JP2006151283A - 車両のタイヤ判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ランフラットタイヤがノーマルタイヤに交換されたことを検出する車両用装置を提供する。
【解決手段】 車両１に取り付けられた複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲには、空気圧センサ及び送信機が設けられている。受信機６は、アンテナ５ＦＬ〜５ＲＲを介して空気圧センサの検出出力を取り込み、タイヤ判別ＥＣＵ７に出力する。タイヤ判別ＥＣＵ７は、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量に基づいて各車輪にランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを判定する。この判定は、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量をランフラットタイヤの空気圧の標準変動量と比較して行ってもよいし、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量を互いに比較して行ってもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輪に装着されたタイヤの種別を判定するために車両に搭載されたタイヤ判別装置に関する。

近年、車両に取り付けられた複数のタイヤのうちいずれかがパンクをして空気が抜けてしまったとしても、その車両がある程度の距離を走行できるようにするために、空気圧が十分でなくとも走行可能な程度にタイヤの剛性が確保されるランフラットタイヤの開発が進められている。ランフラットタイヤには、タイヤのサイドウォールの剛性を強化したタイプと、パンク時にタイヤの路面接触部分（トレッド）を支持する高剛性の中子をタイヤ内部に配置したタイプのものがある。また、タイヤ内部に中子を配置しつつサイドウォールの剛性を強化した折衷タイプのものがある。

車両にランフラットタイヤを装着した場合には、ランフラットタイヤがパンクしてランフラット状態となったことを検出する要求がある。ランフラットタイヤがランフラット状態であることを検出する従来技術として、特開２００３−２２０８１０号公報に記載されるように、ランフラットタイヤの空気圧をモニタリングし、空気圧が減少するとランフラット状態であることを検出するものがある。
特開２００３−２２０８１０号公報

ランフラットタイヤが標準装着される車両において、車両の全車輪にランフラットタイヤが装着されていたものの、いずれかのランフラットタイヤがパンクしてしまったときには、タイヤ交換を行う必要が生じる。このとき、パンクしてしまったランフラットタイヤと同種のランフラットタイヤに交換されることが好ましいが、同種のランフラットタイヤをタイヤ交換時に用意できない場合には、有り合わせのノーマルタイヤを応急的に装着することがある。この状態で車両が走行すると、複数の車輪のうちの一輪だけの特性（剛性、質量等）が異なるため、これに対処して車両の挙動を安定化するための車両制御を行う場合には、その前提として車両自体がノーマルタイヤに交換された車輪を自動的に認識する必要がある。そこで、本発明は、ランフラットタイヤがノーマルタイヤに交換されたことを検出する車両用装置を提供することを目的としている。

請求項１に係るタイヤ判別装置は、車両に取り付けられた複数の車輪のそれぞれについて、タイヤ内に充填された空気の圧力を検出する空気圧検出手段と、前記空気圧検出手段により検出された各車輪の空気圧の変動量を求め、当該空気圧の変動量に基づいて各車輪にランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを判定する判定手段と、を備えたことを特徴としている。ここで、「ランフラットタイヤ」とは、主として、サイドウォール強化タイプのランフラットタイヤであるが、これと同等のものを含む。例えば、車輪に中子を配置しつつサイドウォールを強化した折衷タイプのランフラットタイヤである。また、「ノーマルタイヤ」とは、主として、通常のノーマルタイヤであるが、これと同等のものを含む。例えば、車輪に中子のみを配置した中子タイプのランフラットタイヤである。また、「空気圧検出手段」とは、タイヤ内部の空気圧を直接的に検出するものだけでなく、空気圧以外の状態量（例えば、タイヤ内部の音圧）を検出することでタイヤ内部の空気圧を間接的に検出するものを含む。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のタイヤ判別装置において、前記判定手段は、一の車輪の空気圧の変動量が、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量に対して所定範囲内であるときに、当該一の車輪にランフラットタイヤが装着されていることを判定し、一の車輪の空気圧の変動量が、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量に対して所定範囲を超えているときに、当該一の車輪にノーマルタイヤが装着されていることを判定することを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載のタイヤ判別装置において、前記判定手段は、一の車輪の空気圧の変動量が、他の複数の車輪の空気圧の変動量に対して所定範囲内であるときに当該一の車輪にランフラットタイヤが装着されていることを判定し、一の車輪の空気圧の変動量が、他の複数の車輪の空気圧の変動量に対して所定範囲を超えているときに、当該一の車輪にノーマルタイヤが装着されていることを判定することを特徴としている。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載のタイヤ判別装置において、さらに、車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記判定手段は、車速検出手段により検出された走行速度の上昇に応じて前記ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量を大きくすることを特徴としている。

