WO2010147004A1 - タイヤ空気圧監視システム - Google Patents
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- F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
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Definitions
- the present invention relates to a tire pressure monitoring system installed in a vehicle such as an automobile.
- Patent Document 1 For each tire, a sensor unit that measures air pressure with a pressure sensor and wirelessly transmits the measurement data is provided, and the air pressure transmission data is transmitted to an in-vehicle ECU (electric control). Unit) to monitor.
- a rotation detection device that detects the rotation speed of each wheel is often provided for the control of ABS (anti-lock brake system) and other various vehicle controls.
- ABS anti-lock brake system
- Patent Document 2 a device in which the detection resolution is increased by multiplying the detection pulse of the magnetic encoder has been proposed (for example, Patent Document 2).
- Patent Document 1 a tire pressure monitoring system (for example, Patent Document 1) provided with a sensor unit that measures the air pressure by a pressure sensor and wirelessly transmits it, a transmitting antenna that wirelessly transmits air pressure data and a receiving antenna that receives the data are required. Therefore, the sensor configuration and the like are complicated and the cost is increased. In addition, there is a concern that normal data cannot be transmitted and received when noise due to the external environment (disturbance) occurs due to the configuration in which data is wirelessly transmitted. Furthermore, since a pressure sensor for detecting tire air pressure and a rotation detection device for ABS control or the like are provided for each wheel, the electrical system of the vehicle becomes complicated, and the number of parts constituting the electrical system increases. There is a problem. An increase in the number of parts in the electric system leads to an increase in fuel consumption due to an increase in the weight of the vehicle.
- the object of the present invention is to monitor the tire air pressure without providing a pressure sensor, and to transmit the detection signal by wire, without worrying about noise, and to perform reliable air pressure monitoring by stable signal transmission. It is to provide a tire pressure monitoring system capable of suppressing an increase in cost.
- each wheel bearing for supporting a plurality of wheels of a vehicle is a wheel bearing with a rotation detecting device provided with a rotation detecting device for detecting the rotation speed of a bearing rotating wheel.
- the present invention is characterized in that there is provided an air pressure estimating means for comparing the rotational speed signals output from the rotation detecting device of the wheel bearing with the rotation detecting device and estimating the tire air pressure of the wheel from the comparison result.
- the air pressure estimation means does not necessarily indicate the air pressure numerically, and may estimate whether the air pressure is within a setting allowable range determined by a threshold value or the like, for example.
- the rotation detection device for a wheel bearing with a rotation detection device is generally provided with a sensor on the fixed wheel side, so that the pressure of the rotation speed signal detected by the rotation detection device is different from that provided with a pressure sensor on the rotating tire. Transmission to the estimation means can be performed by wire.
- the rotation speed signal of the rotation detection device is used for tire pressure detection, a dedicated sensor such as a pressure sensor is not required, and a rotation detection device used for ABS control and other various vehicle running controls is provided. It can also be used for estimation of tire pressure. Therefore, the number of sensors can be reduced, the wiring system can be simplified, and an increase in cost can be suppressed. Since the rotation detection device is not provided independently on the axle or the like but is provided on the wheel bearing, a simple configuration is sufficient for providing the rotation detection device for each of a plurality of wheels.
- the rotation detection device of the wheel bearing with the rotation detection device includes an encoder provided with a plurality of detection poles arranged rotatably and arranged in a circumferential direction, and the detection pole of the encoder.
- a sensor that generates a pulse upon detection, a multiplying unit that multiplies the pulse generated by the sensor to a set multiplication number and outputs a multiplied pulse, and a rotation speed signal obtained from the pulse multiplied by the multiplying unit.
- a rotation speed signal output means for outputting, and the air pressure estimation means may estimate the tire air pressure by comparing the rotation speed signals output from the rotation speed signal output means.
- the rotation speed signal output means of the rotation detecting device every time the multiplication means generates a multiplication pulse, the average of the encoder in a section in which the multiplication pulse corresponding to the multiplication number has been generated in the past from the multiplication pulse.
- You may have a speed detection means to detect a speed.
- the rotational speed of each wheel can be detected with high resolution. For this reason, it is possible to accurately estimate fluctuations in tire air pressure. Further, by providing a speed detection means for detecting the average speed, the error in the detection speed can be reduced. That is, the multiplication pulse generated by the multiplication means has a pitch error, but the error pattern has a reproducible characteristic that is repeated for each detected pole in the encoder. Therefore, speed detection means is provided to detect the speed at the pulse interval before multiplication, which is the average speed for the number of multiplications, thereby averaging the variation due to pitch error and reducing the detection speed error. Can be suppressed.
- a multiplying pulse is generated by the multiplying means, and the speed is output at the pulse interval before the multiplication, so the speed is high with the multiplied resolution and the pitch error is averaged with high accuracy. Output is possible. Further, since the detection speed is detected using all the multiplied pulses, the speed detection rate becomes high. That is, the number of samplings for detecting the speed can be increased. Thereby, the responsiveness of control can be improved and a fine speed fluctuation can be detected with high accuracy.
- the speed detection means of the rotation detecting device includes a pulse generation time storage means having a storage area for storing generation times of each multiplication pulse for the multiplication number, and the multiplication means A timer that counts the generation time of the multiplied pulse every time a pulse is generated and updates the stored contents of the pulse generation time storage means so as to be in the storage state of the generation time for the latest multiplied number, and the latest multiplied pulse And a speed calculating means for calculating the average speed using this difference by calculating the difference between the generation time and the past generation time by the multiplication number stored in the pulse generation time storage means. .
- speed detecting means for detecting the speed using all the multiplied pulses can be realized with a simple configuration. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost of the wheel bearing with the rotation detection device, and further reduce the cost of the tire pressure monitoring system.
- the processing circuit can be omitted or simplified for the device using the rotation detection device, and the size can be reduced. Therefore, the versatility of the wheel bearing with a rotation detector can be enhanced.
- the sensor, the multiplication unit, and the rotation speed signal detection unit may be integrated on a common sensor chip or provided on a common substrate. In this configuration, since the rotation pulse and the speed signal are output from one sensor chip or substrate, the rotation detection device can be made compact and the signal processing circuit can be omitted.
- the sensor and the multiplication means are composed of a plurality of aligned magnetic detection elements, and output a predetermined multiplication number based on an internal signal generated by calculating outputs of the plurality of magnetic detection elements. May be generated.
- all the wheel bearings that support all the wheels of the vehicle are the wheel bearings with the rotation detecting device, and the air pressure estimating means outputs the output of the rotation detecting device of all the wheel bearings with the rotation detecting device. It is good also as what estimates the pneumatic pressure of the said wheel tire from the comparison result by comparing the rotational speed signal to perform. Tire pressure can be estimated even if not all wheel bearings have a rotation detection device, but all wheel bearings of the vehicle are used as wheel bearings with a rotation detection device and rotation speed signals of all wheels. If the rotations are compared, the tire pressures of all the wheels can be estimated, and the accuracy of estimating the tire pressures by comparing the rotation speed signals is improved.
- the air pressure estimating means estimates the tire air pressure by comparing variations in the rotational speed signal output from the rotation detecting device of the wheel bearing with each rotation detecting device.
- the tire air pressure may be estimated by comparing the angular velocities of the rotational speed signals output from the rotation detecting device of the wheel bearing with the detecting device.
- the tire air pressure may be estimated by comparing both the variation in the rotational speed signal output from the rotation detection device of the wheel bearing with each rotation detection device and the angular velocity.
- the tire pressure can be estimated by comparing the variations of the rotational speed signals and comparing the angular speeds of the rotational speed signals. If both the variation and the angular velocity are compared, the tire pressure can be estimated more accurately.
- the multiplication means is not necessarily provided. That is, the rotation detecting device includes an encoder provided with a plurality of detected poles that are rotatably provided and arranged in the circumferential direction, and a sensor that outputs a pulse that detects the detected poles of the encoder as a wheel speed signal. And the air pressure estimating means compares the variation of the rotation speed signal output from the sensor of the rotation detection device of the wheel bearing with each rotation detection device, or the angular velocity, or the variation and the angular velocity to compare the tire speed. The air pressure may be estimated.
- Providing the multiplication means is preferable from the viewpoint of improving the accuracy of estimation of the tire pressure, but it is possible to obtain a practical tire pressure by using a pulse that detects the detected pole of an encoder such as a magnetic encoder without providing the multiplication means. Estimation accuracy is obtained.
- the ABS control does not require a high-precision rotational speed signal that requires multiplication means, and a practical estimation accuracy of tire pressure can be obtained even by a rotational speed signal that is used for the ABS control. Thereby, simplification of a structure can be achieved.
- FIG. (A) is a half-sectional view showing one configuration example of a magnetic encoder in the rotation detection device for a wheel bearing with a rotation detection device in FIG. 2, and (B) is an encoder configuration example in (A).
- FIG. (A) is a half-cut sectional view showing a modified example of the magnetic encoder of FIG. 4, and (B) is a perspective view of an encoder that is a modified example of (A).
- FIG. 7 is a graph showing a comparison between a plot of detection speed obtained by the rotation detection device of FIG. 6 using a full multiplication pulse and a speed change obtained when no multiplication pulse is used. 7 is a graph showing a change in detection signal pitch error due to a gap change between a sensor and an encoder magnet in the rotation detection device of FIG. 6.
