JP5165603B2 - Tire running state estimation method, steady running state estimation device, tire wear estimation method and apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤの走行状態を推定する方法とその装置、及び、タイヤの摩耗の度合いを推定する方法とその装置に関するものである。   The present invention relates to a method and apparatus for estimating the running state of a tire, and a method and apparatus for estimating the degree of tire wear.

タイヤが摩耗すると排水性能が低下し、湿潤路面における制駆動性能の低下などを引き起こす。また、スタッドレスタイヤでは、摩耗により氷雪路面上のグリップ性能が大きく低下する。過度の摩耗は、トレッドベルトへ水が浸入しタイヤの破壊を引き起こすこともあるので、非常に危険である。
小型乗用車の場合、タイヤの残溝量が1.6mmになるとスリップサインと呼ばれるゴムの突起が溝部に現れるようになっている。車両の走行安全性を考えると、スリップサインの出現より前にタイヤは交換されるべきであるが、こういったメンテナンスに無関心な運転者も少なくないのが現状である。
そこで、運転者への警告のため、タイヤの摩耗を自動的に検出する技術が求められている。また、車両制御の面からも、摩耗によるタイヤ特性の変化を把握し、より安全な制御を実現することが期待されている。
When the tires wear, the drainage performance decreases, causing a decrease in braking / driving performance on a wet road surface. In addition, with a studless tire, the grip performance on an icy and snowy road surface is greatly reduced due to wear. Excessive wear is very dangerous because water can enter the tread belt and cause tire destruction.
In the case of a small passenger car, rubber protrusions called slip signs appear in the groove when the remaining groove amount of the tire is 1.6 mm. Considering the driving safety of the vehicle, tires should be replaced before the appearance of the slip sign, but there are not many drivers who are indifferent to such maintenance.
Therefore, a technique for automatically detecting tire wear is required for warning the driver. In terms of vehicle control, it is expected to grasp changes in tire characteristics due to wear and realize safer control.

タイヤの摩耗を推定する方法としては、従来、GPSや光学センサなどにより車両の絶対速度を算出してこれを車輪回転数と比較することによりタイヤ動半径を算出し、このタイヤ動半径と新品時のタイヤ半径との差からタイヤ摩耗量を求める方法が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
しかし、完全に摩耗したタイヤであっても、その回転数と新品タイヤの回転数との差は高々1%程度であるため、上記タイヤ半径の差からタイヤ摩耗量を求めるためには、高い精度の計測が必要なだけでなく、実際の走行においては、旋回時の内外輪誤差や、制駆動時の加速度スリップによる誤差、勾配に伴う誤差などを含むため、安定して精度の良い推定を実現することが困難であった。
As a method of estimating tire wear, conventionally, the tire dynamic radius is calculated by calculating the absolute speed of the vehicle using a GPS or an optical sensor and comparing it with the wheel rotation speed. There is known a method for obtaining a tire wear amount from a difference from the tire radius (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
However, even if the tire is completely worn, the difference between the rotational speed of the tire and the rotational speed of a new tire is at most about 1%. In actual driving, it includes stable inner and outer wheel errors during turning, errors due to acceleration slip during braking and driving, and errors due to gradients. It was difficult to do.

一方、タイヤトレッドにトランスポンダやICタグなどを埋め込んでおき、車体側に受信機を配置して、上記トランスポンダやICタグが摩耗により破壊したり脱落したりして応答がなくなることにより、タイヤの摩耗を推定する方法(例えば、特許文献3〜5参照)や、タイヤトレッドに磁性材料や導電ゴムから成る検知体を埋め込んでおき、車体側にセンサを配置して、タイヤの摩耗により上記検知体が摩耗してセンサの検出信号が変化することを検知してタイヤの摩耗を推定する方法が提案されている(例えば、特許文献6,7参照)。   On the other hand, a tire is worn by embedding a transponder or IC tag in the tire tread, and placing a receiver on the vehicle body side. (See, for example, Patent Documents 3 to 5), or a detection body made of a magnetic material or conductive rubber is embedded in a tire tread, a sensor is disposed on the vehicle body side, and the detection body is caused by tire wear. There has been proposed a method of estimating tire wear by detecting that the detection signal of the sensor changes due to wear (see, for example, Patent Documents 6 and 7).

しかし、タイヤトレッドにトランスポンダやICタグ、あるいは、磁性材料や導電ゴムなどを埋め込む方法では、摩耗が進展すると検知体やセンサが接地面に露出するため、タイヤの耐久性への悪影響が懸念されるだけでなく、トレッドゴムとは異なる物性のゴムがタイヤトレッド表面に露出した場合には、タイヤのグリップ力が低下してしまうといった問題があった。   However, in the method of embedding a transponder, IC tag, magnetic material, conductive rubber or the like in the tire tread, the detector and the sensor are exposed to the grounding surface as wear progresses, so there is a concern that the tire durability may be adversely affected. In addition, when a rubber having physical properties different from that of the tread rubber is exposed on the surface of the tire tread, there is a problem that the grip strength of the tire is reduced.

そこで、本出願人は、タイヤトレッド部に加速度センサを配置し、この加速度センサで検出されたタイヤトレッド部の加速度の時系列波形を用いて、トレッドのタイヤ接地端部におけるタイヤ径方向の変形量、もしくは、変形速度を算出し、この算出されたタイヤ径方向の変形量、もしくは、変形速度を用いて当該タイヤの摩耗の度合いを推定する方法を提案している(特願2007−182254)。
このように、トレッドの変形を直接的に計測してタイヤの摩耗の度合いを推定するようにすれば、例えば、センター部に対してショルダー部の方が摩耗気味であるなど、タイヤの摩耗形態が異なった場合でも、タイヤの摩耗を精度よく推定することができる。
Therefore, the present applicant arranges an acceleration sensor in the tire tread portion, and uses the time series waveform of the acceleration of the tire tread portion detected by the acceleration sensor, and the amount of deformation in the tire radial direction at the tire contact end portion of the tread. Alternatively, a method has been proposed in which a deformation speed is calculated and the degree of wear of the tire is estimated using the calculated deformation amount or deformation speed in the tire radial direction (Japanese Patent Application No. 2007-182254).
Thus, if the deformation of the tread is directly measured to estimate the degree of wear of the tire, the wear form of the tire is such that, for example, the shoulder portion is more worn than the center portion. Even in different cases, the wear of the tire can be accurately estimated.

特開平6−278419号公報JP-A-6-278419 特開平7−164830号公報JP 7-164830 A 特開平10−307981号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-307981 特開2004−205437号公報JP 2004-205437 A US2002/0116992A1US2002 / 0116992A1 特開2003−214808号公報JP 2003-214808 A 特開2005−28950号公報JP 2005-28950 A

しかしながら、その後の検討の結果、上記出願人が提案している摩耗推定方法では、車両走行時に、ある程度以上の大きな加速度、あるいは、操舵力が入った場合、推定された摩耗の度合いに誤差が発生する傾向があることが判った。すなわち、摩耗の度合いを安定的に推定するには、一定速度、直進の定常走行、あるいは、それに近い状態(以下、定常走行状態という)の時だけ推定することが好ましい。   However, as a result of subsequent studies, in the wear estimation method proposed by the applicant, an error occurs in the estimated degree of wear when a certain degree of acceleration or steering force is applied when the vehicle travels. It turns out that there is a tendency to. In other words, in order to stably estimate the degree of wear, it is preferable to estimate only at a constant speed, a straight running in a straight line, or a state close thereto (hereinafter referred to as a steady running state).

一つの方法として、車両に通常装備されている加速度センサを使って定常走行状態を判定し、その情報をタイヤに送信する方法が考えられる。しかし、この場合、車両からタイヤへの送信システム、及び、タイヤ側の受信システムが新たに必要となり、システム構成が複雑になってしまうといった問題点がある。
また、車体側に装着された加速度センサの情報から判定した定常走行状態では、タイヤの摩耗の度合いを推定するための加速度センサが取付けられているタイヤに前後力や横力が入力していない状態と必ずしも一致しない場合があるので、タイヤトレッドの情報に基づいてタイヤの摩耗の状態を推定する場合には、定常走行状態を、タイヤが定常走行状態である場合とした方が、タイヤの摩耗の度合いをより正確に推定できると考えられる。
As one method, a method of determining a steady running state using an acceleration sensor normally provided in a vehicle and transmitting the information to a tire can be considered. However, in this case, there is a problem that a transmission system from the vehicle to the tire and a reception system on the tire side are newly required, and the system configuration becomes complicated.
Also, in the steady running state determined from the information of the acceleration sensor mounted on the vehicle body, the state where no longitudinal force or lateral force is input to the tire where the acceleration sensor for estimating the degree of wear of the tire is installed Therefore, when estimating the state of tire wear based on tire tread information, it is better to assume that the steady running state is the case where the tire is in the steady running state. It is considered that the degree can be estimated more accurately.

一方、タイヤ側に定常走行情報を送信せず、タイヤ側から毎回のデータを送信させ、これらのデータを車両側で取捨選択することも可能であるが、この場合、毎回、データを遅延させることなく送信する必要があるので、タイヤ側の送信に大きなエネルギーが必要となる。このため、タイヤに大きな発電デバイスが必要となるなど、やはり好ましくない。   On the other hand, it is possible to send data every time from the tire side without sending steady running information to the tire side, and to select these data on the vehicle side, but in this case, delay the data every time Therefore, a large amount of energy is required for transmission on the tire side. For this reason, a large power generation device is required for the tire, which is also not preferable.

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤが定常走行状態にあるか否かをタイヤ側で推定するとともに、簡素なシステム構成でタイヤの摩耗度合の推定精度を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of conventional problems, and estimates whether the tire is in a steady running state on the tire side and improves the estimation accuracy of the tire wear degree with a simple system configuration. With the goal.

図15は、タイヤ1に荷重を加えて撓ませたときのタイヤの外形を示す模式図である。タイヤに荷重を加えると、タイヤが路面に接している部分(接地面)がタイヤ中心方向に押し込められ、その周辺は、同図の一点鎖線で示す初期プロファイルから外側に膨れる変形をする。ここで、接地面外においてタイヤ1が最も外側へ膨れる点を膨出点と定義し、タイヤ1の接地面の端部を接地端と定義する。
本発明者らは新品のタイヤと摩耗したタイヤの変形の違いを検討した結果、同じ撓み量を与えた場合には、摩耗したタイヤでは踏み込み端や蹴り出し端などの接地端におけるトレッド径方向の変形速度が新品のタイヤよりも大きいことがわかった。この理由は、摩耗したタイヤはトレッドゴムが少ないため、トレッドの面外曲げ変形剛性が低くなっていることが影響していると考えられる。
そこで、タイヤトレッド部に加速度センサを取り付けて、タイヤトレッドの接地端または上記接地端の近傍のタイヤ径方向の変形速度の指標を計測し、この変形速度の指標をタイヤの摩耗の推定メジャーとして用いるようにすれば、タイヤの摩耗の度合いを精度よくかつ安定して推定することができる。
FIG. 15 is a schematic view showing the outer shape of the tire when the tire 1 is bent by applying a load. When a load is applied to the tire, a portion where the tire is in contact with the road surface (ground contact surface) is pushed in toward the tire center, and the periphery of the tire is deformed so as to bulge outward from the initial profile indicated by a one-dot chain line in FIG. Here, the point at which the tire 1 swells to the outermost side outside the ground contact surface is defined as the bulging point, and the end of the ground contact surface of the tire 1 is defined as the ground contact end.
As a result of examining the difference in deformation between a new tire and a worn tire, the present inventors have found that when the same amount of deflection is given, the worn tire has a tread radial direction at the ground contact end such as a stepping end or a kicking end. It was found that the deformation speed was higher than that of a new tire. The reason for this is considered that the worn tire has less tread rubber, and therefore the out-of-plane bending deformation rigidity of the tread is low.
Therefore, an acceleration sensor is attached to the tire tread portion, and an index of the deformation rate in the tire radial direction near the contact end of the tire tread or in the vicinity of the contact end is measured, and this deformation rate index is used as an estimated measure of tire wear. By doing so, the degree of wear of the tire can be estimated accurately and stably.

