JP2005289214A

JP2005289214A - タイヤ空気圧警報装置

Info

Publication number: JP2005289214A
Application number: JP2004107441A
Authority: JP
Inventors: Yuuji Ojiro; 祐司尾白; Kazuyoshi Miyamoto; 和佳宮本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: EP1582380B1; DE602005010138D1; US20050231345A1; EP1582380A3; EP1582380A2; JP3993576B2

Abstract

【課題】車両の車輪回転速度情報をもとに、タイヤの空気圧低下を判定する判定値を求め、しきい値と比較してタイヤの空気圧低下を判定する装置では、減圧判定できる車速が制限され、あるいは減圧可能性のあるタイヤの特定に誤りが生ずる可能性がある。
【解決手段】車両の車輪回転速度情報をもとに、タイヤの空気圧低下を判定する判定値を求め、しきい値と比較してタイヤの空気圧低下を判定する装置において、空気圧が低下しているタイヤの位置を特定するための判定しきい値を、前記車両の速度に応じて変更することを特徴とする。また、前記空気圧低下タイヤ位置判定値を、同一車軸の左右輪の車輪回転速度比とする。
【選択図】図９

Description

本発明は乗用車、トラックなどの車両の減圧タイヤを検出して、警報を発する装置に関する。

空気圧が低下しているタイヤの位置を判定するロジックでは、前輪、後輪それぞれの左右輪の回転速度比の１との差を、しきい値と比較して判別を行なう。

タイヤ空気圧警報装置（ＤＷＳ）で用いている式は、以下のようなものである。

Ｖfrを前輪右側タイヤの回転速度、Ｖflを前輪左側タイヤの回転速度、Ｖrrを後輪右側タイヤの回転速度、Ｖrlを後輪左側タイヤの回転速度とする。

Ｒf＝１−Ｖfr／Ｖfl
Ｒr＝１−Ｖrr／Ｖrl
Ｒfrlp＝Ｒf−Ｒr
の３つの式を定義する。たとえば、前記定義された３つの値が、
Ｒfrlpの絶対値＞Ｒfrlpのしきい値
Ｒf＞Ｒfのしきい値
Ｒrの絶対値＜Ｒrのしきい値
である場合に、前輪左側タイヤが減圧している可能性があると判別できる。

前輪右側タイヤが減圧している可能性があると判別されるのは同様に、
Ｒfrlpの絶対値＞Ｒfrlpのしきい値
Ｒf＜−１×Ｒfのしきい値
Ｒrの絶対値＜Ｒrのしきい値
の場合である。

上記３つのしきい値は、たとえば−３０％を減圧状態であると考えたとき、前輪−３０％、後輪−３０％のそれぞれの状態でのＲf、Ｒr、Ｒfrlpの３つの値を参照して判別を行なうことができる速度の範囲内で必ず判別できるように決定する。

たとえば、車両ＢＵＩＣＫＲＥＮＤＥＺＶＯＵＳＣＸＬで、タイヤＧｏｏｄｙｅａｒＦｏｒｔｅｒａＰ２２５／６０Ｒ１７を装備して、速度１０４ｋｍ／時までの速度範囲で必ず判別できることを想定する。定積状態の前輪左側タイヤ３０％減圧と後輪右側タイヤ３０％それぞれの状態の低速走行時（５６−７２ｋｍ／時）と高速走行時（１０４ｋｍ／時）の上記３つの値のグラフ（図１、２、３、４）からしきい値を
Ｒf、Ｒfrlp＝６．０ｅ−４（図１、２より）
Ｒr＝２．０ｅ−３（図３、４より）
と決定することができる。

この車両ＢＵＩＣＫＲＥＮＤＥＺＶＯＵＳＣＸＬでは駆動輪は前輪であるが、前輪の減圧状態のＲfは低速時（図１）より遠心力の影響を受け高速時（図２）に値が小さくなる。このためＲfのしきい値は高速時でも必ず判定ができるように６．０ｅ−４となっている。

車両の速度によって、タイヤが減圧していると判定すべき値は変化する。そこで、車両速度に応じてタイヤ空気圧低下判定方法を変えることが提案されている。

特許文献１には、異常可能性のある車輪を特定したのち、異常可能性のある車輪の位置に基づいて、判定しきい値を変化させる方法が述べられている。

特許文献２には、車速に応じた複数の判定しきい値を設けて、車速に応じて判定しきい値を切り替える方法が述べられている。

特許文献３には、車速がしきい値未満のときは、低速用の判定ステップを用い、
車速がしきい値以上でかつ駆動状態のときは、高速用判定ステップを用いることが述べられている。

