JP2005344634A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下した時に、乗員に違和感を与え、異常状態であることを確実に認識させることが、低コストで達成できる車両制御装置を提供する。
【解決手段】 原動機が搭載された車両のタイヤ空気圧を検出してタイヤ空気圧信号を出力するタイヤ空気圧検出手段１３、タイヤ空気圧信号にもとづきタイヤ空気圧が所定圧力以下に低下したことを判定するタイヤ空気圧低下判定手段、前記判定に基づいて原動機のタイヤへの駆動力を所定の変動関数に従って変動させる出力変動手段１４ａを備え、タイヤ空気圧低下検出時に運転者が警報に気づかなかったとしても、エンジン１、トランスミッション２、クラッチなどの駆動系を所定の変動関数に従って制御するので、例えば、エンジン回転速度が周期的に変動することにより違和感を与えて、タイヤ空気圧が低下したことを確実に認識させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下した時に、タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したことを乗員に確実に認識させることを可能とする車両制御装置に関するものである。

自動車の走行中にタイヤ空気圧が徐々に低下した場合、運転者はすぐには違和感を感じないので空気圧低下に気づきにくい。しかし、空気圧低下はタイヤバーストなどの原因となり、カーブ操舵時の異常を引き起こすなど危険な要素があるため運転者に知らせる必要がある。そのため、タイヤ空気圧を直接又は間接に測定し、測定したタイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下した場合に、何らかの方法で警報を発して運転者に知らせるタイヤ空気圧警報装置を搭載した自動車が提案されている。

例えば、特許文献１で示されているように、タイヤ空気圧低下時に車速が制限されることにより安全性を向上させる方法が提案されている。

また、例えタイヤがパンクしたとしても、所定の車速以下でなら所定距離を走行可能なランフラットタイヤが開発されている。

また、特許文献２に開示されているように、車両の片側のタイヤ空気圧が低下した時に、運転者は違和感を感じるが、パワーステアリングや車両安定性制御の制御特性を変更して、運転者に違和感を与えないようにする技術が提案されている。

また、特許文献３には、ステアリングホイールなどの運転者と接触する部位にゴムなどの変形可能な容器に流体を収容したものを装着し、タイヤ空気圧低下時に流体の状態を変化して触感が変化することにより、運転者に認識させる方法が提案されている。

また、特許文献４には、自動操舵制御により車両の走行軌跡を目標軌跡に追従させるレーンキープシステムのステアリング系に設けられたアクチュエータを用いて、タイヤ空気圧低下時にステアリングに微小振動を与えることにより運転者に違和感を与えて認識させる方法が提案されている。
特開２００２−３１７６７９ 特開２００３−２２０９６２ 特開２００１−８０４３６ 特開２００３−２５８１６

タイヤがパンクして、ブザー（警報音）によって警報を発したとしても、運転者は車両走行中に音楽を聴いていたり、同乗者と会話をしていたりすると、ブザーによる警報を知覚できない可能性がある。また、文字表示で警報表示しても運転者が警報表示を見落としてしまう可能性がある。

また、たとえ知覚し、または表示を見ても、タイヤのパンクは滅多に生じないので、それが何の警報であるか認識できない恐れがある。

また、車速を制限する方法では、制限速度以下で走行していた場合は気付かない可能性が高いという問題がある。

また、ランフラットタイヤを用いる方法は、パンクしても所定車速以下でなら所定距離を走行可能であるためパンクに気付き難く、またたとえパンクに気付いたとしても、ランフラットタイヤの性能を過信して、所定速度、所定距離を越えてそのまま走行してしまう可能性がある。もし、タイヤ空気圧が低下しても調整しなかったり、パンクしたタイヤを交換しなかった場合、車両の制御特性が変わって安定性を損なう恐れがある。また、ランフラットタイヤの仕様として示されている所定速度、所定距離を越えて使用した場合は同様の恐れがある。

さらに、タイヤパンク時に運転者に違和感を与えないようにする技術の場合、運転者はパンクしたタイヤを交換する必要性に対する認識が薄れ、そのまま走行を続けてしまう可能性が高くなるおそれがある。

一方、タイヤ空気圧低下時に運転者に違和感を与えて認識させる方法においては、ステアリングに微小振動を与える為の装置などが新たに必要であり、高コストであるという問題がある。
このように、従来のものには全て何らかの課題があり、満足できるものが得られていないという課題があった。

本発明は、上に述べたような従来の問題に鑑みてなされたものであり、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下した時に、乗員に違和感を与えて、異常状態であることを確実に認識させることが、低コストで達成できる車両制御装置を提供することを目的とする。

この発明の車両制御装置は、原動機が搭載された車両に設けられたタイヤの空気圧を検出してタイヤ空気圧信号を出力するタイヤ空気圧検出手段、前記タイヤ空気圧信号にもとづき前記タイヤ空気圧が予め定めた所定圧力以下に低下したことを判定するタイヤ空気圧低下判定手段、
前記タイヤ空気圧低下判定手段の判定にもとづいて、前記原動機の前記タイヤへの駆動力を所定の変動関数に従って変動させる出力変動手段を備えたものである。

本発明の車両制御装置によれば、タイヤ空気圧低下検出時に、運転者が警報に気付かなかったとしても、エンジン、トランスミッション、クラッチなどの駆動系を所定の変動関数に従って制御するので、例えばエンジン回転速度が周期的に変動することにより乗員に違和感を与えて、タイヤ空気圧が低下したことを乗員に確実に認識させることができる。

