JPH03281405A

JPH03281405A - タイヤ空気圧制御装置

Info

Publication number: JPH03281405A
Application number: JP8362790A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Murakawa; 村川　勝次; Tadayuki Niibe; 忠幸新部; Hiroki Kamimura; 裕樹上村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、走行状態に応じてタイヤの空気圧を可変とし
た車両のタイヤ空気圧制御装置に関する。

（従来の技術）車内におけるタイヤの空気圧は、該車両の乗り心地を左
右すると同時に、旋回時におけるステアリング特性等の
走れ性能にも影響を与えることが知らねており、イごて
′４このタイヤ空気圧を走行状態に応じ゛Ｃ可変制御す
ることにより、常に良好な走行性が得られ、もようにす
ることが試みられている。

このようなタイヤ空気圧制御装置としては、特開昭５８
−８４１１号公報に記載されたものがあり、この公報記
載の装置においては、各タイヤに対して空気を供給、排
出する空気給排手段が設けられると共に、各タイヤの空
気圧を検出する手段と、各タイヤに掛かる荷重を検出す
る手段と、その他の走行状態を検出する手段と、これら
に基いて空気圧を制御する制御手段とが備えられる。そ
して　このＭ御干峻により、例えば車両の静的安定性を
示すスタアイックマージンが正の値となるコーナリング
バ′−７・−が各タイヤに得られるように（ステアリン
グ′１′、′−性がアンダステア傾向となるように）、
或は路面から車体に伝わる振動のレベルが高いときには
空気圧を低くするように、さらに高速走行時には空気圧
を高くするように、各タイヤの空気圧を制御することが
示されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記のように走行状態に応じてタイヤの空気
圧を可変制御する場合、上記空気給排手段として、圧縮
空気ポンプ、エアタンクもしくはアキュムレータ、空気
給排用バルブ笠の装備が必要となるが、その場合、タイ
ヤの内圧は当初からかなり高く、しかも各タイヤには車
体の大きな重量が掛かっているから、このタイヤ内にさ
らに空気を供給するためには、大きな加圧力が得られる
大容量のポンプが必要となり、しかも目標の空気圧まで
空気を供給するのに長時間を要して、走行状態に適合し
た目標空気圧への制御が遅れることになる。

そこで、本発明は、この種のタイヤ空気圧制御装置にお
いて、圧縮空気ポンプを始めとする空気給排用装備の小
型化と、走行状態に適合した目標空気）１４への制御の
迅速化を図ることを課題とする。

（課題を解決ｖ′６　ｆ、１めの手段）Ｌ記課題を解決
づるため、本発明に係るタイヤの空気圧制御装置（１次
の、ように楕成しｔ：ことを特徴とする１ま４″、本願６パり請求項１に係る発明（以下、第１発
明という）は、？（ヤに対して空気を給排する空気給排
手段を淵ズ、て、走行状態に応じてタイーヤの空気圧を
ｉＩＴ変制御するようにした車両において、該車両の直
進状態を検出する直進検出１段と、該検出手段により直
進状態が検出されているときに、［記空気給排手段によ
り各タイヤに空気を供給してその空気圧を高めると共に
、所定の走行状態に応じた各タイヤの目標空気圧への制
御を、上記空気給排手段による各タイヤからの空気の排
出によって行わせる制御手段とを備えたことを特徴とす
る４また　請求項２に係る発明く以ト、第２発明という）は
、）、記第１発明の構成に加えて、車速を検出する車速
検出手段を備えると共に、制御手段を、直進検出手段に
より直進状態が検出されているときに、高車速時ほど空
気圧が高くなるように各タイヤに空気を供給させるよう
に構成する。そして、所定の走行状態に応じた各タイヤ
の目標空気圧への制御は、第１発明と同様に、空気給排
手段による各タイヤからの空気の排出によって行わせる
。