ところで、上記変形速度の指標を用いて推定される摩耗の度合いの推定精度は、加速度や操舵、すなわち、タイヤに入力する前後力や横力の影響を受ける。これは、前後力や横力によりタイヤの接地面が前後に移動したり、捩れたりすると同時に、接地面に滑りによる振動が発生することで、接地端の変形が定常走行状態と変わってしまうことに起因している。
ある程度以下の入力に対しては、踏み側と蹴り側の変形速度の指標の平均値を用いることにより、前後力や横力の影響を受けにくくすることができる。しかし、入力が大きくなると、摩耗の度合いの推定値にずれが生じてくる。したがって、入力が大きい走行状態のデータは誤差要因(ノイズ)となるので、使わない方がよい。
タイヤの摩耗はサーキット走行をしない限りは、ゆっくりとした変化であるので、摩耗データを常時検出する必要はなく、定常走行以外の状態で計測しなくても問題はない。むしろ、確実に定常走行状態である場合のみ計測することが望ましい。
Incidentally, the estimation accuracy of the degree of wear estimated using the index of deformation speed is affected by acceleration and steering, that is, the longitudinal force and lateral force input to the tire. This is because the ground contact surface of the tire moves back and forth due to longitudinal force and lateral force, and at the same time, vibration due to slip occurs on the contact surface, so that the deformation of the contact end changes from the steady running state. Due to
For inputs below a certain level, it is possible to reduce the influence of longitudinal force and lateral force by using the average value of the index of deformation speed on the stepping side and kicking side. However, when the input is increased, the estimated value of the degree of wear is shifted. Therefore, it is better not to use the driving state data with a large input because it causes an error (noise).
Since tire wear is a slow change unless the circuit travels, there is no need to constantly detect wear data, and there is no problem even if measurement is not performed in a state other than steady travel. Rather, it is desirable to measure only when the vehicle is surely in a steady running state.

タイヤの定常走行状態は、タイヤ内で、すなわち、タイヤの挙動から簡便に判断することが必要である。上記タイヤの摩耗の度合いを推定するために用いた加速度センサから出力されるタイヤトレッドの径方向加速度の時系列波形(以下、径方向加速度波形という)について検討したところ、タイヤに前後力や横力が入力した場合には、上記径方向加速度波形に以下のような特徴が出現することがわかった。
第1の特徴は、接地面外の前後の膨出点レベル、すなわち、タイヤトレッドの踏み込み端の前方に現れる膨出点(前側膨出点)の加速度レベルと蹴り出し端の後方に現れる膨出点(後側膨出点)の加速度レベルとが相対的に変化することである。
また、第2の特徴は、タイヤ接地面の後方にタイヤの滑りに起因する高周波振動が発生することである。
The steady running state of the tire needs to be easily determined within the tire, that is, from the behavior of the tire. The time series waveform of the radial acceleration of the tire tread (hereinafter referred to as the radial acceleration waveform) output from the acceleration sensor used to estimate the degree of wear of the tire was examined. It was found that the following characteristics appear in the radial acceleration waveform.
The first feature is that the front and rear bulge point levels outside the contact surface, that is, the acceleration level of the bulge point (front bulge point) that appears in front of the tread end of the tire tread and the bulge that appears behind the kick end. The acceleration level of the point (rear bulging point) changes relatively.
The second feature is that high-frequency vibration caused by tire slip occurs behind the tire contact surface.

したがって、タイヤトレッド部に加速度センサを配置して径方向加速度波形を抽出し、この径方向加速度波形に出現する膨出点の加速度レベルもしくはタイヤ接地面後方の高周波振動の振動レベルを検出することにより、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力及び横力が入力していない定常走行状態か否かを推定することができる。   Therefore, an acceleration sensor is arranged in the tire tread portion to extract a radial acceleration waveform, and by detecting an acceleration level of a bulging point appearing in the radial acceleration waveform or a vibration level of high-frequency vibration behind the tire contact surface. It can be estimated whether the running state of the tire is a steady running state in which the longitudinal force and the lateral force are not input to the tire.

すなわち、本発明は、タイヤトレッド部に配置された加速度センサから出力されるタイヤ径方向の加速度信号の時系列波形から、タイヤトレッドの踏み込み端の側の膨出点である前側膨出点または前記前側膨出点近傍の出力レベルである前側膨出点レベルと蹴り出し端側の膨出点である後側膨出点または前記後側膨出点近傍の出力レベルである後側膨出点レベルとを検出するとともに、前記2つの膨出点レベルを比較して、タイヤの走行状態が定常走行状態であるか否かを推定するようにしたので、タイヤに前後力や横力が入力していることをタイヤ内で確実に推定できる。したがって、タイヤの走行状態が定常走行状態であるか否かを、システムを複雑にすることなく、精度よく推定することができる。   That is, according to the present invention, from the time series waveform of the acceleration signal in the tire radial direction output from the acceleration sensor arranged in the tire tread portion, the front bulge point which is the bulge point on the tread end side of the tire tread or the above-mentioned The front bulge point level that is the output level near the front bulge point and the rear bulge point that is the bulge point on the kicking end side or the rear bulge point level that is the output level near the rear bulge point And the two bulging point levels are compared to estimate whether or not the tire running state is a steady running state, so that the longitudinal force and lateral force are input to the tire. It can be reliably estimated in the tire. Therefore, it is possible to accurately estimate whether or not the running state of the tire is a steady running state without complicating the system.

また、タイヤトレッド部に配置された加速度センサから出力されるタイヤ径方向の加速度信号の時系列波形から、タイヤ接地面後方の特定周波数範囲の振動レベルを検出し、前記検出された特定周波数範囲の振動レベルに基づいて、タイヤの走行状態が定常走行状態であるか否かを推定しても、タイヤに前後力や横力が入力しているか否かを推定できる。   Further, the vibration level in the specific frequency range behind the tire contact surface is detected from the time series waveform of the acceleration signal in the tire radial direction output from the acceleration sensor arranged in the tire tread portion, and the detected specific frequency range is detected. Even if it is estimated whether the running state of the tire is a steady running state based on the vibration level, it is possible to estimate whether the longitudinal force or the lateral force is input to the tire.

また、タイヤトレッド部に配置された加速度センサから出力されるタイヤ径方向の加速度信号の時系列波形から、タイヤ接地面前方とタイヤ接地面後方の特定周波数範囲の振動レベルをそれぞれ検出し、前記2つの振動レベルを比較して、タイヤの走行状態が定常走行状態であるか否かを推定することも可能である。これにより、路面の凹凸などの外乱の影響を排除できるので、タイヤ接地面後方の振動レベルのみを用いた場合に比較して、タイヤの走行状態の推定精度を更に向上させることができる。   Further, vibration levels in a specific frequency range at the front of the tire contact surface and at the rear of the tire contact surface are detected from the time-series waveform of the acceleration signal in the tire radial direction output from the acceleration sensor arranged in the tire tread portion, respectively. It is also possible to estimate whether the running state of the tire is a steady running state by comparing the two vibration levels. As a result, the influence of disturbance such as road surface unevenness can be eliminated, so that the estimation accuracy of the running condition of the tire can be further improved as compared with the case where only the vibration level behind the tire contact surface is used.

また、タイヤへの前後力や横力の入力を高周波振動の振動レベルを用いて検出する際には、前記振動レベルを、200Hz以上10000Hz以下の周波数範囲の中から選択される特定周波数範囲の振動レベルとすれば、前後力や横力の入力を確実に検出できるので、タイヤの走行状態の推定精度を更に向上させることができる。
なお、前記膨出点レベル情報と前記特定周波数範囲の振動レベル情報とを組み合わせて使用することにより、定常走行状態の推定をより確実に行うことができる。
更に、前記加速度信号の時系列波形、または、前記時系列波形の時間微分波形または時間積分波形に出現するピークが発生した時間から、タイヤが1回転した後に同じ位置にピークが発生するまでの経過時間を計測し、この計測された時間を当該タイヤの回転時間とするとともに、この回転時間を用いて膨出点レベルもしくは振動レベルを補正すれば、速度の影響をなくすことができるので、前後力や横力の入力をより確実に検出できる。
Further, when detecting the input of longitudinal force and lateral force to the tire using the vibration level of high-frequency vibration, the vibration level is a vibration in a specific frequency range selected from a frequency range of 200 Hz to 10,000 Hz. If the level is set, it is possible to reliably detect the input of the longitudinal force and the lateral force, so that the estimation accuracy of the running state of the tire can be further improved.
In addition, by using the bulging point level information and the vibration level information in the specific frequency range in combination, the steady running state can be estimated more reliably.
Furthermore, the time from when the peak appearing in the time series waveform of the acceleration signal or the time differential waveform or the time integration waveform of the time series waveform has elapsed until the peak occurs at the same position after one revolution of the tire. By measuring the time and using this measured time as the rotation time of the tire and correcting the bulge point level or vibration level using this rotation time, the influence of speed can be eliminated. And input of lateral force can be detected more reliably.

また、本発明のタイヤ走行状態推定装置を、タイヤトレッド部に装着されてタイヤ径方向の加速度を検出する加速度センサと、前記検出された加速度の時系列波形から、タイヤトレッドの踏み込み端の側の膨出点である前側膨出点または前記前側膨出点近傍の出力レベルである前側膨出点レベルと蹴り出し端側の膨出点である後側膨出点または前記後側膨出点近傍の出力レベルである後側膨出点レベルとを検出する膨出点レベル検出手段と、前記2つの膨出点レベルを比較する比較手段と、前記比較結果に基づいて、タイヤの走行状態が定常走行状態であるか否かを推定する定常走行状態推定手段とから構成すれば、タイヤの走行状態が定常走行状態であるか否かを確実に推定できる。   Further, the tire running state estimation device according to the present invention includes an acceleration sensor that is mounted on a tire tread portion and detects acceleration in a tire radial direction, and a time series waveform of the detected acceleration on a tire tread step end side. A front bulging point that is a bulging point or an output level in the vicinity of the front bulging point and a rear bulging point that is a bulging point on the kicking end side or the vicinity of the rear bulging point The bulging point level detecting means for detecting the rear bulging point level, the comparing means for comparing the two bulging point levels, and the tire running state based on the comparison result. If it comprises the steady running state estimating means for estimating whether or not it is in the running state, it can be reliably estimated whether or not the running state of the tire is in the steady running state.

また、本発明のタイヤ走行状態推定装置を、タイヤトレッド部に装着されてタイヤ径方向の加速度を検出する加速度センサと、前記検出された加速度の時系列波形から、タイヤトレッドの接地面前方の振動レベルと接地面後方の振動レベルであって、かつ、200Hz以上10000Hz以下の周波数範囲の中から選択される特定周波数範囲の振動レベルを検出する振動レベル検出手段と、前記検出されたタイヤトレッドの接地面前後の振動レベルを比較する比較手段と、前記比較結果に基づいて、タイヤの走行状態が定常走行状態であるか否かを推定する定常走行状態推定手段とから構成しても、同様の効果を得ることができる。   Further, the tire running state estimating device according to the present invention includes an acceleration sensor mounted on a tire tread portion for detecting acceleration in a tire radial direction, and a vibration in front of the ground contact surface of the tire tread from the time series waveform of the detected acceleration. A vibration level detecting means for detecting a vibration level in a specific frequency range selected from a frequency range of 200 Hz to 10,000 Hz, and a vibration level behind the ground surface and a contact level of the detected tire tread. The same effect can be obtained even when the comparison means for comparing the vibration levels before and after the ground and the steady running state estimation means for estimating whether or not the running state of the tire is the steady running state based on the comparison result. Can be obtained.

また、タイヤトレッド部に配置された加速度センサから出力されるタイヤ径方向の加速度信号の時系列波形を微分した径方向加速度波形のピークの大きさから、タイヤ接地端部またはタイヤ接地端部近傍における変形速度の指標を算出し、この算出された変形速度の指標に基づいて、当該タイヤの摩耗を検出する際に、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のタイヤ走行状態推定方法により、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であると推定されたときにのみ、当該タイヤの摩耗を検出するようにすれば、前後力や横力の入力による誤差をなくすことができるので、摩耗の度合いを安定的に推定することができる。   In addition, from the magnitude of the peak of the radial acceleration waveform obtained by differentiating the time-series waveform of the acceleration signal in the tire radial direction output from the acceleration sensor arranged in the tire tread portion, at the tire ground contact edge or in the vicinity of the tire ground contact edge When calculating the deformation speed index and detecting the wear of the tire based on the calculated deformation speed index, the tire running state estimation method according to any one of claims 1 to 5, If tire wear is detected only when it is estimated that the running state of a tire is a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire, the input of longitudinal force or lateral force is possible. Therefore, the degree of wear can be stably estimated.

