JP5923833B2 - タイヤ内空気圧監視システム - Google Patents
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Description
しかしながら、一般にタイヤ内空気圧はタイヤ内温度に比例して高くなる傾向にあることから、仮に判定用閾値を一定とすると、実際にはタイヤ内空気圧の追加が必要であっても、タイヤ内温度が、走行中や走行直後や、直射日光の高温環境下に長く駐車されて高いために、空気圧が判定用閾値を上回って警報が発せられない可能性がある。
このような場合、車庫に入れられたり、走行後の停車時間が長くなったりして、タイヤ内温度が低下すると、タイヤ内空気圧もそれに応じて低下し、次の走行開始のための、イグニッション・オン直後に判定用閾値を下回ってタイヤ内空気圧低の警報が出されてしまう。
特許文献1に記載のタイヤ内空気圧監視システムは、複数の車輪のそれぞれに設けられ、対応する車輪のタイヤ内の空気圧および温度を検出して車輪情報として送信する車輪状態検出ユニットと、複数の車輪が装着される車両本体に設けられ、車輪状態検出ユニットから送信された車輪情報を受信する車体側受信機と、外部操作入力がなされることにより、タイヤの空気圧調整完了を示すリセット信号を出力する初期化スイッチと、車体側受信機にて受信された信号から車輪情報を取得し、タイヤ内空気圧が予め設定された警報処理の判定用閾値よりも低い場合に警報を発するための報知信号を出力する一方、リセット信号が入力されると、タイヤ内温度及びタイヤ内空気圧に応じて判定用閾値を再設定する制御部と、を備えるものが記載されている。
制御部は、タイヤ内空気圧とタイヤ内温度とからタイヤ内の空気量を算出し、タイヤ内空気圧が低圧警報解除閾値よりも低い場合でも、低圧警報信号を出力後にタイヤ内の空気量が一定量以上増加したこと、及び、タイヤ内空気圧が所定値以上であることを検出したときは低圧警報解除信号を出力することを特徴とする。
ちなみに、差分{=(車両の指定空気圧)−(第1の固定値)}は、自動車メーカーが車両の指定空気圧を予め設定する際に、車両の走行に支障のないように指定空気圧を高めに設定するマージン分に対応させて設定することにより、タイヤ内の空気を充填した結果、第1の固定値以上((車両の指定空気圧に対して予め設定された値だけ低い空気圧)以上)のタイヤ内空気圧になれば、車両の走行に支障はない。
なお、後記する実施形態では、車両の指定空気圧は「Prec」であり、予め設定された値は「α」であり、第1の固定値は「Prec−α」である。
図1は、本実施形態に係るタイヤ内空気圧監視システムを備えた車両の車載装置の概略構成図である。
なお、本実施形態では、車両1の進行方向を基準として、左前の構成要素には「FL」、右前の構成要素には「FR」、左後の構成要素には「RL」、右後の構成要素には「RR」の文字列を後置して、その構成要素の配置位置を示す。これらの構成要素を総称するとき、及び、これらの構成要素を配置位置によって区別しないときは、FR,FL,RR,RLの文字をつけないで、符号の本体部分(数字部分)で示すこととする。この場合、例えば、タイヤ7等と表記する。
エンジン・AT_ECU10は、エンジン8の起動、停止、出力を制御したり、自動変速装置9(以下「AT(Automatic Transmission)9」と称する)を制御したりする制御装置であり、ステアリングコラム又はインストルメントパネルに設けられたIG(イグニッション)スイッチ11と接続している。
なお、AT9には、その出力軸であるドライブシャフトのファイナルギアの回転速度を検出する車速センサ12が設けられ、車速センサ12の車速を示す信号がエンジン・AT_ECU10に入力される。ちなみに、エンジン・AT_ECU10には、図示しないエンジン回転速度センサ、エンジン冷却水温度センサ、エンジンオイル温度センサ、燃料タンク液位センサ等からの信号が入力され、CAN通信線17を介して、車速、エンジン回転速度、エンジン冷却水温度、エンジンオイル温度、燃料量等の情報がインジケータECU13に送られる。
車両1の前面の、例えば、ラジエータグリルの太陽光を直接受けない位置に、外気温度を計測する温度センサ16が設けられ、その温度信号は、エンジン・AT_ECU10に入力され、CAN通信線17によってTPMS_ECU15に送信される。温度センサ16の温度信号は、エンジン・AT_ECU10によるラジエータでのエンジン冷却水やエンジンオイルの冷却制御に用いても良い。
次に、TPMS100について説明する。
TPMS100は、車両1において構築され、タイヤ7に空気圧低下が発生したとき、速やかに運転者に報知するものであって、車両1の車体側の構成要素と、車輪側の構成要素を備えている。車輪側の構成要素は、TPMSセンサ21(符号21FL,21FR,21RL,21RRで表示)を含んでいる。
