JPH04287705A - タイヤ空気圧の制御方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に使用
されるタイヤの空気圧を、走行中であっても車室内から
任意に、或いは全く自動的に制御することができるよう
にしたタイヤ空気圧制御システムにおいて、タイヤ空気
圧の増圧又は減圧、或いは監視等の制御が行なわれた後
、それらの制御を迅速、確実に終了させて、タイヤの空
気室を完全に締め切るための手段を含むタイヤ空気圧の
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１−１０９１０９号公報には、自
動車等の車両に使用されるタイヤの空気圧を、車両が走
行中であっても車室内から自由に、或いは全く自動的に
制御することができるようにしたタイヤ空気圧制御シス
テムが記載されている。このシステムは、圧力制御弁に
よって圧力ライン又は低圧側へ接続され得る制御ライン
と、前記制御ラインに設けられた圧力センサと、前記制
御ラインに対して回転軸シール部を介して接続されるタ
イヤ圧調整弁と、前記タイヤ圧調整弁に接続される空気
入りタイヤ等からなっている。

【０００３】そして、タイヤ空気圧の増圧制御のときに
は、圧力制御弁の切り換えによって制御ラインが圧力空
気の供給源に接続され、また減圧制御のときには同じく
制御ラインが絞りを介して低圧側（大気）と連通するよ
うに切り換えられる。但し、制御ラインは回転軸シール
部を介して常にタイヤと連通している訳ではなく、回転
軸シール部とタイヤの空気室との間に介在するタイヤ圧
調整弁が、常時はタイヤの空気室側と制御ライン側との
間を遮断していて、タイヤ圧の増圧、減圧、或いは監視
等の制御を行う時だけ、タイヤ圧調整弁が開弁して制御
ラインとタイヤの空気室とを連通させるようになってい
る。

【０００４】タイヤ圧調整弁は車軸上で回転するタイヤ
付き車輪と一体的に設けられているので、タイヤ圧調整
弁の開弁操作は、増圧制御の場合は勿論のこと、減圧制
御やタイヤ圧の監視、即ちタイヤ圧の測定、検査の場合
でも、圧力制御弁を切り換えて制御ラインに一時的に高
い空気圧を印加することによって行われる。また、タイ
ヤ圧の増圧、減圧、或いは監視等の制御が終わった後、
タイヤの空気室と回転軸シール部或いは制御ラインとの
間の連通を遮断するために必要となるタイヤ圧調整弁の
閉弁操作は、制御ラインに設けられた圧力放出弁を開弁
し、制御ラインを低圧側（大気）へ接続して、制御ライ
ンの空気圧を急速に大気圧まで降下させることによって
行われる。なお、車体側に設けられる空気通路である制
御ラインと、回転するタイヤ側に設けられるタイヤ圧調
整弁への空気通路とを接続する部分には、必ず回転等の
相対変位を伴う部分ができるが、この部分に設けられる
回転軸シール部については、特開平２−１６９３１０号
公報に改良発明が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のタイヤ空気
圧制御システムによれば、車両が停止しているときは勿
論、たとえ車両が走行中であっても、車室内のようにタ
イヤから離れた位置からタイヤの空気圧について任意に
、或いは全く自動的に増圧、減圧、或いは監視等の制御
を行うことができるが、本発明者等はその後の検討、研
究によって、タイヤの空気圧が例えば２５０ＫＰａ　の
ように高い場合には、増圧、減圧、或いは監視等の制御
が終わったとき、タイヤの空気室を締め切るために、制
御ラインに設けられた圧力放出弁を開弁して、制御ライ
ンの空気圧を急速に大気圧まで降下させても、タイヤ圧
調整弁が閉弁しない場合があり、その結果、タイヤの空
気室を締め切ることができなくなって、制御されたタイ
ヤの空気圧を保持することもできないという場合がある
ことを見出した。

【０００６】タイヤ圧調整弁は、後に詳しく説明するよ
うに、１個のスプール弁と１個のダイヤフラム弁とを組
み合わせたものであるが、タイヤの空気圧が２５０ＫＰ
ａ　のように高いときには、ダイヤフラム弁が閉じる前
にスプール弁が開いてしまい、スプール弁によってタイ
ヤの空気室を締め切ることができなくなるため、このよ
うな問題が生じるものと考えられる。しかしながら、タ
イヤ圧調整弁はタイヤ付き車輪と共に車軸上で回転して
いるので、これを外部から自由に操作することができる
ように構成するのは決して容易なことではなく、例えば
電気的な制御手段をこれに付設すれば、制御システムの
構造が非常に複雑になるばかりでなく、それに応じて故
障を生じる可能性も高くなるので、従来のタイヤ空気圧
制御システムの構造を変更しないで問題を解決するのが
最良である。本発明はこのような問題の解決のために導
き出されたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、圧力制御弁と、前記圧力制
御弁によって圧力ライン、低圧側及び遮断状態のいずれ
かに切り換えられる制御ラインと、前記制御ラインに設
けられた圧力センサと、前記制御ラインの圧力を急激に
低下させることができる圧力放出弁と、前記制御ライン
に対して接続され内部において直列関係にダイヤフラム
弁とスプール弁とを備えているタイヤ圧調整弁と、前記
タイヤ圧調整弁に接続される空気入りタイヤとからなる
タイヤ空気圧の制御装置において、制御を終了するに当
たり、前記圧力制御弁を遮断状態とし、前記圧力センサ
によって前記制御ラインの圧力を測定して確認した後、
前記圧力制御弁を前記圧力ラインに切り換えて所定の短
時間だけ前記制御ラインを増圧することにより、前記タ
イヤ圧調整弁内部の前記スプール弁を予め閉弁区間の中
の深い位置へ移動させ、次に前記圧力放出弁を開いて前
記制御ラインの圧力を急激に低下させることにより、前
記スプール弁が閉弁位置にある間に前記ダイヤフラム弁
を閉弁させて、前記タイヤ圧調整弁を遮断状態とするこ
とを特徴とするタイヤ空気圧の制御方法を提供する。

