行方向右側に向けて横力Ｆが発生する。

この結果、自動四輪車３は、ドライバーＰがステアリングホイール８を直進状態に保持しているにもかかわらず、走行レーンＬ１から走行レーンＬ２に移動する。

次いで、ドライバーＰは、操作パネル２０を操作し、「左方向」への進行を要求する。「左方向」への進行が要求されると、タイヤ内圧制御システム１は、セクションＳ３に示すように、各空気入りタイヤの内圧を制御する。

具体的には、自動四輪車３の進行方向左側に位置する気室の内圧は、逆側に位置する気室の内圧よりも高くされる。この結果、セクションＳ４に示すように、自動四輪車３は、走行レーンＬ２から走行レーンＬ１に復帰する。

自動四輪車３が走行レーンＬ１に復帰後、ドライバーＰが、操作パネル２０を操作し、「左方向」への進行をキャンセルすると、セクションＳ４に示すように、各気室は、ほぼ同一の内圧（“２”）に制御される。

（３）走行レーン逸脱防止
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、自動四輪車３が走行レーンを逸脱することを防止する制御を説明する説明図である。

図１０（ａ）に示すように、自動四輪車３は、走行レーンＬ３を走行しているが、走行レーンＬ３に沿った方向Ｄ１ではなく、やや左方向である方向Ｄ１Ｌに進行しているものとする。なお、自動四輪車３が方向Ｄ１ではなく方向Ｄ１Ｌに進行する理由は、ドライバーＰのわき見運転や、居眠り運転である。

タイヤ内圧制御システム１（センサ部３０）は、自動四輪車３が走行レーンＬ３（所定の走行レーン）内から外れた場合又は外れようとしている場合、自動四輪車３が走行レーンＬ３から左方向又は右方向の何れに逸脱するかを示す逸脱方向を判定する。なお、当該判定は、上述したように公知の技術（例えば、ＣＣＤカメラを用いる技術）に基づいて実行することができる。

次いで、タイヤ内圧制御システム１（コントローラ３５）は、各空気入りタイヤにおいて、逸脱方向と逆方向側に位置する気室の内圧を、逸脱方向側に位置する気室の内圧よりも高くする。

具体的には、図１０（ａ）示すように、空気入りタイヤ５Ｒ及び空気入りタイヤ７Ｒでは、外側副気室Ｃ２ｏｕｔの内圧（“４”）が、内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧（“１”）よりも高くされる。一方、前輪タイヤ５Ｌ及び空気入りタイヤ７Ｌでは、内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧（“４”）が、外側副気室Ｃ２ｏｕｔの内圧（“１”）よりも高くされる。

このように内圧が制御されると、内圧が“１”の気室から、“４”の気室の方向に沿って横力Ｆ（擬似的キャンバースラスト）が発生する。つまり、自動四輪車３の進行方向右側に向けて横力Ｆが発生する。この結果、自動四輪車３は、ドライバーＰがステアリングホイール８を操作しなくとも、走行レーンＬ３内に留まることができる。

また、図１０（ｂ）は、自動四輪車３が、やや右方向である方向Ｄ１Ｒに進行している場合における内圧の制御状態を示す。図１０（ｂ）に示すように、図１０（ａ）に示した方向Ｄ１Ｌに進行している場合と逆側の気室、具体的には、自動四輪車３の進行方向左側に位置する気室の内圧が、進行方向右側に位置する気室の内圧よりも高くされる。このように内圧が制御されると、自動四輪車３の進行方向左側に向けて横力Ｆが発生する。

（４）オーバーステア状態及びアンダーステア状態の抑制
図１１及び図１２を用いて、自動四輪車３のオーバーステア状態及びアンダーステア状態を抑制する制御について説明する。

（４．１）オーバーステア状態の抑制
図１１には、自動四輪車３のオーバーステア状態を抑制するときの自動四輪車３の挙動が示されている。自動四輪車３は、左回りにコーナリングしているものとする。

オーバーステア状態が発生すると、自動四輪車３は、ニュートラルステア状態（図中のＮＳ）よりも内側に巻き込むような軌跡（図中のＯＳ）を描こうとする。

センサ部３０は、自動四輪車３がオーバーステア状態であることを検出する。なお、オーバーステア状態やアンダーステア状態は、上述したように、操舵角とヨーレートセンサからの出力信号などに基づいて検出することができる。

