JPH10244932A - 車両用タイヤパンク対処装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤの空気圧が急激に低下したときに安全
措置を講ずるようにした車両用タイヤパンク対処装置を
提供する。 【解決手段】 車輪速検出センサ５５〜５８により車輪
２Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、３Ｒの車輪速を検出し、ステアリン
グホイール８の操舵状態を操舵角センサ５９により検出
し、ヨーレイトセンサ６３により車両に発生するヨーレ
イトを検出する。制御装置６５は、一の車輪の車輪速に
関連する状態量が他の車輪の車輪速に関連する状態量よ
り所定量以上異なることを検知し、且つこのときに検出
されるヨーレイトが操舵状態に対応した基準値以上であ
ることを検知したときにタイヤがパンクであると判定し
てブレーキ装置を作動させて自動制動を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行中に車両のタ
イヤがパンクしたときに有効に対処するようにした車両
用タイヤパンク対処装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤは、車両の荷重を支えて路面から
の衝撃を緩和すると共に、エンジンの動力、制動力、操
舵力等を路面に伝え、車両の運動を維持する上で極めて
重要な機能を備えている。タイヤは、路上を転動して路
面との間で力のやりとりをすることでその機能を発揮す
る即ち、車両の走行中においてその性能が発揮される。
従って、車両の走行中にタイヤに異常が発生した場合、
特に、高速走行中に操舵輪のタイヤに異常が発生した場
合には、直ちに操舵に重大な影響を及ぼすこととなる。

【０００３】このようなタイヤの異常としてパンクがあ
る。そして、パンクには、内部の空気が徐々に抜けて空
気圧が低下する所謂通常のパンクと、タイヤが破裂して
内部の空気が瞬時に抜けて急激に空気圧が低下する所謂
バーストとがある。特に、トラック等の大型車両におい
てはタイヤの空気圧が極めて高圧であり、過積載等の原
因によりバーストを発生する虞がある。

【０００４】走行中にタイヤのパンクが発生した場合に
は、運転者は、迅速に対処する例えば、制動力を付与し
て車両を停止させる等の処理が必要である。しながら、
走行中にタイヤバースト等が発生した場合、車両挙動
や、操舵異常等により運転者がタイヤの異常を感知する
までに時間を要し、しかも、異常を感知してから適切に
対処することが困難となる場合が多い。特に、咄嗟の場
合にハンドル操作のみで回避する運転者も多く、車両減
速による回避が遅れがちである。また、周囲の車両に異
常を知らせるための警報を発することも困難な場合が多
い。

【０００５】車両のタイヤ空気圧の異常を判定する装置
として例えば、特開平５−２１３０１９号公報に開示さ
れた車両のタイヤ空気圧判定装置がある。この判定装置
は、車輪速度差演算手段により算出された適正車輪速差
と車輪速差検出手段により検出された左右前輪の車輪速
の差とを比較し、これらの差が所定値を超えるときをタ
イヤ空気圧の減圧状態と判定する比較手段を設け、車輪
の空気圧の低下を判定するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の車輪の空気圧の低下を判定する判定装置は、比較的
安全な空気圧低下状態もタイヤバースト時のような急激
な空気圧低下状態も同次元でしか判定することができ
ず、特にタイヤバーストのような極めて異常な状況を的
確且つ迅速に判定することができるものとはなっていな
い。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、タイヤの空気圧が急激に低下したときに安全措置を
講ずるようにした車両用タイヤのパンク対処装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、複数の車輪の車輪速を夫々検出する
車輪速検出手段と、ステアリングホイールの操舵状態を
検出する操舵状態検出手段と、車両に発生するヨーレイ
トを検出するヨーレイト検出手段と、当該車両に安全措
置を講じる安全措置手段と、前記車輪速に関連する状態
量が他の車輪より所定量以上異なる車輪が存在すること
が検知され、且つ検出されるヨーレイトが操舵状態に対
応した基準値以上であることが検知されると、前記安全
措置手段を作動させる制御手段とを備えた構成としたも
のである。

