JP3344923B2 - タイヤ空気圧低下検出装置における初期補正装置 - Google Patents
タイヤ空気圧低下検出装置における初期補正装置Info
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Description
タイヤの空気圧低下検出に用いられ、タイヤの動荷重半
径の初期補正をする装置に関するものである。
安全装置の1つとして、タイヤの空気圧低下を検出する
装置が開発されている。タイヤ空気圧低下検出装置は、
4つのタイヤの回転角速度を検出し、各タイヤの回転角
速度を基に、相対的に空気圧が低下しているタイヤを検
出するものである(特開昭63−305011号公報参
照)。
は、4つのタイヤの回転状態を検出する車輪速センサに
基づいてそれぞれのタイヤの回転角速度を求め、対角線
上の1対のタイヤの回転角速度の平均値から、他の対角
線上のもう1対のタイヤの回転角速度の平均値を引算
し、その結果が4つの合計の平均値の、例えば0.05
%以内に入るようであれば、減圧タイヤを判定するよう
にされている。
も、動荷重半径(「動荷重半径」とは、荷重がかかった
状態で転動しているタイヤが1回転により進んだ距離を
2πで割った値をいう)は必ずしも同一であるとは限ら
ない。それは、タイヤは製造時において規格内でのばら
つき(以下「初期差異」という)を必ず含んでいるから
である。そのばらつきの程度は標準偏差にして約0.1
%程度であることが知られている。一方、タイヤの空気
圧が0.6kg/cm2 低下した場合(正常内圧が2.
0kg/cm2 の場合では30%の低下)の動荷重半径
の変動は約0.2%である。つまり、初期差異による動
荷重半径のばらつきと空気圧の低下による動荷重半径の
ばらつきとは大体同程度なので、前述した判定法単独で
は空気圧の低下を正確に検出することができない。
出を行う前に初期差異を補正する処理(以下「初期補正
処理」という)を行わなければならない。この補正処理
は、例えば各タイヤがすべて正常内圧であるときに、あ
るタイヤを基準とした補正係数を求め、この補正係数を
他のタイヤに乗算することにより行う(特開平7−15
6621号公報、特開平6−183227号公報参
照)。
通常、車両の工場出荷時、タイヤ交換直後に行う。その
ために、工場の検査官が所定の初期化スイッチを押さな
ければならない。しかし、初期化スイッチの操作がわず
らわしく、押し忘れをすることもあり得る。また、工場
にとっては1工程の増加となる。
に行える初期補正装置を実現することを目的とする。
は、初期補正処理を、製造後、タイヤの空気圧の低下を
検出する処理を行うコンピュータの電源を初めて投入し
てから一定の距離を走行した時点(請求項1)、製造
後、タイヤの空気圧の低下を検出する処理を行うコンピ
ュータの電源を初めて投入してから一定の時間が経過し
た時点(請求項2)、又は製造後、タイヤの空気圧の低
下を検出する処理を行うコンピュータの電源を初めて投
入してから一定の回数電源を投入した時点(請求項3)
で自動的に開始することを特徴とする。前記初期補正処
理の開始時までは空気圧低下判定を行わない。
で、車両組立ラインでドラム上で車両を走行させて検査
をすることがある。ドラムの直径誤差がほとんどないな
らば問題はないが、ドラムの直径が右と左又は前と後ろ
で微妙に違っていることがある。タイヤ空気圧低下検出
処理で検出される回転速度の差が0.2%ということ
は、直径1mのドラムにとっては2mmの差になる。ドラ
ム試験機のドラムは、それほど精密に作られている訳で
はないので、この程度の誤差は十分に予想される。よっ
て、ドラム試験機で初期補正を行うと、ドラムの直径の
差の影響で初期補正係数に誤差を生じ、そのために実走
行時に誤警報が発生するおそれがある。そこで、コンピ
ュータの電源を初めて投入する時点で、車両組立ライン
でドラム上で車両を走行させて検査をする場合、次の請
求項1から請求項3の時点で初期補正処理を行う意義が
ある。
でドラム上で車両を回転させて検査をすることが予定さ
れている場合に、初期補正処理をさせないで済む。車両
組立ラインでの最大走行距離を予想できるときに有効で
ある。請求項2によれば、同じく車両組立ラインでの最
大電源投入時間を予想できるときに有効である。
大電源投入回数を予想できるときに有効である。
付図面を参照しながら詳細に説明する。なお説明の順序