また、請求項３に係る発明（以下、第３発明という）は
、第１発明の構成に加えて、車体に作用する横加速度を
検出する横加速度検出手段を備えると共に、直進検出手
段により直進状態が検出されているときに、空気給排手
段により各タイヤに空気を供給してその空気圧を高める
一方、旋回時において横加速度が所定値以下のときに、
上記空気給排手段によりリヤタイヤから空気を排出して
該リヤタイヤの空気圧を低下させる制御手段を備えたこ
とを特徴とする。

さらに、請求項４に係る発明（以下、第４発明という）
は、第１発明の構成に加えて、車両の加速度を検出する
加速度検出手段を備えると共に、直進検出手段により直
進状態が検出されているときに、空気給排手段により各
タイヤに空気を供給してその空気圧を高める一方、旋回
状態での加速時に、駆動輪の横滑りによるステアリング
特性の変化を相殺するように、上記空気給排手段により
従動輪タイヤから空気を排出して、該従動輪タイヤの空
気圧を低下させる制御手段を備えたことを特徴とする。

（作　　　用）上記の構成によれば、第１〜第４発明のいずれにおいて
も、各タイヤへの空気の供給は直進時に行われることに
なるが、この直進時においては車両の荷重移動が少ない
から、各タイヤに荷重が略均等に掛かっていて内圧が特
に高くなっているタイヤはなく、また、各タイヤの空気
圧を速かに変化させなければならないような走行状態の
変化も少ない、従って、比較的小さな加圧力により目標
空気圧まで空気圧を高めることが可能となる。

一方、旋回時等において、例えば最適なステアリング特
性を得るために各タイヤの空気圧を異なる値に設定する
場合には、相対的に空気圧を高くすべきタイヤに対する
空気の供給は行わず、相対的に空気圧を低くずべきタイ
ヤからの空気の排出のみによって各タイヤの空気圧を設
定するので、そのときの走行状態に応じた目標空気圧へ
の制御が、外部からの空気の加圧を要することなく迅速
に行われることになる。従って、圧縮空気ポンプ等の空
気供給用装備の小型化と制御の迅速化とが実現される。

そして、特に第２発明によれば、直進時に各タイヤに空
気を供給する場合に、高車速時ほど空気圧が高くなるよ
うに供給されるので、低車速時には低い空気圧によりソ
フトな乗心地が得られると共に、高車速時には、高い空
気圧により各タイヤのコーナリングパワーもしくは地面
に対するグリップ力が大きくなって、高車速時の走行安
定性が向上する。

また、第３発明によれば、旋回時において車体に作用す
る横加速度が所定値以下のときＣリヤタイヤの空気圧が
低下されるので、低車速での旋回時に該リヤタイヤのコ
ーナリングパワーが減少して、ステアリング特性がオー
バステア方向に変化することになり、低速旋回時におけ
る回頭性が向上する。

さらに、第４発明によれば、旋回状態での加速時に従動
輪のタイヤの空気圧が低下されて、そのコーナリングパ
ワーが減少することにより、駆動輪の横滑りによるステ
アリング特性の変化が相殺されて、良好な旋回性が得ら
れるように設定された最適ステアリング特性が保持され
る。

（実　施　例）以下、本発明の実施例について説明する。なお、この実
施例は本願の第１〜第４発明に共通の実施例である。

第１図に示すように、本実施例に係る車両には、左右の
前輪１．２及び左右の後輪３．４への空気供給系統１０
が備えられている。この空気供給系統１０は、圧縮空気
ポンプ１１と、該ポンプ１１から吐出された圧縮空気が
逆止弁１２を介して導入されて所定の圧力に保持する蓄
圧器１３と、該蓄圧器１３から各タイヤ１〜４に圧縮空
気を供給する空気供給通路１４と、該通路１４のフロン
トタイヤ１゜Ｉｌｌ及びリヤタイヤ３，４側への分岐部
１４１．１４２上にそれぞれ設けられた切換弁１５．．
１５２とで構成されている。そして、上記各切換弁１５
１，１５２は、それぞれ、当該タイヤ１，２もしくは３
．４内の空気を閉じ込めて空気圧を保持する位置と、該
タイヤ１〜４内を上記蓄圧器１３側に連通させて圧縮空
気を供給することにより空気圧を高める位置と、該タイ
ヤ１〜４内を大気に解放することにより空気圧を低下さ
せる位置とに切り換えられるようになっている。

