JP2005007937A - タイヤ空気圧低下判定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両に実際に装着されたタイヤの特性にかかわらず、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に基づいて正確に判定すること。
【解決手段】このタイヤ空気圧低下判定装置は、各車輪の回転角速度ω**間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値Dを、D=ωfr/ωfl−ωrr/ωrlなる式にて算出する。総ての車輪のタイヤ空気圧を標準圧力(左右前輪はPfstd)に設定した状態で得られるDの値(Dstd)と、この状態から何れか一輪(左前輪FL)のタイヤ空気圧のみをΔPだけ増圧した状態で得られるDの値(Dfup)とから、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧Pwarnまで低下したときに得られるDの値(Dfref)を車両毎に推定し、車両走行中に得られるDの値とDfrefとの比較結果に基づいてタイヤ空気圧がPwarnまで低下したか否かを判定する。
【選択図】 図3
【解決手段】このタイヤ空気圧低下判定装置は、各車輪の回転角速度ω**間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値Dを、D=ωfr/ωfl−ωrr/ωrlなる式にて算出する。総ての車輪のタイヤ空気圧を標準圧力(左右前輪はPfstd)に設定した状態で得られるDの値(Dstd)と、この状態から何れか一輪(左前輪FL)のタイヤ空気圧のみをΔPだけ増圧した状態で得られるDの値(Dfup)とから、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧Pwarnまで低下したときに得られるDの値(Dfref)を車両毎に推定し、車両走行中に得られるDの値とDfrefとの比較結果に基づいてタイヤ空気圧がPwarnまで低下したか否かを判定する。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値との比較結果に基づいて各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定するタイヤ空気圧低下判定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両走行時においてタイヤが一回転する間に車両が進んだ距離を2πで除することにより得られる同タイヤの見かけ上の転がり半径(以下、「動荷重半径」と称呼する。)は、同タイヤの空気圧に依存し、タイヤ空気圧の低下に応じて小さくなる。従って、車両走行時において、タイヤ空気圧が正常な圧力から低下した車輪の回転角速度は、タイヤ空気圧が正常な圧力となっている他の車輪の回転角速度よりも速くなる。換言すれば、或る車輪のタイヤ空気圧が低下すると車両の各車輪の回転角速度間のばらつきの程度が大きくなることを利用してタイヤ空気圧の低下を検出することができる。
【0003】
かかる知見に基づき、例えば、下記特許文献1に開示されているタイヤ空気圧低下判定(検出)装置は、左右前輪の回転角速度偏差と左右後輪の回転角速度偏差の差に基づく値を各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値として使用し、同空気圧低下判定パラメータ値の絶対値が所定の閾値を越えたとき各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したと判定するようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−156621号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、同一機種の車両に対して、車両毎に、製造メーカーが異なるタイヤが装着されることがある。この場合、タイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量(以下、「タイヤの特性」と云うこともある。)は製造メーカーに応じて異なる。また、同じ製造メーカーの同じ型式(モデル)のタイヤであっても、製造された工場のラインの相違等に応じてタイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量が異なることがある。
【0006】
従って、同一機種の車両においても、或るタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合における各車輪の回転角速度間のばらつきの程度(従って、前記空気圧低下判定パラメータ値)は、車両に装着されたタイヤの製造メーカー、製造ライン等に応じて車両毎に異なることがある。よって、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを正確に判定するためには、前記所定の閾値も車両に実際に装着されているタイヤの製造メーカー、製造ライン等(従って、上記タイヤの特性)に応じて車両毎に変更する必要がある。
【0007】
しかしながら、前記開示された装置においては、前記所定の閾値を、車両に実際に装着されているタイヤの製造メーカー、製造ライン等にかかわらず一定値に設定しているため、装着されているタイヤの特性によっては、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下していないにもかかわらず同警報すべき空気圧まで低下したとの誤判定がなされ、また、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧よりも更に低下しているにもかかわらず同警報すべき空気圧まで低下していないとの誤判定がなされる場合があるという問題があった。
【0008】
従って、本発明の目的は、車両の各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値との比較結果に基づいて各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定するタイヤ空気圧低下判定装置において、車両に実際に装着されているタイヤの特性にかかわらず、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを正確に判定することができるものを提供することにある。
【0009】
【発明の概要】
本発明の特徴は、車両の各車輪の回転角速度を検出する回転角速度検出手段と、前記各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値を算出する判定パラメータ値算出手段と、前記空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する判定手段と、を備えたタイヤ空気圧低下判定装置が、前記各車輪のタイヤ空気圧がそれぞれ対応する基準圧力に設定された状態にて前記車両が走行する際に算出される前記空気圧低下判定パラメータ値を基準判定パラメータ値として記憶するための基準判定パラメータ値記憶手段と、前記各車輪のうち所定の車輪のタイヤ空気圧が前記対応する基準圧力から所定圧力だけ異なる圧力に設定されるとともに同所定の車輪以外の車輪のタイヤ空気圧がそれぞれ前記対応する基準圧力に設定された状態にて前記車両が走行する際に算出される前記空気圧低下判定パラメータ値を空気圧変化時判定パラメータ値として記憶するための空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段と、前記記憶された基準判定パラメータ値と前記記憶された空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記所定の車輪のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した状態にて前記車両が走行する際に算出されるであろう前記空気圧低下判定パラメータ値を警報時判定パラメータ値として推定する警報時判定パラメータ値推定手段と、を備え、前記判定手段は、前記推定された警報時判定パラメータ値に基づく値を前記所定の閾値として使用するように構成されたことにある。
【0010】
ここにおいて、前記基準圧力は、例えば、車両の機種毎に設定されている標準圧力であって、これに限定されない。また、前記基準圧力から所定圧力だけ異なる圧力は、同基準圧力から同所定圧力だけ高い圧力であっても、同基準圧力から同所定圧力だけ低い圧力であってもよい。
【0011】
この場合、前記判定パラメータ値算出手段は、左右前輪の回転角速度の相違の程度(例えば、比、差)と左右後輪の回転角速度の相違の程度(例えば、比、差)との差に基づく値を前記空気圧低下判定パラメータ値として算出するように構成されることが好適である。また、この場合、前記警報時判定パラメータ値推定手段は、前記所定圧力の値、前記基準判定パラメータ値、及び前記空気圧変化時判定パラメータ値に基づいて前記所定の車輪のタイヤ空気圧の変化に対する前記空気圧低下判定パラメータ値の変化の程度を示す値を求めるとともに、前記変化の程度を示す値に基づいて前記警報時判定パラメータ値を推定するように構成されることが好ましい。
【0012】
これによれば、各車輪のタイヤ空気圧がそれぞれ対応する基準圧力に設定された状態にて車両を走行させることにより、この状態における空気圧低下判定パラメータ値である基準判定パラメータ値が取得・記憶され得る。また、この状態から所定の車輪(一輪)のタイヤ空気圧を意図的に所定圧力だけ増圧又は減圧した状態にて車両を走行させることにより、この状態における空気圧低下判定パラメータ値である空気圧変化時判定パラメータ値も取得・記憶され得る。
【0013】
前記基準判定パラメータ値、及び前記空気圧変化時判定パラメータ値が取得・記憶されると、同記憶された基準判定パラメータ値と同記憶された空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて、例えば、前記所定の車輪のタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値の変化量(変化の割合)等を求めること等により、同所定の車輪のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した状態における空気圧低下判定パラメータ値である警報時判定パラメータ値が推定される。換言すれば、前記所定の車輪のタイヤの特性(即ち、タイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量)が学習され得る。
【0014】
そして、車両走行時において算出される前記空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値として使用される前記推定された警報時判定パラメータ値に基づく値(例えば、警報時判定パラメータ値そのもの)との比較結果に基づいて各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かが判定される。
【0015】
従って、或るタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合における前記空気圧低下判定パラメータ値が車両毎に正確に推定され得、これに伴い、前記所定の閾値が、車両毎に、実際に装着されているタイヤの特性に応じた適切な値に設定され得る。従って、車両に実際に装着されているタイヤの特性にかかわらず、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを正確に判定することができる。
【0016】
上記本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置においては、前記空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段は、前記所定の車輪が左右前輪のいずれか一方である場合に算出される前記空気圧変化時判定パラメータ値である前輪側空気圧変化時判定パラメータ値を記憶するとともに、同所定の車輪が左右後輪のいずれか一方である場合に算出される同空気圧変化時判定パラメータ値である後輪側空気圧変化時判定パラメータ値を記憶できるように構成されるとともに、前記警報時判定パラメータ値推定手段は、前記記憶された基準判定パラメータ値と前記記憶された前輪側空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記左右前輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した状態にて前記車両が走行する際に算出されるであろう前記警報時判定パラメータ値である前輪側警報時判定パラメータ値を推定するとともに、同基準判定パラメータ値と前記記憶された後輪側空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記左右後輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下した状態にて同車両が走行する際に算出されるであろう前記警報時判定パラメータ値である後輪側警報時判定パラメータ値を推定できるように構成され、前記判定手段は、前記左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記前輪側警報時判定パラメータ値に基づく値を前記所定の閾値として使用するとともに、前記左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記後輪側警報時判定パラメータ値に基づく値を同所定の閾値として使用するように構成されることが好適である。
【0017】
一般に、車両の前輪に加わる荷重と後輪に加わる荷重とは異なる。また、タイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量は、タイヤに加わる荷重が増加するにつれて小さくなることが一般に知られている。即ち、前記タイヤの特性は、車両に装着されているタイヤが同じ製造メーカーの同じ型式のタイヤであっても、前輪のタイヤと後輪のタイヤの間で異なる。従って、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合における前記空気圧低下判定パラメータ値(従って、警報時判定パラメータ値)は、前輪のタイヤ空気圧が低下した場合と後輪のタイヤ空気圧が低下した場合とで異なることになる。
【0018】
以上の観点に基づき、上記のように構成すれば、前記左右前輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した場合に算出されるであろう前記警報時判定パラメータ値である前輪側警報時判定パラメータ値と、前記左右後輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した場合に算出されるであろう同警報時判定パラメータ値である後輪側警報時判定パラメータ値とが個別に推定され得、前記左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記前輪側警報時判定パラメータ値に基づく値(例えば、前記前輪側警報時判定パラメータ値そのもの)が前記所定の閾値として使用されるとともに、前記左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記後輪側警報時判定パラメータ値に基づく値(例えば、前記後輪側警報時判定パラメータ値そのもの)が同所定の閾値として使用される。従って、実際に装着されているタイヤの特性が前輪側と後輪側とで相違することに伴って、前記所定の閾値が前輪側と後輪側とで個別に適切な値に設定され得るから、より一層、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを正確に判定することができる。
【0019】
また、上記本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置においては、前記判定手段は、前記警報時判定パラメータ値推定手段により前記警報時判定パラメータ値が推定される前の段階においては、前記警報時判定パラメータ値の代わりに予め設定された所定値を前記所定の閾値として使用するように構成されることが好適である。ここにおいて、前記予め設定された所定値は、例えば、前記記憶された基準判定パラメータ値に(のみ)基づいて設定される値であって、これに限定されない。
【0020】
前記基準判定パラメータ値が取得・記憶された後であっても前記空気圧変化時判定パラメータ値が取得・記憶される前の段階においては、前記警報時判定パラメータ値が推定され得ず、従って、前記所定の閾値も設定され得ないから、このような警報時判定パラメータ値が推定される前の段階においては上述のタイヤ空気圧低下判定を実行しないことも考えられる。
【0021】
これに対し、上記のように、前記警報時判定パラメータ値が推定される前の段階においては前記警報時判定パラメータ値の代わりに予め設定された所定値を前記所定の閾値として使用するように構成すれば、前記タイヤ空気圧低下判定の精度は低くなる可能性があるものの、前記警報時判定パラメータ値が推定される前の段階から同判定を実行開始することができる。従って、より早期にタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを判定し、これに伴って、より早期にその旨を知らしめるための警報を行うことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明による実施形態に係るタイヤ空気圧低下判定装置10を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、前2輪(左前輪FL及び右前輪FR)と、後2輪(左後輪RL及び右後輪RR)とを備えた4輪車両である。
【0023】
このタイヤ空気圧低下判定装置10は、センサ・スイッチ系20と、電気式制御装置30とを含んで構成されている。
【0024】
センサ・スイッチ系20は、対応する車輪が所定角度回転する毎にパルスを有する信号を出力する回転角速度検出手段(の一部)としての回転角速度センサ21fl,21fr,21rl,21rrと、3種類のスイッチ22〜24と、2種類のランプ25,26を備えている。
【0025】
基準学習スイッチ22は後述する基準学習を実行開始するためのスイッチであり、前輪側学習スイッチ23は後述する前輪側学習を実行開始するためのスイッチであり、後輪側学習スイッチ24は後述する後輪側学習を実行開始するためのスイッチである。運転者がこれらスイッチ22〜24のいずれか一つを選択し、選択したスイッチをOFF状態からON状態に一旦変更すると、同選択されたスイッチに対応する前記学習が実行開始されるようになっている。なお、スイッチ22〜24を、選択された学習に応じて操作態様(例えば、押し方等)を異ならせることで同選択された学習を実行開始させることができる一つのスイッチで構成してもよい。
【0026】
警報ランプ25は、車輪毎に各タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことをそれぞれ知らしめるための4種類のランプから構成されている。学習状態表示ランプ26は、前記学習毎に各学習が実行中であることをそれぞれ示す3種類の学習実行中表示ランプと、前記学習毎に各学習が完了したことをそれぞれ示す3種類の学習完了表示ランプとから構成されている。なお、警報ランプ25を、少なくとも一つのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合に点灯する一つのランプで構成してもよい。更には、学習状態表示ランプ26を、各学習状態に応じて表示パターン(点灯パターン)が異なる一つのランプで構成してもよい。
【0027】
電気式制御装置30は、互いにバスで接続された、CPU31、CPU31が実行するルーチン(プログラム)、テーブル(ルックアップテーブル、マップ)、定数等を予め記憶したROM32、CPU31が必要に応じてデータを一時的に格納するRAM33、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップRAM34、及びADコンバータを含むインターフェース35等からなるマイクロコンピュータである。
【0028】
インターフェース35は、前記回転角速度センサ21、スイッチ22〜24、及びランプ25,26と接続され、CPU31に回転角速度センサ21、及びスイッチ22〜24からの信号を供給するとともに、同CPU31の指示に応じてランプ25,26に点灯指示信号を送出するようになっている。
【0029】
(空気圧低下車輪の特定方法の概要)
