JP2019014446A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【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。【選択図】図１

Description

本開示は、制御装置に関する。

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、タイヤの寿命を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。

特開２００５−３２４５７８号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

ＥＣＵ１０は、車両における各システムを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。

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。

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。

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。

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の操舵角）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。

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。

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。

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。

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、エンジントルクの出力値を所定時間毎に算出する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、例えば車両の電源が投入された時に開始される。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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の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。

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。

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。

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。

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

Claims (3)

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。
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に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。
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。

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