JP3182836B2 - Tire balance detection device - Google Patents

Tire balance detection device

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JP3182836B2
JP3182836B2 JP03482492A JP3482492A JP3182836B2 JP 3182836 B2 JP3182836 B2 JP 3182836B2 JP 03482492 A JP03482492 A JP 03482492A JP 3482492 A JP3482492 A JP 3482492A JP 3182836 B2 JP3182836 B2 JP 3182836B2
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tire
wheel
rotation speed
signal
detecting
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俊治 内藤
健康 田口
▲ひろみ▼ 徳田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤのバランス状態
を検知するタイヤバランス検知装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tire balance detecting device for detecting a tire balance state.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から行われているタイヤのバランス
調整は、タイヤ単体で行われているのみであって、車両
に装着されてからはパンク等でタイヤ交換が行われない
限り実施されない。しかし、タイヤは使用状況次第で経
年変化が大きく変わるものであり、タイヤがアンバラン
ス状態(偏磨耗、スタンディングウェーブ現象等)とな
るとタイヤのばね下振動が大きくなり、タイヤ接地性を
損ねることから操縦安定性や乗り心地を悪化させるとい
う問題がある。従って、この問題を解決するためには、
車両走行中においてもタイヤのバランス状態を検知する
必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, tire balance adjustment is performed only for a tire alone, and is not performed after the tire is mounted on a vehicle unless the tire is replaced by puncture or the like. However, the aging of tires varies greatly depending on the usage conditions, and when the tires become unbalanced (uneven wear, standing wave phenomenon, etc.), the unsprung vibration of the tires increases, and the tires lose control of the tire's contact with the ground. There is a problem of deteriorating stability and riding comfort. Therefore, to solve this problem,
It is necessary to detect the balance state of the tire even while the vehicle is running.

【0003】そこで、サスペンションのばね下に加速度
センサを取り付け、この加速度センサの出力信号からタ
イヤのばね下振動成分を抽出してタイヤのバランス状態
を検知する方法が考えられている。
Therefore, a method has been considered in which an acceleration sensor is attached to the unsprung portion of the suspension, and the unsprung vibration component of the tire is extracted from the output signal of the acceleration sensor to detect the balance state of the tire.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常加
速度センサは図13に示すように、カンチレバー101
の歪みをゲージ部102にて検出する構造となってお
り、路面からの振動によってゲージ部102が常時衝撃
を受けやすい。従って、センサとしての耐久性に問題が
あり、長期の検知精度が充分に確保できないという問題
がある。
However, the normal acceleration sensor is, as shown in FIG.
Is detected by the gauge unit 102, and the gauge unit 102 is easily affected by the vibration from the road surface. Therefore, there is a problem in durability as a sensor, and there is a problem that long-term detection accuracy cannot be sufficiently ensured.

【0005】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あって、精度良くタイヤのバランス状態を検知すること
ができるタイヤバランス検知装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a tire balance detecting device capable of accurately detecting a tire balance state.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のタイヤバランス検知装置は、車輪の回転速度
に応じた信号を出力する回転速度出力手段と、前記車輪
の回転速度からタイヤの振動周波数成分を含む信号を抽
出する振動周波数成分抽出手段と、前記タイヤの振動周
波数成分を含む信号から単位時間当たりの車輪回転数の
次数成分の信号を抽出する次数成分抽出手段と、前記次
数成分の信号に基づいて、前記タイヤのバランス状態を
検知する検知手段と、を備え、前記回転速度出力手段
は、車両に搭載されているアンチスキッド制御装置の車
輪速度センサと共用されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a tire balance detecting device according to the present invention comprises: a rotation speed output means for outputting a signal corresponding to a rotation speed of a wheel; Vibration frequency component extraction means for extracting a signal containing a vibration frequency component, order component extraction means for extracting a signal of the order component of the wheel rotation speed per unit time from the signal containing the vibration frequency component of the tire, and the order component Detecting means for detecting the balance state of the tire based on the signal of the rotation speed output means
Is the anti-skid control device mounted on the vehicle
It is characterized by being shared with a wheel speed sensor .

