(57)【要約】【課題】推定に必要な時間が短くて済む車両挙動推定装置及び車両挙動推定方法を提供する。【解決手段】空気入りタイヤ１のトレッド部２の少なくともいずれか一方の片側ショルダー部２ａ，２ｂに、タイヤ周方向に延びる空洞部１０を設け、空洞部１０の内圧を検出し、内圧の変化に基づいてスリップ角やキャンバー角を推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッド部の少なくともいずれか一方の片側ショルダー部に、タイヤ周方向に延びる空洞部を設け、前記空洞部の内圧を検出する圧力検出手段を設け、前記圧力検出手段の圧力変化に基づいてタイヤ変形角を算出する角度算出手段を設けたことを特徴とする車両挙動推定装置。
【請求項２】
前記角度算出手段が算出するタイヤ変形角は、スリップ角であることを特徴とする請求項１に記載の車両挙動推定装置。
【請求項３】
前記角度算出手段が算出するタイヤ変形角は、キャンバー角であることを特徴とする請求項１に記載の車両挙動推定装置。
【請求項４】
前記圧力検出手段の検出情報は、有線、又は、無線で前記角度算出手段に出力されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両挙動推定装置。
【請求項５】
タイヤのトレッド部の少なくともいずれか一方の片側ショルダー部に、タイヤ周方向に延びる空洞部を設け、前記空洞部の内圧の変化に基づいてタイヤ変形角を推定することを特徴とする車両挙動推定方法。
【請求項６】
推定するタイヤ変形角は、スリップ角であることを特徴とする請求項５に記載の車両挙動推定方法。
【請求項７】
推定するタイヤ変形角は、キャンバー角であることを特徴とする請求項５に記載の車両挙動推定方法。
【請求項８】
前記圧力検出手段の検出情報は、有線、又は、無線によって出力されることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の車両挙動推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ変形角（スリップ角、キャンバー角等）を推定する車両挙動推定装置及び車両挙動推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の安全性を高める一手段として車体姿勢制御があり、この車体姿勢制御では、タイヤのスリップ角やキャンバー角等をフィードバック情報として利用することが有効である。従来では、次のようなスリップ角の推定方法が提案されている。特許文献１では、操舵角度、車速、ヨーレート、横加速度からスリップ角を推定する方法が提案されている。特許文献２では、超音波のドップラー効果を利用してスリップ角を推定する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１６５４３１号公報
【特許文献２】特開８−１８３４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記した双方の従来例は、タイヤ変形角であるスリップ角を車体側の変化情報を検出要素の一部としているため、車体が変化してからタイヤに発生するスリップ角を推定することになる。従って、推定に必要な時間が長く、車体姿勢制御に遅れが生じるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、推定に必要な時間が短くて済む車両挙動推定装置及び車両挙動推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴に係る発明は、タイヤのトレッド部の少なくともいずれか一方の片側ショルダー部に、タイヤ周方向に延びる空洞部を設け、前記空洞部の内圧を検出する圧力検出手段を設け、前記圧力検出手段の圧力変化に基づいてタイヤ変形角を算出する角度算出手段を設けたことを要旨とする。
【０００６】
本発明の第２の特徴に係る発明は、タイヤのトレッド部の少なくともいずれか一方の片側ショルダー部に、タイヤ周方向に延びる空洞部を設け、前記空洞部の内圧の変化に基づいてタイヤ変形角を推定することを要旨とする。
【０００７】
かかる第１及び第２の特徴によれば、自動車が旋回等してタイヤにタイヤ変形角が発生すると、タイヤの接地形状及び接地圧分布が左右不均一となり、空洞部の内圧が通常時より高くなったり、低くなったりとタイヤ変形角に応じて変化するため、空洞部の内圧とタイヤ変形角との対応データ、又は、空洞部の内圧よりタイヤ変形角を導き出す演算データを角度算出手段に持たせることによって、空洞部の内圧よりタイヤ変形角を推定することができる。このようにタイヤ自体からの情報によってタイヤ変形角を推定するため、推定に必要な時間が短くて済む。
