JP2004098787A - タイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】初期化中の減圧検出を早期に、かつ高精度に行なうことができるタイヤ空気圧低下検出方法を提供する。
【解決手段】４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの回転角速度Ｆｉを検出する工程Ｓ１と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数Ｋ１，Ｋ２を算出する工程Ｓ２と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう工程Ｓ４と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数Ｋ３の算出を行なう工程と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう工程Ｓ７とを含んでいる。
【選択図】 図３
【解決手段】４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの回転角速度Ｆｉを検出する工程Ｓ１と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数Ｋ１，Ｋ２を算出する工程Ｓ２と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう工程Ｓ４と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数Ｋ３の算出を行なう工程と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう工程Ｓ７とを含んでいる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。さらに詳しくは、初期化中の減圧検出を早期に、かつ高精度に行なうことができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に装着された４輪タイヤの回転情報からタイヤの減圧を検出するタイヤ空気圧低下検出装置（ＤＷＳ）がある。この装置は、タイヤが減圧すると正常内圧のタイヤより外径（タイヤの動荷重半径）が減少するため、他の正常なタイヤに比べると回転角速度が増加するという原理を用いている。たとえばタイヤの回転角速度の相対的な差から内圧低下を検出する方法では、判定値ＤＥＬとして、
ＤＥＬ＝｛（Ｆ１＋Ｆ４）／２−（Ｆ２＋Ｆ３）／２｝／｛（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）／４｝×１００（％）
を用いている（特許文献１参照）。ここで、Ｆ１〜Ｆ４は、それぞれ前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの回転角速度である。
【０００３】
この判定値ＤＥＬを計算し、さらにコーナリング補正など必要な補正や不要なデータのリジェクトを施し、予め設定したしきい値をこえたときにタイヤの減圧が発生していると判定している。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３０５０１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる検出方法では、タイヤの製造ばらつきなどによる回転角速度の差を補償するため、正常な空気圧の状態で初期化を行ない、初期の回転角速度の違いを学習する必要がある。現状の初期化は、たとえば最低１．５時間程度の時間が必要である。この初期化終了までにパンクなどで減圧する可能性があるが、この初期化中は、タイヤの減圧を検出することができない。
【０００６】
そこで、通常よりも大きなしきい値を設定して、初期化中でもある程度、タイヤの減圧を検出し、警報することができるようにすることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、パンクの中でも、減圧が急激で、かつ大きければ初期化中でも減圧を検出することはできるが、減圧速度が遅い場合は警報が発せられないまま初期化が終了するという問題がある。
【０００８】
本発明は、叙上の事情に鑑み、初期化中の減圧検出を早期に、かつ高精度に行なうことができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する工程と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する工程と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう工程と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう工程と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する工程と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう工程と、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう工程と、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する回転情報検出手段と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する回転情報検出手段と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段と、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明のタイヤ減圧判定のプログラムは、タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のタイヤ減圧判定のプログラムは、タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを説明する。
【００１６】
実施の形態１
図１に示されるように、本実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲ（以下、総称してＷｉという。ここで、ｉ＝１〜４、１：前左タイヤ、２：前右タイヤ、３：後左タイヤ、４：後右タイヤ）の空気圧が低下しているか否かを検出するもので、前記タイヤＷｉにそれぞれ関連して設けられた通常の回転情報検出手段１を備えている。
【００１７】
前記回転情報検出手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転情報である回転角速度を測定する車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から回転角速度を測定するものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記回転情報検出手段１の出力はＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤＷｉを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、およびドライバーによって操作することができる初期化スイッチ４が接続されている。
【００１８】
この制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤＷｉを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、ドライバーなどによって操作することができる初期化スイッチ４および警報器５が接続されている。