先に説明したように、タイヤの動荷重半径は同タイヤの空気圧の低下に応じて小さくなる。従って、車両の各車輪のうちいずれか一輪のタイヤ空気圧が低下すると同各車輪の回転角速度間のばらつきの程度が大きくなることを利用して、タイヤ空気圧が低下したことを検出できるとともに空気圧が低下した車輪(以下、「空気圧低下車輪」と云うこともある。)を特定することができる。
【0030】
より具体的に述べると、例えば、前記回転角速度センサ21fr,21fl,21rr,21rlの出力信号に基づいてそれぞれ検出される右前輪回転角速度ωfr,左前輪回転角速度ωfl,右後輪回転角速度ωrr,左後輪回転角速度ωrl間のばらつきの程度に応じて変化する値として、下記数1に示す空気圧低下判定パラメータ値Dを導入する。下記数1において、ωfr/ωflは左右前輪回転角速度比Fdであり、ωrr/ωrlは左右後輪回転角速度比Rdである。即ち、空気圧低下判定パラメータ値Dは、左右前輪の回転角速度比と左右後輪の回転角速度比との差として算出される値である。かかる数1に従って、空気圧低下判定パラメータ値Dを算出する手段が判定パラメータ値算出手段に相当する。
【0031】
【数1】
D=ωfr/ωfl−ωrr/ωrl
【0032】
そうすると、図2に示すように、各車輪のタイヤ空気圧が全て車両の機種毎に設定されている標準圧力(基準圧力)になっている状態(即ち、空気圧低下車輪がない状態。以下、この状態を「基準状態」と云うこともある。)において車両が(直進)走行するとき、左右前輪回転角速度比Fdは基準左右前輪回転角速度比Fdstd(≒1)となり、左右後輪回転角速度比Rdは基準左右後輪回転角速度比Rdstd(≒1)となる。ここで、Fdstd及びRdstdが共に正確に「1」とならないのは、タイヤの製造時に発生し得るタイヤの製造誤差等により、左右前輪間、或いは左右後輪間において、左右輪のタイヤ空気圧が同一の空気圧(即ち、同一の前記標準圧力)であってもタイヤの動荷重半径が若干異なることに基づく。従って、この場合、空気圧低下判定パラメータ値Dは、基準判定パラメータ値Dstd(≒0)となって、正確に「0」とはならない。
【0033】
次に、この基準状態から、右前輪FRのタイヤ空気圧のみが低下した状態(即ち、空気圧低下車輪が右前輪FRとなる状態)で車両が(直進)走行する場合を想定すると、この場合、右前輪回転角速度ωfrが右前輪FRのタイヤ空気圧の低下量に応じて左前輪回転角速度ωflよりも相対的に速くなるから、左右前輪回転角速度比Fdが前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdよりも大きくなる。一方、左右後輪回転角速度比Rdは前記基準左右後輪回転角速度比Rdstd(≒1)のまま維持される。従って、空気圧低下判定パラメータ値Dは、前記基準判定パラメータ値Dstdよりも大きくなる(従って、判定パラメータ偏差ΔD(=D−Dstd)の値は正の値となる。)。
【0034】
また、前記基準状態から、左後輪RLのタイヤ空気圧のみが低下した状態(即ち、空気圧低下車輪が左後輪RLとなる状態)で車両が(直進)走行する場合を想定すると、この場合、左後輪回転角速度ωrlが左後輪RLのタイヤ空気圧の低下量に応じて右後輪回転角速度ωrrよりも相対的に速くなるから、左右後輪回転角速度比Rdが前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdよりも小さくなる。一方、左右前輪回転角速度比Fdは前記基準左右前輪回転角速度比Fdstd(≒1)のまま維持される。従って、この場合も、空気圧低下判定パラメータ値Dは、前記基準判定パラメータ値Dstdよりも大きくなる(従って、判定パラメータ偏差ΔD(=D−Dstd)の値は正の値となる。)。
【0035】
一方、前記基準状態から、左前輪FLのタイヤ空気圧のみが低下した状態(即ち、空気圧低下車輪が左前輪FLとなる状態)で車両が(直進)走行する場合を想定すると、この場合、左右前輪回転角速度比Fdが前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdよりも小さくなる一方、左右後輪回転角速度比Rdは前記基準左右後輪回転角速度比Rdstd(≒1)のまま維持される。従って、この場合、空気圧低下判定パラメータ値Dは、前記基準判定パラメータ値Dstdよりも小さくなる(従って、判定パラメータ偏差ΔD(=D−Dstd)の値は負の値となる。)。
【0036】
同様に、前記基準状態から、右後輪RRのタイヤ空気圧のみが低下した状態(即ち、空気圧低下車輪が右後輪RRとなる状態)で車両が(直進)走行する場合を想定すると、この場合、左右後輪回転角速度比Rdが前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdよりも大きくなる一方、左右前輪回転角速度比Fdは前記基準左右前輪回転角速度比Fdstd(≒1)のまま維持される。従って、この場合、空気圧低下判定パラメータ値Dは、前記基準判定パラメータ値Dstdよりも小さくなる(従って、判定パラメータ偏差ΔD(=D−Dstd)の値は負の値となる。)。
【0037】
更には、上記数1から容易に理解できるように、空気圧低下車輪のタイヤ空気圧が前記標準圧力から低下するにつれて前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値は大きくなる。以上のことから、前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が所定の値(後述する警報時判定パラメータ偏差)よりも大きくなったとき、空気圧低下車輪のタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したと判定できるとともに、この場合における同判定パラメータ偏差ΔDの符号、並びに、左右前輪回転角速度比Fdと前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdとの偏差の絶対値と左右後輪回転角速度比Rdと前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdとの偏差の絶対値のうちどちらが所定の値よりも大きくなっているか、に基づいて同空気圧低下車輪を特定することができる。以上が空気圧低下車輪の特定方法の概要である。
【0038】
(警報時判定パラメータ値の推定方法の概要)
先に説明したように、空気圧低下車輪のタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合における前記空気圧低下判定パラメータ値D(即ち、警報時判定パラメータ値)は、車両に実際に装着されたタイヤの製造メーカー、製造ライン等に応じて(従って、前記タイヤの特性に応じて)車両毎に異なる。従って、前記警報時判定パラメータ値を車両毎に個別に推定できることが望ましい。
【0039】
ここで、警報時判定パラメータ値は、例えば、前記基準状態において車両が走行する場合に得られる空気圧低下判定パラメータ値Dである前記基準判定パラメータ値Dstdと、同基準状態から或る所定の車輪(一輪)のタイヤ空気圧を所定圧力ΔPだけ意図的に増圧又は減圧した状態において車両が走行する場合に得られる空気圧低下判定パラメータDである空気圧変化時判定パラメータ値とを求めることにより、後述するように、同所定の車輪のタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合(従って、同所定の車輪の前記タイヤの特性)を学習することで推定することができる。
【0040】
また、先に説明したように、前記タイヤの特性は前輪のタイヤと後輪のタイヤの間で異なるから、前記警報時判定パラメータ値は、前輪のタイヤ空気圧が低下した場合と後輪のタイヤ空気圧が低下した場合とで異なる。従って、前記警報時判定パラメータ値を推定する際には、前記所定の車輪(一輪)を左右前輪のいずれか一方に設定したときに推定される前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefと、同所定の車輪(一輪)を左右後輪のいずれか一方に設定したときに推定される後輪側警報時判定パラメータ値Drrefとを個別に推定することが望ましい。
【0041】
以下、左前輪FLのタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化を示したグラフである図3を参照しながら、先ず、上記本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置10(以下、「本装置」と云うこともある。)が前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefを推定する方法についてより具体的に説明する。即ち、先ず、各車輪のタイヤ空気圧を前記基準状態(具体的には、左右前輪FL,FRのタイヤ空気圧が前輪側標準圧力Pfstd、左右後輪RL,RRのタイヤ空気圧が後輪側標準圧力Prstdにそれぞれ設定されている状態)に設定した状態にて運転者が車両を(直進)走行させている間に基準学習スイッチ22を操作すると、本装置は、空気圧低下判定パラメータ値Dである前記基準判定パラメータ値Dstdを学習・記憶する(図3において、点aを参照。)。このようにして基準判定パラメータ値Dstdを記憶する手段が基準判定パラメータ値記憶手段に相当する。また、かかる基準判定パラメータ値Dstdの学習を基準学習と呼ぶ。
【0042】
次いで、前記基準状態から左前輪FLのタイヤ空気圧のみを所定圧力ΔPだけ意図的に増圧した状態(即ち、左前輪FLのタイヤ空気圧が前記前輪側標準圧力PfstdよりΔPだけ大きい圧力Pfupになっている状態)にて運転者が車両を(直進)走行させている間に前輪側学習スイッチ23を操作すると、本装置は、空気圧低下判定パラメータ値Dである前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupを学習・記憶する(図3において、点bを参照。)。このようにして前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupを記憶する手段が空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段に相当する。また、かかる前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupの学習を前輪側学習と呼ぶ。
【0043】
なお、この場合、左前輪FLのタイヤ空気圧の増加に応じて空気圧判定パラメータ値Dが増加するのは、左前輪FLのタイヤ空気圧の増加に応じて左前輪回転角速度ωflが右前輪回転角速度ωfrよりも相対的に遅くなって、上記数1から容易に理解できるように、左右前輪回転角速度比Fdが前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdよりも大きくなることに基づく。
【0044】
このようにして、基準判定パラメータ値Dstd、及び前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupを学習・記憶すると、本装置は、左前輪FLのタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合(程度)を((Dfup−Dstd)/ΔP))として求める。この変化の割合は、図3において線分abの傾きに相当する値である。これにより、左前輪FLのタイヤの特性が学習されたことになる。
【0045】
そして、本装置は、左前輪FLのタイヤ空気圧が前輪側標準圧力Pfstdから警報すべき空気圧Pwarnまで低下する間においても同タイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合が((Dfup−Dstd)/ΔP))一定となるものと仮定して前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefを求める。
【0046】
換言すれば、前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefは、図3において、線分abの延長線(破線を参照。)と値Pwarnに相当する縦軸に平行な直線との交点cに対応する値として求められる。実際には、本装置は、下記数2に従って、前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefと基準判定パラメータ値Dstdとの偏差である前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfref(図3を参照)を求めることにより同前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefを実質的に求める。このようにして、前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefを推定する手段が警報時判定パラメータ値推定手段に相当する。
【0047】
【数2】
ΔDfref=((Dfup−Dstd)/ΔP))・(Pfstd−Pwarn)
【0048】
次に、本装置は、上述した前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefの推定と同様に、後輪側警報時判定パラメータ値Drrefを推定する。即ち、前記基準状態から(従って、前記前輪側学習を行うために前記圧力Pfupとなっている左前輪FLのタイヤ空気圧を再び前記前輪側標準圧力Pfstdまで減圧した状態から)右後輪RRのタイヤ空気圧のみを前記所定圧力ΔPだけ意図的に増圧した状態(即ち、右後輪RRのタイヤ空気圧が前記後輪側標準圧力PrstdよりΔPだけ大きい圧力Prupになっている状態)にて運転者が車両を(直進)走行させている間に後輪側学習スイッチ24を操作すると、本装置は、空気圧低下判定パラメータ値Dである後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupを学習・記憶する。このようにして後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupを記憶する手段も空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段に相当する。また、かかる後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupの学習を後輪側学習と呼ぶ。
【0049】
なお、この場合も、右後輪RRのタイヤ空気圧の増加に応じて空気圧判定パラメータ値Dが増加する。これは、右後輪RRのタイヤ空気圧の増加に応じて右後輪回転角速度ωrrが左後輪回転角速度ωrlよりも相対的に遅くなって、上記数1から容易に理解できるように、左右後輪回転角速度比Rdが前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdよりも小さくなることに基づく。
【0050】
このようにして、前述の基準判定パラメータ値Dstdに加えて、後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupを学習・記憶すると、本装置は、右後輪RRのタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合(程度)を((Drup−Dstd)/ΔP))として求める。これにより、右後輪RRのタイヤの特性が学習されたことになる。
【0051】
そして、本装置は、右後輪RRのタイヤ空気圧が後輪側標準圧力Prstdから前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下する間においても同タイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合が((Drup−Dstd)/ΔP))一定となるものと仮定して後輪側警報時判定パラメータ値Drrefを求める。
【0052】
実際には、本装置は、下記数3に従って、後輪側警報時判定パラメータ値Drrefと基準判定パラメータ値Dstdとの偏差である後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefを求めることにより同後輪側警報時判定パラメータ値Drrefを実質的に求める。このようにして、後輪側警報時判定パラメータ値Drrefを推定する手段も警報時判定パラメータ値推定手段に相当する。
【0053】
【数3】
ΔDrref=((Drup−Dstd)/ΔP))・(Prstd−Pwarn)
【0054】
以上が、警報時判定パラメータ値の推定方法の概要である。このような警報時判定パラメータ値の推定を行うための上記基準学習、前輪側学習、及び後輪側学習は、例えば、車両製造メーカーの工場から車両が出荷される前に同工場内の作業者の各スイッチ操作により、又は、車両のユーザーがタイヤを交換したとき等に同ユーザーの各スイッチ操作により実行される。
【0055】
(タイヤ空気圧低下判定の概要)
上記基準学習、前輪側学習、及び後輪側学習により、前輪側警報時判定パラメータ値Dfref、及び後輪側警報時判定パラメータ値Drref(実際には、前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfref、及び後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrref)をそれぞれ求めると、本装置は、以下のように車両走行中において所定のタイヤ空気圧低下判定タイミングが到来する毎にタイヤ空気圧低下判定(以下、「高精度判定」と云うこともある。)を行う。
【0056】
具体的には、本装置は、左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下しているか否かを判定する際には、前記左右前輪回転角速度比Fdと前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdとの偏差の絶対値が前輪側閾値Fdrefより大きいこと、及び、前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が前記前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfrefよりも大きいこと、の2つの条件が共に成立しているか否かを判定し、同2つの条件が共に成立している場合に、同判定パラメータ偏差ΔDの符号に基づいて左右前輪のいずれのタイヤ空気圧が前記Pwarnまで低下したかを特定する。
【0057】
このようにして、左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記Pwarnまで低下しているか否かの判定は、空気圧低下判定パラメータ値Dと所定の閾値としての前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefとの比較結果に実質的に基づいて行われる。
【0058】
一方、本装置は、左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下しているか否かを判定する際には、前記左右後輪回転角速度比Rdと前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdとの偏差の絶対値が後輪側閾値Rdrefより大きいこと、及び、前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が前記後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefよりも大きいこと、の2つの条件が共に成立しているか否かを判定し、同2つの条件が共に成立している場合に、同判定パラメータ偏差ΔDの符号に基づいて左右後輪のいずれのタイヤ空気圧が前記Pwarnまで低下したかを特定する。
【0059】
このようにして、左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記Pwarnまで低下しているか否かの判定は、空気圧低下判定パラメータ値Dと所定の閾値としての後輪側警報時判定パラメータ値Drrefとの比較結果に実質的に基づいて行われる。
【0060】
また、上記基準学習が完了した後、上記前輪側学習及び後輪側学習が完了する前の段階においては、前記前輪側警報時判定パラメータ値Dfref、及び後輪側警報時判定パラメータ値Drrefが求められていない。この段階においては、本装置は、前記前輪側警報時判定パラメータ値Dfref、及び後輪側警報時判定パラメータ値Drrefの代わりに、予め設定・記憶している前輪側判定基準値D’fref、及び後輪側判定基準値D’rrefを使用して上記空気圧低下判定(以下、「通常判定」と云うこともある。)を行う(実際には、前記前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfref、及び後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefの代わりに、予め設定・記憶している前輪側判定基準偏差ΔD’fref、及び後輪側判定基準偏差ΔD’rrefを使用して上記空気圧低下判定を行う)。