【０００８】

【作用】タイヤの空気圧について、増圧、減圧、或いは
監視等の制御を行った後、制御を終了するに当たって、
タイヤ圧調整弁を確実に遮断状態とし、タイヤの空気室
と外部との連通を絶つため、まず、タイヤ圧監視のため
の測定においては当然行われることであるが、増圧制御
や減圧制御の場合にも、圧力制御弁を遮断状態とし、制
御ラインの圧力が所定の値になっているかどうかを圧力
センサによって最終的に確認する。この操作をすること
によって、ダイヤフラム弁は依然として開弁状態にある
ものの、スプール弁は閉弁状態と開弁状態の境界である
平衡位置へ移動する。

【０００９】次に、本発明方法の特徴として、圧力制御
弁を圧力ラインに切り換えて所定の短時間だけ制御ライ
ンを増圧する。その結果、タイヤ圧調整弁内部のスプー
ル弁は、加えられた空気圧に押されて圧力測定時の平衡
位置から離れ、閉弁状態の深い位置まで移動する。この
準備ができた状態で圧力放出弁を開くと、制御ラインの
圧力が急激に低下するため、スプール弁が長いストロー
クを経て平衡位置（更に開弁位置）へ移動するまでにダ
イヤフラム弁が閉弁し、スプール弁も閉弁状態で停止さ
せられる。従って、タイヤ圧が非常に高い場合であって
も、制御終了の際に確実にタイヤ圧調整弁を遮断状態に
切り換えることが可能になる。

【００１０】

【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
２は、本発明の方法を適用するタイヤ圧調整装置を具備
した車輪を例示している。この図において、タイヤ１０
１　を支持するホイール１０２　は、図示しないボルト
によりアクスルシャフト２０１　に連結される。ベアリ
ングケース２０２　は、キャリヤ２０３　の円筒部２０
４　に嵌着され、これによりキャリヤ２０３　に一体的
に固定される。ベアリングケース２０２　内にはベアリ
ング２０５　が収容され、アクスルシャフト２０１　は
ベアリング２０５　により回転自在に支持される。ベア
リング２０５　の外輪は、ベアリングケース２０２　と
キャリヤの円筒部２０４　の端面とにより支持され、ベ
アリング２０５　の内輪は、アクスルシャフト２０１　
と、このアクスルシャフトの先端に螺着されたナット２
０６　とにより支持されている。回転軸シール部２０７
　はキャリヤ２０３　とアクスルシャフト２０１　の間
に設けられ、作動状態において制御ライン３５１　の継
ぎ目を外部に対してシールする。

【００１１】タイヤ圧調整弁３００　は、その一例を図
１に拡大して示すような構造を有し、圧力機構３５０　
の発生する高い圧力の空気をタイヤ１０１　内に導き、
あるいはタイヤ１０１　内の空気を圧力機構３５０　を
介して外部へ放出することにより、タイヤ１０１　の空
気圧を調整するものである。圧力機構３５０　は制御ラ
イン３５１　を介してキャリヤ２０３　に連結され、キ
ャリヤ２０３　に穿設された孔２１１　と回転軸シール
部２０７　を介してアクスルシャフト２０１　内の通路
２１３　に連通する。タイヤ圧調整弁３００　は、アク
スルシャフト２０１　の外側端面の中央部に形成された
凹部２１２　に取付けられ、耐圧チューブ３０１　によ
ってアクスルシャフト２０１　に穿設された通路２１３
　に連結される。従って圧力機構３５０　の圧力は、制
御ライン３５１　、孔２１１　、回転軸シール部２０７
　、通路２１３　、及び耐圧チューブ３０１　を介して
タイヤ圧調整弁３００　に導かれる。そして、タイヤ圧
調整弁３００　は、耐圧チューブ３０２　を介してタイ
ヤ１０１　の空気室に連結される。

