JP4466385B2 - 車両の挙動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ランフラットタイヤを装着した車両の挙動制御装置に関する。

ランフラットタイヤは、パンクした場合でも、一定の距離なら走行可能なタイヤである。ランフラットタイヤとしては、タイヤのサイドウォールを補強ゴムで補強するサイド補強式とタイヤの内部に中子を入れる中子式があり、サイド補強や中子によって車重によるタイヤの変形を抑えている。

ランフラットタイヤを装着している車両では、ランフラット状態でもある程度高い車速でも走行可能である。ランフラット状態で走行中に旋回すると、タイヤのリード部とホイールとの嵌合力が低下する可能性があり、嵌合力が低下するとタイヤのリード部とホイールの接触が著しく弱まる。ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下すると、ステアリング操作に応じてホイールが転舵しているにもかかわらず、そのランフラットタイヤがホイールに追従して転舵せず、応答が遅れる。その結果、車両の運動性能（特に、操安性）が低下し、車両の安定性が低下する。そこで、ランフラットタイヤを装着した車両には、タイヤとホイールとの嵌合力低下を防止するための構造が採られているものがあり、例えば、ビード部の底部にリム部補強層を設けたものがある（特許文献１参照）。
特開平１１−３１００１４号公報

高速道路のランプウェイやワインディングロードなどにおいて、高速で旋回した場合には大きな横加速度が発生する。ランフラット状態で走行中に横加速度が大きくなるほど、タイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性は高くなる。そのため、従来の嵌合力低下防止構造でも、摩擦によってリム部補強層を固定しているだけなので、大きな横加速度が作用するとタイヤとホイールとの嵌合力が低下してしまう恐れがある。

そこで、本発明は、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止する車両の挙動制御装置を提供することを課題とする。

本発明に係る車両の挙動制御装置は、ランフラットタイヤを装着した車両の挙動制御装
置であって、ランフラットタイヤがランフラット状態になったか否かを検知するランフラ
ット状態検知手段と、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場
合に車速を低減する車速低減手段と、車両の横加速度を検知する横加速度検知手段と、を備え、車速低減手段は、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に横加速度検知手段で検知した横加速度が所定横加速度より大きいときに車速を低減すると共に、横加速度検知手段で検知した車両の横加速度が小さいときより大きいときに車速を大きく低減し、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態になったことが検知されたタイヤが旋回内輪である場合より旋回外輪である場合に所定横加速度を小さくするか又は横加速度検知手段で検知した横加速度を大きくすることを特徴とする。また、本発明に係る車両の挙動制御装置は、ランフラットタイヤを装着した車両の挙動制御装置であって、ランフラットタイヤがランフラット状態になったか否かを検知するランフラット状態検知手段と、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に車速を低減する車速低減手段と、車両の横加速度を検知する横加速度検知手段と、を備え、車速低減手段は、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に横加速度検知手段で検知した横加速度が所定横加速度より大きいときに車速を低減すると共に、横加速度検知手段で検知した車両の横加速度が小さいときより大きいときに車速を大きく低減し、所定横加速度は、ランフラットタイヤとホイールとの関係で決まる値であり、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下する際に車両に作用する横加速度より小さい横加速度が設定されることを特徴とする。また、本発明に係る車両の挙動制御装置は、ランフラットタイヤを装着した車両の挙動制御装置であって、ランフラットタイヤがランフラット状態になったか否かを検知するランフラット状態検知手段と、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に車速を低減する車速低減手段と、車両の横加速度を検知する横加速度検知手段と、車両の前後加速度を検知する前後加速度検知手段と、を備え、車速低減手段は、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に横加速度検知手段で検知した横加速度が所定横加速度より大きいときに車速を低減すると共に、横加速度検知手段で検知した車両の横加速度が小さいときより大きいときに車速を大きく低減し、前後加速度検知手段によって検知した前後加速度が小さいときより大きいときに所定横加速度を小さくするか又は横加速度検知手段で検知した横加速度を大きくすることを特徴とする。

この車両の挙動制御装置では、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態になったか否かを検知する。そして、挙動制御装置では、ランフラット状態になったことを検知した場合には、車速低減手段により車速を低減する。車速を低減することにより、旋回中でも、車両に大きな横加速度が作用しなくなる。そのため、ランフラットタイヤに加わる荷重の変動が抑えられ、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下することを防止できる。その結果、車両の運動性能（特に、操安性）が低下することを防止できるとともに、ランフラットタイヤの耐久性も高めることができる。

本発明の上記車両の挙動制御装置では、車速低減手段は、所定車速以下になるように車速を制限すると好適である。

この車両の挙動制御装置では、車速低減手段により所定車速以下になるように車速を低減する。所定車速は、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下するような大きな横加速度が発生する可能性のある車速より低い車速である。したがって、車両がこの所定車速以下に制限されることにより、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下するような大きな横加速度が車両に作用することがなくなる。

本発明の上記車両の挙動制御装置では、車両の横加速度を検知する横加速度検知手段を備え、車速低減手段は、横加速度検知手段で検知した車両の横加速度が小さいときより大きいときに車速を大きく低減する構成としてもよい。

この車両の挙動制御装置では、横加速度検知手段により車両の横加速度を検知する。そして、挙動制御装置では、車速低減手段により、検知した横加速度が小さいときより大きいときに車速を大きく低減する。つまり、横加速度が大きいほどランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性が高くなるので、横加速度が大きいほど車速を大きく低下させる。したがって、車両には大きな横加速度が作用しなくなるので、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止できる。