タイヤの摩耗の度合いを推定するタイヤ摩耗推定装置を、請求項6または請求項7に記載の定常走行状態推定装置と、定常走行状態推定装置に設けられた加速度センサから出力される加速度の時系列波形を微分して径方向加速度の微分波形を演算する加速度微分波形演算手段と、前記径方向加速度の微分波形のピークの大きさから、タイヤ接地端部またはタイヤ接地端部近傍のタイヤ径方向の変形速度の指標を計測する変形速度指標計測手段と、前記計測された変形速度の指標に基づいて、当該タイヤの摩耗の度合いを推定する摩耗推定手段とを備え、前記摩耗推定手段が、前記定常走行状態推定装置の定常走行状態推定手段がタイヤが定常走行状態であると推定した場合にのみ、当該タイヤの摩耗の度合いを推定する構成とすれば、摩耗の度合いを安定的に推定することができる。   A tire wear estimation device that estimates the degree of tire wear is a time series of accelerations output from a steady running state estimation device according to claim 6 or an acceleration sensor provided in the steady running state estimation device. An acceleration differential waveform calculation means for differentiating the waveform and calculating a differential waveform of the radial acceleration, and a tire radial direction near the tire contact edge or the tire contact edge based on the peak size of the differential waveform of the radial acceleration. Deformation speed index measuring means for measuring an index of deformation speed, and wear estimation means for estimating the degree of wear of the tire based on the measured deformation speed index, wherein the wear estimation means is the steady state If the configuration is such that the degree of wear of the tire is estimated only when the steady running state estimation means of the running state estimation device estimates that the tire is in a steady running state, Fit a it can be estimated in a stable manner.

本発明の実施の形態1に係るタイヤ摩耗推定システムの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the tire wear estimation system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 加速度センサの取付け例を示す図である。It is a figure which shows the example of attachment of an acceleration sensor. 加速度センサで検出したタイヤ径方向加速度波形を示す図である。It is a figure which shows the tire radial direction acceleration waveform detected with the acceleration sensor. 定常走行状態、制動力付与時、及び、駆動力付与時における径方向加速度波形を示す図である。It is a figure which shows the radial direction acceleration waveform at the time of steady driving | running | working state, braking force provision, and driving force provision. タイヤに入力する前後力と膨出点レベル比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the longitudinal force input into a tire, and a bulging point level ratio. スリップ角と膨出点レベル比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a slip angle and a bulging point level ratio. 径方向加速度の微分波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the differential waveform of radial direction acceleration. 接地時間比と基準化変形速度指標との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a contact time ratio and a normalization deformation speed parameter | index. 制動力を付与した時の接地時間比と基準化変形速度指標との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the contact time ratio when a braking force is provided, and the standardized deformation speed index. 本実施の形態2に係るタイヤ摩耗推定システムの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the tire wear estimation system which concerns on this Embodiment 2. FIG. 定常走行状態と制動力付与時の径方向加速度波形を示す図である。It is a figure which shows a steady running state and the radial direction acceleration waveform at the time of braking force provision. バンドパスフィルタ通過前後の径方向加速度波形を示す図である。It is a figure which shows the radial direction acceleration waveform before and behind a band pass filter. タイヤに入力する前後力と振動レベル比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the longitudinal force input into a tire, and a vibration level ratio. スリップ角と振動レベル比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a slip angle and a vibration level ratio. 荷重負荷時におけるタイヤの外形変化を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external shape change of the tire at the time of a load load.

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態1に係るタイヤ摩耗推定システムの構成を示す機能ブロック図である。タイヤ摩耗推定システムは、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力及び横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定する定常走行状態推定装置10と、タイヤの摩耗の度合いを推定するタイヤ摩耗推定装置20とを備える。
定常走行状態推定装置10は加速度センサ11と、径方向加速度波形抽出手段12と、膨出点レベル検出手段13と、膨出点レベル比算出手段14と、第1の記憶手段15と、定常走行状態推定手段16とを備える。
タイヤ摩耗推定装置20は、加速度センサ11と、径方向加速度波形抽出手段12と、加速度微分波形演算手段22と、変形速度算出手段23と、回転時間算出手段24と、接地時間算出手段25と、接地時間比算出手段26と、基準化変形速度指標算出手段27と、第2の記憶手段28と、タイヤ摩耗推定手段29とを備える。
なお、加速度センサ11と径方向加速度波形抽出手段12とは、定常走行状態推定装置10とタイヤ摩耗推定装置20の共通の構成要素である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the tire wear estimation system according to the first embodiment. The tire wear estimation system estimates the degree of tire wear and the steady running state estimation device 10 that estimates whether the running state of the tire is a steady running state in which longitudinal force and lateral force are not input to the tire. And a tire wear estimation device 20 that performs the same.
The steady running state estimating device 10 includes an acceleration sensor 11, a radial acceleration waveform extracting unit 12, a bulging point level detecting unit 13, a bulging point level ratio calculating unit 14, a first storage unit 15, and a steady running. State estimation means 16.
The tire wear estimation device 20 includes an acceleration sensor 11, a radial acceleration waveform extraction means 12, an acceleration differential waveform calculation means 22, a deformation speed calculation means 23, a rotation time calculation means 24, a contact time calculation means 25, A contact time ratio calculating unit 26, a standardized deformation speed index calculating unit 27, a second storage unit 28, and a tire wear estimating unit 29 are provided.
The acceleration sensor 11 and the radial acceleration waveform extraction means 12 are common components of the steady running state estimation device 10 and the tire wear estimation device 20.

本例では、一個の加速度センサ11の出力から、タイヤの走行状態と摩耗の度合いの両方を推定する。
加速度センサ11はタイヤトレッド部に入力する加速度を検出するセンサで、この加速度センサ11が本発明のタイヤ摩耗推定システムのセンサ部10Aを構成し、径方向加速度波形抽出手段12から定常走行状態推定手段16までの各手段が第1の演算部10Bを構成し、加速度微分波形演算手段22からタイヤ摩耗推定手段29までの各手段が第2の演算部20Bを構成する。
本例では、図2に示すように、加速度センサ11を、タイヤ1のインナーライナー部2の内面側のタイヤ幅方向中心に、その検出方向がタイヤ径方向になるように配置し、タイヤトレッド(以下、トレッドという)3に作用するタイヤ径方向加速度を検出する。
また、第1及び第2の演算部10B,20Bもタイヤ1内に搭載されている。
In this example, both the running state of the tire and the degree of wear are estimated from the output of one acceleration sensor 11.
The acceleration sensor 11 is a sensor that detects acceleration input to the tire tread portion. The acceleration sensor 11 constitutes the sensor portion 10A of the tire wear estimation system of the present invention, and the steady acceleration state estimation means from the radial acceleration waveform extraction means 12. Each means up to 16 constitutes the first calculation unit 10B, and each means from the acceleration differential waveform calculation means 22 to the tire wear estimation means 29 constitutes the second calculation part 20B.
In this example, as shown in FIG. 2, the acceleration sensor 11 is disposed at the center in the tire width direction on the inner surface side of the inner liner portion 2 of the tire 1 so that the detection direction is the tire radial direction. Hereinafter, the tire radial acceleration acting on the tread 3 is detected.
Further, the first and second calculation units 10B and 20B are also mounted in the tire 1.

タイヤ摩耗推定手段29の判定結果を、車体側に設けられた図示しない車両制御装置に送信する構成としては、例えば、図2に示すように、インナーライナー部2もしくはホイール4に送信器11Fを設置すればよい。このとき、送信器11Fと同一基板上に第1及び第2の演算部10B,20Bを設けるとともに、加速度センサ11と前記基板とを同一のケースに収納すれば、不要な配線をなくすことができるので好ましい。なお、第1及び第2の演算部10B,20Bをタイヤ1側の送信機11Fとは異なる基板上に設けてもよい。   As a configuration for transmitting the determination result of the tire wear estimation means 29 to a vehicle control device (not shown) provided on the vehicle body side, for example, as shown in FIG. do it. At this time, if the first and second arithmetic units 10B and 20B are provided on the same substrate as the transmitter 11F and the acceleration sensor 11 and the substrate are housed in the same case, unnecessary wiring can be eliminated. Therefore, it is preferable. In addition, you may provide the 1st and 2nd calculating parts 10B and 20B on the board | substrate different from the transmitter 11F by the side of the tire 1. FIG.

径方向加速度波形抽出手段12は加速度センサ11で検出されたトレッド3に作用するタイヤ径方向加速度(以下、径方向加速度という)の時系列波形を抽出する。
図3は、インナーライナー部2のタイヤ幅方向中心に加速度センサ11が取り付けられた、サイズが205/65R15の夏用タイヤを、速度40km/hr、荷重5kN、内圧230kPaの条件で、フラットベルト試験機上で走行させたときに加速度センサ11で検出した径方向加速度波形の一例を示す図で、横軸は時間[sec.]、縦軸は径方向加速度の大きさ[g]である。
加速度の値がプラスの場合にはタイヤ外側に加速度が発生しており、マイナスの場合にはタイヤ中心方向に加速度が発生している。この加速度は、トレッド3が径方向に受けている力にほぼ比例して発生しているので、径方向の変形量の指標である。
同図において、点Pf,Pkは、それぞれ、タイヤ1の2つの接地端である踏み込み端と蹴り出し端に対応している。径方向加速度波形のプラス側の2つのピークを示す点pf,pk近傍は接地面外であり、トレッド3がタイヤ外側に変形するような力を受けていることから、2つのピークpf,pkは膨出点のピークである。
加速度波形の前側、すなわち、時間的に先に現れるピークpfがタイヤトレッドの踏み込み端の側の膨出点である前側膨出点のピークで、時間的に後に現れるピークpkがタイヤトレッドの蹴り出し端の側の膨出点である後側膨出点のピークである。
The radial acceleration waveform extracting means 12 extracts a time series waveform of tire radial acceleration (hereinafter referred to as radial acceleration) acting on the tread 3 detected by the acceleration sensor 11.
FIG. 3 shows a flat belt test of a summer tire with a size of 205 / 65R15 with an acceleration sensor 11 attached to the center of the inner liner 2 in the tire width direction under conditions of a speed of 40 km / hr, a load of 5 kN, and an internal pressure of 230 kPa. It is a figure which shows an example of the radial direction acceleration waveform detected with the acceleration sensor 11 when it was made to drive | work on a machine, and a horizontal axis is time [sec.] And a vertical axis | shaft is the magnitude [g] of radial acceleration.
When the acceleration value is positive, acceleration occurs outside the tire, and when the acceleration value is negative, acceleration occurs in the tire center direction. Since this acceleration is generated almost in proportion to the force that the tread 3 receives in the radial direction, it is an index of the amount of deformation in the radial direction.
In the figure, points P f and P k respectively correspond to the tread edge and the kick edge that are the two ground contact edges of the tire 1. Radial acceleration waveform of the positive side of the two p f point indicating the peak, p k neighborhood is outside the ground plane, since the tread 3 is under a force of deformed outward in the tire, two peaks p f , P k is the peak of the bulging point.
Front acceleration waveform, i.e., at the peak of the front bulge point is bulging points of the side of the leading edge of the peak p f is a tire tread appearing earlier in time, the peak p k appearing temporally after the tire tread This is the peak of the rear bulge point, which is the bulge point on the kicking end side.

膨出点レベル検出手段13は、径方向加速度波形の2つの膨出点における加速度の大きさである膨出点レベルをそれぞれ検出する。
図4は、定常走行状態、制動力1.5kN付与時、及び、駆動力1.5kN付与時における径方向加速度波形を示す図である。速度は全て40km/hrであり、前後力以外の条件は同一である。ここでは、径方向加速度波形を見やすくするため、低い周波数(200Hz)設定のローパスフィルタをかけている。
制動力が作用すると、接地面はタイヤの中心から車両走行方向の後方へ移動する。これにより、タイヤトレッドの踏み込み端の前方に現れる膨出点(前側膨出点)での加速度レベルが小さくなり、蹴り出し端の後方に現れる膨出点(後側膨出点)での加速度レベルが大きくなる。逆に、駆動時には、前側膨出点での加速度レベルが大きくなり、後側膨出点での加速度レベルが小さくなる。
そこで、これらのピークのレベル差や比を算出し、予め設定した閾値と比較することにより、タイヤが定常走行状態であるか否かを推定することができる。
The bulging point level detecting means 13 detects the bulging point level which is the magnitude of acceleration at two bulging points of the radial acceleration waveform.
FIG. 4 is a diagram showing a radial acceleration waveform in a steady running state, when a braking force of 1.5 kN is applied, and when a driving force of 1.5 kN is applied. All speeds are 40 km / hr, and the conditions other than the longitudinal force are the same. Here, in order to make the radial acceleration waveform easy to see, a low-pass filter with a low frequency (200 Hz) is applied.
When braking force is applied, the ground contact surface moves rearward in the vehicle traveling direction from the center of the tire. As a result, the acceleration level at the bulging point (front bulging point) that appears in front of the tread end of the tire tread is reduced, and the acceleration level at the bulging point (rear bulging point) that appears behind the kicking end. Becomes larger. Conversely, during driving, the acceleration level at the front bulge point increases and the acceleration level at the rear bulge point decreases.
Therefore, it is possible to estimate whether or not the tire is in a steady running state by calculating the level difference or ratio of these peaks and comparing it with a preset threshold value.