【０００８】
その他の特徴に係る発明は、前記角度算出手段が算出するタイヤ変形角は、スリップ角であることを要旨とする。
【０００９】
かかる特徴によれば、進行方向に対してタイヤを真上から見て、トレッド部の左側の片側ショルダー部に空洞部がありその内圧は、タイヤが左方向に回転する時には、直進時より低下し、タイヤが右方向に回転する時には、直進時より上昇するため、空洞部の圧力変動よりスリップ角を推定できる。
【００１０】
その他の特徴に係る発明は、角度算出手段が算出するタイヤ変形角は、キャンバー角であることを要旨とする。
【００１１】
かかる特徴によれば、進行方向正面からタイヤを見て、トレッド部の左側の片側ショルダー部に空洞部がありその内圧は、タイヤが左に傾く時には、直進時より上昇し、タイヤが右に傾く時には、直進時より低下するため、空洞部の圧力変動よりキャンバー角を推定できる。
【００１２】
その他の特徴に係る発明は、前記圧力検出手段の検出情報は、有線、又は、無線で前記角度算出手段に出力されることを要旨とする。
【００１３】
かかる特徴によれば、検出情報を有線で送る場合には、ノイズによる悪影響を受けることなく確実に情報を送ることができ、検出情報を無線で送る場合には、電線配索等を行うことなく情報を送ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、推定に必要な時間が短くて済む車両挙動推定装置及び車両挙動推定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は空気入りタイヤの断面図、図２は車両挙動推定装置の概略回路ブロック図である。図１に示すように、空気入りタイヤ１は、路面と接触するトレッド部２と、タイヤ両側のタイヤサイドウォール部３と、それぞれのタイヤサイドウォール部３の開口縁に沿って設けられたビード部４とを備え、これらの内部に空気室５が構成されている。
【００１６】
トレッド部２の左右双方の片側ショルダー部２ａ，２ｂには、タイヤ周方向に連続して延びる空洞部１０がそれぞれ設けられている。各空洞部１０はタイヤ周方向の全域に亘って連続しているか、若しくは、不連続である場合には、不連続部分の長さが連続部分の長さに対して十分に短く配置されている。空洞部１０は、例えば、室温を超え、かつ、加硫時のゴム内部温度以下の温度域にて気化する気体発生物質が封入された袋を未加硫ゴム中に埋設し、未加硫ゴムに加硫を施し、その加硫中に膨脹する袋を介して加硫ゴム中に形成する。
【００１７】
各空洞部１０には、所定圧の気体（例えば空気、および窒素ガス）が充填されている。空洞部１０の内圧は空気室５の空気圧と同じでも、異なっていても良い。
【００１８】
トレッド部３の片側ショルダー部２ａ，２ｂの空気室側には、圧力検出手段１１がそれぞれ設置されている。各圧力検出手段１１は、各空洞部１０の気圧をそれぞれ検出する。各圧力検出手段１１の検出情報は、有線によって、又は、無線によって外部の角度算出手段１２に出力されるようになっている。検出情報を有線で送る場合には、例えば、タイヤサイドウォール部３の内面、ビードベース部、ホイールディスク面、スリップリングという経路で車体側に送る。
【００１９】
図２において、角度算出手段１２は、空洞部１０の内圧とスリップ角やキャンバー角との対応データ、又は、空洞部１０の内圧よりスリップ角やキャンバー角を導き出す演算データを有している。この対応データや演算データについては、スリップ角とキャンバー角の推定方法の箇所で詳しく説明する。角度算出手段１２は、入力される内圧情報に基づいてスリップ角やキャンバー角を算出し、推定する。角度算出手段１２のスリップ角やキャンバー角の推定情報は、車体姿勢制御装置（図示せず）に出力される。車体姿勢制御装置は、角度算出手段１２より得たスリップ角やキャンバー角を車体姿勢の制御要素として利用する。
【００２０】
次に、空気入りタイヤ１のスリップ角の推定方法を説明する。図３において、タイヤ進行方向に対して空気入りタイヤ１を真上から見て、左側の片側ショルダー部２ａの空洞部１０の内圧は、空気入りタイヤ１が左方向に回転する時（ＳＡ＋方向）には、左側の片側ショルダー部２ａの接地長が短くなり、接地圧が低くなることから直進時より低下する。又、空気入りタイヤ１が右方向に回転する時（ＳＡ−方向）には、左側の片側ショルダー部２ａの接地長が長くなり、接地圧が高くなることから直進時より上昇する。このようにスリップ角と空洞部１０の内圧変動（％）が比例し、実験により図４に示すような特性線の比例関係になることが確かめられた。従って、図４の特性線データを角度算出手段１２に持たせることによって、図５に示すように、空洞部１０の内圧変動（基準内力に対する割合）よりスリップ角を推定できる。推定したスリップ角は、図５に示すように、設定スリップ角に対して非常に精度の高いものが得られる。
