JP3842079B2

JP3842079B2 - 自動車の減圧したタイヤを検出するための方法

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Publication number: JP3842079B2
Application number: JP2001192655A
Authority: JP
Inventors: オーソン・シュー−ハン・ウォン
Original assignee: ロバートボッシュコーポレーション
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2006-11-08
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ内の空気圧が所定の圧力レベル以下に低下したことを、計測されたホイール速度に基づいて検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の出現及び速度検出装置を各ホイールに配置したことにより、運転中に計測されたホイールの速度に基づいてタイヤの空気抜けを検出するための確実な方法を開発する努力がなされるようになった。理論的には、同程度に膨張させた車両の四つのタイヤは、転動半径が実質的に同じであり、従って、各タイヤは、乾燥した平らな均等な表面上で真っ直ぐに運転した場合には、実質的に同じ速度で回転する。タイヤの空気が抜けると、その転動半径が減少し、小さな半径を補償するためにホイールの速度が上昇する。空気が抜けたタイヤを、転動半径の概念に基づいて検出する多くの方法が開発されてきた。これらの方法はホイール速度を監視し、タイヤの空気抜けに帰することのできる変化を検出する。
【０００３】
転動半径の効果は、タイヤに作用する影響だけではない。任意のタイヤについて、グリップ率（ｇｒｉｐｒａｔｅ）効果がある。簡単に述べると、タイヤのグリップ率は、ホイールに加えられた長さ方向牽引力（即ちトルク）の長さ方向タイヤスリップに対する比と定義される。通常に膨張させたタイヤについては、グリップ率は実質的に一定のままであり、ホイールに加えられた牽引力とタイヤに作用する対応するスリップとの間は直接的に相関する。しかしながら、タイヤの空気が抜けると、接地面での圧力が低下し、グリップ率が高くなる。圧力が低ければ低い程、タイヤは、通常に膨張させたタイヤよりも良好に道路をグリップし、スリップが小さくなる。
【０００４】
車両の被駆動ホイールに関して分析を行ったとき、グリップ率の効果により、転動半径概念を使用するタイヤ空気抜け検出方法に問題点を生じる。空気が抜けたタイヤに高加速度の牽引力が及ぼされた場合（スロットル全開で登攀する場合や車両が高速で又は最大速度で作動している場合）には、グリップ率が高いため、ホイールはタイヤが通常の膨張状態にある場合よりもゆっくりと回転し、スリップが大きくなる。しかしながら、タイヤの空気が抜けた状態のホイールは、更に、転動半径が小さく、そのため通常の膨張状態のタイヤを備えたホイールよりも高速で回転する。従って、高加速度の牽引力が作用した状態では、グリップ率の上昇によりホイール速度が低速に向かう傾向は、空気が抜けたタイヤの小さな転動半径により生じる高いホイール速度に向かう傾向を減少し即ち相殺し、その結果、観察される正味のホイール速度は通常の膨張状態のタイヤと同じである。この場合には、空気が抜けたタイヤは検出されない。
【０００５】
転動半径の概念に基づいた方法について問題を生じる別の重要なファクタは、タイヤに加わる負荷状態の変化である。車両での負荷の位置に応じて、多くの場合、一つ又はそれ以上のタイヤにその外のタイヤよりも大きな負荷が加わることが一般的である。大きな負荷を支持する通常に膨張させたタイヤは、小さな負荷を支持する通常に膨張させたタイヤよりも転動半径が小さい。従って、大きな負荷を支持するホイールは、小さな負荷を支持するホイールよりも回転速度が高い。多くの転動半径検出方法では、ホイール速度を互いに比較し、非対称負荷の作用がタイヤの空気抜けと誤って解釈されることが多い。
【０００６】
転動半径の概念を使用する従来技術の方法では、グリップ率の効果と関連した問題点は、通常は、システムを調整して感度を高めることにより対処されるが、非対称負荷の作用と関連した問題点は、通常は、感度が低くなるようにシステムを調整することによって対処されてきた。両問題点を適切に補償する折衷的感度レベルを得ることは、多くの場合、不可能であった。
【０００７】
