JP3540186B2 - Tire pressure estimation device - Google Patents

Description

【００２５】
なお、この状態方程式は、車輪１４の回転運動を線形システムとして記述するものである。
【００２６】
また、この状態方程式には、エンジンまたはブレーキからリム側部２８に作用する駆動・制動トルクＴ₁ に対応するパラメータが存在しないが、これは、その状態方程式は基本モデルの回転運動のうち特に振動に着目し、各パラメータについてはそれの変動成分をもって記述することとし、一方、駆動・制動トルクＴ₁ は他のパラメータとの関係において固定値とみなすことができるからである。すなわち、この状態方程式においては、角速度ω_R ，ω_B ，ねじれ角θ_RB，ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄの各々が、固定成分を除いた変動成分を意味しているのである。
【００２７】
なお、前述のように、リム側部角速度演算部４５から出力された回転速度信号は、前処理フィルタ６４により、周波数が設定周波数帯域内にある変動成分のみが抽出されて外乱オブザーバ５２に供給されるため、外乱オブザーバ５２には角速度ω_R の変動成分が入力されることとなる。
【００２８】
いま、タイヤ２６の空気圧が変化し、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄが共に変化し、その結果、Ｋ＝Ｋ＋ΔＫおよびＤ＝Ｄ＋ΔＤとなった場合、上記(1) 式は次の(2) 式となる。
【００２９】
【数２】

【００３０】
このように、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄが共に変化し、Ｋ＝Ｋ＋ΔＫおよびＤ＝Ｄ＋ΔＤとなることは、正常なタイヤ２６に、上記(2) 式の右辺の最終項で表される外乱が加えられるのと等価である。この外乱には、ばね定数Ｋの変化量ΔＫの情報と、減衰係数Ｄの変化量ΔＤの情報とが含まれており、かつ、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄはタイヤ２６の空気圧に応じて変化するので、この外乱を推定することによってタイヤ２６の空気圧の変化量を推定することができる。この外乱の推定に外乱オブザーバの手法を用いるのであり、いま路面からのトルクＴ_d をも外乱として扱うとすれば、推定すべき外乱ｗは次の(3) 式で表される。
【００３１】
【数３】

【００３２】
しかし、理論上、外乱［ｗ］の中の一つの要素しか推定することができないため、この外乱のうち第２要素であるｗ₂ を推定することとする。外乱ｗ₂ は次の(4) 式で表される。
【００３３】
ｗ₂ ＝（ΔＤ／Ｊ_B ）（ω_R −ω_B ）＋（ΔＫ／Ｊ_B ）θ_RB−Ｔ_d ／Ｊ_B ＋ｎ・・・(4)
【００３４】
ここに「ｎ」は、外乱を第２要素しか推定しないために生ずる誤差項である。
【００３５】
したがって、車輪１４の状態方程式は次の(5) 式となる。
【００３６】
【数４】

【００３７】
外乱オブザーバ５２は外乱をシステムの状態変数の一つとして推定するものである。そこで、前記(4) 式の外乱ｗ₂ をシステムの状態に含めるため、推定すべき外乱ｗ₂ のダイナミクスを次の(6) 式で近似する。
【００３８】
ｗ₂ ′＝０・・・(6)
【００３９】
これは、図８に示すように連続して変化する外乱を階段状に近似（零次近似）することを意味し、外乱オブザーバ５２の外乱推定速度を推定すべき外乱の変化に比べて十分速くすれば、この近似は十分に許容される。上記(6) 式より、外乱ｗ₂ をシステムの状態に含めると、次の(7) 式の拡張系が構成される。
【００４０】
【数５】

【００４１】
上式においてリム側部角速度ω_R のみが検出可能であり、［ω_B θ_RB ｗ₂ ］^T （＝状態［ｚ］）が検出することができない状態となる。したがって、このシステムに基づいて外乱オブザーバ５２を構成すれば、外乱ｗ₂ と、元々測定できない状態変数ω_B ，θ_RBとを推定することができる。
【００４２】
記述を簡単にするために、上記(7) 式のベクトルおよび行列を分解して次のように表すこととする。
【００４３】
【数６】

【００４４】
このとき、状態［ｚ］＝［ω_B θ_RB ｗ₂ ］^T を推定する最小次元オブザーバの構成は次の(8) 式で表される。
【００４５】
［ｚ_p ′］＝［Ａ₂₁］［ｘ_a ］＋［Ａ₂₂］［ｚ_p ］＋［Ｂ₂ ］［ｕ］＋［Ｇ］｛［ｘ_a ′］−（［Ａ₁₁］［ｘ_a ］＋［Ａ₁₂］［ｚ_p ］＋［Ｂ₁ ］［ｕ］）｝＝（［Ａ₂₁］−［Ｇ］［Ａ₁₁］）［ｘ_a ］＋（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）［ｚ_p ］＋［Ｇ］［ｘ_a ′］＋（［Ｂ₂ ］−［Ｇ］［Ｂ₁ ］）［ｕ］・・・(8)
【００４６】
ただし、
［ｚ_p ］ ：［ｚ］の推定値
［ｚ_p ′］：推定値［ｚ_p ］の変化率
［Ｇ］ ：外乱オブザーバ５２の推定速度を決めるゲイン
【００４７】
この方程式をブロック線図で表わすと図９のようになる。なお、図において［Ｉ］は単位行列、ｓはラプラス演算子である。
【００４８】
また、真値［ｚ］と推定値［ｚ_p ］との誤差［ｅ］を［ｅ］＝［ｚ］−［ｚ_p ］とおき、誤差［ｅ］の変化率を［ｅ′］とすると、次の(9) 式の関係を得る。
【００４９】
［ｅ′］＝（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）［ｅ］・・・(9)
【００５０】
これは外乱オブザーバ５２の推定特性を表しており、行列（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）の固有値がすなわち外乱オブザーバ５２の極となる。したがって、この固有値がｓ平面の左半面において原点から離れるほど外乱オブザーバ５２の推定速度が速くなる。オブザーバゲイン［Ｇ］は希望の推定速度になるように決定すればよい。
【００５１】
以上のようにして構成された外乱オブザーバ５２においては、リム側部角速度演算部５４から前処理フィルタ６４を経て入力された角速度ω_R に基づき、ねじりばね３２のばね定数ＫがΔＫ変化し、ダンパ３４の減衰係数ＤがΔＤ変化した場合の、前記(4) 式で表される外乱ｗ₂ が推定され、さらに、検出が不可能である角速度ω_B およびねじり角θ_RBも推定される。
【００５２】
図１０には、前記タイヤ空気圧異常判定ルーチンがフローチャートで表されている。このルーチンは、車両走行中繰返し実行される。以下、このルーチンを図１０に基づいて説明するが、まず、概略的に説明する。
【００５３】
このタイヤ空気圧異常判定ルーチンの各回の実行時には、まず、ステップＳ５０（以下、単に「Ｓ５０」で表す。他のステップについても同じとする）において、前処理フィルタ６４が作動させられる。それにより、リム側部角速度演算部４５からの回転速度信号から、車輪１４に関連する周波数成分のみが抽出される。
【００５４】
次に、Ｓ１００において、外乱オブザーバ５２が作動させられ、それにより、今回の角速度ω_{R (i)} から、今回の外乱ｗ_{2 (i)} ，角速度ω_{B (i)} およびねじれ角θ_RB(i) が推定される。
【００５５】
その後、Ｓ２００において、現時点までに取得された、角速度ω_R ，外乱ｗ₂ ，角速度ω_B およびねじれ角θ_RBを１組とするＭ組分の基礎パラメータに基づき、ばね定数Ｋの今回の変化量ΔＫ_(j) が同定される。
【００５６】
ばね定数変化量ΔＫ_(j) は、外乱オブザーバ５２における目的パラメータである。また、ばね定数変化量ΔＫ_(j) は、タイヤ２６の空気圧Ｐの変化量ΔＰに応じて増加するパラメータであるから、ばね定数変化量ΔＫ_(j) を同定することは結局、空気圧変化量ΔＰを推定することを意味する。
【００５７】
続いて、Ｓ３００において、Ｓ２００において同定されたばね定数変化量ΔＫ_(j) が、温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ω_R ｜（このパラメータの意味は後に詳述する）とに基づいて補正される。Ｓ２００において同定されたばね定数変化量ΔＫ_(j) を第１暫定値ΔＫ_PRO1(j) として記述することとすれば、Ｓ３００においては、その第１暫定値ΔＫ_PRO1(j) が補正されて第２暫定値ΔＫ_PRO2(j) が取得されることになる。
【００５８】
その後、Ｓ４００において、今回以前に取得されたＮ個の第２暫定値ΔＫ_PRO2が加算平均により平滑化され、それにより第３暫定値ΔＫ_PRO3が取得される。
【００５９】
続いて、Ｓ５００において、その第３暫定値ΔＫ_PRO3が許容範囲から逸脱しないようにガードされ、それにより、ばね定数変化量の最終値ΔＫ_FNL が取得される。
【００６０】
その後、Ｓ６００において、その最終値ΔＫ_FNL がしきい値ΔＫ_THより低いか否かが判定され、低い場合には、タイヤ空気圧Ｐが低いと判定され、そのことが運転者に告知される。なお、しきい値ΔＫ_THの符号は、外乱オブザーバ５２におけるばね定数Ｋ（固定値）の設定次第で正であったり負であったりする。以上でこのタイヤ空気圧異常判定ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６１】
次に、このタイヤ空気圧異常判定ルーチンを図１１ないし図２２に基づいて詳細に説明する。
【００６２】
図１１には、Ｓ１００、すなわち、外乱オブザーバ５２を作動させるステップの詳細が外乱オブザーバ作動サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【００６３】
この外乱オブザーバ作動サブルーチンにおいては、まず、Ｓ１０１において、前処理フィルタ６４から最新の角速度ω_R が今回の角速度ω_{R (i)} として取り込まれる。次に、Ｓ１０２において、外乱オブザーバ５２により、その今回の角速度ω_{R (i)} を入力として、外乱ｗ_{2 (i)} ，角速度ω_{B (i)} およびねじれ角θ_RB(i) が前述のようにして推定される。その後、Ｓ１０３において、演算された角速度ω_{R (i)} と、推定された外乱ｗ_{2 (i)} ，角速度ω_{B (i)} およびねじれ角θ_RB(i) とが、回数ｉに関連付けてω_R 等メモリにストアされる。ω_R 等メモリは図６に示されているように、ＲＡＭ５０に設けられている。以上でこのサブルーチンすなわちＳ１００の一回の実行が終了する。
【００６４】
この外乱オブザーバ作動サブルーチンは、角速度ω_{R (i)} から外乱ｗ_{2 (i)} ，角速度ω_{B (i)} およびねじれ角θ_RB(i) を推定することを設定周期Ｔ₁ （例えば、５ｍｓ）で繰り返すように設計されており、図１２の上側には、外乱オブザーバ５２が繰返し作動させられるタイミングが概念的に示されている。
【００６５】
図１３には、Ｓ２００、すなわち、パラメータ同定を行うステップの詳細がパラメータ同定サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを図１３に基づいて詳細に説明するが、それに先立ち、このサブルーチンが採用している理論を説明する。
【００６６】
ばね定数変化量ΔＫ（＝第１暫定値ΔＫ_PRO1(j) ）の同定は、最小二乗法により行われる。最小二乗の和が次の(10)式で表され、それが最小になるように、すなわち、最小二乗和Ｓをばね定数変化量ΔＫで偏微分した場合の値と減衰係数変化量ΔＤで偏微分した場合の値とがそれぞれ０となるようにばね定数変化量ΔＫを取得するのである。
【００６７】
【数７】

【００６８】
具体的には、ばね定数変化量ΔＫが次の(11)式を用いて同定される。
【００６９】
【数８】

【００７０】
なお、最小二乗法によれば、ばね定数変化量ΔＫのみならず減衰係数変化量ΔＤをも同定可能であるが、本実施形態においては、空気圧変化量ΔＰをばね定数変化量ΔＫで代用してタイヤ空気圧Ｐが低いか否かを判定するように設計されていて、その異常判定に減衰係数変化量ΔＤは必要ではないため、減衰係数変化量ΔＤの同定は行われない。
【００７１】
次に、このパラメータ同定サブルーチンを図１３に基づいて詳細に説明する。
【００７２】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ２０１ａにおいて、回数ｉが１増加させられる。次に、Ｓ２０１ｂにおいて、ω_R 等メモリに、角速度ω_R ，外乱ｗ₂ ，角速度ω_B およびねじれ角θ_RBを１組とする基礎パラメータがＭ組ストアされたか否か、すなわち、回数ｉの現在値が基準値Ｍに到達したか否かが判定される。今回は、基準値Ｍに到達していないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンすなわちＳ２００の一回の実行が終了する。
【００７３】
これに対して、今回は、回数ｉの現在値が基準値Ｍに到達したと仮定すれば、Ｓ２０１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０２において、ω_R 等メモリから角速度ω_R ，外乱ｗ₂ ，角速度ω_B およびねじれ角θ_RBという基礎パラメータが読み出される。続いて、Ｓ２０３において、それら基礎パラメータに基づき、最小二乗法により、今回の第１暫定値ΔＫ_PRO1(j) が目的パラメータとして前述のようにして演算される。その後、Ｓ２０４において、演算された第１暫定値ΔＫ_PRO1(j) がΔＫ_PRO1メモリにストアされる。ΔＫ_PRO1メモリは図６に示すように、ＲＡＭ５０に設けられている。続いて、Ｓ２０５において、前記ω_R 等メモリがクリアされ、その後、Ｓ２０６において、回数ｉが０にセットされる。以上でこのサブルーチンすなわちＳ２００の一回の実行が終了する。
【００７４】
本実施形態においては、最小二乗法により１個の第１暫定値ΔＫ_PRO1を取得するために用いられる基礎パラメータの組数が基準値Ｍとされている。基準値Ｍは、設定周期Ｔ₂ （例えば、１ｓ）が経過する間に外乱オブザーバ５２が作動させられる回数として設定されている。図１２には、基礎パラメータが設定周期Ｔ₁ （＜Ｔ₂ ）で逐次取得されるのに対して、第１暫定値ΔＫ_PRO1が設定周期Ｔ₂ で取得されるタイミングが示されている。
【００７５】
ここで、設定周期Ｔ₂ の設定について詳しく説明する。
【００７６】
図１４には、設定周期Ｔ₂ を６０秒に設定し、６０秒ごとに最小二乗法によりばね定数変化量ΔＫを推定する実験を行った場合に、その推定値が時間（秒）と共に変化する様子が、「６０秒推定」なるタイトルが付されている破線グラフで示されている。この実験は、ばね定数変化量ΔＫの真の値が約３５である状況で行われた。このグラフから明らかなように、設定周期Ｔ₂ を６０秒に設定した場合には、推定値が落ち込むことが確認された。
【００７７】
以下、この推定値が落ち込む原因を数学的に解析するが、設定周期Ｔ₂ を６０秒とし、６０秒ごとに推定値を取得し、それを最終値とする場合と、設定周期Ｔ₂ を１秒とし、１秒ごとに推定値を取得し、６０秒間に取得された６０個の推定値の平均値を最終値とする場合とを互いに比較しつつ説明する。
【００７８】
外乱オブザーバ５２により設定周期Ｔ₁ （例えば、５ｍｓ）ごとに推定される各回のねじれ角θ_RB(j) と外乱ｗ_{2 (j)} との積をＥ_(j) 、各回のねじれ角θ_RB(j) の二乗をＤ_(j) で表すこととすれば、６０秒間における積Ｅ_(j) の合計値Ｅと二乗Ｄ_(j) の合計値Ｄとはそれぞれ、次の(21)式と(22)式とで表される。
【００７９】
【数９】

【００８０】
よって、６０秒ごとにばね定数変化量の推定値を取得することにすれば、その推定値ΔＫは、次の(23)式で表される。
【００８１】
【数１０】

【００８２】
一方、１秒ごとに推定値を取得することにすれば、その推定値ΔＫ_(j) は、次の(24)式で表される。
【００８３】
【数１１】

【００８４】
このようにして６０秒間に取得した６０個の推定値の平均値ΔＫ_m は、次の(25)式で表される。
【００８５】
【数１２】

【００８６】
前記(24)式を変形すると、次の(26)式が得られる。
【００８７】
【数１３】

【００８８】
この式より、次の(27)式が得られる。
【００８９】
【数１４】

【００９０】
この式と前記(21)式とから、次の(28)式が得られる。
【００９１】
【数１５】

【００９２】
この式の両辺をＤで割り算すると、次の(29)式が得られる。
【００９３】
【数１６】

【００９４】
ここで、Ｆ_(j) ＝Ｄ_(j) ／Ｄとおき、さらに、推定値ΔＫ_(j) の、平均値ΔＫ_m からのばらつきδ_(j) を次の(30)式により定義する。
【００９５】
【数１７】

【００９６】
この式と上記(29)式とから、次の(31)式が得られる。
【００９７】
【数１８】

【００９８】
したがって、ΔＫ＝ΔＫ_m なる式が成立するためには、ばらつきδ_(j) とＦ_(j) との間に相関が成立しないことが必要である。
【００９９】
ところで、車輪１４には、それのねじれ角θ_RBが増加するにつれてタイヤ２６のばね定数Ｋ（剛性）が低下する特性がある。タイヤ剛性が非線形性を示すのである。この特性に基づき、ねじれ角θ_RBが増加するにつれて回転速度信号の共振周波数も低下する。この性質は、ばらつきδ_(j) とＦ_(j) との間に負の相関が成立することを意味し、このことは次の(32)式で表される。
【０１００】
【数１９】

