タイヤ温度制御装置及びタイヤ温度制御方法
【課題】車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができるようにする。
【解決手段】タイヤの接地面の温度を検出する温度検出部と、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断するキャンバ角調整条件判断処理手段と、キャンバ角調整条件が成立する場合にキャンバ角を調整するキャンバ角調整処理手段とを有する。タイヤの接地面の温度が設定温度以上であると、キャンバ角が調整されるので、接地面の温度が設定温度より高くなるのを防止することができ、摩擦係数が小さくなるのを防止することができる。したがって、車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができる。
【解決手段】タイヤの接地面の温度を検出する温度検出部と、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断するキャンバ角調整条件判断処理手段と、キャンバ角調整条件が成立する場合にキャンバ角を調整するキャンバ角調整処理手段とを有する。タイヤの接地面の温度が設定温度以上であると、キャンバ角が調整されるので、接地面の温度が設定温度より高くなるのを防止することができ、摩擦係数が小さくなるのを防止することができる。したがって、車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ温度制御装置及びタイヤ温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中の車両を制動するためのブレーキ装置においては、例えば、各車輪のブレーキロータにパッドを押し付けることによって、各車輪の回転を抑制し、制動力を発生させるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６２３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のブレーキ装置においては、車両の制動が頻繁に行われると、十分な制動力を発生させることができない。
【０００５】
本発明は、前記従来のブレーキ装置の問題点を解決して、車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができるタイヤ温度制御装置及びタイヤ温度制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明のタイヤ温度制御装置においては、タイヤの接地面の温度を検出する温度検出部と、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断するキャンバ角調整条件判断処理手段と、キャンバ角調整条件が成立する場合にキャンバ角を調整するキャンバ角調整処理手段とを有する。
【０００７】
本発明の他のタイヤ温度制御装置においては、さらに、車両が制動されているかどうかを判断する制動状態判断処理手段を有する。
【０００８】
そして、前記キャンバ角調整処理手段は、車両が制動されている場合にキャンバ角を調整する。
【０００９】
本発明の更に他のタイヤ温度制御装置においては、さらに、前記キャンバ角調整処理手段は、初期状態においてキャンバ角を正の値にする。
【００１０】
本発明のタイヤ温度制御方法においては、タイヤの接地面の温度を検出し、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断し、キャンバ角調整条件が成立する場合に、キャンバ角を調整する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイヤ温度制御装置においては、タイヤの接地面の温度を検出する温度検出部と、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断するキャンバ角調整条件判断処理手段と、キャンバ角調整条件が成立する場合にキャンバ角を調整するキャンバ角調整処理手段とを有する。
【００１２】
この場合、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であると、キャンバ角が調整されるので、接地面の温度が設定温度より高くなるのを防止することができ、摩擦係数が小さくなるのを防止することができる。したがって、車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができる。
【００１３】
本発明の他のタイヤ温度制御装置においては、さらに、車両が制動されているかどうかを判断する制動状態判断処理手段を有する。
【００１４】
そして、前記キャンバ角調整処理手段は、車両が制動されている場合にキャンバ角を調整する。
【００１５】
この場合、車両が制動されている間に、接地面の温度が設定温度より高くなるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における車両の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における車輪駆動部ユニットの平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるアクチュエータの動作を説明する図である。
【図５】タイヤの温度特性を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるキャンバ角の状態を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの温度特性を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるキャンバ角の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図２は本発明の第１の実施の形態における車両の概念図である。
【００１９】
図において、１１は車両の本体を表すボディ、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、ボディ１１に対して回転自在に配設された前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の車輪であり、互いに独立させて回転させることができるようになっている。そして、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって前輪が、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによって後輪が構成される。
【００２０】
また、１３は操舵装置（操作部材）としてのステアリングホイール、１４は加速操作部材としてのアクセルペダル、１５は減速操作部材としてのブレーキペダルであり、運転者がステアリングホイール１３を操作して回転させると、ステアリングホイール１３の回転に応じて車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角が付与され、車両を旋回させることができる。また、運転者がアクセルペダル１４を踏み込むと、アクセルペダル１４の踏込量に応じて車両を加速することができ、運転者がブレーキペダル１５を踏み込むと、ブレーキペダル１５の踏込量に応じて車両を制動することができる。なお、前記舵角は、ステアリングホイール１３の回転に応じて車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変化させられたときの、車両の前後方向と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きとが成す角度である。
【００２１】