【０００９】車輪速検出手段により車両の複数の車輪の
各車輪速を検出し、操舵状態検出手段によりステアリン
グホイールの操舵状態を検出し、ヨーレイト検出手段に
より車両に発生するヨーレイトを検出する。そして、一
の車輪の車輪速に関連する状態量が他の車輪の車輪速に
関連する状態量より所定量以上異なることが検知され、
且つこのときに検出されるヨーレイト（車両挙動）が操
舵状態に対応した基準値以上であることが検知されたと
きに、タイヤがパンクであると判定して、安全措置手段
を作動させる。例えば、自動ブレーキを作動させる、エ
ンジン出力を低減させて車両を減速させる、警報を発し
て周囲の車両に異常を知らせる等の処理を状況に応じて
同時に、或いは段階的に行う。このように車輪速に関連
する状態量が他の車輪より所定量以上異なる状況と操舵
状態に対応した基準値以上のヨーレイトが発生する状況
とを組み合わせてパンクを判定することで、タイヤバー
スト等の異常な状況を迅速に検出し、異常な状況下で安
全措置を講じる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を実施例
により説明する。図１は、本発明を適用した車両の構成
を示し、特に、ブレーキ制御装置の構成を示す。図１に
おいて車両１は、前１軸、後２軸（何れも図示せず）と
され、後２軸の内、前側の軸が駆動軸、後側の軸が従動
軸とされている。左右の前輪２Ｌ、２Ｒのホイールシリ
ンダ５Ｌ、５Ｒは、制動配管（油路）１１、１２を介し
てエアオーバハイドロリックブースタ１５、１６に接続
されている。前記駆動軸の左右の後輪（以下「駆動輪」
という）３Ｌ、３Ｒのホイールシリンダ６Ｌ、６Ｒ、及
び前記従動軸の左右の後輪（以下「従動輪」という）４
Ｌ、４Ｒのホイールシリンダ７Ｌ、７Ｒは、制動配管
（油路）１３、１４を介してエアオーバハイドロリック
ブースタ１７、１８に接続されている。

【００１１】エアオーバハイドロリックブースタ１５〜
１８は、入力される空気圧を油圧に変換して各ホイール
シリンダ５Ｌ、５Ｒ、６Ｌ、６Ｒ、７Ｌ、７Ｒ側に制動
油圧を出力するもので、その入力側には制動圧力を調整
するための圧力制御弁２５〜２８を介してダブルチェッ
クバルブ（シャトル弁）３１〜３４の吐出ポートに接続
されている。ダブルチェックバルブ３１、３２の各一方
の入力ポートは、リレーバルブ３５の吐出ポートに接続
され、各他方の入力ポートは、自動ブレーキ圧力供給弁
（給気弁）３７の各吐出ポートに接続されている。ダブ
ルチェックバルブ３３、３４の各一方の入力ポートは、
リレーバルブ３６の吐出ポートに接続され、各他方の入
力ポートは、自動ブレーキ圧力供給弁（給気弁）３８の
各吐出ポートに接続されている。そして、これらダブル
チェックバルブ３１〜３４は、２つの入力ポートから入
力される圧力のうちの高い方に応じた圧力を吐出ポート
から出力するものとなっている。

【００１２】リレーバルブ３５、３６の各制御ポート
は、空気通路４１、４２を介してブレーキペダル４５の
ブレーキバルブ４５ａ、４５ｂに接続され、これらの各
ブレーキバルブ４５ａ、４５ｂは、エアタンク４７、４
８に接続されている。また、リレーバルブ３５、３６の
入力ポートにはエアタンク４７、４８が直接接続されて
おり、リレーバルブ３５、３６は、ブレーキバルブ４５
ａ、４５ｂから入力されるブレーキペダル４５の操作状
態に応じた圧力を信号圧として開度が制御され、ブレー
キペダル操作に応じた圧力を出力するものとなってい
る。自動ブレーキ圧力供給弁３７、３８の入力ポート
は、空気通路４３、４４を介してエアタンク４７、４８
に接続されており、開弁時にはエアリンク４７、４の内
圧相当の圧力を出力するものとなっている。

【００１３】エアオーバハイドロリックブースタ１５〜
１８と圧力制御弁２５〜２８との間の空気通路にはエア
オーバハイドロリックブースタ１５〜１８に供給する空
圧（制動圧力）を検出する圧力センサ５１〜５４が接続
されている。また、左右の前輪２Ｌ、２Ｒ近傍には車輪
速センサ５５、５６が、左右の駆動輪３Ｌ、３Ｒ近傍に
は車輪速センサ５７、５８が設けられており、ステアリ
ングホイール８には操舵角センサ５９が、ブレーキペダ
ル４５にはペダルの踏込量を検出するブレーキペダルス
トロークセンサ６０が設けられている。尚、ブレーキペ
ダルストロークセンサ６０は、ブレーキペダル４５が踏
まれたときにスイッチオンとなるペダルスイッチ機能を
備えている。

