JP4693814B2 - タイヤ空気圧異常警報方法、装置およびプログラム - Google Patents

タイヤ空気圧異常警報方法、装置およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、タイヤ空気圧異常警報方法、装置およびプログラムに関する。
従来、タイヤ空気圧の低下を検出し、警報を発するタイヤ空気圧異常警報方法は、減圧したタイヤの回転速度が正常空気圧のタイヤの回転速度と比較して速くなることを利用し、各タイヤの回転速度から、たとえば、式(1)により計算される判定値(DEL)の変動により、タイヤ空気圧が低下しているかどうかを検出し、タイヤ空気圧が低下していることを検出した場合に警報を発している。なお、式(1)において、FLは左前車輪速度、FRは右前車輪速度、RLは左後車輪速度、RRは右後車輪速度を示す。
DEL=((FL+RR)/(FR+RL)−1)×100 (1)
この方法において、たとえば、従動輪の空気圧低下を判定するためのしきい値と、駆動輪の空気圧低下を判定するためのしきい値とに差をつける方法などが知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、エアサスペンションを搭載した車両では、エアサスペンションが作動し、左側と、右側において、ストロークの高さが異なる場合、左右のそれぞれのタイヤにかかる荷重が変化する。また、タイヤの動荷重半径は、タイヤにかかる荷重によって相違し、タイヤにかかる荷重が大きくなるほど、回転速度が速くなることが知られている。
したがって、たとえば、エアサスペンションが作動しているときに、ある1輪のタイヤの回転速度が速くなった場合、タイヤの空気圧低下によるものなのか、エアサスペンションが作動しているためなのかが判断できずに、誤報や未警報につながるという問題があった。
特開2003−54230号公報
本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、エアサスペンションが作動した場合にも、タイヤ空気圧の低下を正確に検出することができるタイヤ空気圧異常警報方法、装置およびプログラムを提供することを目的とする。
本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行わない工程を含むタイヤ空気圧異常警報方法に関する。
本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うためのしきい値を増加させる工程を含むタイヤ空気圧異常警報方法に関する。
本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うための判定値を補正する工程を含むタイヤ空気圧異常警報方法に関する。
また、本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行わない手段を有するタイヤ空気圧異常警報装置に関する。
本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うためのしきい値を増加させる手段を有するタイヤ空気圧異常警報装置に関する。
本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うための判定値を補正する手段を有するタイヤ空気圧異常警報装置に関する。
さらに、本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、コンピュータに、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行わない手順を実行させるためのタイヤ空気圧異常警報プログラムに関する。
本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、コンピュータに、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うためのしきい値を増加させる手順を実行させるためのタイヤ空気圧異常警報プログラムに関する。
本発明は、エアサスペンションを搭載した車両において、コンピュータに、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うための判定値を補正する手順を実行させるためのタイヤ空気圧異常警報プログラムに関する。
本発明によれば、左右輪のストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、タイヤ空気圧の低下の判定手段を変更することにより、エアサスペンションを搭載した車両において、エアサスペンションが作動し、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼした場合であっても、タイヤ空気圧の低下を正確に検出することができるタイヤ空気圧異常警報方法、装置およびプログラムを提供することができる。
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧異常警報方法および装置、ならびにプログラムを説明する。
図1に示すように、本発明の実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下警報装置は、車両に備えられた4つのタイヤFL、FR、RLおよびRRの空気圧が低下しているか否かを検出するもので、タイヤにそれぞれ関連して設けられた通常の車輪回転速度検出手段1を備えている。
