(57)【要約】【課題】車両の走行性を損なうことなく、シミーを低減する、また、車両の安定性を損なうことなくボディシェイクを低減することのできる車両の振動低減システムを提供する。【解決手段】ＥＣＵ３２はシミーの発生を確認した場合、左右いずれか一方のタイヤ１４の空気圧を増加し、そのタイヤ１４の動荷重半径を変化させる。その結果、増圧した方のタイヤ１４の回転が遅れ左右のタイヤのアンバランスの位相が略一致し、シミーが低減される。また、ＥＣＵ３２は、ボディシェイクの発生を確認した場合、左右いずれか一方のタイヤ１４の空気圧を増加し、そのタイヤ１４の動荷重半径を変化させる。その結果、増圧した方のタイヤ１４の回転が遅れ左右のタイヤのアンバランスの位相が不一致となり、ボディシェイクが低減される。【選択図】    図１
2006082630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のタイヤの回転状態に起因する振動を検出する振動検出手段と、
前記タイヤの空気圧を調整する空気圧調整手段と、
前記振動検出手段の検出した振動状態に応じて、左タイヤまたは右タイヤの少なくともいずれか一方の空気圧を変更しタイヤの動荷重半径を変化させ、一方のタイヤのアンバランスの位相を他方のタイヤのアンバランスの位相に対して相対的に移動調整する調整制御手段と、
を含むことを特徴とする車両の振動低減システム。
【請求項２】
前記振動検出手段は、ステアリングラック軸方向の振動を検出するシミー検出手段であり、
前記調整制御手段は、前記シミーが検出された場合、左タイヤまたは右タイヤのいずれか一方の空気圧を変更して、タイヤの動荷重半径を変化させ、左右のタイヤのアンバランスの位相を略一致させてシミーの低減を行い、その後、変更した空気圧を変更前の状態に戻すことを特徴とする請求項１記載の車両の振動低減システム。
【請求項３】
前記調整制御手段によりシミー低減調整が完了しない場合に、運転者にシミー残存を提示する提示手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両の振動低減システム。
【請求項４】
前記シミー検出手段は、ハイパスフィルタを含むことを特徴とする請求項２または請求項３記載の車両の振動低減システム。
【請求項５】
前記振動検出手段は、車体の上下振動を検出するボディシェイク検出手段であり、
前記調整制御手段は、前記ボディシェイクが検出された場合、左タイヤまたは右タイヤのいずれか一方の空気圧を変更して、タイヤの動荷重半径を変化させ、左右のタイヤのアンバランスの位相を不一致にしてボディシェイクの低減を行い、その後、変更した空気圧を変更前の状態に戻すことを特徴とする請求項１記載の車両の振動低減システム。
【請求項６】
前記ボディシェイク検出手段は、検出した振動周波数とタイヤの回転周波数とが略一致したとき、当該車両の上下振動がボディシェイクであると判断することを特徴とする請求項５記載の車両の振動低減システム。
【請求項７】
前記調整制御手段は、前輪側左右のタイヤのアンバランスの位相を不一致とする調整と、後輪側左右のタイヤのアンバランスの位相を不一致とする調整と、の少なくとも一方の調整を行うことを特徴とする請求項５または請求項６記載の車両の振動低減システム。
【請求項８】
前記振動検出手段は、ステアリングラック軸方向の振動を検出するシミー検出手段と、車体の上下振動を検出するボディシェイク検出手段と、検出された振動の位置に基づき振動がシミーであるかボディシェイクであるかを識別する識別手段と、を含み、
前記調整制御手段は、前記識別手段の識別結果に応じて左右のタイヤのアンバランスの位相を略一致させるか不一致にさせるか決定することを特徴とする請求項７記載の車両の振動低減システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の振動低減システム、特に、タイヤの回転状態に起因する振動を低減することのできる車両の振動低減システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のホイールは、タイヤと一体になって車両の重量や路面の衝撃などを支え、快適な走行に大きな影響を及ぼすパーツである。ホイールは、重心が中心にくるようにバランスをとることがきわめて大切で、このバランスが狂っていると車両の走行性能に大きな影響を与える。そのため、タイヤとホイールを組み合わせた場合に、ホイールのリムの周方向に鉛などで構成されるバランスウエイトを装着し、全体的なバランスを取るように修正作業を行っている。しかし、高速走行時などでは、遠心力が増大し、バランスウエイトのウエイト成分が増大する。その結果、走行速度によってはバランスの不均衡を解消しきれない場合が生じ、振動の原因になっている。このほか、タイヤのゴム部分の不均一性やタイヤとホイールを組み合わせた場合のリムのフィッテイング状態のズレなども振動の原因に成っている。
【０００３】