グリップ率の変化の効果及び／又は非対称負荷の効果に対処するために幾つかの試みがなされてきた。米国特許第５，９３６，５１９号には、タイヤに作用する牽引力が低い場合即ち車両が制動なしで減速している場合に集められたデータだけを使用して空気抜け検出計算（「対角線の和」計算として周知である）を行う、タイヤの圧力降下を検出するための転動半径法が開示されている。換言すると、この方法は、グリップ率の影響により損なわれた可能性のあるデータをフィルタ除去することにより、グリップ率の効果に対処するのである。この弁別法は、高速運転中又は登攀運転中に一般的に集められる問題のあるデータをなくすに過ぎない。しかしながら、このデータをなくすことにより、空気抜け検出法は、価値がある可能性があるデータを単に無視するため、特に確固とした方法ではない。
【０００８】
他の従来技術のタイヤ空気抜け検出法を、グリップ率概念に、空気抜け検出プロセスの部分として組み込む試みがなされてきた。これらの方法の主エンジンは、上文中に説明した被駆動ホイール力と被駆動ホイールスリップとの間の固有の相関である。
【０００９】
米国特許第５，５６１，４１５号には、同時に収集されたホイールスリップ値及びホイール駆動力値を相関することによって、被駆動アクスルに設けられたタイヤ内の圧力減少を確認するための方法が開示されている。この方法は、被駆動アクスルの全グリップ率即ちグリップ率の総計が変化したときを検出しようとする。被駆動アクスルの駆動力値を利用できない場合には、加速データを使用し、駆動力を概算する。相関させたデータを所定の特性曲線と比較し、被駆動アクスルに設けられたタイヤの空気が抜けているかどうかを決定する。
【００１０】
この方法には、二つの被駆動ホイールが独立して取り扱われないという点で問題がある。というよりはむしろ、二つの被駆動ホイールは集合的に取り扱われ、そのため、空気抜け検出に欠陥がもたらされる。詳細には、被駆動アクスルに設けられた各タイヤの比較的無視できる膨張減少が、一方のタイヤの重大な空気抜けと解釈されてしまうのである。更に、駆動力を見積もるとき、貨物質量に関する仮定を行わなければならない。これらの仮定は、非対称負荷の効果を考慮しない。その結果、誤った検出即ち検出過誤が生じる。この方法には、計測した貨物値、貨物調節値、又は手動入力したおおよその貨物値を使用する可能性が論じられておらず、このような修正には追加の煩雑な工程が含まれる。
【００１１】
米国特許第５，７４７，６８６号にも、駆動力と駆動スリップとの間の相関に基づいてタイヤの空気抜けを検出する方法が開示されている。被駆動ホイールトルクを計算し、被駆動ホイールスリップがどれ程でなければならないのかを直接相関に照らして予測するのに使用する。次いで、実際の被駆動ホイールスリップをホイール速度データから計算し、予測した被駆動ホイールスリップと比較し、空気が抜けたタイヤがあるかどうかを決定する。
【００１２】
この方法には、左側タイヤが右側タイヤとは独立して、即ち全く別に取り扱われるという点で問題がある。車両の各側のタイヤは集合的に取り扱われ、そのため空気抜けが誤って検出される場合がある。例えば、左側従動タイヤの無視できる程度の過剰膨張及び左側被駆動タイヤの無視できる程度の空気抜けが、左側被駆動タイヤの重大な空気抜けと解釈される場合がある。
【００１３】
従来技術のグリップ率法は、集合的に取り扱われることによる上述の問題点の他に、タイヤ交換により、誤った検出即ち検出過誤が起こり易い。タイヤはモデルによって公称グリップ率が異なり、新たな公称グリップ率の別のタイヤを設置すると、プログラムに記憶された所定の値に対してグリップ率を計測する従来技術の方法は、一つの程度まで又は別の程度まで、無力になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、グリップ率の概念に基づいて空気抜けを検出する改良された方法を提供する。従来技術のグリップ率法とは異なり、本発明の方法は、二つの被駆動タイヤのグリップ率が異なるかどうかを決定し、これらのタイヤのうちの一方の空気が抜けているかどうかを決定する。本発明は、二つの被駆動タイヤのグリップ率を比較することにより、無視できる程度の過剰膨張又は空気抜けの様々な組み合わせを含む二つのタイヤからのデータを集合することによって生じる誤った検出が起こり難い。更に、本発明の方法は二つのタイヤ間にグリップ率の相違があるかどうかを決定し、この決定は記憶されたグリップ率の値との比較に基づいて行われるのでなく、タイヤのモデルの相違によるエラーが起こり難い。被駆動アクスルの両タイヤが同じ又は同様のモデルであり、ほぼ同じ時期に交換したものと仮定すると、異なるタイヤモデル間のグリップ率の変化によるエラーは実質的にない。
【００１５】