【0007】[0007]

【作用】上記構成により、車両に搭載されるアンチスキ
ッド制御装置の車輪速度センサと共用される回転速度出
力手段による車輪の回転速度からタイヤの振動周波数成
分を含む信号を抽出し、抽出したタイヤの振動周波数成
分を含む信号から単位時間あたりの車輪回転数の次数成
分の信号を抽出し、次数成分の信号に基づいて、タイヤ
のバランス状態を検知する。ここで、タイヤがアンバラ
ンス状態となると、それによってタイヤの振動周波数成
分を含む信号のうちの単位時間あたりの車輪回転数の次
数成分の信号の大きさが変化するので、抽出した次数成
分の信号の大きさに基づきタイヤのバランス状態を検知
することができる。
According to the above configuration, an anti-skip mounted on a vehicle is provided.
Speed output shared with wheel speed sensor of
A signal containing a tire vibration frequency component is extracted from the rotation speed of the wheel by the force means, and a signal of the order component of the wheel rotation speed per unit time is extracted from the extracted signal containing the tire vibration frequency component, and the order component is extracted. The balance state of the tire is detected based on the signal. Here, when the tire enters an unbalanced state, the magnitude of the signal of the order component of the wheel rotation speed per unit time of the signal including the vibration frequency component of the tire changes, so the signal of the extracted order component is Of the tire can be detected based on the size of the tire.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の第1実施例を図面に基づいて
詳しく説明する。図1は、第1実施例の全体の構成を示
す構成図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing the entire configuration of the first embodiment.

【0009】図1に示すように、車両の各タイヤ1a〜
1dに対応して車輪速度センサが設けられている。各車
輪速度センサは、歯車2a〜2d及びピックアップコイ
ル3a〜3dによって構成されている。歯車2a〜2d
は、各タイヤ1a〜1dの回転軸(図示せず)に同軸的
に取り付けられており、円盤状の磁性体より成る。ピッ
クアップコイル3a〜3dは、これらの歯車2a〜2d
の近傍に所定の間隔を置いて取り付けられ、歯車2a〜
2d、すなわちタイヤ1a〜1dの回転速度に応じた周
期を有する交流信号を出力する。ピックアップコイル3
a〜3dから出力される交流信号は、波形整形回路,R
OM,RAM等よりなる公知の電子制御装置(ECU)
4に入力され、波形整形を含む所定の信号処理が行われ
る。この信号処理の結果は表示部5に入力され、表示部
5は運転者に対して各タイヤ1a〜1dのバランス状態
を報知する。この表示部5は、各タイヤ1a〜1dのバ
ランス状態を独立に表示しても良いし、一つの警告ラン
プを設けて、いずれか一つのタイヤがアンバランスとな
ったときに点灯させて、それを警告するようにしても良
い。
As shown in FIG. 1, the tires 1a to 1a of the vehicle
A wheel speed sensor is provided corresponding to 1d. Each wheel speed sensor includes gears 2a to 2d and pickup coils 3a to 3d. Gears 2a to 2d
Are coaxially mounted on the rotating shafts (not shown) of the tires 1a to 1d and are made of a disk-shaped magnetic material. The pickup coils 3a to 3d are connected to these gears 2a to 2d
Are mounted at predetermined intervals in the vicinity of the gears 2a to 2a.
2d, that is, an AC signal having a cycle corresponding to the rotation speed of the tires 1a to 1d is output. Pickup coil 3
AC signals output from a to 3d are output from a waveform shaping circuit R
Well-known electronic control unit (ECU) consisting of OM, RAM, etc.
4 to perform predetermined signal processing including waveform shaping. The result of the signal processing is input to the display unit 5, and the display unit 5 notifies the driver of the balance state of each of the tires 1a to 1d. The display unit 5 may independently display the balance state of each of the tires 1a to 1d, or provide one warning lamp and turn on when one of the tires becomes unbalanced. May be warned.