【００１２】圧力機構３５０　は、コンプレッサ３５２
　によりフィルタ３５３　を介して空気を吸入して圧縮
し、この圧縮空気を空気ボンベ３５４　に蓄圧するとと
もに圧力制御弁３５５　によりタイヤ圧調整弁３００　
に供給するように構成されている。即ち、圧力制御弁３
５５　は圧力ライン３５６　を介してコンプレッサ３５
２　及び空気ボンベ３５４　に接続され、制御ライン３
５１　を介してタイヤ圧調整弁３００　に接続される。 制御ライン３５１　の途中には解放ライン３５７　が連
結され、この解放ライン３５７　には圧力放出弁３５８
　が接続される（なお、制御ライン３５１　にはドライ
ヤを設けることができる。）。圧力制御弁３５５　及び
圧力放出弁３５８　は、マイクロコンピュータを備えた
電子制御部（ＥＣＵ）３７０により切換制御されるが、
これを手動によって任意に制御するように切り換えるこ
ともできる。

【００１３】圧力制御弁３５５　は、非作動時、図２に
示された中立位置にあり、圧力ライン３５６　又は大気
と制御ライン３５１　との間を遮断する。圧力制御弁３
５５　は、図の左方へ切換えられる第１の位置にある増
圧制御時、圧力ライン３５６　と制御ライン３５１　と
を連通させ、これにより高圧の空気が回転軸シール部２
０７　とタイヤ圧調整弁３００等を通ってタイヤ１０１
　の空気室へ供給される。また圧力制御弁３５５　は、
図の右方へ切換えられて第２の位置にある減圧制御時、
制御ライン３５１　を絞り３６０　と消音器３６１　を
介して大気へ連通させ、タイヤ圧調整弁３５５　及び回
転軸シール部２０７　、更に制御ライン３５１　を通じ
て、タイヤ１０１　の空気室にあった圧力空気の一部を
大気中へ徐々に放出する。

【００１４】非作動時（タイヤ空気圧の増圧、減圧、或
いは監視等の制御が行われていない時）においては、圧
力放出弁３５８　には通電されておらず、圧力放出弁３
５８　は図２に示されているような第１の位置（閉弁位
置）にある。しかし、この状態でも、制御ライン３５１
　は大気圧となっている。

【００１５】制御ライン３５１　の途中（圧力制御弁３
５５　と回転軸シール部２０７　との間）には圧力セン
サ３６５　が設けられる。そして、ＥＣＵ３７０には、
圧力センサ３６５　の他に車速センサ３６７　と、車両
の重量分布を検出する荷重センサ３６８　と、路面状態
を感知する路面センサ３６９　等が接続される。さらに
、ＥＣＵ３７０は、圧力センサ３６５　、車速センサ３
６７　、荷重センサ３６８　、及び路面センサ３６９　
等の出力信号に応じて、圧力制御弁３５５　及び圧力放
出弁３５８　を切り換える等の制御を行う。

【００１６】図１はタイヤ圧調整弁３００　の詳細構造
を例示したものである。タイヤ圧調整弁３００　のハウ
ジング３１０　には、空気の出入口となる第１ポート３
１１　と第２ポート３１２　が形成される。第１ポート
３１１　には耐圧チューブ３０１　のコネクタ３０３（
図２）が連結され、また第２ポート３１２　には耐圧チ
ューブ３０２　のコネクタ３０４（図２）　が連結され
る。即ち、第１ポート３１１　は圧力機構３５０　側に
連結され、第２ポート３１２はタイヤ１０１　の空気室
の方へ連結される。ハウジング３１０　には、第１及び
第２ポート３１１　，３１２に連通可能な通路３１３　
が形成される。この通路３１３　は、第１弁機構３３０
　と第２弁機構３４０　によって開閉される。

【００１７】第１弁機構３３０　は、ハウジング３１０
　とこのハウジング３１０　にボルト３１４　により固
定されたカバー３１５　との間に設けられ、ダイヤフラ
ム３３１　とディスク３３２　とばね３３３　とを有す
る。ダイヤフラム３３１　の外周縁は、ハウジング３１
０　とカバー３１５により挟持され、ダイヤフラム３３
１　の中央に形成された厚肉部はダイヤフラム弁３３４
　を構成し、ハウジング３１０　の隆起部３１６　に対
して接離して、通路３１３　を開閉する。ディスク３３
２　はダイヤフラム弁３３４　の背面に接着される。ば
ね３３３　はディスク３３２　とカバー　３１５の間に
設けられ、ダイヤフラム３３１　を通路３１３　を閉塞
する方向に付勢する。ダイヤフラム３３１　とハウジン
グ３１０　との間に形成された変圧室３２１　は、連通
孔３１７　を介して第１ポート３１１　に連通する。一
方、ダイヤフラム３３１　とカバー３１５　との間に形
成された大気室３２２　は、カバー３１５　に穿設され
た連通孔３１８　を介して大気に連通し、常時大気圧と
なっている。