以下、本発明の車両制御装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１による車両制御装置の概要を示す構成図である。
図１において、自動車等に搭載される火花点火式のエンジン１にトランスミッション２が装着されている。エンジン１は吸気管３を経て空気を吸入し、排気管４を経て排気ガスを排気する。また燃料供給手段（インジェクタ）５からエンジン１に燃料を供給し、点火手段（点火コイル、点火プラグ等）６により点火する。またクランク角センサや水温センサ等のエンジンパラメータ検出手段７を有する。また、トランスミッション２のインプット回転速度やアウトプット回転速度を検出する回転速度センサや、油温センサ等のトランスミッションパラメータ検出手段８を有する。

スロットルバルブ１１にはスロットルバルブ開度検出手段（スロットルポジションセンサ）９が備えられており、また、スロットルアクチュエータ１０によって開閉制御される。ただし、スロットルバルブ１１はスロットルアクチュエータ１０によらず図示しないワイヤによって図示しないアクセルペダルから直接制御される場合もある。車速検出手段１２は車速（タイヤ回転速度に比例など）を検出する。

そしてタイヤ空気圧検出手段１３がタイヤ空気圧を検出する。以上に述べた各検出手段の検出信号や、各制御手段への信号は制御手段（ＥＣＵ）１４から入出力される。制御手段１４はエンジン回転速度等の各種パラメータ信号を基に燃料噴射量等を求め、エンジン１やトランスミッション２等を制御する。そして警報手段１５によりタイヤ空気圧が予め定めた所定圧力より低下した場合にランプやブザー等により運転者に異常を伝えるとともに、内部に設けられた出力変動手段１４ａにより以下の実施の形態で説明する制御を行って乗員にタイヤの空気圧低下を認識させる。

なお、以下の各実施の形態の説明において、トランスミッション２の方式は、マニュアル式でも自動変速式でも、又、自動変速の方法についても有段式、ＣＶＴ式など方式は問わない。またスロットルバルブ１１もスロットルアクチュエータ１０により開度制御せずに、索によりアクセルペダルと物理的に直結しているものでもかまわない。ただし、以下の説明に於いては特定の方式の場合にのみ有効となるものもあるので、特定の方式に限るものの場合はその説明の都度、方式について断るものとする。

実施の形態１．
図２は、本発明の実施の形態１の車両制御装置の動作を説明するブロック図である。
図２の車両制御装置は、エンジン回転数センサや水温センサ等の各種センサから信号を受け取り、エンジンやトランスミッションの状態を検出し、検出した信号を制御手段１４に入力する各種パラメータ検出手段１６と、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段１３と、各種パラメータ検出手段１６やタイヤ空気圧検出手段１３等の信号を受け取りこれらの信号に基づいて燃料噴射量を制御するための各種判断や処理等を行う制御手段１４と、その内部で求められた燃料噴射量に従って制御されるインジェクタ５とを含む。

制御手段１４は、あらかじめ定めたタイヤ空気圧の許容最低レベル（タイヤの仕様などにより種々異なる）を記憶している。そしてタイヤ空気圧検出手段１３からタイヤ空気圧信号を受け取り、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下したか否かを判定するタイヤ空気圧低下判定手段１９と、各種パラメータ検出手段１６からの各種状態信号と、タイヤ空気圧低下判定手段１９の判定結果とに応じて、燃料噴射量の制御レベルを求める燃料噴射量演算手段１７と、燃料噴射量演算手段１７の求めた燃料噴射量に応じてインジェクタ５を制御する燃料噴射量制御手段１８とを含む。燃料噴射量演算手段１７と燃料噴射量制御手段１８はこの発明に言う出力変動手段１４ａであり、空燃比制御手段とも言う。

タイヤ空気圧検出手段１３は、ホイールに組み込まれた空気圧センサ等によりタイヤ空気圧を直接的に検出する手段（公知）や、ＡＢＳ等に用いられる車輪速センサを使用してタイヤ外径の変化等からタイヤ空気圧を間接的に検出する手段（公知）のどちらをもちいてもよい。

タイヤ空気圧の変化に基づく燃料噴射量演算式の一例を次式（１）に示す。
（燃料噴射量）＝ｋ１×（正常時燃料噴射量）＋ａ・・・（１）
ここでｋ１は正常時燃料噴射量に対する乗算係数であり、ａは正常時燃料噴射量に対するオフセット量である。

以下図３、図４のフローチャートに従って、図２のブロック図に示した車両制御装置の動作について説明する。なお、以下の各実施の形態におけるフローチャートにおいて同じステップ番号のものは同じ動作を示しているので、その詳細な説明は重複する場合、省略することがある。図３のステップＳ１００において、タイヤ空気圧検出手段１３がタイヤ空気圧を検出しその値をタイヤ空気圧低下判定手段１９が受け取る。タイヤ空気圧の検出は、一定時間間隔毎に実施してもよいし、またはエンジン起動のたびごとに、あるいは車速に応じて、不定期的に実施してもよい。また、前回のタイヤ空気圧検出値が所定レベルに近ければ検出周期を早めるなど要は任意に実施すればよい。

次のステップＳ１０１において、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下したか否かをタイヤ空気圧低下判定手段１９が判定する。ここでタイヤ空気圧が前記所定圧力を超えていて低下していないと判定した場合は、ステップＳ１０６にて係数ｋ１＝１とし、次にステップＳ１０７でオフセット量ａ＝０とした後、燃料噴射量演算ステップＳ１０４に進む。即ち、通常の燃料噴射量制御を行う。

