(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランフラットタイヤを装備した車輪を備える車両において、運転者の操作及び／又は車両の挙動状態に応じて制動力及び／又は駆動力を制御する制駆動制御装置であって、
ランフラットタイヤのパンクを検出するパンク検出手段を備え、
前記パンク検出手段でパンクを検出した場合、制動力及び／又は駆動力を低下させることを特徴とする車両の制駆動制御装置。
【請求項２】
前記車輪に発生する前後力を検出する前後力検出手段を備え、
前記前後力検出手段で検出した前後力が所定値以上になった場合、制動力及び／又は駆動力を低下させることを特徴とする請求項１に記載する車両の制駆動制御装置。
【請求項３】
前記前後力検出手段で検出した前後力が前方側に所定値以上になった場合には駆動力を低下させ、前記前後力検出手段で検出した前後力が後方側に所定値以上になった場合には制動力を低下させることを特徴とする請求項２に記載する車両の制駆動制御装置。
【請求項４】
車輪の滑り度合いが所定度合いより増大した場合には制動力を増大させ、及び／又は、車輪の滑り度合いが所定度合いより減少した場合には制動力を減少させ、
前記パンク検出手段でパンクを検出した場合、前記所定度合いを低下させることを特徴とする請求項１に記載する車両の制駆動制御装置。
【請求項５】
前記所定度合いを、加わる荷重が小さい車輪より大きい車輪に対して小さくすることを特徴とする請求項４に記載する車両の制駆動制御装置。
【請求項６】
前記車輪に加わる荷重を検出する荷重検出手段を備えることを特徴とする請求項５に記載する車両の制駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランフラットタイヤを装備した車輪を備える車両の制駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤには、パンク状態でも一定距離なら走行可能なランフラットタイヤがある。ランフラットタイヤは、サイドウォールを補強するなどしてパンクによって空気が抜けてもペチャンコにならずに空気が入った状態の形を維持し、走行可能である。そのため、ランフラットタイヤを装着した車両では、パンクした場合でも、運転者はそのまま走行を続ける場合がある。
【０００３】
制動制御装置には、急ブレーキの場合や滑りやすい路面でブレーキをかけた場合に車輪がロックするのを防止し、制動距離を短くするＡＢＳ[Anti-lock Brake System]がある（特許文献１参照）。また、駆動制御装置には、急発進の場合や滑りやすい路面で加速した場合に駆動力の掛けすぎを抑えてホイールスピンを防止し、駆動力を効率的に路面に伝えるトラクションコントロールがある。
【特許文献１】特開平５−２０１３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、パンクしたランフラットタイヤで走行している場合、タイヤの空気圧が１気圧かあるいはほぼ１気圧となっているので、タイヤをホイールのリムに押し付ける力が低下しており、タイヤとホイールとの結合力が弱くなっている。このとき、減速や加速によってタイヤに大きな前後力が発生すると、タイヤとホイールのリムとの間に回転方向に滑りが発生し、タイヤとホイールとの位置がずれていく。そのため、タイヤのリム接触部の磨耗劣化が進み、耐久性が低下する。
【０００５】
このような場合に、ＡＢＳやトラクションコントロールによる制御が働いても、大きなタイヤ前後力が発生すると、タイヤとホイールとの滑りを防止することはできない。また、タイヤとホイールの滑りが発生すると、車輪速センサによって実際の車輪速を正確に検出できなくなる。そのため、ＡＢＳやトラクションコントロールなどでは車輪速センサの検出値に基づいて制御を行っているので、高精度な制御ができなくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、ランフラットタイヤとホイールとの滑りを抑制する車両の制駆動制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両の制駆動制御装置は、ランフラットタイヤを装備した車輪を備える車両において、運転者の操作及び／又は車両の挙動状態に応じて制動力及び／又は駆動力を制御する制駆動制御装置であって、ランフラットタイヤのパンクを検出するパンク検出手段を備え、パンク検出手段でパンクを検出した場合、制動力及び／又は駆動力を低下させることを特徴とする。
【０００８】
この車両の制駆動制御装置では、運転者の操作（例えば、アクセル操作、ブレーキ操作）及び／又は車両の挙動状態（例えば、スリップ率）に応じて制動力及び／又は駆動力の制御を行う。特に、制駆動制御装置では、パンク検出手段によりランフラットタイヤがパンクしているか否かを検出する。そして、制駆動制御装置では、ランフラットタイヤのパンクを検出した場合、通常の制御時より制動力及び／又は駆動力が低下するように制御を行う。このように、制駆動制御装置では、ランフラットタイヤがパンクしている場合、通常より制御力や駆動力を抑えるので、車輪（タイヤ）に発生する前後力が低下する。そのため、パンク状態のランフラットタイヤとホイールとの滑りが抑制され、タイヤとホイールとの位置のずれも抑制される。その結果、タイヤのリム接触部の磨耗劣化も抑えられ、耐久性が向上する。また、タイヤとホイールとの滑りが抑えられるので、車輪速センサによって実際の車輪速を高精度に検出でき、車輪速センサを用いる制御を高精度に行うことができる。
【００１１】
本発明の上記の車両の制駆動制御装置では、車輪に発生する前後力を検出する前後力検出手段を備え、前後力検出手段で検出した前後力が所定値以上になった場合、制動力及び／又は駆動力を低下させる構成としてもよい。
【００１２】