膨出点レベル比算出手段14は、上記検出された後側膨出点レベルの前側膨出点レベルに対する比を算出する。タイヤトレッドの踏み込み端の前方に現れる膨出点(前側膨出点)での加速度レベルを前側膨出点レベルAfとし、蹴り出し端の後方に現れる膨出点(後側膨出点)での加速度レベルを後側膨出点レベルAkとすると、膨出点レベル比はPa=(Ak/Af)と表わせる。
定常走行状態推定手段16では、膨出点レベル比算出手段14で算出された膨出点レベル比Paと第1の記憶手段15に記憶された前後力マップ15Fやスリップ角マップ15Sに基づいて、タイヤの状態が、タイヤに前後力もしくは横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定する。
The bulging point level ratio calculating means 14 calculates the ratio of the detected rear bulging point level to the front bulging point level. The acceleration level at the bulging point (front bulging point) that appears in front of the tread edge of the tire tread is the front bulging point level Af, and the bulging point (rear bulging point) that appears behind the kicking end. Is the rear bulge point level A k , the bulge point level ratio can be expressed as P a = (A k / A f ).
In the steady running state estimator 16, based on the bulge point level ratio calculated at the bulge point level ratio calculating unit 14 P a and the longitudinal force stored in the first storage means 15 map 15F and slip angle map 15S Then, it is estimated whether or not the tire is in a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire.

前後力マップ15Fは、制動力または駆動力がかかった時のタイヤに入力する前後力と膨出点レベル比Pa=(Ak/Af)との関係を示すマップで、これをグラフで表すと、例えば、図5に示すようになる。(+)の前後力は駆動時の前後力であり、(−)の前後力は制動時の前後力である。このグラフから、前後力と膨出点レベル比Paとはほぼ直線関係にあることがわかる。したがって、上記膨出点レベル比Paの大きさに上,下2つの閾値を設け、算出された膨出点レベル比Paが上,下2つの閾値の間にあるか否かを調べ、タイヤに前後力が入力しているか否かを推定することができる。なお、上記グラフは、試験タイヤとして新品を用いたときの結果であるが、摩耗品を用いても同様の結果となっている。 The longitudinal force map 15F is a map showing the relationship between the longitudinal force input to the tire when a braking force or driving force is applied and the bulging point level ratio P a = (A k / A f ). For example, as shown in FIG. The (+) longitudinal force is the longitudinal force during driving, and the (−) longitudinal force is the longitudinal force during braking. From this graph, it can be seen that in a nearly linear relationship between the longitudinal force and the bulge point level ratio P a. Therefore, examined on the size of the bulge point level ratio P a, provided under two threshold values, calculated bulge point level ratio P a is above whether between the lower two threshold values, It can be estimated whether the longitudinal force is input to the tire. The above graph is the result when a new tire is used as a test tire, but the same result is obtained even when a worn product is used.

一方、横力が入力しているか否かについては、スリップ角θで評価する。スリップ角θは車両の進行方向と車輪の転動方向との成す角で、タイヤ1に横力が入力するとスリップ角θが大きくなる。
スリップ角マップ15Sは、スリップ角θと膨出点レベル比Pa=(Ak/Af)との関係を示すマップで、これをグラフで表すと、例えば、図6に示すようになる。このように、スリップ角と膨出点レベル比Paとの関係もほぼ直線関係にある。したがって、スリップ角についても、上記膨出点レベル比Paの大きさに上,下2つの閾値を設け、算出された膨出点レベル比Paが上,下2つの閾値の間にあるか否かを調べ、タイヤに横力が入力しているか否かを推定することができる。
なお、スリップ角θの代わりに、横力と膨出点レベル比Paとの関係を示すマップを準備し、タイヤに横力が入力しているか否かを推定するようにしてもよい。
上記図5及び図6から、膨出点レベル比Paについては、前後力、横力ともに、ほぼ同様の影響度となっているが、タイヤに応じて影響度の大きい方の結果を踏まえて、適宜、定常/非定常走行状態の閾値を設定するようにすれば、安定的に、定常走行中のデータを収集することができる。換言すれば、定常走行状態でない状態のデータを確実に除外することができる。また、必ずしも全ての定常走行状態のデータを使う必要はないので、閾値については、タイヤに応じて適宜設定すればよい。
On the other hand, whether or not lateral force is input is evaluated by the slip angle θ. The slip angle θ is an angle formed by the traveling direction of the vehicle and the rolling direction of the wheel. When a lateral force is input to the tire 1, the slip angle θ increases.
The slip angle map 15S is a map showing the relationship between the slip angle θ and the bulging point level ratio P a = (A k / A f ). If this is represented by a graph, for example, it is as shown in FIG. Thus, the relationship between the slip angle and the bulge point level ratio P a is approximately linear relationship. Thus, either the even slip angle, the upper and the lower two threshold is the size of the bulge point level ratio P a, calculated bulge point level ratio P a is above lies between the lower two thresholds Whether or not a lateral force is input to the tire can be estimated.
Instead of the slip angle theta, preparing a map showing the relationship between the lateral force and the bulge point level ratio P a, it may be estimated whether the lateral force is inputted to the tire.
From FIG. 5 and FIG. 6, the bulging point level ratio P a has almost the same influence on both the longitudinal force and the lateral force, but based on the result of the larger influence depending on the tire. If the threshold value of the steady / unsteady running state is set as appropriate, data during steady running can be stably collected. In other words, it is possible to reliably exclude data in a state that is not in a steady running state. Further, since it is not always necessary to use all the data of the steady running state, the threshold value may be set as appropriate according to the tire.

一方、加速度微分波形演算手段22は、径方向加速度波形抽出手段12で抽出された径方向加速度の時系列波形を時間微分して径方向加速度の微分波形を求める。
図7は、径方向加速度の微分波形の一例を示す図で、径方向加速度の微分波形には、2つのピークが出現する。微分波形の前側、すなわち、時間的に先に現れる点Pfで示すピークが踏み込み端側の微分ピーク値で、時間的に後に現れる点Pkが蹴り出し端の微分ピーク値である。
変形速度算出手段23では、踏み込み端側の微分ピーク値を検出してこれを踏み込み端側におけるトレッドの変形速度Vtfとし、蹴り出し端側の微分ピーク値を検出してこれを蹴り出し端側におけるトレッドの変形速度Vtkとすることで、各接地端における変形速度を算出する。
On the other hand, the acceleration differential waveform calculation means 22 obtains a differential waveform of radial acceleration by time-differentiating the time series waveform of radial acceleration extracted by the radial acceleration waveform extraction means 12.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a differential waveform of radial acceleration, and two peaks appear in the differential waveform of radial acceleration. The front side of the differential waveform, that is, the peak indicated by the point P f that appears first in time is the differential peak value on the step-in end side, and the point P k that appears later in time is the differential peak value on the kicking end.
The deformation speed calculation means 23 detects the differential peak value on the stepping end side and sets this as the tread deformation speed V tf on the stepping end side, detects the differential peak value on the kicking end side, and calculates this as the kicking end side. By calculating the deformation speed V tk of the tread at, the deformation speed at each contact end is calculated.

ところで、加速度レベルは速度に大きく影響される。タイヤ内面の径方向加速度は遠心力、すなわち、速度の2乗に比例する。そこで、検出した加速度レベルに対して、速度による影響を小さくする補正を行うことが好ましい。
この場合も、速度に関連する情報を車両側ではなく、タイヤ側で検出することが好ましい。そこで、加速度センサで計測したタイヤ径方向加速度波形からタイヤ回転時間を算出し、この情報に基づき振動レベルを補正することで速度による影響を小さくすることができる。
By the way, the acceleration level is greatly influenced by the speed. The radial acceleration of the tire inner surface is proportional to the centrifugal force, that is, the square of the speed. Therefore, it is preferable to perform correction to reduce the influence of speed on the detected acceleration level.
Also in this case, it is preferable to detect the information related to the speed not on the vehicle side but on the tire side. Therefore, the influence of the speed can be reduced by calculating the tire rotation time from the tire radial acceleration waveform measured by the acceleration sensor and correcting the vibration level based on this information.

具体的には、タイヤ径方向加速度波形、または、これらの時間微分や時間積分の波形において、あるピークが発生する時間を基準とし、そのタイヤの一回転後の同じ位置のピークが発生するまでの経過時間を計測し、これを回転時間とする。例えば、タイヤ径方向加速度波形の時間微分波形では、後方の接地端(蹴り出し側接地端)のピークレベルが大きいので、このピークを使うことで安定した回転時間計測を行うことができる。
これにタイヤ一周あたりの進行距離を掛け合わせるとタイヤ速度になる。したがって、計測された加速度の大きさを上記タイヤ速度の2乗で除すことによって、加速度の大きさを基準化すれば、速度の影響を適正に補正することができる。
他の手法としては、タイヤの回転速度はタイヤの回転時間と反比例の関係にあるので、加速度の大きさに回転時間の2乗を乗じて基準化してもよい。
Specifically, in the tire radial acceleration waveform, or in the waveform of these time differentiation and time integration, the time at which a certain peak occurs is used as a reference until the peak at the same position after one rotation of the tire occurs. The elapsed time is measured, and this is set as the rotation time. For example, in the time differential waveform of the tire radial direction acceleration waveform, since the peak level of the rear contact end (kick-out contact end) is large, stable rotation time measurement can be performed by using this peak.
Multiply this by the travel distance per tire lap to get the tire speed. Therefore, if the magnitude of the acceleration is normalized by dividing the measured magnitude of the acceleration by the square of the tire speed, the influence of the speed can be corrected appropriately.
As another method, since the rotational speed of the tire is in inverse proportion to the rotational time of the tire, the magnitude of acceleration may be normalized by multiplying the square of the rotational time.

回転時間算出手段24では、上記2つのピークのうちの蹴り出し端側のピークPkが現れた時間T1とこの蹴り出し端側のピークがタイヤ1が1周してから再び現れるまでの時間T2との時間差Tr=T2−T1を算出する。この時間差Trが当該タイヤの一周に要する回転時間である。以下、上記Trを回転時間という。
接地時間算出手段25は、トレッド3の接地端における変形に対応する2つのピーク間の時間である接地時間Ttを算出する。
接地時間比算出手段26は、上記接地時間Ttを上記回転時間Trで除算して接地時間比を算出する。本例では、上記接地時間比を接地長の指標Ltとしており、荷重などの影響を補正するために用いている。
In the rotation time calculation means 24, the time T 1 at which the peak P k on the kicking end side of the two peaks appears and the time until the peak on the kicking end side appears again after the tire 1 has made one revolution. It calculates the time difference T r = T 2 -T 1 and T 2. This time difference Tr is the rotation time required for one turn of the tire. Hereinafter, the Tr is referred to as a rotation time.
The contact time calculation means 25 calculates a contact time T t that is a time between two peaks corresponding to the deformation at the contact end of the tread 3.
The contact time ratio calculating means 26 calculates the contact time ratio by dividing the contact time T t by the rotation time Tr . In this example, the contact time ratio is used as the contact length index Lt , which is used to correct the influence of the load and the like.