【0010】なお、ここで言うタイヤアンバランス状態
とは、2つの意味がある。1つは、タイヤの基本構造に
係わるものであり、タイヤは繊維,スチールワイヤ,ゴ
ムなどから成る複合材料製品であり、周上の部分的な寸
法変化,剛性変化及び非対称性など大部分が人手で成形
されるため精度が一般の金属製品に比べて劣り、タイヤ
が転動した場合に路面から異常な力や同期的に変動する
力を受ける。これらの力が異常となる場合は、車両の直
進性の低下や異常振動の原因となる。
[0010] The tire unbalance state mentioned here has two meanings. One is related to the basic structure of a tire, and a tire is a composite material product made of fiber, steel wire, rubber, etc., and most of the tire is manually changed, such as partial dimensional change, rigidity change and asymmetry on the periphery. Therefore, when the tire rolls, the tire receives an abnormal force or a synchronously varying force from the road surface when the tire rolls. When these forces become abnormal, it causes a decrease in the straightness of the vehicle and abnormal vibration.

【0011】この場合の顕著な例として、高速でタイヤ
空気圧が低い場合に発生するスタンディング現象などが
あり、タイヤの波打ち現象の発生により、タイヤは異常
振動を起こす。
A prominent example in this case is a standing phenomenon that occurs when the tire pressure is low at a high speed. The tire undulates due to the waving phenomenon of the tire.

【0012】2つめは、重量バランスである。タイヤ単
体ではバランスウェイトにより、バランスがとられる
為、ほとんど問題になることはないが、車両の走行状態
でタイヤは偏摩耗が起こることも多く、また、タイヤの
取付位置のズレなどにより、重量アンバランスが発生す
る場合がある。
The second is weight balance. Since the balance of the tire is balanced by the balance weight, there is almost no problem.However, uneven wear of the tire often occurs while the vehicle is running, and the weight is unbalanced due to misalignment of the mounting position of the tire. A balance may occur.

【0013】ここで、まず本実施例におけるタイヤバラ
ンスの検知原理について説明する。車両が、例えば舗装
されたアスファルト路面を走行した場合、その路面表面
の微小な凹凸により上下及び前後方向の力を受け、その
力によってタイヤは上下及び前後方向に振動する。この
車両のタイヤ振動成分は、車輪速度センサの検出信号か
ら抽出可能である。これは、発明者らの詳細な検討の結
果、車輪速度センサの検出信号には、タイヤの振動周波
数成分が含まれていることが判明したためである(特願
平3−294622号)。このとき、車輪速度が比較的
大きく変動している場合には、そのタイヤ振動時の車輪
速度変動の周波数特性は図2に示すようなものとなる。
図2の周波数特性に対し、車輪速度が比較的狭い範囲で
変動した場合は、図3に示すように、車輪速度変動の周
波数特性はある一定間隔をおいてピーク値を示し、その
ピーク値は、単位時間当たりの車輪回転数の次数(整数
倍)となる。この次数成分は、車両をシャシローラ(ロ
ーラは平滑面)等のベンチで、一定速度試験を行った場
合においても、図4の如く表れるものであって、この原
因はタイヤ自身が有するアンバランスによって発生する
ことが判明した。
Here, the principle of detecting the tire balance in this embodiment will be described first. When the vehicle travels on, for example, a paved asphalt road surface, the tire receives vertical and longitudinal forces due to minute irregularities on the road surface, and the tire vibrates in the vertical and longitudinal directions. The tire vibration component of the vehicle can be extracted from the detection signal of the wheel speed sensor. This is because, as a result of detailed studies by the inventors, it has been found that the detection signal of the wheel speed sensor includes a vibration frequency component of a tire (Japanese Patent Application No. 3-294622). At this time, when the wheel speed fluctuates relatively largely, the frequency characteristics of the wheel speed fluctuation at the time of the tire vibration are as shown in FIG.
When the wheel speed fluctuates in a relatively narrow range with respect to the frequency characteristics of FIG. 2, as shown in FIG. 3, the frequency characteristics of the wheel speed fluctuation show a peak value at a certain interval, and the peak value is , The order of wheel rotations per unit time (integer multiple). This order component appears as shown in FIG. 4 even when the vehicle is subjected to a constant speed test on a bench such as a chassis roller (the roller is a smooth surface), and the cause is caused by unbalance of the tire itself. It turned out to be.

【0014】これにより、本実施例によれば、近年搭載
車両が増加しているアンチスキッド制御装置(ABS)
を備える車両等は、既に各タイヤに車輪速度センサが装
備されているため、何ら新たなセンサ類を追加しなくと
もタイヤバランス検知が可能となる。
Thus, according to the present embodiment, the anti-skid control device (ABS) whose number of mounted vehicles is increasing in recent years.
Since a vehicle or the like equipped with a vehicle is already equipped with a wheel speed sensor for each tire, the tire balance can be detected without adding any new sensors.