タイヤの回転に起因して発生する振動のうち、ステアリングラック軸方向の振動をシミーという。この振動は、ステアリングシャフトを介してステアリングホイールに伝達され、運転者に不快な振動として認識される。また、タイヤの回転に起因して発生する振動のうち、車体全体の上下振動として現れるものがある。この振動をボディシェイクという。この振動も車体のフロアからシートに伝わり、やはり運転者や搭乗者に不快な振動として認識される。
【０００４】
前述したシミーはタイヤのアンバランスが原因となる場合が多く、車速がある速度を越えると発生しやすくなる。そして、その時、前輪の左右のタイヤバランスの位相がずれると、キングピン軸上に回転モーメントが発生し、シミーを増幅させる結果となる。このようなシミーを低減する方法として、例えばＡＢＳアクチュエータを利用し、左右のタイヤの回転数に僅かな変化を生じさせ、例えば左右のタイヤの回転位相を一致させることによりシミーを低減しようとするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、ボディシェイクも、タイヤのアンバランスが原因となる場合が多く、やはりある車速を越えると発生し易くなる。ボディシェイクの場合、例えば、サスペンション特性を調整し、振動の抑制を行うものがある（例えば、特許公報２参照）。
【特許文献１】特開平５−１５５３２６号公報
【特許文献２】特開平４−１００７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述のようにシミーの低減のために、ＡＢＳアクチュエータを制御する場合、片輪のみのブレーキ制動を伴うため、ブレーキパッドの片側摩耗を招いたり、片輪のみのブレーキ制動によりステアリングホイールの動作フィーリングを損ねるなど車両の走行性に影響を招くおそれがあった。また、ブレーキパッドの摩耗状態などによっても位相の変化状態が変動してしまい正確な制御が困難であるという問題があった。さらに、ボディシェイク低減のために、サスペンション特性を変更する場合は、ある速度状態でボディシェイクに対応してサスペンション特性を変更してしまうので、車両が本来必要としている車両限界特性が変化してしまい、車両全体としての安定性が低下してしまうおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、車両の走行性を損なうことなく、容易にシミーを低減することのできる車両の振動低減システムを提供することにある。また、別の目的は、車両の安定性を損なうことなくボディシェイクを容易に低減することのできる車両の振動低減システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、左右のタイヤの回転状態に起因する振動を検出する振動検出手段と、前記タイヤの空気圧を調整する空気圧調整手段と、前記振動検出手段の検出した振動状態に応じて、左タイヤまたは右タイヤの少なくともいずれか一方の空気圧を変更しタイヤの動荷重半径を変化させ、一方のタイヤのアンバランスの位相を他方のタイヤのアンバランスの位相に対して相対的に移動調整する調整制御手段と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
ここで、タイヤのアンバランスの位相とは、タイヤのホイールに装着されたバランスウエイトの存在やタイヤを構成するゴム部分の不均一性やタイヤとホイールを組み合わせた場合のリムのフィッテイング状態のズレなどに起因するタイヤの重心の変移原因になっている位置の位相を意味する。また、空気圧調整手段とは、例えば、車両に搭載されたポンプを駆動することにより任意にタイヤの空気圧を変化させることのできるものを利用することができる。この態様によれば、タイヤの空気圧を変化させることにより、タイヤの動荷重半径、すなわち、車両に装着した状態で、空気圧及び負荷を加えたときのホイール中心から接地面までの距離が変化する。つまり、動荷重半径の変化に伴い左右のタイヤで周長が変化し、走行に伴い徐々に左右のタイヤの位相がずれる。その結果、左右のタイヤがある位相の時に大きな振動を発生していたものを他の位相状態に変化させることが可能になり、走行中に発生している振動の低減を行うことができる。
【００１０】
また、上記態様において、前記振動検出手段は、ステアリングラック軸方向の振動を検出するシミー検出手段であり、前記調整制御手段は、前記シミーが検出された場合、左タイヤまたは右タイヤのいずれか一方の空気圧を変更して、タイヤの動荷重半径を変化させ、左右のタイヤのアンバランスの位相を略一致させてシミーの低減を行い、その後、変更した空気圧を変更前の状態に戻すようにすることも好適である。
【００１１】