【0061】
前輪側判定基準偏差ΔD’frefは、例えば、車両に装着される可能性のある複数種類の型式のタイヤを順次一種類ずつ同車両に装着していったそれぞれの場合において前記基準状態から左右前輪のいずれか一方のタイヤ空気圧を前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下させたときに得られる前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値をそれぞれ予め求めておき、それらを平均した値である。同様に、後輪側判定基準偏差ΔD’rrefは、例えば、車両に装着される可能性のある複数種類の型式のタイヤを順次一種類ずつ同車両に装着していったそれぞれの場合において前記基準状態から左右後輪のいずれか一方のタイヤ空気圧を前記Pwarnまで低下させたときに得られる前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値をそれぞれ予め求めておき、それらを平均した値である。このようにしてタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する手段が判定手段に相当する。
【0062】
(実際の作動)
次に、以上のように構成された本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置10の実際の作動について、電気式制御装置30のCPU31が実行するルーチンをフローチャートにより示した図4〜図10を参照しながら説明する。なお、各種変数等の末尾に付された「**」は、同各種変数等が各車輪FR等のいずれに関するものであるかを示すために同各種変数等の末尾に付される「fl」,「fr」等の包括表記であって、例えば、車輪速度Vw**は、左前輪車輪速度Vwfl, 右前輪車輪速度Vwfr, 左後輪車輪速度Vwrl, 右後輪車輪速度Vwrrを包括的に示している。
【0063】
本例では、上記各学習が、車両製造メーカーの工場から車両が出荷される前に同工場内の作業者の各スイッチ操作により行われるものとして説明する。また、作業者は、前記基準学習を行うための準備として、予め、車両の左右前輪のタイヤ空気圧をそれぞれ前記前輪側標準圧力Pfstdに、左右後輪のタイヤ空気圧をそれぞれ前記後輪側標準圧力Prstdに設定した状態で、同車両を直進走行させているものとする。
【0064】
CPU31は、図4に示した基準学習を実行するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ400から処理を開始し、ステップ405に進んで基準学習スイッチ22がOFF状態からON状態に一旦変更されたか否かを判定する。なお、基準学習スイッチ22(前輪側学習スイッチ23、及び後輪側学習スイッチ24も同様である。)は、後述する空気圧低下判定が実行されている間(従って、後述する空気圧低下判定実行中フラグXHANの値が「1」になっている間)は、ON状態に変更され得ないようになっている。
【0065】
いま、作業者が基準学習スイッチ22をOFF状態からON状態に一旦変更したものとして説明を続けると、CPU31はステップ405にて「Yes」と判定してステップ410に進み、基準学習完了フラグLRNFINstd、前輪側学習完了フラグLRNFINfup、及び後輪側学習完了フラグLRNFINrupの値を共に「0」に設定する。ここで、基準学習完了フラグLRNFINstd、前輪側学習完了フラグLRNFINfup、及び後輪側学習完了フラグLRNFINrupは、それぞれ、その値が「1」のとき対応する学習が完了していることを示し、その値が「0」のとき同対応する学習が完了していないことを示す。
【0066】
次に、CPU31はステップ415に進み、基準学習実行中フラグLEARNstdの値を「1」に設定する。ここで、基準学習実行中フラグLEARNstdは、その値が「1」のとき基準学習が実行中であることを示し、その値が「0」のとき同基準学習が実行中でないことを示す。
【0067】
次いで、CPU31はステップ420に進んで、学習状態表示ランプ26の中の基準学習実行中表示ランプを点灯させ、続くステップ425にて、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「1」に設定する。これにより、後述するルーチンにより空気圧低下判定パラメータ値Dが計算開始されることになる。ここで、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALは、その値が「1」のとき空気圧低下判定パラメータ値Dの計算中であることを示し、その値が「0」のとき同空気圧低下判定パラメータ値Dの計算中でないことを示す。
【0068】
続いて、CPU31はステップ430に進み、基準学習実行中フラグLEARNstdの値が「1」であって、且つ空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」から「0」に変化したか否かを判定する。現時点では、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持されたままであるから、CPU31はステップ430にて「No」と判定してステップ495に直ちに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
【0069】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持される限りにおいて、CPU31は、ステップ400、405(「No」と判定)、430(「No」と判定)、495の処理を繰り返し実行する。
【0070】
一方、CPU31は、図5に示した空気圧低下判定パラメータ値の計算を行うためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ500から処理を開始し、ステップ505に進んで車輪**の回転角速度ω**をそれぞれ算出する。具体的には、CPU31は回転角速度センサ21**が出力する信号が有するパルスの時間間隔に基づいて回転角速度Vw**をそれぞれ算出する。
【0071】
次に、CPU31はステップ510に進み、車輪**の回転角速度Vw**にそれぞれタイヤ半径の所定の代表値Rを乗じることで車輪**の車輪速度(車輪**の外周の速度)Vw**をそれぞれ算出し、続くステップ515にて、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたか否かを判定する。
【0072】
いま、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」に維持されているものとして説明をつづけると、CPU31はステップ515にて「No」と判定してステップ525に進み、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」であるか否かを判定する。現段階では空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」であるから、CPU31はステップ525にて「No」と判定してステップ580に直ちに進み、ステップ510にて算出した車輪速度Vw**を車輪速度の前回値Vwb**として格納した後、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0073】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されるまで、CPU31はステップ500〜515(「No」と判定)、525(「No」と判定)、580、595の処理を繰り返し実行する。
【0074】
次に、この状態において、先のステップ425の処理が実行されて空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたものとすると、この場合、CPU31はステップ515に進んだとき「Yes」と判定してステップ520に進み、カウンタ値Jの値を「0」にクリアする。カウンタ値Jは、空気圧低下判定パラメータ値Dを求めるために抽出した回転角速度ω**のサンプル数を表す。
【0075】
次いで、CPU31はステップ525に進んで「Yes」と判定し、続くステップ530にて同ステップ530内に記載の式に基づいて車輪**の車輪速度Vw**の時間微分値としての車輪**の車輪加速度DVw**をそれぞれ算出する。ここで、Δtは前記所定時間(CPU31の演算周期)である。
【0076】
次に、CPU31はステップ535に進み、車輪速度Vw**の総てが基準速度Vwよりも大きいこと、車輪加速度DVw**の絶対値の総てが基準加速度よりも小さいこと、及び車両が直進状態にあること、の3つの条件が総て成立しているか否かを判定し、「No」と判定するときはステップ580に直ちに進む。かかる判定は、これら3つの条件が共に成立していないときに抽出される回転角速度ω**のサンプルに基づいて空気圧低下判定パラメータ値Dを求めると同値Dの計算精度が低下する可能性が高いことから、同3つの条件が共に成立していないときに抽出される回転角速度ω**をサンプルから除外するために行われる。また、車両が直進状態にあるか否かについては、例えば、前記左右前輪回転角速度比Fdの値、及び前記左右後輪回転角速度比Rdの値が、共に「1」より大きい所定の値を超えておらず、且つ共に「1」より小さい所定の値を下回っていない場合に車両が直進状態にあると判定され得る。
【0077】
いま、前記3つの条件が総て成立しているものとすると、CPU31はステップ540に進み、その時点でのカウンタ値J(現時点では「0」である。)を「1」だけ増大した値を新たなカウンタ値Jとして設定し、続くステップ545にて現段階での左右前輪回転角速度比Fd(=ωfr/ωfl)の値をFd(J)に格納するとともに現段階での左右後輪回転角速度比Rd(=ωrr/ωrl)の値をRd(J)に格納し、続くステップ550にて現段階での空気圧低下判定パラメータ値D(上記数1を参照。)をD(J)に格納する。
【0078】
次に、CPU31はステップ555に進み、カウンタ値Jが必要サンプル数Nrefに到達したか否かを判定する。現段階では、カウンタ値Jは「1」であって必要サンプル数Nrefに到達していないから、CPU31はステップ555にて「No」と判定してステップ580に直ちに進む。
【0079】
以降、ステップ535における前記3つの条件が成立する限りにおいてカウンタ値Jがステップ540の繰り返し実行により前記必要サンプル数Nrefに到達するまでの間、CPU31は、ステップ500〜515([No]と判定)、525(「Yes」と判定)、530、535(「Yes」と判定)、540〜555(「No」と判定)、ステップ580の処理を繰り返し実行する。
【0080】
この状態から、カウンタ値Jが前記必要サンプル数Nrefに到達すると(即ち、回転角速度ω**のサンプル数が必要サンプル数Nrefに到達すると)、CPU31はステップ555に進んだとき「Yes」と判定してステップ560に進み、Nref個のD(J)の値の平均値を空気圧低下判定パラメータ値Dとして格納し、続くステップ565にてNref個のFd(J)の値の平均値を左右前輪回転角速度比Fdとして格納するとともに、続くステップ570にてNref個のRd(J)の値の平均値を左右後輪回転角速度比Rdとして格納する。
【0081】
続いて、CPU31はステップ575に進み、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「0」に設定した後、ステップ580、595に進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、CPU31は、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されない限りにおいて、ステップ500〜515([No]と判定)、525(「No」と判定)、ステップ580の処理を繰り返し実行する。
【0082】
これにより、CPU31は図4のステップ430に進んだとき「Yes」と判定してステップ435に進むようになり、ステップ435にて先のステップ560にて算出した空気圧低下判定パラメータ値Dを基準判定パラメータ値Dstdとして設定し、続くステップ440にて先のステップ565にて算出した左右前輪回転角速度比Fdを基準左右前輪回転角速度比Fdstdとして設定するとともに、続くステップ445にて先のステップ570にて算出した左右後輪回転角速度比Rdを基準左右後輪回転角速度比Rdstdとして設定する。
【0083】
次に、CPU31はステップ450に進み、基準学習完了フラグLRNFINstdの値を「1」に設定し、続くステップ455にて基準学習実行中フラグLEARNstdの値を「0」に設定する。そして、CPU31はステップ460に進んで学習状態表示ランプ26における現時点まで点灯し続けていた基準学習実行中表示ランプを消灯させるとともに基準学習完了表示ランプを点灯させ、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0084】
以降、作業者が、再び、基準学習スイッチ22をOFF状態からON状態に一旦変更しない限りにおいて、CPU31は、ステップ400、405(「No」と判定)、430(「No」と判定)、495の処理を繰り返し実行し続ける。このように基準学習が実行され完了することで、基準判定パラメータ値Dstd、基準左右前輪回転角速度比Fdstd、及び基準左右後輪回転角速度比Rdstdがそれぞれ学習されるとともにバックアップRAM34に記憶される。
【0085】
前記基準学習完了表示ランプの点灯により基準学習の完了を確認すると、次に作業者は、前記前輪側学習を行うための準備として、前記基準状態から左前輪FLのタイヤ空気圧のみを前記所定圧力ΔPだけ増圧し、この状態にて車両を直進走行させる。
【0086】
一方、CPU31は、図6に示した前輪側学習を実行するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ600から処理を開始し、ステップ605に進んで前輪側学習スイッチ23がOFF状態からON状態に一旦変更されたか否かを判定する。
【0087】
いま、作業者が前輪側学習スイッチ23をOFF状態からON状態に一旦変更したものとして説明を続けると、CPU31はステップ605にて「Yes」と判定してステップ610に進み、前輪側学習実行中フラグLEARNfupの値を「1」に設定する。ここで、前輪側学習実行中フラグLEARNfupは、その値が「1」のとき前輪側学習が実行中であることを示し、その値が「0」のとき同前輪側学習が実行中でないことを示す。
【0088】
次いで、CPU31はステップ615に進んで、学習状態表示ランプ26の中の前輪側学習実行中表示ランプを点灯させ、続くステップ620にて、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「1」に設定する。
【0089】
続いて、CPU31はステップ625に進み、前輪側学習実行中フラグLEARNfupの値が「1」であって、且つ空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」から「0」に変化したか否かを判定する。現時点では、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持されたままであるから、CPU31はステップ625にて「No」と判定してステップ695に直ちに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
【0090】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持される限りにおいて、CPU31は、ステップ600、605(「No」と判定)、625(「No」と判定)、695の処理を繰り返し実行する。
【0091】
他方、先に述べたように図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しているCPU31は、先のステップ620の処理が実行されて空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されると、ステップ515に進んだとき「Yes」と判定する。この結果、前述したように新たなNref個の回転角速度ω**のサンプルを抽出することにより、新たなNref個のD(J)の値の平均値、新たなNref個のFd(J)の値の平均値、新たなNref個のRd(J)の値の平均値が、それぞれ、新たな空気圧低下判定パラメータ値D、新たな左右前輪回転角速度比Fd、新たな左右後輪回転角速度比Rdとして格納され(ステップ560〜570)、その後、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」に設定される(ステップ575)。以降、CPU31は、図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しながら空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたか否かを再びモニタするようになる。
【0092】
これにより、CPU31は図6のステップ625に進んだとき「Yes」と判定してステップ630に進むようになり、ステップ630にて先のステップ560にて算出した空気圧低下判定パラメータ値Dを前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupとして設定し、続くステップ635にて、前記前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupと、先のステップ435の処理によりバックアップRAM34に格納されている基準判定パラメータ値Dstdと、上記数2と同様のステップ635内に記載の式とに基づいて前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfrefを算出(推定)する。
【0093】
次に、CPU31はステップ640に進み、前輪側学習完了フラグLRNFINfupの値を「1」に設定し、続くステップ645にて前輪側学習実行中フラグLEARNfupの値を「0」に設定する。そして、CPU31はステップ650に進んで学習状態表示ランプ26における現時点まで点灯し続けていた前輪側学習実行中表示ランプを消灯させるとともに前輪側学習完了表示ランプを点灯させ、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0094】
以降、作業者が、再び、前輪側学習スイッチ23をOFF状態からON状態に一旦変更しない限りにおいて、CPU31は、ステップ600、605(「No」と判定)、625(「No」と判定)、695の処理を繰り返し実行し続ける。このように前輪側学習が実行され完了することで、前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfrefが学習されるとともにバックアップRAM34に記憶される。
【0095】
前記前輪側学習完了表示ランプの点灯により前輪側学習の完了を確認すると、次に作業者は、前記後輪側学習を行うための準備として、左前輪FLのタイヤ空気圧を再び前記前輪側標準圧力Pfstdに戻して前記基準状態とした後、右後輪RRのタイヤ空気圧のみを前記所定圧力ΔPだけ増圧し、この状態にて車両を直進走行させる。
【0096】
一方、CPU31は、図7に示した後輪側学習を実行するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ700から処理を開始し、ステップ705に進んで後輪側学習スイッチ24がOFF状態からON状態に一旦変更されたか否かを判定する。
【0097】
いま、作業者が後輪側学習スイッチ24をOFF状態からON状態に一旦変更したものとして説明を続けると、CPU31はステップ705にて「Yes」と判定してステップ710に進み、後輪側学習実行中フラグLEARNrupの値を「1」に設定する。ここで、後輪側学習実行中フラグLEARNrupは、その値が「1」のとき後輪側学習が実行中であることを示し、その値が「0」のとき同後輪側学習が実行中でないことを示す。
【0098】
次いで、CPU31はステップ715に進んで、学習状態表示ランプ26の中の後輪側学習実行中表示ランプを点灯させ、続くステップ720にて、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「1」に設定する。
【0099】