【0015】図5にECU4が実行する処理内容を表し
たフローチャートを示す。なお、ECU4は各車輪1a
〜1dに対して同様の処理を行うため、図5のフローチ
ャートは1車輪に対しての処理の流れのみを示してい
る。また、これ以後の説明において、各符号の添字は省
略する。さらに、図5に示すフローチャートでは、特に
タイヤがアンバランス状態になったことを検知し、運転
者に対して警告を行う例について示している。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing executed by the ECU 4. Note that the ECU 4 controls each wheel 1a.
In order to perform the same processing for .about.1d, the flowchart of FIG. 5 shows only the flow of processing for one wheel. In addition, in the following description, the suffix of each code is omitted. Further, the flowchart shown in FIG. 5 shows an example in which it is particularly detected that the tire has become unbalanced, and a warning is issued to the driver.

【0016】図5において、ステップ100では、ピッ
クアップコイル3から出力された交流信号(図6)を波
形整形してパルス信号とした後に、そのパルス間隔をそ
の間の時間で除算することにより車輪速度vを演算す
る。この車輪速度vは、図7に示すように、通常、タイ
ヤの振動周波数成分を含む多くの周波数成分を含んでい
る。ステップ110では、図8に示すように、ステップ
100のn回目に演算された車輪速度vn とn1 回目に
演算された車輪速度vn1との差Δvとその間に要した時
間Δtとから車輪速度変化率dvを演算する。
In FIG. 5, in step 100, after the AC signal (FIG. 6) output from the pickup coil 3 is shaped into a pulse signal, the pulse interval is divided by the time between the pulse signal and the wheel speed v. Is calculated. As shown in FIG. 7, the wheel speed v usually includes many frequency components including a tire vibration frequency component. In step 110, as shown in FIG. 8, the wheels from the difference Δv and time Δt taken during the wheel speed v n1 that is calculated on the wheel speed v n and first n computed in the n-th step 100 The speed change rate dv is calculated.

【0017】[0017]

【数1】dv=Δv/Δt このとき、時間ΔTの間に車輪速度vは(n1 −n)回
演算されることになるが、この(n1 −n)は、後述す
るFFT演算に必要なデータ数となるn0 であることが
望ましい。
Dv = Δv / Δt At this time, the wheel speed v is calculated (n 1 −n) times during the time ΔT, and this (n 1 −n) is calculated by the FFT calculation described later. It is desirable that n 0 be the required number of data.

【0018】ステップ120では、ステップ110にて
演算された車輪速度変化率dvが所定値dv0 以下であ
るか否かを判定する。このステップ120の処理は、車
両が走行している車速が、本実施例の検知手法によって
タイヤバランスの検知が可能な車速か否かを判定するた
めに行うものである。つまり、本実施例では、タイヤバ
ランスの検知を、タイヤの振動周波数成分に含まれる車
輪回転の次数成分の大きさに基づいて行っているが、車
輪速度vがある程度の範囲内でなければ車輪回転の次数
成分が検知困難である。従って、次数成分を明確するた
めに車輪速度変動dvが小さいときにのみ、タイヤバラ
ンスを検知することとする。なお、一定車輪速度にて定
速走行しているときが理想状態であるのは言うまでもな
い。
[0018] At step 120, it determines the calculated wheel speed variation rate dv is to or less than a predetermined value dv 0 at step 110. The process of step 120 is performed to determine whether the vehicle speed at which the vehicle is traveling is a vehicle speed at which tire balance can be detected by the detection method of the present embodiment. That is, in the present embodiment, the tire balance is detected based on the magnitude of the order component of the wheel rotation included in the vibration frequency component of the tire. However, if the wheel speed v is not within a certain range, the wheel rotation is detected. Is difficult to detect. Therefore, in order to clarify the order component, the tire balance is detected only when the wheel speed fluctuation dv is small. Needless to say, when the vehicle is traveling at a constant speed at a constant wheel speed, the ideal state is obtained.