【００１８】第１弁機構３３０　はこのような構造を有
するから、変圧室３２１　に高圧が導かれていない非制
御時（不作動時）、ダイヤフラム弁３３４　は、ばね３
３３　に付勢されて通路３１３　を閉塞する。これに対
し、変圧室３２１　即ち第１ポート３１１　内の空気の
圧力が所定値以上である時、ダイヤフラム３３１　は、
ばね３３３　に抗して大気室３２２　側へ変位し、ダイ
ヤフラム弁３３４　が通路３１３　を開放する。それに
よって、通路３１３　は変圧室３２１　及び連通孔３１
７　を介して第１ポート３１１　、ひいては制御ライン
３５１と連通する。

【００１９】第２弁機構３４０　は、ハウジング３１０
　に穿設されたボア３４１　内に摺動自在に支持された
スプール弁３４２　を有する。ボア３４１　の開口部は
プラグ３４３　によって閉塞されている。通路３１３　
はボア３４１　の略中央の側壁に開口し、この通路３１
３　の開口部と対応する反対側の側壁には、第２ポート
３１２　に連通する連通孔３２３　が開口している。ス
プール弁３４２　は、中立位置にある時、通路３１３　
と連通孔３２３　の間を遮断しているが、圧力の釣り合
いによって左又は右方向へ変位した時、スプール弁３４
２　の外周面に形成された２つの環状溝３４４，３４５
　を介して通路３１３　と連通孔３２３　を連通させる
。環状溝３４４，３４５　は、その名の通りスプール弁
３４２　の円筒面に環状に設けられたもので、それらの
いずれかが通路３１３　と連通孔３２３　と合致したと
きには、それらを連通させるが、それ以外のときは、ス
プール弁３４２　のランド部が通路３１３　と連通孔３
２３　との間を遮断する。なお、環状溝３４４，３４５
　の代わりにスプール弁３４２　の両端のエッジ部によ
って同じ弁作用をさせることができる。この場合には、
開弁状態において、通路３１３　と連通孔３２３　が後
述の第１室３２４　又は第２室３２５　のいずれか一方
を通じて連通することになる。（図３〜図５はそのよう
なスプール弁３４２　を図示している。）

【００２０】
ボア３４１　内であってスプール弁３４２　の両端側に
は第１室３２４　及び第２室３２５　が形成され、これ
ら各室３２４，　３２５内にはそれぞれ圧縮ばね３４６
，　３４７が設けられる。また、第１室３２４　は絞り
３２６　により通路３１３　に連通し、第２室３２５　
は絞り３２７　により第２ポート３１２　に連通する。 このようにして、第１室３２４　内には絞り３２６　を
介して通路３１３　内の圧力が導かれ、第２室３２５　
には絞り３２７　を介して第２ポート３１２　の圧力が
導かれる。従って、スプール弁３４２　は、第１室３２
４　と第２室３２５　との圧力差に応じてボア３４１　
内で摺動変位し、通路３１３　と連通孔３２３　との間
を連通或いは遮断する。

【００２１】次に、以上述べたタイヤ空気圧制御システ
ムの基本的な作動を説明する。非作動時、図２に示され
るように、圧力制御弁３５５　は中立位置（遮断）にあ
り、圧力放出弁３５８　は第１の位置（閉弁）にある。 従って制御ライン３５１　は、コンプレッサ３５２　及
び空気ボンベ３５４　から遮断されて大気圧になってい
る。一方、タイヤ圧調整弁３００　において、変圧室３
２１　には制御ライン３５１　から低圧としての大気圧
が導かれている。そのため、ダイヤフラム弁３３４　は
、ばね３３３に押されて通路３１３を閉塞している。ま
た、この時は第１室３２４　と第２室３２５　の圧力が
バランスしているので、図３（ａ）に示すように、スプ
ール弁３４２　は通路３１３　と連通孔３２３　との間
を遮断する位置にある。従って、タイヤ１０１　内は外
部から遮断され、その時の空気圧力が保持される。

【００２２】ところで、車速、あるいは車体に作用する
荷重及び路面状態等の走行条件の変化により、タイヤ１
０１　内の圧力を高める必要がある場合、各センサから
の信号を受けているＥＣＵ３７０は、まず圧力制御弁３
５５　を図２中の左方へ切換える（第１の位置）　。従
って制御ライン３５１　にはコンプレッサ３５２　及び
空気ボンベ３５４　から所定の圧力の高圧空気が導かれ
る。制御ライン３５１　に所定の高圧の空気を送るには
、圧力制御弁３５５　を所謂デューティ比制御して、中
立位置と第１の位置との間で開閉を繰り返すようにすれ
ばよい。また、圧力ライン３５６　上にレギュレータを
設けることにより、所定の圧力に調整された空気を制御
ライン３５１　に導くことも可能である。高圧空気が回
転軸シール部２０７　を通ってタイヤ圧調整弁３００　
まで供給されることにより、第１ポート３１１　及び変
圧室３２１　は所定値以上の高圧となるのでダイヤフラ
ム弁３３４　は開弁し、第１ポート３１１　及び変圧室
３２１　が通路３１３　に連通する。この結果、第２弁
機構３４０　の第１室３２４　には絞り３２６　を介し
て高圧が作用し、図３（ｂ）に示すように、スプール弁
３４２　はこの高圧と第２室３２５　の圧力（即ちタイ
ヤ１０１　内の圧力）との差圧により左方へ変位するこ
とになる。従って、第２ポート３１２　と通路３１３　
は環状溝３４５　及び連通孔３２３　を介して連通し、
タイヤ圧調整弁３００　は開弁状態となって、タイヤ１
０１　に高圧空気が注入され増圧が行われる。なお、図
３〜図５にはスプール弁３４２　の環状溝３４４，３４
５　を図示していないが、これは前述のように、環状溝
３４４，３４５　がなくても、スプール弁３４２　の両
端のエッジ部が同じような弁作用をするためである。