この車両の制駆動制御装置では、前後力検出手段により車輪に発生する前後力を検出する。そして、制駆動制御装置では、検出した前後力が所定値以上になった場合、制動力及び／又は駆動力が低下するように制御を行う。所定値は、ランフラットタイヤがパンクや空気が抜けている場合にタイヤがホイールに対して滑り始めるときの前後力あるいはその前後力より少し小さい前後力である。このように、制駆動制御装置では、ランフラットタイヤがパンクや空気が抜けている場合にタイヤがホイールに対して滑り始めるときかあるいは始める前に制動力及び／又は駆動力を抑えるので、車輪にはタイヤがホイールに対して滑るほど大きな前後力が発生しない。そのため、パンク状態や空気が抜けているランフラットタイヤとホイールとの滑りを防止することができる。また、前後力がある程度大きくなった場合にだけ制動力や駆動力の抑制制御を行うので、前後力がある程度大きくなるまで走行性能を確保することができる。
【００１３】
本発明の上記の車両の制駆動制御装置では、前後力検出手段で検出した前後力が前方側に所定値以上になった場合には駆動力を低下させ、前後力検出手段で検出した前後力が後方側に所定値以上になった場合には制動力を低下させる。
【００１４】
この車両の制駆動制御装置では、駆動時には車輪に前方側への力が発生するので、検出した前後力が前方側に所定値以上になった場合には駆動力を低下させる制御を行う。また、制駆動制御装置では、制動時には車輪に後方側への力が発生するので、検出した前後力が後方側に所定値以上になった場合には制動力を低下させる制御を行う。車両の前後の重量配分によって制動時と駆動時とで荷重の移動が異なり、タイヤがホイールに対して滑り始めるときの前後力が制動時と駆動時で異なる場合がある。したがって、前方側での所定値と後方側での所定値は、同じ値に設定してよい場合（例えば、車両の前後の重量配分が同じ場合）と異なる値に設定したほうがよい場合（例えば、車両の前側の重量配分が高い場合や後側の重量配分が高い場合）がある。
【００１５】
本発明の上記の車両の制駆動制御装置では、車輪の滑り度合いが所定度合いより増大した場合には制動力を増大させ、及び／又は、車輪の滑り度合いが所定度合いより減少した場合には制動力を減少させ、パンク検出手段でパンクを検出した場合、所定度合いを低下させる構成としてもよい。
【００１６】
この車両の制駆動制御装置では、車輪の滑り度合い（例えば、スリップ率）が所定度合いより増大した場合には制動力を増大させる制御（例えば、トラクションコントロールで行う制御）を行ったり、あるいは、車輪の滑り度合いが所定度合いより減少した場合には制動力を減少させる制御（例えば、ＡＢＳで行う制御）を行う。所定度合いは、通常の制御では最大の制動力が得られる程度の車輪の滑り度合いが設定される。そして、制駆動制御装置では、ランフラットタイヤがパンクや空気が抜けている場合、制御に用いる車輪の滑り度合いの所定度合いを通常の制御時より低下させる。これによって、小さい値の滑り度合いで制御を行うので、車両に作用する制動力を抑えることができ、パンク状態や空気が抜けているランフラットタイヤとホイールとの滑りが抑制される。
【００１７】
本発明の上記の車両の制駆動制御装置では、所定度合いを、加わる荷重が小さい車輪より大きい車輪に対して小さくする構成としてもよい。
【００１８】
この車両の制駆動制御装置では、車輪の滑り度合いの所定度合いを車輪に加わる荷重が小さい車輪より大きい車輪に対して小さくする。車輪に加わる荷重が大きいほど、車輪に発生する前後力が大きくなり、タイヤがホイールに対して滑り易くなる。そこで、車輪に加わる荷重が大きいほど、所定度合いを小さくし、タイヤとホイールとの滑りを抑制する。ＦＦ車やＦＲ車などの各車種の重量配分によって車輪に加わる荷重が判るので、この予め判っている車輪に加わる荷重によって所定度合いを設定してもよい。この場合、車輪に加わる荷重を検出する必要はない。
【００１９】
本発明の上記の車両の制駆動制御装置では、車輪に加わる荷重を検出する荷重検出手段を備える構成としてもよい。
【００２０】
この車両の制駆動制御装置では、荷重検出手段により車輪に加わる荷重を検出し、この検出した荷重に応じて所定度合いを設定する。このように、荷重検出手段によって実際の荷重を検出することによって、乗員の重量や積載物の重量を加味した正確な荷重が判り、より精度の高い制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ランフラットタイヤがパンク状態や空気が抜けている場合にタイヤとホイールとの滑りを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明に係る車両の制駆動制御装置の実施の形態を説明する。
【００２３】
本実施の形態では、本発明に係る車両の制駆動制御装置を、ランフラットタイヤを装備した車輪を備える車両に搭載されるランフラットタイヤ監視装置に適用する。本実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置は、ランフラットタイヤのパンクを検出し、パンクした場合には制動力や駆動力を低下させるための制御を行う。本実施の形態には、ランフラットタイヤのパンクを検出した場合に制動力や駆動力を低下させるための手法と制動力や駆動力を制御するシステムの違いにより３つの形態がある。第１の実施の形態では、制動力制御を行うＡＢＳを利用し、ＡＢＳが制御に用いる目標スリップ率によって制動力を低下させる。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較すると、目標スリップ率を輪重に応じて変化させる点で異なる。第３の実施の形態では、制動力制御を行う制動力制御システムと駆動力制御を行う駆動力制御システムを利用し、発生させる制動力や駆動力の上限値を設定することによって制動力や駆動力を低下させる。
【００２４】
図１〜図３を参照して、第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置の構成図である。図２は、制動時におけるスリップ率とタイヤ前後力との関係を示す図である。図３は、第１の実施の形態に係る制動時のタイヤ前後力に対して発生する最大滑り速度を示す図である。
【００２５】
