(57)【要約】【課題】タイヤ１のグリップ力が適正となるようにタイヤ空気圧を調整できるタイヤ内圧調整装置を提供する。【解決手段】  タイヤ１の空気圧を調整可能な内圧調整手段を備えるタイヤ内圧調整装置において、タイヤチェーンの装着を検出すると、そのタイヤ１の空気圧を増圧する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの内圧を調整可能な内圧調整手段を備えるタイヤ内圧調整装置において、タイヤチェーンを装着したタイヤの内圧を増圧することを特徴とするタイヤ内圧調整装置。
【請求項２】
上記内圧調整手段は、タイヤのスリップ状態に基づきタイヤの内圧を調整することを特徴とする請求項１に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項３】
タイヤの内圧を調整可能な内圧調整手段を備えるタイヤ内圧調整装置において、タイヤへのタイヤチェーン装着の有無を判定するチェーン装着判定手段を備え、
上記内圧調整手段は、チェーン装着判定手段の判定に基づき、タイヤチェーンの装着がされたタイヤの内圧を増圧することを特徴することを特徴とするタイヤ内圧調整装置。
【請求項４】
タイヤのスリップ状態を検出するスリップ検出手段を備え、
上記内圧調整手段は、上記スリップ検出手段の検出に基づきタイヤの内圧を調整することを特徴とする請求項３に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項５】
前輪及び後輪を備えた車両に装備されるタイヤ内圧調整装置であって、
上記内圧調整手段は、チェーン装着判定手段の判定に基づき、後輪のタイヤにタイヤチェーンが装着されていると判定し、且つ後輪のスリップ率が所定値以上と判定すると、前輪のタイヤの内圧を減圧することを特徴とする請求項４に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項６】
上記内圧調整手段は、タイヤチェーン非装着のタイヤに対し、スリップ率が所定値以上のタイヤの内圧を減圧し、減圧したタイヤのスリップ率が、上記所定値より小さい復帰開始スリップ率未満になったと判定したら減圧前の内圧に増圧することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項７】
走行路面の路面μを推定する路面μ推定手段を備え、
上記内圧調整手段は、タイヤチェーン非装着のタイヤに対し、スリップ率が所定値以上のタイヤの内圧を減圧し、減圧したタイヤのスリップ率が、上記所定値より小さい復帰開始スリップ率未満で且つ推定した路面μが所定値以上の場合に減圧前の内圧に増圧することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項８】
上記路面μ推定手段は、低外気温状態のときに、路面μが上記所定値未満の低い状態と推定することを特徴とする請求項７に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項９】
上記路面μ推定手段は、ワイパーが作動している場合に路面μが上記所定値未満の低い状態と推定することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項１０】
路面μ推定手段は、車外から発信される路面情報を受信する路面情報受信手段を備え、該路面情報受信手段が受信した情報に基づき路面μを推定することを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項１１】
上記チェーン装着判定手段は、前輪のタイヤの振動加速度と、後輪のタイヤの振動加速度との差が所定閾値以上になったときに、チェーン装着と判定することを特徴とする請求項３〜請求項１０のいずれか１項に記載したタイヤ内圧調整装置。
【請求項１２】
上記チェーン装着検出手段は、駆動輪のタイヤ振動加速度が、従動輪のタイヤ振動加速度よりも大きく、かつ、その差が所定閾値以上になったときに、チェーン装着と判定することを特徴とする請求項３〜請求項１１のいずれか１項に記載したタイヤ内圧調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のタイヤ内圧を調整するタイヤ内圧調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの空気圧を自動調整する装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この装置は、走行中に、タイヤのスリップ率を演算し、そのスリップ率がスリップ率が所定スリップ率以上の時に、タイヤの空気圧を減圧するものである。