【０１０１】
この式と上記(31)式とから、次の(33)式が得られる。
【０１０２】
【数２０】

【０１０３】
したがって、ばね定数Ｋがねじれ角θ_RBに依存するという性質が存在することが原因で、６０秒ごとに推定される推定値ΔＫは、１秒ごとに推定されて６０秒間の合計値に対して推定される平均値ΔＫ_m に対して落ち込むことが分かる。また、ばらつきδ_(j) とＦ_(j) との間に負の相関が成立する場合には、推定値ΔＫの推定周期を長くすると（すなわち、基礎パラメータの組数を多くすると）、その負の相関がさらに強くなるため、推定精度がさらに低下する可能性がある。
【０１０４】
このような知見に基づき、本実施形態においては、設定周期Ｔ₂ が１秒とされ、設定周期Ｔ₃ が６０秒とされ、１秒ごとにばね定数変化量ΔＫの推定値を取得し、６０秒間に取得された６０個の推定値ΔＫの平均値が最終値とされるようになっている。このような条件で実験を行った場合の結果の一例が、図１４に、「１秒推定，６０点平均」なるタイトルが付された実線グラフで示されている。このグラフから明らかなように、本実施形態によれば、推定値が真の値に対して落ち込むことが、６０秒ごとに推定値を取得する、前述の実験例におけるより抑制される。さらに、このグラフから明らかなように、推定値の変動幅も、その実験例におけるより抑制される。その結果、本実施形態によれば、その実験例におけるよりタイヤ空気圧Ｐの推定精度が向上する。
【０１０５】
本実施形態においては、タイヤ空気圧Ｐを推定するために同定することが必要な目的パラメータ、すなわち、ばね定数変化量ΔＫを同定するために必要な基礎パラメータ、すなわち、角速度ω_B ，外乱ｗ₂ およびねじれ角θ_RBを１組とするパラメータが取得される設定時間Ｔ₂ が１秒に設定されているが、例えば、２秒以内とすることができ、また、望ましくは、０．５〜１秒とすることができる。０．５秒以下では、基礎パラメータの組数が目的パラメータの同定精度との関係において不足する傾向があり、また、２秒以上では、基礎パラメータが取得される環境、例えば、路面の凹凸状況の変化や角速度ω_R の振幅の変化が、目的パラメータの同定精度との関係において過大となる傾向があるからである。
【０１０６】
図１５には、Ｓ３００、すなわち、パラメータ補正を行うステップの詳細がパラメータ補正サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて詳細に説明するが、それに先立ち、このサブルーチンが採用している理論を説明する。
【０１０７】
本発明者らは、本発明に先立ち、実験対象品に選ばれた車輪１４のタイヤ空気圧Ｐの実際値を圧力センサで検出した後、タイヤ２６の温度Θ，車速Ｖおよび角速度ω_R をそれぞれ変化させつつ外乱オブザーバ５２によりばね定数変化量ΔＫを推定するという実験を行った。その結果、次のような事実が判明した。すなわち、図１６の(a) に示すように、温度Θが低下するにつれて外乱オブザーバ５２による推定値（すなわち、ばね定数変化量ΔＫ）が増加するという事実が判明したのである。さらに、図１７の(a) に示すように、車速Ｖが低下すると、推定値が減少するという事実も判明した。さらにまた、図１８の(a) に示すように、変動成分である角速度ω_R の振幅である角速度振幅｜ω_R ｜が減少すると、推定値が増加するという事実も判明した。このように、外乱オブザーバ５２による推定値には、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ω_R ｜にそれぞれ依存するという特性があることが判明したのである。
【０１０８】
このような知見に基づき、本実施形態においては、第１暫定値ΔＫ_PRO1が、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ω_R ｜に基づき、第２暫定値ΔＫ_PRO2に補正される。具体的には、
ΔＫ_PRO2＝ΔＫ_PRO1＋ΔＫ_COM1＋ΔＫ_COM2＋ΔＫ_COM3
なる式を用いて第２暫定値ΔＫ_PRO2が演算される。
【０１０９】
ここに、「ΔＫ_COM1」は、温度Θに応じて変化する第１部分補正量であって、図１６の(b) に示すように、温度Θが低下するのに応じて絶対値が増加する負の数値である。また、「ΔＫ_COM2」は、車速Ｖに応じて変化する第２部分補正量であって、図１７の(b) に示すように、車速Ｖが低下するのに応じて絶対値が増加する正の数値である。また、「ΔＫ_COM3」は、角速度振幅｜ω_R ｜に応じて変化する第３部分補正量であって、図１８の(b) に示すように、角速度振幅｜ω_R ｜が低下するのに応じて絶対値が増加する負の数値である。なお、角速度振幅｜ω_R ｜は、変動成分である角速度ω_R を二乗した値で代用することができる。角速度振幅ω_R の正負を問わず、それの絶対値を簡易に取得するためである。
【０１１０】
なお、上記の演算式においては、３個の部分補正量ΔＫ_COM1，ΔＫ_COM2，ΔＫ_COM3につき、第２暫定値ΔＫ_PRO2に対する重みが互いに等しくされているが、それら部分補正量ΔＫ_COM1，ΔＫ_COM2，ΔＫ_COM3に、相互に独立ではないものが存在すること等を考慮することにより、必要に応じて互いに異なる重みを持たせることが可能である。
【０１１１】
このような補正を行うことにより、タイヤ空気圧Ｐの実際値が変化しない限り、外乱オブザーバ５２による推定値が、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ω_R ｜の変化にもかかわらず実質的に一定となるように補償される。
【０１１２】
次に、このパラメータ補正サブルーチンすなわちＳ３００を図１５に基づいて詳細に説明する。
【０１１３】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ３０１ａにおいて、最新の第１暫定値ΔＫ_PRO1(i) が取得された直後であるか否かが判定される。直後ではない場合には、判定がＮＯとなり、直ちにこのサブルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、直後である場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０１ｂに移行する。
【０１１４】
Ｓ３０１ｂにおいては、最新の第１暫定値ΔＫ_PRO1(i) を取得するのに経過した期間と同じ期間に取得された複数個の角速度ω_R についてそれぞれ角速度振幅｜ω_R ｜が演算され、さらに、それら複数個の角速度振幅｜ω_R ｜の平均値が演算される。以後、その平均値が今回の角速度振幅｜ω_R ｜として使用される。次に、Ｓ３０２において、今回の角速度振幅｜ω_R ｜が最大値ＭＡＸ以上であるかまたは最小値ＭＩＮ以下であるか否かが判定される。最大値ＭＡＸ以上であるかまたは最小値ＭＩＮ以下である場合には、判定がＹＥＳとなり、直ちにこのサブルーチンすなわちＳ３００の一回の実行が終了する。
【０１１５】
これに対して、今回の角速度振幅｜ω_R ｜が最大値ＭＡＸ以上でもなく最小値ＭＩＮ以下でもない場合には、Ｓ３０２の判定がＮＯとなり、Ｓ３０３において、ΔＫ_PRO1メモリから最新の第１暫定値ΔＫ_PRO1(i) が読み込まれる。続いて、Ｓ３０４において、車速検出部６８から最新の車速Ｖが読み込まれ、Ｓ３０５において、温度センサ７０から最新の温度Θが読み込まれる。
【０１１６】
その後、Ｓ３０６において、第１ないし第３部分補正量ΔＫ_COM1，ΔＫ_COM2およびΔＫ_COM3が決定される。第１部分補正量ΔＫ_COM1は、読み込まれた温度Θに応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１６の(b) に示すものとされる。第２部分補正量ΔＫ_COM2は、読み込まれた車速Ｖに応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１７の(b) に示すものとされる。第３部分補正量ΔＫ_COM3は、今回の角速度振幅｜ω_R ｜に応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１８の(b) に示すものとされる。
【０１１７】
続いて、Ｓ３０７において、最新の第１暫定値ΔＫ_PRO1と、今回演算された３個の部分補正量ΔＫ_COM1，ΔＫ_COM2およびΔＫ_COM3とを、前述の、
ΔＫ_PRO2＝ΔＫ_PRO1＋ΔＫ_COM1＋ΔＫ_COM2＋ΔＫ_COM3
なる式に代入することにより、今回の第２暫定値ΔＫ_PRO2(j) が演算される。その後、Ｓ３０８において、演算された第２暫定値ΔＫ_PRO2(j) が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫ_PRO2メモリに、回数ｊに関連付けてストアされる。
【０１１８】
以上で、このパラメータ補正サブルーチンすなわちＳ３００の一回の実行が終了する。
【０１１９】
なお付言すれば、このパラメータ補正サブルーチンにおいては、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値が角速度振幅｜ω_R ｜によって補正されるが、角速度振幅｜ω_R ｜に代えてねじれ角速度振幅｜ω_R −ω_B ｜を用いることができる。ねじれ角速度振幅｜ω_R −ω_B ｜は、前処理フィルタ６４から外乱オブザーバ５２に入力された角速度ω_R と、その角速度ω_R に基づいて外乱オブザーバ５２により推定された角速度ω_B とを用いて演算することができる。
【０１２０】
さらに付言すれば、上記パラメータ補正サブルーチンにおいては、第３部分補正量ΔＫ_COM3と角速度振幅｜ω_R ｜との関係が、実験結果等に基づいて予め設定された関係であって、車輪１４の実際の状態（タイヤ２６の剛性等）に追従して変化することはなく、かつ、４輪に共通の関係とされている。しかし、その関係の設定は種々の手法により行い得る。タイヤ空気圧Ｐが標準値（例えば、２．０kgf/cm² ）であると推定される状況において実際に取得された関係として設定することができる。例えば、タイヤ空気圧Ｐが標準値であると推定される状況において、ばね定数変化量ΔＫの推定値と角速度振幅｜ω_R ｜との関係を実際に取得し、その取得した関係に基づいて、第３部分補正量ΔＫ_COM3と角速度振幅｜ω_R ｜との関係を設定することができる。タイヤ空気圧Ｐが標準値であると推定される状況には例えば、車両のイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後や、タイヤ空気圧Ｐが標準値と等しいことが運転者により入力されたときや、第３部分補正量ΔＫ_COM3と角速度振幅｜ω_R ｜との関係を再度設定することが必要になったことが運転者から入力されたときを選ぶことができる。このような関係設定を行う場合には、車輪１４の実際の状態に則して、かつ、各輪ごとに個別に第３部分補正量ΔＫ_COM3と角速度振幅｜ω_R ｜との関係を設定可能となり、タイヤ空気圧Ｐの推定精度を容易に向上可能となる。
【０１２１】
さらに付言すれば、前記パラメータ補正サブルーチンにおいては、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値が温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ω_R ｜とにそれぞれ依存するという性質に鑑み、推定値が温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ω_R ｜とによって補正されるが、以下に説明するように、推定値は他のパラメータにも依存する。
【０１２２】
前述のように、リム側部角速度演算部４５から出力される回転速度信号のうち、外乱オブザーバ５２がばね定数変化量ΔＫを精度よく推定するのに必要な周波数成分のみが外乱オブザーバ５２に入力されることなるように、それらリム側部角速度演算部４５と外乱オブザーバ５２との間に前処理フィルタ６４が設けられている。しかし、何らかの理由により、回転速度信号の周波数特性が変化すると、外乱オブザーバ５２による推定精度が低下する。一方、路面から車輪１４に入力される振動は、回転速度信号の周波数特性を変化させる原因となり得る。したがって、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値は、路面から車輪１４に入力される振動の周波数にも依存する。
【０１２３】
したがって、推定値は、路面から車輪１４に入力される振動の周波数によって補正することも望ましい。なお、その周波数は、路面の凹凸の変化状況を超音波，撮像結果等を用いて、車速Ｖと共に検出する（必要に応じて車輪１４の接地荷重も検出する）ことにより、それら検出値相互の関係から推定することが可能である。路面の突起間の間隔と、それら突起を車輪１４が通過する際の速度と、路面の複数の突起（大きいものや小さいものがある）のうち実際に車輪１４に対する加振源となるもの（これは、車輪１４の接地荷重等によって変化する）とのうち少なくとも前２者が判明すれば、路面から車輪１４に入力される振動の周波数を推定可能であるからである。
【０１２４】
図１９には、Ｓ４００、すなわち、平滑化処理を行うステップの詳細が平滑化処理サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【０１２５】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４０１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４０１ｂにおいて、ΔＫ_PRO2メモリにストアされている第２暫定値ΔＫ_PRO2の数、すなわち、回数ｊの現在値が基準値Ｎに到達したか否かが判定される。今回は、到達していないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンすなわちＳ４００の一回の実行が終了する。
【０１２６】
これに対して、回数ｊの現在値が基準値Ｎに到達したと仮定すれば、Ｓ４０１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０２において、ΔＫ_PRO2メモリから、Ｎ個の第２暫定値ΔＫ_PRO2(1) 〜ΔＫ_PRO2(N) が読み出される。その後、Ｓ４０３において、それらＮ個の第２暫定値ΔＫ_PRO2(1) 〜ΔＫ_PRO2(N) に対して加算平均が行われ、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2が平滑化されることにより、第３暫定値ΔＫ_PRO3が演算される。その演算式は同図に示されている。
【０１２７】
その後、Ｓ４０４において、演算された第３暫定値ΔＫ_PRO3が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫ_PRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４０５において、ΔＫ_PRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４０６において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンすなわちＳ４００の一回の実行が終了する。
【０１２８】
本実施形態においては、平滑化処理により１個の第３暫定値ΔＫ_PRO3を取得するために用いられる第２暫定値ΔＫ_PRO2のデータの数が基準値Ｎとされている。基準値Ｎは、設定周期Ｔ₃ （例えば、６０ｓ）が経過する間に第２暫定値ΔＫ_PRO2が演算される個数として設定されている。図１２には、第２暫定値ΔＫ_PRO2が設定周期Ｔ₂ （＜Ｔ₃ ）で逐次取得されるのに対して、第３暫定値ΔＫ_PRO3が設定周期Ｔ₃ で取得されるタイミングが示されている。
【０１２９】
なお付言すれば、基準値Ｎは固定値とすることができ、この場合、６０個としたり、１２０個とすることができる。また、可変値とすることができ、この場合、第２暫定値ΔＫ_PRO2がばらつく程度に応じて変化するパラメータ、例えば、車速Ｖまたは車輪の回転速度に応じて変化させることができる。車速Ｖまたは車輪の回転速度に応じて変化させる場合、車速Ｖまたは車輪の回転速度が増加するにつれて増加するように基準値Ｎを変化させることができる。
【０１３０】
図２０には、Ｓ５００、すなわち、ガード処理を行うステップの詳細がガード処理サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを説明するが、まず、概略的に説明する。
【０１３１】
このサブルーチンにおいては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、上限値と下限値とで規定される許容範囲内にあるか否かが判定され、許容範囲内にあれば、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ、許容範囲の上限値より大きい場合には、その上限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ、許容範囲の下限値より小さい場合には、その下限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。また、許容範囲の中心値は、前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) と等しくされ、その結果、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) と比較されるとともに、前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) からの外れ量が許容範囲の幅の半値ΔＫ_GRD より大きいか否かが判定され、その判定結果に応じて、今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} が決定されることになる。
【０１３２】
ただし、車両の走行開始スイッチとしてのイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後にあっては、前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) が存在しない。この場合、本実施形態においては、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} が、標準値ΔＫ_STD とされる。ここに、「標準値ΔＫ_STD 」は、車輪１４のホイール２４に装着されているタイヤ２６が正規のものであり、かつ、それの空気圧Ｐが標準値であるときに、ばね定数変化量ΔＫが取るべき値である。ただし、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} は例えば、前記しきい値ΔＫ_THより少し大きい値に設定することもできる。
【０１３３】
次に、このガード処理サブルーチンを図２０に基づいて具体的に説明する。
【０１３４】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ５０１において、このサブルーチンの今回の実行が、イグニションスイッチ（図において「ＩＧ」と略称する）がＯＦＦからＯＮに操作された後、初回であるか否かが判定される。今回は、初回であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０２において、ばね定数変化量ΔＫの最終値ΔＫ_FNL の前回値ΔＫ_{FNL (k-1)} が仮に、標準値ΔＫ_STD とされる。今回は、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} が存在しないからである。
【０１３５】
その後、Ｓ５０３において、ΔＫ_PRO3メモリから今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が読み込まれる。続いて、Ｓ５０４において、その第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} （許容範囲の中心値として機能する）に許容範囲の半値ΔＫ_GRD を足し算した値、すなわち、許容範囲の上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５０５に進む。Ｓ５０５においては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} から許容範囲の幅の半値ΔＫ_GRD を引き算した値、すなわち、許容範囲の下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５０６に進む。Ｓ５０６においては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５０７において、今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫ_FNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。以上で、このガード処理サブルーチンすなわちＳ５００の一回の実行が終了する。
【０１３６】
これに対して、今回は、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} に許容範囲の半値ΔＫ_GRD を足し算した上限値より大きいと仮定すれば、Ｓ５０４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０８において、その上限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５０７に移行する。また、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} から許容範囲の幅の半値ΔＫ_GRD を引き算した下限値より小さいと仮定すれば、Ｓ５０５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０９において、その下限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５０７に移行する。
【０１３７】
以上、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合を説明したが、そうでない場合には、Ｓ５０１の判定がＮＯとなり、Ｓ５０２がスキップされ、その後、Ｓ５０３において、ΔＫ_PRO3メモリから最新の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) （今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) ）が読み込まれる。続いて、Ｓ５０４ないしＳ５０６において、最新の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} を中心値とする許容範囲内にある場合には、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ、許容範囲の上限値より大きい場合には、その上限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ、許容範囲の下限値より小さい場合には、その下限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。
【０１３８】
以上要するに、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合、すなわち、前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) が存在しない場合には、前述のように、第３暫定値ΔＫ_PRO3とは無関係に、標準値ΔＫ_STD が許容範囲の中心値とされるが、前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) が存在する場合には、その前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) が許容範囲の中心値とされる。したがって、このサブルーチンが繰り返される間、許容範囲の中心値が、例えば、図２１にグラフで示すように、第３暫定値ΔＫ_PRO3に接近するように変化させられるとともに、第３暫定値ΔＫ_PRO3が変化すれば、それに追従して変化させられることになる。
【０１３９】
ところで、第３暫定値ΔＫ_PRO3の時間的変化をもたらす要因を考慮するに、タイヤ空気圧Ｐの変化という予定された要因のほかに、路面から車輪１４に入力された振動，タイヤ２６の温度変化等、予定外の要因もある。予定された要因は３つに分類することができる。タイヤ２６がバーストしてタイヤ空気圧Ｐが素早く低下するという要因と、タイヤ２６から空気が自然に漏れてタイヤ空気圧Ｐが緩やかに低下する（１月当たり０．１kgf/cm² 程度）という要因と、路面上に落ちていた釘がタイヤ２６に刺さったためにタイヤ空気圧Ｐが低下するが釘がタイヤ２６に刺さったままであるためにタイヤ空気圧Ｐが緩やかに低下する（１時間当たり１kgf/cm² 程度）という要因とに分類される。
【０１４０】
そして、上記予定外の要因によって第３暫定値ΔＫ_PRO3が素早く変化した場合には、その急変による影響が最終値ΔＫ_FNL に及ばないように第３暫定値ΔＫ_PRO3に対して前記ガード処理を行うことは必要であるが、予定された３つの要因のうち、自然漏れという要因と釘刺さりという要因とについては、それらの影響が最終値ΔＫ_FNL に及ばないように第３暫定値ΔＫ_PRO3に対してガード処理を行うことが必要ではない。
【０１４１】
このような知見に基づき、このガード処理サブルーチンにおいては、自然漏れという要因または釘刺さりという要因によって第３暫定値ΔＫ_PRO3が変化することが予想される変化幅より広くなるように前記許容範囲の幅が設定されている。
【０１４２】
なお付言すれば、このガード処理サブルーチンにおいては、許容範囲の幅の半値ΔＫ_GRD が固定値とされているが、可変値とすることが可能である。可変値とする場合には、半値ΔＫ_GRD を種々の手法で変化させることができる。
【０１４３】
例えば、半値ΔＫ_GRD は、経過時間に応じて変化させることができる。例えば、半値ΔＫ_GRD は、経過時間が長くなるにつれて小さくなるように変化させることができる。
【０１４４】
また、過去の複数個の第３暫定値ΔＫ_PRO3の分布が実質的に正規分布を示すと仮定した場合に、半値ΔＫ_GRD を、その正規分布の特性に応じて変化させることができる。例えば、その正規分布において一定確率で存在する信頼区間の幅に対応するように半値ΔＫ_GRD を変化させることができる。
【０１４５】
さらに、半値ΔＫ_GRD を、第３暫定値ΔＫ_PRO3と許容範囲との相対的な位置関係の履歴に応じて変化させることができる。例えば、第３暫定値ΔＫ_PRO3と許容範囲の下限値を下回ることが設定回数連続した場合には、ガード処理なしで第３暫定値ΔＫ_PRO3をそのまま最終値ΔＫ_FNL とすることが適当であるとして、半値ΔＫ_GRD を一定値だけ増加するように変化させたり、また、半値ΔＫ_GRD を実質的に無限大に増加するように変化させることができる。半値ΔＫ_GRD が実質的に無限大になることは、第３暫定値ΔＫ_PRO3が必ず、そのまま最終値ΔＫ_FNL とされることを意味する。また、第３暫定値ΔＫ_PRO3と許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合には、ガード処理なしで第３暫定値ΔＫ_PRO3をそのまま最終値ΔＫ_FNL とすることが適当であるとして、半値ΔＫ_GRD を一定値だけ増加するように変化させたり、また、半値ΔＫ_GRD を実質的に無限大に増加するように変化させることができる。また、第３暫定値ΔＫ_PRO3と許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合には、タイヤ２６に空気が補充されてそれの空気圧Ｐが標準値に増加させられたと推定して、その標準値を最終値ΔＫ_FNL とすることができる。
【０１４６】
図２２には、Ｓ６００、すなわち、異常判定を実行するステップが異常判定サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【０１４７】
この異常判定サブルーチンにおいては、まず、Ｓ６０１において、ΔＫ_FNL メモリから最新の最終値ΔＫ_{FNL (k)} が読み込まれる。次に、Ｓ６０２において、その最終値ΔＫ_{FNL (k)} がしきい値ΔＫ_THより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６０３において、今回はタイヤ空気圧Ｐが低いと判定され、表示装置６６によるタイヤ空気圧異常警告が運転者に対して行われる。これに対して、最終値ΔＫ_{FNL (k)} がしきい値ΔＫ_THより小さくはない場合には、Ｓ６０２の判定がＮＯとなり、Ｓ６０３がスキップされ、表示装置６６によるタイヤ空気圧異常警告が行われない。いずれの場合にも、以上で、この異常判定サブルーチンすなわちＳ６００の一回の実行が終了する。
【０１４８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ばね定数変化量ΔＫが「目的パラメータ」の一例を構成し、リム側部角速度ω_R とベルト側部角速度ω_B と外乱ｗ₂ とねじれ角θ_RBとを１組とするパラメータが「基礎パラメータ」の一例を構成し、コンピュータ２０のうち外乱オブザーバ５２とパラメータ同定部５４とを構成する部分が「パラメータ推定部」の一例および「推定器」の一例を構成しているのである。
【０１４９】
なお付言すれば、本実施形態においては、図４に示すように、パラメータ補正部５６がパラメータ同定部５４の下流側に配置されているが、上流側に配置することが可能である。外乱オブザーバ５２とパラメータ同定部５４との間に配置し、温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ω_R ｜とねじれ角速度振幅｜ω_R −ω_B ｜との少なくとも一つに基づく補正を上記基礎パラメータに対して行うようにすることが可能なのである。
さらに付言すれば、本実施形態においては、各輪ごとの基礎パラメータが、４輪に関して共通に車速Ｖが用いられて補正されるが、車速Ｖに代えて各輪の回転速度すなわちリム側部角速度ω_R を用いて基礎パラメータを補正することが可能である。このようにすれば、基礎パラメータが各輪ごとにその各輪の事情を正確に考慮して精度よく補正することが容易になる。
【０１５０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態とガード処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、ガード処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１５１】
図２３には、本実施形態におけるガード処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１５２】
リム側部角速度演算部５４からの回転速度信号のうち、車輪１４の振動を反映した周波数成分は、外乱オブザーバ５２に供給することが必要である周波数成分である。また、その周波数成分の周波数（以下、単に「車輪振動周波数」という）は、車輪１４に装着されているタイヤ２６の仕様（剛性）に応じて変化する。
【０１５３】
そこで、本実施形態においては、リム側部角速度演算部５４からの回転速度信号のうち、外乱オブザーバ５２に供給される周波数成分の周波数が、タイヤ２６の種類に応じて変化するように前処理フィルタ６４の特性、すなわち、回転速度信号のうち外乱オブザーバ５２に供給するために前処理フィルタ６４により抽出される周波数成分の周波数（以下、「狙い値」という）が自動的に調整される。
【０１５４】
具体的には、タイヤ２６の仕様が標準仕様と等しいと仮定した場合に、回転速度信号のうち外乱オブザーバ５２に供給することが望ましい周波数成分が外乱オブザーバ５２に供給されるように前処理フィルタ６４の狙い値が事前に設定される。さらに、その仮定が実際と一致する場合に外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫと、タイヤ２６の実際の仕様の下で外乱オブザーバ５２により実際に推定されたばね定数変化量ΔＫとが互いに比較される。さらに、それらばね定数変化量ΔＫの予想値（正規値）と推定値との相対的な関係に応じて、前処理フィルタ６４の狙い値が、タイヤ２６の実際の仕様の下で外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫと、狙い値を調整した後に外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫとが互いに実質的に一致するように調整される。なお、このフィルタ調整の実行中においては、タイヤ２６の実際の空気圧Ｐが標準値に等しいと仮定される。
【０１５５】
次に、このガード処理サブルーチンを図２３に基づいて詳細に説明する。
【０１５６】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ５２１において、前処理フィルタ６４の狙い値を調整することが必要であるか否かが判定される。このＳ５２１は例えば、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合にその調整が必要であると判定したり、タイヤ２６を交換したという事実が運転者から知らされた場合に前処理フィルタ６４の狙い値の調整が必要であると判定するように設計することができる。調整指令を自動的に発したり、手動的に発するように設計することができるのである。
【０１５７】
今回は、前処理フィルタ６４の狙い値の調整が必要であると仮定すれば、Ｓ５２１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５２２において、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) に対してガード処理を行う際の許容範囲の中心値ΔＫ_CTR の初期値が７個、ＲＯＭ４９から読み込まれる。すなわち、中心値ΔＫ_CTR0，ΔＫ_CTR1，ΔＫ_CTR2，ΔＫ_CTR3，ΔＫ_CTR4，ΔＫ_CTR5およびΔＫ_CTR6の各値が読み込まれるのである。それらの中央に位置する中心値ΔＫ_CTR3は、タイヤ２６の仕様が標準仕様であり、かつ、それの空気圧Ｐが標準値である場合のばね定数変化量ΔＫ、すなわち、標準値ΔＫ_STD と等しく設定されている。
【０１５８】
その後、Ｓ５２３において、ΔＫ_PRO3メモリから最新の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が読み込まれる。続いて、Ｓ５２４において、その読み込まれた第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) に対してガード処理が、７個の中心値ΔＫ_CTR に関してそれぞれ行われ、それにより、７個の最終値ΔＫ_FNL0，ΔＫ_FNL1，ΔＫ_FNL2，ΔＫ_FNL3，ΔＫ_FNL4，ΔＫ_FNL5，ΔＫ_FNL6が取得される。
【０１５９】
このガード処理は、第１実施形態におけるガード処理に準じて行われるものであるため、７個の中心値のうちの一つである中心値ΔＫ_CTR0に関して行われる場合を例にとり、簡単に説明する。
【０１６０】
まず、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心値ΔＫ_CTR0に許容範囲の半値ΔＫ_GRD を足し算した上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心値ΔＫ_CTR0から許容範囲の半値ΔＫ_GRD を引き算した下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心値ΔＫ_CTR0に対応する最終値ΔＫ_FNL0とされる。また、今回は、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が上限値より大きいと仮定すれば、その上限値が、中心値ΔＫ_CTR0に対応する最終値ΔＫ_FNL0とされる。また、今回は、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が下限値より小さいと仮定すれば、その下限値が、中心値ΔＫ_CTR0に対応する最終値ΔＫ_FNL0とされる。
【０１６１】
このようなガード処理が７個の中心値に関して実行されると、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が例えば、７個の中心値ΔＫ_CTR に対して図２４に示すように相対的に位置させられる場合には、同図に示すように、７個の最終値ΔＫ_FNL が取得されることになる。
【０１６２】
その後、Ｓ５２５において、各中心値ΔＫ_CTR ごとに、中心値ΔＫ_CTR と最終値ΔＫ_FNL との差である誤差値ｄが演算される。具体的には、誤差値ｄ₀ ，ｄ₁ ，ｄ₂ ，ｄ₃ ，ｄ₄ ，ｄ₅ ，ｄ₆ がそれぞれ次式を用いて演算される。
【０１６３】
ｄ₀ ＝ΔＫ_FNL0−ΔＫ_CTR0
ｄ₁ ＝ΔＫ_FNL1−ΔＫ_CTR1
ｄ₂ ＝ΔＫ_FNL2−ΔＫ_CTR2
ｄ₃ ＝ΔＫ_FNL3−ΔＫ_CTR3
ｄ₄ ＝ΔＫ_FNL4−ΔＫ_CTR4
ｄ₅ ＝ΔＫ_FNL5−ΔＫ_CTR5
ｄ₆ ＝ΔＫ_FNL6−ΔＫ_CTR6
【０１６４】
そして、図２４に示す例では、誤差値ｄ₀ 〜ｄ₆ が同図に示すように、取得される。同図には、誤差値ｄ₁ が示されていないが、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心値ΔＫ_CTR1に対応する許容範囲内に位置させられていて、誤差値ｄ₁ が０であるからである。
【０１６５】
続いて、Ｓ５２６において、演算された７個の誤差値ｄ₀ 〜ｄ₆ のうち最小値が検索され、さらに、演算された７個の最終値ΔＫ_FNL0〜ΔＫ_FNL6のうち、誤差値ｄが最小値であるものが、今回の最終値ΔＫ_FNL(k)として選択される。図２４に示す例では、誤差値ｄ₁ が最小値であるため、暫定値ΔＫ_FNL1が今回の最終値ΔＫ_FNL(k)として選択されることになる。
【０１６６】
その後、Ｓ５２７において、選択された最終値ΔＫ_{FNL (k)} がΔＫ_FNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。
【０１６７】
続いて、Ｓ５２８において、前処理フィルタ６４の狙い値が、図２４に示すように、それの調整前の狙い値であるΔＫ_CTR3と最終値ΔＫ_{FNL (k)} との差Ｓに応じた量ＡＤＪで、かつ、調整後の狙い値が最終値ΔＫ_{FNL (k)} （次回の最終値ΔＫ_{FNL (k+1)} にほぼ等しいと考えられる）に近づく向きに調整される。狙い値の調整量ＡＤＪは例えば、差Ｓを、その狙い値を単位量（例えば、１Ｈｚ）変更することに応じてばね定数変化量ΔＫの推定値が変化することとなる量で割り算することにより取得できる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１６８】
これに対して、今回は、前処理フィルタ６４の狙い値の調整が済んだ後であるため、再度の調整は不要であると仮定すれば、Ｓ５２１の判定がＮＯとなり、Ｓ５３１に移行する。Ｓ５３１ないしＳ５３５においては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) に対してガード処理が、第１実施形態におけるに準じて行われる。
【０１６９】
具体的には、Ｓ５３１において、ΔＫ_PRO3メモリから今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が読み込まれ、続いて、Ｓ５３２において、その第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、許容範囲の中心値ΔＫ_CTR （後に説明する）に許容範囲の半値ΔＫ_GRD を足し算した上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５３３に進む。Ｓ５３３においては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心値ΔＫ_CTR から許容範囲の半値ΔＫ_GRD を引き算した下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５３４に進む。Ｓ５３４においては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５３５において、今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫ_FNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。以上で、このサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１７０】
これに対して、今回は、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が上限値より大きいと仮定すれば、Ｓ５３２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３６において、その上限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５３５に移行する。また、今回は下限値より小さいと仮定すれば、Ｓ５３３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３７において、その下限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５３５に移行する。
【０１７１】
ここで、中心値ΔＫ_CTR の設定について説明する。
【０１７２】
中心値ΔＫ_CTR は、第１実施形態におけると同様に、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} と等しく設定することができる。このように設定する場合には、タイヤ空気圧Ｐの実際値を、それの変化領域全体において同じ精度で推定できるという利点が得られる。また、標準値ΔＫ_STD と等しく設定することもできる。さらに、タイヤ空気圧異常判定のためのしきい値ΔＫ_THと等しく設定することもできる。このように設定する場合には、異常判定のためにタイヤ空気圧Ｐを精度よく推定することが特に必要である領域において、タイヤ空気圧Ｐを精度よく推定できるという利点が得られる。
【０１７３】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１および第２実施形態と共通する要素については同一の符号を使用することにより詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０１７４】
第１および第２実施形態においては、図４に示すように、パラメータ補正部５６に対して平滑化処理部５８とガード処理部６０とが互いに直列に接続され、パラメータ補正部５６により取得された第２暫定値ΔＫ_PRO2に対して平滑化処理部５８が作動させられ、それにより取得された第３暫定値ΔＫ_PRO3に対してガード処理部６０が作動させられ、それにより取得された最終値ΔＫ_FNL が異常判定部６２に供給される。
【０１７５】
これに対して、本実施形態においては、図２５に示すように、パラメータ補正部５６に対して平滑化処理部１００とガード処理部１０２とが互いに並列に接続され、パラメータ補正部５６により取得された第２暫定値ΔＫ_PRO2に対して平滑化処理部１００とガード処理部１０２とが互いに実質的に並行に作動させられる。
【０１７６】
平滑化処理部１００は、第１および第２実施形態における平滑化処理部５８と同様にして取得した「第３暫定値ΔＫ_PRO3」を「第１最終値ΔＫ_FNL1」として異常判定部１０４に出力する。
【０１７７】
ガード処理部１０２は、パラメータ補正部５６により取得された「第２暫定値ΔＫ_PRO2」が、第１および第２実施形態においては平滑化処理部５８から入力された「第３暫定値ΔＫ_PRO3」に代えて入力され、その「第２暫定値ΔＫ_PRO2」に基づき、第１および第２実施形態におけるガード処理部６０と同様にして取得した「最終値ΔＫ」を「第２最終値ΔＫ_FNL2」として異常判定部１０４に出力する。
【０１７８】
異常判定部１０４は、それら平滑化処理部１００とガード処理部１０２とから入力された第１最終値ΔＫ_FNL1と第２最終値ΔＫ_FNL2とに基づき、タイヤ空気圧Ｐが低いか否かを判定する。具体的には、異常判定部１０４は、第１最終値ΔＫ_FNL1と第２最終値ΔＫ_FNL2とのいずれかでも、しきい値ΔＫ_THより小さい場合に、タイヤ空気圧Ｐが低いと判定する。
【０１７９】
図２６には、このような異常判定を行うためのサブルーチンがフローチャートで表されている。
【０１８０】
この異常判定サブルーチンにおいては、まず、Ｓ６５１において、平滑化処理部１００から第１最終値ΔＫ_FNL1が読み込まれ、次に、Ｓ６５２において、ガード処理部１０２から第２最終値ΔＫ_FNL2が読み込まれる。その後、Ｓ６５３において、読み込まれた第１最終値ΔＫ_FNL1がしきい値ΔＫ_THより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６５４において、タイヤ空気圧Ｐが低いことが表示装置６６により運転者に告知される。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８１】
これに対して、今回は、第１最終値ΔＫ_FNL1がしきい値ΔＫ_THより小さくはないと仮定すれば、Ｓ６５３の判定がＮＯとなり、Ｓ６５５において、読み込まれた第２最終値ΔＫ_FNL2がしきい値ΔＫ_THより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６５４において、タイヤ空気圧Ｐが低いことが表示装置６６により運転者に告知される。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８２】