【0019】ステップ120において、肯定判断される
とステップ130に進み、否定判断されると、ステップ
100に戻る。ステップ130では、車輪速度vに対し
て周波数解析(FFT)演算を行うとともに、その演算
回数Nをカウントする。このFFT演算を行った結果の
一例を図9に示す。
In step 120, if the judgment is affirmative, the process proceeds to step 130, and if the judgment is negative, the process returns to step 100. In step 130, a frequency analysis (FFT) operation is performed on the wheel speed v, and the number of operations N is counted. FIG. 9 shows an example of the result of performing the FFT operation.

【0020】図9に示すように、実際に車両が一般道を
走行して得られる車輪速度に対してFFT演算を実施す
ると、非常にランダムな周波数特性となることが通常で
ある。これは、路面に存在する微小な凹凸の形状(大き
さや高さ)が全く不規則なためであり、従って車輪速度
データ毎にその周波数特性は変動することとなる。従っ
て、本実施例では、この周波数特性の変動をできるだけ
低減するために、複数回のFFT演算結果の平均値を求
める。このため、ステップ140では、ステップ130
におけるFFT演算回数Nが所定回数n0 に達したか否
かを判定する。そして、演算回数Nが所定回数n0 に達
っしていないときには、さらにステップ100からステ
ップ130の処理を繰り返し実行する。一方、演算回数
Nが所定回数n0 に達っしているときには、ステップ1
50に進んで平均化処理を行う。この平均化処理は、図
10に示すように、各FFT演算結果の平均値を求める
ものであり、各周波数成分のゲインの平均値が算出され
る。このような平均化処理によって、路面によるFFT
演算結果の変動を低減することが可能となる。
As shown in FIG. 9, when the FFT calculation is performed on the wheel speed obtained when the vehicle actually travels on a general road, frequency characteristics usually become very random. This is because the shape (size and height) of the minute unevenness existing on the road surface is completely irregular, and therefore, the frequency characteristic varies for each wheel speed data. Therefore, in the present embodiment, in order to reduce the fluctuation of the frequency characteristics as much as possible, an average value of the results of the FFT operations performed a plurality of times is obtained. Therefore, in step 140, step 130
It is determined whether or not the number N of FFT operations in has reached a predetermined number n 0 . When the number of calculations N has not reached the predetermined number n 0 , the processing from step 100 to step 130 is further repeatedly executed. On the other hand, when the number of operations N has reached the predetermined number of times n 0 , step 1
Proceeding to 50, an averaging process is performed. In this averaging process, as shown in FIG. 10, an average value of each FFT operation result is obtained, and an average value of the gain of each frequency component is calculated. By such averaging processing, FFT by road surface
It is possible to reduce the variation in the calculation result.

【0021】次に、ステップ160では、上記平均処理
によりスムージングされたFFT演算結果に基づいて、
車輪回転数の一次成分の大きさvP を所定値vT と比較
することにより、タイヤがアンバランス状態であるか否
かを判定する。一次成分の大きさvP が所定値vT より
も大きいと判定されると、タイヤアンバランス状態とみ
なしてステップ170に進み、表示部5によって運転者
に対して警告表示を行う。
Next, in step 160, based on the FFT operation result smoothed by the averaging process,
By comparing the magnitude v P of the primary component of the wheel rotation speed with the predetermined value v T , it is determined whether or not the tire is in an unbalanced state. When it is determined that the magnitude v P of the primary component is larger than the predetermined value v T , the process proceeds to step 170 on the assumption that the tire is unbalanced, and a warning is displayed on the display unit 5 to the driver.

【0022】次に本発明の第2実施例について説明す
る。上述の第1実施例では、車輪回転数の次数成分を検
出するためにFFT演算および平均化処理を行っている
が、第2実施例ではFFT演算および平均化処理によら
ず帯域フィルタ(BPF)処理により車輪回転数の次数
成分を検出することを特徴としている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the above-described first embodiment, the FFT operation and the averaging process are performed to detect the order component of the wheel rotation speed. However, in the second embodiment, a band-pass filter (BPF) is used regardless of the FFT operation and the averaging process. The process is characterized in that the order component of the wheel rotation speed is detected.