- FIG. 7 is a graph of another example showing a change in detection signal pitch error due to a gap change between a sensor and an encoder magnet in the rotation detection device of FIG. 6. It is sectional drawing of the 2nd structural example of the wheel bearing with a rotation detection apparatus. It is sectional drawing of the 3rd structural example of the wheel bearing with a rotation detection apparatus.
- this tire pressure monitoring system includes a rotation detection device 1 that includes a rotation detection device 1 that detects the rotation speed of a bearing rotating wheel for each wheel bearing 2 that supports a plurality of wheels 21 of a vehicle 20.
- a wheel bearing with a device shall be used.
- the tire pressure monitoring system also compares the rotation speed signals output from the rotation detection device 1 of the plurality of wheel bearings 2 with the rotation detection device, and estimates the air pressure of the tire 22 of the wheel 21 from the comparison result.
- Means 24 are provided.
- the vehicle 20 is a passenger car, a truck, or another automobile.
- the air pressure estimation means 24 is provided as a part of an in-vehicle ECU (electric control unit) 25 that is an electric control device that controls the entire vehicle 20.
- the in-vehicle ECU 25 includes a computer and a program executed by the computer, and the rotation detection device 1 of each wheel bearing 2 with a rotation detection device is connected by an in-vehicle LAN 27 using wiring such as a harness.
- four wheels 21 of the vehicle 20 are provided: a right front wheel, a left front wheel, a right rear wheel, and a left rear wheel.
- FIG. 3 shows a first configuration example of the wheel bearing 2 with a rotation detection device.
- the side closer to the outer side in the vehicle width direction when attached to the vehicle 20 is called the outboard side, and the side that is the center side in the vehicle width direction is called the inboard side.
- This wheel bearing 2 with a rotation detection device has a double row rolling element 53 interposed between an outer member 51 and an inner member 52, and supports the wheel rotatably with respect to the vehicle body.
- the rotation detecting device 1 is equipped.
- the rotation detection device 1 includes a magnetic encoder 71 attached to the inner member 52 and a sensor unit 1A that is attached to the outer member 51 and detects the magnetic encoder 71.
- the outer member 51 is a fixed wheel
- the inner member 52 is a rotating wheel.
- the rolling elements 53 of each row are held by the cage 54 for each row, and are formed on the outer circumference of the inner row 52 and the double row rolling surfaces 55 formed on the inner circumference of the outer member 51. Further, it is interposed between the double row rolling surfaces 56.
- These wheel bearings are of a double row angular contact ball bearing type, and the rolling surfaces 55, 55, 56, 56 of both rows are formed such that the contact angles are back to back.
- the first structural example of the wheel bearing shown in FIG. 3 is a so-called third generation type, which is an example applied to driving wheel support, but can also be applied to driven wheel support.
- the inner member 52 includes two members, a hub wheel 57 and an inner ring 58 fitted to the outer periphery of the inboard side portion of the shaft portion 57a of the hub wheel 57.
- the rolling surfaces 56 of each row are formed on the outer periphery of 58.
- the shaft portion 57a of the hub wheel 57 has a center hole 57c through which a stem portion of a constant velocity joint (not shown) is inserted.
- the inner ring 58 is fitted in a stepped portion formed in the shaft portion 57a of the hub wheel 57, and is fixed to the hub wheel 57 by a crimping portion 57aa provided at the inboard side end of the shaft portion 57a.
- the hub wheel 57 has a wheel mounting flange 57b on the outer periphery in the vicinity of the end portion on the outboard side, and a wheel and a brake rotor (both not shown) are attached to the wheel mounting flange 57b by a hub bolt 59.
- the hub bolt 59 is press-fitted into a bolt mounting hole provided in the wheel mounting flange 57b.
- the outer member 51 is an integral member as a whole, and has a vehicle body mounting flange 51b on the outer periphery.
- the outer member 51 is attached to a knuckle (not shown) of the suspension device by a knuckle bolt inserted through the bolt hole 60 of the vehicle body attachment flange 51b. Both ends of the bearing space between the outer member 51 and the inner member 52 are sealed by sealing devices 61 and 62 made of contact seals or the like.
- the magnetic encoder 71 has a ring-shaped multipolar magnet 71a having magnetic poles N and S alternately attached to the ring-shaped cored bar 12 in the circumferential direction. It is. Adjacent magnetic poles N and S constitute a magnetic pole pair 71c.
- the multipolar magnet 71a is made of a rubber magnet, a plastic magnet, a sintered magnet, a farite magnet piece, or the like.
- the core metal 12 has an L-shaped cross section composed of a cylindrical portion 12a and a standing plate portion 12b, and a multipolar magnet 71a is attached to the outer surface of the standing plate portion 12b.
- the sensor 3 of the sensor unit 1A is a magnetic sensor, and faces the multipolar magnet 71a of the magnetic encoder 71 in the axial direction. Note that the magnetic encoder 71 and the sensor 3 may face each other in the radial direction, for example, as in the modified examples of FIGS.
- the magnetic encoder 71 also serves as a slinger that is a component part of the sealing device 61 on the inboard side, and is fitted to the outer periphery of the end of the inner ring 58 on the inboard side.
- the sensor unit 1 ⁇ / b> A is attached to the inboard side end of the outer member 51 via a sensor attachment member 72.
- the sensor mounting member 72 is a ring-shaped metal plate that fits on the outer peripheral surface of the outer member 51 and contacts the end surface, and has a sensor mounting piece 72a for mounting the sensor unit 1A in a part of the circumferential direction. Yes.
- the magnetic encoder 71 and the sensor unit 1A face each other in the axial direction.
- the sensor unit 1A detects the detected pole of the encoder 71 and generates a pulse a, and multiplies the pulse a generated by the sensor 3 to a set multiplication factor N.
- a multiplication means 4 for generating a multiplication pulse b and a speed signal output means 11 for outputting a rotation speed signal c consisting of a high resolution rotation pulse based on the multiplication pulse b generated from the multiplication means 4 are provided.
- the speed signal output means 11 outputs the high-resolution rotation pulse by performing signal processing on the multiplication pulse b, even if it outputs the multiplication pulse b multiplied by the multiplication means 4 as it is as the rotation speed signal c. There may be.
- the high-resolution rotation pulse output as the rotation speed signal c is a pulse having a higher resolution than the pulse a generated by the sensor 3.
- the sensor unit 1A may be a single-chip IC chip in which the sensor 3, the multiplication unit 4, and the speed signal output unit 11 are integrated in a common sensor chip, and the circuit that constitutes the sensor 3 and the multiplication unit 4
- the components and the circuit components constituting the speed signal output means 11 may be provided on a common substrate and integrated. In such a configuration, since the rotation pulse and the speed signal are output from one sensor chip or the substrate, the rotation detection device 1 can be made compact and the signal processing circuit can be omitted.
- the sensor 3 and the multiplication means 4 are composed of a plurality of aligned magnetic detection elements (not shown), and based on internal signals generated by calculating the outputs of the plurality of magnetic detection elements. The output of a predetermined multiplication number may be generated.
- the air pressure estimation means 24 compares the rotation speed signal c output from the rotation detection device 1 of the wheel bearing 2 with each rotation detection device configured as described above, and estimates the tire pressure of the wheel from the comparison result. It is means to do.
- the air pressure estimation means 24 detects the rotation of all the wheel bearings 2 with rotation detection devices of the vehicle, that is, the wheel bearings 2 with rotation detection devices of the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel.
- the rotational speed signal c output from the device 1 is compared to estimate the air pressure of the tire 22 of each wheel 21.
- the estimation of tire air pressure by the air pressure estimating means 24 is, for example, estimating the tire air pressure by comparing variations in the rotational speed signal c output from the rotation detecting device 1 of each wheel bearing 2 with a rotation detecting device.
- the estimation of tire pressure by the air pressure estimation means 24 assumes that the tire pressure is estimated by comparing the angular velocity of the rotation speed signal c output from the rotation detection device 1 of the wheel bearing 2 with each rotation detection device.
- the tire pressure may be estimated by comparing both the variation and angular velocity of the respective rotation speed signals c.
- the tire air pressure is estimated by the air pressure estimating means 24 by using the rotational speed signal c output from the rotation detection device 1 of the wheel bearing 2 with each rotation detection device in accordance with a setting estimation standard (not shown) such as an arithmetic expression or a table. Done.
- a setting estimation standard such as an arithmetic expression or a table. Done.
- the estimation result of the tire pressure output by the air pressure estimation means 24 may be a pressure value or a ratio with respect to a set reference value.
- the estimation result may be a relative value indicating the relationship between the tire air pressure of each wheel 21 in addition to the tire air pressure of each wheel 21 as a ratio to the pressure value or the reference value. Further, the estimation result may simply indicate whether or not the tire air pressure is within the set allowable range.
- the air pressure estimation means 24 includes an estimation unit 24a that estimates tire pressure, and an abnormality determination unit 24b that compares the output of the estimation unit 24a with a setting reference to determine whether or not the tire air pressure is abnormal. Have in. Even if the abnormality determination unit 24b performs abnormality determination for each individual wheel 21, there is an abnormality in the tire air pressure in any of the wheels 21, or there is an abnormality in the balance of the tire air pressure of each wheel 21. May be used.
- the air pressure estimating means 24 turns on a warning light 26 such as a console in which meters of the driver's seat of the vehicle 20 are installed.
- the abnormality warning by the air pressure estimation means 24 may be performed by a warning means for generating a buzzer or an audio signal in addition to the warning lamp 26.
- the operation of the tire pressure monitoring system configured as described above will be described.