一方、タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したと判定した場合は、ステップＳ１０２にて係数ｋ１を求め、次にステップＳ１０３にてオフセット量ａを求めた後、燃料噴射量演算ステップＳ１０４に進む。ここで係数ｋ１の一例として図５を示し、オフセット量ａの一例として図６を示す。図５は係数ｋ１が１を中心として時間依存で正弦波変化することを示している。また図６はオフセット量ａが一定量であることを示している。この正弦波は運転者がエンジンの回転数変化や出力変化として関知しやすい周期、例えば０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚ程度の周期とするのが好ましく、その振幅は同様の主旨で、例えばエンジンに数１０〜数１００回転の回転数変化が生じるような振幅とするのが好ましい。オフセット量についても同様であるがゼロから±数１００回転の回転数変化が生じるような範囲で任意に決定してよく、一定値でなければならぬということもない。

このようにして求められた乗算係数ｋ１とオフセット量ａを用いて、ステップＳ１０４で燃料噴射量を決定し、次のステップＳ１０５でインジェクタ５を制御して燃料噴射を実施する。以上のステップ（以下に説明する各実施の形態のフローチャートでも同様）は繰り返し実行される。

次に図４は燃料噴射量演算ステップＳ１０４を詳細に説明するフローチャートである。まずステップＳ２００にて各種パラメータ検出手段１６から各種パラメータ信号を受け取る。次に正常時燃料噴射量演算ステップＳ２０１にて、これらのパラメータから正常時燃料噴射量を求める。次にステップＳ２０２にて、前記（１）式を用いて燃料噴射量を求める。

タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したと判定した場合に、（１）式と図５、図６を用いて得られた燃料噴射量の一例を図７に示す。この図から分かるように、燃料噴射量は全体的にリッチ側に移動し、また時間に依存して増減するため空燃比が上下しエンジン出力が増減する。よって運転者は、アクセルペダルを操作していないのにエンジン回転速度（あるいはトルク）が増減する違和感を感じて異常を認識し、あらかじめマニュアルなどにより、このような現象が生じる場合タイヤ空気圧の低下である、ことを察知して安全を確保した運転ができる。前記燃料噴射量の制御手段はこの発明に言う空燃比制御手段である。

なお、警報手段１５は上記の制御と並行して、車内の図示しない液晶表示器などにタイヤ空気圧低下のメッセージを表示するか、音声で告知することにより、なぜ回転数変動が生じているのか理解できない運転者に知らしめるようにしてもよい。又、タイヤ空気圧の低下を認識した運転者が図示しない警報確認押しボタンを押すことによって、次のエンジン起動までの間、タイヤ空気圧検出値の低下にかかわらず、前述の乗算計数Ｋ１とオフセット量ａとを通常のレベルに戻すようにしてもよい。また空燃比制御手段は燃料噴射量の制御に代えてエンジンに供給される空気量を制御しても良い。

実施の形態２．
図８は、実施の形態２の車両制御装置を表すブロック図である。実施の形態２の説明に限りエンジン１は火花点火式機関である。
本実施形態の車両制御装置は、エンジン回転数センサや水温センサ等の各種センサから信号を受け取り、エンジンやトランスミッションの状態を検出する各種パラメータ検出手段１６と、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段１３と、各種パラメータ検出手段１６やタイヤ空気圧検出手段１３等の信号を受け取り各種判断や処理等を行う制御手段１４と、制御手段１４の内部で求められた点火タイミングに従って制御される点火コイル等の点火手段６とを含んでいる。

制御手段１４はタイヤ空気圧検出手段１３からタイヤ空気圧信号を受け取り、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下したか否かを判定するタイヤ空気圧低下判定手段１９と、各種パラメータ検出手段１６からの各種状態信号と、タイヤ空気圧低下判定手段１９の判定結果に応じて、点火タイミングを求める点火タイミング演算手段２０と、点火タイミング演算手段２０の求めた結果に応じて点火手段６を制御する点火タイミング制御手段２１とを有している。点火タイミング演算手段２０と点火タイミング制御手段２１はこの発明に言う出力変動手段１４ａであり、両者をあわせて点火タイミング制御手段とも言う。

タイヤ空気圧検出手段１３は、ホイールに組み込まれた空気圧センサ等によりタイヤ空気圧を直接的に検出する手段（公知）や、ＡＢＳ等に用いられる車輪速センサを使用しタイヤ外径の変化等からタイヤ空気圧を間接的に検出する手段（公知）のどちらを用いてもよい。

点火タイミング演算手段２０が行う点火タイミング演算式の一例を次式（２）に示す。
（点火タイミング）＝（正常時点火タイミング）＋ｂ・・・（２）
ここでｂは正常時点火タイミングに対するオフセット量である。

以下図９、１０のフローチャートに従って、本実施形態の動作について説明する。図９のステップＳ１００において、タイヤ空気圧検出手段１３が検出したタイヤ空気圧信号を受け取る。タイヤ空気圧の検出は、一定時間間隔毎に実施してもよいし、または車速や前回のタイヤ空気圧検出値など車両状態に応じて変化してもよい。次のステップＳ１０１において、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下したか否かをタイヤ空気圧低下判定手段１９が判定する。ここでタイヤ空気圧が前記所定圧力を超えていて低下していないと判定した場合は、ステップＳ３０５でオフセット量ｂ＝０とした後、点火タイミング演算ステップＳ３０３に進む。

