JPH08501040A

JPH08501040A - 車輌における減圧タイヤを検出する方法

Info

Publication number: JPH08501040A
Application number: JP6521913A
Authority: JP
Inventors: ジョーンズ、デイビッド
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1996-02-06
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: EP0642427B1; ATE149433T1; JP2735387B2; US5589816A; GB9306846D0; DE69401879D1; KR950701867A; ES2098128T3; DE69401879T2; KR100307088B1; CA2136072A1; AU670683B2; AU6291594A; CA2136072C; WO1994022681A1; EP0642427A1

Abstract

(57)【要約】各車輪（１、２、３、４）における車輪速度検出器のひとつからえられる角速度信号を比較し、タイヤの回転半径を比較することによって、車輪の減圧したタイヤを検出する方法であって、以下の式に従ってエラー値DEL′を計算し、（ここに、C1、C2、C3およびC4は、それぞれ車輌の左前輪(1)、右前輪(2)、左後輪(3)および右後輪(4)に対する角速度の値である）補正係数LATを決定し、以下の式に従って補正されたエラー値DELを計算し、DEL ＝DEL′−DELCORであり、（ここに、DELCOR＝（LAT × A）＋（B × LAT²）であり、ＡおよびＢは車輌に関連した定数である）補正されたエラー値DELの大きさが、0.05から0.5の範囲にあると検出されたときに、少なくとも一つのタイヤが減圧していることを示すために、車輌に装備されたタイヤ警告表示器（12、13、14、15）を作動させることを特徴とする車輌の減圧したタイヤを検出する方法。

Description

【発明の詳細な説明】車輌における減圧タイヤを検出する方法技術分野発明は、乗用車やトラックなどに好適な、車輌における減圧タイヤを検出する方法に関する。背景技術ランス特許公開第2568519号やヨーロッパ特許公開第291217号のような先願は、たとえば、各車輌の一回転について通常48から96のパルスを有するマルチパルス信号であるアンチ−ロック−ブレーキシステムからの信号のような車輌の車輪からの車輪速度信号の利用を提案している。かかる従来のシステムは、速度に由来する信号を様々な方法で比較するとともに、コーナリング、制動、加速、不均一なまたは変動する荷重のような車輌要素に起因するエラーを克服することも試みている。このような車輌要素は、たとえば0.4バールというタイヤの減圧によって発生する速度信号の変化よりも大きな変化を引き起こす可能性がある。フランス特許公開第2568519号は、車輌のコーナリングを効率的に平均化するために長時間または長距離にわたって斜めに向かい合う車輪の組み合わせの速度を監視することにより、この種のエラーを除去した。しかしながら、その結果、装置の作動が非常に遅く、減圧を検出するのにキロメートル単位の長距離を走行する必要を生じた。ヨーロッパ特許公開第291217号は、４個の車輪速度信号を利用して車輌の横方向と縦方向の加速度を計算すること、およびその値を超えるとコーナリングや加速に起因する誤信号を除去するために検出装置の作動を禁止する一定の限界値を設けることによって、前述した不都合を改善した。しかし、このように検出を禁止することは、車輌走行時間のある割合のあいだは、装置がタイヤのパンクを検出しておらず、現実に減圧を検出することができる時間の割合は、道路の種類や車輌の走行状況に影響されることを意味した。これらの種類のシステムに伴う現実の問題点は、コーナリング時に発生し、内側にある一組の車輪と比べて外側にある一組の車輪のたわみ(deflection)を増加せしめる車輌の横方向の加速度とは別に、各車輌が重心位置とサスペンションの種類によって異なる特性を有すること、およびこれらの異った諸特性が、コーナリング時に外側の組のタイヤに内側の組のタイヤに比べて付加的なたわみを生じさせることである。