【００２１】
次に、空気入りタイヤ１のキャンバー角の推定方法を説明する。図６において、タイヤ進行方向正面から空気入りタイヤ１を見て、左側の片側ショルダー部２ｂの空洞部１０の内圧は、空気入りタイヤ１が左側に傾く時（ＣＡ−方向）には、左側の片側ショルダー部２ｂの接地長が長くなり、接地圧が高くなることから直進時より上昇する。又、空気入りタイヤ１が右側に傾く時（ＣＡ＋方向）には、左側の片側ショルダー部２ｂの接地長が短くなり、接地圧が低くなることから直進時より低下する。このようにキャンバー角と空洞部１０の内圧変動（％）が比例し、実験により図７に示すような特性線の比例関係になることが確かめられた。従って、図７の特性線データを角度算出手段１２に持たせることによって、図８に示すように、空洞部１０の内力変動（基準内力に対する割合）よりキャンバー角を推定できる。推定したキャンバー角は、図８に示すように、設定キャンバー角に対して非常に精度の高いものが得られた。
【００２２】
以上、本発明では、空気入りタイヤ１の空洞部１０の内圧変動、つまり、空気入りタイヤ１自体からの情報によってタイヤ変形角であるスリップ角やキャンバー角を推定するため、推定に必要な時間が短くて済む。これにより、迅速な車体姿勢制御を行うことが可能である。
【００２３】
前記実施形態では、空洞部１０は、タイヤ周方向の全周に連続して配置されているか、不連続である場合には、不連続部分の長さが連続部分の長さに対して十分に短く配置されている。従って、空気入りタイヤ１の空洞部１０の圧力変動情報がほぼ空気入りタイヤ１の全周方向に亘って得られるため、精度の高い推定が可能である。
【００２４】
前記実施形態では、圧力検出手段１１の検出情報は、有線、又は、無線で角度算出手段１２に出力するよう構成されている。従って、検出情報を有線で送る場合には、ノイズによる悪影響を受けることなく確実に情報を送ることができ、検出情報を無線で送る場合には、電線配索等を行うことなく情報を送ることができる。
【００２５】
尚、前記実施形態では、片側ショルダー部２ａ，２ｂの一方の空洞部１０の圧力変動よりスリップ角やキャンバー角を推定したが、片側ショルダー部２ａ，２ｂの両方の空洞部１０の内圧変動よりスリップ角やキャンバー角を推定できることはもちろんである。左右双方の空洞部１０の内圧変動よりスリップ角やキャンバー角を推定する方がより正確な推定ができる。
【００２６】
尚、前記実施形態では、タイヤの空洞部１０の内圧よりタイヤ変形角であるスリップ角とキャンバー角を算出し、推定したが、これら以外のタイヤ変形角を算出し、推定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態を示し、空気入りタイヤの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、車両挙動推定装置の概略回路ブロック図である。
【図３】進行方向に対して空気入りタイヤを真上から見た図である。
【図４】スリップ角と空洞部の圧力変動の関係を示す特性線図である。
【図５】設定スリップ角、タイヤ内圧、空洞部の内圧変動及び推定スリップ角の各種データ内容を示す図である。
【図６】進行方向正面から空気入りタイヤを見た図である。
【図７】キャンバー角と空洞部の圧力変動の関係を示す特性線図である。
【図８】設定キャンバー角、タイヤ内圧、空洞部の内圧変動及び推定キャンバー角の各種データ内容を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  空気入りタイヤ（タイヤ）
２  トレッド部
２ａ，２ｂ  片側ショルダー部
１０  空洞部
１１  圧力検出手段
１２  角度算出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008279851.tif 000005
【図４】
2008279851.tif 000006
【図５】
2008279851.tif 000007
【図６】
2008279851.tif 000008
【図７】
2008279851.tif 000009
【図８】
2008279851.tif 000010