また、第１最終値ΔＫ_FNL1も第２最終値ΔＫ_FNL2もしきい値ΔＫ_THより小さくはないと仮定すれば、Ｓ６５３の判定もＳ６５５の判定もＮＯとなり、Ｓ６５４がスキップされ、運転者への異常警告が行われることなく、このサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８３】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と平滑化処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、平滑化処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１８４】
図２７には、本実施形態における平滑化処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１８５】
第１実施形態においては、第２暫定値ΔＫ_PRO2の取得数が固定値である基準値Ｎに到達したときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。
【０１８６】
これに対して、本実施形態においては、第２暫定値ΔＫ_PRO2が取得されるごとに、その時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶＥ_(j) が逐次演算され、その平均値ＡＶＥ_(j) の時間的変動が基準状態以下にならないうちは第３暫定値ΔＫ_PRO3を演算せず、基準状態以下になったなったときに、その時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶＥ_(j) が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。
【０１８７】
次に、この平滑化処理サブルーチンを図２７に基づいて詳細に説明する。
【０１８８】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４２１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４２１ｂにおいて、回数ｊの現在値が基準値ｊ₀ に到達した以上であるか否かが判定される。基準値ｊ₀ 以上でない場合には、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。したがって、第２暫定値ΔＫ_PRO2の取得数が一定値に到達しない場合には、たとえ平均値ＡＶＥ_(j) の時間的変動が基準状態以下であっても、第３暫定値ΔＫ_PRO3が演算されず、これにより、誤った第３暫定値ΔＫ_PRO3に基づいてタイヤ空気圧Ｐの異常判定がなされずに済む。
【０１８９】
これに対して、今回は、回数ｊの現在値が基準値ｊ₀ に到達したと仮定すれば、Ｓ４２１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４２２に進む。Ｓ４２２においては、現時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2、すなわち、ΔＫ_PRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶＥ_(j) が演算される。その後、Ｓ４２３において、演算された今回の平均値ＡＶＥ_(j) から前回の平均値ＡＶＥ_(j-1) （ＲＡＭ５０にストアされている）を引き算することにより、今回の変化量ΔＡＶＥ_(j) （第２暫定値ΔＫ_PRO2の１回微分値に相当する）が演算される。続いて、Ｓ４２４において、演算された今回の変化量ΔＡＶＥ_(j) の絶対値がしきい値Ｇ以下であるか否かが判定される。今回は、しきい値Ｇ以下ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１９０】
これに対して、今回は、今回の変化量ΔＡＶＥ_(j) の絶対値がしきい値Ｇ以下であると仮定すれば、Ｓ４２４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４２５において、今回の平均値ＡＶＥ_(j) が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。その後、Ｓ４２６において、その第３暫定値ΔＫ_PRO3がΔＫ_PRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４２７において、ΔＫ_PRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４２８において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１９１】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と平滑化処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、平滑化処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１９２】
図２８には、本実施形態における平滑化処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１９３】
第１実施形態においては、第２暫定値ΔＫ_PRO2の取得数が固定値である基準値Ｎに到達したときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。
【０１９４】
これに対して、本実施形態においては、過去の複数個の第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示すに至ったときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。
【０１９５】
次に、この平滑化処理サブルーチンを図２８に基づいて詳細に説明する。
【０１９６】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４４１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４４１ｂにおいて、回数ｊの現在値が基準値ｊ₀ に到達した以上であるか否かが判定される。基準値ｊ₀ 以上でない場合には、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。したがって、第２暫定値ΔＫ_PRO2の取得数が一定値に到達しない場合には、たとえ過去の複数個の第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示す場合であっても、第３暫定値ΔＫ_PRO3が演算されず、これにより、誤った第３暫定値ΔＫ_PRO3に基づいてタイヤ空気圧Ｐの異常判定がなされずに済む。
【０１９７】
これに対して、今回は、回数ｊの現在値が基準値ｊ₀ に到達したと仮定すれば、Ｓ４４１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４４２に進む。Ｓ４４２においては、現時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2、すなわち、ΔＫ_PRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示すが否かが判定される。具体的には、例えば、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2の歪度ｂ₁ （分布の左右非対称度を示す指標）が実質的に０であり、かつ、尖度ｂ₂ （分布の尖りまたは裾の長さを示す指標）も実質的に０であるか否かが判定され、そうであれば、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示すと判定される。
【０１９８】
ここに、歪度ｂ₁ は、
ｂ₁ ＝Σ［（ΔＫ_PRO2(j) −ＡＶＥ_(j) ）／ｓ］³ ／ｊ
なる式で定義され、また、尖度ｂ₂ は、
ｂ₁ ＝Σ［（ΔＫ_PRO2(j) −ＡＶＥ_(j) ）／ｓ］⁴ ／ｊ−３
なる式で定義される。これらの式において「ＡＶＥ_(j) 」は、ΔＫ_PRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値を表す。
【０１９９】
今回は、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示さないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０２００】
これに対して、今回は、ΔＫ_PRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示すと仮定すれば、Ｓ４４２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４４３において、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶＥ_(j) が演算される。その後、Ｓ４４４において、その演算された今回の平均値ＡＶＥ_(j) が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。その後、Ｓ４４５において、その第３暫定値ΔＫ_PRO3がΔＫ_PRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４４６において、ΔＫ_PRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４４７において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０２０１】
なお、本実施形態においては、過去の複数個の第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示すに至った時に、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶＥが第３暫定値ΔＫ_PRO3とされるようになっているが、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2が示す実質的な正規分布における中央値が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされるように変更することが可能である。
【０２０２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の改良，変形を加えた形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記タイヤ空気圧異常警告装置によりタイヤ空気圧を推定される車輪の一部を示す断面図である。
【図３】上記車輪の力学モデルを示す図である。
【図４】上記タイヤ空気圧異常警告装置の機能を示すブロック図である。
【図５】図１におけるＲＯＭ４９の構成を概念的に示すブロック図である。
【図６】図１におけるＲＡＭ５０の構成を概念的に示すブロック図である。
【図７】図３の車輪モデルを簡略化して示す図である。
【図８】上記タイヤ空気圧異常警告装置における外乱のダイナミクスの近似を説明するためのグラフである。
【図９】図４における外乱オブザーバの構成を示すブロック線図である。
【図１０】図１におけるＲＯＭ４９に記憶されているタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】図１０におけるＳ１００の詳細を外乱オブザーバ作動サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１２】図１０のタイヤ空気圧異常判定ルーチンの実行結果の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】図１０におけるＳ２００の詳細をパラメータ同定サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１４】上記タイヤ空気圧異常警告装置によるばね定数変化量の推定値が時間と共に変化する様子を参考例と比較しつつ説明するためのグラフである。
【図１５】図１０におけるＳ３００の詳細をパラメータ補正サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１６】上記パラメータ補正サブルーチンにおける温度Θと推定値との関係を示すグラフと、温度Θと補正量ΔＫ_COM1との関係を示すグラフである。
【図１７】上記パラメータ補正サブルーチンにおける車速Ｖと推定値との関係を示すグラフと、車速Ｖと補正量ΔＫ_COM2との関係を示すグラフである。
【図１８】上記パラメータ補正サブルーチンにおける角速度振幅｜ω_R ｜と推定値との関係を示すグラフと、角速度振幅｜ω_R ｜と補正量ΔＫ_COM3との関係を示すグラフである。
【図１９】図１０におけるＳ４００の詳細を平滑化処理サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２０】図１０におけるＳ５００の詳細をガード処理サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２１】上記ガード処理サブルーチンの実行結果の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２２】図１０におけるＳ６００の詳細を異常判定サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第２実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置におけるコンピュータにより実行されるガード処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２４】上記ガード処理サブルーチンの実行結果の一例を説明するための図である。
【図２５】本発明の第３実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置の構成を示すブロック図である。
【図２６】図２５におけるコンピュータのＲＯＭに記憶されている異常判定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第４実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置のコンピュータにより実行される平滑化処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２８】本発明の第５実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置のコンピュータにより実行される平滑化処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ロータ
１２ 車輪速センサ
１４ 車輪（タイヤ付ホイール）
２０，４７ コンピュータ
２４ ホイール
２６ タイヤ
２８ リム側部
３０ ベルト側部
３２ ねじりばね
３４ ダンパ
５２ 外乱オブザーバ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for estimating a tire pressure of a wheel that is a wheel with a tire.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Laying-Open No. 7-089304 describes a conventional example of the tire pressure estimation device. This conventional example includes (a) a wheel speed sensor that detects the rotation speed of a wheel configured by filling air inside a tire mounted on a wheel, and (b) a wheel speed output from the wheel speed sensor. Based on the signal, the basic parameters used for estimating the target parameter, which is the tire pressure or a parameter related thereto, are sequentially obtained, and the plurality of the previously obtained basic parameters including the currently obtained basic parameters are included. And an estimator for estimating a target parameter based on the basic parameters.
[0003]
Problems to be Solved by the Invention, Means for Solving the Problems, and Effects of the Invention
The present inventors have conducted research with the aim of improving the estimation accuracy of tire pressure in this type of tire pressure estimation device, and as a result, have noticed the following facts.
[0004]
The values of a plurality of basic parameters used for estimating the target parameter at this time are affected not only by the tire pressure but also by the environment in which the basic parameters are acquired. The components of the environment include the unevenness of the road surface on which the wheels travel, the traveling speed of the vehicle or the rotation speed of the wheels, the contact load of the wheels, and the like. Therefore, in order to improve the estimation accuracy of the objective parameter, it is desirable that a plurality of basic parameters used for estimating the objective parameter at this time are sequentially acquired under an environment substantially equal to each other. When a plurality of basic parameters are obtained in this way, when the value of each basic parameter decreases depending on the environment, the decrease is compensated for, and when the value increases, the increase is cut off. It becomes easy to perform correction for each basic parameter.
[0005]
In addition, it is more likely that the plurality of basic parameters are acquired in substantially the same environment as each other than when the time that elapses while the plurality of basic parameters are acquired is short. Also, the shorter the time that elapses while a plurality of basic parameters are acquired, the smaller the number of acquired basic parameters.
[0006]
As described above, there is a specific relationship between the number of basic parameters used for acquiring the current target parameter and the estimation accuracy of the target parameter.
[0007]
Then, the present inventors have noticed the fact that the estimation accuracy of the target parameter can be improved by optimizing the number of basic parameters based on such knowledge.
[0008]
Against this background, the present invention has been made to improve the accuracy of estimating a target parameter, which is a tire pressure or a parameter related thereto, and the following aspects are obtained by the present invention. Each mode is described in the same manner as in the claims, divided into sections, each section is numbered, and described in a form in which the numbers of other sections are cited as necessary. This is to facilitate understanding of some of the technical features and combinations thereof described in this specification, and the technical features and combinations thereof described in this specification are limited to the following embodiments. Should not be interpreted as
[0009]
(1) a wheel speed sensor that detects a rotation speed of a wheel configured by filling air inside a tire mounted on the wheel,
Based on the wheel speed signal output from the wheel speed sensor, sequentially acquire basic parameters used for estimating the target parameter which is the air pressure of the tire or a parameter relating thereto, and An estimator for estimating a target parameter based on a plurality of basic parameters obtained before this time including a parameter,
In the tire pressure estimation device provided with
The estimator, the basic parameter is a physical quantity showing the dependence, except for the tire pressure is the expected parameter does not change substantially every time a set period of time elapses, the target parameter, the latest The tire pressure estimating device according to claim 1, further comprising a parameter estimating unit for estimating based on a plurality of the basic parameters sequentially acquired during one set period.
In this device, it is expected that a plurality of basic parameters used for estimating the target parameter at this time are physical quantities indicating the dependence of the basic parameters, and that those excluding the tire pressure do not substantially change. It shall be obtained during the length setting period. Therefore, according to this device, the tendency of the current target parameter to be estimated based on a plurality of basic parameters acquired under substantially the same environment is increased, and thus the target parameters are acquired under different environments. The target parameter can be estimated with higher accuracy when the tendency of the current target parameter to be estimated based on a plurality of basic parameters is weak.
The parameter estimating unit can be implemented in a manner of estimating the current target parameter by applying the least squares method to a plurality of sequentially acquired basic parameters. In this embodiment, when there is a unique basic parameter whose value is significantly different from other basic parameters among a plurality of sequentially acquired basic parameters, the specific basic parameter is generally used as a target. In spite of a high possibility of causing a decrease in the estimation accuracy of the parameter, the unique basic parameter tends to be relatively emphasized and the current target parameter is estimated. Also, such a unique basic parameter is such that as the twist angle, which is the relative angle between the rim side and the belt side in the wheel, increases, the rim side and the belt side are connected to each other so as to be relatively rotatable. It may occur due to the characteristic that the spring constant of the torsion spring decreases, that is, the nonlinearity of the tire rigidity.
On the other hand, if the number of the plurality of basic parameters used for estimating the target parameter of this time decreases, the possibility that there is a unique basic parameter among the plurality of basic parameters decreases, It is more likely that the target parameter in this case is estimated based on a plurality of basic parameters for which no such specific basic parameters exist. It is more likely that the unique parameter is separated from the non-singular parameter and the target parameter is estimated. Therefore, when the mode of estimating the current target parameter is adopted in the parameter estimating unit by applying the least squares method to a plurality of sequentially acquired basic parameters, the tire pressure estimating apparatus according to this section Is applied, the number of target parameters estimated in a state where the influence of unique fundamental parameters is as small as possible increases, and the accuracy of target parameter estimation improves as a whole.
In the tire pressure estimation device described in this section, `` the basic parameter is a physical quantity indicating dependence and excludes the tire pressure '' is the unevenness of the road surface on which the wheels travel, the traveling speed of the vehicle or the rotation speed of the wheels. , The ground load of the wheel, the amplitude of the wheel speed signal, the driving force of the wheel or the vehicle, and the lateral force of the wheel or the vehicle.
Further, the tire pressure estimating device according to this section is implemented in a mode having a determination / notification unit that determines whether the tire pressure is lower than a determination value and notifies the driver of the tire pressure as an output unit. The present invention can be implemented in a mode having a display unit for displaying to a driver as an output unit.
(2) the parameter estimating unit,
With respect to the wheel, a model is assumed in which the rim side and the belt side that can rotate relative to each other are connected to each other by at least a torsion spring. Based on the model, a motion system related to the rotational motion of the wheel is assumed. In the system, a change in the spring constant of the torsion spring accompanying a change in the tire air pressure is regarded as a disturbance to a wheel, and based on the wheel speed signal which is a signal representing an angular velocity of the rim side portion, the disturbance is determined by the motion system. A disturbance observer estimating as one of the state variables and estimating at least a torsion angle among an angular velocity of the belt side and a torsion angle which is a relative rotation angle between the rim side and the belt side,
The angular velocity of the rim side portion detected by the wheel speed sensor, the disturbance estimated by the disturbance observer and the at least torsion angle are each used as the basic parameters, and based on the basic parameters, the spring constant of the torsion spring A parameter identification unit that identifies the amount of change in the spring constant as the amount of change as the target parameter.
(1) The tire pressure estimation device according to the above mode (1).
(3) the parameter estimating unit, the plurality of frequency components of the wheel speed signal, the frequency of the intensity is substantially maximum within a set frequency range as the basic parameter, and, based on the basic parameters, The tire pressure estimation device according to the above mode (1), which estimates a target parameter.
(4) The estimator further includes a parameter correcting unit that corrects the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit based on a physical quantity whose estimated value indicates dependency and excluding the tire air pressure. The tire pressure estimation device according to any one of (1) to (3) [Claim 2].
The present inventors have studied the factors that reduce the estimation accuracy of the objective parameter, and as a result, the estimated value of the objective parameter is determined by the amplitude of the wheel speed signal, the driving force of the wheel or vehicle, the lateral force of the wheel or vehicle, I noticed the fact that it has dependence on various physical quantities, such as the running speed of the vehicle or the rotational speed of the wheels, the amplitude of the torsional angular velocity signal, and the frequency of vibration input to the wheels from the road surface. That is, even when the actual values of the tire pressures are the same, the fact that the estimated values of the target parameters change when the physical quantities change, has been noticed. In view of this fact, in the tire pressure estimating apparatus described in this section, the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit is corrected based on the estimated value being a physical quantity indicating dependence and excluding the tire air pressure. You. As a result, the estimated value of the target parameter can be corrected so that the estimated value is a physical quantity indicating the dependency and the dependency on the one other than the tire pressure is removed, and therefore, even when such a change in the physical quantity Regardless, the target parameter can be accurately estimated.
In the tire pressure estimating apparatus described in this section, "the estimated value is a physical quantity indicating dependence and excluding the tire pressure" is the amplitude of the wheel speed signal, the driving force of the wheel or vehicle, and the lateral force of the wheel or vehicle. The amplitude of the torsional angular velocity signal, which represents the difference between the angular velocity of the rim side and the belt side, and the amplitude of the torsional angular velocity signal, which is the difference between the angular velocity of the rim side and the angular velocity of the belt side. It can be configured to include at least one of frequency.
The features described in this section can be implemented independently of the features described in the above paragraphs (1) to (3).
(5) The parameter correction unit calculates a negative correction amount whose absolute value decreases as the amplitude of the wheel speed signal increases, and the calculated correction amount is used as an estimated value of the target parameter by the parameter estimation unit. (4) The tire pressure estimating apparatus according to the above mode (4), further comprising a first correcting unit that corrects the estimated value by adding.
(6) The parameter correction unit calculates a positive correction amount whose absolute value decreases as the traveling speed of the vehicle or the rotation speed of the wheel increases, and calculates the calculated correction amount as a target parameter of the parameter estimation unit. (4) The tire pressure estimating apparatus according to the above mode (4) or (5), further comprising a second correction unit that corrects the estimated value by adding the estimated value to the estimated value.
(7) The tire pressure estimating device according to any one of (1) to (6), wherein the estimator further includes a smoothing processing unit that smoothes an estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit. Item 3].