- the wheel bearing 2 with a rotation detection device that supports each wheel 21 always transmits the rotation speed signal c output from the rotation detection device 1 to the air pressure estimation means 24 of the in-vehicle ECU.
- the air pressure estimating means 24 estimates the fluctuation of the tire air pressure by monitoring and comparing each rotational speed signal c. If there is an abnormality in the air pressure based on the estimation result, the air pressure estimating means 24 issues a warning to the driver by turning on the warning light 26 in the driver's seat.
- the rotation speed signal c output from the rotation detection device 1 is a high-resolution rotation pulse obtained by multiplying the pulse a detected by the sensor 3 with the magnetic encoder 71, it is possible to accurately estimate fluctuations in tire air pressure.
- the rotation detection device 1 of the wheel bearing 2 with the rotation detection device detects the rotation detection device 1 unlike the one in which the pressure sensor is provided on the rotating tire 22 because the sensor 3 is provided on the fixed wheel side.
- the rotation speed signal c can be transmitted to the air pressure estimation means 24 by wire. Therefore, there is no worry about noise and highly reliable air pressure monitoring can be performed by stable signal transmission.
- the rotation speed signal c of the rotation detection device 1 is used for detecting the tire air pressure, a dedicated sensor such as a pressure sensor is unnecessary, and rotation detection used for ABS control and other various vehicle running controls.
- the device 1 can also be used for estimating tire pressure. Therefore, the number of sensors can be reduced, the wiring system can be simplified, and an increase in cost can be suppressed. Since the rotation detection device 1 is not provided independently on the axle or the like, but provided on a wheel bearing, it is only necessary to provide the rotation detection device 1 for each of the plurality of wheels 21 provided, and a simple configuration is sufficient.
- FIG. 6 shows a specific configuration example of the rotation detection device 1 in the tire pressure monitoring system.
- the speed signal output unit 11 includes a speed detection unit 5, a rotation pulse output unit 9, and a speed signal output unit 10.
- the speed detector 5 sequentially calculates the average rotational speed of the encoder 71 in the section where the multiplied pulse b corresponding to the past number N of the generated multiplied pulse b is generated each time the multiplier 4 generates the multiplied pulse b.
- the detected average rotation speed is output as a rotation speed detection signal.
- the speed detection means 5 detects the rotational speed using the multiplication information d output from the multiplication means 4.
- the multiplication information d is information related to the operation of the multiplication means 4 required for the calculation by the speed detection means 5, such as a set multiplication number.
- the speed detection means 5 includes a pulse generation time storage means 6, a timer 7, and a speed calculation means 8, as shown in FIG.
- the pulse generation time storage means 6 is composed of a memory and has a storage area for storing generation times of the multiplied pulses b corresponding to the multiplication number N.
- An example of the configuration of the storage area of the pulse generation time storage means 6 is shown in FIG. In the same figure, times t1, t2,..., TN-1, tN are generation times of N consecutive multiplied pulses b.
- the pulse generation time storage means 6 is a storage means such as a queue for storing the time of the latest multiplication number N in a first-in first-out format, and sequentially stores adjacent memory in the storage area sequence so that the oldest stored contents are erased. The stored contents are transferred to the area, and the latest time is input to the first storage area that is empty.
- the timer 7 measures the generation time (specifically, the time when the multiplied pulse rises) and stores it in the pulse generation time storage means 6. At this time, as described above, the contents stored in the pulse generation time storage means 6 are updated so as to be the generation time of the multiplied pulse b corresponding to the latest multiplication number N.
- the “timer 7” mentioned here is a timekeeping / input processing means including a timekeeping part having an original timer function and an input processing part for inputting the time measured by the timekeeping part to the pulse generation time storage means 6.
- the speed calculation means 8 stores the latest multiplication pulse generation time in the pulse generation time storage means 6 and at the same time, as shown in FIG. 8, the latest multiplication pulse b generation time and pulse generation time storage means.
- the difference calculation unit 8a calculates the difference from the generation time of the past multiplication pulse b by the multiplication number N stored in 6, and the average rotation calculation unit 8b calculates the average rotation speed using this difference. For example, in FIG.
- the speed calculation means 8 causes the past multiplication by the generation time tN + 1 and the multiplication number N.
- the multiplication pulse b generated by the multiplication means 4 has a pitch error as shown in FIG.
- This error pattern has reproducible characteristics that are repeated for each magnetic pole pair 71 c in the magnetic encoder 71. Therefore, as described above, the rotation angle ⁇ of the magnetic pole pair 71c is divided by the section (for example, tN ⁇ t1) of N multiplied pulses b generated by multiplying the pulse a generated by the sensor 3 and rotated.
- the detection speed error can be kept small as indicated by A in FIG.
- the speed detection is performed in synchronization with the generation of the multiplied pulse b, the detection resolution can be improved.
- the rotation pulse output unit 9 that outputs the multiplication pulse generated by the multiplication unit 4 as a rotation pulse, and the average rotation speed detected by the speed detection unit 5 are used.
- a speed signal output unit 10 for outputting as a speed signal.
- the speed signal from the speed signal output unit 10 is output in synchronization with the output of the rotation pulse from the rotation pulse output unit 9.
- speed detection is performed using all the multiplied pulses b obtained by multiplying the pulse a generated by the sensor 3, so that the speed detection rate is indicated by a cross in FIG. That is, the number of times of speed detection sampling can be increased, and control responsiveness can be enhanced in rotation control using the detected speed v. In addition, fine speed fluctuations can be detected with high accuracy.
- the ⁇ marks indicate changes in the detection speed v when the multiplied pulse b is not used, that is, when speed detection is performed using only the pulse a generated by the sensor 3.
- FIG. 12 and 13 are graphs showing a change in detection signal pitch error due to a gap change between the sensor and the encoder magnet.
- FIG. 12 shows an example using a 44 pole pair axial type magnet
- FIG. 13 shows an example using a 34 pole pair radial type magnet. Both magnets are magnetized with a magnetic pole width of 2.4 mm.
- the magnetic field strength by the encoder magnet is about 20 mT or more with a gap of 1 mm. In order to secure this magnetic field strength, the magnetic pole width needs to be 1 mm or more.
- the signal accuracy when combined with this magnet that is, the pitch error represented on the vertical axis of the graph does not deteriorate so much up to a gap of about 1.5 mm.
- the encoder 71 is made of a ferrite magnet, and the magnetized magnetic pole width of the encoder 71 is 1 mm or more and 3 mm or less.
- the practical gap of the sensor 3 can be 0.5 mm or more and 1.5 mm or less. Therefore, mechanical contact can be prevented, and a desired magnetic field strength can be secured and stable detection can be performed.
- the multiplication pulse b generated by the multiplication means 4 has a pitch error, but the error pattern has a reproducible characteristic that is repeated for each detected pole in the encoder 71. Therefore, the speed detection means 5 is provided to detect the speed at the pulse interval before multiplication, which is the average speed for the multiplication number. As a result, variations due to pitch errors are averaged, and detection speed errors can be kept small.
- the multiplication pulse b is generated by the multiplication means 4 and the speed is outputted at the pulse interval before the multiplication, the multiplied high resolution is obtained and the pitch error is averaged with high accuracy. Speed output is possible. Further, since the detection speed is detected using all the multiplied pulses, the speed detection rate becomes high. That is, the number of samplings for detecting the speed can be increased. Thereby, the responsiveness of control can be improved and a fine speed fluctuation can be detected with high accuracy.
- the number of rotation pulses is several times to several tens of times that of the conventional encoder 71 with the existing encoder 71 applied, minute rotation can be detected. Since the diameter of the rotation detector can be reduced at the same time as the high resolution, it can contribute to the reduction in size and weight of the entire wheel bearing.
- this rotation detection device 1 When this rotation detection device 1 is applied to an automobile, it is possible to detect fluctuations in tire air pressure with high accuracy and reliability, and to detect minute rotation differences between left and right wheels and fluctuations in rotation speed with high sensitivity. Thus, it is possible to perform advanced vehicle control using this signal and improve the safety and operability of the vehicle. For example, the measurement accuracy of the left and right wheel rotation speeds is increased, and the prediction of the amount of tire slip occurring on a curve or the like is accelerated, leading to higher accuracy of a skid prevention device and a vehicle posture stabilization device (both not shown).
- the brake works when the vehicle retreats for a maximum of 20 mm, whereas for example, when the vehicle retreats even by 1 mm, it is possible to detect that and activate the brake. Therefore, it is not necessary to place the sensor 3 close to the encoder 71 in order to increase the resolution, and the assembly and processing of the rotation detection device 1 can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
- the speed detection means 5 includes a pulse generation time storage means 6 having a storage area for storing the generation times of the multiplication pulses b corresponding to the multiplication number N, and the generation time by counting the generation time each time the multiplication pulse b is generated.
- a timer 7 that is stored in the storage means 6 and is updated so that the stored content of the pulse generation time storage means 6 becomes the generation time of the multiplication pulse b corresponding to the latest multiplication number N, and the generation time and pulse of the latest multiplication pulse b
- the difference calculation unit 8a calculates the difference from the generation time of the past multiplied pulse b by the multiplication number N stored in the generation time storage means 6, and the average speed calculation unit 8b calculates the average rotation speed using this difference.
- the speed detecting means 5 that detects the speed using all the multiplied pulses b can be realized with a simple configuration. Therefore, the manufacturing cost of the wheel bearing 2 with the rotation detecting device can be reduced.
- FIG. 14 shows a second configuration of the wheel bearing with rotation detection device.