そして、前記車両を制動するために図示されないブレーキ装置が配設される。該ブレーキ装置は、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに配設されたブレーキロータ、摩擦材であるパッド、該パッドを前記ブレーキロータに押し付ける図示されないホイールシリンダ等を備え、運転者が前記ブレーキペダル１５を踏み込むと、前記パッドが前記ブレーキロータに押し付けられ、ブレーキロータとパッドとの間に摩擦力が発生させられ、該摩擦力によって各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢの回転が抑制される。
【００２２】
なお、ブレーキロータに代えてブレーキドラムを、パッドに代えてシューを使用し、ホイールシリンダによってシューをブレーキドラムに押し付けることにより、ブレーキドラムとシューとの間に摩擦力を発生させ、該摩擦力によって各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢの回転を抑制することもできる。
【００２３】
そして、１６は車両の全体の制御を行う制御部、３１〜３４は、それぞれ、ボディ１１と各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢを独立させて回転させ、かつ、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角及びトウ角をそれぞれ独立させて形成し、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を独立させて付与する車輪駆動部、３８は、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角及びトウ角を、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与するために油圧を発生させる油圧制御部である。
【００２４】
なお、前記ステアリングホイール１３、制御部１６、車輪駆動部３１〜３４、油圧制御部３８等によって旋回制御装置が、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ及び各車輪駆動部３１〜３４によって、前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の車輪駆動部ユニット４１〜４４が構成される。
【００２５】
本実施の形態においては、舵角を、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのそれぞれに独立させて形成するようになっているが、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦだけに独立させて形成することもできる。また、前記各車輪駆動部３１〜３４は各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに対応させて配設されるようになっているが、ボディ１１における所定の１箇所に配設することもできる。
【００２６】
次に、前記各車輪駆動部ユニット４１〜４４の構造について説明する。この場合、各車輪駆動部ユニット４１〜４４の構造は互いに同じであるので、車輪駆動部ユニット４１についてだけ説明する。
【００２７】
図３は本発明の第１の実施の形態における車輪駆動部ユニットの平面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるアクチュエータの動作を説明する図である。
【００２８】
図に示されるように、前記車輪駆動部ユニット４１は車輪ＷＬＦ及び車輪駆動部３１を備え、前記車輪ＷＬＦは、アルミニウム合金等によって形成されたホイール１８、及び該ホイール１８の外周に嵌（かん）合させて配設されたタイヤ１９を備える。そして、前記車輪駆動部３１は、円形の形状を有する車輪駆動板としてのキャンバプレート４５、該キャンバプレート４５に取り付けられ、ホイール１８内に収容された走行用の駆動部としてのモータ（ホイールモータ）４６、前記キャンバプレート４５を揺動させる揺動用の駆動部としてのアクチュエータ４７、前記キャンバプレート４５とアクチュエータ４７とを連結する連結部材としてのジョイント部（ユニバーサルジョイント）５１等を備える。
【００２９】
前記モータ４６は、前記キャンバプレート４５に固定されたステータ４８、該ステータ４８内に配設され、回転自在に配設された図示されないロータ、該ロータに取り付けられ、先端にホイール１８が固定された出力軸４９等を備える。そして、前記アクセルペダル１４が踏み込まれると、アクセルペダル１４の踏込量に比例してモータ４６が駆動され、回転速度が増減させられる。
【００３０】
また、前記アクチュエータ４７は、第１〜第３の駆動部材としての油圧シリンダ５３〜５５を備え、該各油圧シリンダ５３〜５５は、前記ボディ１１に固定されたシリンダ部６１〜６３、及び該各シリンダ部６１〜６３に対して進退自在に配設されたロッド部６４〜６６を備え、該各ロッド部６４〜６６はジョイント部５１を介してキャンバプレート４５と連結される。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、走行用の駆動部としてモータ４６が配設されるようになっているが、モータ４６に代えてエンジンを使用することもできる。その場合、エンジンによって発生させられた回転を、プロペラシャフト、ディファレンシャル装置、ドライブシャフト等の回転伝達系を介して、駆動輪として機能する車輪に伝達することができる。
【００３２】
ところで、前記キャンバプレート４５の中心Ｏを通り、車両の前後方向（長さ方向）に延びる軸をｘａ軸とし、車両の左右方向（幅方向）に延びる軸をｙａ軸とし、車両の上下方向（高さ方向）に延びる軸をｚａ軸としたとき、前記各油圧シリンダ５３〜５５を駆動し、各ロッド部６４〜６６を矢印Ａ、Ｂ方向に進退させることによって、キャンバプレート４５を、ｘａ軸を中心にして矢印Ｃ、Ｄ方向に回動させたり、ｚａ軸を中心にして矢印Ｅ、Ｆ方向に回動させたりすることができる。そのために、前記キャンバプレート４５におけるｚａ軸上の上端の近傍の所定の位置を第１の位置ｓｔ１とし、該第１の位置ｓｔ１より車両の前後方向における後側の所定の位置を第２の位置ｓｔ２とし、前記第１の位置ｓｔ１より車両の前後方向における前側の所定の位置を第３の位置ｓｔ３としたとき、第１〜第３の位置ｓｔ１〜ｓｔ３に各ジョイント部５１が配設され、各ジョイント部５１を介してキャンバプレート４５とロッド部６４〜６６とが全方向に回動自在に連結される。なお、本実施の形態において、前記第１〜第３の位置ｓｔ１〜ｓｔ３は、前記キャンバプレート４５の円周方向において等ピッチ角で、１２０〔°〕の間隔を置いて設定される。
【００３３】
そして、前記油圧制御部３８によって油圧を発生させ、発生させられた油圧を前記各シリンダ部６１〜６３に対して選択的に給排することによって車輪ＷＬＦに舵角、トウ角及びキャンバ角を付与することができる。すなわち、車輪ＷＬＦが図示されない路面に対して垂直に、かつ、ボディ１１（図２）に対して平行に置かれる状態（図４）を中立状態としたとき、該中立状態において、ロッド部６４を所定の量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させ、ロッド部６５、６６を同じ量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｃ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに負の値のキャンバ角（ネガティブキャンバ）が付与される。また、前記中立状態において、ロッド部６４を所定の量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させ、ロッド部６５、６６を同じ量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｄ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに正の値のキャンバ角（ポジティブキャンバ）が付与される。