【００１９】
前記制御ユニット２は、図２に示すように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。また、以下の説明では、対象車両がＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車であることを前提とする。
【００２０】
前記回転情報検出手段１では、タイヤＷｉの回転数に対応したパルス信号（以下、車輪速パルスという）が出力される。またＣＰＵ２ｂでは、回転情報検出手段１から出力された車輪速パルスに基づき、所定のサンプリング周期ΔＴ（ｓｅｃ）、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤＷｉの回転角速度Ｆｉが算出される。
【００２１】
ここで、タイヤＷｉは、規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤＷｉの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤＷｉがたとえ正常空気圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤＷｉの回転角速度Ｆｉはばらつくことになる。そこで、初期差異によるばらつきを打ち消すために補正した回転角速度Ｆ１ｉを算出する。具体的には、
Ｆ１１＝Ｆ１ ・・・（１）
Ｆ１２＝Ｋ１×Ｆ２ ・・・（２）
Ｆ１３＝Ｋ３×Ｆ３ ・・・（３）
Ｆ１４＝Ｋ２×Ｋ３×Ｆ４ ・・・（４）
と補正される。前記初期補正係数Ｋ１、Ｋ２は、車両が直線走行していることを条件として回転角速度Ｆｉを算出し、この算出された回転角速度Ｆｉに基づいて、左右輪比からＫ１＝Ｆ１／Ｆ２（前輪左右タイヤＦＬ、ＦＲ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための初期補正係数）、Ｋ２＝Ｆ３／Ｆ４（Ｋ２は後輪左右タイヤＲＬ、ＲＲ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための初期補正係数）として得られる。また、前記初期補正係数Ｋ３は、車両が駆動トルクおよび制動トルクが作用していないニュートラル走行（非駆動時走行）しているときには、駆動タイヤの各回転角速度にスリップの影響が及んでいないと考えることができるため、前後輪比からＫ３＝（Ｆ１＋Ｆ２）／（Ｆ３＋Ｆ４）（前輪左右タイヤＦＬ、ＦＲと後輪左右タイヤＲＬ、ＲＲとのあいだの初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための初期補正係数）として得られる。
【００２２】
また、タイヤＷｉの空気圧低下の検出のための判定値ＤＥＬは、たとえば前輪タイヤと後輪タイヤとの２つの対角和の差を比較するものであって、対角線上にある一対の車輪からの信号の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの信号の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率として求められる。
【００２３】
ＤＥＬ＝｛（Ｆ１１＋Ｆ１４）／２−（Ｆ１２＋Ｆ１３）／２｝／｛（Ｆ１１＋Ｆ１２＋Ｆ１３＋Ｆ１４）／４｝×１００（％） ・・・（５）
【００２４】
通常、タイヤ空気圧低下検出装置の初期化では、車両が直進走行しているときの２つの左右輪比から初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を求めるととともに、車両が非駆動時の１つの前後輪比から初期補正係数Ｋ３を求めている。前記初期補正係数Ｋ１、Ｋ２は、正常な空気圧の場合の判定値ＤＥＬをゼロにするためのものであり、車輪速度から旋回半径や横方向加速度を精度よく計算するためのものでもある。一方、前記初期補正係数Ｋ３は、判定値ＤＥＬをゼロにするためには不要であるが、判定値ＤＥＬのコーナリング補正を行なうときに必要なスリップ率を計算するのに必要である。この初期補正係数Ｋ３は、非駆動時のデータが必要なので、限られた条件でしかデータを集められないため、求めるのに時間がかかる。
【００２５】
そこで、本実施の形態では、図３に示されるように、回転角速度Ｆｉを算出したのち、初期化で求めているファクターのうち、左右輪比から初期補正係数Ｋ１、Ｋ２の算出を行なう（ステップＳ１、Ｓ２）。そして、かかる初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう（ステップＳ３、Ｓ４）。これにより、直進状態での減圧の検出を行ない、判定値ＤＥＬが所定のしきい値をこえると、減圧と判定して警報を発する（ステップＳ８）。さらに前後輪比から初期補正係数Ｋ３の算出を行なう（ステップＳ５）。そして、かかる初期補正係数Ｋ３を算出した時点で、第２段階の初期化を終了する（ステップＳ６）。これにより、直進状態とともに、旋回時の減圧判定ができるようになる。
【００２６】
そして、前記初期補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を用いて、通常の減圧判定を行ない（ステップＳ７）、判定値ＤＥＬが所定のしきい値をこえると、減圧と判定して警報を発する（ステップＳ８）。
【００２７】
このように、比較的、短時間（１０〜１５分程度）の走行で求まる初期補正係数Ｋ１、Ｋ２で、減圧の検出（ただし、初期補正係数Ｋ３が求まっていないので、旋回補正ができないから、直進のときだけ検出可能）をすれば、空気圧低下検出装置のシステムが機能していない時間が短くて済む。また、暫定的な減圧判定のときに用いられる初期補正係数Ｋ１、Ｋ２は、通常の減圧判定のときに用いられるため、暫定的な減圧判定に用いられるしきい値は、通常の減圧判定に用いられるしきい値と同じものを使うことができる。したがって、２段階の初期化処理を設けることにより、初期化中の減圧検出を早期に、かつ高精度に行なうことができる。
【００２８】
本実施の形態は、前記各タイヤの回転角速度を検出する回転情報検出手段１と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とから構成されている。
【００２９】
また、本実施の形態は、前記制御ユニット２を、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させる。
【００３０】
なお、前記回転角速度Ｆｉは、車両の速度（以下、車速という）、各タイヤＷｉの前後方向加速度、車両の旋回半径および車両の横方向加速度の大きさによっては誤差を含むことがあり、またフットブレーキが踏まれているときにも誤差を含むことがある。このため、算出された回転角速度Ｆｉに誤差が含まれている可能性が高いか否かに基づいて、回転角速度Ｆｉをリジェクトするか否かの判別処理を行ない、判定精度を向上させるのが好ましい。
【００３１】
すなわち、車速が極低速である場合には、回転情報検出手段１の検出精度が著しくわるくなるので、算出される回転角速度Ｆｉに誤差が含まれる可能性が高い。また、各タイヤＷｉの前後方向加速度が相対的に大きい場合およびフットブレーキが踏まれている場合には、たとえば車両が急加速／急減速することによるタイヤＷｉのスリップの影響が考えられるので、算出される回転角速度Ｆｉに誤差が含まれる可能性が高い。さらに、車両の旋回半径が比較的小さい場合や車両の横方向加速度が比較的大きい場合には、タイヤＷｉが横すべりするおそれがあるから、算出される回転角速度Ｆｉに誤差が含まれる可能性が高い。
【００３２】