請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれか１に記載のタイヤ判別装置において、さらに、車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記判定手段は、車速検出手段により検出された走行速度の上昇に応じて前記所定範囲を拡大することを特徴としている。

請求項１に係るタイヤ判別装置によれば、空気圧検出手段が各車輪の空気圧を検出し、判定手段が当該空気圧の変動量を求めてこれに基づいて各車輪にランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを判定するため、この判定情報を車両制御に利用することができる。これにより、各車輪に装着されたタイヤの種別を考慮した車両制御を行うことができる。

請求項２に係るタイヤ判別装置によれば、ランフラットタイヤの剛性に比べてノーマルタイヤの剛性が小さいことにより、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量がノーマルタイヤの空気圧変動量より小さいことを利用して、各車輪にランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを好適に判定することができる。すなわち、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量はランフラットタイヤに生じる平均的な空気圧の変動量であるため、この標準変動量と各車輪の空気圧の変動量を比較することで、タイヤの種別の判定において空気圧の変動量のバラツキなどの影響を極力少なくすることができる。

請求項３に係るタイヤ判別装置によれば、各車輪の空気圧の変動量を互いに比較することで、各車輪にランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを好適に判定することができる。すなわち、車両が走行する路面状況が変化すると各車輪の空気圧の変動量も変化してしまうが、各車輪の空気圧の変動量を互いに比較してタイヤの種別を判定することで、タイヤの種別の判定において路面状況の変化の影響を極力少なくすることができる。

請求項４に係るタイヤ判別装置によれば、車速検出手段により検出された走行速度の上昇に応じて、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量を大きくすることで、各車輪にランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを好適に判定することができる。すなわち、車両の走行速度が上昇すると各車輪の空気圧の変動量は大きくなる傾向にあるが、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量を大きくすることでそれに対応し、タイヤ種別の判定において誤検出を防止することができる。

請求項５に係るタイヤ判別装置によれば、車速検出手段により検出された走行速度の上昇に応じて、空気圧の変動量の比較に利用する「所定範囲」を拡大することで、各車輪にランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを好適に判定することができる。すなわち、車両の走行速度が上昇すると各車輪の空気圧の変動量とその平均値との差分は大きくなる傾向にありバラツキは大きくなるが、空気圧の変動量の比較に利用する「所定範囲」を拡大することで、タイヤの種別の判定において誤検出を防止することができる。

［第一の実施形態］
本発明の第一実施形態に係るタイヤ判別装置について以下に説明する。本実施形態のタイヤ判別装置を搭載した車両１の概略構成図を図１に示す。車両１には、左前輪２ＦＬ、右前輪２ＦＲ、左後輪２ＲＬ、右後輪２ＲＲの四つの車輪が取り付けられている。図２の車輪断面図を参照して、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの構成について説明する。各車輪２ＦＬ〜２ＲＲは、ランフラットタイヤ１２がディスクホイール１１に標準的に装着されて構成されている。ランフラットタイヤ１２は、ノーマルタイヤよりもサイドウォールが厚く剛性が高められている。このため、ランフラットタイヤ１２がパンクした場合でも、サイドウォールが車両１を支持することで、車両１はある程度の距離を走行することが可能となっている。ランフラットタイヤ１２のこの機能により、いずれかの車輪２ＦＬ〜２ＲＲがパンクした状態で、車両１を運転してガソリンスタンドやサービス店などまで移動し、パンクしたランフラットタイヤ１２をディスクホイール１１から取り外して、新たなランフラットタイヤ１２をディスクホイール１１に装着することが可能である。但し、所望のランフラットタイヤ１２が無い場合には、同じ取り付け寸法のノーマルタイヤを装着することも可能である。