自動四輪車３がオーバーステア状態であることが検出された場合、タイヤ内圧制御システム１におけるコントローラ３５は、自動四輪車３の前側に装着されている前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒにおいて、操舵方向と逆方向側に位置する気室の内圧を、操舵方向側に位置する前記気室の内圧よりも高くする。

具体的には、前輪タイヤ５Ｌでは、内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧（“４”）が、外側副気室Ｃ２ｏｕｔの内圧（“１”）よりも高くされる。また、空気入りタイヤ５Ｒでは、外側副気室Ｃ２ｏｕｔの内圧（“４”）が、内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧（“１”）よりも高くされる。

このように内圧が制御されると自動四輪車３の操舵方向と逆方向側に向けて横力Ｆ（擬似的キャンバースラスト）が発生する。

また、タイヤ内圧制御システム１におけるコントローラ３５は、自動四輪車３の後側に装着されている空気入りタイヤ７Ｌ，７Ｒ（後側空気入りタイヤ）において、操舵方向側に位置する気室の内圧を、操舵方向と逆方向側に位置する気室の内圧よりも高くする。

具体的には、空気入りタイヤ７Ｌでは、外側副気室Ｃ２ｏｕｔの内圧（“４”）が、内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧（“１”）よりも高くされる。また、空気入りタイヤ７Ｒでは、内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧（“４”）が、外側副気室Ｃ２ｏｕｔの内圧（“１”）よりも高くされる。

このように内圧が制御されると自動四輪車３の操舵方向側に向けて横力Ｆ（擬似的キャンバースラスト）が発生する。

つまり、前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒでは操舵方向と逆方向側に向けて横力Ｆが発生し、空気入りタイヤ７Ｌ，７Ｒでは操舵方向側に向けて横力Ｆが発生するため、自動四輪車３のオーバーステア状態が抑制される。この結果、自動四輪車３は、ニュートラルステア（ＮＳ）に近い軌跡Ｔ１を描く。

（４．２）アンダーステア状態の抑制
図１２に、自動四輪車３のアンダーステア状態を抑制する場合の自動四輪車３の挙動が示されている。アンダーステア状態における制御は、上述したオーバーステア状態における制御と逆の制御が実行されるため、以下、簡単に説明する。

アンダーステア状態が発生すると、自動四輪車３は、ニュートラルステア状態（図中のＮＳ）よりも外側に膨らむような軌跡（図中のＵＳ）を描こうとする。また、上述したオーバーステア状態と同様に、センサ部３０は、自動四輪車３がアンダーステア状態であることを検出する。

コントローラ３５は、前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒにおいて、操舵方向側に位置する気室の内圧を、操舵方向と逆方向側に位置する気室の内圧よりも高くする。また、コントローラ３５は、空気入りタイヤ７Ｌ，７Ｒにおいて、操舵方向と逆方向側に位置する気室の内圧を操舵方向側に位置する気室の内圧よりも高くする。

内圧がこのように制御されると、前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒでは操舵方向側に向けて横力Ｆ（擬似的キャンバースラスト）が発生し、空気入りタイヤ７Ｌ，７Ｒでは操舵方向と逆方向側に向けて横力Ｆが発生するため、自動四輪車３のアンダーステア状態が抑制される。この結果、自動四輪車３は、ニュートラルステア（ＮＳ）に近い軌跡Ｔ２を描く。

（５）最小回転半径の縮小
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、自動四輪車３の最小回転半径を縮小する制御を説明する説明図である。図１３（ａ）は、各気室の内圧を制御しない場合において、自動四輪車３が描く最小回転半径の軌跡Ｔ３を示す。一方、図１３（ｂ）は、各気室の内圧を適切に制御した場合において、自動四輪車３が描く最小回転半径の軌跡Ｔ３Ａを示す。