このように、回転角速度Ｆｉに誤差が含まれている可能性が高い場合には、その回転角速度Ｆｉを空気圧低下の検出に採用せずにリジェクトする方が好ましい。
【００３３】
以下、本実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置の動作の一例として手順（１）〜（９）に沿って説明する。
【００３４】
（１）回転情報検出手段１から出力される車輪速パルスに基づいて、各タイヤＷｉの回転角速度Ｆｉを算出する。
【００３５】
（２）ついで各タイヤＷｉの車輪速度Ｖｉに基づいて車速Ｖを算出する。各タイヤＷｉの車輪速度Ｖｉは、つぎの式（６）にしたがって算出する。ここに、ｒは、直線走行時における有効ころがり半径に相当する定数であり、ＲＯＭ２ｃに記憶されている。
Ｖｉ＝ｒ×Ｆｉ ・・・（６）
この算出された各タイヤＷｉの車輪速度Ｖｉに基づき、車速Ｖがつぎの式（７）によって算出される。
Ｖ＝（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４ ・・・（７）
【００３６】
（３）ついで各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｉを１周期前のサンプリング周期に算出された各タイヤＷｉの車輪速度をＢＶｉとすると、つぎの式（８）によって算出する。
ＦＲＡｉ＝（Ｖｉ−ＢＶｉ）／（ΔＴ×９．８） ・・・（８）
ＣＰＵ２ｂは、これら算出された車速Ｖおよび各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｉに基づいて、今回のサンプリング周期ΔＴにおいて検出された回転角速度Ｆｉをリジェクトするか否かを判別する。具体的には、つぎに示す▲１▼〜▲２▼の２つの条件のうち、いずれか１つでも満たされた場合には、回転角速度Ｆｉをリジェクトする。
▲１▼Ｖ＜Ｖｔｈ（たとえばＶｔｈ＝１０（ｋｍ／ｈ））
▲２▼ＭＡＸ｛｜ＦＲＡｉ｜｝＞Ａｔｈ（たとえばＡｔｈ＝０．１Ｇ）
【００３７】
（４）回転角速度Ｆｉをリジェクトしない場合、ＣＰＵ２ｂは、さらに初期化処理を進めるが、該回転角速度Ｆｉが初期差異以外の要因によってばらつくのは、前述した車速Ｖおよび各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｉだけではなく、車両がコーナーを走行する際に車両に作用する横方向加速度もまた、一つの原因である。したがって、車両がコーナーを走行している場合には、今回のサンプリング周期ΔＴにおいて検出された回転角速度Ｆｉをリジェクトする必要がある。
【００３８】
そこで、ＣＰＵ２ｂは、車両が直線走行をしているか否かを判別する。さらに具体的には、まず、車速Ｖおよび車両の旋回半径Ｒｒに基づいて車両の横方向加速度ＬＡをつぎの式（９）に基づいて算出する。
【００３９】
ＬＡ＝Ｖ２／（Ｒｒ×９．８） ・・・（９）
【００４０】
（５）ついでこの算出された車両の横方向加速度ＬＡが予め定める許容範囲ΔＧに収まるか否かを判別する。車両の横方向加速度ＬＡが許容範囲ΔＧに収まらなければ、車両は直線走行をしていないと考えることができるから、この初期化処理を一旦終了させる。車両の横方向加速度ＬＡが許容範囲ΔＧに収まれば、車両は直線走行をしていると考えられるから、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２の演算を開始する。
【００４１】
なお、ここで、初期補正係数Ｋ３の演算を開始しないのは、初期補正係数Ｋ３は、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２と異なり、前後のタイヤ間の回転角速度比に基づいて求められるからである。すなわち、車両が直線走行をしている場合であっても、車両の駆動時および制動時には、駆動タイヤがスリップするおそれがあり、この場合にはそのスリップの影響が前後のタイヤの回転角速度比に及ぶからである。
【００４２】
（６）ついでＣＰＵ２ｂは、今回のサンプリング周期ΔＴにおいて検出された前左右タイヤＦＬ、ＦＲの回転角速度Ｆ１、Ｆ２を、つぎの式（１０）および（１１）に示すように、制御ユニット２のバッファに記憶されている従前の初期化処理において得られた累積加算値ＢＦ１、ＢＦ２に加算し、新たな累積加算値ＢＦ１、ＢＦ２を得る。同様に、後左右タイヤＲＬ、ＲＲの回転角速度Ｆ３、Ｆ４をつぎの式（１２）および式（１４）に示すように、制御ユニット２の他のバッファに記憶されている従前の初期化処理において得られた累積加算値ＢＦ３、ＢＦ４に加算し、新たな累積加算値ＢＦ３、ＢＦ４を得る。
【００４３】
ＢＦ１＝ＢＦ１＋Ｆ１ ・・・（１０）
ＢＦ２＝ＢＦ２＋Ｆ２ ・・・（１１）
ＢＦ３＝ＢＦ３＋Ｆ３ ・・・（１２）
ＢＦ４＝ＢＦ４＋Ｆ４ ・・・（１３）
【００４４】
そして、求められた累積加算値ＢＦ１、ＢＦ２およびＢＦ３、ＢＦ４に基づいて、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２をつぎの式（１４）および式（１５）から求める。この初期補正係数Ｋ１、Ｋ２は不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に格納する。
【００４５】
Ｋ１＝ＢＦ１／ＢＦ２ ・・・（１４）
Ｋ２＝ＢＦ３／ＢＦ４ ・・・（１５）
【００４６】
（７）前記手順（６）により初期補正係数Ｋ１、Ｋ２が求められた時点で、第１段階の初期化を終了する。そして、かかる初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を用いて、初期化中の暫定的な減圧判定を行なう。
【００４７】
具体的には、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を用いて、補正後の車輪速度Ｖｒ１、Ｖｒ２、Ｖｒ３、Ｖｒ４は、補正前の車輪速度をＶｒ１´、Ｖｒ２´、Ｖｒ３´、Ｖｒ４´とすると、
Ｖ１１＝Ｖｒ１´
Ｖ１２＝Ｋ１×Ｖｒ２´
Ｖ１３＝Ｖｒ３´
Ｖ１４＝Ｋ２×Ｖｒ４´
で表される。
【００４８】
ついで加減速度や、旋回半径、横方向加速度などで可能なリジェクトを行なう。なお、旋回半径Ｒｒおよび横方向加速度ＬＧは後述する式（２３）および式（２４）から計算される。とくに横方向加速度ＬＧについては、−０．０５Ｇ＜ＬＧ＜＋０．０５Ｇのようにきびしいリジェクトを行ない旋回中のデータを取り除く。ついで前記式（５）を用いて判定値ＤＥＬを計算し、該判定値ＤＥＬがしきい値をこえたときに減圧したと判断する。
【００４９】
（８）ついでさらに初期化処理を進めてＣＰＵ２ｂは、初期補正係数Ｋ３を求めるために、車両が非駆動時の走行であるか否かを判別する。具体的には、各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｉに基づいて、つぎの式（１６）にしたがって車両の前後方向加速度ＦＲＡを求め、この求められた車両の前後方向加速度ＦＲＡが予め定めるニュートラル範囲ΔＡ（たとえばΔＡ＝−０．０１〜−０．０５）に収まるか否かを判別する。
【００５０】
ＦＲＡ＝（ＦＲＡ１＋ＦＲＡ２＋ＦＲＡ３＋ＦＲＡ４） ・・・（１６）
車両が非駆動時の走行をしていなければ、駆動タイヤＦＬ、ＦＲの各回転角速度Ｆ１、Ｆ２にスリップの影響が及んでいると考えることができるから、この処理化処理を一旦終了させる。逆に、車両が非駆動時の走行をしていれば、駆動タイヤＦＬ、ＦＲの各回転角速度Ｆ１、Ｆ２にスリップの影響が及んでいないと考えることができるから、初期補正係数Ｋ３の演算を開始する。
【００５１】