The study of the present inventors has revealed that the accuracy of the output of the device is improved when the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit is output after being smoothed, as compared with the case where the output is output without smoothing. It has been found that smoothing the estimated value of the target parameter reduces the estimation variation. Based on this fact, in the tire pressure estimation device described in this section, the estimated value of the target parameter by the parameter estimation unit is smoothed. Therefore, according to the tire pressure estimation device, the accuracy of the output of the device can be easily improved.
The features described in this section can be implemented independently of the features described in the above paragraphs (1) to (6).
The current target parameter is sequentially estimated based on the plurality of basic parameters sequentially obtained by the parameter estimating unit, and the objective parameter estimated this time is considered in consideration of the values of the plurality of target parameters sequentially estimated in this manner. May be smoothed. Further, in this case, two methods are conceivable in order to output once each time the same time elapses. The first technique is to repeat the estimation of the current target parameter based on a relatively small number of basic parameters sequentially acquired within a relatively short period, relatively many times. The second method is to repeat the estimation of the current target parameter based on a relatively large number of basic parameters sequentially acquired within a relatively long period, a relatively small number of times. When the first method is performed, the period during which a plurality of basic parameters used for estimating the current target parameter are obtained is set in the same manner as in the tire pressure estimation device described in the above (1). It is desirable to set.
On the other hand, when the above-mentioned second method is adopted when the above-described nonlinearity of tire stiffness exists, the present inventors strongly show that the estimated value of the target parameter tends to fluctuate. I noticed the fact that if I adopted, that tendency was not so strong.
Therefore, in consideration of such a fact, the tire pressure estimating apparatus described in this section implements the first method, and therefore, even if there is a non-linearity of the tire stiffness, the tire air pressure estimating apparatus can be used. The parameters can be estimated accurately.
(8) a first smoothing unit that performs smoothing by averaging and smoothing the estimated values of the reference number when the number of estimated values of the target parameter by the parameter estimating unit becomes equal to the reference number; (7) The tire pressure estimating apparatus according to the above mode (7), including means.
(9) The tire pressure according to (8), wherein the first smoothing unit includes a reference number changing unit that changes the reference number so as to increase as the traveling speed of the vehicle or the rotation speed of the wheels increases. Estimation device.
(10) The smoothing processing unit smoothes the current estimated value in consideration of a plurality of past estimated values including the current estimated value of the target parameter each time the target parameter is estimated by the parameter estimating unit. And successively obtain the smoothed values, and output the latest smoothed value when the state in which the obtained plurality of smoothed values fluctuates with respect to their acquisition order is equal to or less than the reference state, and is output to the reference state or less. (7) The tire pressure estimating apparatus according to the above mode (7), further comprising a second smoothing means that does not output until the tire pressure is reduced.
(11) The smoothing processing unit considers the plurality of estimated values of the target parameter when the distribution of the plurality of estimated values of the target parameter by the parameter estimating unit substantially indicates a normal distribution. The tire pressure estimating apparatus according to item (7), further including third smoothing means for smoothing the estimated value and outputting the smoothed value, and not outputting the smoothed value when the normal value is not shown.
(12) The tire pressure estimation according to any one of (4) to (6), wherein the estimator further includes a smoothing processing unit that smoothes the estimated value of the target parameter corrected by the parameter correction unit. Apparatus [Claim 4].
In this tire pressure estimating apparatus, a plurality of basic parameters used for estimating a target parameter are respectively obtained under substantially the same environment, and further, the estimated value of the target parameter depends on the estimated value. Is corrected based on the physical quantity indicating the property and excluding the tire pressure, and further, the estimated value of the target parameter corrected in this manner is smoothed, whereby the output of the tire pressure estimation device is generated. Is done. Therefore, according to the tire pressure estimation device, the target parameter can be estimated with higher accuracy.
(13) The estimator further includes a guard processing unit that performs a guard process for correcting the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit so as not to exceed a preset allowable range (1) to (12). An apparatus for estimating tire pressure according to any one of the preceding claims [Claim 5].
The estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit changes not only due to a scheduled factor of a change in tire air pressure, but also to an unscheduled factor, for example, vibration input from the road surface to the wheels. When an unexpected factor occurs, the estimated value of the target parameter changes even when the tire air pressure hardly changes. On the other hand, in the tire pressure estimating device described in this section, the correction is performed so that the estimated value of the target parameter does not exceed the preset allowable range. Therefore, when the factor that the estimated value of the target parameter exceeds the allowable range is the above-described unscheduled factor, it does not have to appear in the output of the tire pressure estimation device, and the estimation accuracy of the target parameter is reduced. Can be easily improved.
In the tire pressure estimation device described in this section, when the device has an abnormality determination unit that determines whether the tire pressure is lower than the determination value, the center value of the allowable range is set to be equal to the determination value. Can be. This ensures the accuracy of the target parameter in a region where it is particularly necessary to ensure the accuracy of the abnormality determination unit.
(14) The guard processing unit includes a center value setting unit that sets a center value of the allowable range used in each guard process to be equal to an estimated value of a target parameter affected by a previous guard process. (13) The tire pressure estimation device according to the above (13).
(15) The tire pressure estimating apparatus according to (13) or (14), wherein the guard processing unit includes a width reducing unit that reduces the width of the allowable range as time passes.
(16) The guard processing unit includes a width increasing unit that increases a width of the allowable range when the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit deviates from the allowable range for a predetermined number of times (13). The tire pressure estimation device according to any one of (1) to (15).
Here, "the estimated value deviates from the allowable range" means at least one of the fact that the estimated value exceeds the upper limit value of the allowable range and the value that falls below the lower limit value of the allowable range.
(17) The guard processing unit, when the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit exceeds the upper limit of the allowable range for a predetermined number of times, the estimated value corresponds to the standard value of the tire pressure (13) The tire pressure estimating device according to any one of the above (13) to (16), including an estimated value correcting means for correcting the estimated value.
(18) The estimator further includes a guard processing unit that performs a guard process to correct the estimated value of the target parameter smoothed by the smoothing processing unit so as not to exceed a preset allowable range (7) The tire pressure estimation device according to any one of (1) to (12).
(19) The estimator includes a smoothing processing unit according to any one of (7) to (12), and a guard processing unit according to any one of (13) to (18). The tire pressure estimating device further determines whether or not the tire pressure is abnormal based on the estimated value of the objective parameter output from the smoothing processing unit and the estimated value of the objective parameter output from the guard processing unit. The tire pressure estimating apparatus according to any one of (1) to (6), including an abnormality determining unit that determines whether the tire pressure is high.
(20) The abnormality determination unit may be configured to set a predetermined condition by using any of the estimated value of the objective parameter output from the smoothing processing unit and the estimated value of the objective parameter output from the guard processing unit. The tire pressure estimating device according to the mode (19), wherein when the condition is not satisfied, the tire pressure is determined to be abnormal.
(21) a wheel speed sensor that detects a rotation speed of a wheel configured by enclosing air inside a tire mounted on the wheel,
An estimator including a parameter estimator for estimating a target parameter which is a tire pressure or a parameter related thereto based on a wheel speed signal output from the wheel speed sensor.
In the tire pressure estimation device provided with
The tire pressure, wherein the estimator further includes a guard processing unit that performs a guard process for correcting the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit so as not to exceed a preset allowable range. Estimation device.
The estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit changes not only due to a scheduled factor of a change in tire air pressure, but also to an unscheduled factor, for example, vibration input from the road surface to the wheels. When an unexpected factor occurs, the estimated value of the target parameter changes even when the tire air pressure hardly changes. On the other hand, in the tire pressure estimating device described in this section, the correction is performed so that the estimated value of the target parameter does not exceed the preset allowable range. Therefore, when the factor that the estimated value of the target parameter exceeds the allowable range is the above-described unscheduled factor, it does not have to appear in the output of the tire pressure estimation device, and the estimation accuracy of the target parameter is reduced. Can be easily improved.
In the tire pressure estimation device described in this section, when the device has an abnormality determination unit that determines whether the tire pressure is lower than the determination value, the center value of the allowable range is set to be equal to the determination value. Can be. By doing so, the estimation accuracy of the target parameter is ensured in a region where it is particularly necessary to ensure the accuracy of the abnormality determination unit.
(22) The guard processing unit includes a center value setting unit that sets a center value of the allowable range used in each guard process to be equal to an estimated value of a target parameter affected by a previous guard process. The tire pressure estimation device according to the above mode (21).
(23) The tire pressure estimating apparatus according to (21) or (22), wherein the guard processing unit includes a width reducing unit configured to reduce a width of the allowable range as time passes.
(24) The guard processing unit includes a width increasing unit that increases the width of the allowable range when the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit deviates from the allowable range for a predetermined number of times (21). The tire pressure estimating device according to any one of the items (23) to (23).
Here, "the estimated value deviates from the allowable range" means at least one of the fact that the estimated value exceeds the upper limit value of the allowable range and the value that falls below the lower limit value of the allowable range.
(25) The guard processing unit, when the estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit exceeds the upper limit of the allowable range for a predetermined number of times, the estimated value corresponds to the standard value of the tire pressure (21) The tire pressure estimating apparatus according to any one of the above (21) to (24), including an estimated value correcting means for correcting the estimated value.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, some of the more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
The first embodiment of the present invention is a tire pressure abnormality warning device. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a rotor, and 12 denotes a wheel speed sensor configured as an electromagnetic pickup. The rotor 10 rotates together with the wheel 14 shown in FIG. 2, and has a number of teeth 16 on the outer periphery. The wheel speed sensor 12 generates a voltage that changes periodically as the teeth 16 pass. This voltage is shaped into a rectangular wave by the waveform shaper 18 shown in FIG. 1 and supplied to an I / O port 22 as an input / output device of a computer 20. There are four wheels 14, and all the wheel speed sensors 12 provided on them are connected to a computer 20 via a waveform shaper 18. Only one set is typically shown in FIG.
[0012]
As shown in FIG. 2, the wheel 14 is a tire-equipped wheel in which a tire 26 is attached to an outer periphery of a wheel 24. As shown in FIG. , A model connected by a torsion spring 32 and a damper 34 connected in parallel to each other. Explaining the relationship between this model and the wheel 14, the rim side 28 corresponds to the wheel 24 as a rigid body, and the belt side 30 corresponds to the tire 26 as an elastic body. Since the rotor 10 is mounted so as to rotate integrally with the wheel 24, the wheel speed sensor 12 eventually determines the angular speed ω of the rim side portion 28._RWill be detected.
[0013]
As shown in FIG. 1, the computer 20 includes a CPU 48 as a processor, and a ROM 49 and a RAM 50 as memories, respectively. FIG. 5 is a block diagram conceptually showing the configuration of the ROM 49.
[0014]
The ROM 49 stores a rim-side angular velocity calculation routine, which constitutes a rim-side angular velocity calculation unit 45 shown in FIG. The rim-side angular velocity calculator 45 calculates an angular velocity ω based on a wheel speed signal (analog signal) input from the wheel speed sensor 12 via the waveform shaper 18._RSet cycle T₁(Eg, 5 ms).
[0015]
The ROM 49 further stores a tire pressure abnormality determination routine, various initial values, various maps, and the like. By storing the tire pressure abnormality determination routine and the like in the computer 20, the disturbance observer 52, the parameter identification unit 54, the parameter correction unit 56, the smoothing processing unit 58, the guard processing unit 60, and the abnormality determination unit 62 shown in FIG. Is configured. FIG. 6 is a block diagram conceptually showing the configuration of the RAM 50. Various memories are provided in the RAM 50.
[0016]
The ROM 49 further stores a pre-processing filter operation routine as shown in FIG. 5, thereby forming a pre-processing filter 64 shown in FIG. By the pre-processing filter 64, the rotation speed signal (angular speed ω) from the rim side angular speed calculating unit 45 is output._RIs not supplied to the disturbance observer 52 but immediately through a pre-processing filter 64. The rotation speed signal includes not only the frequency component related to the wheel 14 but also an element other than the wheel 14, for example, a frequency component related to the driving system. The pre-processing filter 64 functions as a band-pass filter that extracts only a frequency component related to the wheel 14 from the rotation speed signal.
[0017]
The ROM 49 further stores, as shown in FIG. 5, a vehicle speed detection routine for detecting the vehicle speed, which is the traveling speed of the vehicle, and thereby constitutes a vehicle speed detector 68 shown in FIG. The vehicle speed detection unit 68 determines the wheel speed (rim side angular velocity ω) of the plurality of wheels based on signals from the plurality of wheel speed sensors 12 provided for each wheel._R) Is estimated using the fact that the largest one of the vehicle speeds is equal to the actual vehicle speed.
[0018]
As shown in FIG. 1, a display device 66 for notifying the driver of the determination result of the abnormality determination unit 62 is connected to the I / O port 22 of the computer 20. A temperature sensor 70 is also connected to the I / O port 22. The temperature sensor 70 is mounted on the front part of the vehicle (near the front bumper), and detects the outside air temperature 車 両 of the vehicle there as the temperature of the tire 26 by the resistance of the thermistor.
[0019]
The disturbance observer 52 is configured based on the model of the wheel 14 shown in FIG. The model shown in FIG. 7 can be simplified to a so-called two-inertial model as shown in FIG.
[0020]
However,
m_R: Equivalent inertial mass of the rim side 28
m_B: Equivalent inertial mass of the belt side 30
K_W： Equivalent spring constant of torsion spring 32
D_W: Equivalent damping coefficient of the damper 34
x_R: Equivalent linear displacement of the rim side 28
x_B: Equivalent linear displacement of belt side 30
x_RB: Equivalent linear displacement x of the rim side portion 28_RAnd the equivalent linear displacement x of the belt side 30_BRelative equivalent linear displacement
F_d: Equivalent disturbance force from the road surface to the tire 26 (disturbance torque T due to rolling resistance force suddenly generated due to a step on the road surface or rolling resistance force constantly generated due to unevenness of the road surface)_dConverted to linear force)
[0021]
Here, the relationship between various variables in the two-inertia model and various variables in the model of FIG. 3 (hereinafter, referred to as “basic model”) will be described.
[0022]
Equivalent inertia mass m of rim side 28 and belt side 30_R, M_BIs the moment of inertia J of the basic model_R, J_BAnd are respectively equivalent. Also, the equivalent spring constant K_WAnd the equivalent damping coefficient D_WIs equivalent to the spring constant K of the torsion spring 32 and the damping coefficient D of the damper 34 of the basic model, respectively. Further, the equivalent linear displacement x of the rim side portion 28 and the belt side portion 30_R, X_BIs the rotation angle θ of the rim side portion 28 and the belt side portion 30 of the basic model._R, Θ_BAnd are respectively equivalent. Also, the equivalent linear displacement velocity x_R', X_B′ Is the angular velocity ω of the rim side 28 and the belt side 30 of the basic model._R, Ω_BAnd are respectively equivalent. Also, the equivalent linear displacement acceleration x_R", X_B"Indicates the angular acceleration ω of the rim side portion 28 and the belt side portion 30 of the basic model._R', Ω_B'. Also, the relative equivalent linear displacement x_RBIs the torsion angle θ of the model of FIG._RB(= Θ_R−θ_B). Also, the relative equivalent linear displacement velocity x_RB′ Is the torsional angular velocity θ of the basic model_RB′ (= Ω_R−ω_B). Also, the equivalent disturbance force F_dIs the disturbance torque T of the basic model_dIs equivalent to
[0023]
Therefore, the state equation describing the basic model is given by the following equation (1).
[0024]
(Equation 1)