本発明の方法は、転動半径の概念に基づくものでないため、製造上の不均等や非対称な負荷による転動半径の変化が本発明の検出方法に悪影響を及ぼすことはない。更に、本発明のグリップ率法は、転動半径効果及びグリップ率効果の通常は有害な組み合わせを使用し、被駆動アクスルに設けられたタイヤの空気が抜けているかどうかを有利に決定する。このように、本発明の方法は、転動半径法ではタイヤの空気抜けの検出が通常な正確に行われなかった運転状態（即ち登攀運転、強力な前進加速、高速運転）で、タイヤの空気抜けを検出できる。実際、本発明のグリップ率法は、このような高牽引力運転状態の期間が適正に機能することを必要とする。
【００１６】
更に、駆動スリップと駆動力との間の相関に基づき、機能する上で駆動スリップ及び駆動力の両方のデータを必要とする従来技術のグリップ率法とは異なり、本発明のグリップ率法は、駆動スリップ値及び駆動力値のうちの一方又は他方だけを使用して実施できる。トルク値が容易に利用できない場合には、本発明の方法は、駆動スリップ値だけで使用でき、これによって駆動トルク値の見積と関連して負荷が誤って仮定されることがないようにする。他方、トルク値を容易に利用できる場合には、駆動スリップを計測する必要がない。
【００１７】
本発明には、多くの場合において、被駆動アクスルで開放ディファレンシャル（ｏｐｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）が使用されるという利点がある。被駆動アクスルに設けられた開放ディファレンシャルの一つの特性は、二つのホイール間でトルクを均等に分配するということである。このため、グリップ率を各ホイール別々に計測する必要がなく、被駆動アクスルでのホイール速度の相違を使用して二つの被駆動ホイールに設けられたタイヤのグリップ率に相違があるかどうかを決定できる。同様に、前アクスルと後アクスルとの間でトルクを一定の割合（例えば前アクスルに５０％及び後アクスルに５０％、前アクスルに３０％及び後アクスルに７０％、等）で配分する開放ディファレンシャルを持つ全輪駆動車両について、トルク分布は、エンジン制御装置によって供給されたトルク情報に基づくエンジントルク及び一般的に使用される開放ディファレンシャルの挙動から容易に得られる。
【００１８】
駆動トルク値だけを使用できるという点に関し、本発明の方法は、車両の各ホイールが駆動され、各ホイールについてのトルクを決定できる全輪駆動車両での使用について特に良好な候補である。従来技術のグリップ率法は、代表的には、少なくとも一つの非被駆動ホイールを基準として必要とし、及びかくして全輪駆動車両での使用に適していない。
【００１９】
別の態様では、本発明は、被駆動ホイールに設けられたタイヤの膨張状態を更に正しく評価することによって検出プロセスを補助するため、現存の転動半径法と関連して使用できる。転動半径空気抜け検出法が既に設けられた車両の被駆動ホイールに本発明のグリップ率法を適用することによって、確固としたハイブリッド法を提供できる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
更に詳細には、本発明は、被駆動アクスルに設けられた第１及び第２のホイール及びこれらのホイールの各々に設けられたタイヤを含む自動車のタイヤ内の圧力減少を検出するための方法を提供する。これらのタイヤの各々は、グリップ率を有する。本方法は、第１ホイール及び第２ホイールのホイール速度の計測を複数回即ちｎ回行う工程、複数回ｎの各々について第１ホイールと第２ホイールとの間のホイール速度値の差を計算する工程、複数回ｎの各々について第１ホイール及び第２ホイールの牽引力を表す値を決定する工程、ホイール速度値の差の各々を、牽引力を表す対応する値と対にする工程、ｎ対のホイール速度値の差及び牽引力を表す値について線形回帰を実行する工程、及び線形回帰を分析し、第１及び第２のホイールのうちの一方に設けられたタイヤの空気が抜けているかどうかを決定する工程を含む。好ましくは、牽引力を表す値を決定する工程は、複数回ｎの各々について被駆動ホイール力値又は被駆動ホイールスリップ値を決定する工程を含む。線形回帰を分析する方法は、好ましくは、適合ラインの傾きを決定する工程を含む。
【００２１】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び図面を検討することにより、当業者に明らかになるであろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を詳細に説明する前に、本発明は、その用途が以下の説明に記載された又は添付図面に例示された構造上の詳細及び構成要素の構成に限定されないということは理解されるべきである。本発明は、この他の実施例が可能であり、様々な方法で実施できる。更に、本明細書中で使用した言い回しや用語は、説明の目的でなされたものであって、限定を意図したものではないということは理解されよう。本明細書中での「含む」という用語及びその類例の使用は、列挙されたアイテム及びその等価物並びに追加のアイテムを包含することを意味する。