すなわち、ＣＰＵ２ｂは、前左右タイヤＦＬ、ＦＲの各回転角速度Ｆ１、Ｆ２の合計値（Ｆ１＋Ｆ２）をつぎの式（１７）に示されるように、バッファに記憶されている従前からの累積加算値ＢＦｆに加算し、新たな累積加算値ＢＦｆを得る。また、後左右タイヤＲＬ、ＲＲの各回転角速度Ｆ３、Ｆ４の合計値（Ｆ３＋Ｆ４）をつぎの式（１８）に示されるように、バッファに記憶されている累積加算値ＢＦｂに加算し、新たな累積加算値ＢＦｂを得る。
ＢＦｆ＝ＢＥｆ＋（Ｆ１＋Ｆ２） ・・・（１７）
ＢＦｂ＝ＢＦｂ＋（Ｆ３＋Ｆ４） ・・・（１８）
【００５２】
そして、つぎの式（１９）に示されるように、各累積加算値ＢＦｆおよびＢＦｂの比を求める。これにより、初期補正係数Ｋ３が得られる。
Ｋ３＝ＢＦｆ／ＢＦｂ ・・・（１９）
【００５３】
なお、そののち、初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３の演算回数を記録するための初期化カウンタのカウント値を１だけインクリメントし、当該カウント値が上限値に達したか否かを判別したのち、カウント値が上限値に達すれば、最終的な初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３が求められたとすることもできる。そして、イグニッションスイッチオフ後も当該初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３を残しておくために、当該初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３を不揮発生メモリ（ＥＥＰＲＯＭ２ｅ）に格納する。
【００５４】
（９）つぎに通常の減圧判定を行なう。
【００５５】
これまでの手順により初期化処理において求められる初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３を用いて回転角速度Ｆｉを前記式（１）〜（４）にしたがって補正し、新たな回転角速度Ｆ１ｉを求める。
【００５６】
ところで、車両の速度が極低速である場合、各タイヤＷｉの前後方向加速度が比較的大きい場合、車両の旋回半径が比較的小さい場合、および車両の横方向加速度が比較的大きい場合には、回転角速度Ｆ１ｉに誤差が含まれる。この場合、当該回転角速度Ｆ１ｉは、各タイヤＷｉの空気圧を忠実に表していないから、空気圧低下判定に用いずに、リジェクトする必要がある。
【００５７】
ＣＰＵ２ｂは、補正後の回転角速度Ｆ１ｉに基づいて、つぎの式（２０）にしたがって各タイヤＷｉの車輪速度Ｖｒｉを算出し、この算出された車輪速度Ｖｒｉに基づいて、つぎの式（２１）にしたがって車速Ｖｒを算出する。
Ｖｒｉ＝ｒ×Ｆ１ｉ ・・・（２０）
Ｖｒ＝（Ｆ１１＋Ｆ１２＋Ｆ１３＋Ｆ１４）／４ ・・・（２１）
【００５８】
また、ＣＰＵ２ｂは、車速Ｖｒおよび１回前のサンプリング周期ΔＴにおいて算出された車速ＢＶｒｉに基づいて、つぎの式（２２）にしたがって各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｒｉを算出する。
ＦＲＡｒｉ＝（Ｖｒｉ―ＢＶｒｉ）／（ΔＴ×９．８） ・・・（２２）
【００５９】
さらに、ＣＰＵ２ｂは、車速Ｖｒに基づいて、つぎの式（２３）にしたがって車両の旋回半径Ｒｒを算出する。式（２３）において、Ｔｗはトレッド幅（左右輪間の距離）である。
Ｒｒ＝（Ｔｗ／２）×（Ｖｒ４＋Ｖｒ３）／（Ｖｒ４−Ｖｒ３）・・・（２３）
【００６０】
また、ＣＰＵ２ｂは、車速Ｖｒに基づいて、つぎの式（２４）にしたがって車両の横方向加速度ＬＡｒを算出する。
ＬＡｒ＝Ｖｒ２／（Ｒｒ×９．８） ・・・（２４）
【００６１】
ＣＰＵ２ｂは、これら算出された車両の速度Ｖｒ、各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｒｉ、車両の旋回半径Ｒｒおよび車両の横方向加速度ＬＡｒに基づいて、今回のサンプリング周期ΔＴにおいて算出された回転角速度Ｆ１ｉをリジェクトするか否かを判別する。すなわちつぎの▲１▼〜▲４▼の４つの条件のうち、いずれか１つでも該当した場合には、回転角速度Ｆ１ｉをリジェクトする。
▲１▼Ｖｒ＜Ｖｔｈ
▲２▼ＭＡＸ｛｜ＦＲＡｒｉ｜｝＞Ａｔｈ
▲３▼｜Ｒｒ｜＜Ｒｔｈ（たとえばＲｔｈ＝３０（ｍ））
▲４▼｜ＬＡｒ｜＞Ｇｔｈ（たとえばＧｔｈ＝０．４（ｇ））
【００６２】
回転角速度Ｆ１ｉをリジェクトしない場合には、当該回転角速度Ｆ１ｉに基づいて、判定値ＤＥＬを前記式（５）にしたがって算出する。
【００６３】
ついでこの算出された判定値ＤＥＬに基づいて、空気圧が低下しているタイヤＷｉがあるか否かを判別する。具体的には、判定値ＤＥＬがつぎの式（２５）を満足するか否かを判別する。ただし、つぎの式（２５）において、Ｄｔｈ１＝Ｄｔｈ２＝０．１である。
ＤＥＬ＜−Ｄｔｈ１またはＤＥＬ＞Ｄｔｈ２ ・・・（２５）
【００６４】
判定値ＤＥＬがこの式を満足する場合には、いずれかのタイヤの空気圧が低下していると判定し、警報を発生する。また、判定値ＤＥＬがこの式を満足しない場合には、タイヤＷｉの空気圧はすべて正常内圧であると判定し、減圧判定処理を終了する。
【００６５】
実施の形態２
前記実施の形態では、初期補正係数Ｋ３は、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を求めたのちに続いて計算しているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、減圧判定までの時間を短縮するために、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を求めている最中でも条件に適合したデータが得られれば、初期補正係数Ｋ３を計算することができる。したがって、走行中に従来の初期化と初期補正係数Ｋ１、Ｋ２のみを求める初期化を並行することもできる。
【００６６】
このため、本実施の形態は、前記回転情報検出手段１と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段と、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とから構成することができる。そして、前記制御ユニット２を、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、暫定減圧判定により、直進状態の減圧判定を行なうことができるため、市街地のように直進を多く含んだ走行での減圧の検出を早期に、かつ高精度に行なうことができるとともに、システムの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧低下検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１のタイヤ空気圧低下検出装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のフローチャートの一例である。
【符号の説明】
１ 回転情報検出手段
２ 制御ユニット
３ 報表示器
４ 初期化スイッチ
５ 警報器
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。さらに詳しくは、初期化中の減圧検出を早期に、かつ高精度に行なうことができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に装着された４輪タイヤの回転情報からタイヤの減圧を検出するタイヤ空気圧低下検出装置（ＤＷＳ）がある。この装置は、タイヤが減圧すると正常内圧のタイヤより外径（タイヤの動荷重半径）が減少するため、他の正常なタイヤに比べると回転角速度が増加するという原理を用いている。たとえばタイヤの回転角速度の相対的な差から内圧低下を検出する方法では、判定値ＤＥＬとして、