一方、タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したと判定した場合は、ステップＳ３０２にてオフセット量ｂを求めた後、点火タイミング演算ステップＳ３０３に進む。ここで、オフセット量ｂの一例として図１１を示す。図１１はオフセット量ｂが所定時間毎に正常タイミングより所定量遅角させる状態と正常タイミングの状態とを繰り返すことを示している。
これによりエンジン回転数が変動することにより運転者に異常を知らしめるのが目的であるから、変動の周期は例えば数Ｈｚから数１０Ｈｚに、変動量は数度から１０数度とするのが好ましい。無論正弦波状に変化させても良い。このようにして求められたオフセット量ｂを用いて、ステップＳ３０３で点火タイミングを求め、次のステップＳ３０４で点火手段６を制御する。

次に図１０は点火タイミング演算ステップＳ３０３の一実施例を示す。まずステップＳ２００にて各種パラメータ検出手段１６から各種パラメータ信号を受け取る。次に正常時点火タイミング演算ステップＳ４０１にて、これらのパラメータから正常時点火タイミングを求める。次にステップＳ４０２にて、前記（２）式を用いて点火タイミングを求める。
タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したと判定した場合に、（２）式、図１１より点火タイミングは正常時点火タイミングと、正常時点火タイミングより所定量遅角したタイミングとで繰り返し変動する。点火タイミングが時間に依存して前後移動するため、エンジン出力が増減する。よって運転者は違和感を感じて異常を認識し、安全を確保した運転が出来る。

ここで、燃料噴射量の増減関数や点火タイミングの変化関数は、前記実施の形態の内容に限定されるものではないことは言うまでもない。
また、エンジン制御量は、実施の形態１、実施の形態２における燃料噴射量と点火タイミングに限定されるものではなく、スロットルアクチュエータによるスロットル開度制御量などでもよい。または、前記のような出力制御量だけでなく、例えば吸入空気量などの各種検出パラメータを制御手段１４内で増減演算して、その結果、燃料噴射量などのエンジン制御量が増減するという手段を用いても良い。
運転者が確認した後の処置として、実施の形態１で説明したものが全て適用できる。即ち、確認押しボタンが押された後はタイヤ空気圧の低下にかかわらず点火タイミングを通常にするようにしてもよい。

実施の形態３．
図１２は、実施の形態３の車両制御装置を表すブロック図である。
本実施形態の車両制御装置は、エンジン回転数センサや水温センサ等の各種センサから信号を受け取り、エンジンやトランスミッションの状態を検出する各種パラメータ検出手段１６と、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段１３と、各種パラメータ検出手段１６やタイヤ空気圧検出手段１３等の信号を受け取り各種判断や処理等を行う制御手段１４と、制御手段１４の内部で求められたトランスミッション変速比に従って制御されるトランスミッション２とを含んでいる。

制御手段１４は、タイヤ空気圧検出手段１３からタイヤ空気圧信号を受け取り、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下したか否かを判定するタイヤ空気圧低下判定手段１９と、各種パラメータ検出手段１６からの各種状態信号と、タイヤ空気圧低下判定手段１９の判定結果に応じて、トランスミッション変速比を求めるトランスミッション変速比演算手段２２と、トランスミッション変速比演算手段２２の求めた結果に応じてトランスミッション２を制御するトランスミッション変速比制御手段２３とを有している。トランスミッション変速比演算手段２２とトランスミッション変速比制御手段２３はこの発明に言う出力変動手段であり、変速比制御手段とも言う。

タイヤ空気圧検出手段１３は、ホイールに組み込まれた空気圧センサ等によりタイヤ空気圧を直接的に検出する手段（公知）や、ＡＢＳ等に用いられる車輪速センサを使用し、タイヤ外径の変化等からタイヤ空気圧を間接的に検出する手段（公知）のどちらでもよい。

変速比演算式の一例を次式（３）に示す。
（変速比）＝（正常時変速比）＋ｃ・・・（３）
ここでｃは正常時（タイヤ空気圧低下を検出していないとき）変速比に対するオフセット量であり、例えばギア選択式のものならギア比の１段の上下、変速比が連続的に変化できるものなら数％〜数１０％の比率の上下でよい。

以下図１３、１４のフローチャートに従って、本実施形態の作用について説明する。
図１３のステップＳ１００において、タイヤ空気圧検出手段１３が検出したタイヤ空気圧信号を受け取る。タイヤ空気圧の検出は、一定時間間隔毎に実施してもよいし、または車速や前回のタイヤ空気圧検出値など車両状態に応じて変化してもよい。
次のステップＳ１０１において、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下したか否かをタイヤ空気圧低下判定手段１９が判定する。ここでタイヤ空気圧が前記所定圧力を超えていて低下していないと判定した場合は、ステップＳ５０５にてオフセット量ｃ＝０とした後、トランスミッション変速比演算ステップＳ５０３に進む。
一方、タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したと判定した場合は、ステップＳ５０２にてオフセット量ｃを求めた後、トランスミッション変速比演算ステップＳ５０３に進む。ここで、オフセット量ｃの一例として図１５を示す。図１５はオフセット量ｃが所定時間毎に高速側オフセット量と正常変速比（ｃ＝０）と低速側オフセット量とを繰り返すことを示している。
このようにして求められたオフセット量ｃを用いて、ステップＳ５０３でトランスミッション変速比を求めて、次のステップＳ５０４でトランスミッション２の変速比制御を実施する。