基準化変形速度指標算出手段27は、上記変形速度算出手段23で算出された踏み込み端側及び蹴り出し端側の変形速度Vtf,Vtkを上記回転時間算出手段24で算出した回転時間Trの情報を用いてそれぞれ基準化して、踏み込み端側の基準化変形速度Vn tfと蹴り出し端側の基準化変形速度Vn tkとを算出するとともに、上記踏み込み端側の基準化変形速度Vn tfと蹴り出し端側の基準化変形速度Vn tkとを平均化して、基準化した変形速度の指標(基準化変形速度指標)Vn tを算出する。なお、本例では、微分波形のピーク値である変形速度に回転時間の3乗を掛け合わせている。
第2の記憶手段28は、予め求めた、タイヤの摩耗の度合いMごとの、基準化された変形速度の指標Vn t(M)と接地長の指標Lt(M)との関係を示すV(M)−Lマップ28Mを記憶する。
The standardized deformation speed index calculation means 27 is the rotation time Tr calculated by the rotation time calculation means 24 using the stepping end side and kicking end side deformation speeds V tf and V tk calculated by the deformation speed calculation means 23. Are used to calculate the standardized deformation speed V n tf on the stepping-end side and the standardized deformation speed V n tk on the kick-out side, and the standardized deformation speed V on the stepping-end side By averaging n tf and the standardized deformation speed V n tk on the kicking end side, a standardized deformation speed index (standardized deformation speed index) V n t is calculated. In this example, the deformation speed, which is the peak value of the differential waveform, is multiplied by the cube of the rotation time.
The second storage means 28 shows the relationship between the standardized deformation speed index V n t (M) and the contact length index L t (M) for each degree of tire wear M obtained in advance. The V (M) -L map 28M is stored.

タイヤ摩耗推定手段29は、定常走行状態推定手段16が、タイヤの状態が、タイヤに前後力が入力していない定常走行状態であると判定した時に、タイヤの摩耗の度合いを推定する。具体的には、基準化変形速度指標算出手段27で算出した基準化変形速度指標Vn tと接地時間比算出手段26で算出した接地長の指標Ltと、V(M)−Lマップ28Mとから、当該タイヤの摩耗の度合いMを推定する。 The tire wear estimation unit 29 estimates the degree of tire wear when the steady running state estimation unit 16 determines that the tire state is a steady running state where no longitudinal force is input to the tire. Specifically, the index L t of contact length with the standardized deformation speed index V n t calculated in the standardized deformation speed index calculating means 27 calculated in contact time ratio calculating means 26, V (M) -L map 28M From this, the degree M of wear of the tire is estimated.

次に、本実施の形態に係るタイヤ摩耗推定方法について説明する。
まず、定常走行状態推定装置10を用いて、タイヤに前後力及び横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定する。
まず、加速度センサ11により検出されたトレッド3の変形に伴って変形する上記インナーライナー部2の内面のタイヤ径方向の加速度信号から径方向加速度波形を抽出する。
Next, a tire wear estimation method according to the present embodiment will be described.
First, the steady running state estimation device 10 is used to estimate whether or not the tire is in a steady running state in which no longitudinal force and lateral force are input to the tire.
First, a radial acceleration waveform is extracted from an acceleration signal in the tire radial direction on the inner surface of the inner liner portion 2 that is deformed with the deformation of the tread 3 detected by the acceleration sensor 11.

次に、径方向加速度波形から前側膨出点pfにおける加速度の大きさである前側膨出点レベルAfと後側膨出点pkにおける加速度の大きさである後側膨出点レベルAkとをそれぞれ検出する。そして、上記検出された後側膨出点レベルの前側膨出点レベルに対する比である膨出点レベル比Pa=(Ak/Af)を求め、この膨出点レベル比Paと前後力マップ15Fもしくはスリップ角マップ15Sとから、タイヤの状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定する。この推定結果は、タイヤ摩耗推定装置20に送られる。 Then, the radial acceleration waveform side bulge point level after an acceleration of magnitude in the size of the front bulge point level A f and the rear-side expansion point p k of the acceleration in the front bulged point p f from A k is detected respectively. Then, the expanded point level ratio is the ratio front bulge point level of the detected side bulge point level after P a = seeking (A k / A f), the expanded point level ratio P a and the longitudinal From the force map 15F or the slip angle map 15S, it is estimated whether or not the state of the tire is a steady running state where no longitudinal force or lateral force is input to the tire. This estimation result is sent to the tire wear estimation device 20.

タイヤ摩耗推定装置20では、タイヤの状態が定常走行状態であると推定した場合のみ、タイヤの摩耗度合いを推定する。
以下、タイヤ摩耗推定装置20を用いてタイヤの摩耗度合いを推定する方法について説明する。
まず、定常走行状態推定装置10の径方向加速度波形抽出手段12で抽出された径方向加速度波形を微分した値の時系列波形である微分波形を演算にて求める。
The tire wear estimation device 20 estimates the degree of tire wear only when it is estimated that the tire is in a steady running state.
Hereinafter, a method for estimating the degree of tire wear using the tire wear estimation device 20 will be described.
First, a differential waveform, which is a time series waveform of a value obtained by differentiating the radial acceleration waveform extracted by the radial acceleration waveform extraction unit 12 of the steady running state estimation device 10, is obtained by calculation.

次に、上記微分波形の2つのピークPf,Pkの値(以下、微分ピーク値という)Vtf,Vtkをそれぞれ算出して、これらのデータを、踏み込み端側及び蹴り出し端側におけるトレッドの変形速度Vtf,Vtkとする。
なお、ピーク検出においては、加速度センサ11の感度にもよるが、適度なローパスフィルタを掛けてからピーク検出する方がデータが安定する。すなわち、より安定した摩耗推定をすることができる。また、上記ピークPf,Pk間の時間間隔はタイヤの回転速度によって大きく変化する。そこで、上記ローパスフィルタの周波数をタイヤの回転速度に応じて変える方が、各速度における波形形状を同様にすることができるので、より安定した推定を行うことができる。また、変形速度としては、上記ピーク値の代わりに、ピーク近傍の特定範囲の微分値、特に、上記ピークを中心としたピーク周辺の微分値を平均化したものを用いてもよい。
Next, the values of the two peaks P f and P k (hereinafter referred to as differential peak values) V tf and V tk of the differential waveform are calculated, and these data are obtained at the step-in end side and the kick-out end side. The tread deformation speeds are V tf and V tk .
In peak detection, depending on the sensitivity of the acceleration sensor 11, data is more stable when peak detection is performed after applying an appropriate low-pass filter. That is, more stable wear estimation can be performed. Further, the time interval between the peaks P f and P k varies greatly depending on the rotational speed of the tire. Therefore, changing the frequency of the low-pass filter in accordance with the rotational speed of the tire can make the waveform shape at each speed the same, so that more stable estimation can be performed. Moreover, as a deformation | transformation speed, you may use what averaged the differential value of the specific range of the peak vicinity, especially the differential value of the peak periphery centering on the said peak instead of the said peak value.

一方、上記微分波形から蹴り出し端側のピークPkが現れた時間T1と、タイヤ1が1回転して、上記蹴り出し端側のピークPkが再び現れるまでの時間T2との時間差Trを算出し、このデータを当該タイヤ1の回転時間Trとする。なお、タイヤ1の回転時間Trは踏み込み端側のピークPfを用いても算出してもよい。
更に、上記2つのピークPf,Pkの時間間隔Ttを算出し、このデータを当該タイヤの接地時間Ttとする。
このように、本例では、加速度センサ11により検出したタイヤ径方向の加速度から、トレッド3の変形速度Vtf,Vtkと当該タイヤ1の回転時間Trと、当該タイヤの接地時間Ttとを算出し、これらの値を用いて基準化変形速度指標Vn tを算出する。
On the other hand, the time difference between the time T 1 when the peak P k on the kicking end side appears from the differential waveform and the time T 2 until the peak P k on the kicking end side appears again after the tire 1 makes one revolution. T r is calculated, and this data is set as the rotation time T r of the tire 1. The rotation time T r of the tire 1 may be calculated using the peak P f on the depression end side.
Further, the time interval T t between the two peaks P f and P k is calculated, and this data is used as the contact time T t of the tire.
Thus, in this example, from the acceleration in the tire radial direction detected by the acceleration sensor 11, the deformation speeds V tf and V tk of the tread 3, the rotation time Tr of the tire 1, and the contact time T t of the tire and calculates a standardized deformation speed index V n t using these values.

次に、基準化変形速度指標Vn tの算出方法について説明する。
摩耗量だけでなく、摩耗形状の影響も含めて検討すべく、以下の4種類の試験タイヤを準備した。なお、言うまでもなく、市場における摩耗形状にはバラツキがあり、摩耗形状が異なっても推定誤差が小さいことが重要である。
試験タイヤ1は新品タイヤで、図2に示す周方向溝5の溝深さは約8mmである。
試験タイヤ2は周方向溝5の残溝深さが約4mmで、かつ、ショルダー部6が摩耗気味のタイヤである。
試験タイヤ3は周方向溝5の残溝深さが約4mmで、センター部7が摩耗気味で、ショルダー部6は残っている形態のタイヤである。
試験タイヤ4は周方向溝5の残溝深さが約2mmで、スリップサインに近いレベルまでほぼ均等に摩耗したタイヤである。
Next, the method for calculating the standardized deformation speed index V n t be described.
In order to examine not only the amount of wear but also the influence of the wear shape, the following four types of test tires were prepared. Needless to say, there are variations in the wear shape on the market, and it is important that the estimation error is small even if the wear shape is different.
The test tire 1 is a new tire, and the groove depth of the circumferential groove 5 shown in FIG. 2 is about 8 mm.
The test tire 2 is a tire in which the remaining groove depth of the circumferential groove 5 is about 4 mm, and the shoulder portion 6 is slightly worn.
The test tire 3 is a tire in which the circumferential groove 5 has a remaining groove depth of about 4 mm, the center portion 7 is worn out, and the shoulder portion 6 remains.
The test tire 4 is a tire having a remaining groove depth of about 2 mm in the circumferential groove 5 and worn almost uniformly to a level close to a slip sign.

上記4種類の試験タイヤを用い、荷重を5kNとし、速度40km/hrにおける加速度を検出し、加速度の時間微分値を算出し、ピークレベルを変形速度の指標とした。踏み込み端側の変形速度をVrfとし、蹴り出し端側の変形速度をVtkとする。本例では、各変形速度Vrf,Vtkを回転時間算出手段24で算出した回転時間Trを用いて基準化した基準化変形速度Vn tf,Vn tkをそれぞれ算出した後、下記の式(1)を用いて平均基準化変形速度を算出し、これを基準化変形速度指標Vn tとした。
n t=(|Vn tf|+|Vn tk|)/2 …… (1)
なお、加速度は速度の2乗に比例するが、加速度の微分値である変形速度は、速度の3乗に比例する。すなわち、変形速度はタイヤの回転時間Trの3乗に反比例する。本例では、下記の式(2),(3)を用いて上記基準化変形速度Vn tf,Vn tkを算出する。
n tf=Vtf・Tr 3 …… (2)
n tk=Vtk・Tr 3 …… (3)
このように、基準化変形速度指標Vn tとして、踏み込み端側と蹴り出し端側の平均値である平均基準化変形速度を用いれば、タイヤ1に入力する前後力や横力の影響を受けにくくなるので、前後力や横力が大きい場合を除けば、安定した推定を行うことができる。なお、基準化変形速度指標Vn tの算出にVn tf,Vn tkの絶対値を用いたのは、トレッドの変形速度Vtの符号が踏み込み端側と蹴り出し端側とで正負逆になるからである。
Using the above four types of test tires, the load was 5 kN, the acceleration at a speed of 40 km / hr was detected, the time differential value of the acceleration was calculated, and the peak level was used as an index of the deformation speed. The deformation speed on the stepping end side is V rf, and the deformation speed on the kicking end side is V tk . In this example, after calculating the standardized deformation speeds V n tf and V n tk obtained by standardizing the deformation speeds V rf and V tk using the rotation time Tr calculated by the rotation time calculation means 24, the following calculating the average standardized deformation speed using equation (1), which was used as the reference deformation speed index V n t.
V n t = (| V n tf | + | V n tk |) / 2 (1)
The acceleration is proportional to the square of the speed, but the deformation speed that is a differential value of the acceleration is proportional to the cube of the speed. That is, the deformation speed is inversely proportional to the cube of the tire rotation time Tr . In this example, the normalized deformation speeds V n tf and V n tk are calculated using the following equations (2) and (3).
V n tf = V tf · T r 3 (2)
V n tk = V tk · Tr 3 (3)
Thus, as a standardized deformation speed index V n t, the use of the average standardized deformation speed is the average value of the end-side kick the leading edge side, the influence of longitudinal force and lateral force input to the tire 1 Since it becomes difficult, stable estimation can be performed except when the longitudinal force and lateral force are large. Incidentally, V n tf the calculation of standardized deformation speed index V n t, was using the absolute value of V n tk positive and negative reversed between the end side code deforming speed V t of the tread kicking the leading edge side Because it becomes.