特許文献４は、走行状態に応じた複数の判定手段を備え、少なくとも１つの判定手段において、空気圧低下と判定されるときに警報を発生するが、車速がしきい値以上でかつ、制動状態のときのみ判定するものである。

特許文献５には、所定の走行状態のとき、データ収集を禁止し、車速増大に応じて、データ収集を禁止する所定の走行状態範囲を狭くする方法が記載されている。

特許文献６は、定常走行状態の車輪速（平均）検出サイクルの設定数を変更するもので、車輪の回転状態が不安定のときは、安定時にくらべて検出サイクル設定数を大きくする。また、判定しきい値を大きくすることが述べられている。

特開２００２−３３７５２０号公報特開２００１−８０３２３号公報特開平１０−６７２５号公報特開平８−２１６６３７号公報特開平７−１４４５１８号公報特開平７−４０７１７号公報

しかしながら、従来の技術では、タイヤ減圧の判定をある車両速度の範囲または走行状態に限定しているか、あるいは減圧可能性のあるタイヤの位置を特定したのちの、減圧判定するしきい値を車速に応じて変化させるものである。したがって、減圧判定できる車速が制限され、あるいは減圧可能性のあるタイヤの特定に誤りが生ずる可能性がある。

前記のＢＵＩＣＫＲＥＮＤＥＺＶＯＵＳＣＸＬの例では、駆動輪側の前輪のしきい値を小さくしているため、たとえば前輪右側タイヤ１０％減圧の充分な減圧状態ではないにもかかわらず、低速で路面の凹凸が激しくカーブの多い左右輪の差が生じやすい状態では、前輪右側タイヤ減圧状態の条件を満たす状態が生じ、充分な減圧状態でないにもかかわらず減圧輪を特定することになり、誤警報を生じる可能性がある。（図５２００−４００ｓｅｃ．区間参照）

車両の車輪回転速度情報をもとに、タイヤの空気圧低下を判定する判定値を求め、しきい値と比較してタイヤの空気圧低下を判定する装置において、空気圧が低下しているタイヤの位置を特定するための判定しきい値を、前記車両の速度に応じて変更することを特徴とする。

また、前記空気圧低下タイヤ位置判定値を、同一車軸の左右輪の車輪回転速度比とする。

本発明によれば、空気圧が低下しているタイヤの位置を特定するための判定しきい値を、車両の速度に応じて変更することによって、車両の広い速度範囲において、精度の高い減圧輪位置特定の判別が可能になる。

実施の形態
図８を用いて、本発明におけるタイヤ空気圧警報装置を例示して説明する。

本実施の形態におけるタイヤ空気圧警報装置１は、各車輪の回転速度を検出する手段２と接続し、タイヤ空気圧警報表示装置に接続されている。タイヤ空気圧警報装置１は、演算装置、プログラムおよび演算データを記憶するメモリ、車輪回転速度検出手段から車輪回転速度を入力する入力装置、タイヤ空気圧警報表示装置に警報を出力する出力装置を備える。車輪の回転速度以外に、車両の速度を検出して入力するようにしてもよい。また、タイヤ空気圧低下警報は、他の車両制御装置などに出力されてもよい。

本実施の形態では、タイヤ空気圧低下判定プログラムとデータが同じメモリに記憶されるように記載しているが、タイヤ空気圧低下判定プログラムをＲＯＭ（読み出し専用メモリ）に記憶し、データをＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に記憶してもよい。

次に図９を参照して、動作について説明する。図９において、しきい値は下線で示される。しきい値に（ｖ）が付されているのは、速度に応じてしきい値が変化することを示している。

ステップＳ１において、入力装置にデータ入力命令を出し、車輪の回転速度情報をメモリに取り込む。各車輪の回転速度が入力されると、車両の速度を各車輪の回転速度の平均として算出する。算出された車両速度に応じて、Ｒf、ＲrおよびＲfrlpのしきい値を決定する。本実施の形態では、図６の本発明の手法による、車速に応じて連続的に変化する値としている。速度範囲を区切って、その範囲ごとのしきい値を表にして記憶し、その表から参照する方式にしてもよい。また、連続的に変化する値であっても、一次関数でなく他の近似式としてもよい。これらは、車両ごとに実験的に設定することができる。

つぎに、取り込んだ車輪回転速度データから、Ｒf＝１−Ｖfr／Ｖfl、および、Ｒr＝１−Ｖrr／Ｖrl を計算する。そして、決定されたしきい値と、先に計算したＲf、ＲrおよびＲfrlp（の絶対値）とを比較する（ステップＳ２以下）。