次に図１４はトランスミッション変速比演算ステップＳ５０３の一実施例を示す。まずステップＳ２００にて各種パラメータ検出手段１６から各種パラメータ信号を受け取る。次に正常時変速比演算ステップＳ６０１にて、これらのパラメータから正常時変速比を求める。次にステップＳ６０２にて、前記（３）式を用いて変速比を求める。
タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したと判定した場合に、（３）式、図１５より変速比は所定時間（例えば１〜数秒）毎に、正常時変速比より高速側変速比の状態と、正常時変速比（ｃ＝０）の状態と、正常時変速比より低速側変速比の状態とを繰り返す。変速比が時間に依存して増減するため、エンジン回転数が上下し車両駆動力が増減する。よって運転者は違和感を感じて異常を認識し、安全を確保した運転が出来る。

ここで、トランスミッション変速比の増減関数は、ここで記載した実施の形態の内容に限定されるものではなく、例えば変速比は正常時より高い方、又は低い方へのどちらか一方への変化の繰り返しだけでもよいことは言うまでもない。

実施の形態４．
図１６は、実施の形態４の車両制御装置を表すブロック図である。
ここでは、クラッチが電磁クラッチであるとして説明する。
本実施形態の車両制御装置は、エンジン回転数センサや水温センサ等の各種センサから信号を受け取り、エンジンやトランスミッションの状態を検出する各種パラメータ検出手段１６と、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段１３と、各種パラメータ検出手段１６やタイヤ空気圧検出手段１３等の信号を受け取り各種判断や処理等を行う制御手段１４と、制御手段１４の内部で求められた電磁クラッチ電流に従って制御される電磁クラッチ２６とを有している。

制御手段１４は、タイヤ空気圧検出手段１３からタイヤ空気圧信号を受け取り、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下したか否かを判定するタイヤ空気圧低下判定手段１９と、各種パラメータ検出手段１６からの各種状態信号と、タイヤ空気圧低下判定手段１９の判定結果に応じて、電磁クラッチ電流を求める電磁クラッチ電流演算手段２４と、電磁クラッチ電流演算手段２４の求めた結果に応じて電磁クラッチ２６の電流を制御する電磁クラッチ電流制御手段２５とを有している。電磁クラッチ電流演算手段２４と電磁クラッチ電流制御手段２５はこの発明に言う出力変動手段であり、クラッチ制御手段とも言う。

タイヤ空気圧検出手段１３は、ホイールに組み込まれた空気圧センサ等によりタイヤ空気圧を直接的に検出する手段や、ＡＢＳ等に用いられる車輪速センサを使用し、タイヤ外径の変化等からタイヤ空気圧を間接的に検出する手段のどちらでもよい。

電磁クラッチ電流演算式の一例を次式（４）に示す。
（電磁クラッチ電流）＝ｋ２×（正常時電磁クラッチ電流）・・・（４）
ここで、ｋ２は正常時電磁クラッチ電流に対する係数である。

以下、図１７、１８のフローチャートに従って、本実施の形態の動作について説明する。
図１７のステップＳ１００において、タイヤ空気圧検出手段１３が検出したタイヤ空気圧信号を受け取る。タイヤ空気圧の検出は、一定時間間隔毎に実施してもよいし、または車速や前回のタイヤ空気圧検出値など車両状態に応じて変化してもよい。
次のステップＳ１０１において、タイヤ空気圧が予め定められた所定圧力以下に低下したか否かをタイヤ空気圧低下判定手段１９が判定する。ここでタイヤ空気圧が前記所定圧力を超えていて低下していないと判定した場合は、ステップＳ７０５にて係数ｋ２＝１とした後、電磁クラッチ電流演算ステップＳ７０３に進む。ｋ２＝１は正常時の係数である。
一方、タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したと判定した場合は、ステップＳ７０２にて係数ｋ２を求めた後、電磁クラッチ電流演算ステップＳ７０３に進む。ここで、係数ｋ２の一例を図１９に示す。図１９は係数ｋ２が所定時間（例えば１〜数秒）毎に低下状態（ｋ２＜１）と正常状態（ｋ２＝１）とを繰り返すことを示している。
このようにして求められた係数ｋ２を用いて、ステップＳ７０３で電磁クラッチ電流を求め、次のステップＳ７０４で電磁クラッチ２６を制御する。

次に図１８は電磁クラッチ電流演算ステップＳ７０３の一実施形態を示す。まずステップＳ２００にて各種パラメータ検出手段１６から各種パラメータ信号を受け取る。次に正常時電磁クラッチ電流演算ステップＳ８０１にて、これらのパラメータから正常時電磁クラッチ電流を求める。次にステップＳ８０２にて、前記（４）式を用いて電磁クラッチ電流を求める。

タイヤ空気圧が前記所定圧力以下に低下したと判定した場合に、（４）式と図１９より電磁クラッチ電流は所定時間毎に、電磁クラッチ電流低下状態と正常状態とを繰り返す。この低下状態ではクラッチが滑る程度の電流値なので、クラッチ圧着力が時間に依存して増減し、エンジンから駆動系への伝達率が増減し、もし運転者が一定速度で走行しようと操作しても車両駆動力が増減するためエンジン回転速度も車速も一定とはならない。よって運転者は違和感を感じて異常を認識し、安全を確保した運転が出来る。

ここで、電磁クラッチ電流の増減関数は、前記実施例の内容に限定されるものではなく、例えば正弦波状に変化させる、三角波状に変化させるなどしてもよいことは言うまでもない。
また、この実施例では電磁クラッチとして説明したが、電磁クラッチに限定されるものではなく、エンジンと駆動系を切り離したり接続したりするクラッチ機構で、制御手段１４がそのクラッチ圧着力を制御可能なものであれば何でも良い。