本発明の上記車両の挙動制御装置では、車速低減手段は、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に横加速度検知手段で検知した横加速度が所定横加速度より大きいときに車速を低減すると好適である。

この車両の挙動制御装置では、ランフラット状態になったことを検知した場合には、車速低減手段により、所定横加速度と検知した横加速度とを比較し、検知した横加速度が所定横加速度より大きくなったときには車速を低減する。所定横加速度は、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性のある大きな横加速度より小さな横加速度である。車両に所定横加速度より大きな横加速度が作用すると車速を低下させるにより、車両に作用する横加速度が所定横加速度以下となり、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止できる。

本発明の上記車両の挙動制御装置では、ランフラット状態検知手段によってランフラット状態になったことが検知されたタイヤが旋回内輪である場合より旋回外輪である場合に所定横加速度を小さくするか又は横加速度検知手段で検知した横加速度を大きくする構成としてもよい。

ランフラット状態のときに車両が旋回すると、ランフラット状態のタイヤが旋回内輪より旋回外輪のほうが、旋回中の接地荷重が大きくなるので、タイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性が高くなる。そのため、ランフラット状態であるタイヤが旋回外輪となっている場合には、ランフラット状態であるタイヤが旋回内輪となっている場合より横加速度を小さくする必要がある。そこで、この車両の挙動制御装置では、ランフラット状態となっているタイヤが旋回内輪である場合より旋回外輪である場合に所定横加速度を小さくするか又は検知した横加速度を大きくし、小さくした所定横加速度と検知横加速度又は所定横加速度と大きくした検知横加速度とを比較する。これによって、ランフラット状態になっているタイヤが旋回外輪である場合、旋回内輪の場合より、小さい横加速度が作用しているときから車速が低減され、小さい横加速度に制限される。そのため、ランフラット状態になっているタイヤが旋回外輪である場合でも、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止できる。また、ランフラット状態になっているタイヤが旋回内輪である場合には、比較的高い車速でスムーズな旋回が可能である。

本発明の上記車両の挙動制御装置では、車両の前後加速度を検知する前後加速度検知手段を備え、前後加速度検知手段によって検知した前後加速度が小さいときより大きいときに所定横加速度を小さくするか又は横加速度検知手段で検知した横加速度を大きくする構成としてもよい。

ランフラット状態になっているタイヤが前輪の場合、後輪の場合より走行抵抗が大きくなるので、前後加速度が大きくなり（すなわち、前輪荷重が大きくなり）、タイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性が高くなる。したがって、ランフラット状態であるタイヤが前輪の場合には、ランフラット状態であるタイヤが後輪の場合より横加速度を小さくする必要がある。そこで、この車両の挙動制御装置では、前後加速度検知手段により前後加速度を検知する。そして、挙動制御装置では、検知した前後加速度が小さいときより大きい場合（つまり、ランフラット状態となっているタイヤが前輪の場合）に所定横加速度を小さくするか又は検知した横加速度を大きくし、小さくした所定横加速度と検知横加速度と又は所定横加速度と大きくした検知横加速度とを比較する。これによって、ランフラット状態になっているタイヤが前輪である場合、後輪の場合より、小さい横加速度が作用しているときから車速が低減され、小さい横加速度に制限される。そのため、ランフラット状態になっているタイヤが前輪である場合でも、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止できる。また、ランフラット状態になっているタイヤが後輪である場合には、比較的高い車速でスムーズな旋回が可能である。

本発明によれば、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両の挙動制御装置の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明に係る車両の挙動制御装置を、ランフラットタイヤを装着する車両に搭載される挙動制動装置に適用する。本実施の形態に係る挙動制御装置は、通常のパンク状態（ランフラット状態）を検知し、通常のパンク状態を検知した場合にはランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止するための車速制御を行う。本実施の形態には、５つの形態があり、第１の実施の形態が横加速度に基づく車速制御を行う形態であり、第２の実施の形態がパンク輪が旋回外輪の場合にだけ横加速度に基づく車速制御を行う形態であり、第３の実施の形態がパンク輪が旋回外輪と旋回内輪とで横加速度に基づく車速制御の閾値を変える形態であり、第４の実施の形態がパンク輪が前輪と後輪とで横加速度に基づく車速制御の閾値を変える形態であり、第５の実施の形態がパンクした場合に車速制御を行う形態である。

図１及び図２を参照して、第１の実施の形態に係る挙動制御装置１について説明する。図１は、第１〜第３の実施の形態に係る挙動制御装置の構成図である。図２は、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下する際の車速と横加速度との関係を示す図である。

挙動制御装置１は、ランフラットタイヤのパンク状態を検知した場合にはウォーニングランプによって乗員にその状態を知らせ、パンク状態を検知した後には横加速度に基づいてタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止するための車速制御を行う。そのために、挙動制御装置１は、右前輪空気圧センサ２、左前輪空気圧センサ３、右後輪空気圧センサ４、左後輪空気圧センサ５、横加速度センサ６、ウォーニングランプ７、ブレーキアクチュエータ８及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]９などを備えている。なお、本実施の形態では、空気圧センサ２，３，４，５及びＥＣＵにおける処理が特許請求の範囲に記載するランフラット状態検知手段に相当し、横加速度センサ６が特許請求の範囲に記載する横加速度検知手段に相当し、ブレーキアクチュエータ８及びＥＣＵにおける処理が特許請求の範囲に記載する車速減速手段に相当する。