- the sealing device 61 for the bearing space on the inboard side is replaced with a magnetic encoder 71.
- a sealing device 61 made of a contact seal or the like is provided between the annular sensor mounting member 72 attached to the outer member 51 and the inner ring 58.
- the magnetic encoder 71 is sealed against the external space by the sealing device 61, and it is possible to prevent foreign matter from being caught between the magnetic encoder 71 and the rotation detection device 1.
- Other configurations and effects are the same as in the example of FIG.
- FIG. 15 shows a third configuration of the wheel bearing with a rotation detection device.
- the bearing is for a driven wheel, and the rotation detection device 1 is magnetically connected.
- the encoder 71 and the sensor 3 are of a radial type facing in the radial direction.
- the hub wheel 57 does not have a center hole and is solid.
- the end of the outer member 51 on the inboard side extends in the axial direction from the inner member 52, and the end surface opening is covered with a cover 74.
- the cover 74 is fitted and attached to the inner periphery of the outer member 51 with a flange 74a provided on the outer peripheral edge.
- the sensor unit 1 ⁇ / b> A of the rotation detection device 1 is attached to the cover 74 so as to face the magnetic encoder 71.
- the cover 74 is detachably provided with a rotation detection device main body using bolts, nuts and the like not shown in the state in which at least the sensor portion 3A of the rotation detection device 1 (the portion in which the sensor 3 is embedded) is fitted. .
- the annular gap ⁇ m of the cover 74 that can be formed between the rotation detecting device main body is tightly sealed by the elasticity of the molding material (elastic member) that covers the sensor portion. It is the composition which becomes.
- the magnetic encoder 71 is fitted and attached to the outer periphery of the inner ring 58 and faces the rotation detection device 1 in the radial direction.
- the rotation detection apparatus may not have a multiplication means. That is, the sensor unit 1A of the rotation detection device 1 outputs the pulse detected by the encoder 71 as a rotation speed signal without multiplying the output of the sensor 3, and the air pressure estimation means 24 is a sensor that does not multiply the sensor. It is also possible to estimate the tire air pressure by comparing the variation in the rotational speed signal 3 output, the angular velocity, or the variation and the angular velocity.
- the rotation detection device 1 may be an optical type.
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Abstract
圧力センサを設けることなくタイヤの空気圧の監視が行え、また検出信号の送信が有線で行えて、ノイズの心配もなく、安定した信号送信による信頼性の高い空気圧監視が行えるシステムを提供する。車両の複数の車輪(21)をそれぞれ支持する各車輪用軸受(2)を、軸受回転輪の回転速度を検出する回転検出装置(1)を備えた回転検出装置付き車輪用軸受とする。これら複数の軸受(2)の回転検出装置(1)の出力する回転速度信号を比較してタイヤ空気圧を推定する空気圧推定手段(24)を設ける。回転検出装置(1)は、センサ(3)の出力パルスを逓倍する逓倍手段(4)を有する。
Description
本出願は、2009年6月15日出願の特願2009-141951の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
この発明は、自動車等の車両に装備されるタイヤ空気圧監視システムに関する。
近年、走行中のタイヤ空気圧の異常の情報をドライバーに警告するための空気圧監視装置を自動車に搭載することが望まれ、米国等ではその搭載が義務付けられている。空気圧監視装置は種々提案されており、例えば特許文献1では、各タイヤごとに、圧力センサで空気圧を測定しその測定データを無線送信するセンサユニットを設け、空気圧の送信データを車載ECU(電気制御ユニット)で受信して監視を行うようにしている。
一方、ABS(アンチロックブレーキシステム)の制御や、他の種々の車両制御のために、各車輪の回転速度を検出する回転検出装置を設けることが多い。この回転検出装置として、磁気エンコーダの検出パルスを逓倍して検出分解能を高めたものが提案されている(例えば特許文献2)。
一方、ABS(アンチロックブレーキシステム)の制御や、他の種々の車両制御のために、各車輪の回転速度を検出する回転検出装置を設けることが多い。この回転検出装置として、磁気エンコーダの検出パルスを逓倍して検出分解能を高めたものが提案されている(例えば特許文献2)。
しかし、空気圧を圧力センサで測定して無線送信するセンサユニットを設けたタイヤ空気圧監視システム(例えば特許文献1)では、空気圧のデータを無線送信する送信アンテナと、そのデータを受信する受信アンテナが必要であるため、センサ構成等が複雑になり、コスト高になってしまう。また、データを無線送信する構成のため、外部環境(外乱)によるノイズが発生した場合、正常なデータを送受信できないと言った懸念がある。さらに、各車輪毎に、タイヤ空気圧を検出する圧力センサと、ABS制御等のための回転検出装置とが設けられるため、車両の電気系統が複雑になり、電気系統を構成する部品点数が増大するという問題がある。電気系統の部品点数の増大は、車両の重量増による燃費の増大にもつながる。
この発明の目的は、圧力センサを設けることなくタイヤの空気圧の監視が行え、また検出信号の送信が有線で行えて、ノイズの心配もなく、安定した信号送信による信頼性の高い空気圧監視が行え、コスト増も抑えることができるタイヤ空気圧監視システムを提供することである。
この発明のタイヤ空気圧監視システムは、車両の複数の車輪をそれぞれ支持する各車輪用軸受を、軸受回転輪の回転速度を検出する回転検出装置を備えた回転検出装置付き車輪用軸受とし、これら複数の回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号を比較してその比較結果から前記車輪のタイヤの空気圧を推定する空気圧推定手段を設けたことを特徴とする。
車両走行中、タイヤの空気圧が変化すると、そのタイヤの回転数が変動する。そのため複数の回転検出装置付き車輪用軸受から出力される回転速度信号を比較することで、タイヤ空気圧の変動を推定することができる。したがって、圧力センサを設けることなくタイヤの空気圧の監視を行うことができる。なお、前記空気圧推定手段は、必ずしも空気圧を数値で示すものでなくても良く、例えば閾値等で定められる設定許容範囲内にあるか否かを推定するものであっても良い。回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置は、一般的にセンサが固定輪側に設けられるため、回転するタイヤに圧力センサを設けたものと異なり、回転検出装置の検出した回転速度信号の空気圧推定手段への送信が有線で行える。そのため、ノイズの心配もなく、安定した信号送信による信頼性の高い空気圧監視が行える。また、回転検出装置の回転速度信号をタイヤ空気圧の検出に利用するため、圧力センサ等の専用のセンサが不要で、ABS制御や他の種々の車両の走行制御のために用いられる回転検出装置をタイヤ空気圧の推定に兼用することができる。そのため、センサ個数を削減できて、配線系も簡素化され、コスト増を抑えることができる。回転検出装置は、独立して車軸等に設けるのではなく、車輪用軸受に設けるため、複数設けられる各車輪に対して回転検出装置を設けるにつき、簡素な構成で済む。
