(57)【要約】【課題】空気室を含む空気圧回路において、空気圧回路での空気の漏れ異常を的確に検出することが可能な空気流量演算装置を提供すること。【解決手段】当該空気流量演算装置は、車輪Ｂが有するタイヤ空気室Ｒｂの空気圧を検出する圧力センサＳ１と、駆動・停止可能で駆動時にはタイヤ空気室Ｒｂに加圧空気を供給可能で停止時にはタイヤ空気室Ｒｂに加圧空気を供給不能なタイヤ空気圧生成装置Ａを備えるとともに、電気制御装置ＥＣＵを備えている。電気制御装置ＥＣＵは、タイヤ空気圧生成装置Ａの停止時におけるタイヤ空気室Ｒｂの空気圧低下に基づいてタイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路からの漏れ空気流量を演算する漏れ空気流量演算手段を備えている。【選択図】  図１
2007278796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気室の空気圧を検出する圧力センサと、駆動・停止可能で駆動時には前記空気室に加圧空気を供給可能で停止時には前記空気室に加圧空気を供給不能な空気圧生成装置を備えるとともに、前記空気圧生成装置の停止時における前記空気圧の低下に基づいて前記空気室を含む空気圧回路からの漏れ空気流量を演算する漏れ空気流量演算手段を備えている空気流量演算装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気流量演算装置において、前記漏れ空気流量演算手段は、前記空気圧生成装置の停止を判定する停止判定部と、この停止判定部により前記空気圧生成装置の停止が判定されたときその停止中の第１時点での前記空気圧回路内の残留空気量を前記圧力センサが検出する空気圧に基づいて演算する停止中第１時点残留空気量演算部と、前記空気圧生成装置の停止中の第１時点より所定時間後の第２時点での前記空気圧回路内の残留空気量を前記圧力センサが検出する空気圧に基づいて演算する停止中第２時点残留空気量演算部と、前記停止中第１時点残留空気量演算部にて演算された停止中第１時点での残留空気量と前記停止中第２時点残留空気量演算部にて演算された停止中第２時点での残留空気量との差に基づいて前記空気圧回路における漏れ空気流量を演算する漏れ空気流量演算部を備えていることを特徴とする空気流量演算装置。
【請求項３】
請求項１に記載の空気流量演算装置は、前記空気圧生成装置の駆動時における前記空気圧の増加に基づいて前記空気圧生成装置から前記空気圧回路に供給される供給空気流量を演算する供給空気流量演算手段を備えるとともに、この供給空気流量演算手段が演算する供給空気流量と前記漏れ空気流量演算手段が演算する漏れ空気流量に基づいて前記空気圧生成装置の駆動時に前記空気圧生成装置から前記空気室に向けて吐出される吐出空気流量を演算する吐出空気流量演算手段を備えていることを特徴とする空気流量演算装置。
【請求項４】
請求項３に記載の空気流量演算装置において、前記供給空気流量演算手段は、前記空気圧生成装置の駆動を判定する駆動判定部と、この駆動判定部により前記空気圧生成装置の駆動が判定されたときその駆動中の第１時点での前記空気圧回路の残留空気量を前記圧力センサが検出する空気圧に基づいて演算する駆動中第１時点残留空気量演算部と、前記空気圧生成装置の駆動中の第１時点より所定時間後の第２時点での前記空気圧回路の残留空気量を前記圧力センサが検出する空気圧に基づいて演算する駆動中第２時点残留空気量演算部と、前記駆動中第１時点残留空気量演算部にて演算された駆動中第１時点での残留空気量と前記駆動中第２時点残留空気量演算部にて演算された駆動中第２時点での残留空気量との差に基づいて前記空気圧生成装置から前記空気圧回路に供給される供給空気流量を演算する供給空気流量演算部を備えていることを特徴とする空気流量演算装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の空気流量演算装置は、前記空気室の空気温度を検出する温度センサを備えていて、この温度センサが検出する空気温度に応じて前記残留空気量は補正されることを特徴とする空気流量演算装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の空気流量演算装置において、前記構造体が車輪であって、前記空気室が車輪のホイールとタイヤによって形成されているタイヤ空気室であることを特徴とする空気流量演算装置。
【請求項７】
請求項６に記載の空気流量演算装置において、前記空気圧生成装置が前記車輪の回転に伴って駆動される空気圧ポンプ装置であることを特徴とする空気流量演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体（例えば、車輪）が有する空気室と、この空気室に加圧空気を供給可能な空気圧生成装置（例えば、車輪の回転に伴って駆動される空気圧ポンプ装置）を備えた空気圧制御装置に設けられて、前記空気室を含む空気圧回路からの漏れ空気流量を演算可能な空気流量演算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造体（車輪）が有する空気室の空気圧（タイヤ空気圧）を検出する圧力センサと、前記空気室に加圧空気を供給可能な空気圧生成装置（タイヤ空気圧を増減圧するタイヤ空気圧制御部）は、例えば、下記特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２００５−４１２５７号公報
【０００３】
上記した特許文献１に記載されているタイヤ空気圧制御装置では、タイヤ空気圧制御部が、圧力センサを含む各種センサからのデータに基づいて制御されて、タイヤ空気圧を増減圧制御するように構成されている。
【０００４】