ディスクホイール１１においてタイヤバルブ１３の基端側にはケース１４が取り付けられている。このケース１４内には、タイヤ判別装置の構成の一部として、タイヤ１２内部に充填された空気の圧力を検出するための空気圧センサ（空気圧検出手段）３、空気圧センサ３の検出出力を無線通信で外部に送信する送信機４、及びこれら各構成に電力を供給するためのリチウム電池（不図示）が収納されている。空気圧センサ３は所定のサンプリングタイミングごとにタイヤ１２に充填された空気の圧力を検出し、送信機４はこの検出出力を送信している。なお、空気圧センサ３に代えて、タイヤ１２内部の音圧を検出する音圧センサを設けてもよい。これによれば、後に説明するように、タイヤ１２内部の音圧の検出を介して、タイヤ１２内部の空気圧を間接的に検出することができる。

再び図１に戻り、タイヤ判別装置の他の構成について説明する。各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの側方にはアンテナ５ＦＲ〜５ＲＲが配置されており、各アンテナ５ＦＲ〜５ＲＲは通信線を介して受信機６に接続されている。受信機６は、各アンテナ５ＦＲ〜５ＲＲ及びこれに接続された通信線を介して、各送信機４から送信された空気圧センサ３の検出出力を取り込むと、タイヤ判別用の電子コントロールユニット（Electrical Control Unit：以下、タイヤ判別ＥＣＵと呼ぶ）７に出力する。タイヤ判別ＥＣＵ７は、各空気圧センサ３の検出出力に基づき、後述するタイヤ種別判定処理を実行する。なお、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの側方には、車輪２ＦＬ〜２ＲＲの回転速度を検出するための車速センサ８ＦＲ〜８ＲＲが設けられている。また、運転者によるハンドル９の操舵量を検出するためのハンドル角センサ１０が設けられている。これらのセンサの検出出力は、タイヤ判別ＥＣＵ７に取り込まれる。

タイヤ判別ＥＣＵ７は、各空気圧センサ３の検出出力に基づいてタイヤ１２内部の空気圧変動を演算し、これを利用して各車輪２ＦＬ〜２ＲＲにランフラットタイヤ１２が装着されているか、又はノーマルタイヤに交換されたかを判定する。この判定原理について説明する。車両１が走行する路面には大小の凹凸が多数存在しているので、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲが路面を走行するときには、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲのタイヤ１２の形状は路面凹凸に応じて変形する。これに併せてタイヤ１２内部の空間の容積は変化するため、結果として各車輪２ＦＬ〜２ＲＲのタイヤ１２内部の空気圧は変動する。（１）ここで、サイドウォール強化タイプのランフラットタイヤ１２について考察すると、タイヤの剛性が高いため、車輪２ＦＬ〜２ＲＲが路面凹凸を通過するときのタイヤ形状の変形は小さい。よって、タイヤ１２内部の空間の容積変化も小さく、タイヤ１２内部の空気圧変動は小さい。なお、ディスクホイール１１に中子を配置しつつサイドウォールを強化した折衷タイプのランフラットタイヤでも、同様にタイヤ内部の空気圧変動は小さい。（２）一方、ノーマルタイヤのようにサイドウォールが強化されていないタイヤについて考察すると、タイヤの剛性が低いため、車輪２ＦＬ〜２ＲＲが路面凹凸を通過するときのタイヤ形状の変形は大きい。よって、タイヤ内部の空間の容積変化が大きく、タイヤ内部の空気圧変動は大きい。なお、ディスクホイール１１に中子のみを配置した中子タイプのランフラットタイヤでも、同様にタイヤ内部の空気圧変動は大きい。上述したように、（１）ランフラットタイヤ１２の空気圧の変動量よりも、（２）ノーマルタイヤの空気圧の変動量は大きい。タイヤ判別ＥＣＵ７は、ランフラットタイヤとノーマルタイヤで空気圧の変動量が相違することを利用して、ランフラットタイヤ１２からノーマルタイヤに交換されたことを判定する。

次に、タイヤ判別ＥＣＵ７のタイヤ種別判定処理について説明する。タイヤ種別判定処理のフローチャートを図３に示す。タイヤ判別ＥＣＵ７は、図３のフローチャートの処理を、車両１の走行時に所定時間毎に繰り返し実行する。タイヤ種別判定処理では、先ず、ハンドル角センサ１０の検出出力に基づき、操舵量が予め設定された閾値より小さいか否かを判定する。これにより、車両１が直進状態にあるか否かが判定される。ここで、ステップ３０１が肯定された場合（直進状態）には、タイヤ１２の種別判定処理を行うためにステップ３０２に進む。一方、ステップ３０１が否定された場合（非直進状態）には、上記条件が満たされるまでステップ３０１の判定処理が繰り返される。なお、この処理では、ハンドル角センサ１０の検出出力に代えて、ラックストロークセンサ又はハンドルトルクセンサの検出出力を利用してもよい。