Ｒfrlpの絶対値が、そのときのしきい値以下であれば、空気圧低下はないと判定できる（ステップＳ２）。

Ｒfrlpの絶対値が、そのときのしきい値を超えている場合は、まずＲfをしきい値と比較して、Ｒfがしきい値を超え、かつ、Ｒrの絶対値がしきい値以下であるときは、前輪左側が減圧していると判定する（ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５）。

Ｒfがしきい値の符号を負にした値未満（すなわちＲfが負で、その絶対値がしきい値を超えている）であり、かつ、Ｒrの絶対値がしきい値以下であるときは、前輪右側が減圧していると判定する（ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８）。

Ｒfの絶対値がしきい値以下であるときは、Ｒrをしきい値と比較する。Ｒrがしきい値を超えている場合は、後輪左側が減圧していると判定する（ステップＳ９、Ｓ１０）。Ｒrがしきい値の符号を負にした値未満（すなわちＲrが負で、その絶対値がしきい値を超えている）である場合は、後輪右側が減圧していると判定する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。

減圧車輪位置を判定した結果をメモリに記憶し、減圧警報プログラムに通知する。具体的には、主プログラムによって減圧車輪位置判定プログラム（サブルーチンもしくは関数）がコールされ、判定結果を引数もしくはメモリのアドレスとして返す。主プログラムはそののち、減圧警報プログラムをコールする。

タイヤ空気圧警報装置（ＤＷＳ）では減圧輪位置特定に用いるＲfrlp、Ｒf、Ｒrの値で減圧警報を決定するわけではなく、ＤＥＬ値（＝（Ｖfl＋Ｖrr−Ｖfr−Ｖrl）／Ｖmean×５０、Ｖmean＝（Ｖfl＋Ｖrr＋Ｖfr＋Ｖrl）／４）で判定を行なうが、駆動輪が減圧した時に、正確に警報するためにＤＥＬ値の減圧判定しきい値を駆動輪用に下げる場合がある。その場合、上記の減圧位置特定ロジックで駆動輪側の減圧を判別した場合のみしきい値の変更を行なう。このため、上記減圧位置特定ロジックは直接的に減圧警報を発するわけではないが、誤警報を避け、警報精度を向上させることに本ロジックの精度向上が寄与することになる。

比較例
前記のＢＵＩＣＫＲＥＮＤＥＺＶＯＵＳＣＸＬを例としてとりあげる。車両はＢＵＩＣＫＲＥＮＤＥＺＶＯＵＳＣＸＬを使用し、タイヤはＧｏｏｄｙｅａｒＦｏｒｔｅｒａＰ２２５／６０Ｒ１７で、速度１０４ｋｍ／時までの速度範囲の減圧警報を行ないたい場合を想定した。

図１は、一定積載状態で、前輪左側のタイヤが標準より３０％減圧した状態で、５６−７２ｋｍ／時で走行した場合の、減圧位置判定値の変化を示す。

図２は、一定積載状態で、前輪左側のタイヤが標準より３０％減圧した状態で、１０４ｋｍ／時で走行した場合の、減圧位置判定値の変化を示す。

図３は、一定積載状態で、後輪右側のタイヤが標準より３０％減圧した状態で、５６−７２ｋｍ／時で走行した場合の、減圧位置判定値の変化を示す。

図４は、一定積載状態で、後輪右側のタイヤが標準より３０％減圧した状態で、１０４ｋｍ／時で走行した場合の、減圧位置判定値の変化を示す。

図５は、一定積載状態で、前輪右側のタイヤが標準より１０％減圧した状態で、５６−７２ｋｍ／時で走行した場合の、減圧位置判定値の変化を示す。この条件は、警報するに充分な減圧でない状態である。

図１、２、３および４では直線を走行した。図５では図１、２、３および４と比較して凹凸のあるカーブの多いコースを走行した。

比較例では上記５条件すべての場合に、Ｒf、Ｒfrlpのしきい値を６．０ｅ−４、Ｒrのしきい値を２．０ｅ−３とした。

それに対して、本発明の実施例では図１、３、５の場合にはＲf、Ｒfrlpのしきい値を１．４ｅ−３、Ｒrのしきい値を２．０ｅ−３とした。図２、４の場合にはＲf、Ｒfrlpのしきい値を６．０ｅ−４、Ｒrのしきい値を２．０ｅ−３とした。

図中、比較例のしきい値を図１、２の破線Ｒf、Ｒfrlp Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ６．０ｅ−４で示す。実施例のしきい値は、図１、３、５の実線ＮＥＷＲf、Ｒfrlp Threshold１．４ｅ−３で示される。

３０％以上の減圧を減圧状態と定義したとき、比較例では図５の条件において１０％減圧にも関わらず減圧輪の位置特定を行なってしまうのに対し、実施例では図５の条件での減圧輪の位置特定を行なうことなく、図１−４の減圧状態での減圧輪位置特定を正確に行なうことができる。