[0025]
The equation of state describes the rotational movement of the wheel 14 as a linear system.
[0026]
Further, this state equation includes a driving / braking torque T acting on the rim side portion 28 from the engine or the brake.₁ Does not exist, which means that the equation of state pays particular attention to vibration among the rotational motions of the basic model, and each parameter is described with its fluctuation component. On the other hand, the driving / braking torque T₁ Can be regarded as a fixed value in relation to other parameters. That is, in this equation of state, the angular velocity ω_R, Ω_B, Twist angle θ_RB, The spring constant K and the damping coefficient D mean the fluctuation component excluding the fixed component.
[0027]
As described above, in the rotation speed signal output from the rim side angular speed calculation unit 45, only the fluctuation component whose frequency is within the set frequency band is extracted by the pre-processing filter 64 and supplied to the disturbance observer 52. Therefore, the disturbance observer 52 has an angular velocity ω_RIs input.
[0028]
Now, when the air pressure of the tire 26 changes, and both the spring constant K and the damping coefficient D change, and as a result, K = K + ΔK and D = D + ΔD, the above equation (1) becomes the following equation (2). Become.
[0029]
(Equation 2)

[0030]
As described above, both the spring constant K and the damping coefficient D are changed, and K = K + ΔK and D = D + ΔD are satisfied. It is equivalent to being added. This disturbance includes information on the change amount ΔK of the spring constant K and information on the change amount ΔD of the damping coefficient D, and the spring constant K and the damping coefficient D change according to the air pressure of the tire 26. Therefore, the amount of change in the air pressure of the tire 26 can be estimated by estimating the disturbance. The disturbance observer method is used to estimate the disturbance, and the torque T_dIs also treated as a disturbance, the disturbance w to be estimated is expressed by the following equation (3).
[0031]
(Equation 3)

[0032]
However, theoretically, only one element of the disturbance [w] can be estimated, and therefore the second element w_TwoIs estimated. Disturbance w_TwoIs expressed by the following equation (4).
[0033]
w_Two = (ΔD / J_B) (Ω_R−ω_B) + (ΔK / J_B) Θ_RB−T_d/ J_B+ N ... (4)
[0034]
Here, “n” is an error term caused by estimating the disturbance only by the second element.
[0035]
Therefore, the state equation of the wheel 14 is given by the following equation (5).
[0036]
(Equation 4)

[0037]
The disturbance observer 52 estimates the disturbance as one of the state variables of the system. Therefore, the disturbance w in the above equation (4)_TwoTo be included in the state of the system, the disturbance w to be estimated_Two Is approximated by the following equation (6).
[0038]
w_Two '= 0 ... (6)
[0039]
This means that the continuously changing disturbance is approximated stepwise (zero-order approximation) as shown in FIG. 8, and is sufficiently faster than the change in the disturbance to estimate the disturbance estimation speed of the disturbance observer 52. This approximation is then well tolerated. From equation (6), the disturbance w_Two Is included in the system state, an extended system of the following equation (7) is constructed.
[0040]
(Equation 5)

[0041]
In the above formula, rim side angular velocity ω_ROnly is detectable and [ω_B  θ_RB  w_Two ]^T(= State [z]) becomes a state where it cannot be detected. Therefore, if the disturbance observer 52 is configured based on this system, the disturbance w_Two And the state variable ω that cannot be measured originally_B, Θ_RBCan be estimated.
[0042]
In order to simplify the description, the vectors and matrices in the above equation (7) are decomposed and expressed as follows.
[0043]
(Equation 6)

[0044]
At this time, the state [z] = [ω_B  θ_RB  w_Two ]^TThe configuration of the minimum dimension observer for estimating is expressed by the following equation (8).
[0045]
[Z_p'] = [A_{twenty one}] [X_a] + [A_{twenty two}] [Z_p] + [B_Two ] [U] + [G] ｛[x_a']-([A₁₁] [X_a] + [A₁₂] [Z_p] + [B₁ ] [U])｝ = ([A_{twenty one}]-[G] [A₁₁]) [X_a] + ([A_{twenty two}]-[G] [A₁₂]) [Z_p] + [G] [x_a'] + ([B_Two ]-[G] [B₁ ]) [U] (8)
[0046]
However,
[Z_p]: Estimated value of [z]
[Z_p']: Estimated value [z_p] Change rate
[G]: gain for determining the estimated speed of the disturbance observer 52
[0047]
FIG. 9 shows this equation in a block diagram. In the figure, [I] is a unit matrix, and s is a Laplace operator.
[0048]
Also, the true value [z] and the estimated value [z_p[E] = [z] − [z]_pAnd the change rate of the error [e] is [e '], the following equation (9) is obtained.
[0049]
[E '] = ([A_{twenty two}]-[G] [A₁₂]) [E] ... (9)
[0050]
This represents the estimated characteristic of the disturbance observer 52, and is represented by a matrix ([A_{twenty two}]-[G] [A₁₂]) Is the pole of the disturbance observer 52. Therefore, the estimated speed of the disturbance observer 52 increases as the eigenvalue moves away from the origin on the left half surface of the s-plane. The observer gain [G] may be determined so as to have a desired estimated speed.
[0051]
In the disturbance observer 52 configured as described above, the angular velocity ω input from the rim-side angular velocity calculating section 54 via the pre-processing filter 64_RWhen the spring constant K of the torsion spring 32 changes by ΔK and the damping coefficient D of the damper 34 changes by ΔD, the disturbance w represented by the above equation (4)_TwoIs estimated, and the angular velocity ω at which detection is impossible_BAnd torsion angle θ_RBIs also estimated.
[0052]
FIG. 10 is a flowchart illustrating the tire air pressure abnormality determination routine. This routine is repeatedly executed during running of the vehicle. Hereinafter, this routine will be described with reference to FIG. 10, but first, it will be schematically described.
[0053]
In each execution of the tire air pressure abnormality determination routine, first, in step S50 (hereinafter simply referred to as “S50”; the same applies to other steps), the pre-processing filter 64 is operated. As a result, only the frequency component related to the wheel 14 is extracted from the rotation speed signal from the rim-side angular speed calculation unit 45.
[0054]
Next, in S100, the disturbance observer 52 is operated, whereby the current angular velocity ω_{R (i)}From this disturbance w_{2 (i)}, Angular velocity ω_{B (i)}And torsion angle θ_{RB (i)}Is estimated.
[0055]
Thereafter, in S200, the angular velocity ω acquired up to the present time is_R, Disturbance w_Two, Angular velocity ω_BAnd torsion angle θ_RBIs the current change amount ΔK of the spring constant K based on the basic parameters for M sets, where_(j)Is identified.
[0056]
Spring constant change ΔK_(j)Is a target parameter in the disturbance observer 52. Also, the spring constant change amount ΔK_(j)Is a parameter that increases in accordance with the amount of change ΔP in the air pressure P of the tire 26, so that the amount of change in the spring constant ΔK_(j)After all, identifying means to estimate the air pressure change amount ΔP.
[0057]
Subsequently, in S300, the spring constant change amount ΔK identified in S200_(j)Is the temperature Θ, the vehicle speed V, and the angular velocity amplitude | ω_R(The meaning of this parameter will be described in detail later). Spring constant change amount ΔK identified in S200_(j)To the first provisional value ΔK_{PRO1 (j)}In S300, the first provisional value ΔK_{PRO1 (j)}Is corrected to the second provisional value ΔK_{PRO2 (j)}Will be obtained.
[0058]
Thereafter, in S400, the N second provisional values ΔK acquired before this time are set._PRO2Is smoothed by the averaging, so that the third provisional value ΔK_PRO3Is obtained.
[0059]
Subsequently, in S500, the third provisional value ΔK_PRO3Is maintained so as not to deviate from the allowable range, so that the final value ΔK_FNLIs obtained.
[0060]
Then, in S600, the final value ΔK_FNLIs the threshold ΔK_THIt is determined whether or not the tire pressure is lower. If the pressure is lower, it is determined that the tire pressure P is low, and the driver is notified of the determination. Note that the threshold ΔK_THIs positive or negative depending on the setting of the spring constant K (fixed value) in the disturbance observer 52. This completes one cycle of the tire air pressure abnormality determination routine.
[0061]
Next, the tire pressure abnormality determination routine will be described in detail with reference to FIGS.
[0062]
FIG. 11 is a flowchart showing details of S100, that is, a step of operating the disturbance observer 52 as a disturbance observer operation subroutine.
[0063]
In this disturbance observer operation subroutine, first, in step S101, the latest angular velocity ω_RIs this angular velocity ω_{R (i)}Captured as Next, in S102, the current angular velocity ω is set by the disturbance observer 52._{R (i)}, The disturbance w_{2 (i)}, Angular velocity ω_{B (i)}And torsion angle θ_{RB (i)}Is estimated as described above. Thereafter, in S103, the calculated angular velocity ω_{R (i)}And the estimated disturbance w_{2 (i)}, Angular velocity ω_{B (i)}And torsion angle θ_{RB (i)}Is associated with ω_REtc. are stored in the memory. ω_RThe equal memory is provided in the RAM 50 as shown in FIG. This is the end of this subroutine, that is, one execution of S100.
[0064]
This disturbance observer operation subroutine is based on the angular velocity ω_{R (i)}From disturbance w_{2 (i)}, Angular velocity ω_{B (i)}And torsion angle θ_{RB (i)}Set period T to estimate₁(For example, 5 ms), and the timing at which the disturbance observer 52 is repeatedly operated is conceptually shown in the upper part of FIG.
[0065]
FIG. 13 is a flowchart illustrating the details of S200, that is, the step of performing parameter identification as a parameter identification subroutine. Hereinafter, this subroutine will be described in detail with reference to FIG. 13. Prior to that, the theory employed by this subroutine will be described.
[0066]
Spring constant change amount ΔK (= first provisional value ΔK_{PRO1 (j)}Is identified by the least squares method. The sum of the least squares is expressed by the following equation (10), so that it is minimized, that is, the value obtained when the least squares sum S is partially differentiated by the spring constant change ΔK and the damping coefficient change ΔD are The spring constant change amount ΔK is obtained such that the values obtained by differentiating each become 0.
[0067]
(Equation 7)