次に、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧センサ３の検出出力を取り込み、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲについて空気圧の変動量を演算する（ステップ３０２〜ステップ３０５）。具体的には、タイヤ判別ＥＣＵ７は、サンプリングタイミングごとに送られてくる空気圧センサ３の検出出力を取り込み、予め設定された一定時間内において検出された空気圧の最大値及び最小値を抽出する。そして、空気圧検出値の最大値から最小値を減算することで、空気圧の変動量を演算する。なお、ここでは、空気圧変動量の演算処理を多数回繰り返すことで多数の空気圧変動量を取得し、これらを平均して平均化された空気圧の変動量を演算することが好ましい。演算された空気圧の変動量又はその平均値については、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量又はその平均値をＰ_ＦＬとし、右前輪２ＦＲの空気圧の変動量又はその平均値をＰ_ＦＲとし、左後輪２ＲＬの空気圧の変動量又はその平均値をＰ_ＲＬとし、右後輪２ＲＲの空気圧の変動量又はその平均値をＰ_ＲＲとする。

なお、空気圧センサ３に代えて、タイヤ１２内部の音圧を検出する音圧センサを設けた場合には、上記の空気圧についての演算と同様にして、検出された音圧の最大値から最小値を減算して音圧の変動量（又はその平均値）を演算すればよい。音圧の変動量と空気圧の変動量を含む関係式として次式が成立するため、音圧の変動量と空気圧の変動量には比例関係が成立する。よって、音圧変動についても空気圧変動と同様に取り扱うことができる。これは、音圧センサによる音圧の検出が、空気圧の検出と同等であることを意味している。

次に、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬが、前輪用ランフラットタイヤ１２の空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０に対して所定の範囲内であるか、又はそれを超えているかを判定することで、左前輪２ＦＬに装着されたタイヤ１２がランフラットタイヤであるか又はノーマルタイヤであるかを判定する。具体的には、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬから前輪用ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０を減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値αと比較する（ステップ３０６）。ここで、前輪用ランフラットタイヤ１２の空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０とは、車両１が路面上を走行したときに前輪２ＦＬ，２ＦＲに生じる平均的な空気圧の変動量のことである。また、閾値αは、（１）ランフラットタイヤの空気圧の変動量のバラツキ、（２）前輪２ＦＬ，２ＦＲ側のサスペンションの特性、などを考慮して設定された閾値である。差分の絶対値が閾値αより大きいときには、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬが前輪用ランフラットタイヤ１２の空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０に対して所定の範囲を超えており、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬはランフラットタイヤとして異常である。よって、左前輪２ＦＬにはノーマルタイヤが装着されていることが判定される（ステップ３０７）。一方、差分の絶対値が閾値αより小さいときには、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬが前輪用ランフラットタイヤ１２の空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０に対して所定の範囲内であり、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬはランフラットタイヤとして正常である。よって、左前輪２ＦＬにはランフラットタイヤが装着されていることが判定され、次のステップ３０８に進む。

次に、右前輪２ＦＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＲが、前輪用ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０に対して所定の範囲内であるか、又はそれを超えているかを判定することで、右前輪２ＦＲに装着されたタイヤがランフラットタイヤであるか又はノーマルタイヤであるかを判定する。具体的には、右前輪２ＦＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＲから前輪用ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０を減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値αと比較する（ステップ３０８）。差分の絶対値が閾値αより大きいときには、右前輪２ＦＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＲはランフラットタイヤとしては異常であるため、右前輪２ＦＲにはノーマルタイヤが装着されていることが判定される（ステップ３０９）。一方、差分の絶対値が閾値αより小さいときには、右前輪２ＦＲにはランフラットタイヤが装着されていることが判定され、次のステップ３１０に進む。