また、この車両には、上記切換弁１５１．１５２を作動
させて、各タイヤ１〜・４内の空気圧を走行状態に応じ
て制御するコントローラ２０が備えられている。このコ
ントローラ２０には、上記空気供給通路１４の各分岐部
１４１．１４２における切換弁１５１．１５２の下流側
の圧力、即ちフロントタイヤ１．２及びリヤタイヤ３，
４の内圧をそれぞれ検出する空気圧センサ２１１．２１
２からの信号と、当該車両の車速を検出する車速センサ
２２からの信号と、ハンドルの操舵角を検出する舵角セ
ンサ２３からの信号と、車体に作用する横加速度を検出
する横加速度センサ２４からの信号とが入力される。そ
して、該コントロー・う２０は、これらの入力信号に応
じて上記切換弁１５、、．１５２を切換動作させて、各
タイヤ１〜４に対して空気を給排することにより、その
空気圧を走行状態に応じて制御するようになっている。

ここで、各タイヤ１〜４に対する空気の給排構造の具体
的構成を第２図により説明すると、ナックルアーム等の
車軸支持部材３）に、その外面から車軸摺動面に通じる
第１空気通路３）ａが設けられて、該通路３）ａに第１
図に示す空気共通路１４の分岐部１４ｕ　　（１４２）
が接続されていると共に、この車軸支持部材３）に回転
自在に支持された車軸３２には、上記第１空気通路３）
．　ａに連通する周溝３２ａと、該周溝３２ａに連通１
、て車軸３２の先端部に開口する第２空気通路３２ｂと
が設けられている。そして、この第２空気通路３２ｂの
先端部に一端が接続されたパイプ３３の他端がタイヤ１
（２〜４）のホイール３４に接続され、これにより、上
記空気供給通路１４の分岐部１４１（１４２）がタイヤ
１（２〜４）内に常時連通された状態とされている。

次に、上記コントローラ２０による各タイヤ１〜４の空
気圧制御の具体的動作を第３図のフローチャー・トに従
って説明する。

まず、コントローラ２０は、ステップｓ１で、第１図に
示す各センサ２１１，２１２．２２．２３．２４からの
信号により、空気圧Ｐ、車速Ｖ、。

ハンドル舵角θ、及び横加速度Ｇを読み込む。ここで、
空気圧ｆ）はフロントタイヤ１．２及びリヤタイヤ３．
４のそれぞれについて別個に読み込む。

次いで、ステップＳ２で、ハンドル舵角θの絶対値がハ
ンドルの遊びに相当する比較的小さな所定値θ。より小
さいが否かを判定し、ｌθ１くθ０のとき、即ち車両が
直進状態にあることを判定したときに、ステップＳ３で
、各タイヤ１−４の目標空気圧Ｆ）。を第４図に示す予
め設定されたマツプから読み取る。その場合に、この目
標空気圧１：）ｏは、全体として車速■が高いほど高い
値に設定されていと共に、フロントタイヤ１．２用とリ
ヤタイヤ３．４用とに分けられて、低車速域ではフロン
トタイヤ１．２側がリヤタイヤ３．４側より高くなり、
中高車速域ではり子タイヤ３．４側がフロントタイヤ１
．２ｉ１１より高くなるように設定されている。