摩耗形状や荷重が変わると撓み量が変わるので、基準化変形速度指標Vn tの値も変化する。本例では、これらの影響を少なくするため、接地長の指標Ltの情報も推定に使用する。具体的には、接地時間Ttを回転時間算出手段24で算出された回転時間Trで除算して得られる接地時間比R=(Tt/Tr)を接地長の指標Ltとする。 Since the amount of bending and wear shape and load changes changes, also changes the value of the standardized deformation speed index V n t. In this example, in order to reduce these influences, information on the contact length index Lt is also used for estimation. Specifically, the contact time ratio R = (T t / T r ) obtained by dividing the contact time T t by the rotation time T r calculated by the rotation time calculation means 24 is used as the contact length index L t . .

タイヤ摩耗を推定する際に、上記接地長の指標Ltのデータと上記基準化変形速度指標Vn tのデータと、タイヤの摩耗の度合いMごとの、基準化された変形速度の指標Vn t(M)と接地長の指標Lt(M)との関係を示すV(M)−Lマップ28Mとを用いる。
図8は、タイヤ摩耗の推定に使用するV(M)−Lマップ28Mの一例を示す図で、横軸は接地長の指標Ltである接地時間比R、縦軸は、基準化変形速度指標Vn tである。
このV(M)−Lマップ28Mを作成するために用いたタイヤは、上記4種類の試験タイヤ(試験タイヤ1〜4)で、ここでは荷重を3〜7kNまで変化させている。同図から、接地時間比Rと基準化変形速度指標Vn tとの関係を示すラインが摩耗量ごとに分かれていることがわかる。
したがって、接地時間比Rと基準化変形速度指標Vn tとを比較する、すなわち、グラフをマップとして準備しておくことにより、荷重の影響を受けることなく、摩耗の度合いMを推定することができる。また、上記のグラフでは、「試験タイヤ2」と「試験タイヤ3」のタイヤのように、摩耗形状が異なる2本のラインもほぼ近い値となっているので、摩耗形状が異なっていても、摩耗の度合いMを安定して推定できることがわかる。
When estimating the tire wear, and data of an indicator of the contact length L t of the data and the standardized deformation speed index V n t, for each degree M of tire wear, the index of scaled deformation speed V n A V (M) -L map 28M indicating the relationship between t (M) and the contact length index L t (M) is used.
Figure 8 is a diagram showing an example of V (M) -L map 28M to be used for estimation of the tire wear, the horizontal axis represents the contact time ratio is an index L t of contact length R, the vertical axis, standardized deformation speed which is an index V n t.
The tires used to create the V (M) -L map 28M are the above four types of test tires (test tires 1 to 4), and the load is changed from 3 to 7 kN here. From the figure, it is understood that the line indicating the relationship between the contact time ratio R and the standardized deformation speed index V n t is divided into every wear amount.
Therefore, comparing the contact time ratio R and the standardized deformation speed index V n t, i.e., by previously preparing a graph as a map, without being affected by the load, is possible to estimate the degree M of wear it can. Further, in the above graph, two lines having different wear shapes, such as the tires of “Test Tire 2” and “Test Tire 3”, are almost similar values, so even if the wear shapes are different, It can be seen that the degree of wear M can be estimated stably.

このように、接地長の指標Ltを用いることにより、例えば、ショルダー落ちやセンター摩耗といった摩耗形状が異なる場合でも、摩耗の度合いMを精度良く推定することができる。すなわち、タイヤ摩耗推定手段29にて、基準化変形速度指標算出手段27で算出した基準化変形速度指標をVn t、接地時間比算出手段26で算出した接地長の指標をLtとしたとき、(Lt,Vn t)が、上記V(M)−Lマップ28Mの、摩耗の度合いMにより異なる複数のラインのうちのどのライン上に乗るか、あるいは、上記複数のラインのうちのどのラインとどのラインとの間にあるか調べれば、当該タイヤの摩耗の度合いMを精度よく推定することができる。 In this way, by using the index L t of contact length, for example, even if the wear shapes such shoulder drop and centers wear different, the degree M of wear can be accurately estimated. That is, when the tire wear estimation unit 29 sets the normalized deformation rate index calculated by the normalized deformation rate index calculation unit 27 to V n t and the contact length index calculated by the contact time ratio calculation unit 26 to L t. , (L t , V n t ) is on which line of the V (M) -L map 28M different among the plurality of lines depending on the degree of wear M, or of the plurality of lines By examining which line is between which lines, the degree of wear M of the tire can be accurately estimated.

図9は、図8で示した各タイヤを、制動力1.5kNを付与しながら検出したときの結果を示す図で、参考として、図8の結果も併せて載せている(図8の結果は破線で示してある)。
上記制動力により、タイヤに(−)の前後力が入力すると、各ラインはそれぞれ下方にシフトしている。すなわち、前後力が入力していない状態に比較して、いずれも基準化変形速度指標Vn tが小さくなっていることがわかる。このように、制動力をかけた場合、すなわち、タイヤに前後力が入力したときに摩耗推定を行うと、誤差が大きくなる。駆動力が付与された時も同様で、ある程度大きな入力になると、図9とは反対側にラインがシフトする。
更には、横力についても、ある程度大きな入力になるとラインがずれてしまうので、これらの非定常な走行状態では、摩耗推定は行わず、定常走行中のみ摩耗推定を行うようにすれば、精度の高い摩耗推定を行うことができる。
本例のタイヤ摩耗推定装置20では、定常走行状態推定装置10において、タイヤの状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であると推定した場合のみ、タイヤの摩耗度合いを推定しているので、精度の高い摩耗推定を行うことができる。
FIG. 9 is a diagram showing the results when the tires shown in FIG. 8 are detected while applying a braking force of 1.5 kN. For reference, the results of FIG. 8 are also included (results of FIG. 8). Is indicated by a broken line).
When (−) longitudinal force is input to the tire by the braking force, each line is shifted downward. That is, it can be seen that in comparison to the state where no input is longitudinal force, both standardized deformation speed index V n t is small. As described above, when the braking force is applied, that is, when wear estimation is performed when the longitudinal force is input to the tire, the error increases. The same applies when the driving force is applied, and when the input is somewhat large, the line shifts to the opposite side of FIG.
In addition, the lateral force also shifts when the input becomes large to some extent, so in these unsteady running states, wear estimation is not performed, and if wear estimation is performed only during steady running, accuracy can be improved. High wear estimation can be performed.
In the tire wear estimation device 20 of the present example, the tire wear degree only when the steady running state estimation device 10 estimates that the tire state is a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire. Therefore, it is possible to estimate wear with high accuracy.

このように本実施の形態1では、タイヤ1のインナーライナー部2に加速度センサ11を設けてトレッド3のタイヤ径方向の加速度を検出して、タイヤ径方向加速度の時系列波形を抽出し、この径方向加速度波形から前側膨出点pfにおける加速度の大きさである前側膨出点レベルAfと後側膨出点pkにおける加速度の大きさである後側膨出点レベルAkとをそれぞれ検出した後、これらの比である膨出点レベル比Pa=(Ak/Af)を算出し、この膨出点レベル比Paと、予め求めておいた前後力マップ15Fもしくはスリップ角マップ15Sとから、タイヤの状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定するようにしたので、タイヤが定常走行状態にあるか否かを、タイヤ内において精度良く推定することができる。また、タイヤの状態が定常走行状態である場合のみ、タイヤの摩耗度合いを推定するようにしたので、タイヤ摩耗推定を安定して行うことができる。
すなわち、定常走行状態の推定時に抽出した径方向加速度波形の微分波形に現れるトレッド3の踏み込み端側と蹴り出し端側のピークPf,Pkのレベルをそれぞれ算出してこれを当該タイヤのトレッドの変形速度Vtf,Vtkとし、この変形速度Vtf,Vtkから当該タイヤの摩耗の度合いを推定するようにしたので、タイヤの摩耗を精度よく推定することができる。
As described above, in the first embodiment, the acceleration sensor 11 is provided in the inner liner portion 2 of the tire 1 to detect the acceleration in the tire radial direction of the tread 3, and the time series waveform of the tire radial acceleration is extracted. the radial acceleration waveform and a side bulge point level a k after the acceleration magnitude in the front bulged point level a f and the rear-side expansion point p k is the magnitude of the acceleration in the front bulged point p f After each detection, the bulging point level ratio P a = (A k / A f ), which is the ratio of these, is calculated, and the bulging point level ratio P a and the previously obtained longitudinal force map 15F or slip Since it is estimated from the angle map 15S whether the tire is in a steady running state where no longitudinal force or lateral force is input to the tire, it is determined whether the tire is in a steady running state. Estimate accurately in the tire Can. Further, since the degree of tire wear is estimated only when the tire is in a steady running state, tire wear estimation can be performed stably.
That is, the levels of the peaks P f and P k of the tread end side and the kick end side of the tread 3 appearing in the differential waveform of the radial acceleration waveform extracted at the time of estimating the steady running state are respectively calculated and calculated. Since the deformation speeds V tf and V tk are estimated and the degree of wear of the tire is estimated from the deformation speeds V tf and V tk , the tire wear can be accurately estimated.

このとき、上記蹴り出し端側ピークPkの周期からタイヤの回転時間Trを、踏み込み端側のピークPfと蹴り出し端側のピークPkとの時間差から接地時間Ttを求めてから、上記踏み込み端側及び蹴り出し端側の変形速度Vtf,Vtkを回転時間Trの情報を用いてそれぞれ基準化した踏み込み端側基準化変形速度Vn tfと蹴り出し端側基準化変形速度Vn tkとの絶対値の平均から基準化変形速度指標Vn tを算出するとともに、上記接地時間Ttを上記回転時間Trで除算した接地時間比を接地長の指標Ltとし、上記基準化変形速度指標Vn tと上記接地長の指標Ltと、予め求めておいた基準化変形速度指標Vn tと接地長の指標Ltとの関係を示すV(M)−Lマップ28Mとから、当該タイヤの摩耗の度合いMを推定するようにしたので、タイヤの摩耗形状が異なった場合や荷重や速度が変動した場合でも、タイヤの摩耗を精度よく推定することができる。 At this time, the rotation time T r of the tire from the period of the end-side peak P k kicking above from seeking contact time T t from the time difference between the peak P k end side kick peak P f of leading edge side , end-side standardized deformation respectively kicking and the scaled leading edge side standardized deformation speed V n tf using information deforming speed V tf of the leading edge side and the trailing end side, the V tk rotation time T r calculates a standardized deformation speed index V n t from the average of the absolute value of the velocity V n tk, the contact time ratio of the contact time T t divided by the rotation time T r as an index L t of contact length, and metrics L t of the standardized deformation speed index V n t and the contact length, previously obtained standardized deformation speed index V n t and V showing the relationship between the index L t of contact length (M) -L Since the degree of wear M of the tire is estimated from the map 28M, Even if the case and the load and speed of wear shape different Ya is varied, it is possible to accurately estimate the wear of the tire.

実施の形態2.
図10は、本実施の形態2に係るタイヤ摩耗推定システムの構成を示す機能ブロック図で、同図において、30は定常走行状態推定装置、20はタイヤ摩耗推定装置である。
定常走行状態推定装置30は、加速度センサ11と、径方向加速度波形抽出手段12と、振動レベル検出手段33と、振動レベル比算出手段34と、第3の記憶手段35と、定常走行状態推定手段36とを備える。
なお、同図の符号30Bは実施の形態1の第1演算部10Bに対応する演算部で、本例の定常走行状態推定装置30の構成要素である加速度センサ11と径方向加速度波形抽出手段12、及び、タイヤ摩耗推定装置20は、実施の形態1と同一構成であるので、その説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 is a functional block diagram showing the configuration of the tire wear estimation system according to the second embodiment. In FIG. 10, 30 is a steady running state estimation device, and 20 is a tire wear estimation device.
The steady running state estimating device 30 includes an acceleration sensor 11, a radial acceleration waveform extracting unit 12, a vibration level detecting unit 33, a vibration level ratio calculating unit 34, a third storage unit 35, and a steady running state estimating unit. 36.
Note that reference numeral 30B in the figure is a calculation unit corresponding to the first calculation unit 10B of the first embodiment, and the acceleration sensor 11 and the radial acceleration waveform extraction means 12 are constituent elements of the steady running state estimation device 30 of this example. And since the tire wear estimation apparatus 20 is the same structure as Embodiment 1, the description is abbreviate | omitted.