具体的には、タイヤ内圧制御システム１において、センサ部３０は、自動四輪車３の操舵方向を検出し、次いで、コントローラ３５は、自動四輪車３前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒにおいて、操舵方向側に位置する前記気室の内圧を、操舵方向と逆方向側に位置する気室の内圧よりも高くする。また、コントローラ３５は、空気入りタイヤ７Ｌ，７Ｒにおいて、操舵方向と逆方向側に位置する気室の内圧を、操舵方向側に位置する気室の内圧よりも高くする。

上述したアンダーステア状態を抑制する制御（図１２参照）と同様の制御を実行することによって、図１３（ｂ）に示すような横力Ｆ（擬似的キャンバースラスト）が発生するため、自動四輪車３の最小回転半径を縮小することができる。

なお、自動四輪車３の回転半径を状況に応じて大きくさせるため、タイヤ内圧制御システム１では、コントローラ３５が、空気入りタイヤ７Ｌ，７Ｒにおいて、操舵方向に位置する気室の内圧を操舵方向と逆方向側に位置する気室の内圧よりも高くする制御を行ってもよい。

（比較評価）
表１は、上述したタイヤ制御システム１を用いた比較評価の結果を示す。具体的には、表１は、図９に示すような、レーンチェンジする際に設定された各気室の内圧の値（単位：ｋＰａ）、及びテストドライバーのフィーリング評価の値を示している。

なお、比較評価の条件などは、以下の通りである。
・ レーンチェンジ時速度： ６０ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈ
・ 装着タイヤサイズ： ２２５／５５Ｒ１７
テストでは、各気室の基準内圧を２００ｋＰａとし、レーンチェンジに伴う操舵開始直後に、各気室の内圧を表１に示す値に瞬時に変更した。

表１に示す従来例１は、内圧制御を行うことのできる３気室タイヤを有する空気入りタイヤ制御システムにおいて、図９に示すレーンＬ２からレーンＬ１（すなわち右レーンから左レーン）へのレーンチェンジを行うとき、信号変換（位相補償）を行わない場合のフィーリング評価の結果である。従来例２は、図９に示すレーンＬ１からレーンＬ２（すなわち左レーンから右レーン）へのレーンチェンジを行うとき、信号変換（位相補償）を行わない場合のフィーリング評価の結果を示している。一方、実施例１は、従来例１の車両挙動安定化制御に、更に、気室内圧力の応答遅れを補償する信号変換を行ったときのフィーリング評価であり、実施例２は、従来例２の車両挙動安定化制御に、更に気室内圧力の応答遅れを補償する信号変換を行ったときのフィーリング評価である。

表１に示す結果より、各気室の内圧変化の応答遅れを補償するように制御信号に信号変換を施した場合は、（実施例１，実施例２）、従来例よりもフィーリング評価の値が向上している。なお、フィーリング評価値は、従来例に係る空気入りタイヤのフィーリング評価指数を“１００”とした。

（作用・効果）
以上説明した空気入りタイヤ制御システム（前輪タイヤ５Ｌ，５Ｒ、後輪タイヤ７Ｌ，７Ｒ、及びタイヤ内圧制御システム１）によれば、自動四輪車３が左方向又は右方向に進行しようとしていることに基づいて、トレッド幅方向に沿って設けられている外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧が異なるように制御される。また、このとき、気室内圧力の変化の応答遅れを補償するように制御信号に信号変換を施す。これにより、制御信号（操作変数）に対する気室内圧力の変化（被制御変数）の応答性がよくなり、車両の運動性能をより向上させることが可能である。

外側副気室Ｃ２ｏｕｔと内側副気室Ｃ２ｉｎとの内圧が異なった状態で空気入りタイヤが転動すると、低圧の気室側から高圧の気室側に沿った横力Ｆ（擬似的キャンバースラスト）が発生するため、車両を右方向又は左方向に進行するように制御することができる。

具体的には、上述したように、ドライバーＰが操作パネル２０を操作することによって、ドライバーＰの意思に応じて、ステアリングホイール８を操作することなく、ステアリングホイール８が直進状態となっている自動四輪車３を斜め右方向や斜め左方向に進行させること（例えば、レーンチェンジ）ができる。また、自動四輪車３が所定の走行レーンから逸脱することを防止したり、オーバーステア状態又はアンダーステア状態を抑制したりすることができる。更に、自動四輪車３の最小回転半径を縮小することもできる。