そして、コントローラ２０は、ステップＳ４゜Ｓ５で、
実際の空気圧Ｐが目標空気圧Ｐ。に所定の不感帯幅αを
加えた値（Ｐｏ＋α）より大きいか否か、また目標空気
圧Ｐ。から不感帯幅αを減じた値＜ｐｏ−α）より小さ
いか否かを判定し、Ｐ　＞　Ｐ　Ｌ）＋αのときは、ス
テップＳ６で実空気圧Ｐを低下させるように切換弁１５
１．１５２を空気排出位置に作動させ、Ｐ＜Ｐａ−αの
ときは、ステップＳフで実空気圧Ｐを高めるように切換
弁１５１．１５□を空気供給位置に作動させ、また、こ
れらのいずれでもない場合（Ｐｏ−α≦Ｐ≦Ｐｏ＋α）
は、ステップＳ８で実空気圧Ｐを保持するように切換弁
１５ｔ、１５２を保持位置に作動させる。その場合に、
上記ステップＳ４．Ｓッの判定は、フロントタイヤ１．
２及びリヤタイヤ３．４について、それぞれの目標空気
圧Ｐ。に対して行われ、またステップ８６〜Ｓ８は、フ
ロントタイヤ１，２用の切換弁１５１とリヤタイヤ３．
４用の切換弁１５２のうちの該当するものについて行わ
れる。

これにより、直進時に、フロントタイヤ１．２及びリヤ
タイヤ３，４の実空気圧Ｐが、第４図に示すそれぞれの
目標空気圧Ｐｏに不感帯幅αの誤差内で収束されること
になる。その場合に、該実空気圧Ｐは車速Ｖが高いほど
高くされるから、低車速時にソフトな乗心地が得られる
と共に、中高車速時には各タイヤ１〜４の地面に対する
大きなグリップ力により良好な走行性ないし操縦性が得
られることになる。また、低車速域では、フロントタイ
ヤ１．２の空気圧がリヤタイヤ３．４の空気圧より高く
されて、フロントタイヤ１．２のコーナリグパワーがリ
ヤタイヤ３．４のコーナリングパワーより大きくなるか
ら、ステアリング特性が良好な回頭性が得られるオーバ
ステア傾向となり、また、中高車速域では、リヤタイヤ
３，４の空気圧がフロントタイヤ１．２の空気圧より高
くされて、リヤタイヤ３，４のコーナリグパワーがフロ
ントタイヤ１．２のコーナリングパワーより大きくなる
から、ステアリング特性が走行安定性に優れたアンダス
テア傾向となる。

一方、上記ステップＳ２でハンドル舵角θの絶対値が所
定値θ。以上と判定されたとき、即ち旋回時には、コン
トローラ２０は、ステップ８９以下により空気圧制御を
行う。

つまり、コントローラ２０は、ステップＳ９で、横加速
度Ｇが所定値Ｇ。（例えば０．３Ｇ）より小さいか否か
を判定し、Ｇ＜Ｇｏの場合、即ち低車速での旋回時には
、ステップＳＩＯでリヤタイヤ３，４の実空気圧Ｐが目
標空気圧Ｐ。の所定割合ｋ（例えば８割）より大きいか
否かを判定し、該所定割合により大きい場合には、ステ
ップＳｌｌで該リヤタイヤ３．４の空気圧を低下させる
ように、リヤタイヤ用切換弁１５２を空気排出位置に作
動させる。これにより、リヤタイヤ３，４のコーナリン
グパワーが低下して、フロントタイヤ１．２のコーナリ
ングパワーが相対的に大きくなり、これに伴ってステア
リング特性が直進時における設定よりもオーバステア方
向に変更される。その結果、低車速での旋回時に一層良
好な回頭性が得られることになる。