シミー検出手段は、例えば加速度センサで構成すること可能で、ステアリングラック自体やステアリングラックのハウジングに配置することができる。シミーの発生が確認された場合、左右いずれか一方のタイヤの空気圧を例えば増加させ、動荷重半径を増加方向に変化させる。その結果、増圧した方のタイヤの回転が遅れ左右のタイヤのアンバランスの位相が略一致するようになる。シミーは左右のタイヤのキングピン周りで発生する回転モーメントが異なるタイミングで発生することにより生じるので、左右のタイヤのアンバランスの位相が略一致することにより、シミーを低減することができる。左右のタイヤのアンバランスの位相が略一致した後、空気圧を変化させた側のタイヤの空気圧を変化前の状態に戻すことにより、左右のタイヤのアンバランスの位相が略一致した状態を維持することが可能となり、シミー低減状態を維持することが可能となる。なお、ここで、左右のタイヤのアンバランスの位相が略一致するとは、実質的な一致を意味し、完全な一致のほか、概ね一致している状態も含むものとする。
【００１２】
また、上記態様において、前記調整制御手段によりシミー低減調整が完了しない場合に、運転者にシミー残存を提示する提示手段を有することもできる。
【００１３】
ここで、シミー低減調整が完了しない場合とは、例えば、左右のタイヤのアンバランスの位相を変化させることにより、片側のタイヤを他方のタイヤに対して最大３６０°回転させたにも関わらず、シミーを低減することができなかった場合である。この場合、走行中の位相調整のみではタイヤのバランスを調整しきれない判断し、例えば、ディーラー等に持ち込み詳細なバランス調整などを行うことを推奨するようにすることができる。提示する方法としては、例えば、車載ディスプレイ上にメッセージを表示したり、任意の位置に配置される警告ランプを点灯させたり、音声メッセージを出力するようにしてもよい。この態様によれば、シミー発生に対する対処を確実に行うことができる。
【００１４】
また、上記態様において、前記シミー検出手段は、ハイパスフィルタを含むことが好適である。
【００１５】
シミーは通常、５〜３０Ｈｚ程度である。それに対し、運転者が操作するステアリングホイールによる振動は遙かに低い。つまり、低周波部分を排除することにより本システムの過剰な反応を排除し、確実にシミー低減の処理を行うことが可能となる。
【００１６】
また、上記態様において、前記振動検出手段は、車体の上下振動を検出するボディシェイク検出手段であり、前記調整制御手段は、前記ボディシェイクが検出された場合、左タイヤまたは右タイヤのいずれか一方の空気圧を変更して、タイヤの動荷重半径を変化させ、左右のタイヤのアンバランスの位相を不一致にしてボディシェイクの低減を行い、その後、変更した空気圧を変更前の状態に戻すようにすることも好適である。
【００１７】
ボディシェイク検出手段は、例えば加速度センサで構成することが可能で、車両のフロアなどに配置することができる。ボディシェイクの発生が確認された場合、左右いずれか一方のタイヤの空気圧を例えば増加させ、動荷重半径を変化させる。その結果、増圧した方のタイヤの回転が遅れ左右のタイヤのアンバランスの位相が不一致となる。ボディシェイクの発生の原因は種々あるが、タイヤバランスに起因する場合、その振動周波数は、タイヤの回転周波数と一致し、左右のタイヤのアンバランスの位相が一致した場合に振動が増幅される。したがって、左右のタイヤのアンバランスの位相を不一致とすることにより、ボディシェイクを低減することが可能となる。左右のタイヤのアンバランスの位相が不一致となった後は、空気圧を変化させた側のタイヤの空気圧を変化前の状態に戻すことにより、左右のタイヤのアンバランスの位相が不一致となった状態を維持することが可能となり、ボディシェイク低減状態を維持することが可能となる。なお、ここで、左右のタイヤのアンバランスの位相が不一致するとは、ボディシェイクが低減する程度であれば任意であるが、例えば、４５°以上異なることによりボディシェイクの低減が顕著に現れる。
【００１８】
また、上記態様において、前記ボディシェイク検出手段は、検出した振動周波数とタイヤの回転周波数とが略一致したとき、当該車両の上下振動がボディシェイクであると判断することもできる。
【００１９】
タイヤの回転周波数は、車速とタイヤの動荷重半径とから算出することができる。そして、このタイヤの回転周波数とボディシェイク検出手段の検出した振動の周波数が略一致した場合、その振動は、タイヤの回転に起因する振動であると判断することができる。この態様によれば、適切なタイミングでボディシェイクの低減を迅速に行うことができる。
【００２０】
また、上記態様において、前記調整制御手段は、前輪側左右のタイヤのアンバランスの位相を不一致とする調整と、後輪側左右のタイヤのアンバランスの位相を不一致とする調整と、の少なくとも一方の調整を行うようにすることができる。
【００２１】
タイヤの回転に起因するボディシェイクは、例えば左右の２個のタイヤのアンバランスの位相が一致することにより発生する。したがって、前輪側の位相調整によるボディシェイクの低減、または後輪側の位相調整によるボディシェイクの低減、あるいは前後のタイヤ両方の位相調整によるボディシェイクの低減を行うことにより振動状況に応じたボディシェイクの低減を行うことができる。