また、エンジン制御量、トランスミッションの変速比、トランスミッションのクラッチ圧着力のいくつかを同時に、又はその全てを同時に増減変動させることにより、何れかを単独で増減変動させる場合と比較して、全体として車両駆動力の増減変動量を大きくすることが可能となる。これにより例えば悪路を走行中で、もともとエンジン回転速度が大幅に上下していて、多少の変化が生じても気付きにくいと思われる場合などでも、確実に乗員に気付かせることが可能となる。

実施の形態５．
実施の形態１乃至４の何れかに説明した車両制御装置において、エンジン制御量（空燃比、点火タイミング）、トランスミッションの変速比、クラッチ圧着力を制御するための、それぞれの変動関数の少なくとも１つを、車速に応じて変更するようにしても良い。

タイヤ空気圧が低下した場合に高速走行するのは危険であるが、高速道路を走行中なら途中で停車するよりも、次のパーキングエリアなどまで、低速で走行した方がより安全である場合もある。よって例えば低速走行時には増減の振幅を小さくして、運転者に異常状態を常時認識させつつ、安全な場所まで車両を移動できるようにし、一方高速走行時には増減の振幅を大きくして、車両挙動変化が大きくて高速走行しにくい状態とすれば、安全性をより高めることが可能となる。

実施の形態１の燃料噴射量を増減制御する方法において、車速が高い場合と低い場合とで（例えば５０ｋｍ／ｈを境としてそれ以上を高い、それ以下を低い車速という）２段階変化させる例について、図２０〜２２に示す。車速が低い場合は、これらの図中の小さい振幅の波形のように燃料噴射量を小さく増減することとすれば、空燃比は小さくしか増減しない。よってエンジン出力の変動は小さいので、運転者は異常状態を常時認識しながら、車両を安全な場所まで移動し、タイヤを交換したりすることが可能となる。一方車速が高い場合は、これらの図中の大きい振幅の波形のように燃料噴射量を大きく増減することとすれば、空燃比は大きく増減する。よって空燃比のずれが大きく、エンジン出力も大きく変動するので、運転者は違和感を強く感じて高速走行を維持できなくなり、安全性を高めることが可能となる。上記の制御は制御手段１４に内蔵した図示しない車両速度関与手段によって実行される。

実施の形態６．
実施の形態１乃至４の何れかに説明した車両制御装置において、エンジン制御量（空燃比、点火タイミング）、トランスミッションの変速比、トランスミッションのクラッチ圧着力を制御するための、それぞれの変動関数の少なくとも１つを、エンジン回転数に応じて変更しても良い。

実施の形態２の点火タイミングを前後移動制御する方法において、エンジン回転数が所定回転数以上の場合と所定回転数未満の場合と（所定回転数とは、一般的なガソリンエンジンの場合、例えば２５００ｒ／ｍである。）で２段階変化させる例について、図２３に示す。エンジン回転数が所定回転数未満の場合は、この図中の小さい振幅の波形のように点火タイミングを前後移動することとすれば、エンジン出力の変動は小さいので、運転者は異常状態を常時認識しながら、車両を安全な場所まで移動し、タイヤを交換したりすることが可能となる。一方エンジン回転数が所定回転数以上の場合は、この図中の大きい振幅の波形のように点火タイミングを前後移動することとすれば、エンジン出力の変動が大きくなるので、運転者は高回転を維持できなくなり、安全性を高めることが可能となる。
上記の制御は制御手段１４に内蔵した図示しないエンジン回転速度関与手段によつて実行される。

実施の形態７．
実施の形態１乃至４の何れかに説明した車両制御装置において、エンジン制御量、トランスミッションの変速比、トランスミッションのクラッチ圧着力を制御するための、それぞれの変動関数の少なくとも１つを、トランスミッションの変速比に応じて変更しても良い。

トランスミッションの変速比が低速側変速比の場合、車速はあまり高くない。一方トランスミッションの変速比が高速側変速比の場合、車速が高くなっており、空気圧の低下したタイヤで走行するのは危険である。

実施の形態３で説明したトランスミッション変速比を増減制御する方法において、変速比が低速側の場合と高速側の場合と（例えば５段変速機の場合、２速以下を低速側、３速以上を高速側とする）でオフセット量ｃを２段階変化させる例について図２４に示す。変速比が低速側の場合は、この図中の小さい振幅の波形のように変速比を小さく増減することとすれば、車両挙動への影響は小さいので、運転者は異常状態を常時認識しながら、車両を安全な場所まで移動し、タイヤを交換したりすることが可能となる。一方変速比が高速側の場合は、この図中の大きい振幅の波形のように変速比を大きく増減することとすれば、車両挙動が大きく変動するために運転者は高速走行を維持できなくなり、安全性を高めることが可能となる。

この実施の形態ではトランスミッションをＣＶＴのように変速比を無段階に制御できる方が好ましい。しかし例えば５段ＡＴにおいて、正常時に１、２速であった場合にタイヤ空気圧低下を検出した後は１←→２速間で周期的に変速し、正常時に３〜５速であった場合にタイヤ空気圧低下を検出した後は３←→５速間で周期的に変速することとすれば目的を満たすことが出来る。上記の制御は制御手段１４に内蔵した図示しない変速比関与手段によって実行される。

実施の形態８．
実施の形態１乃至４の何れかに説明した車両制御装置において、エンジン制御量、トランスミッションの変速比、トランスミッションのクラッチ圧着力を制御するための、それぞれの変動関数の少なくとも１つを、タイヤ空気圧に応じて変更しても良い。