【００２３】
図１に示すフローチャートは、本発明の方法を実施する上で使用できるコンピュータープログラムの簡略化した表現を大まかに示す。この方法は、データの記憶及び処理を以下に説明する方法で行うことができる任意の装置を使用して実行できる。本発明の方法は、多くの転動半径法とは異なり、初期較正ループに通すのでなく、タイヤの膨張の監視を直ちに開始するのである。更に、システムを作動前に初期化する即ちリセットするために車両のオペレータは何の操作も行う必要がない。
【００２４】
プログラムに亘り、四つのホイールの各々に設けられたホイール速度センサからホイール速度を規則的なサンプリング間隔で読み込む（ブロック１０）。これらのホイール速度値を使用し、正規化ホイール速度差ＮＯＲＭＤＩＦＦ（ブロック１４）を計算する。任意のアクスルの被駆動ホイールについての正規化ホイール速度差は、数学的に以下の通りに表現される。
【００２５】
【式７】

ここで、
ＶＬＤは、アクスルの左側被駆動ホイールの速度であり、
ＶＲＤは、アクスルの右側被駆動ホイールの速度であり、
ＶＲＥＦは、車両の基準速度である。
【００２６】
車両の基準速度は、簡単には、四つのホイール全ての平均速度である。勿論、正規化ホイール速度差は、等式の分子で左側被駆動タイヤの速度を右側被駆動タイヤの速度から減じることによって計算することもできる。
【００２７】
プログラムに亘り、システムは、更に、ホイール力（トルク）値Ｆを同じ規則的間隔で読み込む（ブロック１８）。新しい車両では、トルク値Ｆは、エンジンのコンピューターで計算され且つ記憶され、タイヤ膨張監視システムで使用するために容易に利用できる。別の態様では、トルク値Ｆは、加えられたトルクを表すか或いは加えられたトルクと比例する何等かのデータから計算でき、又はホイールに入力されるトルクを直接計測できる技術を使用して計測できる。
【００２８】
次いで、正規化ホイール速度差値及びトルク値からなる各データ対を一連のフィルタに通す。車両の制動中に収集されたデータを廃棄する（ブロック２０）。これは、ブレーキパッドの不均等な摩耗により、誤差を含む結果がもたらされるためである。次に、挙動チェックを実行し（ブロック２２）、ここでホイール速度を夫々の固定範囲と比較し、車両がコーナリングしているかどうかを確認する。車両が旋回中であることが確認された場合には、プログラムはデータ組を廃棄する。
【００２９】
車両が制動もコーナリングも行っていない場合には、プログラムは、車両が低速で作動しているときにデータが収集されたのかどうかをチェックする（ブロック２６）。好ましくは、プログラムは、車両が１０ｋｍ／時以下の速度で作動していたかどうかを確認する。そうであれば、プログラムはデータ組を廃棄する。車両速度が１０ｋｍ／時と等しいか或いはそれ以上である場合には、データをタイヤ膨張監視に使用する。フィルタリングの順序は本発明にとって重要でなく、変更できるということに着目しなければならない。更に、フィルタリングは、ブロック１０の直後に、ＮＯＲＭＤＩＦＦの計算及びＦ値の読み込みを行う前に行うことができる。更に、追加のフィルタを所望に応じて設けることができる。例えば、ＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＦ値のデータ組を、当業者に周知のように、第１段低域フィルタに通すことができる。
【００３０】
本発明のタイヤ膨張検出法は、正規化ホイール速度差とホイール力との間の関係によって実行される。この関係は、被駆動ホイールに空気が抜けたタイヤがあるかどうかを正確に決定するのに使用される。この関係は、パラメータを介した関係であり、これは、正規化ホイール速度差及びホイール力の両方が時間の関数であることを意味する。更に、この関係は動的関係であり、タイヤの空気抜けを正確に決定するためには、車両が、所定範囲のスロットル入力と対応する所定範囲の力入力に亘って変動しなければならないということを意味する。
【００３１】
フィルタに通したデータ対について線形回帰を実行することによって、正規化ホイール速度差とトルク値との間の関係を分析する（ブロック３０）。線形回帰分析は、統計のテキストに記載されている。例えば、管理工学誌（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ）の、ハインズ及びモントゴメリーの「確率及び統計」の第４５６頁乃至４７５頁を参照されたい。
【００３２】