【００２２】
また、上記態様において、前記振動検出手段は、ステアリングラック軸方向の振動を検出するシミー検出手段と、車体の上下振動を検出するボディシェイク検出手段と、検出された振動の位置に基づき振動がシミーであるかボディシェイクであるかを識別する識別手段と、を含み、前記調整制御手段は、前記識別手段の識別結果に応じて左右のタイヤのアンバランスの位相を略一致させるか不一致にさせるか決定するようにしてもよい。
【００２３】
タイヤの回転に起因して発生するシミーとボディシェイクは、車両ごとの特性により発生しやすさが異なる。したがって、現在発生している振動が、シミー検出手段で検出されたか、ボディシェイク検出手段で検出されたかを判断することにより、シミーとボディシェイクとのどちらを低減するかを決定する。この態様によれば、タイヤの回転に起因する振動の種類を判断して適切に低減することができる。なお、シミーの低減とボディシェイクの低減とは、左右のタイヤのアンバランスの位相を一致させるか不一致させるかで、表裏の処理を行う。したがって、同時に発生するような場合は、例えば、前輪側はシミーを低減するように左右のタイヤのアンバランスの位相を一致させる処理を行い、後輪側はボディシェイクの低減を行うように左右のタイヤのアンバランスの位相を不一致とする処理を行うようにすることができる。この場合、シミー低減とボディシェイク低減の両立を図りつつ車両全体の振動の低減を行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、タイヤの動荷重半径を僅かに変化させることにより、左右のタイヤのアンバランスの位相を任意に変更することができ、車両の走行性や安定性を損なうことなく、タイヤの位相状態に基づく車両の振動を効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態の振動低減システムを備える車両１０の全体構成を示す図である。本実施形態の車両１０は、車体１２の前後左右に装着された各タイヤ１４の内部空気圧をそれぞれ監視する機構および各タイヤ１４の内部空気圧をそれぞれ調整する機構を備えている。
【００２７】
車体１２には、各タイヤ１４に備えられ、タイヤの空気圧を検出する圧力検出センサ１６の取得した空気圧を送信するタイヤ側送信機１８が送信する情報を受信する車体側通信装置２０が配置されている。また、各タイヤ１４の空気圧を適宜調整するために圧縮空気を供給するためのエアタンク２２と、エアタンク２２に接続されたエアポンプ２４と、各タイヤ１４の空気圧を通常所望の一定値に設定するためのタイヤ空気圧指示器２６と、エア管２８を介してエアポンプ２４に連結された四つのエア調整電磁弁３０と、車体側通信装置２０、タイヤ空気圧指示器２６、エアポンプ２４、およびエア調整電磁弁３０が接続されたＥＣＵ（電子制御装置）３２が搭載されている。このＥＣＵ３２は本実施形態の車両の振動低減のために個別にタイヤ１４の空気圧を調整する調整制御手段として機能する。また、ＥＣＵ３２には、後述する空気圧制御による振動の低減が良好に行われなかった場合などに、その結果報告を行う提示手段として、液晶ディスプレイなどで構成可能な表示装置３４が接続されている。もちろん、この表示装置３４には、ＥＣＵ３２が制御を行う各タイヤ１４の空気圧に異常があった場合などもその異常内容を提示するようにしてもよい。
【００２８】
また、ステアリングホイール３６はステアリングシャフト３６ａを介してステアリングラック３８が収納されたギアハウジング４０に接続されている。ステアリングシャフト３６ａの先端にはピニオンギアが設けられ、ステアリングラック３８と噛合し、ステアリングホイール３６の回転運動を直線運動に変換し、ステアリングラック３８を図中左右方向の移動させている。ステアリングラック３８の両端にはタイロッド４２が接続され、さらに、ナックルアーム４４が接続されている。ステアリングラック３８の左右方向の移動により、タイロッド４２が首振り動作を行い、タイヤ１４が装着されたホイールを所望の方向に転舵している。
【００２９】
本実施形態において、各タイヤ１４が装着されたホイールには、各タイヤ１４に充填される空気圧を任意に調整する空気圧調整手段として、タイヤ圧調整部４６が設けられている。タイヤ圧調整部４６は、エア管２８、エア調整電磁弁３０、エアポンプ２４などを介してエアタンク２２に接続され、ＥＣＵ３２の指示に基づき、タイヤ１４内部が所望の空気圧になるように制御している。
【００３０】
また、本実施形態の車両１０においては、走行中の振動を検出するための振動検出手段が取り付けられている。例えば、ギアハウジング４０には、ステアリングラック３８の軸方向の振動を検出するシミー検出手段として、振動検出器４８が装着され、検出した振動の情報をＥＣＵ３２に提供している。振動検出器４８の装着位置は、タイヤ１４の回転に起因するステアリングラック３８の軸方向の振動が検出できる位置であれば任意であり、ステアリングラック３８に直接装着することも可能である。また、本実施形態においては、他の振動検出手段として、走行中の車両１０の上下振動を検出するボディシェイク検出手段として、振動検出器５０が車両１０の例えばフロア上に装着され、検出した振動の情報をＥＣＵ３２に提供している。振動検出器５０の装着位置もタイヤ１４の回転に起因する車両１０の上下振動を検出できる位置であれば任意である。