なお、この挙動制御装置は、ランフラットタイヤがパンク状態の時にブレーキ制御だけを行う挙動制御装置であってもよいし、あるいは、その他に車両のヨーレートなどに応じてブレーキ制御やスロットル制御などの他の制御も行う挙動制御装置であってもよい。

空気圧センサ２，３，４，５は、各輪のランフラットタイヤに取り付けられ、ランフラットタイヤの空気圧を検出するセンサである。空気圧センサ２，３，４，５では、その検出値を空気圧信号ＡＳとしてＥＣＵ９に送信する。横加速度センサ６は、車両に作用する横方向（左右方向）の加速度の大きさと方向を検出するセンサである。横加速度センサ６では、その検出値を横加速度信号ＹＳとしてＥＣＵ９に送信する。

ウォーニングランプ７は、コンビネーションメータ内に設けられ、ランフラットタイヤのパンク状態を知らせるランプである。ウォーニングランプ７では、ＥＣＵ９からの警報信号ＷＳに正常を示す信号が設定されている場合には消灯し、警報信号ＷＳにパンク警報を示す信号が設定されている場合には点灯する。なお、この警報信号ＷＳはウォーニングランプ７に直接送信されるのではなく、コンビネーションメータのＥＣＵに送信され、このＥＣＵによる電流制御によってウォーニングランプ７が消灯／点灯する。

ブレーキアクチュエータ８は、各輪に対してそれぞれ設けられ、各ホイールシリンダの油圧を変化させるアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ８では、ＥＣＵ９からブレーキ制御信号ＢＳが送信され、ブレーキ制御信号ＢＳに応じて各ホイールシリンダの油圧を変化させ、ブレーキ力を調節する。

ＥＣＵ９は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、挙動制御装置１の制御装置として機能する。ＥＣＵ９では、一定時間毎に空気圧センサ２，３，４，５からの各空気圧信号ＡＳ及び横加速度センサ６からの横加速度信号ＹＳを取り入れ、ランフラットタイヤのパンク検知、警報制御及びパンク時に車速制御を行う。

ＥＣＵ９では、４輪のランフラットタイヤが正常の場合、空気圧信号ＡＳ，・・・による各ランフラットタイヤの空気圧についてパンク判定空気圧以上か否かをそれぞれ判定する。パンク判定空気圧は、ランフラットタイヤが通常のパンク（バーストなどによって大きく孔が開いたパンクを除く）状態にあるか否かを判定するための閾値であり、実験などによって設定される。

空気圧がパンク判定空気圧より低くなったランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ９では、警報信号ＷＳにパンク警報を示す信号を設定し、その警報信号ＷＳをコンビネーションメータのＥＣＵに送信する。一方、４輪のランフラットタイヤの空気圧が全てパンク判定空気圧以上の場合、ＥＣＵ９では、警報信号ＷＳに正常を示す信号を設定し、その警報信号ＷＳをコンビネーションメータのＥＣＵに送信する。

また、空気圧がパンク判定空気圧より低くなったランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ９では、一定時間毎に取り入れる横加速度信号ＹＳにより、横加速度が閾値より大きいか否かを判定する。閾値は、ランフラットタイヤのリード部とホイールとの嵌合力が低下する際に車両に作用している横加速度より小さい横加速度であり、実験などによって設定される。図２に示すように、ランフラットタイヤのリード部とホイールとの嵌合力が低下した場合、装着しているランフラットタイヤとホイールとの関係で決まる所定の横加速度が車両に作用しており、車速に関係なく略一定である。したがって、閾値は、安全度を考慮して、この所定の横加速度より安全度分小さい横加速度が設定される。

検出した横加速度が閾値より大きくなった場合、ＥＣＵ９では、横加速度が閾値以下となるために必要なブレーキ力を設定する。そして、ＥＣＵ９では、その設定したブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＳを設定し、各輪のブレーキアクチュエータ８にそれぞれ送信する。ちなみに、横加速度に応じて必要なブレーキ力については、実験やシミュレーションなどによって予め求めておいてマップ化してもよいし、あるいは、所定演算式により横加速度から算出するようにしてもよい。

車両の旋回中には横加速度が車両に作用し、車速が高いほど大きくなる。横加速度が大きいほど、閾値との差が大きくなるので、横加速度を大きく低下させる必要がある。したがって、横加速度が大きいほど、車速を大きく低減する必要があり、大きなブレーキ力が必要となる。

図１及び図２を参照して、挙動制御装置１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ９における処理については、図３のフローチャートに沿って説明する。図３は、第１の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。

各空気圧センサ２，３，４，５では、各輪のランフラットタイヤの空気圧を検出し、その検出値を空気圧信号ＡＳとしてＥＣＵ９に送信している。また、横加速度センサ６では、車両に作用する横加速度を検出し、その検出値を横加速度信号ＹＳとしてＥＣＵ９に送信している。

ＥＣＵ９では、一定時間毎に、各空気圧センサ２，３，４，５からの空気圧信号ＡＳをそれぞれ受信し、４輪のランフラットタイヤの空気圧を取得する（Ｓ１）。そして、ＥＣＵ９では、各輪のランフラットタイヤの空気圧がパンク判定空気圧以上か否かを判定する（Ｓ２）。