この装置では、例えば駆動輪に所定以上のスリップが発生している場合に、タイヤの空気を抜いて減圧してタイヤの接地面積を増やすことにより、当該タイヤのグリップ力を改善する。
【特許文献１】実開平３−１１３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、タイヤチェーンを装着している場合、空気圧を抜いてしまうとタイヤとチェーンの緊縛力が弱まってタイヤがチェーンに対して空転する可能性がある。すなわち、減圧することでタイヤのグリップ力が弱くなるおそれがある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、タイヤのグリップ力が適正となるようにタイヤ内圧を調整できるタイヤ内圧調整装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、タイヤの内圧を調整可能な内圧調整手段を備えるタイヤ内圧調整装置において、タイヤチェーンを装着したタイヤの内圧を増圧することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、タイヤチェーンが装着していても、タイヤのグリップ力が適正となる方向にタイヤ内圧を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の第１実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のタイヤ内圧調整装置の概略図である。
その構成を説明すると、タイヤ１の内部は、チェック弁２を介して、第１供給管路３の一端部に接続され、その第１供給管路３の他端部に、電磁弁４を介して、車載の圧縮空気供給源５及び負圧源６が接続されている。また、電磁弁４と圧縮空気供給源５との間に減圧弁７が介挿されている。上記チェック弁２は、タイヤ内部に向かう流れのみ許容するものである。
【０００７】
上記圧縮空気供給源５は、コンプレッサなどによって圧縮された高圧空気を蓄積するタンクである。コンプレッサそのものであっても良い。減圧弁７は、圧縮空気供給源５からの高圧空気の圧力を規定圧まで減圧する。負圧源６としては、例えばエンジンの吸気経路等に発生する大気圧以下の負圧を利用する。
電磁弁４は、コントローラ８からの指令に基づき、圧縮空気供給源５及び負圧源６に対する、上記第１供給管路３の接続の調節を行う。すなわち、タイヤ１の内圧を高めたい場合には圧縮空気供給源５に接続し、タイヤ１の空気圧を下げたい場合には負圧源６に接続する。
【０００８】
また、第１供給管路３内の圧力が圧力センサ９で検出されて上記コントローラ８に出力されている。
上記タイヤ１の内部は、第２供給管路１０を介して大気に開放され、該第２供給管路１０の途中に切換弁１１が介挿されている。その切換弁１１は、上記第１供給管路３の圧力によって制御され、該第１供給管路３が正圧の状態では閉状態に保持されているが、第１供給管路３が負圧源６に接続されて負圧になると、開状態となる。
【０００９】
ここで、上記チェック弁２、切換弁１１、及び第２供給管路１０は、タイヤホイールに設けられていて、タイヤ１と一体に回転するようになっている。また、上記第１供給管路３における、回転するタイヤホイール側の第１供給管路部分と、非回転側であるナックル側の第１供給管路部分との接続部が、ベアリング１２を介して接続されると共に所定のシール機構によって所定の密封性を確保している。
【００１０】
なお、本実施形態では、駆動輪である後輪のタイヤ１の内圧のみ制御する構成とする。
上記コントローラ８は、スリップ判定部８Ａ、チェーン装着判定部８Ｂ、及び空気圧制御部８Ｃを備える。
スリップ判定手段８Ａは、各輪に設けられた車輪速センサからの信号に基づき、前後輪の車輪速差からスリップ率を演算し、演算したスリップ率を空気圧制御部８Ｃに出力する。なお、スリップ率は、ＡＢＳ制御などの公知の自動制動制御のコントローラ８等から入力しても良い。
【００１１】
チェーン装着判定部８Ｂは、駆動輪である後輪へのチェーンの装着の有無を推定し、その推定情報を空気圧制御部８Ｃに出力する。
チェーン装着の判定は、例えば、次のようにして行う。すなわち、各輪のアクスル振動加速度を取得し、下記条件式のように、前左右輪の平均振動加速度と後左右輪の平均振動加速度の差の絶対値が、チェーン装着と判定される所定閾値以上であるか否かを判定し、所定閾値以上の場合には、駆動輪である後輪にチェーン装着があると判定する。
