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技術 制御装置

出願人 いすゞ自動車株式会社
発明者 永井輝知
出願日 2017年7月10日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2017-134958
公開日 2019年1月31日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2019-014446
状態 特許登録済
技術分野 タイヤ一般 タイヤの膨張・タイヤ交換・タイヤチェーン
主要キーワード 片減り タイヤ圧モニタ 残走行距離 摩耗状態 エンジントルク出力 車両横 空気圧センサ タイヤ幅
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年1月31日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

タイヤローテーションを適切に行うことができる制御装置を提供すること。

解決手段

制御装置は、車両に装着された複数のタイヤの使われ方に関する情報が入力される入力部と、タイヤの使われ方に関する情報に基づいて、複数のタイヤ間における溝深さの差が予め定められた許容値を超えるまでの残走行距離を算出する算出部と、を備える。例えば、タイヤの使われ方に関する情報は、タイヤのエア圧ステアリング操舵回数、ステアリング操舵速度、軸重、車両速度、車両加速度車両減速度エンジントルク出力値および車両の横Gの少なくとも1つを含む。

概要

背景

例えば、車両におけるタイヤの位置を変更するタイヤローテーションを行うことで、各タイヤの摩耗状態を均一化することができ、さらに、片減りを抑制することができる。これにより、タイヤの寿命延ばすことができる。

タイヤローテーションは、例えば、所定の走行距離に達したときに予め定められた方法で実施される。

概要

タイヤローテーションを適切に行うことができる制御装置を提供すること。制御装置は、車両に装着された複数のタイヤの使われ方に関する情報が入力される入力部と、タイヤの使われ方に関する情報に基づいて、複数のタイヤ間における溝深さの差が予め定められた許容値を超えるまでの残走行距離を算出する算出部と、を備える。例えば、タイヤの使われ方に関する情報は、タイヤのエア圧ステアリング操舵回数、ステアリング操舵速度、軸重、車両速度、車両加速度車両減速度エンジントルク出力値および車両の横Gの少なくとも1つを含む。

目的

本開示の目的は、タイヤローテーションを適切に行うことができる制御装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両に装着された複数のタイヤの使われ方に関する情報が入力される入力部と、前記タイヤの使われ方に関する情報に基づいて、前記複数のタイヤ間における溝深さの差が予め定められた許容値を超えるまでの残走行距離を算出する算出部と、を備える、制御装置

請求項2

前記算出部は、前記タイヤの使われ方に関する情報に基づいて、前記複数のタイヤの溝深さをそれぞれ算出する溝深さ算出部と、前記算出された前記溝深さから走行距離に対する溝深さの変化をタイヤ毎推定する溝深さ推定部と、前記タイヤ毎の前記走行距離に対する溝深さの変化に基づいて、前記複数のタイヤ間における溝深さの差が予め定められた許容値を超えるまでの残走行距離を算出する走行距離算出部と、を備える、請求項1に記載の制御装置。

請求項3

前記タイヤの使われ方に関する情報は、タイヤのエア圧ステアリング操舵回数、ステアリング操舵速度、軸重、車両速度、車両加速度車両減速度エンジントルク出力値および車両の横Gの少なくとも1つを含む、請求項1または2に記載の制御装置。

技術分野

0001

本開示は、制御装置に関する。

背景技術

0002

例えば、車両におけるタイヤの位置を変更するタイヤローテーションを行うことで、各タイヤの摩耗状態を均一化することができ、さらに、片減りを抑制することができる。これにより、タイヤの寿命延ばすことができる。

0003

タイヤローテーションは、例えば、所定の走行距離に達したときに予め定められた方法で実施される。

先行技術

0004

特開2005−324578号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、車両間でタイヤの使われ方が異なる。このため、車両間で走行距離が同じであっても、タイヤの摩耗量が異なる。これにより、タイヤの摩耗量が少ない車両であっても、タイヤローテーションが行われる場合がある。一方、タイヤの摩耗量が多い車両であっても、タイヤローテーションが行われない場合がある。

0006

また、タイヤの使われ方により、摩耗量が比較的多いタイヤの位置および摩耗量が比較的少ないタイヤの位置が車両間で異なる。これにより、予め定められた方法でタイヤローテーションが行われると、摩耗量が比較的多いタイヤ同士の交換や摩耗量が比較的少ないタイヤ同士の交換が行われる場合があって、タイヤローテーションが適切に行われないおそれがある。

0007

本開示の目的は、タイヤローテーションを適切に行うことができる制御装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0008

本開示の制御装置は、
車両に装着された複数のタイヤの使われ方に関する情報が入力される入力部と、
前記タイヤの使われ方に関する情報に基づいて、前記複数のタイヤ間における溝深さの差が予め定められた許容値を超えるまでの残走行距離を算出する算出部と、
を備える。

発明の効果

0009

本開示によれば、タイヤローテーションを適切に行うことができる。

図面の簡単な説明

0010

本開示の一実施の形態に係る制御装置の構成の一例を示したブロック図
走行距離とタイヤの溝深さとの関係を示したグラフ
タイヤローテーション支援処理を示したフローチャート