単なる例示の目的で、Ｆ値に対するＮＯＲＭＤＩＦＦ値の散布図にデータ組をプロットできる。この散布図では、ＮＯＲＭＤＩＦＦはＹ軸上にプロットされ、ＦはＸ軸上にプロットされる（本発明のプログラムは、必ずしも散布図上にデータ点を物理的にプログラムする必要はない）。プロットしたデータについての適合ラインの傾きを決定するのに使用される等式は次の通りである。
【００３３】
【式８】

ここで、ｎは、使用されたデータサンプルの総数を表し、添字「ｉ」はｎ個のサンプルで集められた個々のデータ組の各々を表す。
【００３４】
適合ラインの傾きを計算した後、傾きの絶対値を所定の傾き閾値と比較し（ブロック３４）、傾きが実質的にゼロである（ブロック３８）か或いは実質的にゼロでない（ブロック４２）のいずれかであるかを決定する。傾きの閾値は、空気抜け検出システムの所望の感度に基づいて選択される。
【００３５】
一定のグリップ率、牽引力、及びタイヤスリップが直接関連していることを上文から想起されたい。更に大きな力が加わると、タイヤは更にスリップするようになり、ホイール速度が上昇する。このことは、グリップ率が一定のタイヤについて、ホイール力とホイール速度との間の関係が実質的に比例するということを意味する。従って、アクスルに設けられた両被駆動タイヤのグリップ率が同じままである場合には（両タイヤが通常の膨張状態にある場合等）、両タイヤのホイール速度は実質的に同じであり、ＮＯＲＭＤＩＦＦ値は力値に拘わらずほぼゼロである。散布図では、プロットしたデータの適合ラインは傾きがほぼゼロである（ブロック３８）。
【００３６】
しかしながら、ホイール力値が高い場合には、空気が抜けたタイヤのホイールの転動半径効果による高い速度は、空気が抜けたタイヤのグリップ率の上昇と関連したホイール速度の低下により相殺されるということを上文から想起されたい。従って、アクスルに設けられた一方の被駆動タイヤが通常の膨張状態にあり、アクスルに設けられた他方の被駆動タイヤの空気が抜けている場合には、高い力値に関して計算されたＮＯＲＭＤＩＦＦ値は、低い力値に関して計算されたＮＯＲＭＤＩＦＦ値よりもゼロに近い。従って、被駆動アクスルのいずれかのホイールの空気が抜けたタイヤはＮＯＲＭＤＩＦＦ値をホイール力値に関して変化する。この変化により、傾きがゼロでない適合ラインが散布図に経時的に形成される（ブロック４２）。
【００３７】
従って、線形回帰を行って、散布図のデータと相関した適合ラインの傾きを決定する。適合ラインの傾きは、被駆動アクスルに設けられた二つのタイヤのグリップ率が異なることを表す。散布図のデータの適合ラインの傾きが実質的にゼロである場合には、二つのタイヤ間のグリップ率に相違は実質的になく、空気が抜けたタイヤがない（ブロック３８）。プログラムは、更に多くのデータを収集することによって監視を継続し（ブロック４６）、線形回帰による傾きの計算を連続的に実行する。
【００３８】
他方、適合ラインの傾きがゼロでない場合には、アクスルに設けられた被駆動タイヤのうちの一方のグリップ率が変化し、被駆動アクスルに設けられたタイヤのうちの一方の空気が抜けていることを示す（ブロック４２）。ＮＯＲＭＤＩＦＦを上文に示したように計算すると、負の傾きは左側タイヤの空気が抜けたことを示し、正の傾きは右側タイヤの空気が抜けたことを示す。傾きがゼロでないことが検出されたとき、システムは車両のオペレータに警告を発する（ブロック５０）。次いで、空気が抜けたタイヤをその適正に膨張された状態に戻すのに必要な適切な対処をオペレータが行うことが仮定される。
【００３９】
非対称負荷状態によるホイール速度差は、一貫して、全てのＮＯＲＭＤＩＦＦ値に反映され、ＮＯＲＭＤＩＦＦ値はホイール力の変化に関して変化しない。これは、タイヤのグリップ率が負荷の変化に関して実質的に変化しないためである。その結果、非対称負荷による効果は適合ラインを悪影響なく相殺し、Ｙ切片だけが変化し、傾きは変化しない。従って、本発明のグリップ率法は、代表的には、転動半径法に非対称負荷により及ぼされる悪影響に対して免疫がある。
【００４０】
本システムは、警告が発せられた（ブロック５０）後に監視を継続する（ブロック５４）だけであるため、リセットスイッチが必要とされない。空気が抜けた状態が修正されると、傾きは経時的にゼロに戻り、警告（代表的には、車室内のライト）が停止される。しかしながら、警告信号が直ちに終了するのが望ましい場合や、予め存在する転動半径法の補助にシステムが使用される場合には、リセットスイッチを使用してもよい。
【００４１】
周知であり且つ上掲の統計のテキストの第４７４頁乃至第４７５頁に記載されているように、計算した傾きの値を傾きの閾値と比較する前に、測定係数（Ｒ² ）を計算することによって線形回帰の品質を判断するのが望ましい。概括的に述べると、高いＲ²値（１に近い値）は、線形回帰で考慮したばらつきのパーセンテージが大きいということを意味する。Ｒ²値の計算はブロック３０で行われるか或いは後の時点で分析中に（例えば、ブロック５０で警告を発する前に）行われる。