【００１４】また、車両の所定位置には、車体の前後方
向の加速度を検出する前後加速センサ６１、車体の横
（左右）方向の加速度を検出する横加速度センサ６２、
及び車体に発生するレーレイトを検出するヨーレイトセ
ンサ６３が設けられている。これらの圧力センサ５１〜
５４、車輪速センサ５５〜５８、操舵角センサ５９、ブ
レーキペダルストロークセンサ６０、前後加速度センサ
６１、横加速度センサ６２及びヨーレイトセンサ６３の
各検出信号は、制御手段としての制御装置６５に入力さ
れる。制御装置６５は、これらのセンサから入力される
信号に基づいて圧力制御弁２５〜２８、自動ブレーキ圧
力供給弁３７、３８を制御して各車輪に付与する制動力
を制御する。尚、本実施例においては、圧力制御弁２５
〜２８、自動ブレーキ圧力供給弁３７、３８が安全措置
手段を成している。

【００１５】以下に作用を説明する。先ず、運転者がブ
レーキペダル４５を踏み込んで主ブレーキを作動させる
通常ブレーキ制御について説明する。ブレーキペダル４
５が踏み込まれるとブレーキバルブ４５ａ、４５ｂが開
弁され、エアタンク４７、４８から制動圧力がリレーバ
ルブ３５、３６に供給されてこれらのリレーバルブ３
５、３６が開弁される。リレーバルブ３５、３６が開弁
されると、エアタンク４７、４８から空気通路４３、４
４、リレーバルブ３５、３６、ダブルチェックバルブ３
１〜３４、圧力制御弁２５〜２８の経路でエアオーバハ
イドロリックブースタ１５〜１８にブレーキペダル４５
の踏込量に応じた制動圧力が供給される。エアオーバハ
イドロリックブースタ１５〜１８は、圧力制御弁２５〜
２８から供給される制動圧力に応じた液圧を発生してホ
イールシリンダ５Ｌ、５Ｒ、６Ｌ、７Ｌ、６Ｒ、７Ｒを
駆動し、前輪２Ｌ、２Ｒ、駆動輪３Ｌ、３Ｒ、従動輪４
Ｌ、４Ｒに制動力を付与する。このようにして通常ブレ
ーキ時には、プレーキペダル４５の踏込量に応じた制動
力を前輪２Ｌ、２Ｒ、駆動輪３Ｌ、３Ｒ及び従動輪４
Ｌ、４Ｒの全輪に発生させる。

【００１６】ところで、滑りやすい路面や、高速走行中
にブレーキペダル４５を大きく踏み込んで急ブレーキを
掛けて車輪がロックすると、スリップする。制御装置６
５は、各車輪速センサ５５〜５８からの信号によりスリ
ップが発生したことを検出するとアンチスキッド制御を
実行する。アンチスキッド制御時には、各車輪のスリッ
プ率を演算し、このスリップ率に応じて各圧力制御弁２
５〜２８を制御することで、各車輪の制動力を適正に制
御して車輪のロックを回避する。

【００１７】また、このブレーキ制御装置は、ブレーキ
ペダル４５の操作とは独立して自動的にブレーキを作動
させる機能を有しており、自動ブレーキ作動時には、自
動ブレーキ圧力供給弁３７、３８を開弁させるようにな
っている。自動ブレーキ圧力供給弁３７、３８が開弁す
るとエアタンク４７、４８から空気通路４３、４４、自
動ブレーキ圧力供給弁３７、３８、ダブルチェックバル
ブ３１〜３４を経て圧力制御弁２５〜２８に制動圧力が
供給され、この制動圧力は、圧力制御弁２５〜２８によ
り目標制動圧力に調整されてエアオーバハイドロリック
ブースタ１５〜１８に供給される。エアオーバハイドロ
リックブースタ１５〜１８は、圧力制御弁２５〜２８か
ら供給される制動圧力に応じた液圧を発生して対応する
車輪に目標制動圧力に応じた制動力を付与する。エアオ
ーバハイドロリックブースタ１５〜１８に加えられる制
動圧力は、夫々圧力センサに５１〜５４により検出され
制御装置６５にフィードバック信号として入力される。