タイヤの空気圧低下を検出したとき、その状態は種々のものが予想される。例えばパンクしたのではなく単に調整不足によりタイヤ空気圧が適正圧力より低下した状態が考えられる。その場合、適正圧力からのずれ量により変動関数を変化するようにすれば、運転者にタイヤの空気圧が適正値からどれだけずれているかを認識させることができ、タイヤ空気圧を調整するように仕向けて実際に運転者が調整することで、燃費を向上させたり車両の安定性を増すことができる。

実施の形態１の燃料噴射量を増減制御する方法において、タイヤ空気圧の所定圧力からのずれが所定値未満の場合と所定値以上の場合と（ここでいう所定値とは、例えば適正タイヤ圧力（カタログ記載値）の３０％の圧力減である。）で２段階変化させる例について、図２５〜２７に示す。タイヤ空気圧の所定圧力からのずれが所定値未満の場合は、これらの図中の小さい振幅の波形のように燃料噴射量を小さく増減することとすれば、空燃比は小さくしか増減しない。よってエンジン出力の変動は小さいので、運転者は異常状態を常時認識しながら、車両を安全な場所まで移動し、タイヤ空気圧を調整すること等が可能となる。一方タイヤ空気圧の所定圧力からのずれが所定値以上の場合は、これらの図中の大きい振幅の波形のように燃料噴射量を大きく増減することとすれば、空燃比は大きく増減する。よって空燃比のずれが大きくエンジン出力も変動するので、運転者は高速走行を維持できなくなり、安全性を高めることが可能となる。上記の制御は制御手段１４に内蔵した図示しない空気圧関与手段によって実行される。

実施の形態９．
実施の形態１乃至４の何れかに説明した車両制御装置において、エンジン制御量、トランスミッションの変速比、トランスミッションのクラッチ圧着力を制御するための、それぞれの変動関数の少なくとも１つを、タイヤ空気圧が所定圧力以下に低下したと判定した位置からの走行距離に応じて変更しても良い。

前記説明したように、ランフラットタイヤはタイヤ空気圧がたとえゼロとなっても所定車速以下で所定距離以内（例えば、車速８０ｋｍ／ｈ、走行距離８０ｋｍ以下など）であれば安全に走行可能である。しかし、ランフラットタイヤといえども所定距離以上走行することは危険である。

図示しないが、車両にはタイヤ空気圧低下が検出された後からの走行距離を積算する走行距離計測手段が搭載されている。
実施の形態２の点火タイミングを前後移動制御する方法において、ランフラットタイヤを使用していて、タイヤ空気圧低下を検出した後の走行距離が所定距離未満の場合と所定距離以上の場合と（ここでいう所定距離とは、例えばランフラットタイアのメーカが指定している距離で、例えば８０ｋｍである。）で２段階変化させる例について、図２８に示す。走行距離が所定距離未満の場合は、この図中の小さい振幅の波形のように点火タイミングを前後にわずか移動することとすれば、エンジン出力の変動は小さいので、運転者は異常状態を常時認識しながら、車両を安全な場所まで移動し、タイヤ交換すること等が可能となる。一方所定距離以上の場合は、この図中の大きい振幅の波形のように点火タイミングを前後に大きく移動することとすれば、エンジン出力の変動が大きくなるので、運転者は高速走行を維持できなくなり、安全性を高めることが可能となる。上記の制御は制御手段１４に内蔵した図示しない走行距離関与手段によって実行される。

実施の形態１０．
実施の形態１乃至４の何れかに説明した車両制御装置において、エンジン制御量、トランスミッションの変速比、トランスミッションのクラッチ圧着力を制御するための、それぞれの変動関数の少なくとも１つを、タイヤ性能に応じて変更しても良い。

ランフラットタイヤと呼ばれる、タイヤ空気圧がゼロとなっても所定車速以下で所定距離以内（例えば、車速８０ｋｍ／ｈ、走行距離８０ｋｍ以下など）であれば安全に走行可能なタイヤが開発され販売されている。
一方、現在一般に使用されている普通のタイヤはパンクすると車両重量を支えることができずにつぶれてしまうために、パンクした時に（車速８０ｋｍ／ｈなどの）速い速度で走行することは危険である。

制御手段１４には図示しないが、上記のようなタイヤの性能仕様を入力するタイヤ性能入力手段が設けられている。
実施の形態３のトランスミッション変速比を増減制御する方法において、ランフラットタイヤを使用している場合と一般のタイヤを使用している場合とで2段階変化させる例について、図２９に示す。ランフラットタイヤを使用していてパンクした場合は、この図中の小さい振幅の波形のように変速比を増減変動することとすれば、エンジン回転数の変動は小さいので、運転者は異常状態を常時認識しながら、車両を安全な場所まで移動し、タイヤ交換すること等が可能となる。一方普通のタイヤを使用していてパンクした場合は、この図中の大きい振幅の波形のように変速比を増減変動することとすれば、エンジン回転数の変動が大きくなり、運転者は高速走行を維持できなくなり、安全性を高めることが可能となる。上記の制御は制御手段１４に内蔵した図示しないタイヤ性能関与手段によつて実行される。