続いて、CPU31はステップ725に進み、後輪側学習実行中フラグLEARNrupの値が「1」であって、且つ空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」から「0」に変化したか否かを判定する。現時点では、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持されたままであるから、CPU31はステップ725にて「No」と判定してステップ795に直ちに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
【0100】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持される限りにおいて、CPU31は、ステップ700、705(「No」と判定)、725(「No」と判定)、795の処理を繰り返し実行する。
【0101】
他方、先に述べたように図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しているCPU31は、先のステップ720の処理が実行されて空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されると、ステップ515に進んだとき「Yes」と判定する。この結果、前述したように、再び、新たなNref個のD(J)の値の平均値、新たなNref個のFd(J)の値の平均値、新たなNref個のRd(J)の値の平均値が、それぞれ、新たな空気圧低下判定パラメータ値D、新たな左右前輪回転角速度比Fd、新たな左右後輪回転角速度比Rdとして格納され(ステップ560〜570)、その後、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」に設定される(ステップ575)。以降、CPU31は、図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しながら空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたか否かを再びモニタするようになる。
【0102】
これにより、CPU31は図7のステップ725に進んだとき「Yes」と判定してステップ730に進むようになり、ステップ730にて先のステップ560にて算出した空気圧低下判定パラメータ値Dを後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupとして設定し、続くステップ735にて、前記後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupと、先のステップ435の処理によりバックアップRAM34に格納されている基準判定パラメータ値Dstdと、上記数3と同様のステップ735内に記載の式とに基づいて後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefを算出(推定)する。
【0103】
次に、CPU31はステップ740に進み、後輪側学習完了フラグLRNFINrupの値を「1」に設定し、続くステップ745にて後輪側学習実行中フラグLEARNrupの値を「0」に設定する。そして、CPU31はステップ750に進んで学習状態表示ランプ26における現時点まで点灯し続けていた後輪側学習実行中表示ランプを消灯させるとともに後輪側学習完了表示ランプを点灯させ、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0104】
以降、作業者が、再び、後輪側学習スイッチ24をOFF状態からON状態に一旦変更しない限りにおいて、CPU31は、ステップ700、705(「No」と判定)、725(「No」と判定)、795の処理を繰り返し実行し続ける。このように後輪側学習が実行され完了することで、後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefが学習されるとともにバックアップRAM34に記憶される。以上のようにして、各学習を行うための処理が総て終了する。
【0105】
次に、車両走行時におけるタイヤ空気圧低下判定における作動について説明する。CPU31は、図8に示した空気圧低下判定を実行するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ800から処理を開始し、ステップ805に進んで所定のタイヤ空気圧低下判定タイミングが到来したか否かを判定する。
【0106】
タイヤ空気圧低下判定タイミングは、前記各学習が総て実行中でなく(即ち、基準学習実行中フラグLEARNstdの値、前輪側学習実行中フラグLEARNfupの値、及び後輪側学習実行中フラグLEARNrupの値が総て「0」であり)、且つ、基準学習が完了している(即ち、基準学習完了フラグLRNFINstdの値が「1」である)場合であって、例えば、車両が所定距離走行する毎に到来する。
【0107】
いま、タイヤ空気圧低下判定タイミングが到来したものとして説明を続けると、CPU31はステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進み、空気圧低下判定実行中フラグXHANの値を「1」に設定する。ここで、空気圧低下判定実行中フラグXHANは、その値が「1」のときタイヤ空気圧低下判定に関する処理が実行中であることを示し、その値が「0」のとき同タイヤ空気圧低下判定に関する処理が実行中でないことを示す。次いで、CPU31はステップ815に進んで、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「1」に設定する。
【0108】
続いて、CPU31はステップ820に進み、空気圧低下判定実行中フラグXHANの値が「1」であって、且つ空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」から「0」に変化したか否かを判定する。現時点では、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持されたままであるから、CPU31はステップ820にて「No」と判定してステップ895に直ちに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
【0109】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持される限りにおいて、CPU31は、ステップ800、805(「No」と判定)、820(「No」と判定)、895の処理を繰り返し実行する。
【0110】
他方、先に述べたように図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しているCPU31は、先のステップ815の処理が実行されて空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されると、ステップ515に進んだとき「Yes」と判定する。この結果、新たなNref個のD(J)の値の平均値、新たなNref個のFd(J)の値の平均値、新たなNref個のRd(J)の値の平均値が、それぞれ、新たな空気圧低下判定パラメータ値D、新たな左右前輪回転角速度比Fd、新たな左右後輪回転角速度比Rdとして格納され(ステップ560〜570)、その後、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」に設定される(ステップ575)。以降、CPU31は、図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しながら空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたか否かを再びモニタするようになる。
【0111】
これにより、CPU31は図8のステップ820に進んだとき「Yes」と判定してステップ825に進むようになり、ステップ825にて先のステップ560にて算出した空気圧低下判定パラメータ値Dと、先のステップ435の処理によりバックアップRAM34に格納されている基準判定パラメータ値Dstdとに基づいて判定パラメータ偏差ΔDを算出した後、ステップ830に進んで空気圧低下判定実行中フラグXHANの値を「0」に設定する。
【0112】
次に、CPU31はステップ835に進んで、前輪側学習完了フラグLRNFINfupの値、及び後輪側学習完了フラグLRNFINrupの値が共に「1」になっているか否か(従って、前輪側学習、及び後輪側学習が共に完了しているか否か)を判定し、「No」と判定するときにはステップ840に進んで、図9にフローチャートにより示した前記通常判定を行うためのルーチンを実行し、一方、「Yes」と判定するときには、図10にフローチャートにより示した前記高精度判定を行うためのルーチンを実行した後にステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0113】
以降、次のタイヤ空気圧低下判定タイミングが到来するまでの間において、CPU31は、ステップ800、805(「No」と判定)、820(「No」と判定)、895の処理を繰り返し実行し続けるとともに、次のタイヤ空気圧低下判定タイミングが到来すると、再び、前記通常判定、又は前記高精度判定の何れかを実行する。即ち、タイヤ空気圧低下判定タイミングが到来する毎に、前記通常判定、又は前記高精度判定の何れかが実行されていく。
【0114】
次に、前記通常判定について説明すると、CPU31は、先のステップ840に進むと図9に示したルーチンのステップ900から処理を開始し、ステップ905に進んで、先のステップ825の処理により算出した最新の判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が予めバックアップRAM34に格納されている前記前輪側判定基準偏差ΔD’frefよりも大きいこと、及び、先のステップ565の処理により得られた最新の左右前輪回転角速度比Fdと先のステップ440の処理によりバックアップRAM34に格納されている前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdとの偏差の絶対値が前記前輪側閾値Fdrefより大きいこと、の2つの条件が共に成立しているか否かを判定する。
【0115】
いま、タイヤ空気圧が総て前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下していないものとすると、CPU31は、ステップ905の判定において「No」と判定してステップ910に進み、前記最新の判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が予めバックアップRAM34に格納されている前記後輪側判定基準偏差ΔD’rrefよりも大きいこと、及び、先のステップ570の処理により得られた最新の左右後輪回転角速度比Rdと先のステップ445の処理によりバックアップRAM34に格納されている前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdとの偏差の絶対値が前記後輪側閾値Rdrefより大きいこと、の2つの条件が共に成立しているか否かを判定し、同ステップ910でも「No」と判定してステップ995に進んで本ルーチンを終了する。
【0116】
次に、左右前輪のいずれか一方が前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下している場合について説明すると、CPU31はステップ905にて「Yes」と判定してステップ915に進み、前記最新の判定パラメータ偏差ΔDの値が正の値であるか否かを判定するとともに、「Yes」と判定する場合にはステップ920に進んで、右前輪FRが空気圧低下車輪であることを意味するから、警報ランプ25の中の右前輪FRのタイヤ空気圧低下表示ランプを点灯させた後、ステップ995に進んで本ルーチンを終了する。
【0117】
一方、ステップ915の判定において、「No」と判定する場合にはステップ925に進んで、左前輪FLが空気圧低下車輪であることを意味するから、警報ランプ25の中の左前輪FLのタイヤ空気圧低下表示ランプを点灯させた後、ステップ995に進んで本ルーチンを終了する。
【0118】
また、左右後輪のいずれか一方が前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下している場合について説明すると、CPU31はステップ905にて「No」と判定した後にステップ910にて「Yes」と判定してステップ930に進み、前記最新の判定パラメータ偏差ΔDの値が正の値であるか否かを判定する。そして、CPU31はステップ930の判定にて「Yes」と判定する場合にはステップ935に進んで、左後輪RLが空気圧低下車輪であることを意味するから、警報ランプ25の中の左後輪RLのタイヤ空気圧低下表示ランプを点灯させた後、ステップ995に進んで本ルーチンを終了する。
【0119】
一方、ステップ930の判定において、「No」と判定する場合にはステップ940に進んで、右後輪RRが空気圧低下車輪であることを意味するから、警報ランプ25の中の右後輪RRのタイヤ空気圧低下表示ランプを点灯させた後、ステップ995に進んで本ルーチンを終了する。このようにして、前記基準学習が完了し、且つ前記前輪側学習及び後輪側学習が完了していない段階においては、タイヤ空気圧低下判定タイミングが到来する毎に通常判定が実行されていく。
【0120】
次に、前記高精度判定について説明すると、CPU31は、先のステップ845に進むと図10に示したルーチンを実行することで高精度判定を実行する。ここで、図10のルーチンは、図9のルーチンにおけるステップ905内の前輪側判定基準偏差ΔD’frefを先のステップ635の処理によりバックアップRAM34に格納されている前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfrefに変更し、且つ、ステップ910内の後輪側判定基準偏差ΔD’rrefを先のステップ735の処理によりバックアップRAM34に格納されている後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefに変更した点以外において図9のルーチンと同一であるから、図10のルーチンについての詳細な説明を省略する。このようにして、前記基準学習、前記前輪側学習及び後輪側学習が共に完了した段階においては、タイヤ空気圧低下判定タイミングが到来する毎に高精度判定が実行されていく。
【0121】
以上、説明したように、本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置によれば、空気圧低下車輪のタイヤ空気圧が警報すべき空気圧Pwarnまで低下した場合における空気圧低下判定パラメータ値D(従って、警報時判定パラメータ値)が車両毎に正確に推定され得る(即ち、車両に実際に装着されているタイヤの特性(タイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量)が学習され得る)から、車両に実際に装着されているタイヤの特性にかかわらず、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧Pwarnまで低下したことを正確に判定することができた。
【0122】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、左右前輪のいずれか一方(左前輪FL)を前記所定の車輪として選択することで得られる一つの前輪側警報時判定パラメータ値に基づいて、左右前輪(2輪)についてのタイヤ空気圧低下判定を行い、左右後輪のいずれか一方(右後輪RR)を同所定の車輪として選択することで得られる一つの後輪側警報時判定パラメータ値に基づいて、左右後輪(2輪)についてのタイヤ空気圧低下判定を行うように構成されているが、各車輪の総てを順次一輪づつ前記所定の車輪として選択していくことで車輪毎に個別に得られる各警報時判定パラメータ値に基づいて、対応するタイヤの空気圧低下判定を車輪毎に行うように構成してもよい。
【0123】
また、上記実施形態においては、前記所定の車輪として選択された車輪(左前輪FL,右後輪RR)のタイヤ空気圧を基準圧力(標準圧力)から所定圧力だけ増圧することで空気圧変化時判定パラメータ値を求めているが、同所定の車輪として選択された車輪のタイヤ空気圧を基準圧力(標準圧力)から所定圧力だけ減圧することで空気圧変化時判定パラメータ値を求めるように構成してもよい。
【0124】
また、上記実施形態においては、左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記前輪側警報時判定パラメータ値を前記所定の閾値として使用するとともに、左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記後輪側警報時判定パラメータ値を同所定の閾値として使用するように構成されているが、前記前輪側警報時判定パラメータ値と前記後輪側警報時判定パラメータ値のうち前記基準判定パラメータ値に近い方の値を代表警報時判定パラメータ値として設定し、各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際に、常に、同代表警報時判定パラメータ値を同所定の閾値として使用するように構成してもよい。
【0125】
また、上記実施形態においては、基準学習が完了した後、前輪側学習と後輪側学習のうち前輪側学習を先に実行しているが、基準学習が完了した後、前輪側学習と後輪側学習のうち後輪側学習を先に実行するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧低下判定装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図2】空気圧低下車輪の位置と、左右前輪回転角速度比、左右後輪回転角速度比、及び空気圧低下判定パラメータ値との関係を示した図である。
【図3】左前輪のタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値の変化を示したグラフである。
【図4】図1に示したCPUが実行する基準学習を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図5】図1に示したCPUが実行する空気圧低下判定パラメータ値の計算を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図6】図1に示したCPUが実行する前輪側学習を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図7】図1に示したCPUが実行する後輪側学習を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図8】図1に示したCPUが実行するタイヤ空気圧低下判定を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図9】図1に示したCPUが実行するタイヤ空気圧低下判定のうち通常判定を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図10】図1に示したCPUが実行するタイヤ空気圧低下判定のうち高精度判定を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【符号の説明】
10…タイヤ空気圧低下判定装置、21**…回転角速度センサ、22…基準学習スイッチ、23…前輪側学習スイッチ、24…後輪側学習スイッチ、25…警報ランプ、26…学習状態表示ランプ、30…電気式制御装置、31…CPU、34…バックアップRAM
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値との比較結果に基づいて各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定するタイヤ空気圧低下判定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両走行時においてタイヤが一回転する間に車両が進んだ距離を2πで除することにより得られる同タイヤの見かけ上の転がり半径(以下、「動荷重半径」と称呼する。)は、同タイヤの空気圧に依存し、タイヤ空気圧の低下に応じて小さくなる。従って、車両走行時において、タイヤ空気圧が正常な圧力から低下した車輪の回転角速度は、タイヤ空気圧が正常な圧力となっている他の車輪の回転角速度よりも速くなる。換言すれば、或る車輪のタイヤ空気圧が低下すると車両の各車輪の回転角速度間のばらつきの程度が大きくなることを利用してタイヤ空気圧の低下を検出することができる。
【0003】