【００３４】
さらに、前記中立状態において、ロッド部６５を所定の量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させ、ロッド部６６を同じ量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｅ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに正の値の舵角及びトウ角が付与される。また、前記中立状態において、ロッド部６５を所定の量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させ、ロッド部６６を同じ量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｆ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに負の値の舵角及びトウ角が付与される。
【００３５】
ところで、前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにおいては、ホイール１８の外周に嵌合させてタイヤ１９が配設される。そして、車両の加速時（発進時も含む。）及び定速走行時においては、各タイヤ１９と路面との間に、回転を阻止する方向に摩擦力が発生し、該摩擦力によって車両を加速（発進）したり、定速走行させたりすることができる。また、車両の制動時においては、各タイヤ１９と路面との間に、回転を維持する方向に摩擦力が発生し、該摩擦力を制動力として利用し、車両を制動することができる。
【００３６】
なお、タイヤ１９と路面との間の摩擦係数μは、タイヤ１９の材料、接地面（トレッド）に形成された溝のパターン（以下「溝パターン」という。）等によって異なり、摩擦係数μが大きいほど前記各摩擦力が大きくなり、その結果、路面をグリップする力、すなわち、グリップ力が大きくなり、車両の加速性及び制動性を高くすることができる。
【００３７】
次に、前記構成の車両の制御装置について説明する。
【００３８】
図１は本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【００３９】
図において、１６は制御部、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは車輪、２０はステアリングホイール１３（図２）の操作量を検出する操作量検出部としての操作量センサ、ｓ１はシリンダ部６１（図３）に対して油圧の給排を行う制御弁、ｓ２はシリンダ部６２に対して油圧の給排を行う制御弁、ｓ３はシリンダ部６３に対して油圧の給排を行う制御弁、ε１は各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに形成された舵角を検出する舵角検出部としての舵角センサ、ε２は各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのキャンバ角を検出するキャンバ角検出部としてのキャンバ角センサである。
【００４０】
本実施の形態においては、運転者がステアリングホイール１３を操作したときの操作量に基づいて前記アクチュエータ４７が駆動され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角が形成されるようになっているが、ステアリングホイール１３を操作することによって直接各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦを揺動させて舵角を形成することもできる。なお、前記舵角センサε１によって舵角を検出することができるほかに、制御部１６の図示されない舵角検出処理手段が舵角検出部として機能し、舵角を検出することができる。この場合、前記舵角検出処理手段は、舵角検出処理を行い、前記操作量を読み込み、図示されない記憶装置に形成された舵角マップを参照し、ステアリングホイール１３の操作量に基づいて各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの舵角を検出する。
【００４１】
前記制御部１６は、ステアリングホイール１３の操作量が操作量センサ２０によって検出されると、アクチュエータ４７を駆動し、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに前記操作量に応じた舵角を形成する。該形成された舵角は、舵角センサε１によって検出され、制御部１６に送られ、フィードバック制御が行われる。また、制御部１６は、後述されるように、アクチュエータ４７を駆動し、検出された舵角に応じたキャンバ角を各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与する。付与されたキャンバ角は、キャンバ角センサε２によって検出され、制御部１６に送られ、フィードバック制御が行われる。
【００４２】
ところで、前述されたように、摩擦係数μは、タイヤ１９の材料、溝パターン等によって異なる。ところが、前記タイヤ１９は主としてゴム材料から成り、ゴム材料は、理論上、周囲の温度が高くなるほど変形しやすくなり、摩擦係数が大きくなるが、実際には、所定の温度（フラッシュ温度）（以下「ピーク温度」という。）でゴム材料の特性が変化し、前記ピーク温度より高い領域においては、温度が高くなるほど摩擦係数が小さくなる。
【００４３】
したがって、加速及び制動が繰り返され、タイヤ１９と路面との間で摩擦力が発生するのに伴って、摩擦熱が発生し、該摩擦熱によって接地面の温度が高くなると、摩擦係数μも変化する。なお、加速時にタイヤ１９と路面との間で発生する摩擦力は、制動時にタイヤ１９と路面との間で発生する摩擦力より小さく、摩擦力によって発生する摩擦熱の量が少ないので、加速時における接地面の温度の変化量及び摩擦係数μの変化量は制動時より少ない。したがって、加速時において接地面の温度が摩擦係数μに与える影響を無視することができる。
【００４４】
次に、タイヤ１９における接地面の温度と摩擦係数μとの関係について説明する。
【００４５】
図５はタイヤの温度特性を示す図である。なお、図において、横軸に時間を、縦軸にタイヤ１９の接地面の温度τ、及び摩擦係数μを採ってある。
【００４６】
まず、タイミングｔ１で接地面の温度τ及び摩擦係数μは初期状態に置かれ、接地面の温度τは周囲の温度と同じ初期値τ０に、摩擦係数μは基準値μ０にされる。そして、制動が頻繁に行われて接地面の温度τが高くなると、摩擦係数μもそれに伴って高くなる。そして、タイミングｔ２で接地面の温度τがピーク温度τｐになると、摩擦係数μがピーク値μｐを採り、その後、タイミングｔ３、ｔ４で接地面の温度τが更に高くなると、摩擦係数μは急激に低くなり、基準値μ０より低い値を採るようになる。
【００４７】
このように、接地面の温度τがピーク温度τｐより高くなり、摩擦係数μが基準値μ０より低い値を採ると、十分な制動力を発生させることができなくなってしまう。
【００４８】
そこで、本実施の形態においては、車両の制動が頻繁に行われた場合に、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されるキャンバ角θを調整することによって、各接地面の温度τがピーク温度τｐより高くなるのを防止し、十分な制動力を発生させることができるようにしている。
【００４９】
図６は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャート、図７は本発明の第１の実施の形態におけるキャンバ角の状態を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの温度特性を示す図である。なお、図８において、横軸に時間を、縦軸にタイヤ１９の接地面の温度τ、キャンバ角θ及び摩擦係数μを採ってある。
【００５０】