ランフラットタイヤ監視装置１は、各車輪のランフラットタイヤを監視し、ランフラットタイヤのパンク状態を検出した場合にはＡＢＳを利用して制動力を低下させる。特に、ランフラットタイヤ監視装置１では、制動力を低下させるために、ＡＢＳでの制御に用いる目標スリップ率を小さい値にする。そのために、ランフラットタイヤ監視装置１は、空気圧センサ２及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]３を備え、ＡＢＳ４と通信する。なお、空気圧センサ２が特許請求の範囲に記載するパンク検出手段に相当する。
【００２６】
空気圧センサ２は、ランフラットタイヤに取り付けられ、ランフラットタイヤの空気圧を検出するセンサである。空気圧センサ２では、その検出値を空気圧信号ＡＳとしてＥＣＵ３に送信する。なお、図１には、空気圧センサ２を１つしか描いていないが、各輪のタイヤに空気圧センサ２がそれぞれ設けられている。
【００２７】
ＥＣＵ３は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random AccessMemory]などからなる電子制御ユニットであり、ランフラットタイヤ監視装置１の制御装置として機能する。ＥＣＵ３では、一定時間毎に、空気圧センサ２からの空気圧信号ＡＳを取り入れ、ランフラットタイヤに対する監視制御を行い、目標スリップ率を示す制御信号ＳＳをＡＢＳ４に送信する。
【００２８】
ＥＣＵ３では、目標スリップ率に基準値Ａをそれぞれ設定する。基準値Ａは、ＡＢＳ４で制御に用いる目標スリップ率の基準となる値である。基準値Ａとしては、通常、図２に示すように、制動時にタイヤに発生する前後方向の力（タイヤ前後力）が最も大きくなる（つまり、最も大きな制動力が得られる）ときのスリップ率（例えば、１０％）が設定される。
【００２９】
ＥＣＵ３では、空気圧信号ＡＳに示される空気圧がパンク判定空気圧以上か否かを判定し、空気圧がパンク判定空気圧未満になった場合にはパンクと判定する。パンク判定空気圧は、ランフラットタイヤがパンク状態にあるか否かを判定するための閾値（１気圧かあるいは１気圧より少し大きい値）であり、予め設定される。
【００３０】
空気圧がパンク判定空気圧より低くなったランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ３では、目標スリップ率として（基準値Ａ×目標スリップ率変更係数α［０＜α＜１］）を設定する。目標スリップ率変更係数αは、タイヤとホイールとの滑りを抑制するために目標スリップ率を小さくするための係数であり、車両の重量や前後の重量配分などを考慮して予め設定される。目標スリップ率変更係数αとしては、前後輪で同じ値を設定してもよいし、あるいは、ＦＦ車やＦＲ車など車種に応じた前後の重量配分など基づいて前後輪で異なる値を設定してもよい。また、目標スリップ率変更係数αは、１より小さい値が設定されるが、０に近い値を設定するほどタイヤとホイールとの滑りを抑制することができる。ＥＣＵ３では、目標スリップ率を設定すると、目標スリップ率を制御信号ＳＳとしてＡＢＳ４に送信する。
【００３１】
ＡＢＳ４では、車体速と車輪速から車輪のスリップ率を求め、スリップ率が目標スリップ率に達したか否かを判定する。そして、ＡＢＳ４では、スリップ率が大きくなって目標スリップ率に達した場合にはブレーキ油圧を減少させて制動力を減少させ、スリップ率がある程度低下するとブレーキ油圧を増加させて制動力を増加させる。この制動力の増減サイクルが繰り返られることによって、車輪がロックせずに、減速していく。
【００３２】
特に、ＡＢＳ４では、ＥＣＵ３からの制御信号ＳＳに示される目標スリップ率に基づいて上記制御を行う。この目標スリップ率は、ランフラットタイヤがパンクしている場合には基準値Ａより小さい値（Ａ×α）が設定されている。したがって、パンクしている場合、通常の制御より、制動力の増減サイクルの減少させる間隔が短くなるとともに制動力を減少させている期間も長くなる。その結果、パンク状態のランフラットタイヤとホイールとの滑りが抑制される。
【００３３】
図３には、制動時におけるタイヤ前後力の大きさに対する最大滑り速度（タイヤとホイールとの滑っている速度であり、滑っていない場合が０である）の大きさを示している。一点鎖線で示すように、ランフラットタイヤの空気圧が規定値のときには、ＡＢＳ制御を行うと、制動中にタイヤ前後力が大きくなっても最大滑り速度は殆ど大きくならない。しかし、破線で示すように、ランフラットタイヤがパンクしたときには、目標スリップ率を基準値Ａに固定してＡＢＳ制御を行うと、制動中にタイヤ前後力が大きくなるのに従って最大滑り速度は大きくなっていく。したがって、急ブレーキの場合には、タイヤがホイールに対して速い速度で滑ることになる。ここで、ＥＣＵ３による制御を行うと、太い実線で示すように、目標スリップ率を基準値Ａ×目標スリップ率変更係数αに変更してＡＢＳ制御が行われ、制動中にタイヤ前後力が大きくなっても最大滑り速度の増加が抑えられる。したがって、急ブレーキの場合でも、タイヤがホイールに対しての滑る速度が抑制され、タイヤがホイールに対して滑り難くなる。
【００３４】
なお、目標スリップ率については、四輪で１つの目標スリップ率を設定してもよいし（したがって、パンクした場合には四輪全て小さい目標スリップ率によってＡＢＳ制御される）、各輪個別に目標スリップ率を設定してもよいし（したがって、パンクした場合にはパンク輪だけ小さい目標スリップ率によってＡＢＳ制御される）、前輪と後輪とで別々に設定してもよい（したがって、前輪がパンクした場合には前輪だけ小さい目標スリップ率によってＡＢＳ制御され、後輪がパンクした場合には後輪だけ小さい目標スリップ率によってＡＢＳ制御される）。
【００３５】
図１を参照して、ランフラットタイヤ監視装置１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ３における監視制御については図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、図１のＥＣＵにおける監視制御の流れを示すフローチャートである。
【００３６】
各輪の空気圧センサ２では、ランフラットタイヤの空気圧を検出し、その検出値を空気圧信号ＡＳとしてＥＣＵ３に送信している。
【００３７】