更に、空気入りタイヤには、主気室Ｃ１、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ及び内側副気室Ｃ２ｉｎの３気室が設けられているため、主気室Ｃ１において空気入りタイヤに掛かる荷重を支持しつつ、擬似的キャンバースラストを効果的に発生させることができる。また、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ及び内側副気室Ｃ２ｉｎの体積は、主気室Ｃ１の体積よりも小さいため、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ及び内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧を速やかに所望の値に変更することができる。つまり、自動四輪車３を制御するために必要十分な規模の擬似的キャンバースラストをより迅速に発生させることができる。

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、前側空気入りタイヤ及び後側空気入りタイヤの何れも制御の対象としていたが、何れか（前側又は後側）の空気入りタイヤのみを制御の対象としてもよい。更に、空気入りタイヤの制動力又は駆動力を効果的に発揮させるため、自動四輪車３の走行状態（例えば、制動時や加速時）に応じて、主気室Ｃ１、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ又は内側副気室Ｃ２ｉｎの内圧を変化させてもよい。

また、タイヤ内圧制御システム１の構成は一例であり、当該装置の構成は、搭載される車両の形状や用途などによって適宜変更することができる。例えば、自動四輪車３に搭載されるエンジンによって回転させられるターボチャージャーを用いて、空気入りタイヤ（気室）への気体を圧送するコンプレッサを駆動してもよい。更に、電空レギュレータ２７に代えて、圧力スイッチを用いてもよい。

また、迅速な内圧の制御が必要ない場合、エアタンク２３は、必ずしも設けなくても構わない。更に、内圧を下降させる場合、空気入りタイヤ（気室）から排出された気体は、大気中に排出してもよい。或いは、排出された気体をエアタンク２３に戻し、タイヤ内圧制御システム１内で循環させるようにしてもよい。また、空気入りタイヤ（気室）には、気体（例えば、空気や窒素ガス）に代えて、液体を圧送するようにしてもよい。

更に、タイヤ内圧制御システム１は、小型化してリムホイール９内に実装する形態としてもよい。また、上述した実施形態では、主気室Ｃ１、外側副気室Ｃ２ｏｕｔ及び内側副気室Ｃ２ｉｎの３気室が設けられた空気入りタイヤを用いたが、例えば、２気室や４気室が設けられた空気入りタイヤであってもよい。

更に、本実施形態において用いた空気入りタイヤに代えて、トレッド１５の内部に複数の気室を備える空気入りタイヤを用いてもよい。また、当該気室は、連鎖発泡ゴムなど、気泡が他の気泡と連鎖する連鎖気泡部材によって形成されてもよい。或いは、本実施形態において用いた空気入りタイヤに代えて、複数気室を備えるタイヤ用チューブを用いてもよい。また、空気入りタイヤに対する外乱（例えば、空気入りタイヤの接地状態の変化）の検出に基づいて、各気室の内圧を制御するようにしてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

なお、上述したコントローラ３５の各機能部と、図４を用いて説明した機能部により実行される車両挙動安定化処理は、コントローラ３５によって実行されるソフトウェアモジュールとして、通常実現される。また、上述した車両挙動安定化処理は、デバイス制御、マルチタスク動作環境、タイマ等の機能をもった一般的なマルチタスクＯＳ上で、図９に示した機能構成の繋がりで達成される一連の車両挙動安定化処理を実行するプログラムによって、各ソフトウェアモジュールを動作させることで実現することができる。

本発明の実施形態として示す車両の全体概略図である。 本発明の実施形態として示すタイヤのトレッド幅方向断面図である。 本発明の実施形態として示すタイヤ内圧制御システムを説明するブロック図である。 上記タイヤ内圧制御システムにおけるコントローラの機能を説明する機能構成図である。 １次遅れ系の被制御変数の挙動を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るタイヤ内圧制御システムの概略動作フローである。 本発明の実施形態に係るタイヤ内圧制御システムによる気室内圧力の圧力変化挙動（昇圧時）を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るタイヤ内圧制御システムによる気室内圧力の圧力変化挙動（降圧時）を説明する説明図である。 本発明の実施形態として示すタイヤ内圧制御システムによって実行される車両挙動安定化処理の一例を説明する説明図である。 本発明の実施形態として示すタイヤ内圧制御システムによって実行される車両挙動安定化処理の一例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るタイヤ内圧制御システムによる制御の一例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るタイヤ内圧制御システムによる制御の一例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るタイヤ内圧制御システムによる制御の一例を説明する説明図である。