【0023】このため、第2実施例では、ECU4にお
ける処理内容の一部のみが上記第1実施例と異なり、そ
の構成は第1実施例と共通である。このため、構成の説
明は省略し、かつECU4における処理内容の相違点の
みを説明する。すなわち、第2実施例では、図5に示す
フローチャートのステップ130〜160を図11に示
す処理に変更する。
For this reason, in the second embodiment, only a part of the processing contents in the ECU 4 is different from the first embodiment, and the configuration is common to the first embodiment. Therefore, the description of the configuration is omitted, and only the differences in the processing contents in the ECU 4 will be described. That is, in the second embodiment, steps 130 to 160 in the flowchart shown in FIG. 5 are changed to the processing shown in FIG.

【0024】図11において、ステップ132では、車
輪速度変化率dvを演算するために要した時間Δt内に
おける車輪速度の最大値vH ,最小値vL を算定する。
例えば、車輪速度vの変動が図8に示す状態であったな
らば、最大値vH =vn1,最小値vL =vn となる。こ
のとき、車輪回転数の一次成分の大きさは最小値vL
最大値vH との間にあることは明らかである。ステップ
134では、ステップ132にて算定した最大値vH
最小値vL を車輪一回転当たりの周長で除算することに
より、最大値vH ,最小値vL にそれぞれ対応した帯域
フィルタ(BPF)のカットオフ周波数cfH ,cfL
を演算する。ステップ136では、カットオフ周波数c
H ,cfL にて決定される帯域フィルタ(BPF)に
て車輪速度vの高周波成分と低周波成分をカットして車
輪回転数の一次成分に近い周波数の時間波形fを求め
る。その後ステップ138に進み、図12に示すように
車輪回転数の一次数成分に近い周波数の時間波形fが、
予め設定された判定値vI ,−vI の範囲内にあるか否
かを判定してタイヤのアンバランス状態を検知する。こ
のとき、該時間波形fが判定値vI ,−vI の範囲外で
あれば、タイヤアンバランス状態とみなしてステップ1
70に進み、表示部5によって運転者に対して警告表示
を行う。
In FIG. 11, at step 132, the maximum value v H and the minimum value v L of the wheel speed within the time Δt required to calculate the wheel speed change rate dv are calculated.
For example, if the fluctuation of the wheel speed v is as shown in FIG. 8, the maximum value v H = v n1 and the minimum value v L = v n . At this time, it is clear that the magnitude of the primary component of the wheel rotation speed is between the minimum value v L and the maximum value v H. In step 134, the maximum value v H calculated in step 132,
The minimum value v by L dividing the at circumferential length per wheel revolution, the maximum value v H, the cutoff frequency cf H band filters corresponding respectively to the minimum value v L (BPF), cf L
Is calculated. In step 136, the cutoff frequency c
f H, determining the time waveform f of frequencies close to cut high frequency and low frequency components of the wheel speed v at bandpass filter is determined by cf L (BPF) in the primary component of the wheel speed. Thereafter, the process proceeds to step 138, where a time waveform f having a frequency close to the first-order component of the wheel rotation speed as shown in FIG.
An unbalanced state of the tire is detected by determining whether or not it is within a range of predetermined determination values v I and −v I. At this time, if the time waveform f is out of the range of the determination values v I , −v I , it is determined that the tire is unbalanced, and Step 1 is performed.
Proceeding to 70, the display unit 5 displays a warning to the driver.

【0025】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その趣旨を逸脱しない限り例えば以下の如
く種々変形可能である。 第1実施例のステップ160では、車輪回転数の一次
成分の大きさvP を所定値vT と比較する例を示した
が、これに限らず、二次,三次成分の大きさ(v P2,v
P3)を各々に対する所定値(vT2,vT3)と比較するこ
とによりタイヤのアンバランス状態を検知しても良い。
また、第2実施例においても車輪回転数の二次,三次成
分に近い周波数の時間波形を求めて、これからアンバラ
ンス状態を検知しても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment.
However, unless deviating from the purpose, for example,
Various modifications are possible. In step 160 of the first embodiment, the primary
Component size vPTo a predetermined value vTShowed an example to compare with
However, the size of the second and third order components (v P2, V
P3) To a predetermined value (vT2, VT3)
Thus, the unbalanced state of the tire may be detected.
Also in the second embodiment, the secondary and tertiary components of the wheel rotation speed are used.
Time waveform with a frequency close to the minute
May be detected.