ＥＣＵ３では、目標スリップ率に基準値Ａをそれぞれ設定する（Ｓ１０）。また、ＥＣＵ３では、車輪毎に、空気圧信号ＡＳを受信し、空気圧信号ＡＳに示される空気圧を取得する（Ｓ１１）。そして、ＥＣＵ３では、車輪毎に、ランフラットタイヤがパンクしているか否か（空気圧がパンク判定空気圧以上か否か）を判定する（Ｓ１２）。
【００３８】
Ｓ１２にてパンクしていると判定した場合、ＥＣＵ３では、目標スリップ率に（基準値Ａ×目標スリップ率変更係数α）を設定する（Ｓ１３）。一方、Ｓ１２にてパンクしていないと判定した場合、目標スリップ率は基準値Ａのままである。そして、ＥＣＵ３では、目標スリップ率を示す制御信号ＳＳをＡＢＳ４に送信する（Ｓ１４）。
【００３９】
ＡＢＳ４では、制御信号ＳＳを受信し、目標スリップ率を取得する。そして、ＡＢＳ４では、制動時に、取得した目標スリップ率に基づいてＡＢＳ制御を行う。タイヤがパンクしていない場合、ＡＢＳ制御中、目標スリップ率Ａに基づいて制動力が周期的に抜かれ、ロックすることなく車両が減速する。一方、タイヤがパンクしている場合、ＡＢＳ制御中、少なくともパンクした車輪については目標スリップ率Ａ×αに基づいて通常より制動力を抜くタイミングが早くなり、制動力を抜いている長さも長くなるが、ロックすることなく車両が減速する。そのため、タイヤのホイールに対する滑りが抑制される。
【００４０】
このランフラットタイヤ監視装置１によれば、ランフラットタイヤがパンクした場合、目標スリップ率を通常より小さい値とすることにより、パンクしているタイヤのホイールに対する回転方向の滑りを抑制することができる。その結果、タイヤのリム接触部の磨耗を抑えることができ、タイヤの耐久性が向上する。また、タイヤとホイールとの滑りが抑制されるので、車輪速センサによる検出精度の低下も抑制でき、車輪速センサを用いるシステム（例えば、ＡＢＳ４）における制御も高精度に行うことができる。
【００４１】
図５〜図８を参照して、第２の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置１１について説明する。図５は、第２の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置の構成図である。図６は、図５のＥＣＵに保持される輪重−目標スリップ率変更係数マップである。図７は、制動時における輪重と最大滑り速度との関係を示す図である。図８は、第２の実施の形態に係る制動時のタイヤ前後力に対して発生する最大滑り速度を示す図である。なお、ランフラットタイヤ監視装置１１では、第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
ランフラットタイヤ監視装置１１は、ランフラットタイヤ監視装置１と同様の装置であり、目標スリップ率の設定方法だけが異なる。ランフラットタイヤ監視装置１１では、タイヤのホイールに対する滑りを更に抑制するために、車輪に加わっている荷重（輪重）に応じて目標スリップ率を設定する。そのために、ランフラットタイヤ監視装置１１は、空気圧センサ２、輪重センサ１２及びＥＣＵ１３を備え、ＡＢＳ４と通信する。なお、輪重センサ１２が特許請求の範囲に記載する荷重検出手段に相当する。
【００４３】
輪重センサ１２は、車輪に加わる荷重を検出するセンサである。輪重センサ１２では、タイヤに取り付けられた圧電素子からタイヤの接地荷重を取得し、この接地荷重を輪重としている。輪重センサ１２では、その検出値を輪重信号ＷＳとしてＥＣＵ１３に送信する。なお、図５には、輪重センサ１２を１つしか描いていないが、各輪に輪重センサ１２がそれぞれ設けられている。
【００４４】
ＥＣＵ１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、ランフラットタイヤ監視装置１１の制御装置として機能する。ＥＣＵ１３では、一定時間毎に、空気圧センサ２からの空気圧信号ＡＳ及び輪重センサ１２からの輪重信号ＷＳを取り入れ、ランフラットタイヤに対する監視制御を行い、目標スリップ率を示す制御信号ＳＳをＡＢＳ４に送信する。ＥＣＵ１３ではＥＣＵ３と目標スリップ率の設定方法だけが異なるので、目標スリップ率の設定方法について詳細に説明する。
【００４５】
輪重が大きくなるほど、タイヤに発生する前後力も大きくなるので、タイヤとホイールとの滑り速度も増加する。そのため、ＦＦなどの前後で重量配分差の大きい車両あるいは各座席における乗員の有無や重い荷物の積載によって、車輪間で加わる荷重が異なると、車輪間で最大滑り速度が異なってくる。そのため、ランフラットタイヤがパンクしたときに目標スリップ率に一律に小さくした場合、加わっている荷重が大きい車輪では、図７の二点鎖線で示すように、最大滑り速度が大きくなる。そこで、図７の実線で示すように、加わっている荷重が大きい車輪でも、最大滑り速度が変化しないようにする必要がある。
【００４６】
ＥＣＵ１３では、空気圧がパンク判定空気圧より低くなったランフラットタイヤがある場合、パンク輪の輪重信号ＷＳに示される輪重に基づいて輪重−目標スリップ率変更係数マップから目標スリップ率変更係数αを抽出する。輪重−目標スリップ率変更係数マップは、図６に示すマップであり、目標スリップ率変更係数の輪重依存係数である。このマップは、ランフラットタイヤがパンクした場合に輪重の大きさに関係なく最大滑り速度を一定とするための目標スリップ率変更係数αが設定され、輪重が大きくなるに従って小さな値の係数が設定される。このマップは、車両の重量配分などを考慮して予め設定され、ＥＣＵ１３に保持されている。目標スリップ率変更係数αを抽出すると、ＥＣＵ１３では、目標スリップ率として（基準値Ａ×目標スリップ率変更係数α）を設定し、目標スリップ率を制御信号ＳＳとしてＡＢＳ４に送信する。
【００４７】