しかしながら、車輌特性のためにタイヤのたわみはタイヤごとに異なる。車輌特性に起因して、車輌にブレーキがかかったときに、後方側のタイヤの組に比べた前方側のタイヤの組のたわみにおいて同様の問題が現われる。そして、車輌が加速するときには、反対に後方側のタイヤの組に同様の問題が現われる。本発明の目的は、誤信号を除去して前記の変化に適応する車輌の減圧したタイヤを検出し、車輌が走行している実質上の全時間にわたって減圧を検出する方法を提供することである。発明の開示本発明の一態様によれば、各車輪における車輪速度検出器からえられる角速度信号を比較してタイヤの回転半径を比較することによって、車輌の減圧したタイヤを検出する方法であって、以下の式に従ってエラー値DEL′を計算し、（ここに、C1、C2、C3およびC4はそれぞれ左前輪、右前輪、左後輪および右後輪に対する角速度の値である）補正係数LATを決定し、以下の式に従って補正されたエラー値DELを計算し、 DEL＝DEL′-DELCOR （ここに、DELCOR＝（ A×LAT ）＋（B × LAT²）であり、ＡおよびＢは車輌に関連した定数である）補正されたエラー値DELの大きさが、0.05から0.5の範囲にあると検出されたときに、少なくとも一つのタイヤが減圧していることを示すために、車輌に装備されたタイヤ警告表示器を作動させることを特徴とする方法が提供される。タイヤ警告表示器は、補正されたエラー値の大きさが0.1から0.3の範囲にあるときに作動されることが望ましい。車輌に関連した定数ＡおよびＢは、それぞれ-5.0 E-7から+5.0 E-7の範囲および-4.0 E-9から+4.0 E-9の範囲の値をとりうる。補正係数LATは、４個の角速度の値C1、C2、C3、C4から、以下の式に従ってそれぞれ第１、第２、第３および第４の判定係数（MC1、MC2、MC3、MC4）を計算し、 MC1 ＝C1 MC2 ＝C2/[(C2+C4)/(C1+C3)] MC3 ＝C3/[(C3+C4)/(C1+C2)] MC4 ＝C4/[[(C2+C4)/(C1+C3)] ×[(C3+C4)/(C1+C2)]] ４個の判定係数を合計し、この合計に集中化 (centralising)定数（Ｋ）を掛けて中心判定定数(MPSD)をえて、次のように補正係数（LAT）を選択する。すなわち、もし第１または第２の判定係数(MC1またはM C2)が中心判定係数(MPSD)より大きいばあいは、 LAT ＝ 2×(C3-C4)×(C1+C2+C3+C4) とし、もし第３または第４の判定係数(MC3またはMC4)が中心判定係数(MPSD)より大きいばあいは、 LAT ＝ 2×(C1-C2)×(C1+C2+C3+C4) とし、または、もしいずれの判定係数(MC1、MC2、MC3またはMC4)も中心判定係数(M PSD)より大きくないばあいには、 LAT ＝(C1+C3-C2-C4)×(C1+C2+C3+C4) とする。中心判定係数MPSDを求めるときに用いる集中化定数は、0.250125から0.250625 の範囲にあり、このうち0.25025という値をとることが望ましい。減圧した特定のタイヤは、各タイヤについてそれぞれ減圧表示係数IMC1、IMC2 、IMC3およびIMC4を計算し、最大値を有する係数を選ぶことにより見いだすことができる。その減圧表示係数は、次のようにして計算される。 IMC1＝C1 もし第１の判定係数(MC1)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2＝ C2/[((C4/C3)/2)+0.5] IMC3＝C3/[((C4/C2)/2)+0.5] IMC4＝C4/[[((C4/C3)/2)+0.5] ×[((C4/C2)/2)+0.5]] もし第２の判定係数(MC2)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2＝C2/[((C4/C3)/2)+0.5] IMC3＝C3/[((C3/C1)/2)+0.5] IMC4 ＝ C4/[[((C4/C3)/2)+0.5] ×[((C3/C1)/2)+0.5]] もし第３の判定係数(MC3)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2＝C2/[((C2/C1)/2)+0.5] IMC3＝C3/[((C4/C2)/2)+0.5] IMC4＝C4/[[((C2/C1)/2)+0.5] ×[((C4/C2)/2)+0.5]] もし第４の判定係数(MC4)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2＝C2/[((C2/C1)/2)+0.5] IMC3＝C3/[((C3/C1)/2)+0.5] IMC4＝C4/[[((C2/C1)/2)+0.5] ×[((C3/C1)/2)+0.5]] または、もしいずれの判定係数(MC1、MC2、MC3、MC4)も中心判定係数(MPSD)より大きくないばあいには、 IMC2＝C2/[(((C2+C4)/(C1+C3))/2)+0.5] IMC3＝C3/[(((C3+C4)/(C1+C2))/2)+0.5] IMC4＝C4/[[(((C3+C4)/(C1+C2))/2)+0.5] ×[(((C2+C4)/(C1+C3))/2)+0.5]] 本発明では実際に車輪の角速度を比較しているが、各車輪が１回転する時間の比較、または多重パルス車輪速度発生装置のためのディジタル信号の比較によってこれを実行することができると理解すべきである。造者が異なり、そのためにサイズが異なるタイヤを許容するために、初期化の処理を実行してもよい。これにより、定常走行時の信号を監視し、変動を許容できるように各車輪に対する定数を決定することができる。図面の簡単な説明図１は４輪車の減圧警告装置を示す概略図、図２は減圧したタイヤが存在するかどうか、そしてどのタイヤが減圧しているかを決定するために用いられる計算の順序を示す概略図、図３は補正係数LATを決定するときに用いられる計算の順序の概略図である。発明を実施するための最良の形態本発明の他の態様が、単なる例示にすぎないが、添付した線図に関連する一実施例の記載から明らかとなるであろう。図１に示す装置は、４個の車輪１、２、３および４を有する車輌のための減圧警告装置を提供する。車輪１および２は、それぞれ左前方および右前方の車輪であり、車輪３および４は、それぞれ左後方および右後方の車輪である。各車輪は、当該車輪と関連した歯車装置を有しており、その歯車装置は、電子式車輌滑り防止装置（一般にABSブレーキシステムとして知られている）のために用いられる形式の磁気ピックアップからなり、ディジタル信号を供給するように設計されかつ適合された種類のものである。各ピックアップは、このばあいには、ABSシステムと同様のディジタル信号を用いる減圧警告検知装置にさらに連結される。４個の車輪のそれぞれからの電子信号は、ケーブル５を介して中央処理装置10 の４個の独立した入力６、７、８および９に送られる。４個の独立した表示灯12 、13、14および15が、各車輪１、２、３および４に１個ずつ設けられる。これらの表示灯は、最も便利なように車輌のダッシュボードに備え付けることができる。中央処理装置10は、基本的にはマイクロプロセッサであって、４個の信号を監視するとともに、減圧タイヤを警告する表示灯を操作するべく外部信号を送るべきかどうかを決定するために、その４個の信号を比較する。車輌がすでにABSシステムを装備しているばあいには、マイクロプロセッサ10は、ABSシステムと同じマイクロプロセッサとしてもよい。また、別のマイクロプロセッサを装備してもよい。５秒間の車輪１、２、３および４のそれぞれからの全ディジタルパルス信号の値は、それぞれC1、C2、C3およびC4である。中央処理装置10は、警告灯12、13、 14または15のひとつに、減圧警告信号を送るかどうかを決定するために、以下に述べるようにこれらの値を計算する。この計算に用いられる一連の操作が、図２に図式的に示されている。本発明の方法における最初の操作は、実際の車輪速度の値C1〜C4を用いて、次式に従ってエラー値DEL′を計算することである。しかしながら、実際の車輪速度の値は、タイヤの減圧によるよりも大きな影響を及ぼすコーナリング、制動、加速または不均一な荷重のような車輌要素により乱されるので、これらの車輌からの影響を除去するために、この計算されたエラー値を補正する必要がある。