【0026】さらにステップ160の判定において
は、車輪回転数の一次成分の大きさv P が所定値vT
り大きくなったとしても、すぐにはステップ170に進
まず、回数や時間を適当な値に設定し、vP >vT の状
態が設定した値以上継続したら、ステップ170に進む
ようにしても良い。
Further, in the determination at step 160,
Is the magnitude v of the primary component of the wheel rotation speed PIs a predetermined value vTYo
Even if it becomes larger, proceed to step 170 immediately.
First, set the number of times and time to appropriate values,P> VTShape
If the state continues for more than the set value, proceed to step 170
You may do it.

【0027】車輪速度センサは、ホール効果を利用し
て検出するものでも良い。
The wheel speed sensor may be a sensor that utilizes the Hall effect for detection.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、
両に搭載されるアンチスキッド制御装置の車輪速度セン
サと共用される回転速度出力手段による車輪の回転速度
からタイヤの振動周波数成分を含む信号を抽出し、抽出
したタイヤの振動周波数成分を含む信号から単位時間当
たりの車輪回転数の次数成分の信号を抽出し、次数成分
の信号に基づいて、タイヤのバランス状態を検知する。
ここで、次数成分の信号の大きさはタイヤのバランス状
態に応じて変化するので、車輪の回転速度から精度良く
タイヤのバランス状態を検知することができる。
As described in detail above, according to the present invention, a vehicle
Wheel speed sensor of anti-skid control device mounted on both
A signal containing the tire vibration frequency component is extracted from the wheel rotation speed by the rotation speed output means shared with the vehicle, and a signal of the order component of the wheel rotation speed per unit time is extracted from the signal containing the extracted tire vibration frequency component. Is extracted, and the balance state of the tire is detected based on the signal of the order component.
Here, since the magnitude of the signal of the order component changes according to the balance state of the tire, the balance state of the tire can be accurately detected from the rotation speed of the wheel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例の構成を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】車両のばね下の上下方向及び前後方向の共振周
波数の様子を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a state of resonance frequencies in a vertical direction and a longitudinal direction below a spring of a vehicle.

【図3】アスファルト路面を走行した場合の車輪回転数
の次数成分の様子を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a state of an order component of a wheel rotation speed when traveling on an asphalt road surface.

【図4】一定速度試験を行った場合の車輪回転数の次数
成分の様子を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a state of an order component of a wheel rotation speed when a constant speed test is performed.

【図5】第1実施例の電子制御装置の処理内容を示すフ
ローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing processing contents of the electronic control device of the first embodiment.

【図6】車輪速度センサの出力電圧波形を示す波形図で
ある。
FIG. 6 is a waveform diagram showing an output voltage waveform of a wheel speed sensor.

【図7】車輪速度センサの検出信号に基づいて演算され
た車輪速度vの変動状態を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing a fluctuation state of a wheel speed v calculated based on a detection signal of a wheel speed sensor.

【図8】車輪速度変化率dvを演算するための説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram for calculating a wheel speed change rate dv.

【図9】図6に示す波形の車輪速度vに対して周波数解
析演算を行った結果を示す特性図である。
9 is a characteristic diagram showing a result of performing a frequency analysis operation on the wheel speed v having the waveform shown in FIG. 6;

【図10】第1実施例における平均処理を説明するため
の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an averaging process in the first embodiment.

【図11】第2実施例と第1実施例との処理内容の相違
点を示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a difference in processing content between the second embodiment and the first embodiment.

【図12】車輪回転数の一次数成分に近い周波数の時間
波形図である。
FIG. 12 is a time waveform diagram of a frequency close to the first order component of the wheel rotation speed.