図８には、制動時におけるタイヤ前後力の大きさに対する最大滑り速度の大きさを示している。一点鎖線、破線は、第１の実施の形態の図３と同様に、ランフラットタイヤの空気圧が規定値のときにＡＢＳ制御を行った場合、ランフラットタイヤがパンクしたときに目標スリップ率を基準値Ａに固定してＡＢＳ制御を行った場合を示してしている。また、二点鎖線は、第１の実施の形態における目標スリップ率を基準値Ａ×目標スリップ率変更係数α（固定値）に変更してＡＢＳ制御が行った場合を示している。ＥＣＵ１３による制御を行うと、太い実線で示すように、目標スリップ率を基準値Ａ×目標スリップ率変更係数α（輪重に応じた可変値）に変更してＡＢＳ制御が行われ、制動中にタイヤ前後力が大きくなっても最大滑り速度の増加が極力抑えられる。この際、輪重が大きくなるのに応じて小さな目標スリップ率が設定されているので、図７の実線で示すように、加わっている荷重が大きい車輪でも最大滑り速度は大きくならず、輪重に関係なく略一定になっている。したがって、急ブレーキの場合でも、タイヤがホイールに対して滑る速度が極力抑制され、タイヤがホイールに対して滑り難くなる。
【００４８】
なお、目標スリップ率については、各輪個別に目標スリップ率を設定してもよいし（したがって、パンクした場合にはパンク輪だけ小さい目標スリップ率によってＡＢＳ制御される）、前輪と後輪とで別々に設定してもよい（したがって、前輪がパンクした場合には前輪だけ小さい目標スリップ率によってＡＢＳ制御され、後輪がパンクした場合には後輪だけ小さい目標スリップ率によってＡＢＳ制御される）。
【００４９】
図５及び図６を参照して、ランフラットタイヤ監視装置１１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ１３における監視制御については図９のフローチャートに沿って説明する。図９は、図５のＥＣＵにおける監視制御の流れを示すフローチャートである。
【００５０】
各輪の輪重センサ１２では、輪重を検出し、その検出値を輪重信号ＷＳとしてＥＣＵ１３に送信している。ＥＣＵ１３では、車輪毎の輪重信号ＷＳを受信している。ランフラットタイヤ監視装置１１では、Ｓ２０〜Ｓ２２については、第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置１のＳ１０〜Ｓ１２と同様の動作を行う。
【００５１】
Ｓ２２にてパンクしていると判定した場合、ＥＣＵ１３では、パンク輪の輪重信号ＷＳから輪重を取得する（Ｓ２３）。そして、ＥＣＵ１３では、保持している輪重−目標スリップ率変更係数マップを参照し、そのパンク輪の輪重に応じた目標スリップ率変更係数αを抽出する（Ｓ２４）。さらに、ＥＣＵ１３では、目標スリップ率に（基準値Ａ×目標スリップ率変更係数α）を設定する（Ｓ２５）。一方、Ｓ２２にてパンクしていないと判定した場合、目標スリップ率は基準値Ａのままである。そして、ＥＣＵ１３では、目標スリップ率を示す制御信号ＳＳをＡＢＳ４に送信する（Ｓ２６）。
【００５２】
ＡＢＳ４では、第１の実施の形態と同様の制御を行う。特に、タイヤがパンクしている場合、目標スリップ率がパンク輪の輪重に応じて小さい値に設定されている。そのため、パンク輪の輪重が大きい場合でも、輪重に応じて最大滑り速度が大きくならず、タイヤのホイールに対する滑りが極力抑制される。
【００５３】
このランフラットタイヤ監視装置１１によれば、第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置１と同様の効果を有する。さらに、ランフラットタイヤ監視装置１１では、ランフラットタイヤがパンクした場合、輪重が大きくなるほど目標スリップ率を小さな値とすることにより、車両に前後の重量配分差及び座席に座っている乗員の有無や積載物などによってパンク輪の輪重が大きくなっていても、パンクしているタイヤのホイールに対する回転方向の滑りが大きくなることはなく、滑りを極力抑制することができる。
【００５４】
図１０〜図１３を参照して、第３の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置２１について説明する。図１０は、第３の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置の構成図である。図１１は、ＦＦ車両におけるタイヤ前後力と最大滑り速度との関係を示す図である。図１２は、第３の実施の形態に係る制動時のタイヤ前後力に対して発生する最大滑り速度を示す図である。図１３は、第３の実施の形態に係る駆動時のタイヤ前後力に対して発生する最大滑り速度を示す図である。なお、ランフラットタイヤ監視装置２１では、第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
ランフラットタイヤ監視装置２１は、各車輪のランフラットタイヤを監視し、ランフラットタイヤのパンク状態を検出した場合には制動力制御システムを利用して制動力を低下させるとともに駆動力制御システムを利用して駆動力を低下させる。特に、ランフラットタイヤ監視装置２１では、制動力を低下させるために制動力制御システムで制御する制動力に上限値（制動力リミット）を設け、駆動力を低下させるために駆動力制御システムで制御する駆動力に上限値（駆動力リミット）を設ける。そのために、ランフラットタイヤ監視装置２１は、空気圧センサ２、タイヤ前後力センサ２２及びＥＣＵ２３を備え、制動力制御システム２４及び駆動力制御システム２５と通信する。なお、タイヤ前後力センサ２２が特許請求の範囲に記載する前後力検出手段に相当する。
【００５６】
タイヤ前後力センサ２２は、タイヤに発生する前後方向の力を検出するセンサである。タイヤ前後力センサ２２では、タイヤに取り付けられた複数の圧電素子からタイヤの接地圧をそれぞれ取得し、その接地圧の形状の変化からタイヤ前後力を推定する。タイヤ前後力センサ２２では、その検出値を前後力信号ＦＳとしてＥＣＵ２３に送信する。前後力信号ＦＳに示されるタイヤ前後力は、大きさと方向を示しており、プラス値の場合（駆動時）にはタイヤに発生している前方向の力であり、マイナス値の場合（制動時）にはタイヤに発生している後方向の力である。なお、図１０には、タイヤ前後力センサ２２を１つしか描いていないが、各輪のタイヤにタイヤ前後力センサ２２がそれぞれ設けられている。
【００５７】
ＥＣＵ２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、ランフラットタイヤ監視装置２１の制御装置として機能する。ＥＣＵ２３では、一定時間毎に、空気圧センサ２からの空気圧信号ＡＳ及びタイヤ前後力センサ２２からの前後力信号ＦＳを取り入れ、制動時にはランフラットタイヤに対する制動時監視制御を行い、制動力リミットを示す制動制御信号ＢＳＳを制動力制御システム２４に送信するとともに、駆動時にはランフラットタイヤに対する駆動時監視制御を行い。駆動力リミットを示す駆動制御信号ＤＳＳを駆動力制御システム２５に送信する。