振動レベル検出手段33は、加速度センサ11で検出され径方向加速度波形抽出手段12で抽出された径方向加速度波形からタイヤトレッドの接地面前方と接地面後方の特定周波数帯域の振動レベルをそれぞれ検出する。ここで、接地面前方とは、図3で示した径方向加速度波形の踏み込み端Pfと蹴り出し端Pkの中間点よりも前方を指し、接地面後方とは、上記中間点よりも後方を指す。
図11(a),(b)はそれぞれ定常走行状態と制動力1.5kN付与時のタイヤ径方向加速度の時系列波形(径方向加速度波形)を示す図である。速度は全て40km/hrであり、前後力以外の条件は同一である。ここでは、径方向加速度波形中に高周波振動が含まれていることを示すためにローパスフィルタをかけていない。図からわかるように、前後力がかかることによって、接地面後方領域に高周波振動が発生していることがわかる。
The vibration level detection means 33 detects vibration levels in a specific frequency band in front of the tire tread and at the rear of the contact surface from the radial acceleration waveform detected by the acceleration sensor 11 and extracted by the radial acceleration waveform extraction means 12. . Here, the front of the ground plane refers to the front of the intermediate point between the stepping end P f and the kicking end P k of the radial acceleration waveform shown in FIG. 3, and the rear of the ground plane is the rear of the intermediate point. Point to.
FIGS. 11A and 11B are diagrams showing time-series waveforms (radial acceleration waveforms) of tire radial acceleration when a steady running state and a braking force of 1.5 kN are applied, respectively. All speeds are 40 km / hr, and the conditions other than the longitudinal force are the same. Here, no low-pass filter is applied to show that high-frequency vibration is included in the radial acceleration waveform. As can be seen from the figure, high-frequency vibration is generated in the rear area of the ground plane due to the application of the longitudinal force.

接地面後方領域に発生する高周波振動は、タイヤ接地面で発生する滑りに起因する振動であると考えられる。
従来、タイヤの滑りの指標としては、タイヤ速度(rω;rはタイヤ半径、ωはタイヤの回転角速度)と車速(路面速度)との差を車速で除した値であるスリップ率、あるいは、車両の進行方向と車輪の転動方向との成す角であるスリップ角が用いられている。スリップ率が高いか、あるいは、スリップ角が大きくなるにつれ、接地面での粘着域が減少し、接地面後方部から滑り域が増大してくる。このような現象を検討した結果、タイヤ接地面の後方に上記滑りに起因する高周波振動が発生することが判明した。
It is considered that the high-frequency vibration generated in the rear surface area of the contact surface is vibration caused by slip generated on the tire contact surface.
Conventionally, as an index of tire slip, a slip ratio which is a value obtained by dividing a difference between a tire speed (rω; r is a tire radius, ω is a tire rotation angular speed) and a vehicle speed (road surface speed) by a vehicle speed, or a vehicle A slip angle which is an angle formed by the traveling direction of the wheel and the rolling direction of the wheel is used. As the slip ratio increases or the slip angle increases, the adhesion area on the contact surface decreases, and the slip area increases from the rear portion of the contact surface. As a result of examining such a phenomenon, it has been found that high-frequency vibration caused by the slip occurs behind the tire contact surface.

したがって、図11(b)に示した高周波振動レベルを定量化することによって、定常/非定常走行の推定を行うことができる。但し、後方(蹴り出し端側)の振動レベルは路面粗さなどの影響を受けるので、本例では、同様に路面粗さなどの影響を受ける前方(踏み込み側)の振動レベルについても検出し、これらを比較することで、定常/非定常走行の推定を行う。すなわち、振動レベル検出手段33では、接地面前方の振動レベルと接地面後方の振動レベルの両方を検出する。そのため、振動レベル検出手段33では、上記径方向加速度波形にカットオフ周波数が500Hzと2kHzのバンドパスフィルタをかけて、上記接地面前方の振動レベルと接地面後方の振動レベルとを検出する。
図12(a),(b)はそれぞれバンドパスフィルタをかける前の径方向加速度波形とバンドパスフィルタをかけた後の径方向加速度波形を示す図で、図12(b)の径方向加速度波形を踏み込み端から前方の前方領域Zfと蹴り出し端よりも後方の後方領域Zkとに切り分け、それぞれの領域Zf,ZkでのRMS平均値を算出し、このRMS平均値をそれぞれ前側振動レベルBf,後側振動レベルBkとする。
Therefore, steady / unsteady running can be estimated by quantifying the high-frequency vibration level shown in FIG. However, since the vibration level at the rear (kicking end side) is affected by the road surface roughness and the like, in this example, the vibration level at the front (stepping side) similarly affected by the road surface roughness is also detected, By comparing these, steady / unsteady running is estimated. That is, the vibration level detection means 33 detects both the vibration level in front of the ground plane and the vibration level in the rear of the ground plane. Therefore, the vibration level detection means 33 applies a band-pass filter with cutoff frequencies of 500 Hz and 2 kHz to the radial acceleration waveform to detect the vibration level in front of the ground plane and the vibration level behind the ground plane.
12 (a) and 12 (b) are diagrams showing a radial acceleration waveform before applying the bandpass filter and a radial acceleration waveform after applying the bandpass filter, respectively, and FIG. 12 (b) shows the radial acceleration waveform. Is divided into a front region Z f in front of the stepping end and a rear region Z k behind the kicking end, and RMS average values in the respective regions Z f and Z k are calculated. The vibration level is B f and the rear vibration level is B k .

振動レベル比算出手段34は、後側振動レベルBkの前側振動レベルBfに対する比である振動レベル比Pb=(Bk/Bf)を算出する。
定常走行状態推定手段36では、振動レベル比算出手段34で算出された振動レベル比Pbと第3の記憶手段35に記憶された前後力マップ35Fやスリップ角マップ35Sに基づいて、タイヤの状態が、タイヤに前後力もしくは横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定する。
The vibration level ratio calculating means 34 calculates a vibration level ratio P b = (B k / B f ) which is a ratio of the rear vibration level B k to the front vibration level B f .
In the steady running state estimator 36, based on the longitudinal force map 35F and slip angle map 35S the calculated vibration level ratio P b and stored in the third memory means 35 with the vibration level ratio calculating means 34, the state of the tire However, it is estimated whether the vehicle is in a steady running state where no longitudinal force or lateral force is input to the tire.

前後力マップ35Fは、制動力または駆動力がかかった時のタイヤに入力する前後力と振動レベル比Pb=(Bk/Bf)との関係を示すマップで、これをグラフで表すと、例えば、図13に示すようになる。振動レベル比Pbは前後力により大きく変化しているので、振動レベル比Pbを確認することで、定常走行状態であるか否かを推定することができる。
一方、スリップ角マップ35Sは、スリップ角θと振動レベル比Pb=(Bk/Bf)との関係を示すマップで、これをグラフで表すと、例えば、図14に示すようになる。この図は、上記径方向加速度波形にカットオフ周波数が2kHzと5kHzのバンドパスフィルタをかけて、上記接地面前方の振動レベルと接地面後方の振動レベルとを検出したものである。振動レベル比Pbはスリップ角によっても大きく変化しているので、この振動レベル比Pbを確認することで、定常走行状態であるか否かを推定することができる。
定常走行状態推定手段36では、第3の記憶手段35に記憶された前後力マップ35Fもしくはスリップ角マップ35Sを参照して、上記算出された振動レベル比Pb=(Bk/Bf)から、タイヤの状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定し、この推定結果を、タイヤ摩耗推定装置20に送る。
The longitudinal force map 35F is a map showing the relationship between the longitudinal force input to the tire when the braking force or the driving force is applied and the vibration level ratio P b = (B k / B f ). For example, as shown in FIG. The vibration level ratio P b is greatly changed by the longitudinal force, by checking the vibration level ratio P b, it is possible to estimate whether the steady running state.
On the other hand, the slip angle map 35S is a map showing the relationship between the slip angle θ and the vibration level ratio P b = (B k / B f ). If this is represented by a graph, for example, it is as shown in FIG. In this figure, a band-pass filter with cutoff frequencies of 2 kHz and 5 kHz is applied to the radial acceleration waveform to detect a vibration level in front of the ground plane and a vibration level in the rear of the ground plane. The vibration level ratio P b is greatly changed by the slip angle, by checking the vibration level ratio P b, it is possible to estimate whether the steady running state.
The steady running state estimation means 36 refers to the longitudinal force map 35F or the slip angle map 35S stored in the third storage means 35 and calculates the vibration level ratio P b = (B k / B f ). Then, it is estimated whether or not the tire is in a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire, and this estimation result is sent to the tire wear estimation device 20.

次に、タイヤ摩耗推定装置20を用いて、タイヤの摩耗度合いを推定する。
なお、タイヤ摩耗推定装置20を用いたタイヤ摩耗度合いの推定方法については、実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。
Next, the tire wear estimation device 20 is used to estimate the degree of tire wear.
In addition, since the estimation method of the tire wear degree using the tire wear estimation apparatus 20 is the same as Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

このように、本実施の形態2では、加速度センサ11により、トレッド3の変形に伴って変形する上記インナーライナー部2の内面のタイヤ径方向の加速度を検出して、径方向加速度波形を抽出した後、径方向加速度波形を踏み込み端から前方の前方領域Zfにおける振動レベルである前側振動レベルBfと、蹴り出し端よりも後方の後方領域Zkにおける振動レベルである後側振動レベルBkとを検出し、振動レベル比Pb=(Bk/Bf)を算出し、この算出された振動レベル比Pbと前後力マップ35Fやスリップ角マップ35Sとに基づいて、タイヤの状態が、定常走行状態であるか否かを推定し、定常走行状態であると推定された場合のみ、タイヤの摩耗度合いを推定するようにしたので、タイヤの摩耗を精度よく推定することができる。 As described above, in the second embodiment, the acceleration sensor 11 detects the acceleration in the tire radial direction on the inner surface of the inner liner portion 2 that is deformed as the tread 3 is deformed, and extracts the radial acceleration waveform. Thereafter, the front side vibration level B f which is the vibration level in the front region Z f forward from the stepping end of the radial acceleration waveform and the rear side vibration level B k which is the vibration level in the rear region Z k behind the kicking end. And the vibration level ratio P b = (B k / B f ) is calculated. Based on the calculated vibration level ratio P b and the longitudinal force map 35F and the slip angle map 35S, the tire state is calculated. The tire wear level is estimated only when the steady running state is estimated and only when the steady running state is estimated, so the tire wear can be accurately estimated. The

なお、上記実施の形態2では、前側振動レベルBfと後側振動レベルBkとを検出し、これらの振動レベルの比である振動レベル比Pb=(Bk/Bf)から、タイヤの状態が定常走行状態であるか否かを推定したが、振動レベル差Δb=Bk−Bfから、タイヤの状態が定常走行状態であるか否かを推定するなど、他の比較方法を選択してもよい。
また、滑りに起因する高周波振動は、主に接地面後方領域に発生するので、後側振動レベルBkを検出するとともに閾値Kを設定し、後側振動レベルBkが閾値K以下である場合に、タイヤの状態が定常走行状態であると推定してもよい。
但し、振動レベルは速度に大きく影響されるので、検出した振動レベルに対して、速度による影響を小さくする補正を行うことが好ましい。
なお、路面粗さについては、接地面の前後の両方の振動レベルが影響を受けるので、後側振動レベルBkのみから定常/非定常を推定した場合、実施の形態2の振動レベル比Pbから定常/非定常を推定した場合よりは、推定精度が若干低下する。
In the second embodiment, the front vibration level B f and the rear vibration level B k are detected, and the vibration level ratio P b = (B k / B f ), which is the ratio of these vibration levels, determines the tire. It is estimated whether or not the vehicle is in a steady running state, but other comparison methods such as estimating whether the tire state is in a steady running state from the vibration level difference Δ b = B k −B f are used. May be selected.
In addition, since high-frequency vibration caused by slip occurs mainly in the rear surface area of the contact surface, the rear vibration level B k is detected and the threshold K is set, and the rear vibration level B k is equal to or lower than the threshold K. In addition, it may be estimated that the tire is in a steady running state.
However, since the vibration level is greatly influenced by the speed, it is preferable to correct the detected vibration level so as to reduce the influence of the speed.
Since the road surface roughness is affected by both vibration levels before and after the ground contact surface, when steady / unsteady is estimated from only the rear vibration level B k , the vibration level ratio P b of the second embodiment is used. Therefore, the estimation accuracy is slightly lower than when steady / non-stationary is estimated from the above.