｜前左右輪の平均振動加速度−後左右輪の平均振動加速度｜  ≧  所定閾値
【００１２】
空気圧制御部８Ｃは、タイヤチェーンの装着の有無、スリップ率及び車輪速に基づき、駆動輪のタイヤ内圧の増圧、減圧、及び保持の制御を行う。増圧する場合には、第１供給管路３を圧縮空気供給源５に接続し、減圧する場合には、第１供給管路３を負圧源６に接続し、保持する場合には、第１供給管路３を、圧縮空気供給源５及び負圧源６と非接続状態とする。
【００１３】
次に、上記コントローラ８での駆動輪のタイヤ空気圧調整の処理を、図２を参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１０で、駆動輪へのタイヤチェーンが装着されているか否かを判定する。装着と判定した場合にはステップＳ７０にて、装着フラグＳＥＴＦＬＧに「１」を代入してステップＳ５０に移行する。非装着と判定した場合には、ステップＳ２０にて装着フラグＳＥＴＦＬＧに「０」を代入してステップＳ３０に移行する。
【００１４】
ステップＳ３０では、スリップ率を演算し、続いてステップＳ４０にて、スリップ率が制御開始値以上か否かを判定する。スリップ率が制御開始値未満の場合には、ステップＳ１０に戻り、制御開始値以上の場合にはステップＳ５０に移行する。
ステップＳ５０では、車両を停止させるようにランプなどによってドライバーに警告を通報し、ステップＳ６０にて、車輪速が「０」つまり車両が停止したと判断したらステップＳ８０に移行する。ここで、一旦、車輪速をゼロとしているのは、スリップ状態から接地面積や面圧を制御しても効果が現れないと思われることから、一度スリップ率を「０」にする方が良いからである。
【００１５】
ステップＳ８０では、タイヤ内圧を調整する駆動輪のタイヤ空気圧（タイヤ内圧）を検出し当該空気圧を記憶して、ステップＳ９０に移行する。
ステップＳ９０では、ＳＥＴＦＬＧが「１」か否かを判定し、「１」すなわちチェーン装着状態と判定した場合には、ステップＳ１００に移行する。一方、「０」すなわちチェーン非装着状態と判定した場合には、ステップＳ１４０に移行する。
【００１６】
ステップＳ１００では、駆動輪のタイヤ空気圧を所定量だけ増圧して、ステップＳ１１０に移行する。これによって、タイヤチェーンが装着されたタイヤ空気圧が増圧する。
ステップＳ１１０では、ドライバーに対し発進操作の許可を通報して、ステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１２０では、タイヤチェーンの装着有無の判断を行い、チェーンが装着されているときには、上記増圧状態を保持する。タイヤチェーンが外されたと判断したらステップＳ１３０に移行する。
【００１７】
ステップＳ１３０では、駆動輪のタイヤ空気圧を、上記増圧前の空気圧まで減圧した後にステップＳ１０に復帰する。
一方、駆動輪にタイヤチェーンが装着されていないと判定されてステップＳ１４０に移行すると、当該駆動輪のタイヤ空気圧を減圧してステップＳ１５０に移行する。
ステップＳ１５０では、ドライバーに対し発進操作の許可を通報して、ステップＳ１６０に移行する。ステップＳ１６０では、駆動輪の車輪速が０より大きい、すなわち、車両が走行を始めたらステップＳ１７０に移行する。
【００１８】
ステップＳ１７０では、スリップ率が、上記制御開始値よりも低い復帰開始スリップ率となるまで駆動輪のタイヤ空気圧を減圧した状態に保持しておき、復帰開始スリップ率未満となったと判定するとステップＳ１８０に移行する。
ステップＳ１８０では、駆動輪のタイヤ空気圧を、上記減圧前の空気圧まで増圧した後にステップＳ１０に復帰する。
【００１９】
次に、上記構成の作用・効果について説明する。
駆動輪についてタイヤチェーン非装着の場合は、雪道やぬかるみ道などの低μ路面を走行することで駆動輪に制御開始値以上のスリップが発生した場合には、駆動輪のタイヤ空気圧を減少させることで、タイヤ接地面積を増加させてグリップを増加させる。また、いったん減圧した後に、路面μが高い路面の走行となってスリップ率が復帰開始スリップ率未満まで小さくなったら、駆動輪のタイヤ空気圧を元の空気圧に復帰させてタイヤ１に無用な摩耗の発生を抑える。
【００２０】
逆に、駆動輪にタイヤチェーンが装着されたと推定したら、当該駆動輪のタイヤ空気圧を増圧させて、タイヤ１へのチェーンの緊縛力を強めて駆動力を効率的に接地点に負荷できるようにする。これによって発進直後の転舵時に曲がり易くなる。なお、チェーン装着時に、タイヤ空気圧を減圧するとチェーン緊縛力が弱くなり、タイヤ１のグリップ力が減少してしまうおそれがある。