本発明の実施の形態による車両制御装置の構成図である。 実施の形態１のブロック図である。 図２の車両制御装置の動作を説明するフローチャートである。 図３のフローの一部を詳細に説明するフローチャートである。 図３の燃料噴射量係数ｋ１の時間変化例を説明するグラフである。 図３の燃料噴射量のオフセットａの時間変化例を説明するグラフである。 実施の形態１における燃料噴射量の時間変化例を説明するグラフである。 実施の形態２の車両制御装置のブロック図である。 図８の車両制御装置の動作を説明するフローチャートである。 図９のフローの一部を詳細に説明するフローチャートである。 図９の点火タイミング演算式のオフセット量ｂの時間変化例を説明するグラフである。 実施の形態３の車両制御装置のブロック図である。 図１２の車両制御装置の動作を説明するフローチャートである。 図１３のフローの一部を詳細に説明するフローチャートである。 図１３の変速比演算式のオフセット量ｃの時間変化例を説明するグラフである。 実施の形態４の車両制御装置のブロック図である。 図１６の車両制御装置の動作を説明するフローチャートである。 図１７のフローの一部を詳細に説明するフローチャートである。 図１７のフローの電磁クラッチ電流の係数ｋ２の時間変化例を説明するグラフである。 実施の形態５の燃料噴射の係数ｋ１の変化例を示すグラフである。 実施の形態５における燃料噴射量のオフセット量ａの変化例を示すグラフである。 実施の形態５における燃料噴射量の変化例を示すグラフである。 実施の形態６における点火タイミングのオフセット量ｂの変化例を表すグラフである。 実施の形態７における変速比のオフセット量ｃの変化例を表すグラフである。 実施の形態８における燃料噴射量の係数ｋ１の変化例を表すグラフである。 実施の形態８における燃料噴射量のオフセット量ａの変化例を表すグラフである。 実施の形態８における燃料噴射量の変化例を表すグラフである。 実施の形態９における点火タイミングのオフセット量ｂの変化例を表すグラフである。 実施の形態１０における変速比のオフセット量ｃの変化例を表すグラフである。

符号の説明

１ エンジン、 ２ トランスミッション、
３ 吸気管、 ４ 排気管、
５ 燃料噴射手段（インジェクタ）、 ６ 点火手段、
７ エンジンパラメータ検出手段（クランク角センサ、水温センサ等）、
８ トランスミッションパラメータ検出手段、
（インプット回転数センサ、アウトプット回転数センサ、油温センサ等）
９ スロットルバルブ開度検出手段（スロットルポジションセンサ）、
１０ スロットルアクチュエータ、 １１ スロットルバルブ、
１２ 車速検出手段（車速センサ）、 １３ タイヤ空気圧検出手段（タイヤ空気圧センサ）、 １４ 制御手段（ＥＣＵ）、 １４ａ 出力変動手段、
１５ 警報手段（ランプ、ブザー等）。

Claims (13)

1. 原動機が搭載された車両に設けられたタイヤの空気圧を検出してタイヤ空気圧信号を出力するタイヤ空気圧検出手段、
   前記タイヤ空気圧信号にもとづき前記タイヤ空気圧が予め定めた所定圧力以下に低下したことを判定するタイヤ空気圧低下判定手段、
   前記タイヤ空気圧低下判定手段の判定にもとづいて、前記原動機の前記タイヤへの駆動力を所定の変動関数に従って変動させる出力変動手段を備えたことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記原動機は内燃機関であり、前記出力変動手段は前記内燃機関の燃料供給量又は空気供給量をあらかじめ定めた所定の変動関数に従って変動させる空燃比制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記原動機は電気火花点火式機関であり、前記出力変動手段は前記電気火花の点火タイミングをあらかじめ定めた所定の変動関数に従って変動させる点火タイミング制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記原動機はこの原動機の出力軸の回転速度を増減させて前記タイヤに伝達する変速機を有し、前記出力変動手段は、前記変速機の変速比をあらかじめ定めた所定の変動関数に従って変化させる変速比制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記原動機はこの原動機から前記タイヤへの出力軸の回転伝達を接断制御するクラッチを有し、前記出力変動手段は前記クラッチの圧着力をあらかじめ定めた所定の変動関数に従って変動させるクラッチ制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
6. 前記出力変動手段は請求項２〜５に記載の前記空燃比制御手段、前記点火タイミング制御手段、前記変速比制御手段、前記クラッチ制御手段の内、２つ以上を備えたものであることを特徴とする車両制御装置。
7. 前記車両の走行速度を検出する速度検出手段、
   前記所定の変動関数を、前記車両の速度に応じて変更する車両速度関与手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の車両制御装置。
8. 前記原動機の回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段、
   前記所定の変動関数を、前記原動機の回転速度に応じて変更するエンジン回転速度関与手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の車両制御装置。
9. 前記原動機はこの原動機の出力軸の回転速度を増減させて前記タイヤに伝達する変速機、
   前記変速機の変速比を検出する変速比検出手段、
   前記所定の変動関数を、前記変速比に応じて変更する変速比関与手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の車両制御装置。
10. 前記所定の変動関数を、前記タイヤの空気圧に基づいて変更するタイヤ空気圧関与手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の車両制御装置。
11. 前記タイヤ空気圧低下判定手段がタイヤ空気圧の低下を判定した後の、前記車両の走行距離を計測する走行距離計測手段、
    前記所定の変動関数を、前記走行距離にもとづいて変更する走行距離関与手段を備えたことを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の車両制御装置。
12. 前記タイヤの仕様、又は性能、又は型番を入力するタイヤ性能入力手段、
    前記所定の変動関数を、前記タイヤ性能入力手段に入力された情報に基づいて変更するタイヤ性能関与手段を備えたことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両制御装置。
13. 前記車両の運転席周辺に設けられ、前記出力変動手段が前記所定の変動関数に従って前記出力を変動させているとき、あらかじめ定めた所定の時間だけ前記所定の変動関数を変更する指令を前記出力変動手段に発する確認入力手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。

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