【図13】加速度センサの構造図である。FIG. 13 is a structural diagram of an acceleration sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タイヤ 2 歯車 3 ピックアップコイル 4 電子制御装置(ECU) 5 表示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire 2 Gear 3 Pickup coil 4 Electronic control unit (ECU) 5 Display

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−149503(JP,A) 特開 昭59−26029(JP,A) 特開 平5−133831(JP,A) 特開 平5−221208(JP,A) 特開 平5−254316(JP,A) 特開 平5−294118(JP,A) 特開 平5−330322(JP,A) 特開 平5−213018(JP,A) 特開 平6−115328(JP,A) 特開 平6−122304(JP,A) 「自動車技術ハンドブック」<第1分 冊>基礎・理論編,第1版,社団法人, 自動車技術会,1990年12月1日,p. 264−288 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 23/00 - 23/08 G01L 17/00 G01M 17/02 G01M 1/16 Continuation of front page (56) References JP-A-62-149503 (JP, A) JP-A-59-26029 (JP, A) JP-A-5-133383 (JP, A) JP-A-5-221208 (JP) JP-A-5-254316 (JP, A) JP-A-5-294118 (JP, A) JP-A-5-330322 (JP, A) JP-A-5-213018 (JP, A) 6-115328 (JP, A) JP-A-6-122304 (JP, A) "Automotive Technology Handbook"<1stvolume> Fundamentals and Theory, 1st edition, Japan Society of Automotive Engineers, December 1990 1st, pp. 264-288 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B60C 23/00-23/08 G01L 17/00 G01M 17/02 G01M 1/16

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車輪の回転速度に応じた信号を出力する
回転速度出力手段と、 前記車輪の回転速度からタイヤの振動周波数成分を含む
信号を抽出する振動周波数成分抽出手段と、 前記タイヤの振動周波数成分を含む信号から単位時間当
たりの車輪回転数の次数成分の信号を抽出する次数成分
抽出手段と、 前記次数成分の信号に基づいて、前記タイヤのバランス
状態を検知する検知手段と、 を備え 前記回転速度出力手段は、車両に搭載されているアンチ
スキッド制御装置の車輪速度センサと共用される ことを
特徴とするタイヤバランス検知装置。
1. A signal corresponding to a rotation speed of a wheel is output.
Rotation speed output means, including a vibration frequency component of a tire from the rotation speed of the wheel
A vibration frequency component extracting means for extracting a signal;
The order component that extracts the signal of the order component of the wheel rotation speed
Extraction means;  The balance of the tire based on the signal of the order component
Detecting means for detecting a state;  Equipped, The rotation speed output means includes an anti-rotation speed sensor mounted on a vehicle.
Shared with wheel speed sensor of skid control device That
Characteristic tire balance detection device.
【請求項2】 前記車輪の回転速度の変化率を求め、こ
の回転速度変化率が所定以下である場合に、タイヤバラ
ンスの検知が可能であると判断する判断手段をさらに備
えることを特徴とする請求項1に記載のタイヤバランス
検知装置。
2. The method according to claim 1, further comprising determining means for determining a change rate of the rotation speed of the wheel, and determining that the tire balance can be detected when the change rate of the rotation speed is equal to or less than a predetermined value. The tire balance detection device according to claim 1 .
【請求項3】 車輪の回転速度が所定範囲内にあるかを
判断する判断手段を備え、この判断手段により肯定判断
された場合にタイヤバランスの検知が可能な車速と判断
されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
タイヤバランス検知装置。
3. A vehicle comprising a determining means for determining whether or not the rotational speed of the wheel is within a predetermined range, wherein when the determining means makes an affirmative determination, it is determined that the vehicle speed is capable of detecting a tire balance. The tire balance detection device according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 前記次数成分は、前記車輪の回転速度の
信号に対して、FFT演算を施すことにより検出するこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記
載のタイヤバランス検知装置。
Wherein said order component, relative to the rotational speed signal of the wheel, tire balance detection according to any one of claims 1 to 3, characterized in that detecting by performing a FFT operation apparatus.
【請求項5】 前記次数成分は、前記車輪の回転速度の
信号に対するFFT演算および平均化処理により検出す
る事を特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに
記載のタイヤバランス検知装置。
Wherein said order component is a tire balance detecting device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the detecting by the FFT calculation and averaging process with respect to the rotational speed of the signal of the wheel.
【請求項6】 前記次数成分は、前記車輪の回転速度の
信号に対して帯域フィルタ処理を施して検出する事を特
徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記載のタ
イヤバランス検知装置。
Wherein said order component is a tire balance detecting device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that detecting by performing a bandpass filter process with respect to the rotational speed signal of the wheel .
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