ところで、上記した特許文献１の構成では、前記空気室と前記空気圧生成装置を含む空気圧回路における漏れ空気流量を検出することができない。このため、空気圧回路の漏れ異常を検出することができない。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、本発明による空気流量演算装置は、空気室の空気圧を検出する圧力センサと、駆動・停止可能で駆動時には前記空気室に加圧空気を供給可能で停止時には前記空気室に加圧空気を供給不能な空気圧生成装置を備えるとともに、前記空気圧生成装置の停止時（前記空気室に加圧空気を供給不能なとき）における前記空気圧の低下に基づいて前記空気室を含む空気圧回路からの漏れ空気流量を演算する漏れ空気流量演算手段を備えていることに特徴がある。
【０００６】
この場合において、前記漏れ空気流量演算手段は、前記空気圧生成装置の停止を判定する停止判定部と、この停止判定部により前記空気圧生成装置の停止が判定されたときその停止中の第１時点での前記空気圧回路内の残留空気量を前記圧力センサが検出する空気圧に基づいて演算する停止中第１時点残留空気量演算部と、前記空気圧生成装置の停止中の第１時点より所定時間後の第２時点での前記空気圧回路内の残留空気量を前記圧力センサが検出する空気圧に基づいて演算する停止中第２時点残留空気量演算部と、前記停止中第１時点残留空気量演算部にて演算された停止中第１時点での残留空気量と前記停止中第２時点残留空気量演算部にて演算された停止中第２時点での残留空気量との差に基づいて前記空気圧回路における漏れ空気流量を演算する漏れ空気流量演算部を備えていることも可能である。
【０００７】
本発明による空気流量演算装置においては、圧力センサによって検出される空気室の空気圧から空気室を含む空気圧回路内の残留空気量を演算して推定することが可能であり、また、空気圧生成装置の停止時（空気室に加圧空気を供給不能なとき、すなわち、加圧空気供給停止時）における空気圧回路内の残留空気量の減少、すなわち、空気室の空気圧低下に基づいて、空気室を含む空気圧回路からの漏れ空気流量を演算して推定することが可能であり、この漏れ空気流量に基づいて空気圧回路の漏れ異常を推定することが可能である。このため、漏れ空気流量が漏れ許容上限値を超えた時点で空気圧回路の漏れ異常を検出することが可能であり、上記した従来技術の各場合に比して、空気圧回路の漏れ異常を的確に検出することが可能である。
【０００８】
また、本発明の実施に際して、空気流量演算装置は、前記空気圧生成装置の駆動時における前記空気圧の増加に基づいて前記空気圧生成装置から前記空気圧回路に供給される供給空気流量を演算する供給空気流量演算手段を備えるとともに、この供給空気流量演算手段が演算する供給空気流量と前記漏れ空気流量演算手段が演算する漏れ空気流量に基づいて前記空気圧生成装置の駆動時に前記空気圧生成装置から前記空気室に向けて吐出される吐出空気流量を演算する吐出空気流量演算手段を備えていることも可能である。
【０００９】
この場合において、前記供給空気流量演算手段は、前記空気圧生成装置の駆動を判定する駆動判定部と、この駆動判定部により前記空気圧生成装置の駆動が判定されたときその駆動中の第１時点での前記空気圧回路の残留空気量を前記圧力センサが検出する空気圧に基づいて演算する駆動中第１時点残留空気量演算部と、前記空気圧生成装置の駆動中の第１時点より所定時間後の第２時点での前記空気圧回路の残留空気量を前記圧力センサが検出する空気圧に基づいて演算する駆動中第２時点残留空気量演算部と、前記駆動中第１時点残留空気量演算部にて演算された駆動中第１時点での残留空気量と前記駆動中第２時点残留空気量演算部にて演算された駆動中第２時点での残留空気量との差に基づいて前記空気圧生成装置から前記空気圧回路に供給される供給空気流量を演算する供給空気流量演算部を備えていることも可能である。
【００１０】
上記した本発明による空気流量演算装置においては、空気圧生成装置の停止時における空気圧回路内の残留空気量の減少、すなわち、空気室の空気圧低下に基づいて空気室を含む空気圧回路からの漏れ空気流量を演算して推定することが可能であり、また、空気圧生成装置の駆動時における空気圧回路内の残留空気量の増加、すなわち、空気室の空気圧増加に基づいて空気圧生成装置から空気圧回路に供給される供給空気流量を演算して推定することが可能であり、上記した漏れ空気流量と供給空気流量から空気圧生成装置の駆動時に空気圧生成装置から空気室に向けて吐出される吐出空気流量を演算して推定することが可能である。このため、吐出空気流量が吐出許容下限値より低下した時点で空気圧生成装置での空気圧生成異常（ポンプ吐出異常）を推定することが可能である。
【００１１】
また、本発明の実施に際して、空気流量演算装置は、前記空気室の空気温度を検出する温度センサを備えていて、この温度センサが検出する空気温度に応じて前記残留空気量は補正されることも可能である。この場合には、空気圧回路における残留空気量を精度よく演算することが可能であって、空気圧回路からの漏れ空気流量を精度よく演算することが可能であり、空気圧回路の漏れ異常を精度よく推定することが可能である。
【００１２】
また、本発明の実施に際して、前記構造体が車輪であって、前記空気室が車輪のホイールとタイヤによって形成されているタイヤ空気室であることも可能である。この場合において、前記空気圧生成装置が前記車輪の回転に伴って駆動される空気圧ポンプ装置であることも可能である。この場合には、車両のタイヤ空気圧回路において本発明を実施することが可能であり、その場合において、車両が通常備える車速センサの出力に基づいて空気圧生成装置の駆動・停止を判定することが可能であり、車速センサを空気圧生成装置の駆動・停止を検出するための検出手段としても活用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明による空気流量演算装置を車両のタイヤ空気圧制御装置に実施した実施形態を概略的に示していて、タイヤ空気圧制御装置では、タイヤ空気圧生成装置Ａによって車輪Ｂにおけるタイヤ空気室Ｒｂの空気圧（Ｐ）が制御されるように構成されている。タイヤ空気室Ｒｂは、図２に示したように、車輪ＢのホイールＢ１とタイヤＢ２によって形成されていて、内部にはタイヤ空気室Ｒｂの空気圧（Ｐ）を検出する圧力センサＳ１とタイヤ空気室Ｒｂの空気温度（Ｔ）を検出する温度センサＳ２が設けられている。