ＤＥＬ＝｛（Ｆ１＋Ｆ４）／２−（Ｆ２＋Ｆ３）／２｝／｛（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）／４｝×１００（％）
を用いている（特許文献１参照）。ここで、Ｆ１〜Ｆ４は、それぞれ前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの回転角速度である。
【０００３】
この判定値ＤＥＬを計算し、さらにコーナリング補正など必要な補正や不要なデータのリジェクトを施し、予め設定したしきい値をこえたときにタイヤの減圧が発生していると判定している。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３０５０１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる検出方法では、タイヤの製造ばらつきなどによる回転角速度の差を補償するため、正常な空気圧の状態で初期化を行ない、初期の回転角速度の違いを学習する必要がある。現状の初期化は、たとえば最低１．５時間程度の時間が必要である。この初期化終了までにパンクなどで減圧する可能性があるが、この初期化中は、タイヤの減圧を検出することができない。
【０００６】
そこで、通常よりも大きなしきい値を設定して、初期化中でもある程度、タイヤの減圧を検出し、警報することができるようにすることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、パンクの中でも、減圧が急激で、かつ大きければ初期化中でも減圧を検出することはできるが、減圧速度が遅い場合は警報が発せられないまま初期化が終了するという問題がある。
【０００８】
本発明は、叙上の事情に鑑み、初期化中の減圧検出を早期に、かつ高精度に行なうことができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する工程と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する工程と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう工程と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう工程と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する工程と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう工程と、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう工程と、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する回転情報検出手段と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する回転情報検出手段と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段と、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明のタイヤ減圧判定のプログラムは、タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のタイヤ減圧判定のプログラムは、タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを説明する。
【００１６】
実施の形態１
図１に示されるように、本実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲ（以下、総称してＷｉという。ここで、ｉ＝１〜４、１：前左タイヤ、２：前右タイヤ、３：後左タイヤ、４：後右タイヤ）の空気圧が低下しているか否かを検出するもので、前記タイヤＷｉにそれぞれ関連して設けられた通常の回転情報検出手段１を備えている。
【００１７】
前記回転情報検出手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転情報である回転角速度を測定する車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から回転角速度を測定するものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記回転情報検出手段１の出力はＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤＷｉを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、およびドライバーによって操作することができる初期化スイッチ４が接続されている。
【００１８】
この制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤＷｉを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、ドライバーなどによって操作することができる初期化スイッチ４および警報器５が接続されている。
【００１９】
前記制御ユニット２は、図２に示すように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。また、以下の説明では、対象車両がＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車であることを前提とする。
【００２０】
前記回転情報検出手段１では、タイヤＷｉの回転数に対応したパルス信号（以下、車輪速パルスという）が出力される。またＣＰＵ２ｂでは、回転情報検出手段１から出力された車輪速パルスに基づき、所定のサンプリング周期ΔＴ（ｓｅｃ）、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤＷｉの回転角速度Ｆｉが算出される。
【００２１】
ここで、タイヤＷｉは、規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤＷｉの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤＷｉがたとえ正常空気圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤＷｉの回転角速度Ｆｉはばらつくことになる。そこで、初期差異によるばらつきを打ち消すために補正した回転角速度Ｆ１ｉを算出する。具体的には、
Ｆ１１＝Ｆ１ ・・・（１）
Ｆ１２＝Ｋ１×Ｆ２ ・・・（２）
Ｆ１３＝Ｋ３×Ｆ３ ・・・（３）
Ｆ１４＝Ｋ２×Ｋ３×Ｆ４ ・・・（４）
と補正される。前記初期補正係数Ｋ１、Ｋ２は、車両が直線走行していることを条件として回転角速度Ｆｉを算出し、この算出された回転角速度Ｆｉに基づいて、左右輪比からＫ１＝Ｆ１／Ｆ２（前輪左右タイヤＦＬ、ＦＲ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための初期補正係数）、Ｋ２＝Ｆ３／Ｆ４（Ｋ２は後輪左右タイヤＲＬ、ＲＲ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための初期補正係数）として得られる。また、前記初期補正係数Ｋ３は、車両が駆動トルクおよび制動トルクが作用していないニュートラル走行（非駆動時走行）しているときには、駆動タイヤの各回転角速度にスリップの影響が及んでいないと考えることができるため、前後輪比からＫ３＝（Ｆ１＋Ｆ２）／（Ｆ３＋Ｆ４）（前輪左右タイヤＦＬ、ＦＲと後輪左右タイヤＲＬ、ＲＲとのあいだの初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための初期補正係数）として得られる。