【００３１】
この他、車両１０には、各タイヤ１４に配置された検出子５２ａを検出することによりタイヤ１４の回転速度を検出する車輪速センサ５２が設けられ、検出情報をＥＣＵ３２に提供している。なお、車輪速センサ５２は周知のセンサが利用可能である。
【００３２】
上述のように構成される車両１０は、走行中、タイヤ１４の回転に起因する振動を生じる場合がある。本実施形態では、走行中に発生する振動を適宜最適な手法によって低減するものである。
【００３３】
図２以降のフローチャート及び説明図を用いて、振動低減手順の説明を行う。図２は、車両１０の振動低減のためのメインフローチャートである。ＥＣＵ３２は、車両１０の走行中、振動検出器４８，５０などを介して、常時車両１０に所定閾値以上の振動が発生しているか否かの判断を行う（Ｓ１００のＹまたはＮ）。ここで、所定閾値を越える振動とは、車両１０の剛性や構造によって、例えば車種毎に設計段階で認識可能な振動で、車両搭乗者に不快感を与えるような大きさの振動である。例えば、振動が検出されたとしてもシミーとしてステアリングホイール３６まで伝達されない程度の振動や、ボディシェイクとして運転者に認識されない程度の振動の場合は、閾値以下の振動として処理される。もし、所定閾値以上の振動を検出した場合（Ｓ１００のＹ）、ＥＣＵ３２は、その振動がステアリング系の振動か否かの判断を行う（Ｓ１０２のＹまたはＮ）。この判断は、振動を検出している振動検出器の位置によって判断することができる。また、振動発生場所に応じて、振動周波数が異なるので、振動周波数によっても識別することも可能である。したがって、ＥＣＵ３２は、検出された振動がシミーであるかボディシェイクであるかを識別する識別手段として機能することもできる。
【００３４】
そして、ＥＣＵ３２がステアリング系の振動であると判断した場合、つまり、現在認識されている振動が振動検出器４８で検出されたもので、前輪側のタイヤ１４の回転によりステアリングラック３８の軸方向の振動を生じさせている可能性があると判断された場合（Ｓ１０２のＹ）、シミー低減のための処理を開始する（Ｓ１０４）。なお、シミーは、通常、５〜３０Ｈｚ程度である。それに対し、運転者が操作するステアリングホイールによる振動は遙かに低い。ＥＣＵ３２において、ステアリングホイール３６の操作による振動と、シミーとを区別するために、ＥＣＵ３２は、ハイパスフィルタ３２ａを含んでいる。ハイパスフィルタ３２ａにより振動の低周波部分を排除しシミーのみを識別認識し、本システムの過剰な反応を排除し、確実にシミー低減の処理を実施できようになっている。もちろん、ハイパスフィルタ３２ａは、振動検出器４８とＥＣＵ３２との間の任意に位置に配置することもできる。
【００３５】
前述したように、車両１０で発生する振動は、タイヤ１４のバランスの不均衡に起因して生じる振動であり、高速走行時などにホイールに装着されたバランスウエイトに働く遠心力が増大した場合や、タイヤのゴム部分の不均一性やタイヤとホイールを組み合わせた場合のリムのフィッテイング状態のズレなどが原因となる。このうち、ステアリングラック３８の軸方向の振動がシミーである。図３（ａ）に示すように、シミーは、左右のタイヤ１４で異なるタイミングでキングピン周りにモーメントとして強制力が生じることよりステアリングラック３８が軸方向に往復運動することにより生じる。図３（ａ）の場合、一例として、バランスウエイトが１８０°ずれた位置に存在し、それにより発生するアンバランスによりステアリングラック３８が左右に振動し、ステアリングホイール３６が回転方向に振動している状態を示している。一方、図３（ｂ）に示すように、バランスウエイトの存在により発生するアンバランスの位相が左右のタイヤ１４で同じタイミングの場合、キングピン周りに発生するモーメントはあるタイミングでは、ステアリングラック３８の両側から圧縮方向の力として作用し、またあるタイミングでは、ステアリングラック３８の両端に引っ張り方向の力として作用し、これが交互に繰り返されるようになる。その結果、タイヤ１４自体の振動は抑制される。つまり、ステアリングラック３８の振動が低減され、シミーが低減される。
【００３６】
このように、回転するタイヤ１４の位相を移動させるためには、例えば、右側のタイヤ１４の回転速度を左側のタイヤ１４の回転速度より僅かに遅らせることにより実現することができる。さらに、片方のタイヤ１４の回転速度を遅らせることは、タイヤ１４の動荷重半径を大きくすることにより行うことが可能であり、タイヤ１４の場合、タイヤ空気圧を増加することにより動荷重半径を容易かつ正確に大きくすることができる。そして、片側のタイヤ１４の動荷重半径を大きくした状態で車両１０を走行させることにより、左右のタイヤ１４の位相を略一致させることができる。