また、上記例では、高周波振動を取り出すための周波数帯域はタイヤや使用条件に応じて適宜設定できるが、500Hzよりも低い領域では、路面粗さなどの外乱の影響が強くなるので好ましくない。また、10000Hzより高い領域では、信号レベルが低くなり安定した検出ができなくなるため好ましくない。したがって、上記振動レベルを検出する周波数範囲としては、200Hz以上10000Hz以下の周波数範囲の中から選択される特定周波数範囲とすることが好ましい。400Hz以上5000Hz以下の周波数範囲の中から選択される特定周波数範囲とすれば、更に好ましい。
また、前後力用と横力用で設定周波数範囲を変えてもよい。
また、上記例では、バンドパスフィルタを用いて設定周波数範囲の振動レベルを抽出したが、FFT解析など、他の周波数分析手法を用いてもよい。
In the above example, the frequency band for extracting high-frequency vibrations can be set as appropriate according to the tire and use conditions. However, in the region lower than 500 Hz, the influence of disturbance such as road surface roughness becomes strong, which is not preferable. Further, in a region higher than 10000 Hz, the signal level is low and stable detection cannot be performed, which is not preferable. Therefore, the frequency range for detecting the vibration level is preferably a specific frequency range selected from a frequency range of 200 Hz to 10,000 Hz. A specific frequency range selected from a frequency range of 400 Hz to 5000 Hz is more preferable.
Further, the set frequency range may be changed for the longitudinal force and the lateral force.
In the above example, the vibration level in the set frequency range is extracted using the bandpass filter, but other frequency analysis methods such as FFT analysis may be used.

以上説明したように、本発明によれば、タイヤトレッドの加速度波形の特徴量を使い、定常走行状態を推定するようにしたので、システム構成を複雑にすることなく、タイヤ内で、タイヤの走行状態が定常走行状態であるか否かを推定することができる。
また、タイヤが定常走行状態にあるときのみ、タイヤの摩耗の度合いを推定するようにしたので、タイヤの摩耗を精度よくかつ安定して検知できる。したがって、当該タイヤの摩耗を、例えば、警報手段等を用いてドライバーに認識させるなどすれば、車両の走行安全性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, since the steady running state is estimated using the feature amount of the acceleration waveform of the tire tread, the running of the tire can be performed within the tire without complicating the system configuration. It can be estimated whether the state is a steady running state.
Further, since the degree of tire wear is estimated only when the tire is in a steady running state, tire wear can be detected accurately and stably. Therefore, if the driver recognizes the wear of the tire using, for example, an alarm means, the traveling safety of the vehicle can be improved.

1 タイヤ、2 インナーライナー部、3 タイヤトレッド、4 ホイール、
5 周方向溝、6 ショルダー部、7 センター部、
10 定常走行状態推定装置、10A センサ部、10B 第1の演算部、
11 加速度センサ、11F 送信器、12 径方向加速度波形抽出手段、
13 膨出点レベル検出手段、14 膨出点レベル比算出手段、15 第1の記憶手段、15F 前後力マップ、15S スリップ角マップ、16 定常走行状態推定手段、
20 タイヤ摩耗推定装置、20B 第2の演算部、22 加速度微分波形演算手段、
23 変形速度算出手段、24 回転時間算出手段、25 接地時間算出手段、
26 接地時間比算出手段、27 基準化変形速度指標算出手段、
28 第2の記憶手段、28M V(M)−Lマップ、29 タイヤ摩耗推定手段。
1 tire, 2 inner liner, 3 tire tread, 4 wheel,
5 circumferential groove, 6 shoulder, 7 center,
10 steady running state estimation device, 10A sensor unit, 10B first calculation unit,
11 acceleration sensor, 11F transmitter, 12 radial acceleration waveform extraction means,
13 bulging point level detecting means, 14 bulging point level ratio calculating means, 15 first storage means, 15F longitudinal force map, 15S slip angle map, 16 steady running state estimating means,
20 tire wear estimation apparatus, 20B 2nd calculating part, 22 acceleration differential waveform calculating means,
23 deformation speed calculation means, 24 rotation time calculation means, 25 contact time calculation means,
26 contact time ratio calculating means, 27 standardized deformation speed index calculating means,
28 Second storage means, 28MV (M) -L map, 29 tire wear estimation means.

Claims (9)

タイヤトレッド部に配置された加速度センサから出力されるタイヤ径方向の加速度信号の時系列波形から、タイヤトレッドの踏み込み端の側の膨出点である前側膨出点または前記前側膨出点近傍の出力レベルである前側膨出点レベルと蹴り出し端側の膨出点である後側膨出点または前記後側膨出点近傍の出力レベルである後側膨出点レベルとを検出するとともに、前記2つの膨出点レベルを比較して、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定することを特徴とするタイヤ走行状態推定方法。   From the time series waveform of the acceleration signal in the tire radial direction output from the acceleration sensor arranged in the tire tread portion, the front bulge point which is the bulge point on the tire tread step end side or the vicinity of the front bulge point Detecting a front bulging point level that is an output level and a rear bulging point that is a bulging point on the kicking end side or a rear bulging point level that is an output level in the vicinity of the rear bulging point; Comparing the two bulging point levels, it is estimated whether the running state of the tire is a steady running state where no longitudinal force or lateral force is input to the tire. Method. タイヤトレッド部に配置された加速度センサから出力されるタイヤ径方向の加速度信号の時系列波形から、タイヤ接地面後方の特定周波数範囲の振動レベルを検出し、前記検出された特定周波数範囲の振動レベルに基づいて、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定することを特徴とするタイヤ走行状態推定方法。   The vibration level in the specific frequency range behind the tire contact surface is detected from the time series waveform of the acceleration signal in the tire radial direction output from the acceleration sensor arranged in the tire tread portion, and the vibration level in the detected specific frequency range is detected. The tire running state estimation method characterized by estimating whether or not the running state of the tire is a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire. タイヤトレッド部に配置された加速度センサから出力されるタイヤ径方向の加速度信号の時系列波形から、タイヤ接地面前方とタイヤ接地面後方の特定周波数範囲の振動レベルをそれぞれ検出し、前記2つの振動レベルを比較して、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定することを特徴とするタイヤ走行状態推定方法。   From the time series waveform of the acceleration signal in the tire radial direction output from the acceleration sensor arranged in the tire tread portion, vibration levels in a specific frequency range in front of the tire contact surface and in the rear of the tire contact surface are detected, respectively. A tire running state estimation method characterized by comparing levels to estimate whether the running state of a tire is a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire. 前記振動レベルは、200Hz以上10000Hz以下の周波数範囲の中から選択される特定周波数範囲の振動レベルであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のタイヤ走行状態推定方法。   The tire running state estimation method according to claim 2 or 3, wherein the vibration level is a vibration level in a specific frequency range selected from a frequency range of 200 Hz to 10,000 Hz. 前記加速度信号の時系列波形、または、前記時系列波形の時間微分波形または時間積分波形に出現するピークが発生した時間から、タイヤが1回転した後に同じ位置にピークが発生するまでの経過時間を計測し、この計測された時間を当該タイヤの回転時間とするとともに、この回転時間を用いて前記膨出点レベルもしくは前記振動レベルを補正することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のタイヤ走行状態推定方法。   The elapsed time from the time when the peak appearing in the time series waveform of the acceleration signal or the time differential waveform or the time integration waveform of the time series waveform occurs until the peak occurs at the same position after one revolution of the tire. The measurement is performed, and the measured time is set as the rotation time of the tire, and the bulging point level or the vibration level is corrected using the rotation time. A method for estimating a tire running state according to claim 1. タイヤトレッド部に装着されてタイヤ径方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記検出された加速度の時系列波形から、タイヤトレッドの踏み込み端の側の膨出点である前側膨出点または前記前側膨出点近傍の出力レベルである前側膨出点レベルと蹴り出し端側の膨出点である後側膨出点または前記後側膨出点近傍の出力レベルである後側膨出点レベルとを検出する膨出点レベル検出手段と、
前記2つの膨出点レベルを比較する比較手段と、
前記比較結果に基づいて、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定する定常走行状態推定手段とを備えたことを特徴とする定常走行状態推定装置。
An acceleration sensor mounted on the tire tread portion to detect acceleration in the tire radial direction;
From the time series waveform of the detected acceleration, the front bulge point which is the bulge point on the tread end side of the tire tread, or the front bulge point level which is the output level in the vicinity of the front bulge point and the kick end side A bulging point level detection means for detecting a rear bulging point that is a bulging point of the rear bulging point or a rear bulging point level that is an output level in the vicinity of the rear bulging point;
A comparison means for comparing the two bulge point levels;
And a steady running state estimating means for estimating whether the running state of the tire is a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire based on the comparison result. Steady running state estimation device.
タイヤトレッド部に装着されてタイヤ径方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記検出された加速度の時系列波形から、タイヤトレッドの接地面前方の振動レベルと接地面後方の振動レベルであって、かつ、200Hz以上10000Hz以下の周波数範囲の中から選択される特定周波数範囲の振動レベルを検出する振動レベル検出手段と、
前記検出されたタイヤトレッドの接地面前後の振動レベルを比較する比較手段と、
前記比較結果に基づいて、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であるか否かを推定する定常走行状態推定手段とを備えたことを特徴とする定常走行状態推定装置。
An acceleration sensor mounted on the tire tread portion to detect acceleration in the tire radial direction;
From the time series waveform of the detected acceleration, the vibration level in front of the contact surface of the tire tread and the vibration level in the rear of the contact surface, and a specific frequency range selected from a frequency range of 200 Hz to 10,000 Hz. Vibration level detection means for detecting the vibration level;
Comparison means for comparing vibration levels before and after the ground contact surface of the detected tire tread;
And a steady running state estimating means for estimating whether the running state of the tire is a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire based on the comparison result. Steady running state estimation device.
タイヤトレッド部に配置された加速度センサから出力されるタイヤ径方向の加速度信号の時系列波形を微分した径方向加速度波形のピークの大きさから、タイヤ接地端部またはタイヤ接地端部近傍における変形速度の指標を算出し、この算出された変形速度の指標に基づいて、当該タイヤの摩耗を検出するタイヤ摩耗推定方法であって、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のタイヤ走行状態推定方法により、タイヤの走行状態が、タイヤに前後力や横力が入力していない定常走行状態であると推定されたときにのみ、当該タイヤの摩耗を検出することを特徴とするタイヤ摩耗推定方法。   Deformation speed at or near the tire ground contact edge based on the peak magnitude of the radial acceleration waveform obtained by differentiating the time series waveform of the tire radial acceleration signal output from the acceleration sensor arranged in the tire tread A tire wear estimation method for detecting wear of the tire based on the calculated deformation speed index, wherein the tire running state estimation according to any one of claims 1 to 5 is performed. A tire wear estimation method characterized by detecting wear of a tire only when it is estimated by the method that the running state of the tire is a steady running state in which no longitudinal force or lateral force is input to the tire. . 請求項6または請求項7に記載の定常走行状態推定装置と、
前記加速度センサから出力される加速度の時系列波形を微分して径方向加速度の微分波形を演算する加速度微分波形演算手段と、
前記径方向加速度の微分波形のピークの大きさから、タイヤ接地端部またはタイヤ接地端部近傍のタイヤ径方向の変形速度の指標を計測する変形速度指標計測手段と、
前記計測された変形速度の指標に基づいて、当該タイヤの摩耗の度合いを推定する摩耗推定手段とを備え、
前記摩耗推定手段は、前記定常走行状態推定装置の定常走行状態推定手段がタイヤが定常走行状態であると推定した場合にのみ、当該タイヤの摩耗の度合いを推定することを特徴とするタイヤ摩耗推定装置。
The steady running state estimation device according to claim 6 or 7,
An acceleration differential waveform calculating means for calculating a differential waveform of radial acceleration by differentiating a time series waveform of acceleration output from the acceleration sensor;
From the magnitude of the peak of the differential waveform of the radial acceleration, a deformation speed index measuring means for measuring an index of the deformation speed in the tire radial direction near the tire ground contact edge or the tire ground contact edge;
Wear estimation means for estimating the degree of wear of the tire based on the measured index of deformation speed,
The wear estimation unit estimates the degree of wear of the tire only when the steady running state estimation unit of the steady running state estimation device estimates that the tire is in a steady running state. apparatus.
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