【００４２】
線形回帰の品質を判断するためのよい方法を図２のフローチャートに示す。図２に示すフローチャートは、図１に大まかに説明した方法よりも好ましい、本発明の方法の変形例を表す。同じ参照番号は同じ作動的ブロックを示す。図２に示す実施例では、計算された傾きには、簡単な線形回帰の適切性を評価するため、「回帰有効性」検定として周知の仮説検定が加えられる。図１のブロック３０に代えてブロック１３０を使用するが、これらは実質的に同じである。ブロック１３０の傾きの計算は、明瞭化を図る目的で分子及び分母に分けたに過ぎない。明瞭化を図った傾きの計算は、以下の通りである。
【００４３】
【式９】

傾きの絶対値を傾きの所定の閾値と比較するに過ぎない図１のブロック３４の代わりに、回帰有効性検定を実行するブロック１３４を行う。ブロック１３４で使用される回帰有効性検定は、傾きがゼロでないかどうかを、分散分析を使用することによって更に確固として決定する。ブロック１３４の回帰有効性検定は、上文中に言及した統計のテキストの第４６１頁乃至第４６５頁に詳細に説明されている。概括的に述べると、変数Ｆ０は以下の一連の等式を使用して計算される。
【００４４】
【式１０】

次いで、Ｆ０を所定のＦ０閾値と比較し（ブロック１３８）、傾きが実際にゼロでないことを確認する。所定のＦ０閾値は、タイヤの空気を抜いた状態で又はタイヤのグリップ率特性が周知である場合に行われる車両試験に基づいて経験的に決定される。ブロック１３８での比較により傾きがゼロであることが示された場合には、空気が抜けたタイヤはなく、システムは監視を続行する（ブロック３８及び４６）。ブロック１３８での比較により傾きがゼロでないことが示された場合には、空気が抜けたタイヤがあり、警告が発せられ、監視を続行する（ブロック４２、５０、及び５４）。この変形例は、データ組での統計的分散を更に正確に考慮し、これによって、空気抜け警告が誤って発せられることがないようにする。
【００４５】
図３は、正規化被駆動ホイールスリップＮＯＲＭＳＬＩＰをホイール力Ｆの代わりに使用する本発明の更に別の実施例を示す。ホイール力及び被駆動ホイールスリップが任意の所与のグリップ率について直接的に関連しているということを上文から想起されたい。このように、ホイール力データが容易には利用できない場合には、ホイール力に代えて被駆動ホイールスリップを使用できる。しかしながら、これは、全輪駆動車両以外の車両でしか起こらない。これは、ＮＯＲＭＳＬＩＰの計算が被駆動ホイール及び非被駆動ホイールの両方のホイール速度を必要とするためである。ＮＯＲＭＳＬＩＰは、以下の等式による読み込みホイール速度から計算される。
【００４６】
【式１１】

ここで、ＶＬＤは、被駆動アクスルの左側被駆動ホイールの速度であり、
ＶＲＤは、被駆動アクスルの右側被駆動ホイールの速度であり、
ＶＬＦは、非被駆動アクスルの左側従動ホイールの速度であり、
ＶＲＦは、非被駆動アクスルの右側従動ホイールの速度であり、
ＶＲＥＦは、車両の基準速度である。
【００４７】
車両の基準速度は、簡単には、四つのホイール全ての速度の平均値である。図３に示す実施例は、ブロック２１８でのＮＯＲＭＳＬＩＰの計算がブロック１０から流れ、ブロック１８での力値の読み込みに代わることを除くと、図２に示す実施例と実質的に同じである。フィルタリングで開始する全ての工程は、続いて行われる線形回帰分析（ブロック２３０及び２３４）でＦ値に代えてＮＯＲＭＳＬＩＰを使用することを除くと、図２の工程と同じである。全ての等式は、全てのＦの代わりにＮＯＲＭＳＬＩＰを使用することだけが変更してある。このように、図２の方法のＦに代えてＮＯＲＭＳＬＩＰを使用できるのと同様に、図１の方法のＦの代わりにＮＯＲＭＳＬＩＰを使用できるということは理解されるべきである。
【００４８】
図３の実施例と比較した場合の図１及び図２の実施例間の主要な相違点の一つは、これらの実施例を使用できる用途である。上述のように、図３の実施例は、二輪駆動車両の被駆動アクスルについてしか使用できない。図１及び図２の実施例は、各ホイールについて何等かの形態の力値を利用できる場合、二輪駆動車両で使用できる。更に、図１及び図２の実施例は、４つのホイール全てについて何等かの形態の力値を利用できる場合（即ち、各アクスルの二つのホイール間及び前アクスルと後アクスルとの間に開放ディファレンシャルを設け、四つのホイール間でトルクを一定の比率で分配する駆動トレインを設け、又は（力）＝（質量）×（加速度）の力の等式の標準和を解くことによってホイール力を近似することによって利用できる場合）、全輪駆動車両でも使用できる。
【００４９】