この場合、前記制御部１６の図示されない制動状態判断処理手段は、制動状態判断処理を行い、車両が制動されているかどうかを判断する。そのために、該制動状態判断処理手段は、前記ブレーキペダル１５に配設された図示されないブレーキスイッチの信号を読み込み、ブレーキペダル１５が踏み込まれたかどうかによって、ブレーキがオンであるかどうかを判断し、ブレーキがオンである場合、車両が制動されていると判断し、ブレーキがオンでない場合、車両が制動されていないと判断する。そして、車両が制動されている場合、前記制御部１６の図示されないキャンバ角取得処理手段は、キャンバ角取得処理を行い、前記キャンバ角センサε２によって検出されたキャンバ角θを読み込む。
【００５１】
また、前記制御部１６の図示されない温度取得処理手段は、温度取得処理を行い、温度検出部としての温度センサ８１によって検出された接地面の温度τを読み込む。前記制御部１６、温度センサ８１等によってタイヤ温度制御装置が構成される。なお、前記温度センサ８１は、前記ボディ１１の所定の箇所において、各タイヤ１９と対向させて配設され、各タイヤ１９の接地面の温度τを検出する。前記温度センサ８１として赤外線センサを使用することができる。
【００５２】
続いて、前記制御部１６の図示されないキャンバ角調整条件判断処理手段は、キャンバ角調整条件判断処理を行い、接地面の温度τを読み込むとともに、前記記憶装置から、あらかじめ設定され記録された設定温度、本実施の形態においては、ピーク温度τｐを読み出し、接地面の温度τ及びピーク温度τｐに基づいてキャンバ角調整条件が成立したかどうかを判断する。
【００５３】
そして、前記キャンバ角調整条件判断処理手段は、接地面の温度τがピーク温度τｐ以上である場合、キャンバ角調整条件が成立したと判断し、接地面の温度τがピーク温度τｐより低い場合、キャンバ角調整条件が成立しないと判断する。
【００５４】
なお、前記ピーク温度τｐは、タイヤ１９を加熱し、各温度において摩擦係数μを測定した場合の摩擦係数μが最大値を採るときの値に設定され、前記記憶装置に記録される。本実施の形態において、設定温度は、ピーク温度τｐにされるが、ピーク温度τｐに基づいて所定の演算式で算出された値にすることもできる。
【００５５】
そして、キャンバ角調整条件が成立すると、制御部１６の図示されないキャンバ角調整処理手段は、キャンバ角調整処理を行い、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されているキャンバ角θを調整する。本実施の形態においては、初期状態において、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに正のキャンバ角θが付与され、前記キャンバ角調整処理手段は、キャンバ角調整条件が成立すると、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに正負逆のキャンバ角を付与する。
【００５６】
図８に示されるように、タイミングｔ１１で接地面の温度τ、キャンバ角θ及び摩擦係数μは初期状態に置かれ、接地面の温度τは周囲の温度と同じ初期値τ０に、キャンバ角θは正の所定の値に、摩擦係数μは基準値μ０にされる。この場合、前記キャンバ角θが正の値を採るので、図７に示されるように、タイヤ１９は、接地面の幅方向におけるボディ１１（図２）から離れた側の部分、すなわち、タイヤ１９の外側部分Ｓｏにおいて路面８２と接触する。
【００５７】
そして、制動が頻繁に行われて、外側部分Ｓｏにおいて摩擦熱が発生することによって前記接地面の温度τが高くなると、摩擦係数μもそれに伴って高くなる。そして、タイミングｔ１２で接地面の温度τがピーク温度τｐと等しくなり、摩擦係数μがピーク値μｐを採ると、キャンバ角θは徐々に小さくされ、タイミングｔ１３で負の値を採る。このとき、図７に示されるように、タイヤ１９は、接地面の幅方向におけるボディ１１に近接する側の部分、すなわち、タイヤ１９の内側部分Ｓｉにおいて路面８２と接触するようになる。
【００５８】
タイミングｔ１１からｔ１２までの、キャンバ角θが正の値を採っている間、タイヤ１９は、外側部分Ｓｏにおいて路面８２と接触し、摩擦熱を発生させるが、内側部分Ｓｉにおいては路面８２と接触せず、摩擦熱を発生させない。したがって、図８に示されるように、タイミングｔ１２からｔ１３までの間、キャンバ角θが徐々に小さくされるのに伴って、前記接地面の温度τが低くなり、摩擦係数μもそれに伴って低くなり、タイミングｔ１３で、接地面の温度τは初期値τ０に、摩擦係数μは基準値μ０になる。
【００５９】
その後、内側部分Ｓｉにおいて摩擦熱が発生することによって前記接地面の温度τが高くなると、摩擦係数μもそれに伴って高くなる。そして、タイミングｔ１４で接地面の温度τがピーク温度τｐと等しくなり、摩擦係数μがピーク値μｐを採ると、キャンバ角θは徐々に大きくされ、正の値を採る。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、接地面の温度τがピーク温度τｐ以上であると、キャンバ角θが変更されるので、接地面の温度τがピーク温度τｐより高くなるのを防止することができ、摩擦係数μが小さくなるのを防止することができる。したがって、車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができる。
【００６１】
なお、本実施の形態においては、初期状態において、キャンバ角θが正の値を採るようになっているが、初期状態においてキャンバ角θが負の値を採るようにすることもできる。
【００６２】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 制動状態判断処理を行う。
ステップＳ２ 車両が制動されているかどうかを判断する。車両が制動されている場合はステップＳ３に進み、車両が制動されていない場合はステップＳ１に戻る。
ステップＳ３ キャンバ角θを読み込む。
ステップＳ４ 接地面の温度τを読み込む。
ステップＳ５ 接地面の温度τがピーク温度τｐ以上であるかどうかを判断する。接地面の温度τがピーク温度τｐ以上である場合はステップＳ６に進み、接地面の温度τがピーク温度τｐより低い場合はステップＳ１に戻る。
ステップＳ６ 正負逆のキャンバ角θを付与し、処理を終了する。
【００６３】
ところで、本実施の形態においては、タイヤ１９を、外側部分Ｓｏ又は内側部分Ｓｉにおいて路面８２と接触させるようにしているが、次に、接地面の幅方向における複数の部分において路面８２と接触させることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６４】
図９は本発明の第２の実施の形態におけるキャンバ角の状態を示す図である。
【００６５】
図において、ＷＬＦは車輪、１９はタイヤ、８２は路面である。
【００６６】
この場合、前記キャンバ角調整処理手段は、キャンバ角調整条件が成立するたびにキャンバ角θを所定の値だけ変更する。
【００６７】
したがって、キャンバ角θは、例えば、正の所定の値から段階的に小さくされ、零（０）の値を採った後、更に段階的に小さくされて負の所定の値にされ、その後、段階的に大きくされ、零の値を採った後、更に段階的に大きくされて正の所定の値にされる。その結果、タイヤ１９は、接地面の幅方向における複数の部分において路面８２と接触することになる。
【００６８】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００６９】
１６ 制御部
１９ タイヤ
８１ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ温度制御装置及びタイヤ温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中の車両を制動するためのブレーキ装置においては、例えば、各車輪のブレーキロータにパッドを押し付けることによって、各車輪の回転を抑制し、制動力を発生させるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６２３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のブレーキ装置においては、車両の制動が頻繁に行われると、十分な制動力を発生させることができない。