【００２２】
また、タイヤＷｉの空気圧低下の検出のための判定値ＤＥＬは、たとえば前輪タイヤと後輪タイヤとの２つの対角和の差を比較するものであって、対角線上にある一対の車輪からの信号の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの信号の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率として求められる。
【００２３】
ＤＥＬ＝｛（Ｆ１１＋Ｆ１４）／２−（Ｆ１２＋Ｆ１３）／２｝／｛（Ｆ１１＋Ｆ１２＋Ｆ１３＋Ｆ１４）／４｝×１００（％） ・・・（５）
【００２４】
通常、タイヤ空気圧低下検出装置の初期化では、車両が直進走行しているときの２つの左右輪比から初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を求めるととともに、車両が非駆動時の１つの前後輪比から初期補正係数Ｋ３を求めている。前記初期補正係数Ｋ１、Ｋ２は、正常な空気圧の場合の判定値ＤＥＬをゼロにするためのものであり、車輪速度から旋回半径や横方向加速度を精度よく計算するためのものでもある。一方、前記初期補正係数Ｋ３は、判定値ＤＥＬをゼロにするためには不要であるが、判定値ＤＥＬのコーナリング補正を行なうときに必要なスリップ率を計算するのに必要である。この初期補正係数Ｋ３は、非駆動時のデータが必要なので、限られた条件でしかデータを集められないため、求めるのに時間がかかる。
【００２５】
そこで、本実施の形態では、図３に示されるように、回転角速度Ｆｉを算出したのち、初期化で求めているファクターのうち、左右輪比から初期補正係数Ｋ１、Ｋ２の算出を行なう（ステップＳ１、Ｓ２）。そして、かかる初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう（ステップＳ３、Ｓ４）。これにより、直進状態での減圧の検出を行ない、判定値ＤＥＬが所定のしきい値をこえると、減圧と判定して警報を発する（ステップＳ８）。さらに前後輪比から初期補正係数Ｋ３の算出を行なう（ステップＳ５）。そして、かかる初期補正係数Ｋ３を算出した時点で、第２段階の初期化を終了する（ステップＳ６）。これにより、直進状態とともに、旋回時の減圧判定ができるようになる。
【００２６】
そして、前記初期補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を用いて、通常の減圧判定を行ない（ステップＳ７）、判定値ＤＥＬが所定のしきい値をこえると、減圧と判定して警報を発する（ステップＳ８）。
【００２７】
このように、比較的、短時間（１０〜１５分程度）の走行で求まる初期補正係数Ｋ１、Ｋ２で、減圧の検出（ただし、初期補正係数Ｋ３が求まっていないので、旋回補正ができないから、直進のときだけ検出可能）をすれば、空気圧低下検出装置のシステムが機能していない時間が短くて済む。また、暫定的な減圧判定のときに用いられる初期補正係数Ｋ１、Ｋ２は、通常の減圧判定のときに用いられるため、暫定的な減圧判定に用いられるしきい値は、通常の減圧判定に用いられるしきい値と同じものを使うことができる。したがって、２段階の初期化処理を設けることにより、初期化中の減圧検出を早期に、かつ高精度に行なうことができる。
【００２８】
本実施の形態は、前記各タイヤの回転角速度を検出する回転情報検出手段１と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とから構成されている。
【００２９】
また、本実施の形態は、前記制御ユニット２を、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させる。
【００３０】
なお、前記回転角速度Ｆｉは、車両の速度（以下、車速という）、各タイヤＷｉの前後方向加速度、車両の旋回半径および車両の横方向加速度の大きさによっては誤差を含むことがあり、またフットブレーキが踏まれているときにも誤差を含むことがある。このため、算出された回転角速度Ｆｉに誤差が含まれている可能性が高いか否かに基づいて、回転角速度Ｆｉをリジェクトするか否かの判別処理を行ない、判定精度を向上させるのが好ましい。
【００３１】
すなわち、車速が極低速である場合には、回転情報検出手段１の検出精度が著しくわるくなるので、算出される回転角速度Ｆｉに誤差が含まれる可能性が高い。また、各タイヤＷｉの前後方向加速度が相対的に大きい場合およびフットブレーキが踏まれている場合には、たとえば車両が急加速／急減速することによるタイヤＷｉのスリップの影響が考えられるので、算出される回転角速度Ｆｉに誤差が含まれる可能性が高い。さらに、車両の旋回半径が比較的小さい場合や車両の横方向加速度が比較的大きい場合には、タイヤＷｉが横すべりするおそれがあるから、算出される回転角速度Ｆｉに誤差が含まれる可能性が高い。
【００３２】
このように、回転角速度Ｆｉに誤差が含まれている可能性が高い場合には、その回転角速度Ｆｉを空気圧低下の検出に採用せずにリジェクトする方が好ましい。
【００３３】
以下、本実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置の動作の一例として手順（１）〜（９）に沿って説明する。
【００３４】
（１）回転情報検出手段１から出力される車輪速パルスに基づいて、各タイヤＷｉの回転角速度Ｆｉを算出する。
【００３５】
（２）ついで各タイヤＷｉの車輪速度Ｖｉに基づいて車速Ｖを算出する。各タイヤＷｉの車輪速度Ｖｉは、つぎの式（６）にしたがって算出する。ここに、ｒは、直線走行時における有効ころがり半径に相当する定数であり、ＲＯＭ２ｃに記憶されている。
Ｖｉ＝ｒ×Ｆｉ ・・・（６）
この算出された各タイヤＷｉの車輪速度Ｖｉに基づき、車速Ｖがつぎの式（７）によって算出される。
Ｖ＝（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４ ・・・（７）
【００３６】
（３）ついで各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｉを１周期前のサンプリング周期に算出された各タイヤＷｉの車輪速度をＢＶｉとすると、つぎの式（８）によって算出する。
ＦＲＡｉ＝（Ｖｉ−ＢＶｉ）／（ΔＴ×９．８） ・・・（８）
ＣＰＵ２ｂは、これら算出された車速Ｖおよび各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｉに基づいて、今回のサンプリング周期ΔＴにおいて検出された回転角速度Ｆｉをリジェクトするか否かを判別する。具体的には、つぎに示す▲１▼〜▲２▼の２つの条件のうち、いずれか１つでも満たされた場合には、回転角速度Ｆｉをリジェクトする。
▲１▼Ｖ＜Ｖｔｈ（たとえばＶｔｈ＝１０（ｋｍ／ｈ））
▲２▼ＭＡＸ｛｜ＦＲＡｉ｜｝＞Ａｔｈ（たとえばＡｔｈ＝０．１Ｇ）
【００３７】
（４）回転角速度Ｆｉをリジェクトしない場合、ＣＰＵ２ｂは、さらに初期化処理を進めるが、該回転角速度Ｆｉが初期差異以外の要因によってばらつくのは、前述した車速Ｖおよび各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｉだけではなく、車両がコーナーを走行する際に車両に作用する横方向加速度もまた、一つの原因である。したがって、車両がコーナーを走行している場合には、今回のサンプリング周期ΔＴにおいて検出された回転角速度Ｆｉをリジェクトする必要がある。
【００３８】