その場合に、上記ステップＳｌｌによるリヤタイヤ３．
４からの空気の排出は、ＧＡＧ。の低車速での旋回状態
が継続している間、繰り返し行われて、該リヤタイヤ３
，４の実空気圧Ｐが、目標空気圧ＰＧの所定割合により
大きい範囲で、時間の経過と共に次第に低下することに
なる。従って、旋回状態が短時間で終了する比較的急激
な旋回時には、リヤタイヤ３，４の空気圧の低下量、即
ちオーバステア方向へのステアリング特性の変化量が少
なくなって旋回時の安定性が確保され、また旋回状態が
比較的長時間に及ぶ綬やかな旋回時には、リヤタイヤ３
．４の空気圧の低下量ないしオーバステア方向へのステ
アリング特性の変化量が大きくなって、低速旋回時の回
頭性が一層向上することになる。

また、旋回時において、ステップＳ９で横加速度Ｇが所
定値Ｇ。以上と判定されたときは、コントローラ２０は
、次にステップＳＩ２で加速度÷が所定値÷。より大き
いか否かを判定し、÷〉す〇のとき、即ち旋回状態での
加速時には、さらにステップＳ１３で従動輪側のタイヤ
１．２もしくは３．４の実空気圧Ｐが目標空気圧Ｐ、の
所定割合により大きいか否かを判定する。そして、実空
気圧Ｐが目標空気圧Ｐ、の所定割合により大きいときは
、ステップＳ１４で従動輪側のタイヤの空気圧を低下さ
せるように、切換弁１５１もしくは１５２を空気排出位
置に作動させる。つまり、旋回加速時には駆動輪のタイ
ヤが旋回方帆外側へ横滑りし、そのためフロントドライ
ブ車の場合には、ステアリング特性がアンダステア方向
に変化し、リヤドライブ車の場合には該特性がオーバス
テア方向に変化することになる。そこで、フロントドラ
イブ車の場合には、従動輪側であるリヤタイヤ３．４の
空気圧を低下させて、そのコーナリングパワーを減少さ
せることにより、横滑りしているフロントタイヤ１，２
のコーナリングパワーを相対的に大きくして、ステアリ
ング特性のアンダステア方向への変化を相殺し、またリ
ヤドライブ車の場合には、従動輪側であるフロントタイ
ヤ１゜２の空気圧を低下させて、そのコーナリングパワ
ーを減少させることにより、横滑りしているリヤタイヤ
３．４のコーナリングパワーを相対的に大きくして、ス
テアリング特性のオーバステア方向への変化を相殺する
のである。これにより、旋回加速時における駆動輪タイ
ヤの横滑りに起因するステアリング特性の変化が解消さ
れ、予め設定された最適ステアリング特性により、安定
した旋回加速走行が確保されるごとになる。

なお、上記ステップＳ１０．ＳＩＳにより、リヤタイヤ
もしくは従動輪タイヤの実空気圧Ｐが目標空気圧Ｐ、の
所定割合により大きい場合にのみ該実空気圧Ｐを低下さ
せるのは、実空気圧Ｐが目標空気圧Ｐｏに対して著しく
低Ｆすると、走行状態が不安定となるからである。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、走行状態に応じてタイヤ
の空気圧を可変制御するようにしまた車両において、該
車両の直進時に各タイヤに空気を供給してその空気圧を
高めると共に、旋回時における走行状態に応じた目標空
気圧への制御は所定のタイヤからの空気の排出のみによ
って行うようにしたから、この空気圧制御が、外部から
の空気の加圧を要することなく迅速に行われることにな
る。これにより、圧縮空気ポンプ等の空気供給用装備の
小型化や簡素化が実現されると共に、目標空気圧への制
御が迅速に行われることになる。