【００５８】
制動時監視制御について説明する。制動時には、ランフラットタイヤがパンクしている場合、タイヤに発生する後方向の力がある値より大きくなるとタイヤがホイールに対して滑り始める。したがって、ランフラットタイヤがパンクしている場合でも、制動時にはその後方向の力がある値を超えないような範囲で制動力を発生させると、タイヤがホイールに対して滑らない。
【００５９】
制動時（例えば、ブレーキペダルが踏み込まれている場合）、ＥＣＵ２３では、第１の実施の形態と同様に、空気圧信号ＡＳに示される空気圧がパンク判定空気圧以上か否かを判定し、パンクしているか否かを判定する。パンクしているランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ２３では、パンク輪の前後力信号ＦＳに示されるタイヤ前後力がタイヤ後力リミットＢＬより小さくなったか否かを判定する。タイヤ後力リミットＢＬは、ランフラットタイヤがパンクした場合に制動時にタイヤがホイールに対して滑りを生じないタイヤに発生している後方向の力の最大値であり、実験によって予め計測される。タイヤ後力リミットＢＬは、タイヤ前後力が制動時にはマイナス値で示されるので、マイナス値で設定される。
【００６０】
パンク輪のタイヤ前後力がタイヤ後力リミットＢＬより小さいくなった場合、ＥＣＵ２３では、制動力リミットを制動制御信号ＢＳＳとして制動力制御システム２４に送信する。制動力リミットは、制動時にタイヤ後力リミットＢＬ以上の後方向の力がタイヤに発生しないようにするための制動力の上限値であり、タイヤ後力リミットＢＬや車両の重量配分などを考慮して予め設定される。パンク輪のタイヤ前後力がタイヤ後力リミットＢＬ以上の場合、ＥＣＵ２３では、制動制御信号ＢＳＳを送信しない。
【００６１】
駆動時監視制御について説明する。駆動時には、ランフラットタイヤがパンクしている場合、タイヤに発生する前方向の力がある値より大きくなるとタイヤがホイールに対して滑り始める。したがって、ランフラットタイヤがパンクしている場合でも、駆動時にはその前方向の力がある値を超えないような範囲で駆動力を発生させると、タイヤがホイールに対して滑らない。
【００６２】
駆動時（例えば、アクセルペダルが踏み込まれている場合）、ＥＣＵ２３では、制動時と同様に、ランフラットタイヤがパンクしているか否かを判定する。パンクしているランフラットタイヤがある場合、ＥＣＵ２３では、パンク輪の前後力信号ＦＳに示されるタイヤ前後力がタイヤ前力リミットＤＬを超えたか否かを判定する。タイヤ前力リミットＤＬは、ランフラットタイヤがパンクした場合に駆動時にタイヤがホイールに対して滑りを生じないタイヤに発生している前方向の力の最大値であり、実験によって予め計測される。タイヤ前力リミットＤＬは、タイヤ前後力が駆動時にはプラス値で示されるので、プラス値で設定される。
【００６３】
パンク輪のタイヤ前後力がタイヤ前力リミットＤＬを超えた場合、ＥＣＵ２３では、駆動力リミットを駆動制御信号ＤＳＳとして制動力制御システム２４に送信する。駆動力リミットは、駆動時にタイヤ前力リミットＤＬ以上の前方向の力がタイヤに発生しないようにするための制動力の上限値であり、タイヤ前力リミットＤＬや車両の重量配分などを考慮して予め設定される。パンク輪のタイヤ前後力がタイヤ前力リミットＤＬ以下の場合、ＥＣＵ２３では、駆動制御信号ＤＳＳを送信しない。
【００６４】
なお、制動時と駆動時とでは荷重の移動が異なり（制動時には前荷重となり、駆動時には後荷重となる）、特に、車両の重量配分が前後で異なる場合には顕著である。そのため、タイヤがホイールに対して滑り始めるときのタイヤに発生する力が制動時と駆動時とで異なる。この要因としては、タイヤの摩擦係数の荷重依存性が考えられる。例えば、フロント側が重いＦＦ車の場合、制動時の前荷重が顕著となるので、図１１に示すように、タイヤが滑り始めるときのタイヤ前後力の大きさが駆動時より制動時の方が大きくなる。この場合、タイヤ後力リミットＢＬの大きさとタイヤ前力リミットＤＬの大きさを同じ値にするのではなく、タイヤ後力リミットＢＬの大きさをタイヤ前力リミットＤＬの大きさより大きくするとよい。そして、このＢＬ，ＤＬの大きさに応じて制動力リミット、駆動力リミットもそれぞれ設定する。このように設定することによって、制動時にはより大きな制動力を発生させることができ、走行性能を向上させることができる。ちなみに、ＦＲ車などの車両の前後で重量配分がほぼ等しい場合には、タイヤ後力リミットＢＬの大きさとタイヤ前力リミットＤＬの大きさを同じ値にするとよい。
【００６５】
制動力制御システム２４は、ブレーキ油圧を制御し、ブレーキ操作や車両の挙動などに応じて適正な制動力を発生させる。制動力制御システム２４では、ＡＢＳ制御も行う。特に、制動力制御システム２４では、ＥＣＵ２３からの制動制御信号ＢＳＳを受信した場合、制動制御信号ＢＳＳに示される制動力リミットを上限値として制動力を発生させる。この制動力リミットは、ランフラットタイヤがパンクしている場合にタイヤがホイールに対して滑りを発生しない制動力の上限値が設定されている。したがって、ランフラットタイヤがパンクしている場合、通常の制御より小さい制動力しか発生しない。そのため、タイヤにもタイヤ後力リミットＢＬを超える後方向の力が発生せず、パンク状態のランフラットタイヤとホイールとの滑りが防止される。
【００６６】
図１２には、制動時におけるタイヤ前後力の大きさに対する最大滑り速度の大きさを示している。一点鎖線で示すように、ランフラットタイヤの空気圧が規定値のときには、制動力制御システム２４で通常の制御を行うと、制動中にタイヤ前後力が大きくなっても最大滑り速度は殆ど大きくならない。しかし、破線で示すように、ランフラットタイヤがパンクしたときには、制動力リミットを設けないと、制動中にタイヤ前後力が大きくなると、最大滑り速度は大きくなっていく。したがって、急ブレーキの場合には、タイヤがホイールに対して速い速度で滑ることになる。ここで、ＥＣＵ２３による制動時監視制御を行うと、太い実線で示すように、制動力リミットが設けられるので、制動中にタイヤ前後力がタイヤ後力リミットＢＬを超えないので、最大滑り速度が０に保持される。したがって、急ブレーキの場合でも、タイヤがホイールに対して滑らない。