【００２３】タイヤ１０１　内の圧力が制御ライン３５
１　から供給される高圧空気の圧力に近づくと、第１室
３２４　と第２室３２５　の間の圧力差が殆どなくなる
ため、スプール弁３４２は右に動いて図３（ａ）に示す
中立位置の方へ近づき、通路３１３　と連通孔３２３　
の間を遮断しようとする。また、ＥＣＵ３７０は、圧力
センサ３６５　による圧力の変化によってタイヤの空気
圧が目標値に達したことを検知した時は、圧力制御弁３
５５　を中立位置へ戻して固定すると共に、圧力放出弁
３５８　を第２の開弁位置へ切換える。これにより、制
御ライン３５１　内の圧力空気は消音器３６２　を通じ
て大気中へ急解放され、制御ライン３５１　、第１ポー
ト３１１　及び変圧室３２１　の空気圧力は急激に低下
して大気圧となる。数秒程度のうちに制御ライン３５１
　の圧力が大気圧になったことが圧力センサ３６５　の
出力信号によって確認されれば、タイヤ圧調整弁３００
　が閉弁したと判定されるので、圧力放出弁３５８　の
付勢は解かれ、図２のような閉弁状態に戻る。

【００２４】一方、絞り３２６，　３２７の絞り効果の
ため第１室３２４及び第２室３２５　内の圧力の低下は
遅く、このためスプール弁３４２が緩やかに右へ動いて
図３（ａ）のような中立位置へ戻る間に、ダイヤフラム
弁３３４　は変圧室３２１　の圧力低下により、ばね３
３３　に付勢されて通路３１３　を閉塞し、第１室３２
４　と第２室３２５の圧力をバランスさせて、スプール
弁３４２　をほぼ図３（ａ）の位置で停止させ、行き過
ぎても図３（ｄ）に近い状態で停めて、タイヤ圧調整弁
３００　を閉弁（遮断）状態とする。

【００２５】また、タイヤ１０１　内の圧力を低下させ
る必要があって、減圧制御を行う場合、ＥＣＵ３７０は
、圧力制御弁３５５　を第１の位置に切換えて、制御ラ
イン３５１　に一旦圧力ライン３５６　から高圧の空気
を導入する。この高圧空気がタイヤ圧調整弁３００　の
変圧室３２１　に入るため、ダイヤフラム弁３３４　は
通路３１３　を開放する。それによってタイヤ圧調整弁
３００　の第１室３２４　は第２室３２５　よりも高圧
となり、スプール弁３４２　は図３（ｂ）のように左へ
動いて、通路３１３　と連通孔３２３　の間を環状溝３
４５　又は第１室３２４　を介して導通させ、タイヤ圧
調整弁３００　は開弁状態となる。

【００２６】次いでＥＣＵ３７０は、圧力制御弁３５５
　を第２の位置に切換え、制御ライン３５１　内の高圧
空気を絞り３６０　と消音器３６１　を通じて徐々に大
気中へ放出して圧力を低下させる。この時の制御ライン
３５１　内の圧力（この圧力は圧力センサ３６５　によ
って検出されている。）は、絞り３６０　や管路の絞り
効果のために大気圧よりも高く、タイヤ１０１　の圧力
の目標値よりも低い。従って、タイヤ圧調整弁３００　
の第１室３２４の圧力は第２室３２５　の圧力（即ちタ
イヤ１０１　内の圧力）よりも低くなり、スプール弁３
４２　は図３（ａ）の中立の状態を経て更に右方へ変位
する。

【００２７】この結果、通路３１３　と連通孔３２３　
は環状溝３４４　（又は第２室３２５　）によって連通
して、図３（ｃ）に示す位置となり、タイヤ１０１　内
の空気はタイヤ圧調整弁３００　、回転軸シール部２０
７　、制御ライン３５１　、圧力制御弁３５５　、絞り
３６０　及び消音器３６１　を通って大気中へ徐々に放
出される。従って、この間に変圧室３２１　内の圧力が
急に低下することはないので、ダイヤフラム弁３３４　
が閉じることはなく、スプール弁３４２　も、第１室３
２４　の圧力が第２室３２５　の圧力よりも低いために
、図３（ｃ）のような開弁位置にあり、タイヤ圧調整弁
３００　は全体として開弁状態に維持される。この場合
、制御ライン３５１　の圧力を所定の低い圧力にするに
は、絞り３６０　や管路の絞り効果だけでなく、圧力制
御弁３５５　を第２位置と中立位置の間で繰返し切換え
るような、所謂デューティ比制御を行ってもよい。