【００１４】
タイヤ空気圧生成装置Ａは、図２および図３にて詳細に示したように、車輪Ｂとともに回転する車軸ハブ１１に組付けられていて、車軸ハブ１１の車両内側端には駆動車軸１２がスプライン嵌合されていてトルク伝達可能に連結されている。なお、車軸ハブ１１と駆動車軸１２の連結は、ロックナット１３によって固定されている。
【００１５】
また、タイヤ空気圧生成装置Ａは、車輪Ｂの回転に伴って駆動され車輪Ｂの回転停止に伴って駆動を停止される空気圧ポンプ装置であり、車軸ハブ１１の軸部（回転軸）１１ａに同軸的に配置したエアーポンプ２０、圧力制御バルブ３０および調整装置４０を備えるとともに、圧力制御バルブ３０の内部に同軸的に配置したリリーフバルブ５０を備えている。エアーポンプ２０は、エアーポンプ２０、圧力制御バルブ３０および調整装置４０の中で、最も車両内側に配置されている。圧力制御バルブ３０は、エアーポンプ２０と調整装置４０間に配置されている。調整装置４０は、エアーポンプ２０、圧力制御バルブ３０および調整装置４０の中で、最も車両外側に配置されている。
【００１６】
エアーポンプ２０は、車輪Ｂの回転に基づいて圧力制御バルブ３０を通して車輪Ｂのタイヤ空気室Ｒｂに加圧空気を供給可能であり、回転不能な円筒部材２１と、車軸ハブ１１の軸部１１ａに形成した回転可能なシリンダ２２と、往復動体としてのピストン２３を備えるとともに、カム部材２４と一対のカムフォロア２５を備えている。
【００１７】
円筒部材２１は、支持部材（図示省略）に回転不能に支持されるものであり、その内部にはシリンダ２２が一対の軸受Ｂｒ１とＢｒ２と一対の環状シール部材２６，２７を介して車輪Ｂの回転中心回りに回転可能かつ液密的に支持されている。一対の軸受Ｂｒ１とＢｒ２は、軸方向に所定量離れて配置されていて、カム部材２４を軸方向にて挟むようにして円筒部材２１とシリンダ２２間に介装されており、シリンダ２２を円筒部材２１に対して回転可能としている。一対の環状シール部材２６，２７は、軸方向に所定量離れて配置されていて、カム部材２４と両軸受Ｂｒ１とＢｒ２を軸方向にて挟むようにして円筒部材２１とシリンダ２２間に介装されており、円筒部材２１とシリンダ２２間を液密的にシールしている。
【００１８】
シリンダ２２は、シリンダ本体２２Ａと、このシリンダ本体２２Ａの車両外側端部に気密的かつ脱着可能に螺着されたシリンダヘッド２２Ｂによって構成されている。シリンダ本体２２Ａは、車軸ハブ１１の軸部１１ａに一体的に形成されていて、一対の軸方向長孔２２ａと、軸方向に延びるシリンダ内孔２２ｂを有している。シリンダヘッド２２Ｂは、車軸ハブ１１に気密的かつ脱着可能に組付けた有底筒状の栓部材であり、吸入兼吐出通路２２ｃと吐出通路２２ｄを有するとともに、導圧通路２２ｅと吸入通路２２ｆを有している。
【００１９】
一対の軸方向長孔２２ａは、ピストン２３と各カムフォロア２５をシリンダ２２と一体回転可能かつ軸方向に往復動可能にガイドするガイド手段であり、シリンダ２２の周方向にて１８０度の間隔で形成されている。シリンダ内孔２２ｂは、ピストン２３を収容していて、シリンダヘッド２２Ｂによって車両外側端部を閉塞されており、シリンダヘッド２２Ｂおよびピストン２３とによりポンプ室Ｒｏを形成している。
【００２０】
吸入兼吐出通路２２ｃは、圧力制御バルブ３０の弁体３１に設けた連通路３１ａに常時連通していて、シリンダヘッド２２Ｂに組付けた吸入チェック弁Ｖｉ（断面がＶ字状の環状シール部材で構成されている）を通してポンプ室Ｒｏに空気を導入可能であるとともに、圧力制御バルブ３０の弁体３１に組付けた吐出チェック弁Ｖｏ（断面がＶ字状の環状シール部材で構成されている）を通してポンプ室Ｒｏから空気を導出可能である。
【００２１】
吐出通路２２ｄは、吐出チェック弁Ｖｏを通して空気室Ｒａ１に吐出された加圧空気を車軸ハブ１１に設けた吐出通路１１ｂに導く通路であり、シリンダヘッド２２Ｂに設けた径方向の連通孔２２ｄ１と、シリンダヘッド２２Ｂの外周に設けた連通溝２２ｄ２によって構成されている。なお、車軸ハブ１１に設けた吐出通路１１ｂは、図２に示したように、車輪Ｂに設けた連通路Ｂａを通してタイヤ空気室Ｒｂに連通している。
【００２２】
導圧通路２２ｅは、シリンダヘッド２２Ｂに設けた径方向の連通孔であり、圧力制御バルブ３０の弁体３１とストッパ３２間に形成されている空気室Ｒａ２に吐出通路２２ｄ内の加圧空気の圧力を導入可能である。吸入通路２２ｆは圧力制御バルブ３０の弁体３１に設けた大気連通路３１ｂに常時連通していて、圧力制御バルブ３０の弁体３１に設けた連通路３１ａに対しては連通・遮断可能である。なお、弁体３１に設けた大気連通路３１ｂは、調整装置４０の調整ネジ４２に形成した大気連通路４２ｂを通して常時大気に連通している。
【００２３】
ピストン２３は、シリンダ２２のシリンダ内孔２２ｂに一対の環状シール部材２８，２９を介して挿入されていて、シリンダ２２に対して一体回転可能かつ軸方向に往復動可能に組付けられている。また、ピストン２３には、環状溝２３ａと径方向に延びる貫通孔２３ｂが形成されている。一対の環状シール部材２８，２９は、軸方向に所定量離れて配置されていて、ピストン２３の軸方向端部にてピストン２３とシリンダ２２間に介装されており、ピストン２３とシリンダ２２間を気密的かつ液密的にシールしている。