次に、左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＲＬが、後輪用ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｒ０に対して所定の範囲内であるか、又はそれを超えているかを判定することで、左後輪２ＲＬに装着されたタイヤがランフラットタイヤであるか又はノーマルタイヤであるかを判定する。具体的には、左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＲＬから後輪用ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｒ０を減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値βと比較する（ステップ３１０）。ここで、後輪用ランフラットタイヤ１２の空気圧の標準変動量Ｐ_Ｒ０とは、車両１が路面上を走行したときに後輪２ＲＬ，２ＲＲに生じる平均的な空気圧の変動量のことである。また、閾値βは、（１）ランフラットタイヤの空気圧の変動量のバラツキ、（２）後輪２ＲＬ，２ＲＲ側のサスペンションの特性、などを考慮して設定された閾値である。差分の絶対値が閾値βより大きいときには、左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＲＬはランフラットタイヤとしては異常であるため、左後輪２ＲＬにはノーマルタイヤが装着されていることが判定される（ステップ３１１）。一方、差分の絶対値が閾値βより小さいときには、左後輪２ＲＬにはランフラットタイヤが装着されていることが判定され、次のステップ３１２に進む。

次に、右後輪２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＲＲが、後輪用ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｒ０に対して所定の範囲内であるか、又はそれを超えているかを判定することで、右後輪２ＲＲに装着されたタイヤがランフラットタイヤであるか又はノーマルタイヤであるかを判定する。具体的には、右後輪２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＲＲから後輪用ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｒ０を減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値βと比較する（ステップ３１２）。差分の絶対値が閾値βより大きいときには、右後輪２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＲＲはランフラットタイヤとしては異常であるため、右後輪２ＲＲにはノーマルタイヤが装着されていることが判定される（ステップ３１３）。一方、差分の絶対値が閾値βより小さいときには、右後輪２ＲＲにはランフラットタイヤが装着されていることが判定され、タイヤ種別判定処理は終了する。

本実施形態では、上述したタイヤ種別判定処理により、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲに基づいて各車輪２ＦＬ〜２ＲＲにランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを判定することができる。これにより、ランフラットタイヤが標準的に装着される車両１において、いずれかの車輪２ＦＬ〜２ＲＲにおいてランフラットタイヤからノーマルタイヤに交換されたことを検出することができる。特に、本実施形態では、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０，Ｐ_Ｒ０と各車輪の空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲを比較することで、タイヤの種別の判定において空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲのバラツキなどの影響を極力少なくすることができる。

なお、車両１の走行速度が上昇するほど、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲが路面凹凸を通過する際に生じるタイヤの変形量は大きくなるので、タイヤの変形量を多数回測定して得られるタイヤの変形量の分布は変化する。即ち、車両１の走行速度が上昇するほど、タイヤの変形量の平均値（標準変動量）は大きくなり、また、各測定値と平均値の差分（バラツキ）は大きくなる。空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲのこの特性を考慮して、車両１の走行速度が上昇するのに応じて、空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０，Ｐ_Ｒ０と閾値α及び閾値βを大きくすることが好ましい。こうすることで、空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲのバラツキの変化に応じて各パラメータＰ_Ｆ０，Ｐ_Ｒ０，α，βが好適に調節され、ノーマルタイヤの装着を誤って検出することを防止することができる。ここで、各走行速度における好適な各パラメータＰ_Ｆ０，Ｐ_Ｒ０，α，βの値は、実験的又は理論的に求めればよい。なお、空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０，Ｐ_Ｒ０を調節せずに、閾値α，βのみを大きくすることで車両１の走行速度の上昇に対応してもよい。また、閾値α，βを調節せずに、空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０，Ｐ_Ｒ０のみを大きくすることで車両１の走行速度の上昇に対応してもよい。

また、本実施形態では、前輪２ＦＬ，２ＦＲと後輪２ＲＬ，２ＲＲで異なるサイズのランフラットタイヤを装着することを想定して、前輪２ＦＬ，２ＦＲの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０と後輪２ＲＬ，２ＲＲの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｒ０を異なる設定値とした。但し、前輪２ＦＬ，２ＦＲと後輪２ＲＬ，２ＲＲで同一サイズのランフラットタイヤを装着する場合には、前輪２ＦＬ，２ＦＲの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｆ０と、後輪２ＲＬ，２ＲＲの空気圧の標準変動量Ｐ_Ｒ０を同じ設定値としてもよい。また同様に、閾値αと閾値βを同じ設定値としてもよい。