前後輪の差Ｒfrlpのしきい値は結果的に駆動輪側のしきい値（本例ではＲf）と同値になるため、Ｒfrlpに関しても速度に依存して連続的に変化させてもよい。

たとえば図７の場合、ＤＥＬ値の警報しきい値（絶対値）を０．１３（実線）としているが、駆動輪での減圧の可能性がある場合（減圧輪位置特定ロジックで駆動輪側で減圧している可能性があると判別した場合）、ＤＥＬ値の警報しきい値を駆動輪用の０．０９（破線）に切り替える。図７の場合、従来の手法では、２００−４００ｓｅｃ．の区間で、駆動輪側の右前輪が減圧と判断されると、ＤＥＬの警報しきい値が０．１３から０．０９に減少する。そのときのＤＥＬ値は０．０７としきい値に近いため誤警報に近づくことになる。

しかし、本発明の方法による実施例では、Ｒf、Ｒfrlpのしきい値を低速域で大きくするので、充分な減圧状態でない状況での減圧位置特定の誤判別を避け、ひいては誤警報の可能性を減少させ、警報精度の向上に寄与する（図１〜５、および７参照）。

本実施例では、駆動輪である前輪のしきい値を速度に対し可変にすることでより精度の高い減圧輪位置特定の判別可能になる。具体的には、低速時でのＲfのしきい値を１．４ｅ−３にし、たとえば図６のように速度に依存して連続的に値を変化させることで高速時のＲfのしきい値を６．０ｅ−４に維持して、速度１０４ｋｍ／時までの速度範囲で必ず判別することが可能である。

このようにして、空気圧が低下しているタイヤの位置を特定するための判定しきい値を、前記車両の速度に応じて変更するので、車両の速度範囲ほぼ全域にわたって、正確に減圧輪位置を特定することができる。

定積状態で、前輪左側のタイヤが３０％減圧しているときの、速度５６〜７２ｋｍ／時で走行した場合の、減圧判定値の変化の例を示すグラフである。定積状態で、前輪左側のタイヤが３０％減圧しているときの、速度１０４ｋｍ／時で走行した場合の、減圧判定値の変化の例を示すグラフである。定積状態で、後輪右側のタイヤが３０％減圧しているときの、速度５６〜７２ｋｍ／時で走行した場合の、減圧判定値の変化の例を示すグラフである。定積状態で、後輪右側のタイヤが３０％減圧しているときの、速度１０４ｋｍ／時で走行した場合の、減圧判定値の変化の例を示すグラフである。定積状態で、前輪右側のタイヤが１０％減圧しているときの、速度５６〜７２ｋｍ／時で走行した場合の、減圧判定値の変化の例を示すグラフである。本発明の実施例におけるＲfのしきい値を示すグラフである。ＤＥＬ値の変化の例を示すグラフである。本発明の実施の形態における、装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態における、減圧輪特定するフローチャートである。

符号の説明

１タイヤ空気圧警報装置
２車輪回転速度検出装置
３入力装置
４演算装置
５記憶装置
６出力装置
７タイヤ空気圧警報表示装置

Claims

車両の車輪回転速度情報をもとに、タイヤの空気圧低下を判定する判定値を求め、しきい値と比較してタイヤの空気圧低下を判定する装置であって、空気圧が低下しているタイヤの位置を特定するための判定しきい値を、前記車両の速度に応じて変更することを特徴とするタイヤ空気圧警報装置。
前記空気圧低下タイヤ位置判定値が、同一車軸の左右輪の車輪回転速度比である請求項１記載のタイヤ空気圧警報装置。
車両の車輪回転速度情報をもとに、タイヤの空気圧低下を判定する判定値を求めしきい値と比較して、タイヤの空気圧低下を判定する方法であって、空気圧が低下しているタイヤの位置を特定するための判定しきい値を、前記車両の速度に応じて変更することを特徴とするタイヤ空気圧低下判定方法。
前記空気圧低下タイヤ位置判定値が、同一車軸の左右輪の車輪回転速度比である請求項３記載のタイヤ空気圧低下判定方法。
車両の車輪回転速度情報をもとに、タイヤの空気圧低下を判定する判定値を求めしきい値と比較して、タイヤの空気圧低下を判定するプログラムであって、空気圧が低下しているタイヤの位置を特定するための判定しきい値を、前記車両の速度に応じて変更することを特徴とするタイヤ空気圧低下を判定するプログラム。
前記空気圧低下タイヤ位置判定値が、同一車軸の左右輪の車輪回転速度比である請求項５記載のタイヤ空気圧低下判定プログラム。