実施例

0011

以下、本発明の一実施の形態に係る制御装置1について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施の形態に係る制御装置1の構成の一例を示した図である。

0012

本実施の形態では、四輪車の車両に制御装置1が適用された場合について説明する。四輪車における右前輪左前輪、右後輪左後輪の各車輪は、サスペンションにより車体から懸架されている。なお、以下の説明において、タイヤのエア圧は、各車輪におけるタイヤのエア圧をいうものとする。

0013

制御装置1は、図1に示すように、ECU10、入力部100および報知部50を備えている。

0014

ECU10は、車両における各システム電子回路を用いて制御する装置である。ECU10は算出部20、記憶部30および出力部40を有している。

0015

入力部100は、各車輪におけるタイヤの使われ方に関する情報を取得する。なお、タイヤの使われ方に関する情報(以下、関連情報という)の取得には、タイヤ毎に直接的に取得される場合と、関連情報が取得され、当該関連情報に基づいて予め定められた計算式を参照してタイヤ毎に算出される場合とがある。

0016

入力部100は、タイヤエア圧取得部11、ステアリング操舵回数取得部12、ステアリング操舵速度取得部13、車両横G取得部14、車両減速度取得部15およびエンジントルク出力値取得部16を有する。

0017

タイヤエア圧取得部11は、タイヤのエア圧を所定時間毎に取得する。タイヤのエア圧は、タイヤまたはホイールの内部に取り付けられている空気圧センサ(図示略)により検出される。なお、タイヤエア圧取得部11は、タイヤのエア圧を監視し、異常を感知するタイヤ圧モニタリングシステムTPMS)からエア圧を取得してもよい。

0018

ステアリング操舵回数取得部12は、ステアリングセンサ(図示略)の検出値ステアリングホイール操舵角)を取得する。ステアリング操舵回数取得部12は、ステアリングセンサの検出値に基づいてステアリング操舵回数を算出する。

0019

ステアリング操舵速度取得部13は、ステアリングセンサの検出値を取得する。ステアリング操舵速度取得部13は、ステアリングセンサの検出値に基づいてステアリング操舵速度を算出する。

0020

車両横G取得部14は、横加速度センサ(図示略)の検出値を取得する。車両横G取得部14は、横加速度センサの検出値に基づいて車両の横Gを所定時間毎に算出する。

0021

車両減速度取得部15は、前後Gセンサ(図示略)の検出値を取得する。車両減速度取得部15は、前後Gセンサの検出値に基づいて、車両の減速度を所定時間毎に算出する。

0022

エンジントルク出力値取得部16は、トルクセンサ(図示略)の検出値を取得する。エンジントルク出力値取得部16は、トルクセンサの検出値に基づいて、エンジントルク出力値を所定時間毎に算出する。

0023

なお、上記のタイヤのエア圧、ステアリング操舵回数、ステアリング操舵速度、車両の横G、車両減速度およびエンジントルクの出力値を「タイヤの使われ方に関する情報」と総称する場合がある。また、タイヤの使われ方に関する情報を単に「関連情報」という場合がある。

0024

算出部20は、溝深さ算出部21、溝深さ推定部22および走行距離算出部23の各構成要素を有している。算出部20の各構成要素の機能は、ECU10が制御プログラムを実行することより実現される。

0025

溝深さ算出部21は、タイヤのエア圧などのタイヤの使われ方に関する情報(関連情報)に基づいて、予め定められた計算式を参照してタイヤ毎の摩耗量を所定時間毎に算出する。なお、計算式は、例えば、関連情報のそれぞれによる摩耗量の総和として表される。計算式は、例えばタイヤの種類および車型に応じて設定される。タイヤ毎の摩耗量は、関連情報を取得した時間および関連情報を取得した時点に対応する走行距離に関連づけられて記憶部30に記憶される。なお、走行距離は、車速センサ(図示略)の検出結果に基づいてECU10により算出される。

0026

溝深さ算出部21は、上記の摩耗量に基づいて予め定められた走行距離(例えば、100km)毎のタイヤの溝深さを算出する。ここでは、溝深さ算出部21は、タイヤ幅方向全領域における平均的な溝深さを算出する。溝深さ算出部21は、例えば予め定められた走行距離毎に溝深さを算出してもよく、また、例えば走行距離が500kmに達した場合に、100km毎のタイヤの溝深さをまとめて算出してもよい。

0027

図2は走行距離とタイヤの溝深さとの関係を示したグラフである。図2に走行距離を横軸とし、タイヤの溝深さを縦軸とする座標を示す。図2の座標上に、四輪のうちの左後輪および右前輪のタイヤに限定して、走行距離毎のタイヤの溝深さをプロットして示す。

0028

溝深さ推定部22は、走行距離に対するタイヤの溝深さの変化を推定する。溝深さ推定部22は、具体的に、公知の方法(例えば、最小二乗法)により、上記の走行距離毎のタイヤの溝深さ(図2にプロットして示す5個の溝深さ)を近似する近似直線を求める。求められた近似直線は、走行距離に対するタイヤの溝深さの変化を表す。