また、本実施形態では、ステップ３０７，ステップ３０９，ステップ３１１又はステップ３１３にて１つの車輪２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ又は２ＲＲにノーマルタイヤが装着されていることが判定されると、そこで処理を終了している。これは、複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲに装着されたランフラットタイヤのうちいずれか１つがパンクして、応急的にノーマルタイヤに交換されたとしても、ユーザは早めにノーマルタイヤを標準的なランフラットタイヤに交換することが予想されるため、２以上の車輪２ＦＬ〜２ＲＲにノーマルタイヤが装着されている状況が殆んど発生し得ないからである。但し、２以上の車輪２ＦＬ〜２ＲＲにノーマルタイヤが装着される状況があり得ることを考慮して、全ての車輪２ＦＬ〜２ＲＲについてランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを確認したい場合には、次の処理を行えばよい。即ち、ステップ３０７の後にステップ３０８に進み，ステップ３０９の後にステップ３１０に進み、ステップ３１１の後にステップ３１２に進めばよい。

上述した処理で、タイヤ判別ＥＣＵ７によりいずれかの車輪２ＦＬ〜２ＲＲにノーマルタイヤが装着されていることが判定された場合には、車両１はこれに対処した制御を行う。例えば、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲと接続するサスペンションが、油圧制御によりサスペンションのバネ定数Ｋ_ＳＵＳ及び減衰力Ｃ_ＳＵＳを調節可能なアクティブサスペンションである場合には、車両１は次の制御を行えばよい。即ち、ノーマルタイヤの装着が判定された車輪２ＦＬ〜２ＲＲについて、ランフラットタイヤからノーマルタイヤに交換されたことによるゴム部材であるタイヤのバネ定数の変化（Ｋ_{ＮＯＲＭＡＬ}−Ｋ_{ＲＵＮＦＬＡＴ}）を検出する。そして、タイヤのバネ定数の変化（Ｋ_{ＮＯＲＭＡＬ}−Ｋ_{ＲＵＮＦＬＡＴ}）が解消されるように、アクティブサスペンションを油圧制御して、サスペンションのバネ定数Ｋ_ＳＵＳ及び減衰力Ｃ_ＳＵＳを調節する。これにより、車両１の挙動を安定化して車両１の乗り心地を向上することができる。

また、ノーマルタイヤの装着が判定された場合の他の制御として、車両１は次の制御を行ってもよい。即ち、フロントパネルのインジケータに、車輪２ＦＬ〜２ＲＲのいずれかを指定する情報が外部から入力されると当該指定された車輪２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ又は２ＲＲを特定可能に表示する表示器を設ける。また、タイヤ判別ＥＣＵ７が、いずれかの車輪２ＦＬ〜２ＲＲにノーマルタイヤが装着されていることを判定した場合には、タイヤ判別ＥＣＵ７が当該車輪２ＦＬ〜２ＲＲを指定する情報を表示器に出力するように設定する。この結果、タイヤ判別ＥＣＵ７によりいずれかの車輪２ＦＬ〜２ＲＲにノーマルタイヤが装着されていることが判定された場合には、表示器はノーマルタイヤが装着された車輪を特定する表示を行う。これにより、運転者にノーマルタイヤが装着された車輪２ＦＬ〜２ＲＲを認識させることができる。また、車両１は、いずれかの車輪２ＦＬ〜２ＲＲについてノーマルタイヤの装着が判定された場合には、車両１の駆動源として用いられるエンジン又はモータを、車両１の挙動が安定するように駆動制御してもよい。

［第二の実施形態］
次に、第二実施形態に係るタイヤ判別装置について説明する。第二実施形態に係るタイヤ判別装置の構成は、第一実施形態と同じであり（図１及び図２を参照）、タイヤ判別ＥＣＵ７が行うタイヤ種別判定処理のみが異なる。以下に、図４のフローチャートを参照して、第二実施形態のタイヤ種別判定処理について説明する。なお、図４のフローチャートは所定時間毎に繰り返し実行されている。

先ず、車両１が直進状態にあるか否かを判定する（ステップ４０１）。ステップ４０１が肯定された場合（直進状態）には、ステップ４０２に進む。一方、ステップ４０１が否定された場合（非直進状態）には、上記条件が満たされるまでステップ４０１の判定処理が繰り返される。次に、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧センサ３の検出出力を取り込み、空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲを演算する（ステップ４０２〜ステップ４０５）。ここまでの処理は、第一実施形態と同じである。