【００２４】
環状溝２３ａは、一対の環状シール部材２８，２９間にてピストン２３の外周に形成されていて、シリンダ２２間に環状空間Ｒ１を形成している。この環状空間Ｒ１は、シリンダ２２の各軸方向長孔２２ａを通して、一対の環状シール部材２６，２７間に形成された環状空間Ｒ２に連通している。各環状空間Ｒ１，Ｒ２は、ピストン２３が軸方向に往復動しても容積が変化しないものであり、４個のシール部材２６，２７，２８，２９によって密封されている。また、環状空間Ｒ１，Ｒ２等は、所要量の潤滑油を収容するオイル室であって、このオイル室には、軸受Ｂｒ１，Ｂｒ２、カム部材２４、カムフォロア２５および圧縮コイルスプリングＳｐ等が収容されている。
【００２５】
カム部材２４は、軸方向にて連接した一対のカムスリーブ２４Ａ，２４Ｂによって構成されていて、円筒部材２１に一体的に（軸方向に移動不能かつ回転不能に）設けられており、シリンダ２２に対して同軸的に配置されている。また、カム部材２４は、環状で軸方向に変動のあるカム部２４ａを有していて、同カム部２４ａはカム溝であり、各カムフォロア２５のボール２５ｃが係合している。カム部２４ａは、各カムフォロア２５のボール２５ｃから軸方向の荷重（図示左右方向の荷重）と径方向の荷重（図示上下方向の荷重）を受けるカム面を有していて、このカム面は断面形状がＶ字形状であり、シリンダ２２の周方向にて偶数周期（例えば、２周期）で形成されている。
【００２６】
各カムフォロア２５は、ピストン２３内にて二分割されたシャフト２５ａと、これら各シャフト２５ａに組付けられたローラー２５ｂおよびボール２５ｃによって構成されていて、シャフト２５ａにてピストン２３の貫通孔２３ｂにピストン２３の径方向へ移動可能に設けられている。また、各カムフォロア２５は、径方向に延出する端部、すなわち、ボール２５ｃにてカム部材２４のカム部（カム溝）２４ａに係合していて、カム部材２４に対して相対回転することにより軸方向に移動する。
【００２７】
各シャフト２５ａは、ピストン２３の貫通孔２３ｂにピストン２３の径方向（貫通孔２３ｂの軸方向）にて移動可能に組付けられた荷重伝達子であり、その内部に介装した圧縮コイルスプリングＳｐによってピストン２３の径外方に付勢されている。また、各シャフト２５ａは、ローラー２５ｂを回転可能に支持する支持体であって、ピストン２３の貫通孔２３ｂから突出する小径端部にてローラー２５ｂを回転可能に支持している。
【００２８】
各ローラー２５ｂは、シャフト２５ａの小径端部に回転可能に嵌合された状態にてシリンダ２２の軸方向長孔２２ａに転動可能に嵌合されていて、カムフォロア２５の軸方向移動に伴ってシリンダ２２の軸方向長孔２２ａに沿って転がることが可能である。また、各ローラー２５ｂは、外端に半球凹状の受承部を有していて、この受承部にてボール２５ｃを転動可能に支持している。
【００２９】
各ボール２５ｃは、ローラー２５ｂに転動可能に支持されてカム部材２４のカム部（カム溝）２４ａに対して転動可能に係合するカムフォロア２５の凸部であり、シャフト２５ａとローラー２５ｂを介して圧縮コイルスプリングＳｐの弾撥力を受けてカム部材２４のカム部（カム溝）２４ａに隙間なく弾撥的に係合している。
【００３０】
圧縮コイルスプリングＳｐは、各カムフォロア２５のボール２５ｃをカム部材２４のカム部（カム溝）２４ａに向けてピストン２３の径方向に押圧する押圧手段であって、各カムフォロア２５のシャフト２５ａに設けた有底の取付孔に所定の予備荷重を付与した状態で組付けられている。
【００３１】
このエアーポンプ２０においては、圧力制御バルブ３０の弁体３１が図示位置に保持されている状態でシリンダ２２（車軸ハブ１１）が回転すると、ピストン２３とカムフォロア２５がシリンダ２２と一体的に回転してカム部材２４に対して相対回転し軸方向に移動する。このため、シリンダ２２の回転運動をピストン２３の往復動に変換可能であり、ピストン２３の往復動によりポンプ室Ｒｏの容積を増大・減少させることができて、吸入チェック弁Ｖｉと連通路３１ａと吸入兼吐出通路２２ｃを通して空気をポンプ室Ｒｏに吸入し、ポンプ室Ｒｏから吸入兼吐出通路２２ｃと連通路３１ａと吐出チェック弁Ｖｏを通して空気を吐出することが可能である。
【００３２】
圧力制御バルブ３０は、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒｂに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１に達するとポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒｂへの加圧空気の供給を制限（停止）する制限手段であり、シリンダヘッド２２Ｂ内に組付けられていて、弁体３１とストッパ３２を備えるとともに、スプリングリテーナ３３を介して弁体３１に係合していて弁体３１の移動タイミングと移動位置を制御可能で弁体３１への付勢力を調整装置４０によって調整可能な圧縮コイルスプリング３４を備えている。
【００３３】
弁体３１は、外周に組付けた吐出チェック弁Ｖｏと環状のシール部材３５を介して、シリンダヘッド２２Ｂ内に気密的かつ軸方向に移動可能に組付けられていて、シリンダヘッド２２Ｂとの間に吐出通路２２ｄに連通する空気室Ｒａ１を形成するとともに、ストッパ３２との間に吐出通路２２ｄに導圧通路２２ｅを通して連通する空気室Ｒａ２を形成している。ストッパ３２は、内周に環状のシール部材３６を組付けられるとともに、外周に環状のシール部材３７を組付けられていて、シリンダヘッド２２Ｂと弁体３１間に気密的に介装されており、外周の車両外側端部にてシリンダヘッド２２Ｂに一体的に螺着されている。
【００３４】