さらに、装着したチェーンが外されたことを検出したら駆動輪のタイヤ空気圧を元の空気圧に復元して、適切なグリップ力が発生するようにする。
ここで、上記実施形態では、タイヤ内圧が空気圧で実現する場合を例示しているが、流体であれば、空気に限定されない。
【００２１】
また、上記実施形態では、チェーン装着の判定として、前左右輪の平均振動加速度と後左右輪の平均振動加速度の差の絶対値が、チェーン装着と判定される所定閾値以上であるか否かで判定することで、チェーン装着の有無を自動判定しているが、これに限定されない。駆動輪に対するチェーン装着を判定する場合には、駆動輪の振動加速度が従動輪の振動加速度よりも大きいことも判定条件に加味することで、より精度良くチェーンの装着の有無を判定しても良い。
【００２２】
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な部品などについては同一の符号を付して説明する。
第１実施形態では、駆動輪についてタイヤ空気圧の調整を行う場合を例示しているが、本第２実施形態では、駆動輪である後輪と共に従動輪である前輪についてもタイヤ空気圧の調整を行うものである。
基本的な構成は、上記第１実施形態と同様である。上記コントローラ８の処理において、上記第１実施形態と異なる処理部分について説明する。
【００２３】
ステップＳ７０の処理の直後にステップＳ２００の処理が行われ、該ステップＳ２００にて、駆動輪のスリップ率を取得し記憶してステップＳ５０に移行する。
また、ステップＳ８０では、駆動輪のタイヤ空気圧を検出して記憶すると共に、従動輪のタイヤ空気圧も検出して記憶しておく。
また、ステップＳ１００とステップＳ１１０の間に、ステップＳ２１０及びＳ２２０の処理が介挿されている。
【００２４】
すなわち、ステップＳ２１０にて、ステップＳ２００で取得したスリップ率に基づき、駆動輪に制御開始値以上のスリップが発生していたか否かを判定し、制御開始値以上のスリップが発生している場合にはステップＳ２２０に移行し、制御開始値以上のスリップが発生していない場合にはステップＳ１１０に移行する。なお、駆動輪である後輪にチェーンが装着されると、路面μが低く制御開始値以上のスリップが発生すると推定しても良い。
【００２５】
ステップＳ２２０では、従動輪である前輪のタイヤ空気圧を減圧してステップＳ１１０に移行する。
また、ステップＳ１２０の直前に対してステップＳ２３０及びＳ２４０の処理を備える。ステップＳ２３０では、駆動輪である後輪のスリップ率が復帰開始スリップ率未満になったか否かが判定され、後輪のスリップ率が復帰開始スリップ率以上の場合にはステップＳ１２０に移行し、後輪のスリップ率が復帰開始スリップ率未満の場合には、ステップＳ２４０に移行する。
【００２６】
ステップＳ２４０では、従動輪である前輪のタイヤ空気圧を減圧前の元の圧力に復帰させてステップＳ１２０に移行する。
また、ステップＳ１３０では、駆動輪のタイヤ空気圧を元の圧力まで減圧すると共に、従動輪のタイヤ空気圧が減圧している場合に、元の圧力まで増圧する。
また、ステップＳ１４０とステップＳ１５０との間にステップＳ２５０の処理を有し、該ステップＳ２５０では、従動輪のタイヤ空気圧を減圧している。
また、ステップＳ１８０では、駆動輪のタイヤの空気圧を元の圧力まで増圧すると共に従動輪のタイヤの空気圧も元の圧力まで増圧している。
その他の処理については上記第１実施形態と同様である。
【００２７】
次に、上記構成の作用・効果について説明する。
駆動輪についてタイヤチェーン非装着の場合は、雪道やぬかるみ道などの低μ路面を走行することで駆動輪に制御開始値以上のスリップが発生した場合には、駆動輪及び従動輪のタイヤ空気圧をともに減少させることで、前後輪ともにタイヤ接地面積を増加させてグリップを増加させる。また、いったん減圧した後に、路面μが高い路面の走行となってスリップ率が復帰開始スリップ率未満まで小さくなったら、駆動輪及び従動輪のタイヤ空気圧を元の空気圧に復帰させてタイヤ１の無用な摩耗の発生を抑える。
【００２８】
また、駆動輪にタイヤチェーンが装着されたと推定したら、当該駆動輪のタイヤ空気圧を増大させて、タイヤ１へのチェーンの緊縛力を強めて駆動力を効率的に接地点に負荷できるようにする。またことき、駆動輪のスリップ率が制御開始値以上であった場合には、従動輪である前輪のタイヤ空気圧を減圧して、チェーンを装着していない従動輪は転舵時に曲がり易くなる。