[0068]
Specifically, the spring constant change amount ΔK is identified using the following equation (11).
[0069]
(Equation 8)

[0070]
According to the least squares method, not only the spring constant change ΔK but also the damping coefficient change ΔD can be identified. In the present embodiment, the air pressure change ΔP is substituted by the spring constant change ΔK. Since it is designed to determine whether the tire air pressure P is low and the abnormality determination does not require the attenuation coefficient change amount ΔD, the attenuation coefficient change amount ΔD is not identified.
[0071]
Next, the parameter identification subroutine will be described in detail with reference to FIG.
[0072]
In this subroutine, first, in S201a, the number i is increased by one. Next, in S201b, ω_RIn the same memory, the angular velocity ω_R, Disturbance w_Two, Angular velocity ω_BAnd torsion angle θ_RBIt is determined whether or not M sets of basic parameters are stored as one set, that is, whether or not the current value of the number i has reached the reference value M. This time, if it is assumed that the reference value M has not been reached, the determination is NO, and this subroutine, that is, one execution of S200, is completed.
[0073]
On the other hand, if it is assumed that the current value of the number i has reached the reference value M this time, the determination in S201b is YES, and in S202, ω_RAngular velocity ω from memory_R, Disturbance w_Two, Angular velocity ω_BAnd torsion angle θ_RBIs read out. Subsequently, in S203, based on the basic parameters, the first provisional value ΔK_{PRO1 (j)}Is calculated as a target parameter as described above. Thereafter, in S204, the calculated first provisional value ΔK_{PRO1 (j)}Is ΔK_PRO1Stored in memory. ΔK_PRO1The memory is provided in the RAM 50 as shown in FIG. Subsequently, in S205, the ω_RThe equal memory is cleared, and then the number i is set to 0 in S206. This is the end of this subroutine, ie, one execution of S200.
[0074]
In the present embodiment, one first provisional value ΔK is calculated by the least square method._PRO1Is set as the reference value M. The reference value M is equal to the set cycle T_TwoIt is set as the number of times the disturbance observer 52 is operated during the lapse of (for example, 1 s). FIG. 12 shows that the basic parameter is set at the setting period T.₁(<T_Two), The first provisional value ΔK_PRO1Is the set cycle T_TwoThe timing acquired by is shown.
[0075]
Here, the set cycle T_TwoThe setting will be described in detail.
[0076]
FIG. 14 shows the setting cycle T_TwoIs set to 60 seconds, and when an experiment is performed to estimate the spring constant change amount ΔK by the least squares method every 60 seconds, a state in which the estimated value changes with time (seconds) is “60 second estimation”. This is indicated by a dashed line graph with a title. This experiment was performed in a situation where the true value of the spring constant change amount ΔK was about 35. As is clear from this graph, the set period T_TwoWas set to 60 seconds, it was confirmed that the estimated value dropped.
[0077]
Hereinafter, the cause of the drop in the estimated value will be mathematically analyzed._TwoIs set to 60 seconds, an estimated value is obtained every 60 seconds, and it is set as the final value._TwoIs set to 1 second, an estimated value is obtained every second, and the average value of the 60 estimated values obtained for 60 seconds is set as the final value.
[0078]
Set period T by disturbance observer 52₁(E.g., every 5 ms)_{RB (j)}And disturbance w_{2 (j)}E with the product_(j), The torsion angle θ each time_{RB (j)}The square of D_(j)The product E in 60 seconds_(j)Value E and squared D_(j)Is expressed by the following equations (21) and (22), respectively.
[0079]
(Equation 9)

[0080]
Therefore, if an estimated value of the amount of change in the spring constant is obtained every 60 seconds, the estimated value ΔK is expressed by the following equation (23).
[0081]
(Equation 10)

[0082]
On the other hand, if the estimated value is obtained every second, the estimated value ΔK_(j)Is represented by the following equation (24).
[0083]
(Equation 11)

[0084]
The average value ΔK of the 60 estimated values obtained in 60 seconds in this way_mIs represented by the following equation (25).
[0085]
(Equation 12)

[0086]
By transforming the equation (24), the following equation (26) is obtained.
[0087]
(Equation 13)

[0088]
From this equation, the following equation (27) is obtained.
[0089]
[Equation 14]

[0090]
From this equation and the above equation (21), the following equation (28) is obtained.
[0091]
(Equation 15)

[0092]
By dividing both sides of this equation by D, the following equation (29) is obtained.
[0093]
(Equation 16)

[0094]
Where F_(j)= D_(j)/ D and the estimated value ΔK_(j)Average value of ΔK_mVariation from_(j)Is defined by the following equation (30).
[0095]
[Equation 17]

[0096]
From this equation and the above equation (29), the following equation (31) is obtained.
[0097]
(Equation 18)

[0098]
Therefore, ΔK = ΔK_mIn order for the formula to hold, the variation δ_(j)And F_(j)It is necessary that no correlation is established between
[0099]
By the way, the torsion angle θ of the wheel 14 is_RBThere is a characteristic that the spring constant K (rigidity) of the tire 26 decreases as the value increases. Tire stiffness indicates non-linearity. Based on this characteristic, the torsion angle θ_RBIncreases, the resonance frequency of the rotation speed signal also decreases. This property has a variation δ_(j)And F_(j)And that a negative correlation is established, which is expressed by the following equation (32).
[0100]
[Equation 19]

[0101]
From this equation and the above equation (31), the following equation (33) is obtained.
[0102]
(Equation 20)