【０００５】
本発明は、前記従来のブレーキ装置の問題点を解決して、車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができるタイヤ温度制御装置及びタイヤ温度制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明のタイヤ温度制御装置においては、タイヤの接地面の温度を検出する温度検出部と、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断するキャンバ角調整条件判断処理手段と、キャンバ角調整条件が成立する場合にキャンバ角を調整するキャンバ角調整処理手段とを有する。
【０００７】
本発明の他のタイヤ温度制御装置においては、さらに、車両が制動されているかどうかを判断する制動状態判断処理手段を有する。
【０００８】
そして、前記キャンバ角調整処理手段は、車両が制動されている場合にキャンバ角を調整する。
【０００９】
本発明の更に他のタイヤ温度制御装置においては、さらに、前記キャンバ角調整処理手段は、初期状態においてキャンバ角を正の値にする。
【００１０】
本発明のタイヤ温度制御方法においては、タイヤの接地面の温度を検出し、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断し、キャンバ角調整条件が成立する場合に、キャンバ角を調整する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイヤ温度制御装置においては、タイヤの接地面の温度を検出する温度検出部と、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断するキャンバ角調整条件判断処理手段と、キャンバ角調整条件が成立する場合にキャンバ角を調整するキャンバ角調整処理手段とを有する。
【００１２】
この場合、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であると、キャンバ角が調整されるので、接地面の温度が設定温度より高くなるのを防止することができ、摩擦係数が小さくなるのを防止することができる。したがって、車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができる。
【００１３】
本発明の他のタイヤ温度制御装置においては、さらに、車両が制動されているかどうかを判断する制動状態判断処理手段を有する。
【００１４】
そして、前記キャンバ角調整処理手段は、車両が制動されている場合にキャンバ角を調整する。
【００１５】
この場合、車両が制動されている間に、接地面の温度が設定温度より高くなるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における車両の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における車輪駆動部ユニットの平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるアクチュエータの動作を説明する図である。
【図５】タイヤの温度特性を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるキャンバ角の状態を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの温度特性を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるキャンバ角の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図２は本発明の第１の実施の形態における車両の概念図である。
【００１９】
図において、１１は車両の本体を表すボディ、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、ボディ１１に対して回転自在に配設された前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の車輪であり、互いに独立させて回転させることができるようになっている。そして、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって前輪が、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによって後輪が構成される。
【００２０】
また、１３は操舵装置（操作部材）としてのステアリングホイール、１４は加速操作部材としてのアクセルペダル、１５は減速操作部材としてのブレーキペダルであり、運転者がステアリングホイール１３を操作して回転させると、ステアリングホイール１３の回転に応じて車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角が付与され、車両を旋回させることができる。また、運転者がアクセルペダル１４を踏み込むと、アクセルペダル１４の踏込量に応じて車両を加速することができ、運転者がブレーキペダル１５を踏み込むと、ブレーキペダル１５の踏込量に応じて車両を制動することができる。なお、前記舵角は、ステアリングホイール１３の回転に応じて車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変化させられたときの、車両の前後方向と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きとが成す角度である。
【００２１】
そして、前記車両を制動するために図示されないブレーキ装置が配設される。該ブレーキ装置は、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに配設されたブレーキロータ、摩擦材であるパッド、該パッドを前記ブレーキロータに押し付ける図示されないホイールシリンダ等を備え、運転者が前記ブレーキペダル１５を踏み込むと、前記パッドが前記ブレーキロータに押し付けられ、ブレーキロータとパッドとの間に摩擦力が発生させられ、該摩擦力によって各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢの回転が抑制される。
【００２２】
なお、ブレーキロータに代えてブレーキドラムを、パッドに代えてシューを使用し、ホイールシリンダによってシューをブレーキドラムに押し付けることにより、ブレーキドラムとシューとの間に摩擦力を発生させ、該摩擦力によって各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢの回転を抑制することもできる。
【００２３】
そして、１６は車両の全体の制御を行う制御部、３１〜３４は、それぞれ、ボディ１１と各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢを独立させて回転させ、かつ、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角及びトウ角をそれぞれ独立させて形成し、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を独立させて付与する車輪駆動部、３８は、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角及びトウ角を、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与するために油圧を発生させる油圧制御部である。
【００２４】