前記車輪回転速度検出手段1としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転角速度および車輪速度を測定するための車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から回転角速度および車輪速度を測定するためのものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記車輪回転速度検出手段1の出力はABSなどのコンピュータである制御ユニット2に与えられる。制御ユニット2には、空気圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはCRTなどで構成された表示器3、ドライバーによって操作することができる初期化スイッチ4および警報器5が接続されている。
前記制御ユニット2は、図2に示されるように、外部装置との信号の受け渡しに必要なI/Oインターフェイス2aと、演算処理の中枢として機能するCPU2bと、該CPU2bの制御動作プログラムが格納されたROM2cと、前記CPU2bが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるRAM2dとから構成されている。
本発明の第一の態様におけるタイヤの空気圧低下異常警報方法は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行わない工程(以下、工程Aとする)を含む。
エアサスペンションが作動しているときには、より荷重のかかっているタイヤの回転速度が速くなるが、この現象は、タイヤの空気圧の低下に基づくものではないので、このデータをそのまま減圧判定に使用することができない。図3に示すように、エアサスペンションが作動すると、左右輪におけるストロークの高さに差が生じるので、この差を検出し、しきい値と比較することで、タイヤの回転速度が速くなっている原因が、エアサスペンションによるのかどうかを特定することができる(ステップS11〜13)。たとえば、前輪または後輪の左右輪におけるストロークの高さの差がしきい値Th2をこえる場合には、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションの作動であると認定することができる(ステップS13〜14)。具体的な判定式としては、たとえば下記式(2)および(3)があげられる。
|前左輪のストロークの高さ−前右輪のストロークの高さ|>Th2 (2)
|後左輪のストロークの高さ−後右輪のストロークの高さ|>Th2 (3)
式(2)および(3)において、Th2は、たとえば、20mmであるが、走行環境、車両の種類、タイヤサイズなどによって変化させることが好ましい。
工程Aでは、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションが影響を及ぼし、エアサスペンションによる変動と判断した場合には、タイヤの空気圧低下の判定を行わない(ステップS13〜14)。なお、(2)の条件も(3)の条件も同時に満たさなかった場合にタイヤの空気圧判定を行う(ステップS13、15)。
タイヤの空気圧低下の判定の方法としては、たとえば、減圧したタイヤは、正常内圧のタイヤと比較して、動荷重半径平均が小さくなることから、1輪だけ回転車輪速度が速くなることを利用した方法などの公知の手段を使用することができ、とくに制限はない。
このように、タイヤの空気圧低下を精度よく判定できるもののみを適用することで、エアサスペンションが作動し、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、ある1輪のタイヤの回転速度が速くなった場合であっても、精度良くタイヤの空気圧低下の判定を行うことができる。
本発明の第二の態様におけるタイヤの空気圧低下異常警報方法は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うためのしきい値を増加させる工程(以下、工程Bとする)を含む。
エアサスペンションがタイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかの判断は、本発明の第一の態様で説明したのと同様の方法で判定することができる。また、図4に示すように、前輪または後輪の左右輪におけるストロークの高さの差がしきい値Th2をこえる場合には、工程Aと同様に、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションの作動であると認定する(ステップS23)。なお、ここで、しきい値Th2は、工程Aにおけるしきい値Th2と同じ値に限定されるものではなく、違う値に設定することもあり、走行環境、車両の種類、タイヤサイズなどによって変化させることが好ましい。
工程Bでは、前輪または後輪の左右のタイヤのストロークの高さの差がしきい値Th2より大きい場合(ストロークの高さの差>Th2)、タイヤ空気圧低下の判定のためのしきい値を増加させる。エアサスペンションが作動しているときには、より荷重のかかっているタイヤの回転速度が速くなるため、エアサスペンションが作動していないときと比較して、タイヤの空気圧低下の判定を行うための判定値が増加する。そのため、エアサスペンションが作動していると判定したときには、タイヤ空気圧の低下の判定を行うためのしきい値をPTh1より大きいPTh2に増加させて、エアサスペンションがタイヤの車輪回転速度に影響を及ぼした場合に、タイヤの空気圧低下の判定を行うためのしきい値をこえないように設定することにより、タイヤの空気圧低下を原因とする回転速度の増加をより正確に判定することができる(ステップS23〜25)。具体的には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うためのしきい値を1.3倍にする方法などがあげられる。1.3倍は、単なる一例であり、走行条件、車両の種類、タイヤサイズなどによって変化させることが好ましい。
工程Bでは、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションが影響を及ぼし、エアサスペンションによる変動と判断した場合には、タイヤの空気圧低下の判定を行うためのしきい値を増加させ、タイヤの空気圧低下の判定を行う(ステップS23〜26)。さらに、前記(2)の条件も(3)の条件も同時に満たさなかった場合には、タイヤの空気圧低下のためのしきい値を増加させず、タイヤの空気圧低下の判定を行う(ステップS23,26)。