[0103]
Therefore, the spring constant K is equal to the torsion angle θ._RBThe estimated value ΔK estimated every 60 seconds is an average value ΔK estimated every 1 second and estimated with respect to the total value for 60 seconds._mYou can see that he is depressed. In addition, the variation δ_(j)And F_(j)When a negative correlation is established between the above and the above, if the estimation cycle of the estimated value ΔK is lengthened (that is, if the number of sets of basic parameters is increased), the negative correlation becomes stronger, and the estimation accuracy is further increased. May decrease.
[0104]
Based on such knowledge, in the present embodiment, the set period T_TwoIs set to 1 second, and the set period T_ThreeIs set to 60 seconds, an estimated value of the spring constant change amount ΔK is acquired every second, and the average value of the 60 estimated values ΔK acquired for 60 seconds is set as the final value. An example of the result of the experiment performed under such conditions is shown in FIG. 14 by a solid line graph entitled “1 second estimation, 60 point average”. As is clear from this graph, according to the present embodiment, the fall of the estimated value with respect to the true value is suppressed more than in the above-described experimental example in which the estimated value is acquired every 60 seconds. Further, as is clear from this graph, the range of fluctuation of the estimated value is further suppressed in the experimental example. As a result, according to the present embodiment, the estimation accuracy of the tire air pressure P is improved more than in the experimental example.
[0105]
In the present embodiment, a target parameter that needs to be identified to estimate the tire pressure P, that is, a basic parameter that is necessary to identify the spring constant change amount ΔK, that is, the angular velocity ω_B, Disturbance w_TwoAnd torsion angle θ_RBIs a set time T at which a set of parameters is acquired_TwoIs set to 1 second, but can be set within 2 seconds, for example, and preferably 0.5 to 1 second. At 0.5 seconds or less, the number of sets of basic parameters tends to be insufficient in relation to the target parameter identification accuracy, and at 2 seconds or more, the environment in which the basic parameters are acquired, for example, the unevenness of the road surface Change and angular velocity ω_RIs likely to be excessive in relation to the identification accuracy of the target parameter.
[0106]
FIG. 15 is a flowchart showing the details of S300, that is, the step of performing parameter correction as a parameter correction subroutine. Hereinafter, this subroutine will be described in detail with reference to the figure, but prior to that, the theory adopted by this subroutine will be described.
[0107]
Prior to the present invention, the present inventors detect the actual value of the tire air pressure P of the wheel 14 selected as the test object product by a pressure sensor, and then determine the temperature の of the tire 26, the vehicle speed V, and the angular speed ω._RThe experiment was conducted in which the disturbance observer 52 estimates the spring constant change amount ΔK while changing the respective values. As a result, the following facts became clear. That is, as shown in FIG. 16 (a), the fact that the estimated value by the disturbance observer 52 (that is, the change amount ΔK of the spring constant) increases as the temperature 低下 decreases. Further, as shown in FIG. 17A, it has been found that the estimated value decreases as the vehicle speed V decreases. Furthermore, as shown in FIG. 18 (a), the angular velocity ω_RAngular velocity amplitude | ω_RIt has also been found that as | decreases, the estimate increases. As described above, the values estimated by the disturbance observer 52 include the temperature Θ, the vehicle speed V, and the angular velocity amplitude | ω._RIt has been found that there is a property that each depends on |.
[0108]
Based on such knowledge, in the present embodiment, the first provisional value ΔK_PRO1Is the temperature Θ, the vehicle speed V and the angular velocity amplitude | ω_R|, The second provisional value ΔK_PRO2Is corrected to In particular,
ΔK_PRO2= ΔK_PRO1+ ΔK_COM1+ ΔK_COM2+ ΔK_COM3
The second provisional value ΔK is calculated using the following equation:_PRO2Is calculated.
[0109]
Here, “ΔK_COM1"Is a first partial correction amount that changes according to the temperature Θ, and is a negative numerical value whose absolute value increases as the temperature Θ decreases, as shown in FIG. In addition, “ΔK_COM2"Is a second partial correction amount that changes according to the vehicle speed V, and is a positive numerical value whose absolute value increases as the vehicle speed V decreases, as shown in FIG. In addition, “ΔK_COM3Is the angular velocity amplitude | ω_R| Is a third partial correction amount that changes in accordance with the angular velocity amplitude | ω as shown in FIG._RIs a negative numerical value whose absolute value increases as | decreases. Note that the angular velocity amplitude | ω_R| Is the angular velocity ω which is a fluctuation component_RCan be substituted by the squared value of Angular velocity amplitude ω_RThis is to easily obtain the absolute value of the signal regardless of the sign.
[0110]
In the above equation, the three partial correction amounts ΔK_COM1, ΔK_COM2, ΔK_COM3, The second provisional value ΔK_PRO2, The partial correction amounts ΔK_COM1, ΔK_COM2, ΔK_COM3In addition, different weights can be given as necessary by taking into consideration the fact that there are things that are not mutually independent.
[0111]
By performing such a correction, as long as the actual value of the tire air pressure P does not change, the estimated value by the disturbance observer 52 becomes the temperature Θ, the vehicle speed V, and the angular velocity amplitude | ω._RIs compensated to be substantially constant despite the change in |.
[0112]
Next, the parameter correction subroutine, that is, S300, will be described in detail with reference to FIG.
[0113]
In this subroutine, first, in S301a, the latest first provisional value ΔK_{PRO1 (i)}It is determined whether or not it is immediately after the is acquired. Otherwise, the determination is no, and one cycle of this subroutine ends immediately. On the other hand, if it is immediately after, the determination is YES, and the flow shifts to S301b.
[0114]
In S301b, the latest first provisional value ΔK_{PRO1 (i)}Angular velocities ω acquired during the same period as the time elapsed to acquire_RFor each angular velocity amplitude | ω_RIs calculated, and a plurality of angular velocity amplitudes | ω_RThe average value of | is calculated. Thereafter, the average value is the current angular velocity amplitude | ω_RUsed as |. Next, in S302, the current angular velocity amplitude | ω_RIt is determined whether or not | is equal to or greater than the maximum value MAX or equal to or less than the minimum value MIN. If it is equal to or greater than the maximum value MAX or equal to or less than the minimum value MIN, the determination is YES, and this subroutine, ie, one execution of S300, is immediately terminated.
[0115]
On the other hand, the current angular velocity amplitude | ω_RIs not equal to or greater than the maximum value MAX or equal to or less than the minimum value MIN, the determination in S302 is NO, and in S303, ΔK_PRO1Latest first provisional value ΔK from memory_{PRO1 (i)}Is read. Subsequently, in S304, the latest vehicle speed V is read from the vehicle speed detection unit 68, and in S305, the latest temperature か ら is read from the temperature sensor 70.
[0116]
Thereafter, in S306, the first to third partial correction amounts ΔK_COM1, ΔK_COM2And ΔK_COM3Is determined. First partial correction amount ΔK_COM1Is determined according to the relationship between the two defined by the map stored in the ROM 49 in accordance with the read temperature Θ. The relationship is, for example, as shown in FIG. Second partial correction amount ΔK_COM2Is determined according to the read vehicle speed V in accordance with the relationship between the two defined by the map stored in the ROM 49. The relationship is, for example, as shown in FIG. Third partial correction amount ΔK_COM3Is the current angular velocity amplitude | ω_R| Is determined according to the relationship between the two defined by the map stored in the ROM 49. The relationship is, for example, as shown in FIG.
[0117]
Subsequently, in S307, the latest first provisional value ΔK_PRO1And the three partial correction amounts ΔK calculated this time_COM1, ΔK_COM2And ΔK_COM3And the above,
ΔK_PRO2= ΔK_PRO1+ ΔK_COM1+ ΔK_COM2+ ΔK_COM3
By substituting into the following equation, the current second provisional value ΔK_{PRO2 (j)}Is calculated. Thereafter, in S308, the calculated second provisional value ΔK_{PRO2 (j)}Is ΔK provided in the RAM 50_PRO2It is stored in the memory in association with the number of times j.
[0118]
This is the end of the parameter correction subroutine, ie, one execution of S300.
[0119]
It should be noted that in this parameter correction subroutine, the estimated value of the spring constant change amount ΔK by the disturbance observer 52 is the angular velocity amplitude | ω._R|, The angular velocity amplitude | ω_R| Instead of torsional angular velocity amplitude | ω_R−ω_B| Can be used. Torsion angular velocity amplitude | ω_R−ω_BIs the angular velocity ω input from the preprocessing filter 64 to the disturbance observer 52_RAnd its angular velocity ω_RAngular velocity ω estimated by the disturbance observer 52 based on_BAnd can be calculated using
[0120]
In addition, in the parameter correction subroutine, the third partial correction amount ΔK_COM3And angular velocity amplitude | ω_RIs a preset relationship based on experimental results and the like, does not change following the actual state of the wheels 14 (rigidity of the tires 26, etc.), and is common to all four wheels. The relationship has been. However, the setting of the relationship can be performed by various methods. Tire pressure P is a standard value (for example, 2.0 kgf / cm^Two ) Can be set as the relationship that was actually obtained in the situation estimated to be). For example, in a situation where the tire pressure P is estimated to be a standard value, the estimated value of the spring constant change amount ΔK and the angular velocity amplitude | ω_R| And the third partial correction amount ΔK based on the obtained relationship._COM3And angular velocity amplitude | ω_R| Can be set. The situation where the tire pressure P is estimated to be the standard value includes, for example, immediately after the ignition switch of the vehicle is operated from OFF to ON, when the driver inputs that the tire pressure P is equal to the standard value, or , The third partial correction amount ΔK_COM3And angular velocity amplitude | ω_RCan be selected when the driver inputs that it is necessary to set the relationship with | again. When such a relationship setting is performed, the third partial correction amount ΔK is set in accordance with the actual state of the wheels 14 and individually for each wheel._COM3And angular velocity amplitude | ω_RCan be set, and the estimation accuracy of the tire pressure P can be easily improved.
[0121]
In addition, in the parameter correction subroutine, the estimated value of the spring constant change amount ΔK by the disturbance observer 52 is the temperature Θ, the vehicle speed V, and the angular velocity amplitude | ω._R|, The estimated values are temperature Θ, vehicle speed V, and angular velocity amplitude | ω._RAnd the estimated value also depends on other parameters, as described below.
[0122]
As described above, only the frequency components necessary for the disturbance observer 52 to accurately estimate the spring constant change amount ΔK among the rotation speed signals output from the rim side portion angular velocity calculation unit 45 are input to the disturbance observer 52. As a result, a pre-processing filter 64 is provided between the rim-side angular velocity calculating section 45 and the disturbance observer 52. However, if the frequency characteristic of the rotation speed signal changes for some reason, the estimation accuracy of the disturbance observer 52 decreases. On the other hand, vibration input to the wheels 14 from the road surface may cause a change in the frequency characteristics of the rotation speed signal. Therefore, the estimated value of the spring constant change amount ΔK by the disturbance observer 52 also depends on the frequency of the vibration input to the wheels 14 from the road surface.
[0123]
Therefore, it is desirable that the estimated value is corrected by the frequency of the vibration input to the wheels 14 from the road surface. The frequency is detected together with the vehicle speed V (detecting the ground contact load of the wheels 14 as necessary) using ultrasonic waves, imaging results, and the like to detect the change in the unevenness of the road surface. It can be inferred from the relationship. The distance between the protrusions on the road surface, the speed at which the wheel 14 passes through the protrusions, and the plurality of protrusions (there are large and small ones) on the road surface that actually become the vibration source for the wheels 14 (this This is because if at least the former is determined, the frequency of the vibration input to the wheels 14 from the road surface can be estimated.
[0124]
FIG. 19 is a flowchart showing the details of S400, that is, the details of the steps for performing the smoothing process as a smoothing process subroutine.
[0125]
In this subroutine, first, in S401a, the number j is increased by one. Next, in S401b, ΔK_PRO2Second provisional value ΔK stored in memory_PRO2, That is, whether or not the current value of the number j has reached the reference value N. In this case, if it has not been reached, the determination is NO, and the execution of this subroutine, ie, one cycle of S400, is completed.
[0126]
On the other hand, if it is assumed that the current value of the number of times j has reached the reference value N, the determination in S401b becomes YES, and in S402, ΔK_PRO2From the memory, N second provisional values ΔK_{PRO2 (1)}~ ΔK_{PRO2 (N)}Is read. Thereafter, in S403, the N second provisional values ΔK_{PRO2 (1)}~ ΔK_{PRO2 (N)}Are averaged for the second provisional value ΔK_PRO2Are smoothed to obtain a third provisional value ΔK_PRO3Is calculated. The arithmetic expression is shown in FIG.
[0127]
Then, in S404, the calculated third provisional value ΔK_PRO3Is ΔK provided in the RAM 50_PRO3Stored in memory. Subsequently, in S405, ΔK_PRO2The memory is cleared, and then the number j is set to 0 in S406. This is the end of this subroutine, ie, one execution of S400.
[0128]
In the present embodiment, one third provisional value ΔK_PRO3Second provisional value ΔK used to obtain_PRO2Is the reference value N. The reference value N is equal to the set cycle T_Three(For example, 60 seconds), the second provisional value ΔK_PRO2Is set as the number to be calculated. FIG. 12 shows the second provisional value ΔK_PRO2Is the set cycle T_Two(<T_Three), The third provisional value ΔK_PRO3Is the set cycle T_ThreeThe timing acquired by is shown.
[0129]
It should be noted that the reference value N can be a fixed value. In this case, the reference value N can be 60 or 120. Further, it can be a variable value. In this case, the second provisional value ΔK_PRO2The parameter can be changed according to the degree of variation, for example, the vehicle speed V or the rotation speed of the wheels. When changing according to the vehicle speed V or the rotation speed of the wheels, the reference value N can be changed so as to increase as the vehicle speed V or the rotation speed of the wheels increases.
[0130]
FIG. 20 is a flowchart showing details of step S500, that is, a step of performing the guard process as a guard process subroutine. Hereinafter, this subroutine will be described, but first, it will be described schematically.
[0131]
In this subroutine, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is within an allowable range defined by an upper limit value and a lower limit value, and if it is within the allowable range, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the final value of this time ΔK_{FNL (k)}If the upper limit value is larger than the upper limit value of the allowable range, the upper limit value is set to the current final value ΔK_{FNL (k)}If the lower limit is smaller than the lower limit of the allowable range, the lower limit is set to the final value ΔK_{FNL (k)}It is said. The center value of the allowable range is the third provisional value ΔK_{PRO3 (k-1)}And as a result, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the previous third provisional value ΔK_{PRO3 (k-1)}And the previous third provisional value ΔK_{PRO3 (k-1)}Is the half value ΔK of the allowable range._GRDIt is determined whether or not it is larger than the current final value ΔK according to the determination result._{FNL (k)}Will be determined.
[0132]
However, immediately after the ignition switch serving as the traveling start switch of the vehicle is operated from OFF to ON, the previous third provisional value ΔK_{PRO3 (k-1)}Does not exist. In this case, in the present embodiment, the last final value ΔK_{FNL (k-1)}Is the standard value ΔK_STDIt is said. Here, “standard value ΔK_STDIs a value to be taken by the spring constant change amount ΔK when the tire 26 mounted on the wheel 24 of the wheel 14 is a regular tire and the air pressure P thereof is a standard value. However, the last final value ΔK_{FNL (k-1)}Is, for example, the threshold ΔK_THIt can be set to a slightly larger value.
[0133]
Next, the guard processing subroutine will be specifically described with reference to FIG.
[0134]
In this subroutine, first, in S501, it is determined whether or not this execution of the subroutine is the first time after an ignition switch (abbreviated as “IG” in the drawing) is turned from OFF to ON. . Assuming that this time is the first time, the determination becomes YES, and in S502, the final value ΔK of the spring constant change amount ΔK_FNLPrevious value of ΔK_{FNL (k-1)}Is the standard value ΔK_STDIt is said. This time, the last final value ΔK_{FNL (k-1)}Is not present.
[0135]
Thereafter, in S503, ΔK_PRO3From the memory, the third provisional value ΔK of this time_{PRO3 (k)}Is read. Subsequently, in S504, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the last final value ΔK_{FNL (k-1)}(Functioning as the center value of the allowable range) and the half value ΔK_GRD, That is, whether the value is greater than the upper limit value of the allowable range. In this case, assuming that it is not large, the determination is NO, and the process proceeds to S505. In S505, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the last final value ΔK_{FNL (k-1)}ΔK of the allowable range from_GRDIs subtracted, that is, it is determined whether the value is smaller than the lower limit of the allowable range. This time, assuming that it is not small, the determination is NO and the process proceeds to S506. In S506, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the final value of this time ΔK_{FNL (k)}It is said. Thereafter, in S507, the current final value ΔK_{FNL (k)}Is ΔK provided in the RAM 50_FNLIt is stored in the memory in association with the number k. This is the end of the guard processing subroutine, ie, one execution of S500.
[0136]
On the other hand, this time, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the last final value ΔK_{FNL (k-1)}許 容 K of the allowable range_GRDIs determined to be larger than the upper limit value obtained by adding, the determination in S504 is YES, and in S508, the upper limit value is set to the current final value ΔK_{FNL (k)}It is said. After that, the processing shifts to S507. In addition, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the last final value ΔK_{FNL (k-1)}ΔK of the allowable range from_GRDIs determined to be smaller than the lower limit value obtained by subtracting?, The determination in S505 is YES, and in S509, the lower limit value is set to the current final value ΔK_{FNL (k)}It is said. After that, the processing shifts to S507.
[0137]
In the above, the case where the ignition switch has been operated immediately after being turned from OFF to ON has been described. If not, the determination in S501 is NO, S502 is skipped, and then in S503, ΔK_PRO3The latest third provisional value ΔK from memory_{PRO3 (k)}(This third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}) Is read. Subsequently, in S504 to S506, the latest third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the last final value ΔK_{FNL (k-1)}Is within the allowable range centered at the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the final value of this time ΔK_{FNL (k)}If the upper limit value is larger than the upper limit value of the allowable range, the upper limit value is set to the current final value ΔK_{FNL (k)}If the lower limit is smaller than the lower limit of the allowable range, the lower limit is set to the final value ΔK_{FNL (k)}It is said.
[0138]
In short, the case immediately after the ignition switch is operated from OFF to ON, that is, the previous third provisional value ΔK_{PRO3 (k-1)}Does not exist, as described above, the third provisional value ΔK_PRO3Independent of the standard value ΔK_STDIs the center value of the allowable range, but the third provisional value ΔK_{PRO3 (k-1)}Exists, the previous third provisional value ΔK_{PRO3 (k-1)}Is the center value of the allowable range. Therefore, while this subroutine is repeated, the center value of the allowable range is, for example, as shown in the graph of FIG._PRO3, And the third provisional value ΔK_PRO3Is changed, it can be changed accordingly.
[0139]
By the way, the third provisional value ΔK_PRO3Considering the factors that cause the time change of the tire, there are unplanned factors such as vibration input to the wheels 14 from the road surface and temperature changes of the tire 26, in addition to the planned factor of the tire pressure P change. Scheduled factors can be categorized into three. The reason that the tire 26 bursts and the tire pressure P rapidly decreases, and that the air naturally leaks from the tire 26 and the tire pressure P gradually decreases (0.1 kgf / cm per month)^TwoAnd the tire pressure P decreases due to the nail that has fallen on the road stuck into the tire 26, but the tire pressure P gradually decreases because the nail remains stuck in the tire 26 (per hour). 1kgf / cm^Two Degree).
[0140]
And the third provisional value ΔK_PRO3Changes quickly, the effect of the sudden change is the final value ΔK_FNLThe third provisional value ΔK so as not to exceed_PRO3It is necessary to perform the above-described guard processing, but of the three planned factors, the factor of spontaneous leakage and the factor of nail penetration are affected by the final value ΔK_FNLThe third provisional value ΔK so as not to exceed_PRO3Need not be subjected to guard processing.
[0141]
Based on such knowledge, in the guard processing subroutine, the third provisional value ΔK is determined by a factor of spontaneous leakage or a factor of nail penetration._PRO3Is set so as to be wider than the change width expected to change.
[0142]
In addition, in this guard processing subroutine, the half value ΔK of the width of the allowable range is used._GRDIs a fixed value, but may be a variable value. When a variable value is used, the half value ΔK_GRDCan be varied in various ways.
[0143]
For example, half value ΔK_GRDCan be changed according to the elapsed time. For example, half value ΔK_GRDCan be changed so as to become smaller as the elapsed time becomes longer.
[0144]
Further, a plurality of past third provisional values ΔK_PRO3, The half-value ΔK_GRDCan be changed according to the characteristics of the normal distribution. For example, the half-value ΔK is set so as to correspond to the width of the confidence interval existing at a certain probability in the normal distribution._GRDCan be changed.
[0145]
Further, the half-value ΔK_GRDWith the third provisional value ΔK_PRO3It can be changed according to the history of the relative positional relationship between and the allowable range. For example, the third provisional value ΔK_PRO3When the value falls below the lower limit value of the allowable range for a set number of times, the third provisional value ΔK without guard processing is performed._PRO3To the final value ΔK_FNLIt is appropriate that the half-value ΔK_GRDIs changed so as to increase by a constant value, or the half value ΔK_GRDCan be varied to increase substantially to infinity. Half value ΔK_GRDBecomes substantially infinite because the third provisional value ΔK_PRO3Is always the final value ΔK_FNLMeans that Also, the third provisional value ΔK_PRO3If the number exceeds the upper limit of the allowable range for a set number of times, the third provisional value ΔK_PRO3To the final value ΔK_FNLIt is appropriate that the half-value ΔK_GRDIs changed so as to increase by a constant value, or the half value ΔK_GRDCan be varied to increase substantially to infinity. Also, the third provisional value ΔK_PRO3If the number of times exceeds the upper limit of the allowable range for a predetermined number of times, it is estimated that the air is replenished to the tire 26 and the air pressure P thereof is increased to a standard value, and the standard value is changed to the final value ΔK_FNLIt can be.
[0146]
FIG. 22 is a flowchart showing S600, that is, the step of executing the abnormality determination as an abnormality determination subroutine.
[0147]
In this abnormality determination subroutine, first, in S601, ΔK_FNLLatest final value ΔK from memory_{FNL (k)}Is read. Next, in S602, the final value ΔK_{FNL (k)}Is the threshold ΔK_THIt is determined whether it is smaller than. If it is assumed to be small this time, the determination becomes YES, and in S603, it is determined that the tire air pressure P is low this time, and a tire air pressure abnormality warning is given to the driver by the display device 66. On the other hand, the final value ΔK_{FNL (k)}Is the threshold ΔK_THIf not smaller, the determination in S602 is NO, S603 is skipped, and the display device 66 does not perform the tire pressure abnormality warning. In any case, the abnormality determination subroutine, that is, one execution of S600 is completed.
[0148]
As is clear from the above description, in this embodiment, the spring constant change amount ΔK constitutes an example of the “target parameter”, and the rim side portion angular velocity ω_RAnd belt side angular velocity ω_BAnd disturbance w_TwoAnd torsion angle θ_RBAnd a set of parameters constitute an example of a “basic parameter”, and a portion of the computer 20 that constitutes the disturbance observer 52 and the parameter identification unit 54 is an example of a “parameter estimation unit” and an example of an “estimator” It constitutes.
[0149]
In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the parameter correction unit 56 is disposed downstream of the parameter identification unit 54, but can be disposed upstream. Arranged between the disturbance observer 52 and the parameter identification unit 54, the temperature Θ, the vehicle speed V, and the angular velocity amplitude | ω_R| And torsional angular velocity amplitude | ω_R−ω_B| Can be applied to the basic parameters.
In addition, in the present embodiment, the basic parameters for each wheel are corrected by using the vehicle speed V in common for the four wheels, but the rotational speed of each wheel, that is, the rim-side angular velocity, is used instead of the vehicle speed V. ω_RCan be used to correct the basic parameters. This makes it easy to accurately correct the basic parameters for each wheel by accurately considering the circumstances of each wheel.
[0150]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. However, this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration related to the guard processing, and the other configuration is common. Therefore, the illustration and description of the other configuration are omitted, and the configuration related to the guard processing is omitted. This will be described in detail.
[0151]
FIG. 23 is a flowchart illustrating a guard processing subroutine according to the present embodiment. Hereinafter, this subroutine will be described with reference to FIG.
[0152]
Of the rotation speed signals from the rim side angular velocity calculation unit 54, the frequency components reflecting the vibration of the wheels 14 are the frequency components that need to be supplied to the disturbance observer 52. The frequency of the frequency component (hereinafter, simply referred to as “wheel vibration frequency”) changes according to the specification (rigidity) of the tire 26 mounted on the wheel 14.
[0153]
Therefore, in the present embodiment, the pre-processing filter is configured so that the frequency of the frequency component supplied to the disturbance observer 52 in the rotation speed signal from the rim side angular speed calculation unit 54 changes according to the type of the tire 26. 64, that is, the frequency of the frequency component extracted by the pre-processing filter 64 to be supplied to the disturbance observer 52 in the rotation speed signal (hereinafter, referred to as “target value”) is automatically adjusted.
[0154]
Specifically, assuming that the specifications of the tire 26 are equal to the standard specifications, the pre-processing filter 64 is provided so that the frequency component of the rotation speed signal that is desirably supplied to the disturbance observer 52 is supplied to the disturbance observer 52. Is set in advance. Further, the spring constant change amount ΔK, which is expected to be estimated by the disturbance observer 52 when the assumption agrees with the actual one, and the spring constant change amount actually estimated by the disturbance observer 52 under the actual specification of the tire 26. The quantities ΔK are compared with one another. Further, in accordance with the relative relationship between the expected value (normal value) of the spring constant change amount ΔK and the estimated value, the target value of the pre-processing filter 64 is determined by the disturbance observer 52 under the actual specifications of the tire 26. The spring constant change amount ΔK expected to be estimated and the spring constant change amount ΔK expected to be estimated by the disturbance observer 52 after adjusting the target value are adjusted to substantially match each other. You. During the execution of the filter adjustment, it is assumed that the actual air pressure P of the tire 26 is equal to the standard value.
[0155]
Next, the guard processing subroutine will be described in detail with reference to FIG.
[0156]
In this subroutine, first, in S521, it is determined whether or not the target value of the pre-processing filter 64 needs to be adjusted. This S521 is performed, for example, when it is determined that the adjustment is necessary immediately after the ignition switch is operated from OFF to ON, or when the driver is informed that the tire 26 has been replaced, the pre-processing filter is used. It can be designed to determine that adjustment of the target value of 64 is necessary. The adjustment command can be designed to be issued automatically or manually.
[0157]
This time, if it is assumed that the target value of the pre-processing filter 64 needs to be adjusted, the determination in S521 becomes YES, and in S522, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Center value ΔK of the permissible range when performing guard processing on_CTRAre read from the ROM 49. That is, the center value ΔK_CTR0, ΔK_CTR1, ΔK_CTR2, ΔK_CTR3, ΔK_CTR4, ΔK_CTR5And ΔK_CTR6Each value of is read. The center value ΔK located at the center of them_CTR3Is the amount of change in spring constant ΔK when the specification of the tire 26 is the standard specification and the air pressure P thereof is the standard value, that is, the standard value ΔK_STDIs set equal to
[0158]
Thereafter, in S523, ΔK_PRO3The latest third provisional value ΔK from memory_{PRO3 (k)}Is read. Subsequently, in S524, the read third provisional value ΔK is read._{PRO3 (k)}Guard processing is performed for the seven central values ΔK_CTR, Respectively, so that the seven final values ΔK_FNL0, ΔK_FNL1, ΔK_FNL2, ΔK_FNL3, ΔK_FNL4, ΔK_FNL5, ΔK_FNL6Is obtained.
[0159]
Since this guard processing is performed according to the guard processing in the first embodiment, the center value ΔK which is one of the seven center values is used._CTR0A simple explanation will be given by taking the case where is performed as an example.
[0160]
First, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the central value ΔK_CTR0許 容 K of the allowable range_GRDIs determined to be greater than the upper limit obtained by adding In this case, assuming that it is not large, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the central value ΔK_CTR0ΔK in the allowable range from_GRDIt is determined whether or not the value is smaller than the lower limit obtained by subtracting. In this case, assuming that it is not small, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the central value ΔK_CTR0Final value ΔK corresponding to_FNL0It is said. Also, this time, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is larger than the upper limit, the upper limit is the central value ΔK_CTR0Final value ΔK corresponding to_FNL0It is said. Also, this time, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is smaller than the lower limit, the lower limit is the central value ΔK_CTR0Final value ΔK corresponding to_FNL0It is said.
[0161]
When such guard processing is performed for the seven center values, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Are, for example, seven central values ΔK_CTR24, as shown in FIG. 24, as shown in FIG._FNLWill be obtained.
[0162]
Thereafter, in S525, each central value ΔK_CTRThe center value ΔK_CTRAnd the final value ΔK_FNLIs calculated. Specifically, the error value d₀, D₁, D_Two, D_Three, D_Four, D_Five, D₆Are calculated using the following equations.
[0163]
d₀= ΔK_FNL0-ΔK_CTR0
d₁= ΔK_FNL1-ΔK_CTR1
d_Two= ΔK_FNL2-ΔK_CTR2
d_Three= ΔK_FNL3-ΔK_CTR3
d_Four= ΔK_FNL4-ΔK_CTR4
d_Five= ΔK_FNL5-ΔK_CTR5
d₆= ΔK_FNL6-ΔK_CTR6
[0164]
Then, in the example shown in FIG.₀~ D₆Is obtained as shown in FIG. FIG.₁Is not shown, but the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the central value ΔK_CTR1Is located within the tolerance range corresponding to₁Is 0.
[0165]
Subsequently, in S526, the calculated seven error values d₀~ D₆Is searched for the minimum value, and the calculated seven final values ΔK_FNL0~ ΔK_FNL6Of which the error value d is the minimum value is the current final value ΔK_{FNL (k)}Is selected as In the example shown in FIG.₁Is the minimum value, the provisional value ΔK_FNL1Is the final value of this time ΔK_{FNL (k)}Will be selected.
[0166]
Thereafter, in S527, the selected final value ΔK_{FNL (k)}Is ΔK_FNLIt is stored in the memory in association with the number k.
[0167]
Subsequently, in S528, the target value of the pre-processing filter 64 is ΔK which is the target value before the adjustment as shown in FIG._CTR3And the final value ΔK_{FNL (k)}And the target value after adjustment is the final value ΔK_{FNL (k)}(Next final value ΔK_{FNL (k + 1)}Is considered to be approximately equal to). The adjustment value ADJ of the target value is obtained, for example, by dividing the difference S by an amount by which the estimated value of the spring constant change amount ΔK changes in accordance with the change of the target value by a unit amount (for example, 1 Hz). Can be obtained. This completes one execution of this subroutine.
[0168]
On the other hand, since the adjustment of the target value of the pre-processing filter 64 has been completed this time, assuming that it is not necessary to perform the adjustment again, the determination in S521 becomes NO and the process proceeds to S531. In S531 to S535, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is performed according to the first embodiment.
[0169]
Specifically, in S531, ΔK_PRO3From the memory, the third provisional value ΔK of this time_{PRO3 (k)}Is read, and subsequently, in S532, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the center value ΔK of the allowable range._CTR(Described later) is a half-value ΔK of an allowable range._GRDIs determined to be greater than the upper limit obtained by adding In this case, if it is not large, the determination is NO, and the process proceeds to S533. In S533, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the central value ΔK_CTRΔK in the allowable range from_GRDIt is determined whether or not the value is smaller than the lower limit obtained by subtracting. This time, assuming that it is not small, the determination is NO and the process proceeds to S534. In S534, the current third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is the final value of this time ΔK_{FNL (k)}It is said. Thereafter, in S535, the current final value ΔK_{FNL (k)}Is ΔK provided in the RAM 50_FNLIt is stored in the memory in association with the number k. Thus, one execution of this subroutine is completed.
[0170]
On the other hand, this time, the third provisional value ΔK_{PRO3 (k)}Is larger than the upper limit, the determination in S532 is YES, and in S536, the upper limit is set to the current final value ΔK_{FNL (k)}It is said. After that, the processing shifts to S535. Also, assuming that the current time is smaller than the lower limit, the determination in S533 becomes YES, and in S537, the lower limit is set to the current final value ΔK_{FNL (k)}It is said. After that, the processing shifts to S535.
[0171]
Here, the center value ΔK_CTRThe setting will be described.
[0172]
Median value ΔK_CTRIs the last final value ΔK, as in the first embodiment._{FNL (k-1)}Can be set equal to This setting has the advantage that the actual value of the tire air pressure P can be estimated with the same accuracy over the entire change region thereof. Also, the standard value ΔK_STDCan also be set equal to Further, a threshold value ΔK for determining a tire pressure abnormality_THCan also be set equal to In such a case, there is an advantage that the tire air pressure P can be accurately estimated in a region where it is particularly necessary to accurately estimate the tire air pressure P for abnormality determination.
[0173]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. However, in the present embodiment, the same reference numerals are used for elements common to the first and second embodiments, and a detailed description thereof will be omitted. Only different elements will be described in detail.
[0174]
In the first and second embodiments, as shown in FIG. 4, a smoothing processing unit 58 and a guard processing unit 60 are connected in series to a parameter correction unit 56 and are acquired by the parameter correction unit 56. Second provisional value ΔK_PRO2Is operated, and the third provisional value ΔK obtained thereby is operated._PRO3, The guard processing unit 60 is activated, and the final value ΔK obtained thereby is_FNLIs supplied to the abnormality determination unit 62.
[0175]
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 25, the smoothing processing unit 100 and the guard processing unit 102 are connected to the parameter correction unit 56 in parallel, and are acquired by the parameter correction unit 56. Second provisional value ΔK_PRO2In contrast, the smoothing processing unit 100 and the guard processing unit 102 are operated substantially in parallel with each other.
[0176]
The smoothing processing unit 100 obtains the “third provisional value ΔK” acquired in the same manner as the smoothing processing unit 58 in the first and second embodiments._PRO3To “the first final value ΔK_FNL1And outputs the result to the abnormality determination unit 104.
[0177]
The guard processing unit 102 determines the “second provisional value ΔK” acquired by the parameter correction unit 56._PRO2Is the third provisional value ΔK input from the smoothing processing unit 58 in the first and second embodiments._PRO3"And the" second provisional value ΔK_PRO2”, The“ final value ΔK ”obtained in the same manner as the guard processing unit 60 in the first and second embodiments is changed to the“ second final value ΔK_FNL2And outputs the result to the abnormality determination unit 104.
[0178]
The abnormality determination unit 104 determines the first final value ΔK input from the smoothing processing unit 100 and the guard processing unit 102._FNL1And the second final value ΔK_FNL2It is determined whether or not the tire pressure P is low based on the above. Specifically, the abnormality determination unit 104 determines the first final value ΔK_FNL1And the second final value ΔK_FNL2And the threshold ΔK_THIf smaller, it is determined that the tire pressure P is low.
[0179]
FIG. 26 is a flowchart illustrating a subroutine for performing such an abnormality determination.
[0180]
In this abnormality determination subroutine, first, in S651, the first final value ΔK_FNL1Is read, and then, in S652, the second final value ΔK_FNL2Is read. Thereafter, in S653, the read first final value ΔK_FNL1Is the threshold ΔK_THIt is determined whether it is smaller than. In this case, if it is assumed that the tire pressure is small, the determination becomes YES, and the display device 66 notifies the driver that the tire pressure P is low in S654. This completes one execution of this subroutine.
[0181]
In contrast, this time, the first final value ΔK_FNL1Is the threshold ΔK_THAssuming that it is not smaller, the determination in S653 is NO, and in S655, the read second final value ΔK_FNL2Is the threshold ΔK_THIt is determined whether it is smaller than. In this case, if it is assumed that the tire pressure is small, the determination becomes YES, and the display device 66 notifies the driver that the tire pressure P is low in S654. This completes one execution of this subroutine.
[0182]
Also, the first final value ΔK_FNL1Is also the second final value ΔK_FNL2Also the threshold ΔK_THAssuming that it is not smaller, both the determination in S653 and the determination in S655 are NO, S654 is skipped, and one execution of this subroutine is completed without issuing an abnormality warning to the driver.
[0183]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. However, this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration relating to the smoothing process, and the other configurations are common. Therefore, the description of the other configurations is omitted in the drawings and the text, and the configuration relating to the smoothing process is omitted. Will be described in detail.
[0184]
FIG. 27 is a flowchart illustrating a subroutine for smoothing processing according to the present embodiment. Hereinafter, this subroutine will be described with reference to FIG.
[0185]
In the first embodiment, the second provisional value ΔK_PRO2Are acquired when the number of acquisitions reaches the reference value N which is a fixed value, all of the acquired second provisional values ΔK_PRO2Is the third provisional value ΔK_PRO3It is said.
[0186]
On the other hand, in the present embodiment, the second provisional value ΔK_PRO2Is obtained, all the second provisional values ΔK obtained at that time are obtained._PRO2Average AVE of_(j)Are sequentially calculated, and the average value AVE_(j)The third provisional value ΔK until the time variation of_PRO3Is calculated, and when the value becomes equal to or less than the reference state, all the second provisional values ΔK obtained at that time are obtained._PRO2Average AVE of_(j)Is the third provisional value ΔK_PRO3It is said.
[0187]
Next, the smoothing process subroutine will be described in detail with reference to FIG.
[0188]
In this subroutine, first, in S421a, the number j is increased by one. Next, in S421b, the current value of the number j is set to the reference value j.₀Is determined. Reference value j₀If not, the determination is no, and one cycle of this subroutine ends. Therefore, the second provisional value ΔK_PRO2If the number of acquisitions does not reach a certain value, even if the average value AVE_(j)Even if the temporal fluctuation of the third provisional value ΔK_PRO3Is not calculated, which results in an erroneous third provisional value ΔK_PRO3, The abnormality determination of the tire pressure P does not need to be performed.
[0189]
On the other hand, this time, the current value of the number of times j is the reference value j₀Is reached, the determination in S421b is YES, and the flow proceeds to S422. In S422, all the second provisional values ΔK acquired at the present time are set._PRO2Ie, ΔK_PRO2All second provisional values ΔK stored in the memory_PRO2Average AVE of_(j)Is calculated. Thereafter, in S423, the calculated average value AVE of the current time is calculated._(j)From the previous average value AVE_(j-1)(Stored in the RAM 50) to obtain the current change amount ΔAVE_(j)(Second provisional value ΔK_PRO2Is calculated). Subsequently, in S424, the current change amount ΔAVE calculated_(j)It is determined whether or not the absolute value of is equal to or smaller than the threshold value G. In this case, if it is assumed that the difference is not equal to or smaller than the threshold value G, the determination is NO, and one cycle of this subroutine is completed.
[0190]
On the other hand, this time, the current variation ΔAVE_(j)Is not greater than the threshold value G, the determination in S424 is YES, and in S425, the current average value AVE_(j)Is the third provisional value ΔK_PRO3It is said. Thereafter, in S426, the third provisional value ΔK_PRO3Is ΔK_PRO3Stored in memory. Subsequently, in S427, ΔK_PRO2The memory is cleared, and then the number j is set to 0 in S428. This completes one execution of this subroutine.
[0191]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. However, this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration relating to the smoothing process, and the other configurations are common. Therefore, the description of the other configurations is omitted in the drawings and the text, and the configuration relating to the smoothing process is omitted. Will be described in detail.
[0192]
FIG. 28 is a flowchart illustrating a smoothing processing subroutine according to the present embodiment. Hereinafter, this subroutine will be described with reference to FIG.
[0193]
In the first embodiment, the second provisional value ΔK_PRO2Are acquired when the number of acquisitions reaches the reference value N which is a fixed value, all of the acquired second provisional values ΔK_PRO2Is the third provisional value ΔK_PRO3It is said.
[0194]
In contrast, in the present embodiment, a plurality of past second provisional values ΔK_PRO2Of the second provisional value ΔK when the distribution of_PRO2Is the third provisional value ΔK_PRO3It is said.
[0195]
Next, the smoothing processing subroutine will be described in detail with reference to FIG.
[0196]
In this subroutine, first, in S441a, the number j is increased by one. Next, in S441b, the current value of the number j is set to the reference value j.₀Is determined. Reference value j₀If not, the determination is no, and one cycle of this subroutine ends. Therefore, the second provisional value ΔK_PRO2If the number of acquisitions does not reach a certain value, even if a plurality of past second provisional values ΔK_PRO2Is substantially the normal distribution, the third provisional value ΔK_PRO3Is not calculated, which results in an erroneous third provisional value ΔK_PRO3, The abnormality determination of the tire pressure P does not need to be performed.
[0197]
On the other hand, this time, the current value of the number of times j is the reference value j₀Is reached, the determination in S441b is YES, and the flow proceeds to S442. In S442, all the second provisional values ΔK acquired at the present time are set._PRO2Ie, ΔK_PRO2All second provisional values ΔK stored in the memory_PRO2Is substantially normal, but it is determined. Specifically, for example, the second provisional value ΔK_PRO2Skewness b₁(Index indicating the degree of left-right asymmetry of the distribution) is substantially 0, and the kurtosis b_Two(An index indicating the length of the peak or tail of the distribution) is also determined to be substantially zero, and if so, the second provisional values ΔK_PRO2Is determined to show a substantially normal distribution.
[0198]
Where skewness b₁Is
b₁= Σ [(ΔK_{PRO2 (j)}-AVE_(j)) / S]^Three/ J
And kurtosis b_TwoIs
b₁= Σ [(ΔK_{PRO2 (j)}-AVE_(j)) / S]^Four/ J-3
It is defined by the following expression. In these equations, "AVE_(j)Is ΔK_PRO2All second provisional values ΔK stored in the memory_PRO2Represents the average value of
[0199]
This time, the second provisional value ΔK_PRO2If the distribution does not substantially indicate a normal distribution, the determination is NO, and one cycle of this subroutine ends.
[0200]
In contrast, this time, ΔK_PRO2All second provisional values ΔK stored in the memory_PRO2Is substantially normal, the determination in S442 is YES, and in S443, the second provisional values ΔK_PRO2Average AVE of_(j)Is calculated. Thereafter, in S444, the calculated current average value AVE_(j)Is the third provisional value ΔK_PRO3It is said. Thereafter, in S445, the third provisional value ΔK_PRO3Is ΔK_PRO3Stored in memory. Subsequently, in S446, ΔK_PRO2The memory is cleared, and then the number j is set to 0 in S447. This completes one execution of this subroutine.
[0201]
In this embodiment, a plurality of past second provisional values ΔK_PRO2Are substantially normal distributions, the second provisional values ΔK_PRO2Is the third provisional value ΔK_PRO3The second provisional value ΔK_PRO2Is the third provisional value ΔK in the substantial normal distribution indicated by_PRO3It is possible to change it as follows.
[0202]
As described above, some embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, these are exemplifications, and the present invention provides The present invention can be implemented in various modified and modified forms based on the knowledge of those skilled in the art, including the embodiments described in the section.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a tire pressure abnormality warning device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of a wheel whose tire pressure is estimated by the tire pressure abnormality warning device.
FIG. 3 is a diagram showing a dynamic model of the wheel.
FIG. 4 is a block diagram showing functions of the tire pressure abnormality warning device.
FIG. 5 is a block diagram conceptually showing a configuration of a ROM 49 in FIG.
FIG. 6 is a block diagram conceptually showing a configuration of a RAM 50 in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a simplified wheel model of FIG. 3;
FIG. 8 is a graph for explaining approximation of disturbance dynamics in the tire pressure abnormality warning device.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a disturbance observer in FIG. 4;
FIG. 10 is a flowchart illustrating a tire air pressure abnormality determination routine stored in a ROM 49 in FIG. 1;
11 is a flowchart showing details of S100 in FIG. 10 as a disturbance observer operation subroutine.
FIG. 12 is a timing chart illustrating an example of an execution result of a tire air pressure abnormality determination routine of FIG.
13 is a flowchart showing details of S200 in FIG. 10 as a parameter identification subroutine.
FIG. 14 is a graph for explaining how the estimated value of the change amount of the spring constant by the tire air pressure abnormality warning device changes with time in comparison with a reference example.
FIG. 15 is a flowchart showing details of S300 in FIG. 10 as a parameter correction subroutine.
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the temperature Θ and the estimated value in the parameter correction subroutine, and the temperature Θ and the correction amount ΔK._COM16 is a graph showing a relationship with the graph.
FIG. 17 is a graph showing a relationship between a vehicle speed V and an estimated value in the parameter correction subroutine, a vehicle speed V and a correction amount ΔK._COM26 is a graph showing a relationship with the graph.
FIG. 18 shows an angular velocity amplitude | ω in the parameter correction subroutine._RAnd the graph showing the relationship between the estimated value and the angular velocity amplitude | ω_R| And correction amount ΔK_COM36 is a graph showing a relationship with the graph.
FIG. 19 is a flowchart showing details of S400 in FIG. 10 as a smoothing processing subroutine.
20 is a flowchart showing details of S500 in FIG. 10 as a guard processing subroutine.
FIG. 21 is a timing chart for explaining an example of an execution result of the guard processing subroutine.
FIG. 22 is a flowchart showing details of S600 in FIG. 10 as an abnormality determination subroutine.
FIG. 23 is a flowchart illustrating a guard processing subroutine executed by a computer in the tire pressure abnormality warning device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a diagram for explaining an example of an execution result of the guard processing subroutine.
FIG. 25 is a block diagram showing a configuration of a tire pressure abnormality warning device according to a third embodiment of the present invention.
26 is a flowchart showing an abnormality determination subroutine stored in a ROM of the computer in FIG. 25.
FIG. 27 is a flowchart showing a smoothing processing subroutine executed by a computer of the tire pressure abnormality warning device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a flowchart showing a smoothing process subroutine executed by a computer of the tire pressure abnormality warning device according to the fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Rotor
12 Wheel speed sensor
14 wheels (wheels with tires)
20,47 Computer
24 wheels
26 tires
28 Rim side
30 belt side
32 torsion spring
34 Damper
52 disturbance observer