車体側の構成要素は、TPMS_ECU15、LF発信回路を含むTPMSイニシエータ22(符号22FL,22FR,22RL,22RRで表示)、インジケータ14、RF無線受信回路を含む車体側受信機18等を含んで構成されている。
なお、IGスイッチ11が、前記したイグニッション・ON位置になると、エンジン・AT_ECU10もON状態となる。エンジン・AT_ECU10は、IGスイッチON信号を受信するとエンジン・AT_ECU10が制御するスイッチがONとなる。その結果、そのスイッチからバッテリ電源を供給される下流側の各種ECU、例えば、TPMS_ECU15もON状態となる。
TPMS_ECU15は、IGスイッチ11がオンされると起動する電源供給構成となっているが、イニシエータ22を備えるTPMS100における電源供給時の動作や、電源非供給時の動作は周知であるので、その説明を省略する。
TPMSセンサ21についても、イニシエータを備えるTPMS100における電源供給時のTPMSセンサ21の動作や、電源非供給時のTPMSセンサ21の動作も周知であるので、その説明を省略する。
次に、図2と図3のフローチャートを参照して、前記した疑念や混乱を生じさせない本実施形態のTPMS100の動作を説明する。図2は、本実施形態におけるTPMS_ECUにおけるタイヤ低圧警報出力と、その後のタイヤ低圧警報解除の制御の流れを示すフローチャートである。また、図3は、図2のフローチャートの続きである。
Pwarm=(Prec・TTir)/Tref
なお、Precは、自動車メーカーが定める指定空気圧であり、TPMS_ECU15に予め記憶されているものとする。
補足すると、Pwarmは、タイヤ冷間時のタイヤ内温度(Tref)からのタイヤ内温度(TTir)の変動度合に応じて指定空気圧(Prec)を修正することにより算出される。
ステップS05→Yesにより、ステップS06〜S10を実行した後は、再度ステップS02に移行する。ちなみに、再度のステップS02〜ステップS04では、「IFLAG=1」である。なお、「IFLAG=1」であることを、不揮発性メモリに記憶するものとする。
なお、TPMS100は、空気を充填中に起動していていも良いし(つまりIGスイッチONのままでも良いし)、IGスイッチOFFで停止していても良い。停止している場合は、次のIGスイッチON後に、TPMS100の処理が実行される。
なお、αについては、後記する。
ステップS13では、「現在空気量算出」を行う。この算出は、Q’を算出したステップS09に準じて、Q=(PTir/TTir)・C1という式により行う。
なお、βについては、空気の充填が行われたか否かを判別できる値が、適宜設定されるものとする。
一方、ステップS16がYesの場合は、空気の充填が行われていると思われるのでステップS17に移行する。ちなみに、ステップS11がYesの場合も、空気の充填が行われていると思われるので、ステップS17に移行する。
ステップS17では、「PTir≧Prec−α」か否かを判定する。つまり、インジケータ14に表示されている警報のランプを消灯するのに足りる空気がタイヤ17に充填されているか否かを判定する。ステップS17がNoの場合は、空気が充填されているとは思われるものの、警報を解除(消灯)するほどの充填は行われていないので、ステップS02に移行して、監視を継続する。
ちなみに、ここでの指定空気圧(Prec)は、低圧警報解除閾値よりも低い空気圧である。つまり、タイヤ7の温度TTirが高いため、低圧警報解除閾値が、指定空気圧よりも高い値になってしまっており、自動車メーカーの指定空気圧に調圧して空気を充填しても、警報が解除されない状況になっている。
次に、図4と図5を参照して、TPMS100の動作を説明する。図4は、比較例におけるタイヤ低圧警報出力後のタイヤ低圧警報解除の条件の説明図である。図5は、本実施形態におけるタイヤ低圧警報出力後のタイヤ低圧警報解除の条件の説明図である。
なお、「第1のウォームアップタイヤ内空気圧」は、後記する波線X1の傾斜部分に相当する。また、「第2のウォームアップタイヤ内空気圧」は、後記する点pt1から斜め上に上昇する二点鎖線X0の傾斜部分に相当する。また、「低ウォームアップタイヤ内空気圧」は、一点鎖線X3の傾斜部分に相当する。ちなみに、二点鎖線X0の値を20%減じたものが一点鎖線X3の傾斜部分に相当する。
また、「第1の固定値」は、図4・図5のPrec−αに相当する(狭義には平坦部分)。また、「第2の固定値」は、図4・図5のPminに相当する(狭義には平坦部分)。
また、図4において、点pt1は、タイヤ7の温度(TTir)が外気温(Tref)と同じ場合における圧力(PTir)を示している。つまり、走行していない状態である。一方、点pt2は、走行を始めて、タイヤ7が温まっている状態(温度Tas)を示している。