0029

走行距離算出部23は、求められた近似直線に基づいて、タイヤ間における溝深さの差が許容値を超えるまでの残走行距離を算出する。

0030

以下、図2を参照して残走行距離の算出方法について具体的に説明する。ここでは、四輪のうち左後輪のタイヤと右前輪のタイヤとの間で溝深さの差が最も速く拡大するものと仮定し、これら二つのタイヤに限定して算出方法を説明する。図2に、走行距離に対する左後輪のタイヤの溝深さの変化を表す近似直線LLを示す。また、走行距離に対する右前輪のタイヤの溝深さの変化を表す近似直線LRを示す。

0031

走行距離算出部23は、二つの近似直線LL,LRにおいて溝深さの差が許容値Vaを超えるまでの現位置CPからの残走行距離DTを求める。

0032

記憶部30は、算出部20の各構成要素の機能を実行するための制御プログラムを記憶する。

0033

出力部40は、算出部20により演算された結果(例えば残走行距離DT)を出力する。

0034

ECU10は、報知部50に残走行距離DTを表示させる。なお、ECU10は、残走行距離DTを表示させる場合に、左後輪のタイヤの溝深さと右前輪のタイヤの溝深さとの差が許容値Vaに達することを表示させてもよい。

0035

次に、タイヤローテーション支援処理について図3を参照して説明する。図3は、タイヤローテーション支援処理を示したフローチャートである。本処理は、例えば車両の電源投入された時に開始される。

0036

先ず、ステップS100において、入力部100は、タイヤの使われ方に関する情報を取得する。

0037

ステップS110において、溝深さ算出部21は、タイヤの使われ方に関する情報に基づいて、走行距離毎のタイヤの溝深さを算出する。

0038

ステップS120において、溝深さ推定部22は、走行距離毎のタイヤの溝深さに基づいて、走行距離に対するタイヤの溝深さの変化を推定する。

0039

ステップS130において、走行距離算出部23は、タイヤ間における溝深さの差が許容値を超えるまでの残走行距離を算出する。

0040

ステップS140において、ECU10は、残走行距離を報知部50に表示させる。その後、処理を終了する。

0041

<本実施の形態の効果>
以上のように、本実施の形態に係る制御装置1は、車両に装着された複数のタイヤの使われ方に関する情報に基づいて、複数のタイヤの溝深さをそれぞれ算出する溝深さ算出部21と、算出された溝深さから走行距離に対する溝深さの変化をタイヤ毎に推定する溝深さ推定部22と、タイヤ毎の走行距離に対する溝深さの変化に基づいて、複数のタイヤ間における溝深さの差が予め定められた許容値を超えるまでの残走行距離を算出する走行距離算出部23とを備えている。これにより、タイヤローテーション時期目安となる残走行距離をユーザー等に的確に報知することが可能になるため、タイヤローテーションを適切に行うことができる。

0042

なお、上記実施の形態に係る制御装置1において、入力部100は、タイヤのエア圧を取得するタイヤエア圧取得部11等を有している。しかし、本発明はこれに限らない。例えば、入力部100は、それらに加えて、車両速度、車両加速度および軸重をそれぞれ取得する取得部を有してもよい。溝深さ算出部21は、これらのタイヤの使われ方に関する情報に基づいて、タイヤの溝深さを算出する。これにより、算出された溝深さを、実際のタイヤの溝深さにより近づけることができるため、残走行距離をユーザー等により的確に報知することが可能となる。

0043

また、上記実施の形態において、溝深さ算出部21は、タイヤの溝深さを算出するとき、タイヤ幅方向全領域における平均的な溝深さを算出する。しかし、本発明はこれに限らない。タイヤ幅方向全領域が複数の領域(例えば、タイヤ幅方向内側領域、タイヤ幅方向外側領域タイヤ幅方向中央部領域)に分割される場合に、溝深さ算出部21は、分割された各領域における溝深さを算出してもよい。これにより、走行距離算出部23がタイヤ間における例えばタイヤ幅方向外側領域における溝深さの差が許容値を超えるまでの残走行距離を算出することができる。このため、残走行距離に基づいてタイヤローテーションを行うことにより、例えば、タイヤ幅方向外側領域の偏摩耗(外減り)が激しい傾向にある車両におけるタイヤの片減りを抑制することが可能となる。

0044

本開示の制御装置は、タイヤの状況に関連する各種情報を介して、車両が安全走行できるように支援することが要求される運転支援装置として有用である。

0045

1制御装置
10 ECU
11 タイヤエア圧取得部
12ステアリング操舵回数取得部
13 ステアリング操舵速度取得部
14車両横G取得部
15車両減速度取得部
16エンジントルク出力値取得部
20 算出部
21 溝深さ算出部
22 溝深さ推定部
23走行距離算出部
30 記憶部
40 出力部
50報知部
100 入力部

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