としては、まずタイヤ空気圧低下検出装置の構成を説明
し、その次に本発明にかかる初期補正処理について説明
する。 −タイヤ空気圧低下検出装置の構成− 図1は、タイヤ空気圧低下検出装置の設置例を示すブロ
ック図である。タイヤ空気圧低下検出装置は、4輪車両
の各タイヤW1 ,W2 ,W3 ,W4 にそれぞれ関連して
設けられた従来公知の構成の車輪速センサ1を備えてお
り、この車輪速センサ1の出力は制御ユニット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
が表示される表示器(CRT等)4が接続されている。
電気的構成を示すブロック図である。制御ユニット2
は、マイクロコンピュータから構成されており、そのハ
ードウエア構成には、外部装置との信号の受渡しに必要
なI/Oインターフェース2a、演算処理の中枢として
のCPU2b、CPU2bの制御動作プログラムが格納
されたROM2c、CPU2bが制御動作を行う際にデ
ータ等が一時的に書込まれその書込まれたデータが読出
されるRAM2d、及び後述の初期補正処理において用
いる係数を予め格納する不揮発性メモリE2 PROMが
含まれている。 −初期補正処理− 車両の各タイヤWi がすべて正常内圧であったとして
も、たとえばタイヤの製造時に生じる規格内でのばらつ
き(初期差異)により、各タイヤの動荷重半径はすべて
同一であるとは限らない。そのため、タイヤの回転角速
度に前記初期差異を補正するための初期補正処理を施
す。
初期補正処理を説明する。車輪速センサ1からは、タイ
ヤWi (ただし、iは各タイヤW1 ,W2 ,W3,W4
の各添字「1,2,3,4」に対応しており、以下同様
とする。)の回転数に対応した信号が出力される。具体
的には、車輪速センサ1は、タイヤWi のホイール内側
に備えられた複数の歯を有するセンサロータの回転によ
って生ずる磁界の変化に応じた正弦波信号を出力する。
この正弦波信号は二値化回路3においてパルス信号(以
下「車輪速パルス」という)に変換され、CPU2b
は、この変換された車輪速パルスに基づき、タイヤWi
の回転角速度Vbi を算出する。回転角速度Vbi の算
出は、具体的には、前回計測周期の最終パルスから今回
計測周期の最終パルスまでのパルス数をNi 、時間をT
i とし、1パルスあたりの車輪の回転角に相当する係数
をKとすると、 Vbi =KNi /Ti で行う(ステップS1)。
る(ステップS2)。低速走行であれば、回転角速度V
bi の算出をしない。低速走行で算出をしないのは、低
速走行では入力されるパルス数が少なくなるので、量子
化誤差が大きくなるからである。次に、車両が旋回中か
どうか判断する(ステップS3)。旋回中かどうかの判
断は、左右のタイヤの回転角速度から旋回半径を求める
ことによって行う(その求め方は周知であり、例えば特
開平8−164720号公報参照)。
かの判断をする(ステップS4)。加減速中でなけれ
ば、回転角速度Vbi に基づいて、前輪左右輪比F1 、
後輪左右輪比F2 を求め、 F1 =Vb1 /Vb2 F2 =Vb3 /Vb4 前後輪比F3 を求める。
b3 ,Vb4 の平均値) そして、 V1 =Vb1 V2 =Vb2 F1 V3 =Vb3 F3 V4 =Vb4 F3 F2 によって、初期補正する。Vi は初期補正後の回転角速
度である。
輪左右輪比F2 のみを求め、前後輪比F3 は求めない。
F3 だけニュートラル走行(加減速なし)を条件とした
のは、駆動中は、前輪又は後輪のスリップが生じ得るか
らである。ところで、初期補正処理は、高い精度が要求
されるので、瞬時瞬時の回転角速度比F1 ,F2 ,F3
を使用するのでなく、ある更新間隔で過去の回転角速度
比との平均をとることにより、回転角速度比を穏やかに
更新していくことが望ましい。F1 ,F2 の更新回数を
Na ,F3 の更新回数をNb とすると、更新に使う
F1 ,F2 ,F3 は、実際には次の式によって求める
(ステップS5,S6)。なお、更新回数Na ,Nb が
二種類あるのは、前述のようにF3 だけニュートラル走
行(加減速なし)を条件としたからである。
回のF1 ]/Na F2 =[それまでのF2 (Na −1)+今回のF2 ]/
Na F3 =[それまでのF3 (Nb −1)+今回のF3 ]/