Ｓ２にて４輪全ての空気圧がパンク判定空気圧以上と判定した場合、ＥＣＵ９では、ランフラットタイヤは正常であると判定する。そして、ＥＣＵ９では、警報信号ＷＳに正常を示す信号を設定し、その警報信号ＷＳをコンビネーションメータのＥＣＵに送信し、Ｓ１の処理に戻る。この警報信号ＷＳを受信すると、コンビネーションメータのＥＣＵではウォーニングランプ７に対して電流を供給しない。そのため、ウォーニングランプ７は、消灯したままである。

一方、Ｓ２にて４輪のうちの少なくとも１つの空気圧がパンク判定空気圧より低いと判定した場合、ＥＣＵ９では、そのランフラットタイヤがパンク状態であると判定する。そして、ＥＣＵ９では、警報信号ＷＳにパンク警報を示す信号を設定し、その警報信号ＷＳをコンビネーションメータのＥＣＵに送信する（Ｓ３）。この警報信号ＷＳを受信すると、コンビネーションメータのＥＣＵではウォーニングランプ７を点灯させるための電流を供給する。そのため、ウォーニングランプ７は、点灯する。この場合、パンク状態ではあるが、ランフラットタイヤなので、車両は通常の走行が可能である。そのため、運転者は、ウォーニングランプ７の点灯でパンク状態であることを知るが、走行を続ける。

また、ＥＣＵ９では、一定時間毎に、横加速度センサ６からの横加速度信号ＹＳを受信し、車両に作用している横加速度を取得する（Ｓ４）。そして、ＥＣＵ９では、横加速度が閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ５）。

Ｓ５にて横加速度が閾値以下と判定した場合、ＥＣＵ９では、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性はないと判断し、次の横加速度を取得するためにＳ４の処理に戻る。ちなみに、この場合、車両は旋回中であっても、横加速度がそれほど大きくならないような低速で旋回しており、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下することはない。

一方、Ｓ５にて横加速度が閾値より大きいと判定した場合、ＥＣＵ９では、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性があると判断し、車速制御を行う。ＥＣＵ９では、横加速度が閾値以下となるために必要なブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＳを設定し、このブレーキ制御信号ＢＳを各輪のブレーキアクチュエータ８に送信する（Ｓ６）。この際、ＥＣＵ９では、Ｓ４〜Ｓ６の処理を繰り返し行い、一定時間毎の横加速度に基づくフィードバック制御を行う。各ブレーキアクチュエータ８では、ブレーキ制御信号ＢＳに示される値に応じて各ホイールシリンダに油圧を発生させる。この発生した油圧に応じて各輪にブレーキ力が発生し、車両が減速していく。この減速によって、旋回中の車両に作用する横加速度が小さくなり、閾値以下まで低下する。そのため、パンク状態にあるタイヤとホイールとの嵌合力は低下せずに、正常な嵌合力を維持する。

この挙動制御装置１によれば、パンク状態となった場合には横加速度に基づく車速制限を行うことにより、車両に作用する横加速度を閾値以下に抑え、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止する。その結果、車両の運動性能（特に、操安性）が保たれ、ランフラットタイヤの耐久性も向上する。

図１及び図２を参照して、第２の実施の形態に係る挙動制御装置１１について説明する。なお、挙動制御装置１１では、第１の実施の形態に係る挙動制御装置１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

挙動制御装置１１は、挙動制御装置１と比較すると、パンク状態を検知した後にパンク輪が旋回外輪の場合だけタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止するための車速制御を行う点で異なる。そのために、挙動制御装置１１は、各輪の空気圧センサ２，３，４，５、横加速度センサ６、ウォーニングランプ７、ブレーキアクチュエータ８及びＥＣＵ１９などを備えている。

ＥＣＵ１９は、第１の実施の形態に係るＥＣＵ９と比較すると、パンク時における車速制御だけが異なる。そこで、この車速制御についてのみ説明する。

空気圧がパンク判定空気圧より低くなったランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ１９では、横加速度信号ＹＳによる横加速度が旋回判定横加速度より大きくなったか否かを判定する。旋回判定横加速度は、旋回中か否かを判定するための閾値であり、実験などによって設定される。横加速度が旋回判定横加速度より大きくなった場合、ＥＣＵ１９では、横加速度の方向により旋回方向を判断し、空気圧がパンク判定空気圧より低くなっているパンク輪が旋回外輪か否かを判定する。

パンク輪が旋回外輪の場合、ＥＣＵ１９では、一定時間毎に取り入れる横加速度信号ＹＳにより、横加速度が閾値より大きいか否かを判定する。検出した横加速度が閾値より大きくなった場合、ＥＣＵ１９では、横加速度が閾値以下となるために必要なブレーキ力を設定する。そして、ＥＣＵ１９では、その設定したブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＳを設定し、各輪のブレーキアクチュエータ８にそれぞれ送信する。

旋回外輪は、旋回内輪に比べて、接地荷重が大きくなるので、タイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性が高い。そこで、旋回外輪がパンク輪の場合だけ、減速して横加速度を低下させる。