【００３７】
図４には、左右のタイヤ１４のアンバランスの位相を略一致させ、シミーを低減させる手順を説明するフローチャートが示されている。ＥＣＵ３２は、振動がシミーによるものであると判断した場合、車両１０に搭載されたタイヤ圧調整システムを用いて前輪側の右側のタイヤ１４、または左側のタイヤ１４のいずれか一方の空気圧を調整して、タイヤ１４の動荷重半径を変化させる。例えば、右側のタイヤ１４の空気圧を一定値まで増加することにより右側のタイヤ１４の動荷重半径を増変化させる（Ｓ２００）。ＥＣＵ３２は、前輪右側のタイヤ１４に接続されるエア調整電磁弁３０を制御し、前輪右側のタイヤ１４のみにエアタンク２２の空気圧を所定量供給することができる。その結果、右側タイヤ１４の動荷重半径が増加し、その回転速度は左側のタイヤ１４より僅かに遅くなる。例えば、通常、例えば２００ｋＰａの空気圧に設定されているタイヤの場合、例えば１０ｋＰａの増圧を行う。タイヤ１４の全周長が約２ｍの場合、動荷重半径は約０．２ｍｍ変化し、周長に換算すると増圧の前後で、約１．２ｍｍの周長の変化が生じる。したがって、周長が約１．２ｍ延びた状態で、もしタイヤ１４の位相を１８０°変化させる場合、約１．６ｋｍ走行させればよいことになる。つまり、増圧してから約３．２ｋｍ走行する間に、右のタイヤ１４は左のタイヤ１４より約３６０°位相がずれる。したがって、３６０°回転する間のいずれかのタイミングで左右のタイヤ１４のアンバランスの位相を一致させることが可能となる。なお、全周長が２ｍ程度のタイヤ１４の場合、３０ｋＰａ程度までの増圧であれば、タイヤ１４の走行時の偏向を伴うことなく、また車両１０の搭乗者に違和感を与えることなく、タイヤ１４の空気圧の調整を行えることが実験などにより確認されている。
【００３８】
現段階で、ＥＣＵ３２は左右のタイヤ１４のアンバランスの位相がどの程度ずれているか認識していないので、ＥＣＵ３２は、片側のタイヤ１４の空気圧を増圧したのち、車両１０をそのまま走行させつつ（Ｓ２０２）、ステアリング系の振動が所定値以下に減少するか否かの監視を行う（Ｓ２０４のＹまたはＮ）。
【００３９】
前述したように、増圧した側のタイヤ１４が他方のタイヤ１４に対して相対的に回転し、左右のタイヤ１４のアンバランスの位相が略一致すると、シミーは低減する。したがって、振動が所定値以下に低減した場合には、左右のタイヤ１４の位相を維持するために、増圧したタイヤ１４の空気圧を増圧前の空気圧まで減圧し（Ｓ２０６）、図４のフローチャートの一連のシミー低減処理を終了すると共に、図２のフローチャートの振動低減処理を終了する。なお、上述のように、シミーが低減できたか否かの判断を予め設定した閾値に基づき判断してもよいが、直接振動の大きさを認識し、振動が減少から増加に逆転するポイントを検出することにより、位相の一致を判断することができる。この場合、シミー低減処理を最大状態まで行うことができる。
【００４０】
一方、ステップＳ２０４において、動荷重半径を変えて走行を続けたにも関わらずＥＣＵ３２がステアリング系の振動が所定値以下に低減しないと判断した場合、つまり、シミーが低減しない場合、ＥＣＵ３２は前述したように、所定距離、本実施形態の場合、例えば３．２ｋｍの走行を終了したか否かの判断を行い（Ｓ２０８のＹまたはＮ）、所定距離の走行が終了していない場合（Ｓ２０８のＮ）、さらに、増圧したタイヤ１４の位相をずらすために、走行を継続するステップＳ２０２に戻り、それ以降の処理を繰り返す。また、ステップＳ２０８において、所定距離の走行が終了したと判断した場合（Ｓ２０８のＹ）、ＥＣＵ３２は、今回検出されたステアリング系の振動は、タイヤ１４のアンバランスの位相を変化させるのみでは、解消できないと判断し、ディーラなどで詳細な原因究明と、対策を施すことが好ましい旨を運転者の通知する報告処理を、例えば、表示装置３４を介して行ったり、図示しないスピーカを介して音声メッセージなどを用いて行う（Ｓ２１０）。その後、ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０６に移行し、増圧してタイヤ１４の空気圧を増圧前の状態に戻し、図４のフローチャートの一連のシミー低減処理を終了すると共に、図２のフローチャートの振動低減処理を終了する。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、ＥＣＵ３２はシミーを検出した場合、左右いずれか一方のタイヤ１４の空気圧を調整することにより、動荷重半径を変化させ、左右のタイヤ１４の回転速度に差を持たせ、アンバランスの位相が略一致するようにする。このとき、タイヤ１４の周長の変化は、数ｍｍなので、車両１０の走行性を損なうことなく容易に位相調整を行いシミーの低減を行うことができる。また、シミーの低減のための調整は、数ｋｍ以内に終了する。シミーは比較的高速走行時に発生するので、シミー低減処理も数分で完了し、運転者に違和感を与えることなく、迅速に低減処理を終了することができる。