エラー値DEL′を補正するために、各車輪に対するそれぞれの判定係数MC1〜MC 4の大きさと中心判定係数MPSDとを比較した結果に従って、補正係数LATが計算される。中心判定係数は、４個の判定係数MC1〜MC2の和に、本実施例では0.25025 という値が選ばれている集中化定数（centralising constant）Ｋを乗じたものに等しい。次に、４個の判定係数MC1 〜MC4のいずれが、中心判定係数MPSDより大きい値であるのかに応じて、次のように補正係数LATの値が計算される。すなわち、もし MC1またはMC2>MPSDなら、 LAT ＝ 2×(C3-C4)×(C1+C2+C3+C4)であり、または、もし MC3またはMC4>MPSDなら、 LAT ＝ 2×(C1-C2)×(C1+C2+C3+C4)であり、そうでなければ LAT ＝(C1+C3-C2-C4)×(C1+C2+C3+C4)である。この一連の操作は図３に示されている。計算されたエラー値DEL′は、次に車輌の影響を除去するために補正され、次式に従って補正エラー値DELが与えられる。補正エラー係数DEL＝エラー係数DEL′−DELCORここに、DELCOR＝(LAT×A)＋(LAT² ×B)であり、ＡとＢは車輌に関連した定数であって、走行路や他の車輌の諸寸法のような車輌要素、およびとくに両側面間の傾きと関係したサスペンションの特性を許容するためのものである。特定の車輌に対するこれらの定数ＡとＢの値は、実験によって決定することができる。種々の車輌に対して、これまでに設定された定数の値を次の表１に示す。補正されたエラー値DELを計算したのちに、中央処理装置10は、DELの値が減圧タイヤの存在を示す範囲である0.05〜0.5のあいだにあるかどうかを判定する。 DELの値が0.05未満であるのは、各車輌からの計算値が比較的小さい統計上の変動を示した結果であり、一方、DELの値が0.5より大きいのは、車輪のスピンの様なまれな現象や車輪のロックを示すものであって、これはパンクしたタイヤの影響よりも大きい。中央処理装置10が、補正されたエラー値が0.05と0.5のあいだにあると判定すると、本発明の方法は、どのタイヤが減圧しているかを判定する次の段階へと移行する。そうでないばあいは、システムは車輪速度を監視し続ける。どのタイヤが減圧しているかを判定するために、中央処理装置10は各車輪に対して減圧表示係数IMC1〜IMD4を計算する。これらの係数は次の手続きに従って計算される。すなわち、 IMC1＝C1 もし第１の判定係数(MC1)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2＝C2/[((C4/C3)/2)+0.5] IMC3＝C3/[((C4/C2)/2)+0.5] IMC4＝C4/[[((C4/C3)/2)+0.5] ×[((C4/C2)/2)+0.5]] もし第２の判定係数(MC2)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2＝C2/[((C4/C3)/2)+0.5] IMC3＝C3/[((C3/C1)/2)+0.5] IMC4＝C4/[[((C4/C3)/2)+0.5] ×[((C3/C1)/2)+0.5]] もし第３の判定係数(MC3)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2＝C2/[((C2/C1)/2)+0.5] IMC3＝C3/[((C4/C2)/2)+0.5] IMC4＝C4/[[((C2/C1)/2)+0.5] ×[((C4/C2)/2)+0.5]] もし第４の判定係数(MC4)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2＝C2/[((C2/C1)/2)+0.5] IMC3＝C3/[((C3/C1)/2)+0.5] IMC4＝C4/[[((C2/C1)/2)+0.5] ×[((C3/C1)/2)+0.5]] または、もしいずれの判定係数(MC1、MC2、MC3、MC4) も中心判定係数より大きくないばあいには、 IMC2＝C2/[(((C2+C4)/(C1+C3))/2)+0.5] IMC3＝C3/[(((C3+C4)/(C1+C2))/2)+0.5] IMC4＝C4/[[(((C3+C4)/(C1+C2))/2)+0.5] ×[(((C2+C4)/(C1+C3))/2)+0.5]] とする。