【００２８】このように減圧をおこなってタイヤ１０１
　内の圧力が目標値に近づくと、タイヤ圧調整弁３００
　の第１室３２４　及び第２室３２５　間の圧力差が殆
どなくなるので、スプール弁３４２　は中立位置に復帰
しようとして、図３（ｄ）に示すように連通孔３２３と
通路３１３　を遮断する位置へ動く。ＥＣＵ３７０は圧
力センサ３６５　及び流量センサ３６６の出力信号から
タイヤ１０１　内の圧力が目標値に達したことを検知し
、圧力制御弁３５５　を中立位置に戻すとともに、圧力
放出弁３５８　を第２の位置に切換える。これにより、
制御ライン３５１　は消音器３６２　を通じて大気に急
開放され、変圧室３２１　の圧力は急激に低下して大気
圧に近づき、ダイヤフラム弁３３４　は通路３１３　を
閉塞する。一方、絞り３２６，　３２７の絞り効果によ
り、第１室３２４　及び第２室３２５　の圧力降下は遅
くなるから、スプール弁３４２　は緩やかに図３（ａ）
の中立位置に向かって動き、ダイヤフラム弁３３４　の
閉弁により第１室３２４　と第２室３２５　の圧力がバ
ランスすることによって、中立位置付近において停止し
て閉弁状態を確実なものとする。従って、この状態では
、タイヤ１０１　内の圧力空気は外部に対して完全に遮
断されている。

【００２９】増圧及び減圧の基本的な制御は以上のよう
にして行われるが、タイヤの空気圧を監視するために、
圧力センサ３６５　が設けられている制御ライン３５１
　の圧力を測定する場合にも、始めと終わりには同様な
手順によってタイヤ圧調整弁３００　の開弁と閉弁の操
作が行われる。即ち、まず圧力制御弁３５５　を第１の
位置に動かして圧力ライン３５６　から制御ライン３５
１　内に一時的に高圧の空気を導入し、タイヤ圧調整弁
３００　を開弁させることによって、タイヤ１０１　の
空気室と制御ライン３５１　とを連通させる。その後に
、圧力制御弁３５５　を中立の遮断位置に戻し、タイヤ
１０１の空気室と制御ライン３５１　との空気圧が平衡
するのを待ち、圧力センサ３６５　によって空気圧を測
定する。この場合、後述の理由によって、圧力の平衡状
態における制御ライン３５１　の圧力がタイヤ１０１　
の実際の圧力よりも一定値ΔＰだけ低くなるので、その
分を測定値に加算することによって、タイヤ１０１　内
の空気圧を正確に測定することができる。測定或いは検
査が終わった後に、タイヤ１０１　内の空気を外部に対
して締め切るための手順も、増圧或いは減圧制御の場合
と同様であって、圧力放出弁３５８　を開弁させること
によって、制御ライン３５１　の圧力を急激に大気圧ま
で降下させ、タイヤ圧調整弁３００　を遮断状態へ移行
させるのである。

【００３０】以上の説明では、回転軸シール部２０７　
の詳細な構造や作動上の問題には触れなかったが、制御
ライン３５１　が、車体側の静止部材であるキャリヤ２
０３　の孔２１１　から、回転するアクスルシャフト２
０１　の通路２１３　にわたって導通するためには、特
開平２−１６９３１０号公報に記載されているような回
転軸シール部２０７　を、キャリヤ２０３　とアクスル
シャフト２０１　の間に設ける必要がある。回転軸シー
ル部２０７　は、もし圧力空気を全く漏らさないという
気密構造にすれば、摺動抵抗のためにアクスルシャフト
２０１　の回転を妨げるので、僅かな量の空気の漏洩を
許容する構造とするのが得策である。

【００３１】但し、回転軸シール部２０７　から圧力空
気が僅かに漏洩するのは、増圧、減圧、監視等の制御を
行っている間だけであって、タイヤ圧調整弁３００　が
遮断されてタイヤ空気圧制御システムが不作動状態にあ
る時は、制御ライン３５１　が大気圧となっているので
、回転軸シール部２０７　から空気が漏洩することはな
く、タイヤ１０１の空気圧が減少するような恐れもない
。そして不作動状態においては、回転軸シール部２０７
　は空転状態にあるから、それが摩擦抵抗となったり、
磨耗を生じることはない。もっとも、何らかの制御が行
われる際には、回転軸シール部２０７　から僅かな量の
空気が漏洩するので、タイヤ１０１　の空気圧と制御ラ
イン３５１　の圧力が平衡に達した状態において、圧力
センサ３６５　は実際のタイヤ圧よりも一定の差圧ΔＰ
だけ低い圧力を示すため、タイヤ１０１　の空気圧を知
るには、測定値に一定の差圧ΔＰを加えるという補正が
必要である。