【００４２】
一方、図２のフローチャートのステップＳ１０２において、ＥＣＵ３２が現在認識した振動がステアリング系の振動ではない場合、つまり、振動検出器５０で検出された振動の場合、ＥＣＵ３２は、その振動は、車両１０全体が上下に振動するボディシェイクである可能性があると判断し、ボディシェイク低減処理を開始する（Ｓ１０６）。
【００４３】
ボディシェイクは、図５に示すように、左右のタイヤ１４の回転時のアンバランスの位相、特に振動のピーク位相が一致した場合に、最も顕著に表れる。図５の場合、振動のピーク位相が図中上方、矢印Ａ方向を向いている場合を示している。このような位相状態で発生しているボディシェイクは、一方の振動のピーク位相を他方の位相からずらすことにより低減することができる。例えば一方のタイヤ１４の振動のピーク位相に対して、４５°好ましくは９０°以上位相をずらすことにより（図中矢印Ｂ）、ボディシェイクによる振幅を小さくし、搭乗者に認識されにくくすることができる。この場合も車両１０に搭載されたタイヤ圧調整部４６、エア管２８、エア調整電磁弁３０、エアポンプ２４、エアタンク２２などで構成されるタイヤ圧調整システム５４を用いて、例えば、右側のタイヤ１４の空気圧を増圧することにより、動荷重半径を大きくして、片方のタイヤ１４の回転速度を遅くすることによりシミー低減処理の場合と同様に、車両１０の走行に伴い、左右のタイヤ１４の位相を変化させることができる。
【００４４】
図６には、ボディシェイク低減処理の手順を説明するフローチャートが示されている。車両１０のフロアなどで検出される振動は、タイヤ１４の回転に起因する振動の他、様々な振動が含まれている。そこで、ＥＣＵ３２は、まず、検出した振動の中に、タイヤ１４の位相を変化させることにより低減することことのできる振動が含まれる否かを判断する必要がある。そのため、ＥＣＵ３２は、まず、取得した振動の周波数を取得する（Ｓ３００）。この振動周波数は振動をＦＦＴ処理することにより容易に得ることができる。続いて、ＥＣＵ３２は、タイヤ１４の回転周波数を取得する（Ｓ３０２）。タイヤ１４の回転周波数は、例えば車輪速センサ５２から得られるタイヤ回転速度や車速センサなどから得られる車速と、タイヤ１４の動荷重半径から演算することができる。なお、タイヤ回転速度は、ＡＢＳセンサなどからも取得することができる。
【００４５】
そして、ＥＣＵ３２は、振動周波数とタイヤ回転周波数とを比較し一致するか否かの判断を行う（Ｓ３０４のＹまたはＮ）。もし、両周波数が一致しない場合、ＥＣＵ３２は現在発生している振動は、タイヤ１４の回転に起因して発生している振動ではなく、他の要因、例えば、エンジンやボディ剛性などが原因で、発生している振動であると判断し、その旨を報告する報告処理を行う（Ｓ３０６）。例えば、原因不明の振動が発生しているので、ディーラなどでの点検を推奨するメッセージを表示装置３４やスピーカなどを介して行い、図６のフローチャートの一連のボディシェイク低減処理を終了すると共に、図２のフローチャートの振動低減処理を終了する。
【００４６】
一方、ステップＳ３０４で、周波数が一致した場合（Ｓ３０４のＹ）、ＥＣＵ３２は、左右のタイヤ１４のうち片方、例えば、右側のタイヤ１４の空気圧を一定値まで増加する（Ｓ３０８）。この場合、シミー低減処理の時と同様に、１０ｋＰａ増圧し、そのまま走行を継続する（Ｓ３１０）。前述のように、全周約２ｍのタイヤ１４の場合、約１０ｋＰａ増圧により動荷重半径で約０．２ｍｍ、周長で約１．２ｍｍ増加するため約８００ｍの走行で、９０°位相がずれる。ＥＣＵ３２は、振動検出器５０による振動の検出を継続し、ボディシェイクが所定値以下、すなわち、車両１０の設計スペックとして許容される振動レベルまで低減したか否かの判断を行い（Ｓ３１２のＹまたはＮ）、もし、ボディシェイクが所定値以下に低減した場合、左右のタイヤ１４の位相をその状態に維持するために、増圧したタイヤ１４の空気圧を増圧前の空気圧まで減圧し（Ｓ３１４）、図６のフローチャートの一連のボディシェイク低減処理を終了すると共に、図２のフローチャートの振動低減処理を終了する。
【００４７】
また、ステップＳ３１２において、ボディシェイクが所定値以下に軽減しない場合、ＥＣＵ３２は所定距離の走行を完了したか否かの判断を行う（Ｓ３１６のＹまたはＮ）。通常ボディシェイクの場合、４５°程度位相がずれることにより振動の軽減が現れ始めるので、好ましくは、４５°以上、さらに好ましくは９０°以上１８０°まで位相をずらすまで走行することが好適である。したがって、本実施形態に場合、例えば、１．６ｋｍの走行が完了したか否かの判断を行う。所定距離の走行を完了していない場合（Ｓ３１６のＮ）、さらに走行して位相を変化させることによりボディシェイクの低減が可能であると判断し、ＥＣＵ３２はステップＳ３１０に移行し、車両１０の走行による位相変更を継続する。