これらの実施例の各々は、転動半径空気抜け検出法を補助するのにも使用できる。このようなハイブリッドシステムは、低速で低牽引力で駆動している場合や坂道を下りる駆動をしている場合に、転動半径法がタイヤの空気抜けを正確に検出するという点で有利である。本発明のグリップ率法は、高速で高牽引力で駆動している場合や登攀駆動をしている場合にタイヤの空気抜けを正確に検出する。このように、本発明の方法を使用するハイブリッドシステムにより、タイヤの膨張が広範な条件に亘って正確に且つ確実に監視される。
【００５０】
実施例の各々において、適切な結果を提供できる任意の数のデータ組で線形回帰分析を行うことができる。更に、データを更新するための多くの方法を使用できる。例えば、フィルタを通過した６０００個の最も新しいデータ点について線形回帰分析を連続的に実行できる。新たなデータ組の各々が線形回帰分析に加えられるとき、６０００個のデータ組のうちの最も古いデータ組を廃棄できる。この方法により、システムは、最も新しく獲得したデータ組を使用してタイヤの膨張を連続的に監視する。全データ組を収集し、分析し、次いで廃棄する他の態様を使用することもできる。更に、上述の別態様のデータ更新方法のハイブリッドを使用できる。このようなハイブリッドは、リセットスイッチをシステムに組み込んだ場合に有利である。
【００５１】
図１乃至図３に関して上文中に説明した方法には、エンジントルク値又はホイールスリップ値のいずれかを使用して被駆動ホイールでの牽引力を表すことが記載してあるけれども、本発明の方法は、被駆動ホイールに及ぼされる牽引力を表すか或いはこの牽引力と関連した利用可能な任意の他の値を使用して実施できるということは当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法による、空気が抜けたタイヤを検出するためのフローチャートである。
【図２】本発明の別の方法のフローチャートである。
【図３】本発明の更に別の方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ホイール速度を規則的な間隔で読み込む工程

Claims

自動車タイヤの減圧を検知するための方法であって、前記自動車は、被駆動アクスルに第１及び第２のホイールを有し、前記第１及び第２のホイールにそれぞれ一つのタイヤが設けられた、自動車タイヤの減圧を検知するための方法において、前記方法は、
前記第１ホイール及び前記第２ホイールのホイール速度の計測を複数の回数ｎにわたって行う工程と、
前記回数ｎの各々について前記第１ホイールと前記第２ホイールとの間のホイール速度値の差ＮＯＲＭＤＩＦＦを計算する工程と、
前記回数ｎの各々について前記第１ホイール及び前記第２ホイールのホイール力値Ｆを読み取る工程と、
前記各ＮＯＲＭＤＩＦＦ値を対応するＦ値と対にする工程と、
ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＦ値について線形回帰を実行し、適合ラインの傾きを決定する工程と、
適合ラインの傾きを分析し、前記第１及び第２のホイールのうちの一方に設けられたタイヤが減圧しているかどうかを決定する工程と、
を含む、自動車タイヤの減圧を検知するための方法。
請求項１に記載の方法において、前記方法は、更に、
前記ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＦ値をフィルタに通し、車両の制動中に得られた対をなくす工程を含む、前記方法。
請求項１に記載の方法において、前記方法は、更に、
前記ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＦ値をフィルタにかけ、車両の挙動中に得られた対をなくす工程を含む、前記方法。
請求項１に記載の方法において、前記方法は、更に、
前記ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＦ値をフィルタにかけ、車両の低速作動中に得られた対を抹消する工程を含む、前記方法。
請求項１に記載の方法において、前記適合ラインの傾きの分析には、前記傾きの絶対値を決定する工程と、前記傾きの絶対値を所定の傾き閾値と比較する工程を含み、前記所定の傾き閾値は、傾きゼロと傾き非ゼロとの間を実質的に区別するように選択される、方法。
請求項１に記載の方法において、前記適合ラインの前記傾きを分析する前記工程は、回帰有効性検定を実行してＦ₀値を決定する工程、及びこのＦ₀値を所定のＦ₀閾値と比較する工程を含み、前記所定のＦ₀閾値は、傾きゼロと傾き非ゼロとの間を実質的に区別するように選択される、前記方法。
請求項６に記載の方法において、Ｆ₀は、以下の式に従って決定される、前記方法。
【式１】