【００６７】
駆動力制御システム２５は、スロットル開度を制御し、アクセル操作や車両の挙動などに応じて適正な駆動力を発生させる。駆動力制御システム２５では、急加速などによるホイールスピンを防止するためのトラクションコントロールも行う。特に、駆動力制御システム２５では、ＥＣＵ２３からの駆動制御信号ＤＳＳを受信した場合、駆動制御信号ＤＳＳに示される駆動力リミットを上限値として駆動力を発生させる。この駆動力リミットは、ランフラットタイヤがパンクしている場合にタイヤがホイールに対して滑りを発生しない駆動力の上限値が設定されている。したがって、ランフラットタイヤがパンクしている場合、通常の制御より小さい駆動力しか発生しない。そのため、タイヤにもタイヤ前力リミットＤＬを超える前方向の力が発生せず、パンク状態のランフラットタイヤとホイールとの滑りが防止される。
【００６８】
図１３には、駆動時におけるタイヤ前後力の大きさに対する最大滑り速度の大きさを示している。一点鎖線で示すように、ランフラットタイヤの空気圧が規定値のときには、駆動力制御システム２５で通常の制御を行うと、駆動中にタイヤ前後力が大きくなっても最大滑り速度は殆ど大きくならない。しかし、破線で示すように、ランフラットタイヤがパンクしたときには、駆動力リミットを設けないと、駆動中にタイヤ前後力が大きると、最大滑り速度は大きくなっていく。したがって、急加速の場合には、タイヤがホイールに対して速い速度で滑ることになる。ここで、ＥＣＵ２３による駆動時監視制御を行うと、太い実線で示すように、駆動力リミットが設けられるので、駆動中にタイヤ前後力がタイヤ前力リミットＤＬを超えないので、最大滑り速度が０に保持される。したがって、急加速の場合でも、タイヤがホイールに対して滑らない。
【００６９】
図１０を参照して、ランフラットタイヤ監視装置２１の動作について説明する。ここでは、制動時の動作と駆動時の動作について説明する。特に、ＥＣＵ２３における制動時の監視制御については図１４のフローチャートに沿って説明し、ＥＣＵ２３における駆動時の監視制御については図１５のフローチャートに沿って説明図する。図１４は、図１０のＥＣＵにおける制動時の監視制御の流れを示すフローチャートである。図１５は、図１０のＥＣＵにおける駆動時の監視制御の流れを示すフローチャートである。
【００７０】
各輪の空気圧センサ２では、ランフラットタイヤの空気圧を検出し、その検出値を空気圧信号ＡＳとしてＥＣＵ２３に送信している。また、各輪のタイヤ前後力センサ２２では、タイヤ前後力を検出し、その検出値を前後力信号ＦＳとしてＥＣＵ２３に送信している。ＥＣＵ２３では、車輪毎の空気圧信号ＡＳ及び前後力信号ＦＳを受信している。
【００７１】
まず、制動時の動作について説明する。ランフラットタイヤ監視装置２１では、Ｓ３０，Ｓ３１については、第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置１のＳ１１，Ｓ１２と同様の動作を行う。
【００７２】
Ｓ３１にてパンクしていると判定した場合、ＥＣＵ２３では、パンク輪の前後力信号ＦＳからタイヤ前後力を取得する（Ｓ３２）。そして、ＥＣＵ２３では、そのタイヤ前後力がタイヤ後力リミットＢＬより小さいか否かを判定する（Ｓ３３）。Ｓ３３にてタイヤ前後力がタイヤ後力リミットＢＬより小さいと判定した場合、ＥＣＵ２３では、制動力リミットを示す制動制御信号ＢＳＳを制動力制御システム２４に送信する（Ｓ３４）。Ｓ３１にパンクしていないと判定した場合又はＳ３３にてタイヤ前後力がタイヤ後力リミットＢＬ以上と判定した場合、制動力リミットは送信されない。
【００７３】
タイヤがパンクしていない場合、制動力制御システム２４では、ブレーキ操作や車両の挙動などに基づいてブレーキ油圧を制御し、所定の制動力を発生させる。そのため、車両には最適な制動力が作用し、減速する。一方、タイヤがパンクしている場合、制動力制御システム２４では、制動制御信号ＢＳＳを受信し、制動力リミットを取得する。そして、制動力制御システム２４では、ブレーキ操作や車両の挙動などに基づきかつ制動力リミットを制動力の上限としてブレーキ油圧を制御し、制動力リミットを上限とした制動力を発生させる。そのため、車両はその制動力によって減速するが、制動力は制動力リミットを超えない。その結果、タイヤに発生する後方向の力がタイヤ後力リミットＢＬを超えず、タイヤがホイールに対して滑らない。
【００７４】
次に、駆動時の動作について説明する。ランフラットタイヤ監視装置２１では、Ｓ４０，Ｓ４１については、第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置１のＳ１１，Ｓ１２と同様の動作を行う。
【００７５】
Ｓ４１にてパンクしていると判定した場合、ＥＣＵ２３では、パンク輪の前後力信号ＦＳからタイヤ前後力を取得する（Ｓ４２）。そして、ＥＣＵ２３では、そのタイヤ前後力がタイヤ前力リミットＤＬより大きいか否かを判定する（Ｓ４３）。Ｓ４３にてタイヤ前後力がタイヤ前力リミットＤＬより大きいと判定した場合、ＥＣＵ２３では、駆動力リミットを示す駆動制御信号ＤＳＳを駆動力制御システム２５に送信する（Ｓ４４）。Ｓ４１にパンクしていないと判定した場合又はＳ４３にてタイヤ前後力がタイヤ前力リミットＤＬ以下と判定した場合、駆動力リミットは送信されない。
【００７６】
タイヤがパンクしていない場合、駆動力制御システム２５では、アクセル操作や車両の挙動などに基づいてスロットル開度を制御し、所定の駆動力を発生させる。そのため、車両には最適な駆動力が作用し、走行する。一方、タイヤがパンクしている場合、駆動力制御システム２５では、駆動制御信号ＤＳＳを受信し、駆動力リミットを取得する。そして、駆動力制御システム２５では、アクセル操作や車両の挙動などに基づきかつ駆動力リミットを駆動力の上限としてスロットル開度を制御し、駆動力リミットを上限とした駆動力を発生させる。そのため、車両はその駆動力によって走行するが、駆動力が駆動力リミットを超えない。その結果、タイヤに発生する前方向の力がタイヤ前力リミットＤＬを超えず、タイヤがホイールに対して滑らない。