符号の説明

３…自動四輪車、５Ｌ，５Ｒ…前輪タイヤ、７Ｌ，７Ｒ…後輪タイヤ、１０…ロータリージョイント、１１…トレッド、１２Ａ，１２Ｂ…サイドウォール、１３…ビード、１４…カーカス、１５…ベルト層、８…ステアリングホイール、１６Ａ，１６Ｂ…隔壁部、１７…内側ビード、１８…内側カーカス、９…リムホイール、１３ａ…ビードシート、１７ａ…内側ビードシート、２０…操作パネル、２１…コンプレッサ、２３…エアタンク、２７…電空レギュレータ、３０…センサ部、３５…コントローラ、３７…メモリ、３９…ＣＰＵ、１１１…信号入力部、１１２…車両モデル算出機能部、１１３…制御信号生成機能部、１１４…位相補償機能部、１１５…信号出力機能部

Claims (7)

1. トレッド幅方向に沿って複数の気室を有し車両に装着されるタイヤのタイヤ内圧の昇圧又は減圧を制御するタイヤ内圧制御装置であって、
   前記車両の走行状態を指示する指示手段と、
   前記指示手段からの指示に基づいて前記複数の気室の内圧を各々異ならせる制御信号を生成する制御信号生成手段と、
   前記制御信号生成手段によって生成された制御信号に対して前記複数気室の個々の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて前記制御信号を変換する信号変換手段と、
   前記信号変換手段で変換された制御信号に基づいて前記タイヤ内圧の昇圧又は減圧を制御する内圧制御手段と
   を備えるタイヤ内圧制御装置。
2. 前記信号変換手段は、前記制御信号に対して、前記タイヤ内圧の応答遅れを補償する変換を行う位相補償手段であ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. 前記位相補償手段は、前記応答遅れを１次遅れ系として前記制御信号を変換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. 車両に装着されてトレッド幅方向に沿って複数の気室を有するタイヤと、
   前記タイヤ内部に供給する気体が貯蔵されたタンクと、
   前記タンクから前記タイヤに前記気体を供給する配管と、
   前記タンクから前記配管を経由して前記タイヤに供給される気体のタイヤ内部における圧力を制御するタイヤ内圧制御装置とを有し、
   前記タイヤ内圧制御装置は、
   前記車両の走行状態を指示する指示手段と、前記指示手段からの指示に基づいて前記複数の気室の内圧を各々異ならせる制御信号を生成する内圧制御手段と、前記内圧制御手段によって生成された制御信号に対して、前記複数気室の個々の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて前記制御信号を変換する信号変換手段と
   を備えることを特徴とするタイヤ内圧制御システム。
5. 前記信号変換手段は、前記制御信号に対して、前記タンクの内圧及び前記配管の内圧に応じて生じる応答遅れを補償する変換を行う位相補償手段であることを特徴とする請求項４に記載のタイヤ内圧制御システム。
6. 前記位相補償手段は、前記応答遅れを１次遅れ系として前記制御信号を変換することを特徴とする請求項５に記載のタイヤ内圧制御システム。
7. トレッド幅方向に沿って複数の気室を有し車両に装着されるタイヤのタイヤ内圧の昇圧又は減圧を制御するタイヤ内圧制御方法であって、
   前記車両の走行状態を指示する指示ステップと、
   前記指示ステップでの指示に基づいて前記複数の気室の内圧を各々異ならせる制御信号を生成する制御信号生成ステップと、
   前記制御信号生成ステップで生成された制御信号に対して前記複数気室の個々の内圧が目標値に達するまでの期間に応じて前記制御信号を変換する信号変換ステップと
   前記変換ステップで変換された信号に基づいて前記タイヤ内圧の昇圧又は減圧を制御する内圧制御ステップと
   を有するタイヤ内圧制御方法。

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