図１及び図２を参照して、挙動制御装置１１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ１９における処理については、図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、第２の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、Ｓ１からＳ３までの動作については第１の実施の形態と同様の動作なので、Ｓ１１以降の動作ついてのみ説明する。

ウォーニングランプ７を点灯させると、ＥＣＵ１９では、横加速度センサ６からの横加速度信号ＹＳによる横加速度の大きさにより旋回中か否かを判定する。旋回中と判定した場合、ＥＣＵ１９では、横加速度信号ＹＳによる横加速度の方向により、パンク輪が旋回外輪か否かを判定する（Ｓ１１）。Ｓ１１にてパンク輪が旋回外輪でないと判定した場合、ＥＣＵ１９では、Ｓ１１の判定を繰り返し行う。ちなみに、パンク輪が旋回内輪の場合、旋回中でも、そのパンク輪にはそれほど大きな接地荷重がかからないので、そのタイヤとホイールとの嵌合力が低下することはない。

Ｓ１１にてパンク輪が旋回外輪と判定した場合、ＥＣＵ１９では、ＥＣＵ９におけるＳ４〜Ｓ６と同様の処理であるＳ１２〜Ｓ１４の処理を繰り返し実行する。これによって、パンク輪が旋回外輪の場合だけ、各ブレーキアクチュエータ８では各ホイールシリンダに油圧を発生させ、この発生した油圧に応じて各輪にブレーキ力が発生し、車両が減速していく。この減速によって、旋回中の車両に作用する横加速度が小さくなり、閾値以下まで低下する。これによって、パンク状態にある旋回外輪のタイヤとホイールとの嵌合力は低下せずに、正常な嵌合力を維持する。

この挙動制御装置１１によれば、旋回外輪がパンク状態となった場合には横加速度に基づく車速制限を行うことにより、車両に作用する横加速度を閾値以下に抑え、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止する。特に、挙動制御装置１１では、タイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性の高い旋回外輪のときだけ車速制御を行うので、旋回内輪がパンク輪のときには旋回中に車速が低下せず、スムーズな走行が可能であり、また、パンク輪が旋回外輪のときでもタイヤとホイールとの嵌合力が低下するようなことはない。

図１及び図２を参照して、第３の実施の形態に係る挙動制御装置２１について説明する。なお、挙動制御装置２１では、第１の実施の形態に係る挙動制御装置１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

挙動制御装置２１は、挙動制御装置１と比較すると、パンク状態を検知した後にパンク輪が旋回外輪と旋回内輪の場合で閾値を変えてタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止するための車速制御を行う点で異なる。そのために、挙動制御装置２１は、各輪の空気圧センサ２，３，４，５、横加速度センサ６、ウォーニングランプ７、ブレーキアクチュエータ８及びＥＣＵ２９などを備えている。

ＥＣＵ２９は、第１の実施の形態に係るＥＣＵ９と比較すると、パンク時における車速制御だけが異なる。そこで、この車速制御についてのみ説明する。

空気圧がパンク判定空気圧より低くなったランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ２９では、横加速度信号ＹＳによる横加速度が旋回判定横加速度より大きくなったか否かを判定する。横加速度が旋回判定横加速度より大きくなった場合、ＥＣＵ２９では、横加速度の方向により旋回方向を判断し、空気圧がパンク判定空気圧より低くなっているパンク輪が旋回外輪かあるいは旋回内輪かを判定する。

パンク輪が旋回外輪の場合、ＥＣＵ２９では、閾値としてα１を設定する。一方、パンク輪が旋回内輪の場合、ＥＣＵ２９では、閾値としてα２を設定する。α１、α２は、車速制御する際の横加速度に対する閾値であり、その大きさが異なる。パンク輪が旋回外輪の場合、パンク輪が旋回内輪より、小さい横加速度のときにタイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性がある。そこで、パンク輪が旋回外輪の場合、旋回内輪の場合より小さい横加速度以下に制限するように車速制御を行う。したがって、α１は、α２より小さい値に設定される。図２に示すランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下した際に作用している所定の横加速度に対して、α１はα２よりも大きな安全度が採られ、この所定の横加速度より少し小さい横加速度としてα２が設定され、α２より小さい横加速度としてα１が設定される。

そして、ＥＣＵ２９では、一定時間毎に取り入れる横加速度信号ＹＳにより横加速度が閾値より大きいか否かを判定する。検出した横加速度が閾値より大きくなった場合、ＥＣＵ２９では、横加速度が閾値以下となるために必要なブレーキ力を設定する。そして、ＥＣＵ２９では、その設定したブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＳを設定し、各輪のブレーキアクチュエータ８にそれぞれ送信する。

図１及び図２を参照して、挙動制御装置２１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ２９における処理については、図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、第３の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、Ｓ１からＳ３までの動作については第１の実施の形態と同様の動作なので、Ｓ２１以降の動作ついてのみ説明する。

ウォーニングランプ７を点灯させると、ＥＣＵ２９では、横加速度センサ６からの横加速度信号ＹＳによる横加速度の大きさにより旋回中か否かを判定する。旋回中と判定した場合、ＥＣＵ２９では、横加速度信号ＹＳによる横加速度の方向により、パンク輪が旋回外輪かあるいは旋回内輪かを判定する（Ｓ２１）。Ｓ２１にて旋回外輪と判定した場合、ＥＣＵ２９では、閾値をα１に設定する（Ｓ２２）。一方、Ｓ２１にて旋回内輪と判定した場合、ＥＣＵ２９では、閾値をα２に設定する（Ｓ２３）。