【００１８】このような自動ブレーキ作動は、ヨーモー
メント制御時や自動減速制御時に機能する。制御装置６
５は、操舵角と車速から演算される目標ヨーレイトと、
ヨーレイトセンサ６３から検出される実ヨーレイトとの
偏差が所定値以上になるとヨーモーメント制御を実行
し、前記偏差が減少するように左右車輪間に制動力差を
与えて車両に発生するヨーモーメントを制御する。ま
た、制御装置６５は、車両旋回時の車速や横加速度が高
すぎると、車速または横加速度が限界値以内になるよう
に自動的に車両を減速させる自動減速制御を実行する。

【００１９】更に、制御装置６５は、車両のパンクを検
出したときにも自動ブレーキを作動させるものとなって
おり、図２に示すフローチャートを参照して車両のタイ
ヤがパンクした時の検知手法及びその時における対処に
ついて説明する。車両の走行中に一の車輪例えば、左前
輪２Ｌがバーストしたとする。前輪２Ｌがバーストする
と、この前輪２Ｌだけ車輪速が急激に低下し、この時運
転者がハンドル操作をしないとすると、操舵中立時であ
るにも拘わらず車両が当該前輪２Ｌ側に傾斜してヨーレ
イトが大きく発生し、車両１の挙動が乱れる。ヨーレー
トセンサ６３は、車両の挙動の乱れを迅速に検出してヨ
ーレイトに応じた信号を出力するので、このような状況
を検知すれば、バースト等の急激な車両パンク状態を検
出できる。

【００２０】図２は、このような考えを基に制御処理を
より具体化したものである。制御装置６５は、各センサ
からの信号を入力して、各車輪速（Ｖｗ）、車速
（Ｖ）、ヨーレイト（γ）、ブレーキペダル４５の作動
状態、操舵角（δH）を検出し（ステップＳ１）、各車
輪即ち、左右の前輪２Ｌ、２Ｒ及び左右の駆動輪３Ｌ、
３Ｒの加速度を演算し（ステップＳ２）、車速と操舵角
とにより基準ヨーレイト（γ ^*）を演算する（ステップ
Ｓ３）。次に、制御装置６５は、現在の車速（Ｖ）が所
定車速（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上あるか否かを判別
し（ステップＳ４）、当該所定車速よりも低いときには
ステップＳ１に戻る。このステップＳ４の車速条件の判
別があることにより、駆動スリップに起因する車両駆動
の乱れを誤検出することが防止される。

【００２１】制御装置６５は、ステップＳ４において車
速が所定車速以上と判別されたときにはブレーキペダル
４５が操作中であるか否かを判別し（ステップＳ５）、
ブレーキペダル４５が踏み込み操作されているときには
ステップＳ１に戻り、ブレーキペダル４５が踏み込み操
作されていないときには、一の車輪速と他の３輪の平均
車輪速との偏差が所定値Ｂ以上である条件を満たす車輪
が有るか（例えば、前輪２Ｌの車輪速と、前輪２Ｒと駆
動輪３Ｌと３Ｒの平均車輪速との偏差が所定値Ｂ以上で
ある条件を満たすか）否かを判別する（ステップＳ
６）。タイヤパンク対処は、非制動中に判定を行うの
で、ステップＳ５においてブレーキペダル４５が操作中
であるか否かを判別することによりスプリット路等での
車輪ロックによる車両挙動の乱れを誤検出することが無
くなる。

【００２２】ステップＳ６において、一の車輪速と他の
３輪の平均車輪速との偏差の絶対値が所定値Ｂ以上であ
る条件を満たさないときにはステップＳ１に戻り、条件
を満たす車輪が有るときには一の車輪の加速度と他の３
輪の平均加速度との偏差が所定値Ｃ以上である条件を満
たす車輪が有るか（例えば、前輪２Ｌの加速度と、前輪
２Ｒと駆動輪３Ｌと３Ｒの平均加速度との偏差の絶対値
が所定値Ｃ以上である条件を満たすか）否かを判別する
（ステップＳ７）。ステップＳ６とステップＳ７の判別
は、各車輪について行う。また、これらのステップＳ６
及びステップＳ７において偏差の絶対値を採るのは、バ
ースト時にホイールで走行する場合は車輪速速く、ホイ
ール破損の場合は車輪速が遅くなると考えられるためで
ある。