かかる知見に基づき、例えば、下記特許文献1に開示されているタイヤ空気圧低下判定(検出)装置は、左右前輪の回転角速度偏差と左右後輪の回転角速度偏差の差に基づく値を各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値として使用し、同空気圧低下判定パラメータ値の絶対値が所定の閾値を越えたとき各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したと判定するようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−156621号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、同一機種の車両に対して、車両毎に、製造メーカーが異なるタイヤが装着されることがある。この場合、タイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量(以下、「タイヤの特性」と云うこともある。)は製造メーカーに応じて異なる。また、同じ製造メーカーの同じ型式(モデル)のタイヤであっても、製造された工場のラインの相違等に応じてタイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量が異なることがある。
【0006】
従って、同一機種の車両においても、或るタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合における各車輪の回転角速度間のばらつきの程度(従って、前記空気圧低下判定パラメータ値)は、車両に装着されたタイヤの製造メーカー、製造ライン等に応じて車両毎に異なることがある。よって、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを正確に判定するためには、前記所定の閾値も車両に実際に装着されているタイヤの製造メーカー、製造ライン等(従って、上記タイヤの特性)に応じて車両毎に変更する必要がある。
【0007】
しかしながら、前記開示された装置においては、前記所定の閾値を、車両に実際に装着されているタイヤの製造メーカー、製造ライン等にかかわらず一定値に設定しているため、装着されているタイヤの特性によっては、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下していないにもかかわらず同警報すべき空気圧まで低下したとの誤判定がなされ、また、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧よりも更に低下しているにもかかわらず同警報すべき空気圧まで低下していないとの誤判定がなされる場合があるという問題があった。
【0008】
従って、本発明の目的は、車両の各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値との比較結果に基づいて各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定するタイヤ空気圧低下判定装置において、車両に実際に装着されているタイヤの特性にかかわらず、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを正確に判定することができるものを提供することにある。
【0009】
【発明の概要】
本発明の特徴は、車両の各車輪の回転角速度を検出する回転角速度検出手段と、前記各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値を算出する判定パラメータ値算出手段と、前記空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する判定手段と、を備えたタイヤ空気圧低下判定装置が、前記各車輪のタイヤ空気圧がそれぞれ対応する基準圧力に設定された状態にて前記車両が走行する際に算出される前記空気圧低下判定パラメータ値を基準判定パラメータ値として記憶するための基準判定パラメータ値記憶手段と、前記各車輪のうち所定の車輪のタイヤ空気圧が前記対応する基準圧力から所定圧力だけ異なる圧力に設定されるとともに同所定の車輪以外の車輪のタイヤ空気圧がそれぞれ前記対応する基準圧力に設定された状態にて前記車両が走行する際に算出される前記空気圧低下判定パラメータ値を空気圧変化時判定パラメータ値として記憶するための空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段と、前記記憶された基準判定パラメータ値と前記記憶された空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記所定の車輪のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した状態にて前記車両が走行する際に算出されるであろう前記空気圧低下判定パラメータ値を警報時判定パラメータ値として推定する警報時判定パラメータ値推定手段と、を備え、前記判定手段は、前記推定された警報時判定パラメータ値に基づく値を前記所定の閾値として使用するように構成されたことにある。
【0010】
ここにおいて、前記基準圧力は、例えば、車両の機種毎に設定されている標準圧力であって、これに限定されない。また、前記基準圧力から所定圧力だけ異なる圧力は、同基準圧力から同所定圧力だけ高い圧力であっても、同基準圧力から同所定圧力だけ低い圧力であってもよい。
【0011】
この場合、前記判定パラメータ値算出手段は、左右前輪の回転角速度の相違の程度(例えば、比、差)と左右後輪の回転角速度の相違の程度(例えば、比、差)との差に基づく値を前記空気圧低下判定パラメータ値として算出するように構成されることが好適である。また、この場合、前記警報時判定パラメータ値推定手段は、前記所定圧力の値、前記基準判定パラメータ値、及び前記空気圧変化時判定パラメータ値に基づいて前記所定の車輪のタイヤ空気圧の変化に対する前記空気圧低下判定パラメータ値の変化の程度を示す値を求めるとともに、前記変化の程度を示す値に基づいて前記警報時判定パラメータ値を推定するように構成されることが好ましい。
【0012】
これによれば、各車輪のタイヤ空気圧がそれぞれ対応する基準圧力に設定された状態にて車両を走行させることにより、この状態における空気圧低下判定パラメータ値である基準判定パラメータ値が取得・記憶され得る。また、この状態から所定の車輪(一輪)のタイヤ空気圧を意図的に所定圧力だけ増圧又は減圧した状態にて車両を走行させることにより、この状態における空気圧低下判定パラメータ値である空気圧変化時判定パラメータ値も取得・記憶され得る。
【0013】
前記基準判定パラメータ値、及び前記空気圧変化時判定パラメータ値が取得・記憶されると、同記憶された基準判定パラメータ値と同記憶された空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて、例えば、前記所定の車輪のタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値の変化量(変化の割合)等を求めること等により、同所定の車輪のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した状態における空気圧低下判定パラメータ値である警報時判定パラメータ値が推定される。換言すれば、前記所定の車輪のタイヤの特性(即ち、タイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量)が学習され得る。
【0014】
そして、車両走行時において算出される前記空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値として使用される前記推定された警報時判定パラメータ値に基づく値(例えば、警報時判定パラメータ値そのもの)との比較結果に基づいて各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かが判定される。
【0015】
従って、或るタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合における前記空気圧低下判定パラメータ値が車両毎に正確に推定され得、これに伴い、前記所定の閾値が、車両毎に、実際に装着されているタイヤの特性に応じた適切な値に設定され得る。従って、車両に実際に装着されているタイヤの特性にかかわらず、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを正確に判定することができる。
【0016】
上記本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置においては、前記空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段は、前記所定の車輪が左右前輪のいずれか一方である場合に算出される前記空気圧変化時判定パラメータ値である前輪側空気圧変化時判定パラメータ値を記憶するとともに、同所定の車輪が左右後輪のいずれか一方である場合に算出される同空気圧変化時判定パラメータ値である後輪側空気圧変化時判定パラメータ値を記憶できるように構成されるとともに、前記警報時判定パラメータ値推定手段は、前記記憶された基準判定パラメータ値と前記記憶された前輪側空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記左右前輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した状態にて前記車両が走行する際に算出されるであろう前記警報時判定パラメータ値である前輪側警報時判定パラメータ値を推定するとともに、同基準判定パラメータ値と前記記憶された後輪側空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記左右後輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下した状態にて同車両が走行する際に算出されるであろう前記警報時判定パラメータ値である後輪側警報時判定パラメータ値を推定できるように構成され、前記判定手段は、前記左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記前輪側警報時判定パラメータ値に基づく値を前記所定の閾値として使用するとともに、前記左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記後輪側警報時判定パラメータ値に基づく値を同所定の閾値として使用するように構成されることが好適である。
【0017】
一般に、車両の前輪に加わる荷重と後輪に加わる荷重とは異なる。また、タイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量は、タイヤに加わる荷重が増加するにつれて小さくなることが一般に知られている。即ち、前記タイヤの特性は、車両に装着されているタイヤが同じ製造メーカーの同じ型式のタイヤであっても、前輪のタイヤと後輪のタイヤの間で異なる。従って、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合における前記空気圧低下判定パラメータ値(従って、警報時判定パラメータ値)は、前輪のタイヤ空気圧が低下した場合と後輪のタイヤ空気圧が低下した場合とで異なることになる。
【0018】
以上の観点に基づき、上記のように構成すれば、前記左右前輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した場合に算出されるであろう前記警報時判定パラメータ値である前輪側警報時判定パラメータ値と、前記左右後輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した場合に算出されるであろう同警報時判定パラメータ値である後輪側警報時判定パラメータ値とが個別に推定され得、前記左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記前輪側警報時判定パラメータ値に基づく値(例えば、前記前輪側警報時判定パラメータ値そのもの)が前記所定の閾値として使用されるとともに、前記左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記後輪側警報時判定パラメータ値に基づく値(例えば、前記後輪側警報時判定パラメータ値そのもの)が同所定の閾値として使用される。従って、実際に装着されているタイヤの特性が前輪側と後輪側とで相違することに伴って、前記所定の閾値が前輪側と後輪側とで個別に適切な値に設定され得るから、より一層、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを正確に判定することができる。
【0019】
また、上記本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置においては、前記判定手段は、前記警報時判定パラメータ値推定手段により前記警報時判定パラメータ値が推定される前の段階においては、前記警報時判定パラメータ値の代わりに予め設定された所定値を前記所定の閾値として使用するように構成されることが好適である。ここにおいて、前記予め設定された所定値は、例えば、前記記憶された基準判定パラメータ値に(のみ)基づいて設定される値であって、これに限定されない。
【0020】
前記基準判定パラメータ値が取得・記憶された後であっても前記空気圧変化時判定パラメータ値が取得・記憶される前の段階においては、前記警報時判定パラメータ値が推定され得ず、従って、前記所定の閾値も設定され得ないから、このような警報時判定パラメータ値が推定される前の段階においては上述のタイヤ空気圧低下判定を実行しないことも考えられる。
【0021】
これに対し、上記のように、前記警報時判定パラメータ値が推定される前の段階においては前記警報時判定パラメータ値の代わりに予め設定された所定値を前記所定の閾値として使用するように構成すれば、前記タイヤ空気圧低下判定の精度は低くなる可能性があるものの、前記警報時判定パラメータ値が推定される前の段階から同判定を実行開始することができる。従って、より早期にタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことを判定し、これに伴って、より早期にその旨を知らしめるための警報を行うことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明による実施形態に係るタイヤ空気圧低下判定装置10を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、前2輪(左前輪FL及び右前輪FR)と、後2輪(左後輪RL及び右後輪RR)とを備えた4輪車両である。
【0023】
このタイヤ空気圧低下判定装置10は、センサ・スイッチ系20と、電気式制御装置30とを含んで構成されている。
【0024】
センサ・スイッチ系20は、対応する車輪が所定角度回転する毎にパルスを有する信号を出力する回転角速度検出手段(の一部)としての回転角速度センサ21fl,21fr,21rl,21rrと、3種類のスイッチ22〜24と、2種類のランプ25,26を備えている。
【0025】
基準学習スイッチ22は後述する基準学習を実行開始するためのスイッチであり、前輪側学習スイッチ23は後述する前輪側学習を実行開始するためのスイッチであり、後輪側学習スイッチ24は後述する後輪側学習を実行開始するためのスイッチである。運転者がこれらスイッチ22〜24のいずれか一つを選択し、選択したスイッチをOFF状態からON状態に一旦変更すると、同選択されたスイッチに対応する前記学習が実行開始されるようになっている。なお、スイッチ22〜24を、選択された学習に応じて操作態様(例えば、押し方等)を異ならせることで同選択された学習を実行開始させることができる一つのスイッチで構成してもよい。
【0026】
警報ランプ25は、車輪毎に各タイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したことをそれぞれ知らしめるための4種類のランプから構成されている。学習状態表示ランプ26は、前記学習毎に各学習が実行中であることをそれぞれ示す3種類の学習実行中表示ランプと、前記学習毎に各学習が完了したことをそれぞれ示す3種類の学習完了表示ランプとから構成されている。なお、警報ランプ25を、少なくとも一つのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合に点灯する一つのランプで構成してもよい。更には、学習状態表示ランプ26を、各学習状態に応じて表示パターン(点灯パターン)が異なる一つのランプで構成してもよい。
【0027】
電気式制御装置30は、互いにバスで接続された、CPU31、CPU31が実行するルーチン(プログラム)、テーブル(ルックアップテーブル、マップ)、定数等を予め記憶したROM32、CPU31が必要に応じてデータを一時的に格納するRAM33、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップRAM34、及びADコンバータを含むインターフェース35等からなるマイクロコンピュータである。
【0028】
インターフェース35は、前記回転角速度センサ21、スイッチ22〜24、及びランプ25,26と接続され、CPU31に回転角速度センサ21、及びスイッチ22〜24からの信号を供給するとともに、同CPU31の指示に応じてランプ25,26に点灯指示信号を送出するようになっている。
【0029】
(空気圧低下車輪の特定方法の概要)
先に説明したように、タイヤの動荷重半径は同タイヤの空気圧の低下に応じて小さくなる。従って、車両の各車輪のうちいずれか一輪のタイヤ空気圧が低下すると同各車輪の回転角速度間のばらつきの程度が大きくなることを利用して、タイヤ空気圧が低下したことを検出できるとともに空気圧が低下した車輪(以下、「空気圧低下車輪」と云うこともある。)を特定することができる。
【0030】
より具体的に述べると、例えば、前記回転角速度センサ21fr,21fl,21rr,21rlの出力信号に基づいてそれぞれ検出される右前輪回転角速度ωfr,左前輪回転角速度ωfl,右後輪回転角速度ωrr,左後輪回転角速度ωrl間のばらつきの程度に応じて変化する値として、下記数1に示す空気圧低下判定パラメータ値Dを導入する。下記数1において、ωfr/ωflは左右前輪回転角速度比Fdであり、ωrr/ωrlは左右後輪回転角速度比Rdである。即ち、空気圧低下判定パラメータ値Dは、左右前輪の回転角速度比と左右後輪の回転角速度比との差として算出される値である。かかる数1に従って、空気圧低下判定パラメータ値Dを算出する手段が判定パラメータ値算出手段に相当する。
【0031】
【数1】
D=ωfr/ωfl−ωrr/ωrl
【0032】
そうすると、図2に示すように、各車輪のタイヤ空気圧が全て車両の機種毎に設定されている標準圧力(基準圧力)になっている状態(即ち、空気圧低下車輪がない状態。以下、この状態を「基準状態」と云うこともある。)において車両が(直進)走行するとき、左右前輪回転角速度比Fdは基準左右前輪回転角速度比Fdstd(≒1)となり、左右後輪回転角速度比Rdは基準左右後輪回転角速度比Rdstd(≒1)となる。ここで、Fdstd及びRdstdが共に正確に「1」とならないのは、タイヤの製造時に発生し得るタイヤの製造誤差等により、左右前輪間、或いは左右後輪間において、左右輪のタイヤ空気圧が同一の空気圧(即ち、同一の前記標準圧力)であってもタイヤの動荷重半径が若干異なることに基づく。従って、この場合、空気圧低下判定パラメータ値Dは、基準判定パラメータ値Dstd(≒0)となって、正確に「0」とはならない。
【0033】
次に、この基準状態から、右前輪FRのタイヤ空気圧のみが低下した状態(即ち、空気圧低下車輪が右前輪FRとなる状態)で車両が(直進)走行する場合を想定すると、この場合、右前輪回転角速度ωfrが右前輪FRのタイヤ空気圧の低下量に応じて左前輪回転角速度ωflよりも相対的に速くなるから、左右前輪回転角速度比Fdが前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdよりも大きくなる。一方、左右後輪回転角速度比Rdは前記基準左右後輪回転角速度比Rdstd(≒1)のまま維持される。従って、空気圧低下判定パラメータ値Dは、前記基準判定パラメータ値Dstdよりも大きくなる(従って、判定パラメータ偏差ΔD(=D−Dstd)の値は正の値となる。)。
【0034】