そして、ＥＣＵ２９では、ＥＣＵ９におけるＳ４〜Ｓ６と同様の処理であるＳ２４〜Ｓ２６の処理を繰り返し実行する。この際、Ｓ２５の処理では、閾値が、パンク輪が旋回外輪の場合にはα１となっており、旋回内輪の場合にはα２となっている。そのため、パンク輪が旋回外輪の場合、パンク輪が旋回内輪の場合より小さい横加速度（α１よりは大きな横加速度）が作用しているときに、各ブレーキアクチュエータ８で各ホイールシリンダに油圧を発生させ、この発生した油圧に応じて各輪にブレーキ力が発生し、車両が減速していく。この減速によって、旋回中の車両に作用する横加速度が小さくなり、α１以下まで低下する。これによって、パンク状態にある旋回外輪のタイヤとホイールとの嵌合力は低下せずに、正常な嵌合力を維持する。一方、パンク輪が旋回内輪の場合、α２より大きな横加速度が作用すると、同様に、各輪にブレーキ力が発生し、車両が減速していく。この減速によって、旋回中の車両に作用する横加速度が小さくなり、α２以下まで低下する。これによって、パンク状態にある旋回内輪のタイヤとホイールとの嵌合力は低下せずに、正常な嵌合力を維持する。

この挙動制御装置２１によれば、パンク状態となった場合には横加速度に基づく車速制限を行うことにより、車両に作用する横加速度を閾値以下に抑え、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止する。特に、挙動制御装置２１では、パンク輪が旋回外輪と旋回内輪とで制限する横加速度の大きさを変えて車速制御を行うので、パンク輪が旋回内輪のときには旋回外輪のときより高い車速を維持でき、スムーズな走行が可能であり、また、パンク輪が旋回外輪のときでもタイヤとホイールとの嵌合力が低下するようなことはない。

図２及び図６を参照して、第４の実施の形態に係る挙動制御装置３１について説明する。図６は、第４の実施の形態に係る挙動制御装置の構成図である。なお、挙動制御装置３１では、第１の実施の形態に係る挙動制御装置１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

挙動制御装置３１は、パンク状態を検知した後にパンク輪が前輪と後輪の場合で閾値を変えてタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止するための車速制御を行う点で異なる。そのために、挙動制御装置３１は、各輪の空気圧センサ２，３，４，５、横加速度センサ６、前後加速度センサ３２、ウォーニングランプ７、ブレーキアクチュエータ８及びＥＣＵ３９などを備えている。なお、第４の実施の形態では、前後加速度センサ３２が特許請求の範囲に記載する前後加速度検知手段に相当する。

前後加速度センサ３２は、車両に作用する前後方向の加速度を検出するセンサである。前後加速度センサ３２では、その検出値を前後加速度信号ＺＳとしてＥＣＵ３９に送信する。

ＥＣＵ３９は、第１の実施の形態に係るＥＣＵ９と比較すると、パンク時における車速制御だけが異なる。そこで、この車速制御についてのみ説明する。なお、ＥＣＵ３９では、一定時間毎に、各空気圧信号ＡＳ、横加速度信号ＹＳ以外に前後加速度センサ３２からの前後加速度信号ＺＳを取り入れる。

空気圧がパンク判定空気圧より低くなったランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ３９では、前後加速度信号ＺＳによる前後加速度が前輪判定加速度より大きくなったか否かを判定する。前輪判定加速度は、パンク輪が前輪か否かを判定するための閾値であり、実験などによって設定される。前輪がパンクしている場合、走行抵抗が大きくなるので、前後加速度が大きくなる。そこで、前輪判定加速度は、この大きくなる前後加速度より少し小さな加速度が設定される。

前後加速度が前輪判定加速度より大きくなった場合、ＥＣＵ３９では、パンク輪が前輪と判断し、閾値としてβ１を設定する。一方、前後加速度が前輪判定加速度以下の場合、ＥＣＵ３９では、パンク輪が後輪と判断し、閾値としてβ２を設定する。β１、β２は、車速制御する際の横加速度に対する閾値であり、その大きさが異なる。パンク輪が前輪の場合、パンク輪が後輪より、小さい横加速度のときにタイヤとホイールとの嵌合力が低下する可能性がある。そこで、パンク輪が前輪の場合、後輪の場合より小さい横加速度以下に制限するように車速制御を行う。したがって、β１は、β２より小さい値に設定される。図２に示すランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下した際に作用している所定の横加速度に対して、β１はβ２よりも大きな安全度が採られ、この所定の横加速度より少し小さい横加速度としてβ２が設定され、β２より小さい横加速度としてβ１が設定される。

そして、ＥＣＵ３９では、一定時間毎に取り入れる横加速度信号ＹＳにより横加速度が閾値より大きいか否かを判定する。検出した横加速度が閾値より大きくなった場合、ＥＣＵ３９では、横加速度が閾値以下となるために必要なブレーキ力を設定する。そして、ＥＣＵ３９では、その設定したブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＳを設定し、各輪のブレーキアクチュエータ８にそれぞれ送信する。

図６及び図２を参照して、挙動制御装置３１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ３９における処理については、図７のフローチャートに沿って説明する。図７は、第４の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、Ｓ１からＳ３までの動作については第１の実施の形態と同様の動作なので、Ｓ３１以降の動作ついてのみ説明する。