この発明において、前記回転検出装置付き車輪用軸受の前記回転検出装置は、回転自在に設けられ円周方向に並ぶ複数の被検出極が等配されたエンコーダと、このエンコーダの前記被検出極を検出してパルスを発生するセンサと、このセンサの発生するパルスを、設定された逓倍数に逓倍して逓倍パルスを出力する逓倍手段と、この逓倍手段で逓倍したパルスから得た回転速度信号を出力する回転速度信号出力手段とを有し、前記空気圧推定手段は、前記回転速度信号出力手段から出力された回転速度信号を比較してタイヤ空気圧を推定するものであっても良い。この場合に、前記回転検出装置の前記回転速度信号出力手段は、前記逓倍手段が逓倍パルスを発生する毎に、その逓倍パルスから過去に逓倍数分の逓倍パルスを発生した区間における前記エンコーダの平均速度を検出する速度検出手段を有するものであっても良い。
逓倍手段を設けることで、各車輪の回転速度を高分解能で検出することができる。そのため、タイヤ空気圧の変動の推定を精度良く行うことができる。また、平均速度を検出する速度検出手段を設けることで、検出速度の誤差が低減できる。すなわち、逓倍手段で生成する逓倍パルスにはピッチ誤差があるが、その誤差パターンはエンコーダにおける被検出極毎に繰り返される再現性のある特性を持つ。そこで、速度検出手段を設け、逓倍数分の平均速度となる、逓倍前のパルス間隔での速度を検出しており、これにより、ピッチ誤差によるばらつきが平均化されて、検出速度の誤差を小さく抑えることができる。このように、逓倍手段により逓倍パルスを発生させ、かつ速度については逓倍前のパルス間隔での速度を出力するため、逓倍化された高分解能で、かつピッチ誤差の平均化された精度の良い速度出力が可能である。また、検出速度は、逓倍されたパルスを全て使用して検出するため、速度の検出レートが高くなる。つまり、速度を検出するサンプリング回数を増やせる。これにより、制御の応答性を高めることができ、細かな速度変動を高精度に検出することができる。
前記逓倍手段等を設ける場合に、前記回転検出装置の前記速度検出手段は、前記逓倍数分の各逓倍パルスの生成時刻を記憶する記憶エリアを有するパルス生成時刻記憶手段と、前記逓倍手段が逓倍パルスを発生する毎に逓倍パルスの生成時刻を計時して前記パルス生成時刻記憶手段の記憶内容を、最新の逓倍数分の生成時刻の記憶状態となるように更新するタイマと、最新の逓倍パルスの生成時刻と前記パルス生成時刻記憶手段に記憶された逓倍数分だけ過去の生成時刻との差分を計算し、この差分を用いて前記平均速度を算出する速度算出手段とを有するものとしてもよい。
この場合、逓倍パルスを全て使用して速度を検出する速度検出手段が、簡単な構成で実現できる。したがって、回転検出装置付き車輪用軸受の製造コストの低減、しいてはタイヤ空気圧監視システムのコストの低減を図ることができる。
この場合、逓倍パルスを全て使用して速度を検出する速度検出手段が、簡単な構成で実現できる。したがって、回転検出装置付き車輪用軸受の製造コストの低減、しいてはタイヤ空気圧監視システムのコストの低減を図ることができる。
前記逓倍手段で生成した逓倍パルスを回転パルスとして出力する回転パルス出力手段と、前記速度検出手段で検出した速度を回転速度信号として出力する速度信号出力手段とを有するものであっても良い。
このように回転パルスと速度信号との両方が出力されると、この回転検出装置の使用機器につき、処理回路が省略または簡略化できてコンパクト化が可能となる。したがって、回転検出装置付き車輪用軸受の汎用性を高めることができる。
このように回転パルスと速度信号との両方が出力されると、この回転検出装置の使用機器につき、処理回路が省略または簡略化できてコンパクト化が可能となる。したがって、回転検出装置付き車輪用軸受の汎用性を高めることができる。
前記センサと、前記逓倍手段と、前記回転速度信号検出手段とを、共通のセンサチップに集積するか、または共通の基板に設けて一体化しても良い。この構成の場合、1つのセンサチップまたは基板から回転パルスと速度信号が出力されるため、回転検出装置のコンパクト化が可能で、かつ信号処理回路を省略することができる。
前記センサと前記逓倍手段が、複数の整列させられた磁気検出素子で構成され、それら複数の磁気検出素子の出力を演算して生成された内部信号に基づいて、あらかじめ定められた逓倍数の出力を生成するものであっても良い。
この発明において、車両の全ての車輪をそれぞれ支持する車輪用軸受をいずれも前記回転検出装置付き車輪用軸受とし、前記空気圧推定手段は、全ての回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号を比較してその比較結果から前記車輪のタイヤの空気圧を推定するものとしても良い。必ずしも全ての車輪用軸受が回転検出装置を有してなくてもタイヤ空気圧の推定が可能であるが、車両の全ての車輪用軸受を回転検出装置付き車輪用軸受として全ての車輪の回転速度信号回転を比較すれば、全ての車輪のタイヤ空気圧の推定が行え、また回転速度信号の比較によるタイヤ空気圧の推定の精度が向上する。
この発明において、前記空気圧推定手段は、前記各回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号のばらつきを比較することでタイヤの空気圧を推定するものであっても、各回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号の角速度を比較することでタイヤの空気圧を推定するものであってもよい。さらに、前記各回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号のばらつきおよび角速度の両方を比較することでタイヤの空気圧を推定するものとしても良い。
各回転速度信号のばらつきの比較、および各回転速度信号の角速度の比較のいずれによってもタイヤ空気圧の推定が可能である。ばらつきと角速度の両方を比較すれば、より精度の良いタイヤ空気圧の推定が行える。
各回転速度信号のばらつきの比較、および各回転速度信号の角速度の比較のいずれによってもタイヤ空気圧の推定が可能である。ばらつきと角速度の両方を比較すれば、より精度の良いタイヤ空気圧の推定が行える。
この発明において、前記逓倍手段は必ずしも設けなくても良い。すなわち、前記回転検出装置は、回転自在に設けられ円周方向に並ぶ複数の被検出極が等配されたエンコーダと、このエンコーダの前記被検出極を検出したパルスを車輪速信号として出力するセンサとを有し、前記空気圧推定手段は、前記各回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の前記センサが出力する回転速度信号のばらつき、または角速度、またはばらつきおよび角速度を比較することでタイヤの空気圧を推定するものとしても良い。
前記逓倍手段を設けることは、タイヤ空気圧の推定の精度向上の面からは好ましいが、逓倍手段を設けずに磁気エンコーダ等のエンコーダの被検出極を検出したパルスによっても、実用可能なタイヤ空気圧の推定精度が得られる。ABS制御では、逓倍手段が必要なほどの高精度な回転速度信号は不要であり、ABS制御に使用される程度の回転速度信号によっても、実用可能なタイヤ空気圧の推定精度を得ることができる。これにより、構成の簡素化が図れる。
この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第1の実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムの概念構成を示すブロック図である。
図1のタイヤ空気圧監視システムの監視に関連した各回転検出装置付き車輪用軸受と車両との関係を示すブロック図であって、前記車両を平面視で概略的に示したブロック図である。
図2の各回転検出装置付き車輪用軸受の第1の構成例の断面図である。
(A)は、図2の回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置における磁気エンコーダの一構成例を示す半裁断面図であって、(B)は、(A)の一構成例であるエンコーダの斜視図である。
(A)は、図4の磁気エンコーダに対する変形例を示す半裁断面図であって、(B)は、(A)の変形例であるエンコーダの斜視図である。
図1のタイヤ空気監視システムの監視に関連した回転検出装置の概念構成を示すブロック図である。
図6の回転検出装置における速度検出手段の構成を示すブロック図である。
図6の回転検出装置におけるパルス発生時刻記憶手段および速度検出手段の構成を示すブロック図である。
図6の回転検出装置の速度算出手段における差分値演算部の動作説明図である。
図6の回転検出装置の速度算出手段により得られる平均化速度の変化と平均化を行わない場合の速度変化との関係を示すグラフである。
全逓倍パルスを使用する図6の回転検出装置によって得られる検出速度のプロットと、逓倍パルスを使用しない場合に得られる速度変化とを比較して示すグラフである。
図6の回転検出装置において、センサとエンコーダ磁石とのギャップ変化による、検出信号ピッチ誤差の変化を示すグラフである。
図6の回転検出装置において、センサとエンコーダ磁石とのギャップ変化による、検出信号ピッチ誤差の変化を示す他の例のグラフである。
回転検出装置付き車輪用軸受の第2の構成例の断面図である。
回転検出装置付き車輪用軸受の第3の構成例の断面図である。
この発明の第1の実施形態を図1ないし図4と共に説明する。図2に示すように、このタイヤ空気圧監視システムは、車両20の複数の車輪21をそれぞれ支持する各車輪用軸受2を、軸受回転輪の回転速度を検出する回転検出装置1を備えた回転検出装置付き車輪用軸受とする。タイヤ空気圧監視システムは、また、これら複数の回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1の出力する回転速度信号を比較してその比較結果から車輪21のタイヤ22の空気圧を推定する空気圧推定手段24を備える。車両20は、乗用車やトラック、その他の自動車である。空気圧推定手段24は、車両20の全体を制御する電気制御装置である車載ECU(電気制御ユニット)25の一部として設けられている。車載ECU25は、コンピュータとこれに実行させるプログラムとで構成され、各回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1は、ハーネス等の配線を用いた車内LAN27で接続されている。車両20の車輪21は、図示の例では、右前輪、左前輪、右後輪、左後輪の4つが設けられている。