【００７７】
このランフラットタイヤ監視装置２１によれば、ランフラットタイヤがパンクした場合、制動力及び駆動力に上限を設けることにより、パンクしているタイヤのホイールに対する回転方向の滑りを完全に抑制することができる。その結果、タイヤのリム接触部の磨耗を極力抑えることができ、タイヤの耐久性が向上する。
【００７８】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００７９】
例えば、本実施の形態ではランフラットタイヤ監視装置に適用し、目標スリップ率あるいは制動力リミットや駆動力リミットをＡＢＳあるいは制動力制御システムや駆動力制御システムに送信する構成としたが、このランフラットタイヤに対するこのパンク時の監視制御をＡＢＳあるいは制動力制御システム、駆動力制御システムに組み込む構成としてもよい。また、目標スリップ率を用いて制御を行うトラクションコントロール（トラクションコントロールにおける制御では、例えば、実際のスリップ率が目標スリップ率より大きくなった場合には制動力を増大させるような制御を行う）などの他の駆動力や制動力を制御するシステムなどに適用してもよい。
【００８０】
また、本実施の形態ではパンク検出手段として空気圧センサを適用したが、ランフラットタイヤのパンク状態を検出できる他の検出手段を適用してもよい。
【００８１】
また、本実施の形態ではランフラットタイヤがパンクした場合（タイヤの空気圧が１気圧かあるいはほぼ１気圧の場合）にタイヤの滑りを抑制するための各種制御を行う構成としたが、空気圧センサで検出したランフラットタイヤの空気圧が正常時より低下している場合にはその検出した空気圧に応じて各種制御を行う構成でもよく、例えば、空気圧に応じて目標スリップ率変更係数α（つまり、目標スリップ率）を小さくするように制御してもよい。
【００８２】
また、第２の実施の形態では輪重を検出し、輪重に応じて目標スリップ率変更係数を変える構成としたが、ＦＦ車、ＦＲ車など各車種の重量配分によって車輪に加わっている荷重が判るので、輪重を検出することなく、各車種の重量配分に基づいて目標スリップ率変更係数を予め設定するようにしてもよい。
【００８３】
また、第２の実施の形態では荷重検出手段としてタイヤに取り付けた圧電素子によってタイヤの接地荷重を直接検出するものを適用したが、各座席の着座センサによって人が座っている位置を検出し、その位置から輪重を推定するものなど他のものを適用してもよい。
【００８４】
また、第３の実施の形態では制動力制御システム及び駆動力制御システムを利用して制動力及び駆動力を共に制御する場合に適用したが、制動力又は駆動力の一方のみを制御する場合に適用してもよい。
【００８５】
また、第３の実施の形態では前後力検出手段としてタイヤにおける複数箇所の接地圧の形状の変化からタイヤ前後力を検出するものを適用したが、前後加速度センサによってタイヤ前後力を推定するものなど他のものを適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置の構成図である。
【図２】制動時におけるスリップ率とタイヤ前後力との関係を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る制動時のタイヤ前後力に対して発生する最大滑り速度を示す図である。
【図４】図１のＥＣＵにおける監視制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置の構成図である。
【図６】図５のＥＣＵに保持される輪重−目標スリップ率変更係数マップである。
【図７】制動時における輪重と最大滑り速度との関係を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係る制動時のタイヤ前後力に対して発生する最大滑り速度を示す図である。
【図９】図５のＥＣＵにおける監視制御の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施の形態に係るランフラットタイヤ監視装置の構成図である。
【図１１】ＦＦ車両におけるタイヤ前後力と最大滑り速度との関係を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態に係る制動時のタイヤ前後力に対して発生する最大滑り速度を示す図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る駆動時のタイヤ前後力に対して発生する最大滑り速度を示す図である。
【図１４】図１０のＥＣＵにおける制動時の監視制御の流れを示すフローチャートである。
【図１５】図１０のＥＣＵにおける駆動時の監視制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１，１１，２１…ランフラットタイヤ監視装置、２…空気圧センサ、３，１３，２３…ＥＣＵ、４…ＡＢＳ、１２…輪重センサ、２２…タイヤ前後力センサ、２４…制動力制御システム、２５…駆動力制御システム
【図１】
0004784251.tif 000002
【図２】
0004784251.tif 000003
【図３】
0004784251.tif 000004
【図４】
0004784251.tif 000005
【図５】
0004784251.tif 000006
【図６】
0004784251.tif 000007
【図７】
0004784251.tif 000008
【図８】
0004784251.tif 000009
【図９】
0004784251.tif 000010
【図１０】
0004784251.tif 000011
【図１１】
0004784251.tif 000012
【図１２】
0004784251.tif 000013
【図１３】
0004784251.tif 000014
【図１４】
0004784251.tif 000015
【図１５】
0004784251.tif 000016