Nb F1 ,F2 ,F3 ,Na ,Nb はそれぞれ更新の度にE
2 PROMに記憶しておき(ステップS7)、計算途中
で電源オフとなっても次回電源投入時に計算が続行可能
なようにしておく。−空気圧低下判定処理−次に、空気
圧低下判定処理を、フローチャート(図4)を用いて、
簡単に説明する。 まず、初期補正後の回転角速度Vi
を求め(ステップT1)、次に速度、加速度、旋回半径
を計算する(ステップT2)。加速度は、加速度計を車
両に取り付けて求めてもよく、回転角速度Vi から求め
てもよい(その求め方は周知であり、例えば特開平6−
92114号公報参照)。
中かどうかを判断する(ステップT3)。いずれでもな
ければ、次式によって減圧判定値Dを求める(ステップ
T4;特開昭63−305011号公報参照)。 D={(V1 +V4 )−(V2 +V3 )}/2(V1 +
V2 +V3 +V4 ) さらに、ゆるく旋回をしているならば、旋回の影響をタ
イヤ空気圧低下検出から排除するため、前記判定値Dを
補正する(ステップT5;特開平8−164720号公
報参照)。そして、判定値Dとしきい値の関係を評価し
(ステップT6)、しきい値を超えているならば表示器
4に所定の表示をすることにより、警報を出力する(ス
テップT7)。なお、空気圧低下判定処理は計測周期ご
とに行われるが、判定内容を安定にするために、しきい
値を超えているとの判断が一定回数連続したときに初め
て警報を出力することとしてもよい(特開平7−186
644号公報参照)。 −初期補正処理のタイミング− (1) 製造後、CPU2bの電源を初めて投入する時点で
初期補正を行う場合 DWS−ECU(DWSの電子制御装置)の製造ライン
では、ECUの正常を確認するためにE2 PROMの書
き込み、読込検査を行う。検査後、E2 PROMのタイ
ヤ初期補正データに、F1 =F2 =F3 =1,Na =N
b =0と書き込んで検査を終了しておけば部品工場から
出荷された後、次回電源投入時に自動的にタイヤ初期補
正処理を最初から実施することができる。
す。フローチャートでは、Na ,Nbの値が一定値(例
えば100)未満であれば初期補正処理を開始し、
Na ,Nbが一定値になったときに、初期補正処理を終
了している。 (2) 製造後、CPU2bの電源を初めて投入してから一
定の距離を走行した時点で初期補正を行う場合 DWS−ECUの製造ラインで、ECUの正常を確認
後、E2 PROMのタイヤ初期補正データに、F1 =F
2 =F3 =1,Na =Nb =0,カウンタDIST=0と書
き込んで検査を終了する。
に、次回電源投入後に、データを読み込み(ステップV
1)、4輪の平均回転角速度にタイヤの動荷重半径aを
かけた値DMEAN をDISTに足し込んで更新し(ステップV
6−V9)、DISTが一定値(例えば10000,10k
m走行に相当)になったときにタイヤ初期補正処理を開
始する(ステップV2−V4)。一定値になった後はカ
ウンタの操作を行わない。なお初期値を一定値として0
になるまで引き算していってもよい。初期補正開始まで
は空気圧低下判定も行わない。
入してから一定の時間が経過した時点で初期補正を行う
場合 DWS−ECUの製造ラインで、ECUの正常を確認
後、E2 PROMのタイヤ初期補正データに、F1 =F
2 =F3 =1,Na =Nb =0,カウンタTT=TCNT=
0と書き込んで検査を終了する。
に、次回電源投入後に、データを読み込み(ステップW
1)、1秒ごとにTCNTをカウントアップし、TCNTが60
0(10分に相当)になるごとにTTをカウントアップ
し(ステップW6−W10)、TTが一定値(例えばT
T=144,24時間に相当)になればタイヤ初期補正
を開始する(ステップW2−W4)。一定値になった後
はカウンタの操作は行わない。初期値TTを144とし
て0になるまで減じていってもよい。初期補正開始まで
は空気圧低下判定も行わない。
入してから一定の回数電源を投入した時点で初期補正を
行う場合 DWS−ECUの製造ラインで、ECUの正常を確認
後、E2 PROMのタイヤ初期補正データに、F1 =F
2 =F3 =1,Na =Nb =0,カウンタIGON=0と書
き込んで検査を終了する。
に、次回電源後に、データを読み込み(ステップX
1)、IGONをカウントアップすることで電源投入回数を
数える(ステップX6−X7)。IGONが一定値(例えば