このようにして、４個の車輪のそれぞれに対する減圧表示係数がえられると、中央処理装置は、これらの値を比較してどのタイヤが最大の係数を有するかを判定する。関係するタイヤが減圧していることを運転者に警告するために、その車輪に対応する表示灯を操作する信号が送られる。連続した車輪速度データの組から計算された３組の減圧表示係数のすべてが、特定のタイヤが減圧していることを示したときにはじめて、警告信号が送られる構成が望ましい。前記実施例は、車輪１回転毎に48または96のパルスを通常発生する歯数の多い歯車装置からの信号データを用いる本発明の方法を説明しているが、本発明は、他の車輪速度検出装置とともに用いることも可能である。たとえば、各車輪が１回転する時間を計算するために、１回転毎の単一パルスを用いる簡便システムとともに本方法を用いてもよく、そのばあいには、必要な形式のデータをえるために車輪速度に一定の係数を乗じることが必要であろう。なお、本発明の方法は、特定の車輌に関する、前述した定数ＡおよびＢの値を参照して説明してきたが、定数ＡおよびＢの値は、それぞれ-5.0E-7から+5.0E-7 の範囲および-4.0E-9から+4.0E-9の範囲にあることが、本発明の実施において有用であることが判明した。 -2.0E-7から+2.0E-7および-2.0E-9から+1.0E-9の範囲にあるＡおよびＢの値が、本発明の実施においてとくに有用であることが判明した。産業上の利用可能性本発明の方法によれば、車輌特性に起因する各タイヤにおけるタイヤのたわみの相違を調整して、誤信号を回避することができる。車輌が走行している実質上の全時間にわたって減圧を検出することができる。本方法は、乗用車およびトラックのような車輌に広く用いることができる。

Claims

【特許請求の範囲】１．各車輪における車輪速度検出器のひとつからえられる角速度信号を比較し、タイヤの回転半径を比較することによって、車輌の減圧したタイヤを検出する方法であって、以下の式に従ってエラー値DEL′を計算し、（ここに、C1、C2、C3およびC4は、それぞれ車輌の左前輪１、右前輪２、左後輪３および右後輪４に対する角速度の値である）補正係数LATを決定し、以下の式に従って補正されたエラー値DELを計算し、 DEL ＝ DEL′− DELCOR （ここに、DELCOR＝（LAT × A）＋（B × LAT²）であり、ＡおよびＢは車輌に関連した定数である）補正されたエラー値DELの大きさが、0.05から0.5の範囲にあると検出されたときに、少なくとも一つのタイヤが減圧されていることを示すために、車輌に装備されたタイヤ警告表示器12、13、14、15を作動させることを特徴とする車輌の減圧したタイヤを検出する方法。２．４個の角速度の値C1、C2、C3、C4から、それぞれ第１、第２、第３および第４の判定係数MC1、MC2、MC3、MC4を計算し、（ここに、 MC1＝C1 MC2=C2/[(C2+C4)/(C1+C3)] MC3=C3/[(C3+C4)/(C1+C2)] MC4=C4/[[(C2+C4)/(C1+C3)]×[(C3+C4)/(C1+C2)]] である）ついで、４個の判定係数を合計し、この合計に集中化定数Ｋを乗じて中心判定係数MPCDを与え、もし第１または第２の判定係数MC1またはMC2が中心判定係数MPSDより大きいばあいは、 LAT ＝2 × (C3-C4)×(C1+C2+C3+C4) とし、もし第３または第４の判定係数MC1またはMC2が中心判定係数MPSDより大きいばあいは、 LAT ＝2 ×(C1-C2)×(C1+C2+C3+C4) とし、または、もしいずれの判定係数MC1、MC2、MC3またはMC4も中心判定係数MP SDより大きくないばあいには、 LAT ＝(C1+C3-C2-C4) ×(C1+C2+C3+C4) とするように補正係数LATを選ぶことによって補正係数LATが選択されることを特徴とする請求項１記載の減圧したタイヤを判定する方法。３．