なお、前記ステアリングホイール１３、制御部１６、車輪駆動部３１〜３４、油圧制御部３８等によって旋回制御装置が、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ及び各車輪駆動部３１〜３４によって、前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の車輪駆動部ユニット４１〜４４が構成される。
【００２５】
本実施の形態においては、舵角を、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのそれぞれに独立させて形成するようになっているが、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦだけに独立させて形成することもできる。また、前記各車輪駆動部３１〜３４は各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに対応させて配設されるようになっているが、ボディ１１における所定の１箇所に配設することもできる。
【００２６】
次に、前記各車輪駆動部ユニット４１〜４４の構造について説明する。この場合、各車輪駆動部ユニット４１〜４４の構造は互いに同じであるので、車輪駆動部ユニット４１についてだけ説明する。
【００２７】
図３は本発明の第１の実施の形態における車輪駆動部ユニットの平面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるアクチュエータの動作を説明する図である。
【００２８】
図に示されるように、前記車輪駆動部ユニット４１は車輪ＷＬＦ及び車輪駆動部３１を備え、前記車輪ＷＬＦは、アルミニウム合金等によって形成されたホイール１８、及び該ホイール１８の外周に嵌（かん）合させて配設されたタイヤ１９を備える。そして、前記車輪駆動部３１は、円形の形状を有する車輪駆動板としてのキャンバプレート４５、該キャンバプレート４５に取り付けられ、ホイール１８内に収容された走行用の駆動部としてのモータ（ホイールモータ）４６、前記キャンバプレート４５を揺動させる揺動用の駆動部としてのアクチュエータ４７、前記キャンバプレート４５とアクチュエータ４７とを連結する連結部材としてのジョイント部（ユニバーサルジョイント）５１等を備える。
【００２９】
前記モータ４６は、前記キャンバプレート４５に固定されたステータ４８、該ステータ４８内に配設され、回転自在に配設された図示されないロータ、該ロータに取り付けられ、先端にホイール１８が固定された出力軸４９等を備える。そして、前記アクセルペダル１４が踏み込まれると、アクセルペダル１４の踏込量に比例してモータ４６が駆動され、回転速度が増減させられる。
【００３０】
また、前記アクチュエータ４７は、第１〜第３の駆動部材としての油圧シリンダ５３〜５５を備え、該各油圧シリンダ５３〜５５は、前記ボディ１１に固定されたシリンダ部６１〜６３、及び該各シリンダ部６１〜６３に対して進退自在に配設されたロッド部６４〜６６を備え、該各ロッド部６４〜６６はジョイント部５１を介してキャンバプレート４５と連結される。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、走行用の駆動部としてモータ４６が配設されるようになっているが、モータ４６に代えてエンジンを使用することもできる。その場合、エンジンによって発生させられた回転を、プロペラシャフト、ディファレンシャル装置、ドライブシャフト等の回転伝達系を介して、駆動輪として機能する車輪に伝達することができる。
【００３２】
ところで、前記キャンバプレート４５の中心Ｏを通り、車両の前後方向（長さ方向）に延びる軸をｘａ軸とし、車両の左右方向（幅方向）に延びる軸をｙａ軸とし、車両の上下方向（高さ方向）に延びる軸をｚａ軸としたとき、前記各油圧シリンダ５３〜５５を駆動し、各ロッド部６４〜６６を矢印Ａ、Ｂ方向に進退させることによって、キャンバプレート４５を、ｘａ軸を中心にして矢印Ｃ、Ｄ方向に回動させたり、ｚａ軸を中心にして矢印Ｅ、Ｆ方向に回動させたりすることができる。そのために、前記キャンバプレート４５におけるｚａ軸上の上端の近傍の所定の位置を第１の位置ｓｔ１とし、該第１の位置ｓｔ１より車両の前後方向における後側の所定の位置を第２の位置ｓｔ２とし、前記第１の位置ｓｔ１より車両の前後方向における前側の所定の位置を第３の位置ｓｔ３としたとき、第１〜第３の位置ｓｔ１〜ｓｔ３に各ジョイント部５１が配設され、各ジョイント部５１を介してキャンバプレート４５とロッド部６４〜６６とが全方向に回動自在に連結される。なお、本実施の形態において、前記第１〜第３の位置ｓｔ１〜ｓｔ３は、前記キャンバプレート４５の円周方向において等ピッチ角で、１２０〔°〕の間隔を置いて設定される。
【００３３】
そして、前記油圧制御部３８によって油圧を発生させ、発生させられた油圧を前記各シリンダ部６１〜６３に対して選択的に給排することによって車輪ＷＬＦに舵角、トウ角及びキャンバ角を付与することができる。すなわち、車輪ＷＬＦが図示されない路面に対して垂直に、かつ、ボディ１１（図２）に対して平行に置かれる状態（図４）を中立状態としたとき、該中立状態において、ロッド部６４を所定の量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させ、ロッド部６５、６６を同じ量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｃ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに負の値のキャンバ角（ネガティブキャンバ）が付与される。また、前記中立状態において、ロッド部６４を所定の量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させ、ロッド部６５、６６を同じ量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｄ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに正の値のキャンバ角（ポジティブキャンバ）が付与される。
【００３４】
さらに、前記中立状態において、ロッド部６５を所定の量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させ、ロッド部６６を同じ量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｅ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに正の値の舵角及びトウ角が付与される。また、前記中立状態において、ロッド部６５を所定の量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させ、ロッド部６６を同じ量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｆ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに負の値の舵角及びトウ角が付与される。
【００３５】
ところで、前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにおいては、ホイール１８の外周に嵌合させてタイヤ１９が配設される。そして、車両の加速時（発進時も含む。）及び定速走行時においては、各タイヤ１９と路面との間に、回転を阻止する方向に摩擦力が発生し、該摩擦力によって車両を加速（発進）したり、定速走行させたりすることができる。また、車両の制動時においては、各タイヤ１９と路面との間に、回転を維持する方向に摩擦力が発生し、該摩擦力を制動力として利用し、車両を制動することができる。
【００３６】
なお、タイヤ１９と路面との間の摩擦係数μは、タイヤ１９の材料、接地面（トレッド）に形成された溝のパターン（以下「溝パターン」という。）等によって異なり、摩擦係数μが大きいほど前記各摩擦力が大きくなり、その結果、路面をグリップする力、すなわち、グリップ力が大きくなり、車両の加速性及び制動性を高くすることができる。