そこで、ＣＰＵ２ｂは、車両が直線走行をしているか否かを判別する。さらに具体的には、まず、車速Ｖおよび車両の旋回半径Ｒｒに基づいて車両の横方向加速度ＬＡをつぎの式（９）に基づいて算出する。
【００３９】
ＬＡ＝Ｖ２／（Ｒｒ×９．８） ・・・（９）
【００４０】
（５）ついでこの算出された車両の横方向加速度ＬＡが予め定める許容範囲ΔＧに収まるか否かを判別する。車両の横方向加速度ＬＡが許容範囲ΔＧに収まらなければ、車両は直線走行をしていないと考えることができるから、この初期化処理を一旦終了させる。車両の横方向加速度ＬＡが許容範囲ΔＧに収まれば、車両は直線走行をしていると考えられるから、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２の演算を開始する。
【００４１】
なお、ここで、初期補正係数Ｋ３の演算を開始しないのは、初期補正係数Ｋ３は、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２と異なり、前後のタイヤ間の回転角速度比に基づいて求められるからである。すなわち、車両が直線走行をしている場合であっても、車両の駆動時および制動時には、駆動タイヤがスリップするおそれがあり、この場合にはそのスリップの影響が前後のタイヤの回転角速度比に及ぶからである。
【００４２】
（６）ついでＣＰＵ２ｂは、今回のサンプリング周期ΔＴにおいて検出された前左右タイヤＦＬ、ＦＲの回転角速度Ｆ１、Ｆ２を、つぎの式（１０）および（１１）に示すように、制御ユニット２のバッファに記憶されている従前の初期化処理において得られた累積加算値ＢＦ１、ＢＦ２に加算し、新たな累積加算値ＢＦ１、ＢＦ２を得る。同様に、後左右タイヤＲＬ、ＲＲの回転角速度Ｆ３、Ｆ４をつぎの式（１２）および式（１４）に示すように、制御ユニット２の他のバッファに記憶されている従前の初期化処理において得られた累積加算値ＢＦ３、ＢＦ４に加算し、新たな累積加算値ＢＦ３、ＢＦ４を得る。
【００４３】
ＢＦ１＝ＢＦ１＋Ｆ１ ・・・（１０）
ＢＦ２＝ＢＦ２＋Ｆ２ ・・・（１１）
ＢＦ３＝ＢＦ３＋Ｆ３ ・・・（１２）
ＢＦ４＝ＢＦ４＋Ｆ４ ・・・（１３）
【００４４】
そして、求められた累積加算値ＢＦ１、ＢＦ２およびＢＦ３、ＢＦ４に基づいて、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２をつぎの式（１４）および式（１５）から求める。この初期補正係数Ｋ１、Ｋ２は不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に格納する。
【００４５】
Ｋ１＝ＢＦ１／ＢＦ２ ・・・（１４）
Ｋ２＝ＢＦ３／ＢＦ４ ・・・（１５）
【００４６】
（７）前記手順（６）により初期補正係数Ｋ１、Ｋ２が求められた時点で、第１段階の初期化を終了する。そして、かかる初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を用いて、初期化中の暫定的な減圧判定を行なう。
【００４７】
具体的には、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を用いて、補正後の車輪速度Ｖｒ１、Ｖｒ２、Ｖｒ３、Ｖｒ４は、補正前の車輪速度をＶｒ１´、Ｖｒ２´、Ｖｒ３´、Ｖｒ４´とすると、
Ｖ１１＝Ｖｒ１´
Ｖ１２＝Ｋ１×Ｖｒ２´
Ｖ１３＝Ｖｒ３´
Ｖ１４＝Ｋ２×Ｖｒ４´
で表される。
【００４８】
ついで加減速度や、旋回半径、横方向加速度などで可能なリジェクトを行なう。なお、旋回半径Ｒｒおよび横方向加速度ＬＧは後述する式（２３）および式（２４）から計算される。とくに横方向加速度ＬＧについては、−０．０５Ｇ＜ＬＧ＜＋０．０５Ｇのようにきびしいリジェクトを行ない旋回中のデータを取り除く。ついで前記式（５）を用いて判定値ＤＥＬを計算し、該判定値ＤＥＬがしきい値をこえたときに減圧したと判断する。
【００４９】
（８）ついでさらに初期化処理を進めてＣＰＵ２ｂは、初期補正係数Ｋ３を求めるために、車両が非駆動時の走行であるか否かを判別する。具体的には、各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｉに基づいて、つぎの式（１６）にしたがって車両の前後方向加速度ＦＲＡを求め、この求められた車両の前後方向加速度ＦＲＡが予め定めるニュートラル範囲ΔＡ（たとえばΔＡ＝−０．０１〜−０．０５）に収まるか否かを判別する。
【００５０】
ＦＲＡ＝（ＦＲＡ１＋ＦＲＡ２＋ＦＲＡ３＋ＦＲＡ４） ・・・（１６）
車両が非駆動時の走行をしていなければ、駆動タイヤＦＬ、ＦＲの各回転角速度Ｆ１、Ｆ２にスリップの影響が及んでいると考えることができるから、この処理化処理を一旦終了させる。逆に、車両が非駆動時の走行をしていれば、駆動タイヤＦＬ、ＦＲの各回転角速度Ｆ１、Ｆ２にスリップの影響が及んでいないと考えることができるから、初期補正係数Ｋ３の演算を開始する。
【００５１】
すなわち、ＣＰＵ２ｂは、前左右タイヤＦＬ、ＦＲの各回転角速度Ｆ１、Ｆ２の合計値（Ｆ１＋Ｆ２）をつぎの式（１７）に示されるように、バッファに記憶されている従前からの累積加算値ＢＦｆに加算し、新たな累積加算値ＢＦｆを得る。また、後左右タイヤＲＬ、ＲＲの各回転角速度Ｆ３、Ｆ４の合計値（Ｆ３＋Ｆ４）をつぎの式（１８）に示されるように、バッファに記憶されている累積加算値ＢＦｂに加算し、新たな累積加算値ＢＦｂを得る。
ＢＦｆ＝ＢＥｆ＋（Ｆ１＋Ｆ２） ・・・（１７）
ＢＦｂ＝ＢＦｂ＋（Ｆ３＋Ｆ４） ・・・（１８）
【００５２】
そして、つぎの式（１９）に示されるように、各累積加算値ＢＦｆおよびＢＦｂの比を求める。これにより、初期補正係数Ｋ３が得られる。
Ｋ３＝ＢＦｆ／ＢＦｂ ・・・（１９）
【００５３】
なお、そののち、初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３の演算回数を記録するための初期化カウンタのカウント値を１だけインクリメントし、当該カウント値が上限値に達したか否かを判別したのち、カウント値が上限値に達すれば、最終的な初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３が求められたとすることもできる。そして、イグニッションスイッチオフ後も当該初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３を残しておくために、当該初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３を不揮発生メモリ（ＥＥＰＲＯＭ２ｅ）に格納する。
【００５４】
（９）つぎに通常の減圧判定を行なう。
【００５５】
これまでの手順により初期化処理において求められる初期補正係数Ｋ１〜Ｋ３を用いて回転角速度Ｆｉを前記式（１）〜（４）にしたがって補正し、新たな回転角速度Ｆ１ｉを求める。
【００５６】
ところで、車両の速度が極低速である場合、各タイヤＷｉの前後方向加速度が比較的大きい場合、車両の旋回半径が比較的小さい場合、および車両の横方向加速度が比較的大きい場合には、回転角速度Ｆ１ｉに誤差が含まれる。この場合、当該回転角速度Ｆ１ｉは、各タイヤＷｉの空気圧を忠実に表していないから、空気圧低下判定に用いずに、リジェクトする必要がある。
【００５７】
ＣＰＵ２ｂは、補正後の回転角速度Ｆ１ｉに基づいて、つぎの式（２０）にしたがって各タイヤＷｉの車輪速度Ｖｒｉを算出し、この算出された車輪速度Ｖｒｉに基づいて、つぎの式（２１）にしたがって車速Ｖｒを算出する。
Ｖｒｉ＝ｒ×Ｆ１ｉ ・・・（２０）
Ｖｒ＝（Ｆ１１＋Ｆ１２＋Ｆ１３＋Ｆ１４）／４ ・・・（２１）
【００５８】