この圧力制御バルブ３０においては、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒｂに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１未満であるとき、弁体３１が図示位置に保持されていて、連通路３１ａと吸入通路２２ｆの連通が吸入チェック弁Ｖｉによって遮断されている。このため、吸入チェック弁Ｖｉが大気からポンプ室Ｒｏへの空気流れを許容し、かつ吐出チェック弁Ｖｏがポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒｂへの空気流れを許容した状態で、吸入チェック弁Ｖｉが連通路３１ａと吸入通路２２ｆ間の連通を遮断してポンプ室Ｒｏから大気への空気流れを規制し、かつ吐出チェック弁Ｖｏがタイヤ空気室Ｒｂからポンプ室Ｒｏへの空気流れを規制する。したがって、この状態（圧力制御バルブ３０のＯＮ状態）では、車輪Ｂの回転に伴うピストン２３の往復動により、大気がポンプ室Ｒｏに吸入されるとともに、加圧空気がポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒｂに向けて吐出される。
【００３５】
また、この圧力制御バルブ３０においては、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒｂに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１以上であるとき、弁体３１が圧縮コイルスプリング３４の付勢力（詳細には、圧縮コイルスプリング３４の付勢力と後述する圧縮コイルスプリング５２の付勢力の和）に抗して図示位置から所定量軸方向に移動していて、連通路３１ａが吸入チェック弁Ｖｉに拘わらず吸入通路２２ｆに連通している。このため、吸入チェック弁Ｖｉがその機能（逆流阻止機能）を消失しており、連通路３１ａが吸入通路２２ｆに連通してポンプ室Ｒｏと大気間での空気流れを許容し、かつ吐出チェック弁Ｖｏが吐出通路２２ｄと連通路３１ａ間、すなわち、ポンプ室Ｒｏとタイヤ空気室Ｒｂ間での空気流れを規制する。なお、弁体３１が圧縮コイルスプリング３４等の付勢力に抗して図示位置から所定量移動した状態では、弁体３１の段部がストッパ３２の内周に組付けた環状のシール部材３６に当接している。したがって、この状態（圧力制御バルブ３０のＯＦＦ状態）では、車輪Ｂの回転に伴ってピストン２３が往復動しても、ポンプ室Ｒｏに吸入された空気が大気に向けて押し戻されて、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒｂに向けて吐出されることはない。
【００３６】
調整装置４０は、圧力制御バルブ３０における圧縮コイルスプリング３４の他端部（弁体３１の移動時に移動しない固定側端部）を支持するスプリングサポート４１と、このスプリングサポート４１の位置を調整可能な調整ネジ４２を備えている。スプリングサポート４１は、圧力制御バルブ３０のＯＮ・ＯＦＦ状態を検出するとともに調整ネジ４２の移動量を検出するためのストロークセンサＳ３の調整時可動部であり、半球状の凸部４１ａにて調整ネジ４２に回転可能に係合している。
【００３７】
調整ネジ４２は、スプリングサポート４１とは別体で構成されていて、雄ネジ部４２ａと大気連通路４２ｂを有しており、雄ネジ部４２ａにてシリンダヘッド２２Ｂの雌ネジ部２２ｇに進退可能に螺着されている。また、調整ネジ４２は、キャップを兼ねていて、車両外方から回転操作可能であり、外側端部には手動で操作可能な調整工具（図示省略）を脱着可能に取付けるための六角ヘッド部４２ｃが形成されている。なお、大気連通路４２ｂには、フィルタ４３が装着されている。
【００３８】
リリーフバルブ５０は、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒｂに供給される加圧空気の圧力すなわち空気室Ｒａ１内の圧力が第１設定値Ｐ１より高い第２設定値Ｐ２以上のときに、加圧空気を大気に逃がすためのものであり、弁体３１に設けたリリーフ通路３１ｃを開放・遮断可能な弁体５１と、この弁体５１に一端部（可動側端部）にて係合していて同弁体５１の移動タイミング（リリーフ通路３１ｃの開放タイミング）を規定する圧縮コイルスプリング５２を備えている。
【００３９】
弁体５１は、圧力制御バルブ３０の弁体３１内にて軸方向に移動可能に組付けられていて、ストロークセンサＳ３のロッド部４５（ストロークセンサＳ３の調整時可動部に対して殆ど抵抗なく軸方向に相対移動可能なロッド部）と当接している。圧縮コイルスプリング５２は、他端部（固定側端部）にて上述したスプリングサポート４１と一体のスプリングサポート４４に係合していて、弁体５１に作用する付勢力を調整装置４０によって調整可能である。この調整装置４０による調整時には、圧力制御バルブ３０の弁体３１に作用する圧縮コイルスプリング３４の付勢力も同時に調整され、上記した第１設定値Ｐ１と第２設定値Ｐ２が同時に調整可能である。
【００４０】
このリリーフバルブ５０においては、圧力制御バルブ３０の弁体３１に設けたリリーフ通路３１ｃが弁体３１に組付けた環状のシール部材３８によって空気室Ｒａ１に対して連通・遮断可能である。このため、圧力制御バルブ３０の弁体３１が圧縮コイルスプリング３４の付勢力に抗して軸方向に移動して、空気室Ｒａ１とリリーフ通路３１ｃがシール部材３８を通して連通するようになった状態でのみ、リリーフ通路３１ｃに空気室Ｒａ１内の圧力が付与されて、リリーフバルブ５０が作動可能となるように設定されている。
【００４１】