次に、一の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量が、他の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量に対して所定範囲内であるか、又はそれを超えているかを判定することで、当該一の車輪２ＦＬ〜２ＲＲに装着されたタイヤがランフラットタイヤであるか又はノーマルタイヤであるかを判定する（ステップ４０６〜ステップ４１６）。具体的には、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬから右前輪２ＦＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＲを減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値γと比較する（ステップ４０６）。ここで、閾値γは、ランフラットタイヤの空気圧の変動量のバラツキなどを考慮して設定された閾値である。差分の絶対値が閾値γより大きいときには、左前輪２ＦＬ又は右前輪２ＦＲのいずれか一方の空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ又はＰ_ＦＲが他方の空気圧の変動量Ｐ_ＦＲ又はＰ_ＦＬに対して所定範囲を超えており、左前輪２ＦＬ又は右前輪２ＦＲのいずれか一方の空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ又はＰ_ＦＲはランフラットタイヤとして異常である。よって、いずれかの車輪２ＦＬ又は２ＦＲにノーマルタイヤが装着されているので、これを確認するためにステップ４０７に進む。

ステップ４０７では、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬから左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＲＬを減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値γと比較する（ステップ４０７）。差分の絶対値が閾値γより大きいときには、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬが左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＲＬに対して所定範囲を超えており、ステップ４０６の結果も考慮すると、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬはランフラットタイヤとして異常である。よって、左前輪２ＦＬにノーマルタイヤが装着されていることを判定する（ステップ４０８）。一方、差分の絶対値が閾値γより小さいときには、左前輪２ＦＬ及び左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ及びＰ_ＲＬが互いに所定範囲内であり、左前輪２ＦＬ及び右前輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ及びＰ_ＲＬはランフラットタイヤとして正常である。ここで、ステップ４０６の結果を考慮すると、右前輪２ＦＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＲがランフラットタイヤとして異常であることがわかる。よって、右前輪２ＦＲにノーマルタイヤが装着されていることを判定する（ステップ４０９）。

一方、ステップ４０６で、空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ，Ｐ_ＦＲの差分の絶対値が閾値γより小さいときには、左前輪２ＦＬ及び右前輪２ＦＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ及びＰ_ＦＲが互いに所定範囲内であり、左前輪２ＦＬ及び右前輪２ＦＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ及びＰ_ＦＲはランフラットタイヤとして正常である。よって、左前輪２ＦＬ及び右前輪２ＦＲのいずれにもランフラットタイヤが装着されていることを判定し、次のステップ４１０に進む。ステップ４１０では、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬから左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＲＬを減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値γと比較する。ここでは、ランフラットタイヤが装着された車輪の空気圧変動量の代表値として、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬを用いている。差分の絶対値が閾値γより大きいときには、左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＲＬはランフラットタイヤとして異常である。よって、左後輪２ＲＬにノーマルタイヤが装着されていることを判定する（ステップ４１１）。一方、差分の絶対値が閾値γより小さいときには、左後輪２ＲＬの空気圧の変動量Ｐ_ＲＬはランフラットタイヤとして正常である。よって、左後輪２ＲＬにランフラットタイヤが装着されていることを判定し、次のステップ４１２に進む。

次に、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬから右後輪２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＲＲを減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値γと比較する（ステップ４１２）。ここでも、ランフラットタイヤが装着された車輪の空気圧変動量の代表値として、左前輪２ＦＬの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬを用いている。差分の絶対値が閾値γより大きいときには、右後輪２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＲＲはランフラットタイヤとして異常である。よって、右後輪２ＲＲにノーマルタイヤが装着されていることを判定する（ステップ４１３）。一方、差分の絶対値が閾値γより小さいときには、右後輪２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＲＲはランフラットタイヤとして正常である。よって、左後輪２ＲＲにランフラットタイヤが装着されていることを判定する。ここで、ステップ４０６，ステップ４１０及びステップ４１２の結果を考慮して、四輪２ＦＬ〜２ＲＲともにランフラットタイヤが装着されていることを判定する（ステップ４１４）。