ＥＣＵ３９では、一定時間毎に、前後加速度センサ３２からの前後加速度信号ＺＳを受信し、車両に作用している前後加速度を取得する（Ｓ３１）。そして、ＥＣＵ３９では、前後加速度が前輪判定加速度より大きいか否かを判定する（Ｓ３２）。

Ｓ３２にて前後加速度が前輪判定加速度より大きいと判定した場合、ＥＣＵ３９では、閾値をβ１に設定する（Ｓ３３）。一方、Ｓ３２にて前後加速度が前輪判定加速度以下と判定した場合、ＥＣＵ３９では、閾値をβ２に設定する（Ｓ３４）。

そして、ＥＣＵ３９では、ＥＣＵ９におけるＳ４〜Ｓ６と同様の処理であるＳ３５〜Ｓ３７の処理を繰り返し実行する。この際、Ｓ３６の処理では、閾値が、パンク輪が前輪の場合にはβ１となっており、後輪の場合にはβ２となっている。そのため、パンク輪が前輪の場合、パンク輪が後輪の場合より小さい横加速度（β１よりは大きな横加速度）が作用しているときに、各ブレーキアクチュエータ８で各ホイールシリンダに油圧を発生させ、この発生した油圧に応じて各輪にブレーキ力が発生し、車両が減速していく。この減速によって、旋回中の車両に作用する横加速度が小さくなり、β１以下まで低下する。これによって、パンク状態にある前輪のタイヤとホイールとの嵌合力は低下せずに、正常な嵌合力を維持する。一方、パンク輪が後輪の場合、β２より大きな横加速度が作用すると、同様に、各輪にブレーキ力が発生し、車両が減速していく。この減速によって、旋回中の車両に作用する横加速度が小さくなり、β２以下まで低下する。これによって、パンク状態にある後輪のタイヤとホイールとの嵌合力は低下せずに、正常な嵌合力を維持する。

この挙動制御装置３１によれば、パンク状態となった場合には横加速度に基づく車速制限を行うことにより、車両に作用する横加速度を閾値以下に抑え、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止する。特に、挙動制御装置３１では、パンク輪が前輪と後輪とで制限する横加速度の大きさを変えて車速制御を行うので、パンク輪が後輪のときには前輪のときより高い車速を維持でき、スムーズな走行が可能であり、また、パンク輪が前輪のときでもタイヤとホイールとの嵌合力が低下するようなことはない。

図２及び図８を参照して、第５の実施の形態に係る挙動制御装置４１について説明する。図８は、第５の実施の形態に係る挙動制御装置の構成図である。なお、挙動制御装置４１では、第１の実施の形態に係る挙動制御装置１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

挙動制御装置４１は、挙動制御装置１と比較すると、パンク状態を検知した後には横加速度に関係なくタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止するための車速制御を行う点で異なる。そのために、挙動制御装置４１は、各輪の空気圧センサ２，３，４，５、車速センサ４２、ウォーニングランプ７、ブレーキアクチュエータ８及びＥＣＵ４９などを備えている。

車速センサ４２は、４輪に各々設けられ、各車輪の回転速度を検出するセンサである。車速センサ４２では、その検出値を車速信号ＳＳとしてＥＣＵ４９に送信する。

ＥＣＵ４９は、第１の実施の形態に係るＥＣＵ９と比較すると、パンク時における車速制御だけが異なる。そこで、この車速制御についてのみ説明する。ＥＣＵ４９では、一定時間毎に、各空気圧信号ＡＳ以外に車速センサ４２からの車速信号ＳＳを取り入れる。そして、ＥＣＵ４９では、車速信号ＳＳを受信する毎に、各輪の回転速度から車速を演算する。

空気圧がパンク判定空気圧より低くなったランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ４９では、車速が所定車速以下になるために必要なブレーキ力を設定する。そして、ＥＣＵ４９では、その設定したブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＳを設定し、各輪のブレーキアクチュエータ８にそれぞれ送信する。所定車速は、パンク状態となっているタイヤとホイールとの嵌合力が低下するような大きな横加速度が発生しない車速であり、実験などによって設定される。

図８及び図２を参照して、挙動制御装置４１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ４９における処理については、図９のフローチャートに沿って説明する。図９は、第５の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、Ｓ１からＳ３までの動作については第１の実施の形態と同様の動作なので、Ｓ４１以降の動作ついてのみ説明する。

ＥＣＵ４９では、一定時間毎に、車速センサ４２から車速信号ＳＳを受信し、車速を演算する（Ｓ４１）。そして、ＥＣＵ４９では、車速が所定車速以下となるようにブレーキ制御信号ＢＳを設定し、このブレーキ制御信号ＢＳを各輪のブレーキアクチュエータ８に送信する（Ｓ４２）。この際、ＥＣＵ４９では、Ｓ４１〜Ｓ４２の処理を繰り返し行い、一定時間毎の車速に基づくフィードバック制御を行う。各ブレーキアクチュエータ８では、ブレーキ制御信号ＢＳに示される値に応じて各ホイールシリンダに油圧を発生させる。この発生した油圧に応じて各輪にブレーキ力が発生し、車両が減速していく。この減速によって、旋回中の車両に作用する横加速度が小さくなる。そのため、パンク状態にあるタイヤとホイールとの嵌合力は低下せずに、正常な嵌合力を維持する。