ところで、この実施形態においては、図１に示したように、圧力センサＳ１の出力（タイヤ空気室Ｒｂの空気圧（Ｐ）を表す電気信号）と、温度センサＳ２の出力（タイヤ空気室Ｒｂの空気温度（Ｔ）を表す電気信号）と、ストロークセンサＳ３の出力（圧力制御バルブ３０のＯＮ・ＯＦＦ状態を表す電気信号と調整ネジ４２の移動量を表す電気信号）が電気制御装置ＥＣＵに無線で入力されるように構成されている。
【００４２】
また、車速センサＳ４によって検出されて出力される車速（車輪速（Ｗｒ）でもある）を表す電気信号が電気制御装置ＥＣＵに入力されるように構成されている。また、電気制御装置ＥＣＵには、タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路（タイヤ空気室Ｒｂとこれに連通する空気通路、例えば、車輪Ｂに設けた連通路Ｂａ、車軸ハブ１１に設けた吐出通路１１ｂ、シリンダ２２に設けた吐出通路２２ｄ等からなる）からの「漏れ異常」を表示可能であるとともに、「ポンプ吐出異常」を表示可能なインパネ表示部ＩＤが電気的に接続されている。
【００４３】
電気制御装置ＥＣＵは、図４および図５のフローチャートに対応したプログラムを所定の演算周期（例えば、１秒）毎に繰り返し実行するマイクロコンピュータを備えていて、圧力センサＳ１、温度センサＳ２、ストロークセンサＳ３および車速センサＳ４の出力に基づいて、タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路からの漏れ空気流量Ｍｒと、タイヤ空気圧生成装置Ａの駆動時にタイヤ空気圧生成装置Ａからタイヤ空気室Ｒｂに向けて吐出される吐出空気流量Ｍｄを演算することが可能である。
【００４４】
上記のように構成したこの実施形態においては、当該車両のイグニッションスイッチ（図示省略）がＯＮとされている状態のとき、電気制御装置ＥＣＵのマイクロコンピュータが図４および図５のフローチャートに対応したプログラムを所定の演算周期毎（１秒毎）に繰り返し実行して、車両の停止時と車両の走行中で圧力制御バルブ３０がＯＦＦ状態（タイヤ空気室Ｒｂに向けて加圧空気を供給不能な状態）にあるときに、タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路からの漏れ空気流量Ｍｒを演算するとともに、この漏れ空気流量Ｍｒに基づいて「漏れ異常」を判定する。また、車両の走行中で圧力制御バルブ３０がＯＮ状態（タイヤ空気室Ｒｂに向けて加圧空気を供給可能な状態）にあるときに、タイヤ空気圧生成装置Ａからタイヤ空気室Ｒｂに向けて吐出される吐出空気流量Ｍｄを演算し、この吐出空気流量Ｍｄとその時点での車速（車輪速）Ｗｒに基づいて「ポンプ吐出異常」を判定する。
【００４５】
電気制御装置ＥＣＵのマイクロコンピュータは、図４のステップ１０１にて処理を開始し、ステップ１０２にて、圧力センサＳ１の出力（Ｐ）と、温度センサＳ２の出力（Ｔ）と、車速センサＳ４の出力（Ｗｒ）を読み込み記憶する。また、電気制御装置ＥＣＵのマイクロコンピュータは、ステップ１０３にて気体の状態方程式ＰＶｏ＝ＭＲＴと上記した各出力値（Ｐ，Ｔ）に基づいて、タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路の残留空気量Ｍを演算して記憶する。なお、上記した気体の状態方程式におけるＰは「絶対圧力」であり、Ｔは「絶対温度」であり、Ｍは「空気重量」である。また、Ｖｏは「タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路の容積」であり、Ｒは「空気の気体定数」であって、ＶｏとＲは実験あるいは解析によって予め求められていて変化しないもの（一定値）として記憶させてある。
【００４６】
また、電気制御装置ＥＣＵのマイクロコンピュータは、図４のステップ１０４にて車速センサＳ４の出力（Ｗｒ）がゼロか否か（タイヤ空気圧生成装置Ａが停止していて、タイヤ空気室Ｒｂに加圧空気を供給不能であるか否か）を判定し、「Ｙｅｓ」と判定した場合（タイヤ空気室Ｒｂに加圧空気を供給不能である場合）にはステップ１０５を実行し、「Ｎｏ」と判定した場合には図５のステップ１１１を実行する。
【００４７】
また、図４のステップ１０５では、ステップ１０３にて得られた残留空気量Ｍ（今回の演算値）と残留空気量Ｍｏ（前回の演算値、すなわち、１秒前にプログラムが実行されたときに演算された値）とが比較されて、今回の残留空気量Ｍが前回の残留空気量Ｍｏより少ない場合（タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路から空気が漏れている場合）には「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０６，１０７を実行し、今回の残留空気量Ｍが前回の残留空気量Ｍｏより少なくない場合には「Ｎｏ」と判定してステップ１０９，１１０を実行する。
【００４８】
図４のステップ１０６では、前回の残留空気量Ｍｏと今回の残留空気量Ｍの差（Ｍｏ−Ｍ）により漏れ空気流量Ｍｒが演算されて記憶される。また、ステップ１０７では、漏れ空気流量Ｍｒが予め設定されている漏れ許容上限値Ｍｒ１より大きいか否かが判定され、「Ｙｅｓ」と判定された場合にはステップ１０８，１０９，１１０が実行され、「Ｎｏ」と判定された場合にはステップ１０９，１１０が実行される。ステップ１０８では、「漏れ異常」の表示が指示されて、インパネ表示部ＩＤに「漏れ異常」が表示される。また、ステップ１０９では、今回の残留空気量Ｍが前回の残留空気量Ｍｏとして書き換えられて記憶される。また、ステップ１１０では、プログラムの実行を終了する。
【００４９】