【００３２】ところで、本発明者等の試作検討の結果、
タイヤ１０１　の空気圧が２５０ＫＰａ　（ゲージ圧）
というように高い時は、増圧、減圧、或いは監視等の制
御が終わってタイヤ１０１　を締め切る操作を行っても
、タイヤ圧調整弁３００　の遮断状態が達成されない場
合のあることが判った。その理由は、タイヤ１０１　の
圧力が非常に高いという条件の下では、タイヤ圧調整弁
３００　におけるダイヤフラム弁３３４　の閉弁速度が
比較的遅くなるのに反して、スプール弁３４２　の動き
が比較的速くなるために、ダイヤフラム弁３３４　が閉
弁する前に、スプール弁３４２　が図３（ａ）の中立位
置或いは図３（ｄ）の平衡位置から、図３（ｃ）に示す
ような開弁位置へ移動してしまうためであろうと考えら
れる。

【００３３】これは、タイヤ圧の監視の場合は言うまで
もなく、図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、タイヤ
圧の増圧制御（ａ）や減圧制御（ｂ）の場合にも、最終
的には、制御後のタイヤ圧を測定し、それが目標値に適
合しているかどうかを確認してから制御を終了する必要
があるから、いずれにしても、調整弁３００　のスプー
ル弁３４２　が図３（ｄ）に示すような位置にある状態
で制御終了の操作、即ち、圧力放出弁３５８　の開弁を
行うことになり、タイヤ圧調整弁３００　のスプール弁
３４２　が極めて開弁し易い状態にあるためであるとも
言える。

【００３４】この対策としては、次のようなものが考え
られる。 １．ダイヤフラム弁３３４　の背面に加えられるばね３
３３　による荷重を増加すること ２．タイヤ圧調整弁３００　の内部の絞り３２６　の孔
径を細くすること ３．スプール弁３４２　の両側にあるばね３４６　及び
３４７　のばね定数を増加すること

【００３５】しかしながら、これらの対策はいずれも次
のような短所を併せて持っている。即ち、１及び２によ
れば、タイヤ圧が高くても制御終了（タイヤ圧調整弁３
００　の遮断）が可能となる反面、タイヤ圧の増圧、減
圧、監視等の制御を行っている時にダイヤフラム弁３３
４　が閉じ易くなる。つまり、図６■に示すように、こ
れらの方法では制御可能な圧力が高い方へ移動するだけ
で、全体として制御可能な範囲が拡がるわけではない。 （図６において、■は従来の場合を示す。）

【００３６】また、３の対策によれば、タイヤ圧の増圧
、減圧、監視等の制御を行っている時のスプール弁３４
２　の開口面積が小さくなる。何故なら、スプール弁３
４２　は、第１室３２４　の圧力と第２室３２５　の圧
力との差圧Δｐが、ばね３４６　及び３４７　の力２ｋ
ｘ／Ｓ（ｋ…ばね定数、ｘ…スプール弁３４２　のシー
ル長さ、Ｓ…スプール弁３４２の断面積）に打ち勝った
時、つまりΔｐ＞２ｋｘ／Ｓの状態で開くためである。 従って、ばね定数ｋを大きくするとスプール弁３４２　
の絞り効果を高める（絞り径を更に絞る）結果になり、
スプール弁３４２　における圧力損失が大きくなって、
増圧或いは減圧の制御に要する時間が長くなる。また、
スプール弁３４２　が絞りとしての作用を強めるので、
タイヤの減圧制御中にダイヤフラム弁３３４　が閉じ易
くなるという問題も起こってくる。

【００３７】そこで、本発明者等は、前記１〜３のよう
な対策を用いることなく、タイヤ圧が高い場合であって
も確実にダイヤフラム弁３３４　を閉じさせるための新
しい方法として、増圧、減圧、監視等の制御の終了時に
、圧力放出弁３５８　を開弁するのに先立って、スプー
ル弁３４２　が図３（ｄ）のように開弁し易い位置にあ
る時、スプール弁３４２　をボア３４１　内で十分に左
方の、より深い閉弁位置へ予め移動させておき、図３（
ａ）に示す中立位置か、或いはもっと左方の、図３（ｂ
）に示すような反対側の開弁位置寸前の位置までの範囲
に置くことを考えた。何故なら、スプール弁３４２　が
予め十分に左方へ移動しておれば、タイヤ圧が高圧であ
っても、制御終了時に図３（ｄ）のような位置まで移動
するには、絞り３２６　及び３２７　の作用により、相
当な時間が必要になるから、その間（つまりスプール弁
３４２　が閉弁状態にある間）にダイヤフラム弁３３４
　が閉弁して、スプール弁３４２　の閉弁位置を確保す
ることができるからである。