タイヤの空気圧低下の判定の方法としては、とくに制限はなく、本発明の第一の態様と同様とすることができる。
このように、タイヤの空気圧低下を精度よく判定できるデータについては、そのまま用い、タイヤの空気圧低下を精度よく判定できないデータについては、タイヤの空気圧低下のためのしきい値を増加させることで、エアサスペンションが作動し、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、ある1輪のタイヤの回転速度が速くなった場合であっても、精度良くタイヤの空気圧低下の判定を行うことができる(ステップS23〜26)。
本発明の第三の態様におけるタイヤの空気圧低下異常警報方法は、エアサスペンションを搭載した車両において、左右輪におけるストロークの高さの差に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤの空気圧低下の判定を行うための判定値を補正する工程(以下、工程Cとする)を含む。
図5に示すように、工程Cでは、まず、|前左輪のストロークの高さ−前右輪のストロークの高さ|と、|後左輪のストロークの高さ−後右輪のストロークの高さ|とを比較し、大きいほうの値(以下、MaxDeltaとする)を採用する。
MaxDeltaがしきい値Th2(たとえば、20mm)より大きければ、工程Aと同様に、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションの作動であると認定することができる(ステップS33〜34)。
また、MaxDeltaがしきい値Th1(たとえば、10mm)より小さければ、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションが影響を及ぼしたのでなく、エアサスペンションにより変動したのではないと認定することができる(ステップS35,38)。
ここで、しきい値Th1およびTh2は、工程Aまたは工程Bにおけるしきい値Th2と同じ値に限定されるものではなく、違う値に設定することもあり、走行環境、車両の種類、タイヤサイズなどによって変化させることが好ましい。
最後に、MaxDeltaがTh1〜Th2の範囲内の場合は、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションが影響を及ぼし、エアサスペンションによる変動の場合と、そうではない場合の両方がありうるため、タイヤの空気圧低下の判定を行うための判定値を補正することにより、タイヤの空気圧低下を原因とする回転速度の増加をより正確に判定することができる(ステップS33〜37)。
タイヤの空気圧低下の判定を行うための判定値の補正手段としては、具体的には、式(4)を用いて、判定値を補正する方法などがあげられる。式(4)の補正方法の説明を図6に示す。
(補正後の判定値)=(補正前の判定値)×(a/b) (4)
a=((MaxDelta−Th1)×Fac1+Th2−MaxDelta)
b=(Th2−Th1)×100
式(4)において、Fac1は、最大(MaxDeltaがTh2のとき)の判定値の補正量に依存し、たとえば、10/256であるが、これは一例にすぎず、走行条件、車両の種類、タイヤサイズなどによって変化させることが好ましい。
工程Cでは、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションが影響を及ぼし、エアサスペンションによる変動と判断した場合には、タイヤの空気圧低下の判定を行わない(ステップS33〜34)。また、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションが影響を及ぼしたのでなく、エアサスペンションにより変動したのではないと判断した場合には、そのままタイヤの空気圧低下の判定を行う(ステップS35,38)。さらに、ある一輪のタイヤの回転速度が速くなった原因が、エアサスペンションが影響を及ぼし、エアサスペンションによる変動によるものかどうか、不明確な場合は、タイヤの空気圧低下の判定を行うための判定値を補正し、タイヤの空気圧低下の判定を行う(ステップS35〜38)。
タイヤの空気圧低下の判定の方法としては、とくに制限はなく、本発明の第一の態様と同様とすることができる。
このように、タイヤの空気圧低下を精度よく判定できるデータについては、そのまま用い、タイヤの空気圧低下を精度よく判定できないデータについては、適用せず、さらに、タイヤの空気圧低下を精度よく判定できるかどうか不明なデータについては、タイヤの空気圧低下の判定を行うための判定値を補正することで、エアサスペンションが作動し、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、ある1輪のタイヤの回転速度が速くなった場合であっても、精度良くタイヤの空気圧低下の判定を行うことができる。
以上、本発明のタイヤ空気圧異常警報方法について説明したが、本発明のタイヤ空気圧異常警報装置およびタイヤ空気圧異常警報プログラムについても、同様である。
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
試験用の二人乗りFR車に、4輪すべてにサイズ225/50R17のタイヤを装着した。このとき、前軸および後軸ともに、エアサスペンションを搭載した。
前記FR車を、長い直線のあるテストコースで30秒間走行させ、その間のMaxDeltaを測定し、補正前の判定値および補正後の判定値を算出した。
ここで、補正前の判定値DELは、式(5)を用いて算出した。
DEL=((FL+RR)/2−(FR+RL)/2)
÷((FL+FR+RL+RR)/4)×100 (5)
図7は、本発明の実施例にかかわるタイヤ空気圧異常警報方法において、エアサスペンションを搭載した車両を用いて、判定値を補正した場合と、補正しなかった場合の測定結果を比較し、補正した場合には判定値が0.1を下回ることを示すグラフである。