なお、上記した図４のステップ１０１〜１１０は、タイヤ空気圧生成装置Ａの停止時に繰り返し実行されるため、その場合の２回目以降の実行時においては、前回の残留空気量Ｍｏが、タイヤ空気圧生成装置Ａの停止が判定された場合においてその停止中の第１時点での空気圧回路内の残留空気量となり、今回の残留空気量Ｍが、タイヤ空気圧生成装置Ａの停止が判定された場合においてその停止中の第２時点（第１時点より所定時間後）での空気圧回路内の残留空気量となる。
【００５０】
一方、図５のステップ１１１では、ストロークセンサＳ３の出力（圧力制御バルブ３０のＯＮ・ＯＦＦ状態を表す電気信号）に基づいて、圧力制御バルブ３０がＯＮ状態にあるか否か（圧力制御バルブ３０がタイヤ空気室Ｒｂに向けて加圧空気を供給可能であるか否か）を判定し、「Ｙｅｓ」と判定した場合には図５のステップ１１２，１１３，１１４，１１５，１１６を実行した後に図４のステップ１０９，１１０を実行し、「Ｎｏ」と判定した場合には上述した図４のステップ１０５〜１１０を実行する。
【００５１】
図５のステップ１１２では、今回の残留空気量Ｍと前回の残留空気量Ｍｏの差（Ｍ−Ｍｏ）によりタイヤ空気圧生成装置Ａからタイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路に供給される供給空気流量Ｍｐが演算されて記憶される。また、ステップ１１３では、車速センサＳ４の出力（Ｗｒ）からマップ（タイヤ空気圧生成装置Ａの吐出許容下限値Ｍｄ１と車速の関係を示す図示省略のマップ）を参照してタイヤ空気圧生成装置Ａの吐出許容下限値Ｍｄ１が取得されて記憶される。
【００５２】
また、図５のステップ１１４では、ステップ１１２にて得られた供給空気流量Ｍｐと図４のステップ１０６にて得られた漏れ空気流量Ｍｒからタイヤ空気圧生成装置Ａの駆動時にタイヤ空気圧生成装置Ａからタイヤ空気室Ｒｂに向けて吐出される吐出空気流量Ｍｄを演算して記憶する。また、ステップ１１５では、吐出空気流量Ｍｄがステップ１１３にて取得された吐出許容下限値Ｍｄ１より小さいか否かが判定され、「Ｙｅｓ」と判定された場合にはステップ１１６が実行された後に図４のステップ１０９，１１０が実行され、「Ｎｏ」と判定された場合には図４のステップ１０９，１１０が実行される。ステップ１１６では、「ポンプ吐出異常」の表示が指示されて、インパネ表示部ＩＤに「ポンプ吐出異常」が表示される。
【００５３】
以上要するに、この実施形態においては、圧力センサＳ１によって検出されるタイヤ空気室Ｒｂの空気圧（Ｐ）と、温度センサＳ２によって検出されるタイヤ空気室Ｒｂの空気温度（Ｔ）から、タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路内の残留空気量Ｍを演算（図４のステップ１０３参照）して推定することが可能であり、また、タイヤ空気圧生成装置Ａの加圧空気供給停止時（車両の停止時または車両の走行中で圧力制御バルブ３０がＯＦＦ状態にあるとき）における空気圧回路内の残留空気量Ｍの減少、すなわち、タイヤ空気室Ｒｂの空気圧低下や温度変化に基づいてタイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路からの漏れ空気流量Ｍｒを演算（図４のステップ１０６参照）して推定することが可能であり、この漏れ空気流量Ｍｒに基づいて空気圧回路の漏れ異常を推定すること（図４のステップ１０７にて判定すること）が可能である。このため、漏れ空気流量Ｍｒが漏れ許容上限値Ｍｒ１を超えた時点で空気圧回路の漏れ異常を検出することが可能であり、上記した従来技術の各場合に比して、空気圧回路の漏れ異常を的確に検出することが可能である。
【００５４】
また、この実施形態においては、タイヤ空気圧生成装置Ａの加圧空気供給停止時における空気圧回路内の残留空気量Ｍの減少、すなわち、タイヤ空気室Ｒｂの空気圧低下や温度変化に基づいてタイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路からの漏れ空気流量Ｍｒを演算（図４のステップ１０６参照）して推定することが可能であり、また、タイヤ空気圧生成装置Ａの駆動時（加圧空気供給時）における空気圧回路内の残留空気量Ｍの増加、すなわち、タイヤ空気室Ｒｂの空気圧増加や温度変化に基づいてタイヤ空気圧生成装置Ａから空気圧回路に供給される供給空気流量Ｍｐを演算（図５のステップ１１２参照）して推定することが可能であり、上記した漏れ空気流量Ｍｒと供給空気流量Ｍｐからタイヤ空気圧生成装置Ａの駆動時にタイヤ空気圧生成装置Ａからタイヤ空気室Ｒｂに向けて吐出される吐出空気流量Ｍｄを演算（図５のステップ１１４参照）して推定することが可能である。このため、吐出空気流量Ｍｄが吐出許容下限値Ｍｄ１より低下した時点でタイヤ空気圧生成装置Ａでの空気圧生成異常（ポンプ吐出異常）を推定すること（図５のステップ１１５にて判定すること）が可能である。
【００５５】
また、この実施形態においては、タイヤ空気室Ｒｂの空気温度（Ｔ）を検出する温度センサＳ２を備えていて、この温度センサＳ２が検出する空気温度（Ｔ）に応じて、空気圧回路における残留空気量Ｍは補正される。このため、タイヤ空気室Ｒｂの空気温度を一定（Ｔｏ）として空気圧回路における残留空気量Ｍを演算する場合に比して、空気圧回路における残留空気量Ｍを精度よく演算することが可能であって、上記した漏れ空気流量Ｍｒや供給空気流量Ｍｐを精度よく演算することが可能であり、空気圧回路の漏れ異常やタイヤ空気圧生成装置Ａでの空気圧生成異常（ポンプ吐出異常）を精度よく推定することが可能である。
【００５６】
また、この実施形態においては、車両のタイヤ空気圧回路に本発明を実施して、車両が通常備える車速センサＳ４の出力（Ｗｒ）に基づいてタイヤ空気圧生成装置Ａの駆動・停止を判定（図４のステップ１０４参照）するようにしているため、車速センサＳ４をタイヤ空気圧生成装置Ａの駆動・停止を検出するための検出手段としても活用することが可能である。
【００５７】