【００３７】
次に、前記構成の車両の制御装置について説明する。
【００３８】
図１は本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【００３９】
図において、１６は制御部、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは車輪、２０はステアリングホイール１３（図２）の操作量を検出する操作量検出部としての操作量センサ、ｓ１はシリンダ部６１（図３）に対して油圧の給排を行う制御弁、ｓ２はシリンダ部６２に対して油圧の給排を行う制御弁、ｓ３はシリンダ部６３に対して油圧の給排を行う制御弁、ε１は各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに形成された舵角を検出する舵角検出部としての舵角センサ、ε２は各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのキャンバ角を検出するキャンバ角検出部としてのキャンバ角センサである。
【００４０】
本実施の形態においては、運転者がステアリングホイール１３を操作したときの操作量に基づいて前記アクチュエータ４７が駆動され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角が形成されるようになっているが、ステアリングホイール１３を操作することによって直接各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦを揺動させて舵角を形成することもできる。なお、前記舵角センサε１によって舵角を検出することができるほかに、制御部１６の図示されない舵角検出処理手段が舵角検出部として機能し、舵角を検出することができる。この場合、前記舵角検出処理手段は、舵角検出処理を行い、前記操作量を読み込み、図示されない記憶装置に形成された舵角マップを参照し、ステアリングホイール１３の操作量に基づいて各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの舵角を検出する。
【００４１】
前記制御部１６は、ステアリングホイール１３の操作量が操作量センサ２０によって検出されると、アクチュエータ４７を駆動し、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに前記操作量に応じた舵角を形成する。該形成された舵角は、舵角センサε１によって検出され、制御部１６に送られ、フィードバック制御が行われる。また、制御部１６は、後述されるように、アクチュエータ４７を駆動し、検出された舵角に応じたキャンバ角を各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与する。付与されたキャンバ角は、キャンバ角センサε２によって検出され、制御部１６に送られ、フィードバック制御が行われる。
【００４２】
ところで、前述されたように、摩擦係数μは、タイヤ１９の材料、溝パターン等によって異なる。ところが、前記タイヤ１９は主としてゴム材料から成り、ゴム材料は、理論上、周囲の温度が高くなるほど変形しやすくなり、摩擦係数が大きくなるが、実際には、所定の温度（フラッシュ温度）（以下「ピーク温度」という。）でゴム材料の特性が変化し、前記ピーク温度より高い領域においては、温度が高くなるほど摩擦係数が小さくなる。
【００４３】
したがって、加速及び制動が繰り返され、タイヤ１９と路面との間で摩擦力が発生するのに伴って、摩擦熱が発生し、該摩擦熱によって接地面の温度が高くなると、摩擦係数μも変化する。なお、加速時にタイヤ１９と路面との間で発生する摩擦力は、制動時にタイヤ１９と路面との間で発生する摩擦力より小さく、摩擦力によって発生する摩擦熱の量が少ないので、加速時における接地面の温度の変化量及び摩擦係数μの変化量は制動時より少ない。したがって、加速時において接地面の温度が摩擦係数μに与える影響を無視することができる。
【００４４】
次に、タイヤ１９における接地面の温度と摩擦係数μとの関係について説明する。
【００４５】
図５はタイヤの温度特性を示す図である。なお、図において、横軸に時間を、縦軸にタイヤ１９の接地面の温度τ、及び摩擦係数μを採ってある。
【００４６】
まず、タイミングｔ１で接地面の温度τ及び摩擦係数μは初期状態に置かれ、接地面の温度τは周囲の温度と同じ初期値τ０に、摩擦係数μは基準値μ０にされる。そして、制動が頻繁に行われて接地面の温度τが高くなると、摩擦係数μもそれに伴って高くなる。そして、タイミングｔ２で接地面の温度τがピーク温度τｐになると、摩擦係数μがピーク値μｐを採り、その後、タイミングｔ３、ｔ４で接地面の温度τが更に高くなると、摩擦係数μは急激に低くなり、基準値μ０より低い値を採るようになる。
【００４７】
このように、接地面の温度τがピーク温度τｐより高くなり、摩擦係数μが基準値μ０より低い値を採ると、十分な制動力を発生させることができなくなってしまう。
【００４８】
そこで、本実施の形態においては、車両の制動が頻繁に行われた場合に、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されるキャンバ角θを調整することによって、各接地面の温度τがピーク温度τｐより高くなるのを防止し、十分な制動力を発生させることができるようにしている。
【００４９】
図６は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャート、図７は本発明の第１の実施の形態におけるキャンバ角の状態を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの温度特性を示す図である。なお、図８において、横軸に時間を、縦軸にタイヤ１９の接地面の温度τ、キャンバ角θ及び摩擦係数μを採ってある。
【００５０】
この場合、前記制御部１６の図示されない制動状態判断処理手段は、制動状態判断処理を行い、車両が制動されているかどうかを判断する。そのために、該制動状態判断処理手段は、前記ブレーキペダル１５に配設された図示されないブレーキスイッチの信号を読み込み、ブレーキペダル１５が踏み込まれたかどうかによって、ブレーキがオンであるかどうかを判断し、ブレーキがオンである場合、車両が制動されていると判断し、ブレーキがオンでない場合、車両が制動されていないと判断する。そして、車両が制動されている場合、前記制御部１６の図示されないキャンバ角取得処理手段は、キャンバ角取得処理を行い、前記キャンバ角センサε２によって検出されたキャンバ角θを読み込む。
【００５１】
また、前記制御部１６の図示されない温度取得処理手段は、温度取得処理を行い、温度検出部としての温度センサ８１によって検出された接地面の温度τを読み込む。前記制御部１６、温度センサ８１等によってタイヤ温度制御装置が構成される。なお、前記温度センサ８１は、前記ボディ１１の所定の箇所において、各タイヤ１９と対向させて配設され、各タイヤ１９の接地面の温度τを検出する。前記温度センサ８１として赤外線センサを使用することができる。
【００５２】
続いて、前記制御部１６の図示されないキャンバ角調整条件判断処理手段は、キャンバ角調整条件判断処理を行い、接地面の温度τを読み込むとともに、前記記憶装置から、あらかじめ設定され記録された設定温度、本実施の形態においては、ピーク温度τｐを読み出し、接地面の温度τ及びピーク温度τｐに基づいてキャンバ角調整条件が成立したかどうかを判断する。
【００５３】
そして、前記キャンバ角調整条件判断処理手段は、接地面の温度τがピーク温度τｐ以上である場合、キャンバ角調整条件が成立したと判断し、接地面の温度τがピーク温度τｐより低い場合、キャンバ角調整条件が成立しないと判断する。
【００５４】
なお、前記ピーク温度τｐは、タイヤ１９を加熱し、各温度において摩擦係数μを測定した場合の摩擦係数μが最大値を採るときの値に設定され、前記記憶装置に記録される。本実施の形態において、設定温度は、ピーク温度τｐにされるが、ピーク温度τｐに基づいて所定の演算式で算出された値にすることもできる。