【００３８】スプール弁３４２　を予めこのような左方
の位置へ移動させるには、圧力放出弁３５８　の開弁の
前に短時間だけ圧力制御弁３５５に第１の位置を取らせ
て、圧力源（圧力ライン３５６　）から高圧の空気を制
御ライン３５１　に送り込んで増圧し、それによってタ
イヤ圧調整弁３００　の変圧室３２１　及び通路３１３
　の圧力を高め、第１室３２４　及び第２室３２５　間
の圧力のバランス状態を一時的に変化させれば良い。こ
の一時的増圧の時間は、圧力ライン３５６　の空気圧が
たとえば４００ＫＰａ　であれば、１秒程度でよいこと
が判った。

【００３９】以上のまとめとして、本発明の制御の手順
に従った場合のタイヤ圧調整弁３００の挙動を順に図示
したものが図５である。即ち、図５（ａ）は増圧、減圧
等の操作が済み、圧力センサ３６５　が目標値よりも一
定値ΔＰだけ低い所定の空気圧を示していて、制御終了
が可能となった状態を示しており、スプール弁３４２　
は平衡位置にあるが、ダイヤフラム弁３３４　は未だ開
弁している。そこで本発明の方法により、図５（ｂ）に
示すように圧力制御弁３５５　を一瞬間だけ開き、圧力
源（圧力ライン３５６　）から高圧の空気を導入して制
御ライン３５１　から通路３１３　に到る空気通路の圧
力を高める。その結果、絞り３２６　を通じて第１室３
２４　の圧力が上昇し、スプール弁３４２　は左方へ移
動する。

【００４０】ここで圧力放出弁３５８　を開弁し、通路
３１３　の圧力を急激に大気圧まで低下させると、スプ
ール弁３４２　が図５（ｃ）に示す中立位置付近に来る
頃、ダイヤフラム弁３３４　が閉弁し、ダイヤフラム弁
３３４　をその位置に固定して、タイヤ圧調整弁３００
　の遮断状態を実現する。 図６の■は本発明の効果を示すもので、従来の場合■や
タイヤ圧調整弁３００　の絞りを強くする場合■に比べ
て、本発明によってタイヤ圧の制御可能な範囲が低圧域
から高圧域まで拡がったことを示している。

【００４１】

【発明の効果】本発明を実施することにより、タイヤ圧
について増圧、減圧、或いは監視等の制御を行ったのち
制御を終了するに当たって、タイヤ圧が非常に高い場合
でも、タイヤ圧調整弁を確実に遮断状態へ移行させるこ
とができる。その場合、タイヤの制御可能な圧力を単に
高い方へ移動させるものではないから、制御可能な圧力
範囲を低い値から高い値までの広い領域に拡げることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御対象であるタイヤ空気圧制御シス
テムの要部となるタイヤ圧調整弁を例示する断面図であ
る。

【図２】本発明の制御対象であるタイヤ空気圧制御シス
テムの構成を例示する全体構成図である。

【図３】タイヤ圧調整弁の一般的作動の各状態を説明す
る断面図である。

【図４】特に増圧及び減圧制御時におけるタイヤ圧調整
弁の作動状態を説明する断面図である。

【図５】特に制御終了時における本発明の制御方法によ
るタイヤ圧調整弁の作動状態を説明する断面図である。

【図６】本発明の効果を従来例や他の方法によるものと
対比して示す線図である。

【符号の説明】

１０１…タイヤ ３００…タイヤ圧調整弁 ３３４…ダイヤフラム弁 ３４２…スプール弁 ３５１…制御ライン ３５５…圧力制御弁 ３５６…圧力ライン ３５８…圧力放出弁 ３６５…圧力センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧力制御弁と、前記圧力制御弁によっ
   て圧力ライン、低圧側及び遮断状態のいずれかに切り換
   えられる制御ラインと、前記制御ラインに設けられた圧
   力センサと、前記制御ラインの圧力を急激に低下させる
   ことができる圧力放出弁と、前記制御ラインに対して接
   続され内部において直列関係にダイヤフラム弁とスプー
   ル弁とを備えているタイヤ圧調整弁と、前記タイヤ圧調
   整弁に接続される空気入りタイヤとからなるタイヤ空気
   圧の制御装置において、制御を終了するに当たり、前記
   圧力制御弁を遮断状態とし、前記圧力センサによって前
   記制御ラインの圧力を測定して確認した後、前記圧力制
   御弁を前記圧力ラインに切り換えて所定の短時間だけ前
   記制御ラインを増圧することにより、前記タイヤ圧調整
   弁内部の前記スプール弁を予め閉弁区間の中の深い位置
   へ移動させ、次に前記圧力放出弁を開いて前記制御ライ
   ンの圧力を急激に低下させることにより、前記スプール
   弁が閉弁位置にある間に前記ダイヤフラム弁を閉弁させ
   て、前記タイヤ圧調整弁を遮断状態とすることを特徴と
   するタイヤ空気圧の制御方法。