つまり、前記のように、タイヤ空気圧の低圧警報要件が走行により温まった空気圧値(Pwarm)に対してある%以上減圧時に警報するように規定するケースの場合に、警報を解除する閾値も温度に応じたものとしているため、このような問題が生じる。
ちなみに、図5に示されるように、一旦、警報が解除されれば、次に、一点鎖線X3を下回らない限り、警報が出力されることはない。
7FL,7FR,7RL,7RR タイヤ
8 エンジン
9 トランスミッション
10 エンジンECU
11 IGスイッチ
12 車速センサ
13 インジケータECU
14 インジケータ
15 TPMS_ECU
17 CAN通信線
18 車体側受信機
19 リセットスイッチ
21,21FL,21FR,21RL,21RR TPMSセンサ
22FL,22FR,22RL,22RR TPMSイニシエータ
151 操作入力受付部
152 車載通信制御部
153 受信機制御部
154 イニシエータ制御部
155 発信制御部
156 車輪状態情報取得部
157 記憶部
158 車両状態判定部
159 走行時タイヤ圧算出部
160 判定用閾値設定部
161 低圧判定部
162 警報処理部
163 空気量算出部
164 低圧警報解除判定部
100 タイヤ内空気圧監視システム
210 処理装置
210a 要求信号取得部
210b 車輪状態情報生成部
210c タイマ
210d 送信制御部
210e 記憶部
211 車輪側受信機
212 車輪側送信機
213 空気圧センサ
214 温度センサ
X1 第1のウォームアップタイヤ内空気圧
Claims (4)
- 複数の車輪のそれぞれに設けられ、対応する車輪のタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度を検出して車輪情報として送信する車輪状態検出ユニットと、
前記複数の車輪が装着される車両本体に設けられ、前記車輪状態検出ユニットから送信された車輪情報を受信する車体側受信機と、
前記車両本体に設けられ、前記車体側受信機から前記車輪情報を取得し、前記タイヤ内空気圧が所定の低圧判定閾値よりも低い場合に警報を発するための低圧警報信号を出力するとともに、前記低圧警報信号を出力後に前記タイヤ内空気圧が前記低圧判定閾値よりも値が高い所定の低圧警報解除閾値以上に回復すると、前記警報を解除するための低圧警報解除信号を出力する制御部と、
前記低圧判定閾値及び前記低圧警報解除閾値の値を、前記タイヤ内温度が高くなるほど高く設定する設定部と、
を備え、
前記制御部は、前記タイヤ内空気圧と前記タイヤ内温度とから前記タイヤ内の空気量を算出し、前記タイヤ内空気圧が前記低圧警報解除閾値よりも低い場合でも、前記低圧警報信号を出力後に前記タイヤ内の空気量が一定量以上増加したこと、及び、前記タイヤ内空気圧が所定値以上であることを検出したときは前記低圧警報解除信号を出力することを特徴とするタイヤ内空気圧監視システム。 - 前記タイヤ内空気圧が所定値以上とは、前記車両の指定空気圧以上、又は前記車両の指定空気圧に対して予め設定された値だけ低い第1の固定値のタイヤ内空気圧以上であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ内空気圧監視システム。
- 前記低圧警報解除閾値とは、
前記第1の固定値と、
前記制御部において、前記第1の固定値のタイヤ内空気圧に対して、前記車両の外気環境温度と前記車両の走行時の前記タイヤ内温度との差分による前記タイヤ内空気圧の走行時ウォームアップ状態の第1のウォームアップタイヤ内空気圧として算出された値と、
の間の高い方の値であることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ内空気圧監視システム。 - 前記タイヤ内空気圧の所定の低圧判定閾値とは、
前記車両の指定空気圧に対して前記第1の固定値よりも低い一定の値に予め設定された第2の固定値と、
前記制御部において、前記車両の指定空気圧に対して、前記車両の外気環境温度と前記車両の走行時の前記タイヤ内温度との差分による前記タイヤ内空気圧の走行時ウォームアップ状態の第2のウォームアップタイヤ内空気圧として算出され、更に、算出された前記第2のウォームアップタイヤ内空気圧に所定の一定割合を減じて算出された前記タイヤ内温度に依存する低ウォームアップタイヤ内空気圧と、
の間の高い方の値であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のタイヤ内空気圧監視システム。
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