図3は回転検出装置付き車輪用軸受2の第1の構成例を示す。なお、この明細書において、車両20に取付けた状態で車両幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両幅方向の中央側となる側をインボード側と呼ぶ。この回転検出装置付き車輪用軸受2は、外方部材51と内方部材52の間に複列の転動体53を介在させ、車体に対して車輪を回転自在に支持するものであって、後述する回転検出装置1を装備したものである。回転検出装置1は、内方部材52に取付けられる磁気エンコーダ71と、外方部材51に取付けられて磁気エンコーダ71を検出するセンサユニット1Aとで構成される。
外方部材51は固定輪であり、内方部材52は回転輪である。各列の転動体53は、各列毎に保持器54に保持されており、外方部材51の内周に形成された複列の転走面55と、内方部材52の外周に形成された複列の転走面56との間に介在する。これら車輪用軸受は、複列のアンギュラ玉軸受型とされ、両列の転走面55,55,56,56は、互いに接触角が背面合わせとなるように形成されている。
図3に示した車輪用軸受の第1の構成例は、いわゆる第3世代型であって、駆動輪支持用に適用した例であるが、従動輪支持用にも適用できる。内方部材52は、ハブ輪57と、このハブ輪57の軸部57aのインボード側部の外周に嵌合させた内輪58との2つの部材からなり、ハブ輪57の軸部57aおよび内輪58の外周に上記各列の転走面56がそれぞれ形成されている。ハブ輪57の軸部57aは、内部に等速ジョイント(図示せず)のステム部を挿通させる中心孔57cを有している。内輪58は、ハブ輪57の軸部57aに形成された段差部内に嵌合し、軸部57aのインボード側端に設けられた加締部57aaによりハブ輪57に対して固定されている。ハブ輪57は、アウトボード側の端部近傍の外周に車輪取付フランジ57bを有し、車輪取付フランジ57bにホイールおよびブレーキロータ(いずれも図示せず)が重ね状態で、ハブボルト59によって取付けられる。ハブボルト59は、車輪取付フランジ57bに設けられたボルト取付孔に圧入されている。外方部材51は、全体が一体の部材からなり、外周に車体取付フランジ51bを有している。外方部材51は、車体取付フランジ51bのボルト孔60に挿通されたナックルボルトにより、懸架装置のナックル(図示せず)に取付けられる。外方部材51と内方部材52間の軸受空間の両端は、接触シール等からなる密封装置61,62によって密封されている。
磁気エンコーダ71は、例えば図4(A)および(B)に示すように、円周方向に磁極N,Sを交互に有するリング状の多極磁石71aをリング状の芯金12に取付けたものである。隣合う磁極N,Sで磁極対71cを構成する。多極磁石71aは、ゴム磁石、プラスチック磁石、焼結磁石、またはファライト磁石片等からなる。芯金12は、円筒部12aと立板部12bとからなる断面L字状とされ、立板部12bの外面に多極磁石71aが取付けられている。センサユニット1Aのセンサ3は磁気センサであり、磁気エンコーダ71の多極磁石71aにアキシアル方向に対面する。なお、磁気エンコーダ71とセンサ3とは、例えば図5(A)および(B)の変形例のようにラジアル方向に対面させても良い。
図3において、磁気エンコーダ71は、インボード側の密封装置61の構成部品となるスリンガを兼用しており、内輪58のインボード側端の外周に嵌合している。
センサユニット1Aは、外方部材51のインボード側端にセンサ取付部材72を介して取付けられる。センサ取付部材72は、外方部材51の外周面に嵌合して端面に当接するリング状の金属板であり、周方向の一部に、センサユニット1Aを取付けるセンサ取付片72aを有している。磁気エンコーダ71とセンサユニット1Aは、アキシアル方向に対向する。
図1に示すように、センサユニット1Aは、エンコーダ71の被検出極を検出してパルスaを発生するセンサ3と、このセンサ3の発生するパルスaを設定された逓倍数Nに逓倍して逓倍パルスbを生成する逓倍手段4と、この逓倍手段4から生成される逓倍パルスbに基づき、高分解能回転パルスからなる回転速度信号cを出力する速度信号出力手段11とを有する。速度信号出力手段11は、回転速度信号cとして、逓倍手段4で逓倍された逓倍パルスbをそのまま出力するものであっても、逓倍パルスbを信号処理して高分解能回転パルスを出力するものであっても良い。この回転速度信号cとして出力される高分解能回転パルスは、センサ3の発生するパルスaよりも高分解能のパルスである。
センサユニット1Aは、上記センサ3と、逓倍手段4と、速度信号出力手段11とを、共通のセンサチップに集積した1チップのICチップとしても良く、またセンサ3、逓倍手段4を構成する回路部品、および速度信号出力手段11を構成する回路部品を共通の基板に設けて一体化したものであっても良い。これらのように構成した場合、1つのセンサチップあるいは基板から回転パルスと速度信号が出力されるため、回転検出装置1のコンパクト化が可能で、信号処理回路を省略することができる。
なお、前記センサ3と前記逓倍手段4が、複数の整列させられた磁気検出素子(図示せず)で構成され、それら複数の磁気検出素子の出力を演算して生成された内部信号に基づいて、あらかじめ定められた逓倍数の出力を生成するものであってもよい。
なお、前記センサ3と前記逓倍手段4が、複数の整列させられた磁気検出素子(図示せず)で構成され、それら複数の磁気検出素子の出力を演算して生成された内部信号に基づいて、あらかじめ定められた逓倍数の出力を生成するものであってもよい。
空気圧推定手段24は、上記のように構成される各回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1の出力する回転速度信号cを比較してその比較結果から前記車輪のタイヤの空気圧を推定する手段である。この例では、空気圧推定手段24は、車両の全ての回転検出装置付き車輪用軸受2、すなわち右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪の回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1の出力する回転速度信号cを比較して各車輪21のタイヤ22の空気圧を推定する。
空気圧推定手段24によるタイヤ空気圧の推定は、例えば、各回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1の出力する回転速度信号cのばらつきを比較することでタイヤの空気圧を推定するものとされる。空気圧推定手段24によるタイヤ空気圧の推定は、この他に、各回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1の出力する回転速度信号cの角速度を比較することでタイヤ空気圧を推定するものとしても良く、またこれらの各回転速度信号cのばらつきおよび角速度の両方を比較することでタイヤ空気圧を推定するものとしても良い。
この空気圧推定手段24によるタイヤ空気圧の推定は、各回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1の出力する回転速度信号cを、演算式やテーブル等の設定推定基準(図示せず)に従って行われる。
この空気圧推定手段24によるタイヤ空気圧の推定は、各回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1の出力する回転速度信号cを、演算式やテーブル等の設定推定基準(図示せず)に従って行われる。
空気圧推定手段24で出力するタイヤ空気圧の推定結果は、圧力値としても良く、また設定された基準値に対する割合としても良い。この他に、上記推定結果は、個々の車輪21のタイヤ空気圧を上記圧力値や基準値に対する割合として示す他に、各車輪21のタイヤ空気圧の関係を示す相対的な値であっても良い。さらに、上記推定結果は、単にタイヤ空気圧が設定許容範囲内にあるか否かを示すものであっても良い。この例では、空気圧推定手段24は、タイヤ空気圧を推定する推定部24aと、この推定部24aの出力を設定基準と比較してタイヤ空気圧が異常であるか否かを判定する異常判定部24bとで有する。異常判定部24bは、個々の車輪21毎に異常判定を行うものであっても、いずれかの車輪21にタイヤ空気圧の異常があることや、各車輪21のタイヤ空気圧のバランスに異常があることを判定するものであっても良い。
空気圧推定手段24は、異常判定部24b等によりタイヤ空気圧が異常であると判定した場合は、車両20の運転席のメータ類が設置されたコンソール等の警告灯26を点灯させる。なお、空気圧推定手段24による異常の警告は、警告灯26による他に、ブザーや音声信号を発生する警告手段で行うようにしても良い。
上記構成のタイヤ空気圧監視システムの作用を説明する。車両走行中、タイヤ22の空気圧が変化すると、そのタイヤ22の回転数が変動する。各車輪21を支持する回転検出装置付き車輪用軸受2は、常に、回転検出装置1から出力される回転速度信号cを車載ECUの空気圧推定手段24に送信する。空気圧推定手段24は、各回転速度信号cを監視して比較することで、タイヤ空気圧の変動を推定する。推定結果により空気圧に異常がある場合は、空気圧推定手段24は運転席の警告灯26を点灯させることにより、ドライバーに警告を発する。
回転検出装置1の出力する回転速度信号cは、センサ3が磁気エンコーダ71を検出したパルスaを逓倍した高分解能回転パルスであるため、タイヤ空気圧の変動を精度良く推定することができる。
また、この回転検出装置付き車輪用軸受2の回転検出装置1は、センサ3が固定輪側に設けられるため、回転するタイヤ22に圧力センサを設けたものと異なり、回転検出装置1の検出した回転速度信号cの空気圧推定手段24への送信が有線で行える。そのためノイズの心配もなく、安定した信号送信による信頼性の高い空気圧監視が行える。また、回転検出装置1の回転速度信号cをタイヤ空気圧の検出に利用するため、圧力センサ等の専用のセンサが不要で、ABS制御や他の種々の車両の走行制御のために用いられる回転検出装置1をタイヤ空気圧の推定に兼用することができる。そのため、センサ個数を削減できて、配線系も簡素化され、コスト増を抑えることができる。回転検出装置1は、独立して車軸等に設けるのではなく、車輪用軸受に設けるため、複数設けられる車輪21に対してそれぞれ回転検出装置1を設けるだけでよく、簡素な構成で済む。
図6は、このタイヤ空気圧監視システムにおける回転検出装置1の具体的な構成例を示す。この例における回転検出装置1は、速度信号出力手段11が、速度検出手段5と、回転パルス出力部9と、速度信号出力部10とで構成される。
速度検出手段5は、前記逓倍手段4が逓倍パルスbを発生する毎に、その発生した逓倍パルスbの過去の逓倍数N分の逓倍パルスbを発生した区間におけるエンコーダ71の平均回転速度を順次検出し、この順次検出した平均回転速度を、回転速度検出信号として出力する。この場合に、速度検出手段5は、逓倍手段4から出力される逓倍情報dを用いて上記回転速度の検出を行う。逓倍情報dとは、設定されている逓倍数など、速度検出手段5が演算に必要とする逓倍手段4の動作に関連する情報である。