【００２３】ステップＳ７において一の車輪の加速度と
他の３輪の平均加速度との偏差が所定値Ｃ以上である条
件を満たす車輪が無いときにはステップＳ１に戻り、条
件を満たすときには検出したヨーレイトとステップＳ３
で演算した基準ヨーレイトとの偏差の絶対値が所定値Ｄ
以上（この場合、γ^*＋Ｄが基準値に相当）である条件
を満たすか否かを判別し（ステップＳ８）、条件を満た
さないときにはステップＳ１に戻り、条件を満たすとき
には安全措置を実行する（ステップＳ９）。この安全措
置として例えば、前述した自動制動を実行する。

【００２４】尚、上記制御において、ステップＳ５にお
ける車速の判別を省略しても良い。また、ステップＳ６
とステップＳ７の判別は、各車輪について行うようにし
ているが、左右他方側（前輪２Ｌと２Ｒ、駆動輪３Ｌと
３Ｒ）との偏差としても良い。また、判別において偏差
の絶対値を採っているが、一側の車輪（前輪２Ｌ、駆動
輪３Ｌ）の車輪速が、対応する他側の車輪（前輪２Ｒ、
駆動輪３Ｒ）の車輪速より低下側であるか増加側である
かの何れか一方だけの判別としても良い。

【００２５】また、本実施例では、車輪速の急激な変化
を検知する具体的方法として、車輪速を使用する方法と
（ステップＳ６）、車輪加速度を使用する方法（ステッ
プＳ７）とを採用しているが、何れか一方の方法（ステ
ップＳ６、又はステップＳ７の何れか一方の判別）でも
よい。また、ステップＳ８において実ヨーレイトと基準
ヨーレイトとの偏差の絶対値を採っているが、絶対値を
採ることなく実ヨーレイトが過大な場合だけを判別する
ようにしても良い。更に、操舵角が小舵角領域であると
きにのみステップＳ８の判別を行うようにして基準ヨー
レイト（γ^*）を固定値としても良い。このときにはス
テップＳ３の演算は不要である。

【００２６】更に、ステップＳ９では、安全措置として
自動制動を実行する他、運転室内の警報装置を作動させ
て警報を発して運転者に知らせる、エンジン制御装置に
よりエンジン出力を抑制（例えば、電子ガバナ９の燃料
噴射量を低減してエンジン出力を抑制）して車速を減速
させる、車外警報装置を作動させて（ウォーニングラン
プの点滅等）警報を発し、他の周辺車両に異常を知らせ
る等の措置を採るようにしても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
輪速に関連する状態量が他の車輪より所定量以上異なる
状況と操舵状態に対応した基準値以上のヨーレイトが発
生する状況とを組み合わせてパンクを判定することで、
タイヤバースト等の異常な状況を確実且つ迅速に検出す
ることができ、異常な状況下で確実に安全措置を講じる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用タイヤパンク対処装置を備
えた車両の構成図である。

【図２】図１に示す車両のタイヤがパンクした時の検知
手法及びその時の対処の手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 車両 ２Ｌ、２Ｒ 前輪 ３Ｌ、３Ｒ 駆動輪 ４Ｌ、４Ｒ 従動輪 ５Ｌ、５Ｒ、６Ｌ、６Ｒ、７Ｌ、７Ｒ ホイールシリン
ダ ８ ステアリングホイール ９ 電子ガバナ １１〜１４ 制動配管（油路） １５〜１８ エアオーバハイドロリックブースタ ２５〜２８ 圧力制御弁 ３１〜３４ ダブルチェックバルブ ３５、３６ リレーバルブ ３７、３８ 自動ブレーキ圧力供給弁 ４１〜４４、７６、７７ 空気通路 ４５ ブレーキペダル ４７、４８ エアタンク ５１〜５４ 圧力センサ ５５〜５８ 車輪速センサ ５９ 操舵角センサ ６０ ブレーキペダルストロークセンサ ６１ 前後加速度センサ ６２ 横加速度センサ ６３ ヨーレートセンサ ６５ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の車輪の車輪速を夫々検出する車輪
   速検出手段と、 ステアリングホイールの操舵状態を検出する操舵状態検
   出手段と、 車両に発生するヨーレイトを検出するヨーレイト検出手
   段と、 当該車両に安全措置を講じる安全措置手段と、 前記車輪速に関連する状態量が他の車輪より所定量以上
   異なる車輪が存在することが検知され、且つ検出される
   ヨーレイトが操舵状態に対応した基準値以上であること
   が検知されると、前記安全措置手段を作動させる制御手
   段とを備えたことを特徴とする車両用タイヤパンク対処
   装置。