また、ＣＰＵ２ｂは、車速Ｖｒおよび１回前のサンプリング周期ΔＴにおいて算出された車速ＢＶｒｉに基づいて、つぎの式（２２）にしたがって各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｒｉを算出する。
ＦＲＡｒｉ＝（Ｖｒｉ―ＢＶｒｉ）／（ΔＴ×９．８） ・・・（２２）
【００５９】
さらに、ＣＰＵ２ｂは、車速Ｖｒに基づいて、つぎの式（２３）にしたがって車両の旋回半径Ｒｒを算出する。式（２３）において、Ｔｗはトレッド幅（左右輪間の距離）である。
Ｒｒ＝（Ｔｗ／２）×（Ｖｒ４＋Ｖｒ３）／（Ｖｒ４−Ｖｒ３）・・・（２３）
【００６０】
また、ＣＰＵ２ｂは、車速Ｖｒに基づいて、つぎの式（２４）にしたがって車両の横方向加速度ＬＡｒを算出する。
ＬＡｒ＝Ｖｒ２／（Ｒｒ×９．８） ・・・（２４）
【００６１】
ＣＰＵ２ｂは、これら算出された車両の速度Ｖｒ、各タイヤＷｉの前後方向加速度ＦＲＡｒｉ、車両の旋回半径Ｒｒおよび車両の横方向加速度ＬＡｒに基づいて、今回のサンプリング周期ΔＴにおいて算出された回転角速度Ｆ１ｉをリジェクトするか否かを判別する。すなわちつぎの▲１▼〜▲４▼の４つの条件のうち、いずれか１つでも該当した場合には、回転角速度Ｆ１ｉをリジェクトする。
▲１▼Ｖｒ＜Ｖｔｈ
▲２▼ＭＡＸ｛｜ＦＲＡｒｉ｜｝＞Ａｔｈ
▲３▼｜Ｒｒ｜＜Ｒｔｈ（たとえばＲｔｈ＝３０（ｍ））
▲４▼｜ＬＡｒ｜＞Ｇｔｈ（たとえばＧｔｈ＝０．４（ｇ））
【００６２】
回転角速度Ｆ１ｉをリジェクトしない場合には、当該回転角速度Ｆ１ｉに基づいて、判定値ＤＥＬを前記式（５）にしたがって算出する。
【００６３】
ついでこの算出された判定値ＤＥＬに基づいて、空気圧が低下しているタイヤＷｉがあるか否かを判別する。具体的には、判定値ＤＥＬがつぎの式（２５）を満足するか否かを判別する。ただし、つぎの式（２５）において、Ｄｔｈ１＝Ｄｔｈ２＝０．１である。
ＤＥＬ＜−Ｄｔｈ１またはＤＥＬ＞Ｄｔｈ２ ・・・（２５）
【００６４】
判定値ＤＥＬがこの式を満足する場合には、いずれかのタイヤの空気圧が低下していると判定し、警報を発生する。また、判定値ＤＥＬがこの式を満足しない場合には、タイヤＷｉの空気圧はすべて正常内圧であると判定し、減圧判定処理を終了する。
【００６５】
実施の形態２
前記実施の形態では、初期補正係数Ｋ３は、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を求めたのちに続いて計算しているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、減圧判定までの時間を短縮するために、初期補正係数Ｋ１、Ｋ２を求めている最中でも条件に適合したデータが得られれば、初期補正係数Ｋ３を計算することができる。したがって、走行中に従来の初期化と初期補正係数Ｋ１、Ｋ２のみを求める初期化を並行することもできる。
【００６６】
このため、本実施の形態は、前記回転情報検出手段１と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段と、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とから構成することができる。そして、前記制御ユニット２を、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、暫定減圧判定により、直進状態の減圧判定を行なうことができるため、市街地のように直進を多く含んだ走行での減圧の検出を早期に、かつ高精度に行なうことができるとともに、システムの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧低下検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１のタイヤ空気圧低下検出装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のフローチャートの一例である。
【符号の説明】
１ 回転情報検出手段
２ 制御ユニット
３ 報表示器
４ 初期化スイッチ
５ 警報器
Claims (6)
- ４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する工程と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する工程と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう工程と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう工程と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう工程とを含むタイヤ空気圧低下検出方法。
- ４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する工程と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう工程と、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう工程と、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう工程とを含むタイヤ空気圧低下検出方法。
- ４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する回転情報検出手段と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段と、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置。
- ４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの回転角速度を検出する回転情報検出手段と、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段と、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段と、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置。
- タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数を算出する第１演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第１段階の初期化を終了し、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記各タイヤの回転角速度のうち、前後輪比の初期補正係数の算出を行なう第２演算手段、該初期補正係数を算出した時点で、第２段階の初期化を終了し、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させるためのタイヤ減圧判定のプログラム。
- タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、各タイヤの回転角速度のうち、左右輪比の初期補正係数の算出と前後輪比の初期補正係数の算出を行なう演算手段、前記左右輪比の初期補正係数を算出した時点で、暫定的な減圧判定を行なう暫定減圧判定手段、前記左右輪比の初期補正係数と前後輪比の初期補正係数を用いて、通常の減圧判定を行なう通常減圧判定手段として機能させるためのタイヤ減圧判定のプログラム。
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