【００２９】
また、タイヤ空気圧を減圧したタイヤ１は、タイヤスリップ率が復帰開始スリップ率以下になったときに、タイヤ空気圧を減圧前の値まで増圧させることで、タイヤ空気圧を減圧した後、減圧したまま走行してタイヤ１を損傷させることを回避できる。
ここで、上記両実施形態では、制御開始値よりも復帰開始スリップ率の方が小さくしているのは、次の理由による。
【００３０】
すなわち、検出したスリップ率が、制御開始値とほぼ同じレベルで変動する場合であって、制御開始値に対して、大きくなったり小さくなったりを短時間に連続して繰り返す状況では、タイヤ空気圧の増減を繰り返すことになる。短時間にタイヤ空気圧の増減を繰り返すと、タイヤ接地面の負荷が不安定になり、かえって走行安定性を損なうことになる。むしろ、減圧したままの方が走行安定性は向上する。
これに対し、本実施形態では、制御開始値よりも復帰開始スリップ率の方が小さいので、短時間のタイヤ空気圧増減を回避することができて、つまり減圧した状態を維持することができて、上記問題が回避される。
【００３１】
また、上記復帰開始スリッブ率を路面μが高い状況のタイヤスリップ率としておくと良い。この場合、減圧したまま走行してタイヤ１を損傷させることを回避できる。
ここで、チェーン非装着時の処理について、タイヤスリップ率が規定の制御開始値以上の時にタイヤ空気圧を減圧した後、タイヤスリップ率が復帰開始スリップ率以下、かつ、路面μが低いと推定されない場合に、タイヤ空気圧を減圧前の値まで増圧するようにしても良い。
【００３２】
検出したスリップ率が、制御開始値とほぼ同じ値であって、制御開始値に対して、大きくなったり小さくなったりを短時間に連続して繰り返す状況では、タイヤ空気圧の増減を繰り返すことになる。短時間にタイヤ空気圧の増減を繰り返すと、タイヤ接地面の負荷が不安定になり、かえって走行安定性を損なうことになる。むしろ、減圧したままの方が走行安定性は向上する。
これに対し、上記判断を行うと、路面μが低い状態が続く可能性が高い状況では、短時間のタイヤ空気圧増減を回避することができて、減圧した状態を維持することができる。
【００３３】
上記路面μ推定装置における路面μが小さいとの推定は、路面が凍結する低外気温状態のとき、例えば、外気温が０度以下のときに、路面μが低いと推定する。外気温センサの出力を利用することにより、路面凍結により路面μが低い可能性が高い状況で、路面μが低いと判定できる。
【００３４】
また、路面μ推定装置における路面μが小さいとの推定は、ワイパーが作動している場合に路面μが低いと推定する。ワイパー作動時は路面が濡れて、路面μが低い可能性が高いので、その状況を路面μが低いと判定できる。
また、路面μ推定装置における路面μが小さいとの推定は、車外から発信される路面情報を受信して路面μが低いと推定する。路面凍結、路面の濡れた状況、外気温等を確認している道路では、その情報を受信して路面μを推定できる。
【００３５】
ここで、ステップＳ４０の制御開始値と、ステップＳ２１０の制御開始値は同じ値である必要はない。また、ステップＳ１７０の復帰開始スリップ率とステップＳ２３０の復帰開始スリップ率とは同じ値である必要はない。
また、上記実施形態では、駆動輪を後輪の場合にしているが、駆動輪が前輪であっても良い。
さらに、上記実施形態では、駆動輪である後輪にのみチェーンが装着される場合を例示しているが、駆動輪と共に従動輪にもチェーンが装着される場合には、従動輪である前輪のタイヤの減圧処理（ステップＳ２４０）は実施しない。
また、４輪とも駆動輪であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る装置の概要構成図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るコントローラの処理を説明する図である。
【図３】本発明に基づく第２実施形態に係るコントローラの処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    タイヤ
２    チェック弁
３    第１供給管路
４    電磁弁
５    圧縮空気供給源
６    負圧源
７    減圧弁
８    コントローラ
８Ａ  スリップ判定部
８Ｂ  チェーン装着判定部
８Ｃ  空気圧制御部
９    圧力センサ
１０  第２供給管路
１１  切換弁
【図１】
2006182235.tif 000003
【図２】
2006182235.tif 000004
【図３】
2006182235.tif 000005