この挙動制御装置４１によれば、パンク状態となった場合には車速制限を行うことにより、車両に作用する横加速度を抑え、ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力低下を防止する。特に、挙動制御装置４１では、車速制御を行う際に横加速度などを用いないので、制御や構成を最も単純化できる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では横加速度が閾値以下かあるいは車速が所定車速以下になるように車速を制御したが、現在の車速から一定車速だけ減速するなど他の減速制御を行ってもよい。

また、本実施の形態では車速を低減するためにブレーキ制御を行う構成としたが、スロットル制御あるいはブレーキ制御とスロットル制御の協調制御などの他の制御により減速する構成としてもよい。

また、本実施の形態では旋回方向を横加速度を用いて判断する構成としたが、操舵トルク、操舵角、操舵角速度などを用いて判断する構成としてもよい。

また、第３の実施の形態ではパンク輪が旋回外輪の場合には閾値をα１に設定し、旋回内輪の場合には閾値をα２（＞α１）に設定し、それぞれ設定した閾値と横加速度センサで検出した横加速度とを比較することによって車速制御を行う構成としたが、パンク輪が旋回内輪の場合には横加速度センサで検出した横加速度にＡ２（＞１）を乗算し、旋回外輪の場合には横加速度センサで検出した横加速度にＡ１（＞Ａ２）を乗算し、それぞれ補正した横加速度と閾値とを比較することによって車速制御を行う構成としてもよい。

また、第４の実施の形態ではパンク輪が前輪の場合には閾値をβ１に設定し、後輪の場合には閾値をβ２（＞β１）に設定し、それぞれ設定した閾値と横加速度センサで検出した横加速度とを比較することによって車速制御を行う構成としたが、パンク輪が後輪の場合には横加速度センサで検出した横加速度にＢ２（＞１）を乗算し、前輪の場合には横加速度センサで検出した横加速度にＢ１（＞Ｂ２）を乗算し、それぞれ補正した横加速度と閾値とを比較することによって車速制御を行う構成としてもよい。

第１〜第３の実施の形態に係る挙動制御装置の構成図である。 ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下する際の車速と横加速度との関係を示す図である。 第１の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る挙動制御装置の構成図である。 第４の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。 第５の実施の形態に係る挙動制御装置の構成図である。 第５の実施の形態に係るＥＣＵでの処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１，１１，２１，３１，４１…挙動制御装置、２…右前輪空気圧センサ、３…左前輪空気圧センサ、４…右後輪空気圧センサ、５…左後輪空気圧センサ、６…横加速度センサ、７…ウォーニングランプ、８…ブレーキアクチュエータ、９，１９，２９，３９，４９…ＥＣＵ、３２…前後加速度センサ、４２…車速センサ

Claims (3)

1. ランフラットタイヤを装着した車両の挙動制御装置であって、
   ランフラットタイヤがランフラット状態になったか否かを検知するランフラット状態検知手段と、
   前記ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に車速を低減する車速低減手段と、
   車両の横加速度を検知する横加速度検知手段と、を備え、
   前記車速低減手段は、前記ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に前記横加速度検知手段で検知した横加速度が所定横加速度より大きいときに車速を低減すると共に、前記横加速度検知手段で検知した車両の横加速度が小さいときより大きいときに車速を大きく低減し、
   前記ランフラット状態検知手段によってランフラット状態になったことが検知されたタイヤが旋回内輪である場合より旋回外輪である場合に前記所定横加速度を小さくするか又は前記横加速度検知手段で検知した横加速度を大きくすることを特徴とする車両の挙動制御装置。
2. ランフラットタイヤを装着した車両の挙動制御装置であって、
   ランフラットタイヤがランフラット状態になったか否かを検知するランフラット状態検知手段と、
   前記ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に車速を低減する車速低減手段と、
   車両の横加速度を検知する横加速度検知手段と、を備え、
   前記車速低減手段は、前記ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に前記横加速度検知手段で検知した横加速度が所定横加速度より大きいときに車速を低減すると共に、前記横加速度検知手段で検知した車両の横加速度が小さいときより大きいときに車速を大きく低減し、
   前記所定横加速度は、前記ランフラットタイヤとホイールとの関係で決まる値であり、前記ランフラットタイヤとホイールとの嵌合力が低下する際に前記車両に作用する横加速度より小さい横加速度が設定されることを特徴とする車両の挙動制御装置。
3. ランフラットタイヤを装着した車両の挙動制御装置であって、
   ランフラットタイヤがランフラット状態になったか否かを検知するランフラット状態検知手段と、
   前記ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に車速を低減する車速低減手段と、
   車両の横加速度を検知する横加速度検知手段と、
   車両の前後加速度を検知する前後加速度検知手段と、を備え、
   前記車速低減手段は、前記ランフラット状態検知手段によってランフラット状態を検知した場合に前記横加速度検知手段で検知した横加速度が所定横加速度より大きいときに車速を低減すると共に、前記横加速度検知手段で検知した車両の横加速度が小さいときより大きいときに車速を大きく低減し、
   前記前後加速度検知手段によって検知した前後加速度が小さいときより大きいときに前記所定横加速度を小さくするか又は前記横加速度検知手段で検知した横加速度を大きくすることを特徴とする車両の挙動制御装置。
   

Images