速度検出手段5は、前記逓倍手段4が逓倍パルスbを発生する毎に、その発生した逓倍パルスbの過去の逓倍数N分の逓倍パルスbを発生した区間におけるエンコーダ71の平均回転速度を順次検出し、この順次検出した平均回転速度を、回転速度検出信号として出力する。この場合に、速度検出手段5は、逓倍手段4から出力される逓倍情報dを用いて上記回転速度の検出を行う。逓倍情報dとは、設定されている逓倍数など、速度検出手段5が演算に必要とする逓倍手段4の動作に関連する情報である。
前記速度検出手段5は、具体的には図7に示すように、パルス生成時刻記憶手段6と、タイマ7と、速度算出手段8とを有する。
パルス生成時刻記憶手段6はメモリで構成され、前記逓倍数N分の逓倍パルスbの生成時刻を記憶する記憶エリアを有する。このパルス生成時刻記憶手段6の記憶エリアの一構成例を図8に示す。同図において、時刻t1,t2,…,tN-1,tNは連続するN個分の逓倍パルスbの生成時刻である。パルス生成時刻記憶手段6は、先入れ先出し形式で最新の逓倍数N個分の時刻を記憶するキュー等の記憶手段であり、最も古い記憶内容が消去されるように、記憶エリア列における順次隣の記憶エリアに記憶内容を移し、空となった先頭の記憶エリアに最新の時刻を入力する。
パルス生成時刻記憶手段6はメモリで構成され、前記逓倍数N分の逓倍パルスbの生成時刻を記憶する記憶エリアを有する。このパルス生成時刻記憶手段6の記憶エリアの一構成例を図8に示す。同図において、時刻t1,t2,…,tN-1,tNは連続するN個分の逓倍パルスbの生成時刻である。パルス生成時刻記憶手段6は、先入れ先出し形式で最新の逓倍数N個分の時刻を記憶するキュー等の記憶手段であり、最も古い記憶内容が消去されるように、記憶エリア列における順次隣の記憶エリアに記憶内容を移し、空となった先頭の記憶エリアに最新の時刻を入力する。
タイマ7は、逓倍パルスbが発生する都度、その生成時刻(具体的には逓倍パルスの立ち上がり時の時刻)を計時して前記パルス生成時刻記憶手段6に記憶させる。このとき、上記のように、パルス生成時刻記憶手段6の記憶内容が、最新の逓倍数N分の逓倍パルスbの生成時刻となるように更新する。
なお、ここで言う「タイマ7」は、本来のタイマの機能を持つ計時部と、この計時部で計時した時刻をパルス生成時刻記憶手段6に入力する入力処理部とを含む計時・入力処理手段を言う。
なお、ここで言う「タイマ7」は、本来のタイマの機能を持つ計時部と、この計時部で計時した時刻をパルス生成時刻記憶手段6に入力する入力処理部とを含む計時・入力処理手段を言う。
速度算出手段8は、前記パルス生成時刻記憶手段6に最新の逓倍パルスの生成時刻が記憶されると同時に、図8に示すように、前記最新の逓倍パルスbの生成時刻とパルス生成時刻記憶手段6に記憶された逓倍数N分だけ過去の逓倍パルスbの生成時刻との差分を差分演算部8aで計算し、この差分を用いて前記平均回転速度を平均速度演算部8bで算出する。
例えば、連続して生成される逓倍パルスbの出力波形を示す図9において、最新の逓倍パルスbの生成時刻tNがパルス生成時刻記憶手段6に記憶されると同時に、速度算出手段8では、前記生成時刻tNと逓倍数N分だけ過去の逓倍パルスbの生成時刻t1との差分(tN-t1)を差分演算部8aで計算し、この差分を用いて、平均回転速度(角速度)vを
v=Δθ/(tN-t1)
として平均速度演算部8bで算出する。ただし、Δθは、前記磁気エンコーダ71における1つの磁極対71c分の周回角度である。すなわち、前記磁気エンコーダ71の磁極対71c(図4,図5)の数をmとすると、Δθは
Δθ=360°/m
として求められる値である。
例えば、連続して生成される逓倍パルスbの出力波形を示す図9において、最新の逓倍パルスbの生成時刻tNがパルス生成時刻記憶手段6に記憶されると同時に、速度算出手段8では、前記生成時刻tNと逓倍数N分だけ過去の逓倍パルスbの生成時刻t1との差分(tN-t1)を差分演算部8aで計算し、この差分を用いて、平均回転速度(角速度)vを
v=Δθ/(tN-t1)
として平均速度演算部8bで算出する。ただし、Δθは、前記磁気エンコーダ71における1つの磁極対71c分の周回角度である。すなわち、前記磁気エンコーダ71の磁極対71c(図4,図5)の数をmとすると、Δθは
Δθ=360°/m
として求められる値である。
上記と同様に、次の逓倍パルスbの生成時刻tN+1がパルス生成時刻記憶手段6に記憶されると、速度算出手段8では、その生成時刻tN+1と逓倍数N分だけ過去の逓倍パルスの生成時刻t2との差分(tN+1-t2)を差分演算部8aで計算し、平均回転速度vを
v=Δθ/(tN+1-t2)
として平均速度演算部8bで算出する。
v=Δθ/(tN+1-t2)
として平均速度演算部8bで算出する。
逓倍手段4で生成する逓倍パルスbには、図9のようにピッチ誤差がある。この誤差パターンは、磁気エンコーダ71における磁極対71c毎に繰り返される再現性のある特性を持つ。したがって、上記したように、磁極対71cの周回角度Δθを、センサ3の発生するパルスaを逓倍して生成されるN個分の逓倍パルスbの区間(例えばtN-t1)で割り算して回転角度vを検出すると、ピッチ誤差によるばらつきが平均化されて、図10にAで示すように検出速度の誤差を小さく抑えることができる。しかも、逓倍パルスbの生成に同期して速度検出が行われるので、検出分解能も高めることができる。
これに対して、図9における逓倍パルスbの一つ一つのパルスピッチに相当する回転角度Δθi と、前記パルスピッチの時間間隔Tとから、速度vを
v=Δθi /T
として算出した場合、図10にBで示すように検出速度の誤差の変動が大きい。
これに対して、図9における逓倍パルスbの一つ一つのパルスピッチに相当する回転角度Δθi と、前記パルスピッチの時間間隔Tとから、速度vを
v=Δθi /T
として算出した場合、図10にBで示すように検出速度の誤差の変動が大きい。
また、この回転検出装置1では、図6に示すように、前記逓倍手段4で生成した逓倍パルスを回転パルスとして出力する回転パルス出力部9と、前記速度検出手段5で検出した平均回転速度を速度信号として出力する速度信号出力部10とを有する。速度信号出力部10からの速度信号は、回転パルス出力部9からの回転パルスの出力と同期して出力される。このように回転パルスと速度信号との両方が出力されると、この回転検出装置の使用機器につき、処理回路が省略または簡略化できてコンパクト化が可能となる。
図1の空気圧推定手段24は、上記回転パルスと平均速度の回転速度信号のうち、回転速度信号を空気圧の推定に用いる。
図1の空気圧推定手段24は、上記回転パルスと平均速度の回転速度信号のうち、回転速度信号を空気圧の推定に用いる。
このように、図6の回転検出装置1では、センサ3の発生するパルスaを逓倍した逓倍パルスbを全て使用して速度検出を行うので、図11に×印で示すように速度検出のレートつまり速度検出のサンプリング回数を増やすことができ、その検出速度vを利用した回転制御などにおいて制御の応答性を高めることができる。また、細かな速度変動を高精度に検出することができる。なお、同図において、▲印は、逓倍パルスbを使用しない場合、つまりセンサ3の発生するパルスaだけを使用して速度検出を行う場合の検出速度vの変化を示す。
図12、図13は、センサとエンコーダ磁石とのギャップ変化による、検出信号ピッチ誤差の変化を示すグラフである。図12は、44極対アキシアルタイプ磁石、図13は、34極対ラジアルタイプ磁石を使用した例で、どちらの磁石も磁極幅2.4mmで着磁されている。
エンコーダ磁石による磁界強度は、ギャップ1mmで約20mT以上にされており、この磁界強度を確保するためには、磁極幅を1mm以上にする必要がある。この磁石と組み合わせたときの信号精度、つまりグラフの縦軸に表されるピッチ誤差は、約1.5mmのギャップまではそれほど大きく悪化していない。安定した検出を行うためには、1.5mm以内にギャップを設定し、十分な強度で着磁したエンコーダ磁石を使用する必要がある。また、機械的な接触を防止するため、ギャップを0.5mm以下に設定するのは望ましくない。
エンコーダ磁石による磁界強度は、ギャップ1mmで約20mT以上にされており、この磁界強度を確保するためには、磁極幅を1mm以上にする必要がある。この磁石と組み合わせたときの信号精度、つまりグラフの縦軸に表されるピッチ誤差は、約1.5mmのギャップまではそれほど大きく悪化していない。安定した検出を行うためには、1.5mm以内にギャップを設定し、十分な強度で着磁したエンコーダ磁石を使用する必要がある。また、機械的な接触を防止するため、ギャップを0.5mm以下に設定するのは望ましくない。
この図6の回転検出装置においては、エンコーダ71をフェライト磁石から成るものとし、このエンコーダ71の着磁磁極幅を1mm以上3mm以下としている。この場合、センサ3の実用ギャップを0.5mm以上1.5mm以下とすることができる。したがって、機械的な接触を防止することができると共に、所望の磁界強度を確保して安定した検出を行うことができる。
上記構成の回転検出装置1によれば、逓倍手段4で生成する逓倍パルスbにはピッチ誤差があるが、その誤差パターンはエンコーダ71における被検出極毎に繰り返される再現性のある特性を持つ。そこで、速度検出手段5を設け、逓倍数分の平均速度となる、逓倍前のパルス間隔での速度を検出する。これにより、ピッチ誤差によるばらつきが平均化されて、検出速度の誤差を小さく抑えることができる。
このように逓倍手段4により逓倍パルスbを発生させ、かつ速度については逓倍前のパルス間隔での速度を出力するため、逓倍化された高分解能で、かつピッチ誤差の平均化された精度の良い速度出力が可能である。また、検出速度は、逓倍されたパルスを全て使用して検出するため、速度の検出レートが高くなる。つまり、速度を検出するサンプリング回数を増やせる。これにより、制御の応答性を高めることができ、細かな速度変動を高精度に検出することができる。
既存のエンコーダ71を適用したまま、従来の数倍から数十倍の回転パルス数が得られるため、微小な回転を検出することが可能となる。高分解能化と同時に回転検出部の小径化も可能となるため、車輪用軸受全体の小形、軽量化に貢献できる。
この回転検出装置1を自動車に適用した場合、タイヤ空気圧の変動検出が、高い精度,信頼性をもって行え、その他に、左右輪の微小な回転差や、回転速度変動を高感度に検出することができて、この信号を利用して高度な車両制御を行い、車両の安全性、操作性を向上させることが可能となる。例えば、左右の車輪回転速度の測定精度が高まり、カーブ等に生じるタイヤの横滑り量の予測も早まり、横滑り防止装置、車両姿勢安定装置(いずれも図示せず)の高精度化につながる。また、坂道発進の場合、従来では、例えば、最長20mm車両後退するとブレーキが働くのに対し、例えば、1mmでも車両後退するとその旨検出しブレーキを作動させることが可能となる。したがって、高分解能化のために、センサ3をエンコーダ71に近接配置する必要がなく、回転検出装置1の組立、加工が簡単化し製造コストの低減を図ることが可能となる。