【００５５】
そして、キャンバ角調整条件が成立すると、制御部１６の図示されないキャンバ角調整処理手段は、キャンバ角調整処理を行い、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されているキャンバ角θを調整する。本実施の形態においては、初期状態において、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに正のキャンバ角θが付与され、前記キャンバ角調整処理手段は、キャンバ角調整条件が成立すると、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに正負逆のキャンバ角を付与する。
【００５６】
図８に示されるように、タイミングｔ１１で接地面の温度τ、キャンバ角θ及び摩擦係数μは初期状態に置かれ、接地面の温度τは周囲の温度と同じ初期値τ０に、キャンバ角θは正の所定の値に、摩擦係数μは基準値μ０にされる。この場合、前記キャンバ角θが正の値を採るので、図７に示されるように、タイヤ１９は、接地面の幅方向におけるボディ１１（図２）から離れた側の部分、すなわち、タイヤ１９の外側部分Ｓｏにおいて路面８２と接触する。
【００５７】
そして、制動が頻繁に行われて、外側部分Ｓｏにおいて摩擦熱が発生することによって前記接地面の温度τが高くなると、摩擦係数μもそれに伴って高くなる。そして、タイミングｔ１２で接地面の温度τがピーク温度τｐと等しくなり、摩擦係数μがピーク値μｐを採ると、キャンバ角θは徐々に小さくされ、タイミングｔ１３で負の値を採る。このとき、図７に示されるように、タイヤ１９は、接地面の幅方向におけるボディ１１に近接する側の部分、すなわち、タイヤ１９の内側部分Ｓｉにおいて路面８２と接触するようになる。
【００５８】
タイミングｔ１１からｔ１２までの、キャンバ角θが正の値を採っている間、タイヤ１９は、外側部分Ｓｏにおいて路面８２と接触し、摩擦熱を発生させるが、内側部分Ｓｉにおいては路面８２と接触せず、摩擦熱を発生させない。したがって、図８に示されるように、タイミングｔ１２からｔ１３までの間、キャンバ角θが徐々に小さくされるのに伴って、前記接地面の温度τが低くなり、摩擦係数μもそれに伴って低くなり、タイミングｔ１３で、接地面の温度τは初期値τ０に、摩擦係数μは基準値μ０になる。
【００５９】
その後、内側部分Ｓｉにおいて摩擦熱が発生することによって前記接地面の温度τが高くなると、摩擦係数μもそれに伴って高くなる。そして、タイミングｔ１４で接地面の温度τがピーク温度τｐと等しくなり、摩擦係数μがピーク値μｐを採ると、キャンバ角θは徐々に大きくされ、正の値を採る。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、接地面の温度τがピーク温度τｐ以上であると、キャンバ角θが変更されるので、接地面の温度τがピーク温度τｐより高くなるのを防止することができ、摩擦係数μが小さくなるのを防止することができる。したがって、車両の制動が頻繁に行われても、十分な制動力を発生させることができる。
【００６１】
なお、本実施の形態においては、初期状態において、キャンバ角θが正の値を採るようになっているが、初期状態においてキャンバ角θが負の値を採るようにすることもできる。
【００６２】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 制動状態判断処理を行う。
ステップＳ２ 車両が制動されているかどうかを判断する。車両が制動されている場合はステップＳ３に進み、車両が制動されていない場合はステップＳ１に戻る。
ステップＳ３ キャンバ角θを読み込む。
ステップＳ４ 接地面の温度τを読み込む。
ステップＳ５ 接地面の温度τがピーク温度τｐ以上であるかどうかを判断する。接地面の温度τがピーク温度τｐ以上である場合はステップＳ６に進み、接地面の温度τがピーク温度τｐより低い場合はステップＳ１に戻る。
ステップＳ６ 正負逆のキャンバ角θを付与し、処理を終了する。
【００６３】
ところで、本実施の形態においては、タイヤ１９を、外側部分Ｓｏ又は内側部分Ｓｉにおいて路面８２と接触させるようにしているが、次に、接地面の幅方向における複数の部分において路面８２と接触させることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６４】
図９は本発明の第２の実施の形態におけるキャンバ角の状態を示す図である。
【００６５】
図において、ＷＬＦは車輪、１９はタイヤ、８２は路面である。
【００６６】
この場合、前記キャンバ角調整処理手段は、キャンバ角調整条件が成立するたびにキャンバ角θを所定の値だけ変更する。
【００６７】
したがって、キャンバ角θは、例えば、正の所定の値から段階的に小さくされ、零（０）の値を採った後、更に段階的に小さくされて負の所定の値にされ、その後、段階的に大きくされ、零の値を採った後、更に段階的に大きくされて正の所定の値にされる。その結果、タイヤ１９は、接地面の幅方向における複数の部分において路面８２と接触することになる。
【００６８】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００６９】
１６ 制御部
１９ タイヤ
８１ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの接地面の温度を検出する温度検出部と、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断するキャンバ角調整条件判断処理手段と、キャンバ角調整条件が成立する場合にキャンバ角を調整するキャンバ角調整処理手段とを有することを特徴とするタイヤ温度制御装置。
【請求項２】
車両が制動されているかどうかを判断する制動状態判断処理手段を有するとともに、前記キャンバ角調整処理手段は、車両が制動されている場合にキャンバ角を調整する請求項１に記載のタイヤ温度制御装置。
【請求項３】
前記キャンバ角調整処理手段は、初期状態においてキャンバ角を正の値にする請求項１に記載のタイヤ温度制御装置。
【請求項４】
タイヤの接地面の温度を検出し、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断し、キャンバ角調整条件が成立する場合に、キャンバ角を調整することを特徴とするタイヤ温度制御方法。
【請求項１】
タイヤの接地面の温度を検出する温度検出部と、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断するキャンバ角調整条件判断処理手段と、キャンバ角調整条件が成立する場合にキャンバ角を調整するキャンバ角調整処理手段とを有することを特徴とするタイヤ温度制御装置。
【請求項２】
車両が制動されているかどうかを判断する制動状態判断処理手段を有するとともに、前記キャンバ角調整処理手段は、車両が制動されている場合にキャンバ角を調整する請求項１に記載のタイヤ温度制御装置。
【請求項３】
前記キャンバ角調整処理手段は、初期状態においてキャンバ角を正の値にする請求項１に記載のタイヤ温度制御装置。
【請求項４】
タイヤの接地面の温度を検出し、タイヤの接地面の温度が設定温度以上であるかどうかによって、キャンバ角調整条件が成立するかどうかを判断し、キャンバ角調整条件が成立する場合に、キャンバ角を調整することを特徴とするタイヤ温度制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１９５２７７（Ｐ２０１０−１９５２７７Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４４１０１（Ｐ２００９−４４１０１）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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