そして、特に第２発明によれば、直進時に各タイヤに空
気を供給する場合に、高車速時ほど空気圧が高くなるよ
うにしたので、低車速時におけるソフトな乗心地と、高
車速時における優れた走行安定性とが得られることにな
り、また、第３発明によれば、横加速度が所定値以下の
低車速での旋回時に、リヤタイヤの空気圧を低下させて
、ステアリング特性をオーバステア方向に変化させるよ
うにしたから、低速旋回時における回頭性が向上するこ
とになり、さらに、第４発明によれば、旋回状態での加
速時に従動輪のタイヤの空気圧を低下させて、そのコー
ナリングパワーを減少させるようにしたから、駆動輪の
横滑りによるステアリング特性の変化が相殺されて、良
好な旋回性が得られるように設定された最適ステアリン
グ特性が保持されることになる。このように、旋回時に
おける走行状態に応じた各タイヤの空気圧制御ないしス
テアリング特性の制御が、所定のタイヤからの空気の排
出のみによって行われ、従って、上記のように空気給排
用装備の小型化と制御の迅速化とを図りながら、良好な
走行性が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は車両にお
けるタイヤ空気圧制御装置のシステム図、第２図はタイ
ヤに対する空気給排通路の具体的構成を示す断面図、第
３図は空気圧制御の制御動作を示すフローチャート図、
第４図はこの制御で用いられる目標空気圧のマツプの説
明図である。１〜４・・・タイヤ、１．１，１４，１５１．１５２・
・・空気給排手段（ポンプ、空気供給通路、切換弁）、
２０・・制御手段（コントローラ）、２２・・・車速検
出手段（車速センサ〉、２３・・・直進検出手段（舵角
センサ）、２４・・・横加速度検出手段（横加速度セン
サ）。舊図図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タイヤに対して空気を給排する空気給排手段を備
えて、走行状態に応じてタイヤの空気圧を可変制御する
ようにした車両のタイヤ空気圧制御装置であって、車両
の直進状態を検出する直進検出手段と、該検出手段によ
り直進状態が検出されているときに、上記空気給排手段
により各タイヤに空気を供給してその空気圧を高めると
共に、所定の走行状態に応じた各タイヤの目標空気圧へ
の制御を、上記空気給排手段による各タイヤからの空気
の排出によって行わせる制御手段とが備えられているこ
とを特徴とするタイヤ空気圧制御装置。
（２）タイヤに対して空気を給排する空気給排手段を備
えて、走行状態に応じてタイヤの空気圧を可変制御する
ようにした車両のタイヤ空気圧制御装置であって、車両
の直進状態を検出する直進検出手段と、車速を検出する
車速検出手段と、上記直進検出手段により直進状態が検
出されているときに、高車速時ほど空気圧が高くなるよ
うに上記空気給排手段により各タイヤに空気を供給させ
ると共に、所定の走行状態に応じた各タイヤの目標空気
圧への制御を、上記空気給排手段による各タイヤからの
空気の排出によって行わせる制御手段とが備えられてい
ることを特徴とするタイヤ空気圧制御装置。
（３）タイヤに対して空気を給徘する空気給排手段を備
えて、走行状態に応じてタイヤの空気圧を可変制御する
ようにした車両のタイヤ空気圧制御装置であって、車両
の直進状態を検出する直進検出手段と、車体に作用する
横加速度を検出する横加速度検出手段と、上記直進検出
手段により直進状態が検出されているときに、上記空気
給排手段により各タイヤに空気を供給してその空気圧を
高めると共に、旋回時において横加速度が所定値以下の
ときに、上記空気給排手段によりリヤタイヤから空気を
排出して、該リヤタイヤの空気圧を低下させる制御手段
とが備えられていることを特徴とするタイヤ空気圧制御
装置。
（４）タイヤに対して空気を給排する空気給排手段を備
えて、走行状態に応じてタイヤの空気圧を可変制御する
ようにした車両のタイヤ空気圧制御装置であって、車両
の直進状態を検出する直進検出手段と、車両の加速度を
検出する加速度検出手段と、上記直進検出手段により直
進状態が検出されているときに、上記空気給排手段によ
り各タイヤに空気を供給してその空気圧を高めると共に
、旋回状態での加速時に、駆動輪の横滑りによるステア
リング特性の変化を相殺するように、上記空気給排手段
により従動輪タイヤから空気を排出して、該従動輪タイ
ヤの空気圧を低下させる制御手段とが備えられているこ
とを特徴とするタイヤ空気圧制御装置。