また、前記基準状態から、左後輪RLのタイヤ空気圧のみが低下した状態(即ち、空気圧低下車輪が左後輪RLとなる状態)で車両が(直進)走行する場合を想定すると、この場合、左後輪回転角速度ωrlが左後輪RLのタイヤ空気圧の低下量に応じて右後輪回転角速度ωrrよりも相対的に速くなるから、左右後輪回転角速度比Rdが前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdよりも小さくなる。一方、左右前輪回転角速度比Fdは前記基準左右前輪回転角速度比Fdstd(≒1)のまま維持される。従って、この場合も、空気圧低下判定パラメータ値Dは、前記基準判定パラメータ値Dstdよりも大きくなる(従って、判定パラメータ偏差ΔD(=D−Dstd)の値は正の値となる。)。
【0035】
一方、前記基準状態から、左前輪FLのタイヤ空気圧のみが低下した状態(即ち、空気圧低下車輪が左前輪FLとなる状態)で車両が(直進)走行する場合を想定すると、この場合、左右前輪回転角速度比Fdが前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdよりも小さくなる一方、左右後輪回転角速度比Rdは前記基準左右後輪回転角速度比Rdstd(≒1)のまま維持される。従って、この場合、空気圧低下判定パラメータ値Dは、前記基準判定パラメータ値Dstdよりも小さくなる(従って、判定パラメータ偏差ΔD(=D−Dstd)の値は負の値となる。)。
【0036】
同様に、前記基準状態から、右後輪RRのタイヤ空気圧のみが低下した状態(即ち、空気圧低下車輪が右後輪RRとなる状態)で車両が(直進)走行する場合を想定すると、この場合、左右後輪回転角速度比Rdが前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdよりも大きくなる一方、左右前輪回転角速度比Fdは前記基準左右前輪回転角速度比Fdstd(≒1)のまま維持される。従って、この場合、空気圧低下判定パラメータ値Dは、前記基準判定パラメータ値Dstdよりも小さくなる(従って、判定パラメータ偏差ΔD(=D−Dstd)の値は負の値となる。)。
【0037】
更には、上記数1から容易に理解できるように、空気圧低下車輪のタイヤ空気圧が前記標準圧力から低下するにつれて前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値は大きくなる。以上のことから、前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が所定の値(後述する警報時判定パラメータ偏差)よりも大きくなったとき、空気圧低下車輪のタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したと判定できるとともに、この場合における同判定パラメータ偏差ΔDの符号、並びに、左右前輪回転角速度比Fdと前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdとの偏差の絶対値と左右後輪回転角速度比Rdと前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdとの偏差の絶対値のうちどちらが所定の値よりも大きくなっているか、に基づいて同空気圧低下車輪を特定することができる。以上が空気圧低下車輪の特定方法の概要である。
【0038】
(警報時判定パラメータ値の推定方法の概要)
先に説明したように、空気圧低下車輪のタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下した場合における前記空気圧低下判定パラメータ値D(即ち、警報時判定パラメータ値)は、車両に実際に装着されたタイヤの製造メーカー、製造ライン等に応じて(従って、前記タイヤの特性に応じて)車両毎に異なる。従って、前記警報時判定パラメータ値を車両毎に個別に推定できることが望ましい。
【0039】
ここで、警報時判定パラメータ値は、例えば、前記基準状態において車両が走行する場合に得られる空気圧低下判定パラメータ値Dである前記基準判定パラメータ値Dstdと、同基準状態から或る所定の車輪(一輪)のタイヤ空気圧を所定圧力ΔPだけ意図的に増圧又は減圧した状態において車両が走行する場合に得られる空気圧低下判定パラメータDである空気圧変化時判定パラメータ値とを求めることにより、後述するように、同所定の車輪のタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合(従って、同所定の車輪の前記タイヤの特性)を学習することで推定することができる。
【0040】
また、先に説明したように、前記タイヤの特性は前輪のタイヤと後輪のタイヤの間で異なるから、前記警報時判定パラメータ値は、前輪のタイヤ空気圧が低下した場合と後輪のタイヤ空気圧が低下した場合とで異なる。従って、前記警報時判定パラメータ値を推定する際には、前記所定の車輪(一輪)を左右前輪のいずれか一方に設定したときに推定される前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefと、同所定の車輪(一輪)を左右後輪のいずれか一方に設定したときに推定される後輪側警報時判定パラメータ値Drrefとを個別に推定することが望ましい。
【0041】
以下、左前輪FLのタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化を示したグラフである図3を参照しながら、先ず、上記本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置10(以下、「本装置」と云うこともある。)が前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefを推定する方法についてより具体的に説明する。即ち、先ず、各車輪のタイヤ空気圧を前記基準状態(具体的には、左右前輪FL,FRのタイヤ空気圧が前輪側標準圧力Pfstd、左右後輪RL,RRのタイヤ空気圧が後輪側標準圧力Prstdにそれぞれ設定されている状態)に設定した状態にて運転者が車両を(直進)走行させている間に基準学習スイッチ22を操作すると、本装置は、空気圧低下判定パラメータ値Dである前記基準判定パラメータ値Dstdを学習・記憶する(図3において、点aを参照。)。このようにして基準判定パラメータ値Dstdを記憶する手段が基準判定パラメータ値記憶手段に相当する。また、かかる基準判定パラメータ値Dstdの学習を基準学習と呼ぶ。
【0042】
次いで、前記基準状態から左前輪FLのタイヤ空気圧のみを所定圧力ΔPだけ意図的に増圧した状態(即ち、左前輪FLのタイヤ空気圧が前記前輪側標準圧力PfstdよりΔPだけ大きい圧力Pfupになっている状態)にて運転者が車両を(直進)走行させている間に前輪側学習スイッチ23を操作すると、本装置は、空気圧低下判定パラメータ値Dである前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupを学習・記憶する(図3において、点bを参照。)。このようにして前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupを記憶する手段が空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段に相当する。また、かかる前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupの学習を前輪側学習と呼ぶ。
【0043】
なお、この場合、左前輪FLのタイヤ空気圧の増加に応じて空気圧判定パラメータ値Dが増加するのは、左前輪FLのタイヤ空気圧の増加に応じて左前輪回転角速度ωflが右前輪回転角速度ωfrよりも相対的に遅くなって、上記数1から容易に理解できるように、左右前輪回転角速度比Fdが前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdよりも大きくなることに基づく。
【0044】
このようにして、基準判定パラメータ値Dstd、及び前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupを学習・記憶すると、本装置は、左前輪FLのタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合(程度)を((Dfup−Dstd)/ΔP))として求める。この変化の割合は、図3において線分abの傾きに相当する値である。これにより、左前輪FLのタイヤの特性が学習されたことになる。
【0045】
そして、本装置は、左前輪FLのタイヤ空気圧が前輪側標準圧力Pfstdから警報すべき空気圧Pwarnまで低下する間においても同タイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合が((Dfup−Dstd)/ΔP))一定となるものと仮定して前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefを求める。
【0046】
換言すれば、前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefは、図3において、線分abの延長線(破線を参照。)と値Pwarnに相当する縦軸に平行な直線との交点cに対応する値として求められる。実際には、本装置は、下記数2に従って、前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefと基準判定パラメータ値Dstdとの偏差である前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfref(図3を参照)を求めることにより同前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefを実質的に求める。このようにして、前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefを推定する手段が警報時判定パラメータ値推定手段に相当する。
【0047】
【数2】
ΔDfref=((Dfup−Dstd)/ΔP))・(Pfstd−Pwarn)
【0048】
次に、本装置は、上述した前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefの推定と同様に、後輪側警報時判定パラメータ値Drrefを推定する。即ち、前記基準状態から(従って、前記前輪側学習を行うために前記圧力Pfupとなっている左前輪FLのタイヤ空気圧を再び前記前輪側標準圧力Pfstdまで減圧した状態から)右後輪RRのタイヤ空気圧のみを前記所定圧力ΔPだけ意図的に増圧した状態(即ち、右後輪RRのタイヤ空気圧が前記後輪側標準圧力PrstdよりΔPだけ大きい圧力Prupになっている状態)にて運転者が車両を(直進)走行させている間に後輪側学習スイッチ24を操作すると、本装置は、空気圧低下判定パラメータ値Dである後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupを学習・記憶する。このようにして後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupを記憶する手段も空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段に相当する。また、かかる後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupの学習を後輪側学習と呼ぶ。
【0049】
なお、この場合も、右後輪RRのタイヤ空気圧の増加に応じて空気圧判定パラメータ値Dが増加する。これは、右後輪RRのタイヤ空気圧の増加に応じて右後輪回転角速度ωrrが左後輪回転角速度ωrlよりも相対的に遅くなって、上記数1から容易に理解できるように、左右後輪回転角速度比Rdが前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdよりも小さくなることに基づく。
【0050】
このようにして、前述の基準判定パラメータ値Dstdに加えて、後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupを学習・記憶すると、本装置は、右後輪RRのタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合(程度)を((Drup−Dstd)/ΔP))として求める。これにより、右後輪RRのタイヤの特性が学習されたことになる。
【0051】
そして、本装置は、右後輪RRのタイヤ空気圧が後輪側標準圧力Prstdから前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下する間においても同タイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値Dの変化の割合が((Drup−Dstd)/ΔP))一定となるものと仮定して後輪側警報時判定パラメータ値Drrefを求める。
【0052】
実際には、本装置は、下記数3に従って、後輪側警報時判定パラメータ値Drrefと基準判定パラメータ値Dstdとの偏差である後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefを求めることにより同後輪側警報時判定パラメータ値Drrefを実質的に求める。このようにして、後輪側警報時判定パラメータ値Drrefを推定する手段も警報時判定パラメータ値推定手段に相当する。
【0053】
【数3】
ΔDrref=((Drup−Dstd)/ΔP))・(Prstd−Pwarn)
【0054】
以上が、警報時判定パラメータ値の推定方法の概要である。このような警報時判定パラメータ値の推定を行うための上記基準学習、前輪側学習、及び後輪側学習は、例えば、車両製造メーカーの工場から車両が出荷される前に同工場内の作業者の各スイッチ操作により、又は、車両のユーザーがタイヤを交換したとき等に同ユーザーの各スイッチ操作により実行される。
【0055】
(タイヤ空気圧低下判定の概要)
上記基準学習、前輪側学習、及び後輪側学習により、前輪側警報時判定パラメータ値Dfref、及び後輪側警報時判定パラメータ値Drref(実際には、前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfref、及び後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrref)をそれぞれ求めると、本装置は、以下のように車両走行中において所定のタイヤ空気圧低下判定タイミングが到来する毎にタイヤ空気圧低下判定(以下、「高精度判定」と云うこともある。)を行う。
【0056】
具体的には、本装置は、左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下しているか否かを判定する際には、前記左右前輪回転角速度比Fdと前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdとの偏差の絶対値が前輪側閾値Fdrefより大きいこと、及び、前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が前記前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfrefよりも大きいこと、の2つの条件が共に成立しているか否かを判定し、同2つの条件が共に成立している場合に、同判定パラメータ偏差ΔDの符号に基づいて左右前輪のいずれのタイヤ空気圧が前記Pwarnまで低下したかを特定する。
【0057】
このようにして、左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記Pwarnまで低下しているか否かの判定は、空気圧低下判定パラメータ値Dと所定の閾値としての前輪側警報時判定パラメータ値Dfrefとの比較結果に実質的に基づいて行われる。
【0058】
一方、本装置は、左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下しているか否かを判定する際には、前記左右後輪回転角速度比Rdと前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdとの偏差の絶対値が後輪側閾値Rdrefより大きいこと、及び、前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が前記後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefよりも大きいこと、の2つの条件が共に成立しているか否かを判定し、同2つの条件が共に成立している場合に、同判定パラメータ偏差ΔDの符号に基づいて左右後輪のいずれのタイヤ空気圧が前記Pwarnまで低下したかを特定する。
【0059】
このようにして、左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記Pwarnまで低下しているか否かの判定は、空気圧低下判定パラメータ値Dと所定の閾値としての後輪側警報時判定パラメータ値Drrefとの比較結果に実質的に基づいて行われる。
【0060】
また、上記基準学習が完了した後、上記前輪側学習及び後輪側学習が完了する前の段階においては、前記前輪側警報時判定パラメータ値Dfref、及び後輪側警報時判定パラメータ値Drrefが求められていない。この段階においては、本装置は、前記前輪側警報時判定パラメータ値Dfref、及び後輪側警報時判定パラメータ値Drrefの代わりに、予め設定・記憶している前輪側判定基準値D’fref、及び後輪側判定基準値D’rrefを使用して上記空気圧低下判定(以下、「通常判定」と云うこともある。)を行う(実際には、前記前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfref、及び後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefの代わりに、予め設定・記憶している前輪側判定基準偏差ΔD’fref、及び後輪側判定基準偏差ΔD’rrefを使用して上記空気圧低下判定を行う)。
【0061】
前輪側判定基準偏差ΔD’frefは、例えば、車両に装着される可能性のある複数種類の型式のタイヤを順次一種類ずつ同車両に装着していったそれぞれの場合において前記基準状態から左右前輪のいずれか一方のタイヤ空気圧を前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下させたときに得られる前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値をそれぞれ予め求めておき、それらを平均した値である。同様に、後輪側判定基準偏差ΔD’rrefは、例えば、車両に装着される可能性のある複数種類の型式のタイヤを順次一種類ずつ同車両に装着していったそれぞれの場合において前記基準状態から左右後輪のいずれか一方のタイヤ空気圧を前記Pwarnまで低下させたときに得られる前記判定パラメータ偏差ΔDの絶対値をそれぞれ予め求めておき、それらを平均した値である。このようにしてタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する手段が判定手段に相当する。
【0062】
(実際の作動)
次に、以上のように構成された本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置10の実際の作動について、電気式制御装置30のCPU31が実行するルーチンをフローチャートにより示した図4〜図10を参照しながら説明する。なお、各種変数等の末尾に付された「**」は、同各種変数等が各車輪FR等のいずれに関するものであるかを示すために同各種変数等の末尾に付される「fl」,「fr」等の包括表記であって、例えば、車輪速度Vw**は、左前輪車輪速度Vwfl, 右前輪車輪速度Vwfr, 左後輪車輪速度Vwrl, 右後輪車輪速度Vwrrを包括的に示している。
【0063】
本例では、上記各学習が、車両製造メーカーの工場から車両が出荷される前に同工場内の作業者の各スイッチ操作により行われるものとして説明する。また、作業者は、前記基準学習を行うための準備として、予め、車両の左右前輪のタイヤ空気圧をそれぞれ前記前輪側標準圧力Pfstdに、左右後輪のタイヤ空気圧をそれぞれ前記後輪側標準圧力Prstdに設定した状態で、同車両を直進走行させているものとする。
【0064】
CPU31は、図4に示した基準学習を実行するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ400から処理を開始し、ステップ405に進んで基準学習スイッチ22がOFF状態からON状態に一旦変更されたか否かを判定する。なお、基準学習スイッチ22(前輪側学習スイッチ23、及び後輪側学習スイッチ24も同様である。)は、後述する空気圧低下判定が実行されている間(従って、後述する空気圧低下判定実行中フラグXHANの値が「1」になっている間)は、ON状態に変更され得ないようになっている。
【0065】