また、この実施形態においては、タイヤ空気圧生成装置Ａが駆動すると、タイヤ空気室Ｒｂの空気圧は所定圧増加することになる。このため、タイヤ空気圧生成装置Ａの駆動時においてタイヤ空気室Ｒｂの空気圧低下に基づいて漏れ空気流量を演算すると、その空気圧の低下にはタイヤ空気圧生成装置Ａの駆動により増加した空気圧が含まれているため、この空気圧低下に基づいて演算した漏れ空気流量には、タイヤ空気圧生成装置Ａの駆動による空気が含まれており、漏れ空気流量Ｍｒのみを演算することができない。しかし、タイヤ空気圧生成装置Ａが駆動を停止し、タイヤ空気圧生成装置Ａからタイヤ空気室Ｒｂに空気が供給されていない状態でのタイヤ空気室Ｒｂの空気圧低下には、タイヤ空気圧生成装置Ａの駆動による空気が含まれないため、この空気圧低下に基づいて漏れ空気流量を演算することで、漏れ空気流量Ｍｒのみを演算することが可能である。
【００５８】
また、この実施形態においては、タイヤ空気圧生成装置Ａが吐出する空気流量をタイヤ空気室Ｒｂの空気圧に基づいて演算する場合に、タイヤ空気室Ｒｂから空気漏れが発生していると、空気漏れが発生していない場合に比して、空気が漏れる分だけ空気圧が低下する。このため、この低下した空気圧に基づいて演算した空気流量をタイヤ空気圧生成装置Ａが吐出した空気流量とすると、その空気流量にはタイヤ空気圧生成装置Ａが吐出したにも拘わらず漏れてしまった空気流量が含まれず、その分誤った吐出空気流量を演算することとなる。しかし、この実施形態においては、この漏れた空気流量とタイヤ空気室Ｒｂへ供給された空気流量の両者を演算し、両者を足し算することで、タイヤ空気圧生成装置Ａが吐出する漏れ空気流量を含めた正しい空気流量を演算することが可能である。
【００５９】
また、この実施形態においては、図４のステップ１０６（漏れ空気流量演算手段）にて演算される漏れ空気流量Ｍｒが漏れ許容上限値Ｍｒ１（所定の基準値）より上回った場合に、タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路の漏れ異常と判定するステップ１０７，１０８（異常判定部）を備えている。また、この実施形態においては、図５のステップ１１４（吐出空気流量演算手段）にて演算される吐出空気流量Ｍｄが吐出許容下限値Ｍｄ１（所定の基準値）より下回った場合に、タイヤ空気圧生成装置Ａの吐出異常と判定するステップ１１５，１１６（異常判定部）を備えている。このため、上記した各異常をインパネ表示部ＩＤに表示すること（異常を運転者に報知すること）で、運転者は上記した各異常を認識することができ、タイヤ空気圧生成装置Ａの交換等や、タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路の漏れ対策等、各状況に応じた対策を講じることが可能である。
【００６０】
上記した実施形態においては、図４のステップ１０３における気体の状態方程式において、タイヤ空気室Ｒｂを含む空気圧回路の容積を一定値（Ｖｏ）として実施したが、これをタイヤ空気室Ｒｂの空気圧（Ｐ）と空気温度（Ｔ）に応じて変化する容積（Ｖ）として実施することも可能である。この場合には、上記した空気圧回路における残留空気量Ｍ、漏れ空気流量Ｍｒおよび供給空気流量Ｍｐ等を上記実施形態に比して精度よく演算することが可能である。なお、本発明の実施に際しては、上記した実施形態の空気温度（Ｔ）を一定値（Ｔｏ）として、上記した空気圧回路における残留空気量Ｍ、漏れ空気流量Ｍｒおよび供給空気流量Ｍｐ等を簡易的に演算することも可能である。この場合には、温度センサＳ２が不要となり、当該装置の簡素化を図ることが可能である。
【００６１】
また、上記した実施形態においては、タイヤ空気圧生成装置Ａが、車輪Ｂの回転に伴って駆動され車輪Ｂの回転停止に伴って駆動を停止される空気圧ポンプ装置である実施形態について説明したが、タイヤ空気圧生成装置が、車輪の回転とは関係なく回転する電動機によって駆動されるように構成した電動式の空気圧ポンプ装置である実施形態にも本発明を実施することも可能である。この場合には、図５のステップ１１３で取得される吐出許容下限値Ｍｄ１が電動式の空気圧ポンプ装置の設計時において設定された設計値とされる。
【００６２】
また、上記した実施形態においては、車両のタイヤ空気圧回路に本発明を実施したが、本発明は上記実施形態以外の空気圧回路（構造体が空気室を有していて、この空気室には空気圧生成装置の駆動によって加圧空気を供給可能で停止によって加圧空気を供給不能な空気圧回路）にも上記実施形態と同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による空気流量演算装置を車両のタイヤ空気圧制御装置に実施した実施形態を概略的に示した全体構成図である。
【図２】図１に示したタイヤ空気室とタイヤ空気圧生成装置の一部を詳細に示した要部縦断正面図である。
【図３】図１および図２に示したタイヤ空気圧生成装置の断面図である。
【図４】図１に示した電気制御装置のマイクロコンピュータが実行するプログラムの一部を示したフローチャートである。
【図５】図１に示した電気制御装置のマイクロコンピュータが実行するプログラムの他の一部を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ…タイヤ空気圧生成装置、２０…エアーポンプ、３０…圧力制御バルブ、Ｂ…車輪、Ｂ１…ホイール、Ｂ２…タイヤ、Ｒｂ…タイヤ空気室、Ｓ１…圧力センサ、Ｓ２…温度センサ、Ｓ３…ストロークセンサ、Ｓ４…車速センサ、ＥＣＵ…電気制御装置
【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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