50)になればタイヤ初期補正処理を開始する(ステッ
プX2−X5)。IGONを初期値50として0になるまで
減じてもよい。一定値になった後はカウンタの操作を行
わない。初期補正開始までは空気圧低下判定も行わな
い。
について説明もせず、図示もしなかったが、実際にはタ
イヤ交換時等にマニュアル操作で初期化処理をする必要
があるから、初期化スイッチが用意されている。本発明
の実施形態の説明は以上のとおりであるが、本発明は上
述の実施形態に限定されるものではない。たとえば、車
両の走行の安全のためにABS(Antilock-Braking-Sys
tem )が使用され、現在普及が進んでいて、このABS
も4つのタイヤの回転状態を検出する車輪速センサを有
していることを考慮すれば、タイヤ空気圧低下検出装置
をABSの中に組み込んで、ABS用マイクロコンピュ
ータでタイヤ空気圧低下検出処理や初期補正処理を行わ
せることも可能である。
種々の設計変更を施すことは可能である。
初期補正装置によれば、初期化スイッチを押すことな
く、自動的に初期補正処理を行うことができる。また、
工場にとっては1工程の増加につながらずに済む。
ば、コンピュータの電源を初めて投入する時点より初期
補正処理が遅れることになるが、車両組立ラインでドラ
ム上で車両を回転させて検査をすることが予定されてい
る場合に、初期補正処理をさせないで済む。車両組立ラ
インでの最大走行距離を予想できるときに有効である。
前記請求項2記載の初期補正装置によれば、同じく車両
組立ラインでの最大電源投入時間を予想できるときに有
効である。
ば、車両組立ラインでの最大電源投入回数を予想できる
ときに有効である。
ック図である。
ブロック図である。
である。
ャートである。
を行う場合の初期補正処理のタイミングを解説するフロ
ーチャートである。
を走行した時点で初期補正を行う場合の初期補正処理の
タイミングを解説するフローチャートである。
が経過した時点で初期補正を行う場合の初期補正処理の
タイミングを解説するフローチャートである。
電源を投入した時点で初期補正を行う場合の初期補正処
理のタイミングを解説するフローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】4輪車両に備えられているタイヤの各回転
角速度を検出し、検出された各回転角速度に基づきタイ
ヤの空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置
に使用され、タイヤの動荷重半径の初期補正をする装置
であって、 当該初期補正処理を、製造後、タイヤの空気圧の低下を
検出する処理を行うコンピュータの電源を初めて投入し
てから一定の距離を走行した時点で自動的に開始し、こ
の初期補正処理の開始時までは空気圧低下判定を行わな
いことを特徴とするタイヤ空気圧低下検出装置における
初期補正装置。 - 【請求項2】4輪車両に備えられているタイヤの各回転
角速度を検出し、検出された各回転角速度に基づきタイ
ヤの空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置
に使用され、タイヤの動荷重半径の初期補正をする装置
であって、 当該初期補正処理を、製造後、タイヤの空気圧の低下を
検出する処理を行うコンピュータの電源を初めて投入し
てから一定の時間が経過した時点で自動的に開始し、こ
の初期補正処理の開始時までは空気圧低下判定を行わな
いことを特徴とするタイヤ空気圧低下検出装置における
初期補正装置。 - 【請求項3】4輪車両に備えられているタイヤの各回転
角速度を検出し、検出された各回転角速度に基づきタイ
ヤの空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置
に使用され、タイヤの動荷重半径の初期補正をする装置
であって、 当該初期補正処理を、製造後、タイヤの空気圧の低下を
検出する処理を行うコンピュータの電源を初めて投入し
てから一定の回数電源を投入した時点で自動的に開始
し、この初期補正処理の開始時までは空気圧低下判定を
行わないことを特徴とするタイヤ空気圧低下検出装置に
おける初期補正装置。
Priority Applications (4)
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