いま、作業者が基準学習スイッチ22をOFF状態からON状態に一旦変更したものとして説明を続けると、CPU31はステップ405にて「Yes」と判定してステップ410に進み、基準学習完了フラグLRNFINstd、前輪側学習完了フラグLRNFINfup、及び後輪側学習完了フラグLRNFINrupの値を共に「0」に設定する。ここで、基準学習完了フラグLRNFINstd、前輪側学習完了フラグLRNFINfup、及び後輪側学習完了フラグLRNFINrupは、それぞれ、その値が「1」のとき対応する学習が完了していることを示し、その値が「0」のとき同対応する学習が完了していないことを示す。
【0066】
次に、CPU31はステップ415に進み、基準学習実行中フラグLEARNstdの値を「1」に設定する。ここで、基準学習実行中フラグLEARNstdは、その値が「1」のとき基準学習が実行中であることを示し、その値が「0」のとき同基準学習が実行中でないことを示す。
【0067】
次いで、CPU31はステップ420に進んで、学習状態表示ランプ26の中の基準学習実行中表示ランプを点灯させ、続くステップ425にて、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「1」に設定する。これにより、後述するルーチンにより空気圧低下判定パラメータ値Dが計算開始されることになる。ここで、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALは、その値が「1」のとき空気圧低下判定パラメータ値Dの計算中であることを示し、その値が「0」のとき同空気圧低下判定パラメータ値Dの計算中でないことを示す。
【0068】
続いて、CPU31はステップ430に進み、基準学習実行中フラグLEARNstdの値が「1」であって、且つ空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」から「0」に変化したか否かを判定する。現時点では、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持されたままであるから、CPU31はステップ430にて「No」と判定してステップ495に直ちに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
【0069】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持される限りにおいて、CPU31は、ステップ400、405(「No」と判定)、430(「No」と判定)、495の処理を繰り返し実行する。
【0070】
一方、CPU31は、図5に示した空気圧低下判定パラメータ値の計算を行うためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ500から処理を開始し、ステップ505に進んで車輪**の回転角速度ω**をそれぞれ算出する。具体的には、CPU31は回転角速度センサ21**が出力する信号が有するパルスの時間間隔に基づいて回転角速度Vw**をそれぞれ算出する。
【0071】
次に、CPU31はステップ510に進み、車輪**の回転角速度Vw**にそれぞれタイヤ半径の所定の代表値Rを乗じることで車輪**の車輪速度(車輪**の外周の速度)Vw**をそれぞれ算出し、続くステップ515にて、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたか否かを判定する。
【0072】
いま、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」に維持されているものとして説明をつづけると、CPU31はステップ515にて「No」と判定してステップ525に進み、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」であるか否かを判定する。現段階では空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」であるから、CPU31はステップ525にて「No」と判定してステップ580に直ちに進み、ステップ510にて算出した車輪速度Vw**を車輪速度の前回値Vwb**として格納した後、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0073】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されるまで、CPU31はステップ500〜515(「No」と判定)、525(「No」と判定)、580、595の処理を繰り返し実行する。
【0074】
次に、この状態において、先のステップ425の処理が実行されて空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたものとすると、この場合、CPU31はステップ515に進んだとき「Yes」と判定してステップ520に進み、カウンタ値Jの値を「0」にクリアする。カウンタ値Jは、空気圧低下判定パラメータ値Dを求めるために抽出した回転角速度ω**のサンプル数を表す。
【0075】
次いで、CPU31はステップ525に進んで「Yes」と判定し、続くステップ530にて同ステップ530内に記載の式に基づいて車輪**の車輪速度Vw**の時間微分値としての車輪**の車輪加速度DVw**をそれぞれ算出する。ここで、Δtは前記所定時間(CPU31の演算周期)である。
【0076】
次に、CPU31はステップ535に進み、車輪速度Vw**の総てが基準速度Vwよりも大きいこと、車輪加速度DVw**の絶対値の総てが基準加速度よりも小さいこと、及び車両が直進状態にあること、の3つの条件が総て成立しているか否かを判定し、「No」と判定するときはステップ580に直ちに進む。かかる判定は、これら3つの条件が共に成立していないときに抽出される回転角速度ω**のサンプルに基づいて空気圧低下判定パラメータ値Dを求めると同値Dの計算精度が低下する可能性が高いことから、同3つの条件が共に成立していないときに抽出される回転角速度ω**をサンプルから除外するために行われる。また、車両が直進状態にあるか否かについては、例えば、前記左右前輪回転角速度比Fdの値、及び前記左右後輪回転角速度比Rdの値が、共に「1」より大きい所定の値を超えておらず、且つ共に「1」より小さい所定の値を下回っていない場合に車両が直進状態にあると判定され得る。
【0077】
いま、前記3つの条件が総て成立しているものとすると、CPU31はステップ540に進み、その時点でのカウンタ値J(現時点では「0」である。)を「1」だけ増大した値を新たなカウンタ値Jとして設定し、続くステップ545にて現段階での左右前輪回転角速度比Fd(=ωfr/ωfl)の値をFd(J)に格納するとともに現段階での左右後輪回転角速度比Rd(=ωrr/ωrl)の値をRd(J)に格納し、続くステップ550にて現段階での空気圧低下判定パラメータ値D(上記数1を参照。)をD(J)に格納する。
【0078】
次に、CPU31はステップ555に進み、カウンタ値Jが必要サンプル数Nrefに到達したか否かを判定する。現段階では、カウンタ値Jは「1」であって必要サンプル数Nrefに到達していないから、CPU31はステップ555にて「No」と判定してステップ580に直ちに進む。
【0079】
以降、ステップ535における前記3つの条件が成立する限りにおいてカウンタ値Jがステップ540の繰り返し実行により前記必要サンプル数Nrefに到達するまでの間、CPU31は、ステップ500〜515([No]と判定)、525(「Yes」と判定)、530、535(「Yes」と判定)、540〜555(「No」と判定)、ステップ580の処理を繰り返し実行する。
【0080】
この状態から、カウンタ値Jが前記必要サンプル数Nrefに到達すると(即ち、回転角速度ω**のサンプル数が必要サンプル数Nrefに到達すると)、CPU31はステップ555に進んだとき「Yes」と判定してステップ560に進み、Nref個のD(J)の値の平均値を空気圧低下判定パラメータ値Dとして格納し、続くステップ565にてNref個のFd(J)の値の平均値を左右前輪回転角速度比Fdとして格納するとともに、続くステップ570にてNref個のRd(J)の値の平均値を左右後輪回転角速度比Rdとして格納する。
【0081】
続いて、CPU31はステップ575に進み、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「0」に設定した後、ステップ580、595に進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、CPU31は、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されない限りにおいて、ステップ500〜515([No]と判定)、525(「No」と判定)、ステップ580の処理を繰り返し実行する。
【0082】
これにより、CPU31は図4のステップ430に進んだとき「Yes」と判定してステップ435に進むようになり、ステップ435にて先のステップ560にて算出した空気圧低下判定パラメータ値Dを基準判定パラメータ値Dstdとして設定し、続くステップ440にて先のステップ565にて算出した左右前輪回転角速度比Fdを基準左右前輪回転角速度比Fdstdとして設定するとともに、続くステップ445にて先のステップ570にて算出した左右後輪回転角速度比Rdを基準左右後輪回転角速度比Rdstdとして設定する。
【0083】
次に、CPU31はステップ450に進み、基準学習完了フラグLRNFINstdの値を「1」に設定し、続くステップ455にて基準学習実行中フラグLEARNstdの値を「0」に設定する。そして、CPU31はステップ460に進んで学習状態表示ランプ26における現時点まで点灯し続けていた基準学習実行中表示ランプを消灯させるとともに基準学習完了表示ランプを点灯させ、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0084】
以降、作業者が、再び、基準学習スイッチ22をOFF状態からON状態に一旦変更しない限りにおいて、CPU31は、ステップ400、405(「No」と判定)、430(「No」と判定)、495の処理を繰り返し実行し続ける。このように基準学習が実行され完了することで、基準判定パラメータ値Dstd、基準左右前輪回転角速度比Fdstd、及び基準左右後輪回転角速度比Rdstdがそれぞれ学習されるとともにバックアップRAM34に記憶される。
【0085】
前記基準学習完了表示ランプの点灯により基準学習の完了を確認すると、次に作業者は、前記前輪側学習を行うための準備として、前記基準状態から左前輪FLのタイヤ空気圧のみを前記所定圧力ΔPだけ増圧し、この状態にて車両を直進走行させる。
【0086】
一方、CPU31は、図6に示した前輪側学習を実行するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ600から処理を開始し、ステップ605に進んで前輪側学習スイッチ23がOFF状態からON状態に一旦変更されたか否かを判定する。
【0087】
いま、作業者が前輪側学習スイッチ23をOFF状態からON状態に一旦変更したものとして説明を続けると、CPU31はステップ605にて「Yes」と判定してステップ610に進み、前輪側学習実行中フラグLEARNfupの値を「1」に設定する。ここで、前輪側学習実行中フラグLEARNfupは、その値が「1」のとき前輪側学習が実行中であることを示し、その値が「0」のとき同前輪側学習が実行中でないことを示す。
【0088】
次いで、CPU31はステップ615に進んで、学習状態表示ランプ26の中の前輪側学習実行中表示ランプを点灯させ、続くステップ620にて、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「1」に設定する。
【0089】
続いて、CPU31はステップ625に進み、前輪側学習実行中フラグLEARNfupの値が「1」であって、且つ空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」から「0」に変化したか否かを判定する。現時点では、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持されたままであるから、CPU31はステップ625にて「No」と判定してステップ695に直ちに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
【0090】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持される限りにおいて、CPU31は、ステップ600、605(「No」と判定)、625(「No」と判定)、695の処理を繰り返し実行する。
【0091】
他方、先に述べたように図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しているCPU31は、先のステップ620の処理が実行されて空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されると、ステップ515に進んだとき「Yes」と判定する。この結果、前述したように新たなNref個の回転角速度ω**のサンプルを抽出することにより、新たなNref個のD(J)の値の平均値、新たなNref個のFd(J)の値の平均値、新たなNref個のRd(J)の値の平均値が、それぞれ、新たな空気圧低下判定パラメータ値D、新たな左右前輪回転角速度比Fd、新たな左右後輪回転角速度比Rdとして格納され(ステップ560〜570)、その後、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」に設定される(ステップ575)。以降、CPU31は、図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しながら空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたか否かを再びモニタするようになる。
【0092】
これにより、CPU31は図6のステップ625に進んだとき「Yes」と判定してステップ630に進むようになり、ステップ630にて先のステップ560にて算出した空気圧低下判定パラメータ値Dを前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupとして設定し、続くステップ635にて、前記前輪側空気圧変化時判定パラメータ値Dfupと、先のステップ435の処理によりバックアップRAM34に格納されている基準判定パラメータ値Dstdと、上記数2と同様のステップ635内に記載の式とに基づいて前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfrefを算出(推定)する。
【0093】
次に、CPU31はステップ640に進み、前輪側学習完了フラグLRNFINfupの値を「1」に設定し、続くステップ645にて前輪側学習実行中フラグLEARNfupの値を「0」に設定する。そして、CPU31はステップ650に進んで学習状態表示ランプ26における現時点まで点灯し続けていた前輪側学習実行中表示ランプを消灯させるとともに前輪側学習完了表示ランプを点灯させ、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0094】
以降、作業者が、再び、前輪側学習スイッチ23をOFF状態からON状態に一旦変更しない限りにおいて、CPU31は、ステップ600、605(「No」と判定)、625(「No」と判定)、695の処理を繰り返し実行し続ける。このように前輪側学習が実行され完了することで、前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfrefが学習されるとともにバックアップRAM34に記憶される。
【0095】
前記前輪側学習完了表示ランプの点灯により前輪側学習の完了を確認すると、次に作業者は、前記後輪側学習を行うための準備として、左前輪FLのタイヤ空気圧を再び前記前輪側標準圧力Pfstdに戻して前記基準状態とした後、右後輪RRのタイヤ空気圧のみを前記所定圧力ΔPだけ増圧し、この状態にて車両を直進走行させる。
【0096】
一方、CPU31は、図7に示した後輪側学習を実行するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ700から処理を開始し、ステップ705に進んで後輪側学習スイッチ24がOFF状態からON状態に一旦変更されたか否かを判定する。
【0097】
いま、作業者が後輪側学習スイッチ24をOFF状態からON状態に一旦変更したものとして説明を続けると、CPU31はステップ705にて「Yes」と判定してステップ710に進み、後輪側学習実行中フラグLEARNrupの値を「1」に設定する。ここで、後輪側学習実行中フラグLEARNrupは、その値が「1」のとき後輪側学習が実行中であることを示し、その値が「0」のとき同後輪側学習が実行中でないことを示す。
【0098】
次いで、CPU31はステップ715に進んで、学習状態表示ランプ26の中の後輪側学習実行中表示ランプを点灯させ、続くステップ720にて、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「1」に設定する。
【0099】
続いて、CPU31はステップ725に進み、後輪側学習実行中フラグLEARNrupの値が「1」であって、且つ空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」から「0」に変化したか否かを判定する。現時点では、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持されたままであるから、CPU31はステップ725にて「No」と判定してステップ795に直ちに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
【0100】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持される限りにおいて、CPU31は、ステップ700、705(「No」と判定)、725(「No」と判定)、795の処理を繰り返し実行する。
【0101】
他方、先に述べたように図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しているCPU31は、先のステップ720の処理が実行されて空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されると、ステップ515に進んだとき「Yes」と判定する。この結果、前述したように、再び、新たなNref個のD(J)の値の平均値、新たなNref個のFd(J)の値の平均値、新たなNref個のRd(J)の値の平均値が、それぞれ、新たな空気圧低下判定パラメータ値D、新たな左右前輪回転角速度比Fd、新たな左右後輪回転角速度比Rdとして格納され(ステップ560〜570)、その後、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」に設定される(ステップ575)。以降、CPU31は、図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しながら空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたか否かを再びモニタするようになる。
【0102】
これにより、CPU31は図7のステップ725に進んだとき「Yes」と判定してステップ730に進むようになり、ステップ730にて先のステップ560にて算出した空気圧低下判定パラメータ値Dを後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupとして設定し、続くステップ735にて、前記後輪側空気圧変化時判定パラメータ値Drupと、先のステップ435の処理によりバックアップRAM34に格納されている基準判定パラメータ値Dstdと、上記数3と同様のステップ735内に記載の式とに基づいて後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefを算出(推定)する。
【0103】
次に、CPU31はステップ740に進み、後輪側学習完了フラグLRNFINrupの値を「1」に設定し、続くステップ745にて後輪側学習実行中フラグLEARNrupの値を「0」に設定する。そして、CPU31はステップ750に進んで学習状態表示ランプ26における現時点まで点灯し続けていた後輪側学習実行中表示ランプを消灯させるとともに後輪側学習完了表示ランプを点灯させ、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0104】