集中化定数Ｋが0.250125から0.250625の範囲の値であることを特徴とする請求項２記載の減圧したタイヤを検出する方法。４．集中化定数Ｋが0.25025なる値であることを特徴とする請求項２記載の減圧したタイヤを検出する方法。５．減圧表示係数IMC1、IMC2、IMC3、IMC4が各車輪１、２、３、４に対してそれぞれ計算され、数値的に、より大きな減圧表示係数を有する車輪１、２、３、４が減圧しているとして表示され、前記減圧表示係数が、 IMC1＝C1であり、もし第１の判定係数(MC1)が中心判定係数(MPSD)より大きければ、 IMC2=C2/[((C4/C3)/2)+0.5] IMC3=C3/[((C4/C2)/2)+0.5] IMC4=C4/[[((C4/C3)/2)+0.5]×[((C4/C2)/2)+0.5] ] もし第２の判定係数MC2が中心判定係数MPSDより大きければ、 IMC2=C2/[((C4/C3)/2)+0.5] IMC3=C3/[((C3/C1)/2)+0.5] IMC4=C4/[[((C4/C3)/2)+0.5]×[((C3/C1)/2)+0.5]] もし第３の判定係数MC3が中心判定係数MPSDより大きければ、 IMC2=C2/[((C2/C1)/2)+0.5] IMC3=C3/[((C4/C2)/2)+0.5] IMC4=C4/[[((C2/C1)/2)+0.5]×[((C4/C2)/2)+0.5] ] もし第４の判定係数MC4が中心判定係数MPSDより大きければ、 IMC2=C2/[((C2/C1)/2)+0.5] IMC3=C3/[((C3/C1)/2)+0.5] IMC4=C4/[[((C2/C1)/2)+0.5]×[((C3/C1)/2)+0.5]] または、もしいずれの判定係数IMC1、IMC2、IMC3、IMC4も中心判定係数MPSDより大きくないばあいには、 IMC2=C2/[(((C2+C4)/(C1+C3))/2)+0.5] IMC3=C3/[(((C3+C4)/(C1+C2))/2)+0.5] IMC4=C4/[[(((C3+C4)/(C1+C2))/2)+0.5]×[(((C2+C4)/(C1+C3))/2)+0.5]] として計算されることを特徴とする請求項２、３または４記載の減圧したタイヤを検出する方法。６．補正されたエラー値DELの大きさが、0.1から0.3の範囲にあると検出されたときに、タイヤ警告表示器12、13、14、15が作動されることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の減圧したタイヤを検出する方法。７．車輌に関連した定数Ａの値が -5.0E-7から+5.0E-7の範囲にあり、車輌に関連した定数Ｂの値が-4.0E-9から+4.0E-9の範囲にあることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の減圧したタイヤを検出する方法。８．車輌に関連した定数Ａの値が-2.0E-7から+2.0E-7の範囲にあり、車輌に関連した定数Ｂの値が-2.0E-9から+1.0E-9の範囲にあることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の減圧したタイヤを検出する方法。９．車輌に関連した定数ＡおよびＢの値が、それぞれ-1.8E-7と-6.2E-10であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の減圧したタイヤを検出する方法。 10．車輌に関連した定数ＡおよびＢの値が、それぞれ+1.0E-7と+4.6E-10であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の減圧したタイヤを検出する方法。 11．車輌に関連した定数ＡおよびＢの値が、それぞれ-3.3E-8と-1.8E-10であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の減圧したタイヤを検出する方法。 12．車輌に関連した定数ＡおよびＢの値が、それぞれ+1.4E-7と-1.4E-9であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の減圧したタイヤを検出する方法。