請求項１に記載の方法において、前記方法は、更に、前記適合ラインの前記傾きが非ゼロであると決定された場合に警告を発する工程を含む、前記方法。
請求項１に記載の方法において、前記被駆動アクスルは第１被駆動アクスルであり、前記車両は、タイヤを備えた第３ホイール及びタイヤを備えた第４ホイールが設けられた第２被駆動アクスルを更に含み、
前記第３ホイール及び前記第４ホイールのホイール速度の計測を複数の回数ｎ行う工程と、
前記回数ｎの各々について前記第３ホイールと前記第４ホイールとの間のホイール速度値の差ＮＯＲＭＤＩＦＦ’を計算する工程と、
回数ｎの各々について前記第３ホイール及び前記第４ホイールのホイール力値Ｆ’を読み取る工程と、
各ＮＯＲＭＤＩＦＦ’値を対応するＦ’値と対にする工程と、
ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ’値及びＦ’値について線形回帰を実行し、適合ラインの傾きを決定する工程と、
適合ラインの傾きを分析し、前記第３及び第４のホイールのうちの一方に設けられたタイヤが減圧しているかどうかを決定する工程と、を含む、前記方法。
請求項１に記載の方法において、前記方法は、更に、
車両基準速度を計算する工程を含み、ここで、ＮＯＲＭＤＩＦＦは、
【式２】

に従って計算され、ここで、
ＶＬＤは、前記第１ホイールの速度であり、
ＶＲＤは、前記第２ホイールの速度であり、
ＶＲＥＦは、車両の基準速度である、前記方法。
請求項１に記載の方法において、前記適合ラインの前記傾きは、以下の式に従って決定される、前記方法。
【式３】
自動車タイヤの減圧を検出するための方法であって、前記自動車は、被駆動アクスルに第１及び第２のホイールを有し、非被駆動アクスルに第３及び第４のホイールを有し、前記ホイールにそれぞれ一つのタイヤが設けられた、自動車タイヤの減圧を検出するための方法において、前記方法は、
前記各ホイールのホイール速度の計測を複数回数ｎ行う工程と、
複数回数ｎの各々について前記第１ホイールと前記第２ホイールとの間のホイール速度値の差ＮＯＲＭＤＩＦＦを計算する工程と、
複数回数ｎの各々について被駆動ホイールスリップ値ＮＯＲＭＳＬＩＰを計算する工程と、
前記各ＮＯＲＭＤＩＦＦ値を対応するＮＯＲＭＳＬＩＰ値と対にする工程と、
ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＮＯＲＭＳＬＩＰ値について線形回帰を実行し、適合ラインの傾きを決定する工程と、
前記適合ラインの傾きを分析し、前記第１及び第２のホイールのうちの一方に設けられたタイヤが減圧しているかどうかを決定する工程と、
を含む、自動車タイヤの減圧を検出するための方法。
請求項１２に記載の方法において、前記方法は、更に、
前記ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＮＯＲＭＳＬＩＰ値をフィルタにかけ、車両の制動中に得られた対を抹消する工程を含む、前記方法。
請求項１２に記載の方法において、前記方法は、更に、
前記ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＮＯＲＭＳＬＩＰ値をフィルタにかけ、車両の挙動中に得られた対を抹消する工程を含む、前記方法。
請求項１２に記載の方法において、前記方法は、更に、
前記ｎ対のＮＯＲＭＤＩＦＦ値及びＮＯＲＭＳＬＩＰ値をフィルタにかけ、車両の低速作動中に得られた対を抹消する工程を含む、前記方法。
請求項１２に記載の方法において、前記適合ラインの傾きの分析には、前記傾きの絶対値を決定する工程と、前記傾きの絶対値を所定の傾き閾値と比較する工程を含み、前記所定の傾き閾値は、傾きゼロと傾き非ゼロとの間を実質的に区別するように選択される、前記方法。
請求項１２に記載の方法において、前記適合ラインの前記傾きを分析する前記工程は、回帰有効性検定を実行してＦ₀値を決定する工程と、及び前記Ｆ₀値を所定のＦ₀閾値と比較する工程を含み、前記所定のＦ₀閾値は、傾きゼロと傾き非ゼロとの間を実質的に区別するように選択される、前記方法。
請求項１７に記載の方法において、Ｆ₀は、以下の式に従って決定される、前記方法。
【式４】
請求項１２に記載の方法において、前記適合ラインの前記傾きが非ゼロであると決定された場合に警告を発する工程を更に含む、方法。
請求項１２に記載の方法において、前記方法は、更に、
【式５】

に従って車両基準速度を計算する工程を含み、ここで、
ＶＬＤは、前記第１ホイールの速度であり、
ＶＲＤは、前記第２ホイールの速度であり、
ＶＲＥＦは、車両の基準速度である、前記方法。
請求項１２に記載の方法において、前記適合ラインの前記傾きは、以下の式に従って決定される、前記方法。
【式６】