以降、作業者が、再び、後輪側学習スイッチ24をOFF状態からON状態に一旦変更しない限りにおいて、CPU31は、ステップ700、705(「No」と判定)、725(「No」と判定)、795の処理を繰り返し実行し続ける。このように後輪側学習が実行され完了することで、後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefが学習されるとともにバックアップRAM34に記憶される。以上のようにして、各学習を行うための処理が総て終了する。
【0105】
次に、車両走行時におけるタイヤ空気圧低下判定における作動について説明する。CPU31は、図8に示した空気圧低下判定を実行するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU31はステップ800から処理を開始し、ステップ805に進んで所定のタイヤ空気圧低下判定タイミングが到来したか否かを判定する。
【0106】
タイヤ空気圧低下判定タイミングは、前記各学習が総て実行中でなく(即ち、基準学習実行中フラグLEARNstdの値、前輪側学習実行中フラグLEARNfupの値、及び後輪側学習実行中フラグLEARNrupの値が総て「0」であり)、且つ、基準学習が完了している(即ち、基準学習完了フラグLRNFINstdの値が「1」である)場合であって、例えば、車両が所定距離走行する毎に到来する。
【0107】
いま、タイヤ空気圧低下判定タイミングが到来したものとして説明を続けると、CPU31はステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進み、空気圧低下判定実行中フラグXHANの値を「1」に設定する。ここで、空気圧低下判定実行中フラグXHANは、その値が「1」のときタイヤ空気圧低下判定に関する処理が実行中であることを示し、その値が「0」のとき同タイヤ空気圧低下判定に関する処理が実行中でないことを示す。次いで、CPU31はステップ815に進んで、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値を「1」に設定する。
【0108】
続いて、CPU31はステップ820に進み、空気圧低下判定実行中フラグXHANの値が「1」であって、且つ空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」から「0」に変化したか否かを判定する。現時点では、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持されたままであるから、CPU31はステップ820にて「No」と判定してステップ895に直ちに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
【0109】
以降、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「1」に維持される限りにおいて、CPU31は、ステップ800、805(「No」と判定)、820(「No」と判定)、895の処理を繰り返し実行する。
【0110】
他方、先に述べたように図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しているCPU31は、先のステップ815の処理が実行されて空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されると、ステップ515に進んだとき「Yes」と判定する。この結果、新たなNref個のD(J)の値の平均値、新たなNref個のFd(J)の値の平均値、新たなNref個のRd(J)の値の平均値が、それぞれ、新たな空気圧低下判定パラメータ値D、新たな左右前輪回転角速度比Fd、新たな左右後輪回転角速度比Rdとして格納され(ステップ560〜570)、その後、空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」に設定される(ステップ575)。以降、CPU31は、図5のステップ500〜515、525、ステップ580の処理を繰り返し実行しながら空気圧低下判定パラメータ値計算中フラグCALの値が「0」から「1」に変更されたか否かを再びモニタするようになる。
【0111】
これにより、CPU31は図8のステップ820に進んだとき「Yes」と判定してステップ825に進むようになり、ステップ825にて先のステップ560にて算出した空気圧低下判定パラメータ値Dと、先のステップ435の処理によりバックアップRAM34に格納されている基準判定パラメータ値Dstdとに基づいて判定パラメータ偏差ΔDを算出した後、ステップ830に進んで空気圧低下判定実行中フラグXHANの値を「0」に設定する。
【0112】
次に、CPU31はステップ835に進んで、前輪側学習完了フラグLRNFINfupの値、及び後輪側学習完了フラグLRNFINrupの値が共に「1」になっているか否か(従って、前輪側学習、及び後輪側学習が共に完了しているか否か)を判定し、「No」と判定するときにはステップ840に進んで、図9にフローチャートにより示した前記通常判定を行うためのルーチンを実行し、一方、「Yes」と判定するときには、図10にフローチャートにより示した前記高精度判定を行うためのルーチンを実行した後にステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0113】
以降、次のタイヤ空気圧低下判定タイミングが到来するまでの間において、CPU31は、ステップ800、805(「No」と判定)、820(「No」と判定)、895の処理を繰り返し実行し続けるとともに、次のタイヤ空気圧低下判定タイミングが到来すると、再び、前記通常判定、又は前記高精度判定の何れかを実行する。即ち、タイヤ空気圧低下判定タイミングが到来する毎に、前記通常判定、又は前記高精度判定の何れかが実行されていく。
【0114】
次に、前記通常判定について説明すると、CPU31は、先のステップ840に進むと図9に示したルーチンのステップ900から処理を開始し、ステップ905に進んで、先のステップ825の処理により算出した最新の判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が予めバックアップRAM34に格納されている前記前輪側判定基準偏差ΔD’frefよりも大きいこと、及び、先のステップ565の処理により得られた最新の左右前輪回転角速度比Fdと先のステップ440の処理によりバックアップRAM34に格納されている前記基準左右前輪回転角速度比Fdstdとの偏差の絶対値が前記前輪側閾値Fdrefより大きいこと、の2つの条件が共に成立しているか否かを判定する。
【0115】
いま、タイヤ空気圧が総て前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下していないものとすると、CPU31は、ステップ905の判定において「No」と判定してステップ910に進み、前記最新の判定パラメータ偏差ΔDの絶対値が予めバックアップRAM34に格納されている前記後輪側判定基準偏差ΔD’rrefよりも大きいこと、及び、先のステップ570の処理により得られた最新の左右後輪回転角速度比Rdと先のステップ445の処理によりバックアップRAM34に格納されている前記基準左右後輪回転角速度比Rdstdとの偏差の絶対値が前記後輪側閾値Rdrefより大きいこと、の2つの条件が共に成立しているか否かを判定し、同ステップ910でも「No」と判定してステップ995に進んで本ルーチンを終了する。
【0116】
次に、左右前輪のいずれか一方が前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下している場合について説明すると、CPU31はステップ905にて「Yes」と判定してステップ915に進み、前記最新の判定パラメータ偏差ΔDの値が正の値であるか否かを判定するとともに、「Yes」と判定する場合にはステップ920に進んで、右前輪FRが空気圧低下車輪であることを意味するから、警報ランプ25の中の右前輪FRのタイヤ空気圧低下表示ランプを点灯させた後、ステップ995に進んで本ルーチンを終了する。
【0117】
一方、ステップ915の判定において、「No」と判定する場合にはステップ925に進んで、左前輪FLが空気圧低下車輪であることを意味するから、警報ランプ25の中の左前輪FLのタイヤ空気圧低下表示ランプを点灯させた後、ステップ995に進んで本ルーチンを終了する。
【0118】
また、左右後輪のいずれか一方が前記警報すべき空気圧Pwarnまで低下している場合について説明すると、CPU31はステップ905にて「No」と判定した後にステップ910にて「Yes」と判定してステップ930に進み、前記最新の判定パラメータ偏差ΔDの値が正の値であるか否かを判定する。そして、CPU31はステップ930の判定にて「Yes」と判定する場合にはステップ935に進んで、左後輪RLが空気圧低下車輪であることを意味するから、警報ランプ25の中の左後輪RLのタイヤ空気圧低下表示ランプを点灯させた後、ステップ995に進んで本ルーチンを終了する。
【0119】
一方、ステップ930の判定において、「No」と判定する場合にはステップ940に進んで、右後輪RRが空気圧低下車輪であることを意味するから、警報ランプ25の中の右後輪RRのタイヤ空気圧低下表示ランプを点灯させた後、ステップ995に進んで本ルーチンを終了する。このようにして、前記基準学習が完了し、且つ前記前輪側学習及び後輪側学習が完了していない段階においては、タイヤ空気圧低下判定タイミングが到来する毎に通常判定が実行されていく。
【0120】
次に、前記高精度判定について説明すると、CPU31は、先のステップ845に進むと図10に示したルーチンを実行することで高精度判定を実行する。ここで、図10のルーチンは、図9のルーチンにおけるステップ905内の前輪側判定基準偏差ΔD’frefを先のステップ635の処理によりバックアップRAM34に格納されている前輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDfrefに変更し、且つ、ステップ910内の後輪側判定基準偏差ΔD’rrefを先のステップ735の処理によりバックアップRAM34に格納されている後輪側警報時判定パラメータ偏差ΔDrrefに変更した点以外において図9のルーチンと同一であるから、図10のルーチンについての詳細な説明を省略する。このようにして、前記基準学習、前記前輪側学習及び後輪側学習が共に完了した段階においては、タイヤ空気圧低下判定タイミングが到来する毎に高精度判定が実行されていく。
【0121】
以上、説明したように、本発明によるタイヤ空気圧低下判定装置によれば、空気圧低下車輪のタイヤ空気圧が警報すべき空気圧Pwarnまで低下した場合における空気圧低下判定パラメータ値D(従って、警報時判定パラメータ値)が車両毎に正確に推定され得る(即ち、車両に実際に装着されているタイヤの特性(タイヤ空気圧の変化に対するタイヤの動荷重半径の変化量)が学習され得る)から、車両に実際に装着されているタイヤの特性にかかわらず、タイヤ空気圧が警報すべき空気圧Pwarnまで低下したことを正確に判定することができた。
【0122】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、左右前輪のいずれか一方(左前輪FL)を前記所定の車輪として選択することで得られる一つの前輪側警報時判定パラメータ値に基づいて、左右前輪(2輪)についてのタイヤ空気圧低下判定を行い、左右後輪のいずれか一方(右後輪RR)を同所定の車輪として選択することで得られる一つの後輪側警報時判定パラメータ値に基づいて、左右後輪(2輪)についてのタイヤ空気圧低下判定を行うように構成されているが、各車輪の総てを順次一輪づつ前記所定の車輪として選択していくことで車輪毎に個別に得られる各警報時判定パラメータ値に基づいて、対応するタイヤの空気圧低下判定を車輪毎に行うように構成してもよい。
【0123】
また、上記実施形態においては、前記所定の車輪として選択された車輪(左前輪FL,右後輪RR)のタイヤ空気圧を基準圧力(標準圧力)から所定圧力だけ増圧することで空気圧変化時判定パラメータ値を求めているが、同所定の車輪として選択された車輪のタイヤ空気圧を基準圧力(標準圧力)から所定圧力だけ減圧することで空気圧変化時判定パラメータ値を求めるように構成してもよい。
【0124】
また、上記実施形態においては、左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記前輪側警報時判定パラメータ値を前記所定の閾値として使用するとともに、左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記後輪側警報時判定パラメータ値を同所定の閾値として使用するように構成されているが、前記前輪側警報時判定パラメータ値と前記後輪側警報時判定パラメータ値のうち前記基準判定パラメータ値に近い方の値を代表警報時判定パラメータ値として設定し、各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際に、常に、同代表警報時判定パラメータ値を同所定の閾値として使用するように構成してもよい。
【0125】
また、上記実施形態においては、基準学習が完了した後、前輪側学習と後輪側学習のうち前輪側学習を先に実行しているが、基準学習が完了した後、前輪側学習と後輪側学習のうち後輪側学習を先に実行するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧低下判定装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図2】空気圧低下車輪の位置と、左右前輪回転角速度比、左右後輪回転角速度比、及び空気圧低下判定パラメータ値との関係を示した図である。
【図3】左前輪のタイヤ空気圧の変化に対する空気圧低下判定パラメータ値の変化を示したグラフである。
【図4】図1に示したCPUが実行する基準学習を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図5】図1に示したCPUが実行する空気圧低下判定パラメータ値の計算を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図6】図1に示したCPUが実行する前輪側学習を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図7】図1に示したCPUが実行する後輪側学習を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図8】図1に示したCPUが実行するタイヤ空気圧低下判定を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図9】図1に示したCPUが実行するタイヤ空気圧低下判定のうち通常判定を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図10】図1に示したCPUが実行するタイヤ空気圧低下判定のうち高精度判定を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【符号の説明】
10…タイヤ空気圧低下判定装置、21**…回転角速度センサ、22…基準学習スイッチ、23…前輪側学習スイッチ、24…後輪側学習スイッチ、25…警報ランプ、26…学習状態表示ランプ、30…電気式制御装置、31…CPU、34…バックアップRAM
Claims (5)
- 車両の各車輪の回転角速度を検出する回転角速度検出手段と、
前記各車輪の回転角速度間のばらつきの程度に応じて変化する空気圧低下判定パラメータ値を算出する判定パラメータ値算出手段と、
前記空気圧低下判定パラメータ値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記各車輪のいずれかのタイヤ空気圧が警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する判定手段と、を備えたタイヤ空気圧低下判定装置であって、
前記各車輪のタイヤ空気圧がそれぞれ対応する基準圧力に設定された状態にて前記車両が走行する際に算出される前記空気圧低下判定パラメータ値を基準判定パラメータ値として記憶するための基準判定パラメータ値記憶手段と、
前記各車輪のうち所定の車輪のタイヤ空気圧が前記対応する基準圧力から所定圧力だけ異なる圧力に設定されるとともに同所定の車輪以外の車輪のタイヤ空気圧がそれぞれ前記対応する基準圧力に設定された状態にて前記車両が走行する際に算出される前記空気圧低下判定パラメータ値を空気圧変化時判定パラメータ値として記憶するための空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段と、
前記記憶された基準判定パラメータ値と前記記憶された空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記所定の車輪のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した状態にて前記車両が走行する際に算出されるであろう前記空気圧低下判定パラメータ値を警報時判定パラメータ値として推定する警報時判定パラメータ値推定手段と、を備え、
前記判定手段は、前記推定された警報時判定パラメータ値に基づく値を前記所定の閾値として使用するように構成されたタイヤ空気圧低下判定装置。 - 請求項1に記載のタイヤ空気圧低下判定装置において、
前記判定パラメータ値算出手段は、左右前輪の回転角速度の相違の程度と左右後輪の回転角速度の相違の程度との差に基づく値を前記空気圧低下判定パラメータ値として算出するように構成されたタイヤ空気圧低下判定装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のタイヤ空気圧低下判定装置において、
前記警報時判定パラメータ値推定手段は、前記所定圧力の値、前記基準判定パラメータ値、及び前記空気圧変化時判定パラメータ値に基づいて前記所定の車輪のタイヤ空気圧の変化に対する前記空気圧低下判定パラメータ値の変化の程度を示す値を求めるとともに、前記変化の程度を示す値に基づいて前記警報時判定パラメータ値を推定するように構成されたタイヤ空気圧低下判定装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧低下判定装置において、
前記空気圧変化時判定パラメータ値記憶手段は、
前記所定の車輪が左右前輪のいずれか一方である場合に算出される前記空気圧変化時判定パラメータ値である前輪側空気圧変化時判定パラメータ値を記憶するとともに、同所定の車輪が左右後輪のいずれか一方である場合に算出される同空気圧変化時判定パラメータ値である後輪側空気圧変化時判定パラメータ値を記憶できるように構成されるとともに、
前記警報時判定パラメータ値推定手段は、
前記記憶された基準判定パラメータ値と前記記憶された前輪側空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記左右前輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下した状態にて前記車両が走行する際に算出されるであろう前記警報時判定パラメータ値である前輪側警報時判定パラメータ値を推定するとともに、同基準判定パラメータ値と前記記憶された後輪側空気圧変化時判定パラメータ値とに基づいて前記左右後輪のいずれか一方のタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下した状態にて同車両が走行する際に算出されるであろう前記警報時判定パラメータ値である後輪側警報時判定パラメータ値を推定できるように構成され、
前記判定手段は、
前記左右前輪のいずれかのタイヤ空気圧が前記警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記前輪側警報時判定パラメータ値に基づく値を前記所定の閾値として使用するとともに、前記左右後輪のいずれかのタイヤ空気圧が同警報すべき空気圧まで低下したか否かを判定する際には前記後輪側警報時判定パラメータ値に基づく値を同所定の閾値として使用するように構成されたタイヤ空気圧低下判定装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧低下判定装置において、
前記判定手段は、前記警報時判定パラメータ値推定手段により前記警報時判定パラメータ値が推定される前の段階においては、前記警報時判定パラメータ値の代わりに予め設定された所定値を前記所定の閾値として使用するように構成されたタイヤ空気圧低下判定装置。
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