速度検出手段5は、逓倍数N分の逓倍パルスbの生成時刻を記憶する記憶エリアを有するパルス生成時刻記憶手段6と、逓倍パルスbが発生する都度、その生成時刻を計時してパルス生成時刻記憶手段6に記憶させ、パルス生成時刻記憶手段6の記憶内容が最新の逓倍数N分の逓倍パルスbの生成時刻となるように更新するタイマ7と、最新の逓倍パルスbの生成時刻とパルス生成時刻記憶手段6に記憶された逓倍数N分だけ過去の逓倍パルスbの生成時刻との差分を差分演算部8aで計算し、この差分を用いて平均回転速度を平均速度演算部8bで算出する速度算出手段8とを有する。
この場合、逓倍パルスbを全て使用して速度を検出する速度検出手段5が、簡単な構成で実現できる。したがって、回転検出装置付き車輪用軸受2の製造コストの低減を図ることができる。
この場合、逓倍パルスbを全て使用して速度を検出する速度検出手段5が、簡単な構成で実現できる。したがって、回転検出装置付き車輪用軸受2の製造コストの低減を図ることができる。
図14は、回転検出装置付き車輪用軸受の第2の構成であって、図3に示した回転検出装置付き車輪用軸受2において、インボード側の軸受空間の密封装置61を、磁気エンコーダ71よりも外部に配置したものである。すなわち、外方部材51に取り付けられた環状のセンサ取付部材72と内輪58との間に、接触シール等からなる密封装置61を設けている。
この構成の場合、磁気エンコーダ71が密封装置61により、外部空間に対して密封され、磁気エンコーダ71と回転検出装置1との間に異物を噛み込むこと等が防止される。その他の構成,効果は、図3の例と同様である。
この構成の場合、磁気エンコーダ71が密封装置61により、外部空間に対して密封され、磁気エンコーダ71と回転検出装置1との間に異物を噛み込むこと等が防止される。その他の構成,効果は、図3の例と同様である。
図15は、回転検出装置付き車輪用軸受の第3の構成であって、図3に示した回転検出装置付き車輪用軸受2において、軸受を従動輪用とし、かつ回転検出装置1を、磁気エンコーダ71とセンサ3とが半径方向に対面するラジアル型としたものである。この回転検出装置付き車輪用軸受2では、ハブ輪57は中心孔を有しておらず、中実とされている。外方部材51のインボード側の端部は、内方部材52よりも軸方向に延びていて、その端面開口をカバー74で覆ってある。カバー74は、外周縁に設けられた鍔部74aで外方部材51の内周に嵌合して取付けられる。このカバー74に、磁気エンコーダ71に対向するように、回転検出装置1のセンサユニット1Aが取り付けられている。カバー74には、回転検出装置1の少なくともセンサ部分3A(センサ3が埋め込まれた部分)が嵌入された状態で、回転検出装置本体が図示外のボルト、ナットなどを用いて着脱可能に設けられる。カバー74にセンサ部分3Aが嵌入された状態では、このセンサ部分を覆うモールド材(弾性部材)の弾性によって、回転検出装置本体との間に形成され得るカバー74の環状隙間δmがタイトに密封される構成になっている。磁気エンコーダ71は、内輪58の外周に嵌合して取付けられており、回転検出装置1とラジアル方向に対面する。
この構成の場合、従動輪用への適用に限られるが、カバー74によって外方部材51の端部開口の全体が覆われ、簡易な構成で高いシール性能が得られる。その他の構成,効果は図3の例と同様である。
なお、回転検出装置1が逓倍手段を有するものである場合につき説明したが、回転検出装置は逓倍手段を有しないものであっても良い。すなわち、回転検出装置1のセンサユニット1Aが、センサ3の出力を逓倍することなく、エンコーダ71を検出したパルスを回転速度信号として出力するものとし、空気圧推定手段24は、その逓倍していないセンサ3の出力する回転速度信号のばらつき、または角速度、またはばらつきおよび角速度を比較することでタイヤの空気圧を推定するものとしても良い。
また、回転検出装置1のエンコーダが磁気エンコーダ71である場合につき説明したが、回転検出装置1は光学式のものであっても良い。
また、回転検出装置1のエンコーダが磁気エンコーダ71である場合につき説明したが、回転検出装置1は光学式のものであっても良い。
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
1…回転検出装置
1A…センサユニット
2…回転検出装置付き車輪用軸受
3…センサ
4…逓倍手段
5…速度検出手段
6…パルス生成時刻記憶手段
7…タイマ
11…速度信号出力手段
71…エンコーダ
20…車両
21…車輪
22…タイヤ
51…外方部材(固定輪)
52…内方部材(回転輪)
b…逓倍パルス
c…回転速度信号
1A…センサユニット
2…回転検出装置付き車輪用軸受
3…センサ
4…逓倍手段
5…速度検出手段
6…パルス生成時刻記憶手段
7…タイマ
11…速度信号出力手段
71…エンコーダ
20…車両
21…車輪
22…タイヤ
51…外方部材(固定輪)
52…内方部材(回転輪)
b…逓倍パルス
c…回転速度信号
Claims (12)
- 車両の複数の車輪をそれぞれ支持する各車輪用軸受を、軸受回転輪の回転速度を検出する回転検出装置を備えた回転検出装置付き車輪用軸受とし、これら複数の回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号を比較してその比較結果から前記車輪のタイヤの空気圧を推定する空気圧推定手段を設けたタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項1において、前記回転検出装置付き車輪用軸受の前記回転検出装置は、回転自在に設けられ円周方向に並ぶ複数の被検出極が等配されたエンコーダと、このエンコーダの前記被検出極を検出してパルスを発生するセンサと、このセンサの発生するパルスを、設定された逓倍数に逓倍して逓倍パルスを出力する逓倍手段と、この逓倍手段で逓倍したパルスから得た回転速度信号を出力する回転速度信号出力手段とを有し、前記空気圧推定手段は、前記回転速度信号出力手段から出力された回転速度信号を比較してタイヤ空気圧を推定するものであるタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項2において、前記回転検出装置の前記回転速度信号出力手段は、前記逓倍手段が逓倍パルスを発生する毎に、その逓倍パルスから過去に逓倍数分の逓倍パルスを発生した区間における前記エンコーダの平均速度を検出する速度検出手段を有するタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項3において、前記回転検出装置の前記速度検出手段は、前記逓倍数分の各逓倍パルスの生成時刻を記憶する記憶エリアを有するパルス生成時刻記憶手段と、前記逓倍手段が逓倍パルスを発生する毎に逓倍パルスの生成時刻を計時して前記パルス生成時刻記憶手段の記憶内容を、最新の逓倍数分の生成時刻の記憶状態となるように更新するタイマと、最新の逓倍パルスの生成時刻と前記パルス生成時刻記憶手段に記憶された逓倍数分だけ過去の生成時刻との差分を計算し、この差分を用いて前記平均速度を算出する速度算出手段とを有するタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項3において、前記回転検出装置の前記回転速度信号出力手段は、前記逓倍手段で生成した逓倍パルスを回転パルスとして出力する回転パルス出力部と、前記速度検出手段で検出した速度を回転速度信号として出力する速度信号出力部とを有するタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項2において、前記回転検出装置は、前記センサと、前記逓倍手段と、前記回転速度信号出力手段とを、共通のセンサチップに集積するか、または共通の基板に設けて一体化したタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項2において、前記回転検出装置は、前記センサと前記逓倍手段が、複数の整列させられた磁気検出素子で構成され、それら複数の磁気検出素子の出力を演算して生成された内部信号に基づいて、あらかじめ定められた逓倍数の出力を生成するものであるタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項1において、車両の全ての車輪をそれぞれ支持する車輪用軸受をいずれも前記回転検出装置付き車輪用軸受とし、前記空気圧推定手段は、全ての回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号を比較してその比較結果から前記車輪のタイヤの空気圧を推定するものとしたタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項1において、前記空気圧推定手段は、前記各回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号のばらつきを比較することでタイヤの空気圧を推定するものとしたタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項1において、前記空気圧推定手段は、前記各回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号の角速度を比較することでタイヤの空気圧を推定するものとしたタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項1において、前記空気圧推定手段は、前記各回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の出力する回転速度信号のばらつきおよび角速度を比較することでタイヤの空気圧を推定するものとしたタイヤ空気圧監視システム。
- 請求項1において、前記回転検出装置は、回転自在に設けられ円周方向に並ぶ複数の被検出極が等配されたエンコーダと、このエンコーダの前記被検出極を検出したパルスを回転速度信号として出力するセンサとを有し、前記空気圧推定手段は、前記各回転検出装置付き車輪用軸受の回転検出装置の前記センサが出力する回転速度信号のばらつき、または角速度、またはばらつきおよび角速度を比較することでタイヤの空気圧を推定するものとしたタイヤ空気圧監視システム。
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