本実施形態では、上述したタイヤ種別判定処理により、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲに基づいて各車輪２ＦＬ〜２ＲＲにランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを判定することができる。これにより、ランフラットタイヤが標準的に装着される車両１において、いずれかの車輪２ＦＬ〜２ＲＲにおいてランフラットタイヤからノーマルタイヤに交換されたことを検出することができる。特に、本実施形態では、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲを互いに比較している。車両１が走行する路面状況の変化に応じて、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧は変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲは変化してしまうが、全ての車輪２ＦＬ〜２ＲＲにおいて空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲは同じ傾向で変化する。よって、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲを互いに比較してタイヤの種別を判定することで、タイヤの種別の判定において路面状況の変化の影響を極力少なくすることができる。

なお、既述したとおり、車両１の走行速度が上昇するほど、車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲは大きくなり、また、車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲのバラツキは大きくなる。空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲのこの特性を考慮して、車両１の走行速度が上昇するのに応じて閾値γを大きくすることが好ましい。こうすることで、空気圧の変動量Ｐ_ＦＬ〜Ｐ_ＲＲのバラツキの変化に応じて閾値γが好適に調節され、ノーマルタイヤの装着を誤って検出することを防止することができる。なお、各走行速度における好適な閾値γの値は、実験的又は理論的に求めればよい。

また、本実施形態では、ステップ４０８，ステップ４０９，ステップ４１１又はステップ４１３にて１つの車輪２ＦＬ〜２ＲＲにノーマルタイヤが装着されていることが判定されると、そこで処理を終了している。但し、２以上の車輪２ＦＬ〜２ＲＲにノーマルタイヤが装着される状況があり得ることを考慮して、全ての車輪２ＦＬ〜２ＲＲについてランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを確認したい場合には、次の処理を行えばよい。即ち、上述した処理と同様に、ステップ４０８，ステップ４０９，ステップ４１１，ステップ４１３のそれぞれの後に、タイヤ種別が確認されていない車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量からランフラットタイヤが装着された車輪２ＦＬ〜２ＲＲの空気圧の変動量を減算して差分を求め、差分の絶対値を閾値γと比較すればよい。

実施形態に係るタイヤ判別装置が搭載された車両の概略構成図である。 ランフラットタイヤを装着した車輪の断面図である。 実施形態に係るタイヤ種別判定処理を示すフローチャートである。 他の実施形態に係るタイヤ種別判定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…車両、２ＦＬ〜２ＲＲ…車輪、３…空気圧センサ、４…送信機、５ＦＲ〜５ＲＲ…アンテナ、６…受信機、７…タイヤ判別ＥＣＵ、８ＦＬ〜８ＲＲ…車速センサ、９…ハンドル、１０…ハンドル角センサ、１１ディスクホイール、１２…タイヤ、１３…タイヤバルブ。

Claims (5)

1. 車両に取り付けられた複数の車輪のそれぞれについて、タイヤ内に充填された空気の圧力を検出する空気圧検出手段と、
   前記空気圧検出手段により検出された各車輪の空気圧の変動量を求め、当該空気圧の変動量に基づいて各車輪にランフラットタイヤ又はノーマルタイヤのいずれが装着されているかを判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とするタイヤ判別装置。
2. 前記判定手段は、
   一の車輪の空気圧の変動量が、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量に対して所定範囲内であるときに、当該一の車輪にランフラットタイヤが装着されていると判定し、
   一の車輪の空気圧の変動量が、ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量に対して所定範囲を超えているときに、当該一の車輪にノーマルタイヤが装着されていると判定することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ判別装置。
3. 前記判定手段は、
   一の車輪の空気圧の変動量が、他の複数の車輪の空気圧の変動量に対して所定範囲内であるときに当該一の車輪にランフラットタイヤが装着されていると判定し、
   一の車輪の空気圧の変動量が、他の複数の車輪の空気圧の変動量に対して所定範囲を超えているときに、当該一の車輪にノーマルタイヤが装着されていると判定することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ判別装置。
4. さらに、車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、
   前記判定手段は、車速検出手段により検出された走行速度の上昇に応じて前記ランフラットタイヤの空気圧の標準変動量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ判別装置。
5. さらに、車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、
   前記判定手段は、車速検出手段により検出された走行速度の上昇に応じて前記所定範囲を拡大することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１に記載のタイヤ判別装置。

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