一方、所定距離の走行が完了している場合（Ｓ３１６のＹ）、ＥＣＵ３２はタイヤ１４の位相調整では、現在発生しているボディシェイクは解消しきれないと判断して、その旨を報告する報告処理を行う（Ｓ３１８）。例えば、複合的な原因により振動が発生しているので、ディーラなどでの点検を推奨するメッセージを表示装置３４やスピーカなどを介して行い、図６のフローチャートの一連のボディシェイク低減処理を終了すると共に、図２のフローチャートの振動低減処理を終了する。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、ＥＣＵ３２はボディシェイクを検出した場合、左右いずれか一方のタイヤ１４の空気圧を調整することにより、動荷重半径を変化させ、左右のタイヤ１４の回転速度に差を持たせ、アンバランスの位相が不一致となるようにする。このとき、タイヤ１４の動荷重半径を僅かに変化させるだけであり、タイヤ１４の周長の変化は、数ｍｍなので、車両１０の安定性を損なうことなく容易に位相調整を行いボディシェイクの低減を行うことができる。また、ボディシェイクの低減のための調整は、数ｋｍ以内に終了する。ボディシェイクは比較的高速走行時に発生するので、ボディ低減処理も数分で完了し、運転者や搭乗者に違和感を与えることなく、迅速に低減処理を終了することができる。
【００４９】
ところで、タイヤ１４の回転に起因して発生する振動のうちシミーは前輪のみで発生する現象であるが、ボディシェイクは、前後輪で発生する。また、シミーの低減手法とボディシェイクの低減は、相反する位相の調整を行うことになる。通常、シミーとボディシェイクの発生する車速は異なるので、同時に発生することは少ないが、もし同時に発生した場合には、前輪に関しては、シミー低減のための調整を行い、後輪に関しては、ボディシェイク低減の処理を行い、全体として振動の低減を行うように制御することが望ましい。もちろん、ボディシェイクのみの場合、前輪側、後輪側それぞれ左右のタイヤ１４の位相がずれるように制御を行い振動を低減することが望ましい。
【００５０】
また、上述の説明では、タイヤ１４のいずれか一方の空気圧のみを変化させる例を示したが、両方の空気圧を変化させてもよい。この場合、位相調整を迅速に行うことが可能となる。
【００５１】
なお、上述した実施形態におて、図１で示すシステム構成や図２、図４、図６等で示すフローチャートは一例であり、振動検出手段の検出した振動状態に応じて、左タイヤまたは右タイヤの少なくともいずれか一方の空気圧を変更しタイヤの動荷重半径を変化させ、一方のタイヤのアンバランスの位相を他方のタイヤのアンバランスの位相に対して相対的に調整する調整制御手段を含む構成及び、空気圧の調整によりタイヤの動荷重半径を変更し、位相を変化させる構成を含むものであれば、各構成や処理手順は適宜変更可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、タイヤの動荷重半径を変更するために、空気圧を増加する例を説明したが、空気圧を減少させても動荷重半径の変更が可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。ただし、空気圧を増加した方が、正確に動荷重半径の変更を迅速に行うことができるので、増圧することにより位相変化を行うことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係る車両の振動低減システムを搭載する車両の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る車両の振動低減システムの振動低減手順を説明するフローチャートである。
【図３】本実施形態に係る車両の振動低減システムで低減するシミーの発生状態と低減状態を説明する説明図である。
【図４】本実施形態に係る車両の振動低減システムにおけるシミー低減処理を説明するフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る車両の振動低減システムで低減するボディシェイクの発生状態と低減状態を説明する説明図である。
【図６】本実施形態に係る車両の振動低減システムにおけるボディシェイク低減処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０  車両、１２  車体、１４  タイヤ、１６  圧力検出センサ、１８  タイヤ側送信機、２０  車体側通信装置、２２  エアタンク、２４  エアポンプ、２８  エア管、３０  エア調整電磁弁、３２  ＥＣＵ、３４  表示装置、３６  ステアリングホイール、３８  ステアリングラック、４０  ギアハウジング、４６  タイヤ圧調整部、４８，５０  振動検出器、５２  車輪速センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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