通常、判定値が約0.1でタイヤの空気圧が低下していると判定する。つまり、エアサスペンションを搭載した車両において、判定値を補正しない場合、実験開始から6秒間、タイヤの空気圧が低下していると判定(誤報)してしまうことになることがわかった。
それに対して、判定値を補正した場合には、判定値が大きくなることはなく、誤報を防ぐことができることがわかった。
本発明のタイヤ空気圧異常警報装置の一実施の形態を示すブロック図である。 図1のタイヤ空気圧異常警報装置の電気的構成を示すブロック図である。 本実施の形態の第一の態様に関わるフローチャートの一例である。 本実施の形態の第二の態様に関わるフローチャートの一例である。 本実施の形態の第三の態様に関わるフローチャートの一例である。 本実施の形態の第三の態様に関わる空気圧低下判定の補正方法の一例である。 本発明の実施例にかかわるタイヤ空気圧異常警報方法において、エアサスペンションを搭載した車両において、判定値を補正した場合と、補正しなかった場合の測定結果を比較したグラフである。
符号の説明
1 車輪回転速度検出手段
2 制御ユニット
2a I/Oインターフェイス
2b CPU
2c ROM
2d RAM
3 表示器
4 初期化スイッチ
5 警報器

Claims (3)

  1. 車両に装着したタイヤ空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報方法であって、
    エアサスペンションを搭載した車両において、
    左右輪におけるストロークの高さの差、しきい値Th1およびしきい値Th2に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、
    エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行わず、
    エアサスペンションが影響を及ぼしたかどうか不明確な場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うための判定値を補正する工程
    を含むタイヤ空気圧異常警報方法であり、
    左右輪におけるストロークの高さの差は、前左輪のストロークの高さと前右輪のストロークの高さの差の絶対値と、後左輪のストロークの高さと後右輪のストロークの高さの差の絶対値の大きいほうの値であり、
    しきい値Th2はしきい値Th1より大きい値であり、
    エアサスペンションが影響を及ぼした場合とは、左右輪におけるストロークの高さの差がしきい値Th2をこえる場合であり、
    エアサスペンションが影響を及ぼしたかどうか不明確な場合とは、左右輪におけるストロークの高さの差がしきい値Th1より大きく、かつしきい値Th2以下の場合であるタイヤ空気圧異常警報方法。
  2. 車両に装着したタイヤ空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報装置であって、
    エアサスペンションを搭載した車両において、
    左右輪におけるストロークの高さの差、しきい値Th1およびしきい値Th2に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行わず、
    エアサスペンションが影響を及ぼしたかどうか不明確な場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うための判定値を補正する手段
    を有するタイヤ空気圧異常警報装置であり、
    左右輪におけるストロークの高さの差は、前左輪のストロークの高さと前右輪のストロークの高さの差の絶対値と、後左輪のストロークの高さと後右輪のストロークの高さの差の絶対値の大きいほうの値であり、
    しきい値Th2はしきい値Th1より大きい値であり、
    エアサスペンションが影響を及ぼした場合とは、左右輪におけるストロークの高さの差がしきい値Th2をこえる場合であり、
    エアサスペンションが影響を及ぼしたかどうか不明確な場合とは、左右輪におけるストロークの高さの差がしきい値Th1より大きく、かつしきい値Th2以下の場合であるタイヤ空気圧異常警報装置。
  3. 車両に装着したタイヤ空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報プログラムであって、
    エアサスペンションを搭載した車両において、
    コンピュータに、左右輪におけるストロークの高さの差、しきい値Th1およびしきい値Th2に基づいて、エアサスペンションの影響で各タイヤにかかる荷重が変化し、タイヤの車輪回転速度に影響を及ぼしたかどうかを判断し、エアサスペンションが影響を及ぼした場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行わず、
    エアサスペンションが影響を及ぼしたかどうか不明確な場合には、タイヤ空気圧の低下の判定を行うための判定値を補正する手順
    を実行させるためのタイヤ空気圧異常警報プログラムであり、
    左右輪におけるストロークの高さの差は、前左輪のストロークの高さと前右輪のストロークの高さの差の絶対値と、後左輪のストロークの高さと後右輪のストロークの高さの差の絶対値の大きいほうの値であり、
    しきい値Th2はしきい値Th1より大きい値であり、
    エアサスペンションが影響を及ぼした場合とは、左右輪におけるストロークの高さの差がしきい値Th2をこえる場合であり、
    エアサスペンションが影響を及ぼしたかどうか不明確な場合とは、左右輪におけるストロークの高さの差がしきい値Th1より大きく、かつしきい値Th2以下の場合であるタイヤ空気圧異常警報プログラム。
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