Claims (5)

A wheel speed sensor that detects a rotation speed of a wheel configured by enclosing air inside a tire mounted on the wheel,
Based on the wheel speed signal output from the wheel speed sensor, sequentially acquire basic parameters used for estimating the target parameter which is the air pressure of the tire or a parameter relating thereto, and A tire pressure estimating apparatus comprising an estimator for estimating a target parameter based on a plurality of basic parameters acquired before this time including a parameter,
The estimator, the basic parameter is a physical quantity showing the dependence, except for the tire pressure is the expected parameter does not change substantially every time a set period of time elapses, the target parameter, the latest A tire pressure estimating device comprising a parameter estimating unit for estimating based on a plurality of the basic parameters sequentially acquired during one set period. 2. The estimator further includes a parameter correction unit that corrects an estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit based on a physical quantity whose estimated value indicates dependency, excluding the tire air pressure. 3. A tire pressure estimation device according to claim 1. The tire pressure estimating device according to claim 1, wherein the estimator further includes a smoothing processing unit that smoothes an estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit. The tire pressure estimation device according to claim 2, wherein the estimator further includes a smoothing processing unit that smoothes the estimated value of the target parameter corrected by the parameter correction unit. 5. The apparatus according to claim 1, wherein the estimator further includes a guard processing unit that performs a guard process for correcting an estimated value of the target parameter by the parameter estimating unit so as not to exceed a preset allowable range. Tire pressure estimation device.

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