(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの回転数を検出し、当該検出された回転数に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定し、タイヤの内圧が低下しているばあいに、警報を発生する空気圧低下警報方法であって、２つの対角和の差を比較することによりタイヤの減圧を検知する判定値を算出する式において、車両の前輪および後輪のトレッド幅の差に関する補正項を設けることを特徴とするタイヤの空気圧低下警報方法。
【請求項２】
前記補正項が、車両の前輪および後輪のトレッド幅の差を旋回半径の２倍で除算する補正項である請求項１記載のタイヤの空気圧低下警報方法。
【請求項３】
３軸以上の車軸を有する多軸車両において、複数の車軸の組み合わせに適用する請求項１または２記載のタイヤの空気圧低下警報方法。
【請求項４】
タイヤの回転数を検出し、当該検出された回転数に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定し、タイヤの内圧が低下しているばあいに、警報を発生する空気圧低下警報装置であって、各タイヤの車輪速を検出するための速度検出手段と、該速度検出手段で検出される車輪速から求められる回転数に基づいて前輪タイヤの回転数と後輪タイヤの回転数との２つの対角和の差を比較する減圧判定値を演算処理する判定手段とからなり、該判定手段における減圧判定値に車両の前輪および後輪のトレッド幅の差に関する補正項が含まれてなるタイヤの空気圧警報装置。
【請求項５】
前記補正項が、車両の前輪および後輪のトレッド幅の差を旋回半径の２倍で除算する補正項である請求項４記載のタイヤの空気圧低下警報装置。
【請求項６】
３軸以上の車軸を有する多軸車両において、複数の車軸の組み合わせに適用する請求項４または５記載のタイヤの空気圧低下警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤの空気圧低下警報方法およびその装置に関する。さらに詳しくは、前輪と後輪のトレッド幅（左右のタイヤ位置の車軸間隔）の差が大きい、たとえばトラックやバスなどの車両におけるタイヤの空気圧低下を検出するタイヤの空気圧低下警報方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タイヤの空気圧の低下を車輪速の相対比較によって検出する装置が提案されている（特公平５−５５３２２号公報など）。これによると、検出の精度を向上するために、対角の車輪速の和同士の比較をもちいたり、外乱要因の少ない車両の直進時のみに判定するなどが行なわれている。ところが、このばあい、減圧の検出機会が減ってしまうため、旋回中も判定を実施する必要があり、さらに進んで、判定値に横方向加速度を導入した関数として、旋回中の外乱（影響）を補正する方法が提案されている（特開平６−８７１３号公報、特表平８−５０１０４０号公報および特開平８−１６４７２０号公報など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記横方向加速度による補正は、たとえば乗用車のような前輪と後輪のトレッド幅の差が小さいばあいについては問題はない。しかしながら、後輪を複輪とすることが多いトラックやバスなどのような前輪と後輪のトレッド幅の差が大きい車両では、判定誤差を補正しきれず、判定精度を向上させることが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明は、叙上の事情に鑑み、タイヤの空気圧判定の精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下警報方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤの空気圧低下警報方法は、タイヤの回転数を検出し、当該検出された回転数に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定し、タイヤの内圧が低下しているばあいに、警報を発生する空気圧低下警報方法であって、２つの対角和の差を比較することによりタイヤの減圧を検知する判定値を算出する式において、車両の前輪および後輪のトレッド幅の差に関する補正項を設けることを特徴とする。
また本発明のタイヤの空気圧低下警報装置は、タイヤの回転数を検出し、当該検出された回転数に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定し、タイヤの内圧が低下しているばあいに、警報を発生する空気圧低下警報装置であって、各タイヤの車輪速を検出するための速度検出手段と、該速度検出手段で検出される車輪速から求められる回転数に基づいて前輪タイヤの回転数と後輪タイヤの回転数との２つの対角和の差を比較する減圧判定値を演算処理する判定手段とからなり、該判定手段における減圧判定値に車両の前輪および後輪のトレッド軸幅の差に関する補正項が含まれてなることを特徴とする。
さらに、前記補正項が、車両の前輪および後輪のトレッド幅の差を旋回半径の２倍で除算する補正項であることを特徴とする。
【０００６】
また本発明のタイヤの空気圧低下警報装置は、タイヤの回転数を検出し、当該検出された回転数に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定し、タイヤの内圧が低下しているばあいに、警報を発生する空気圧低下警報装置であって、各タイヤの車輪速を検出するための速度検出手段と、該速度検出手段で検出される車輪速から求められる回転数に基づいて前輪タイヤの回転数と後輪タイヤの回転数との２つの対角和の差を比較する減圧判定値を演算処理する判定手段とからなり、該判定手段における減圧判定値に車両の前輪および後輪のトレッド軸幅の差に関する補正項が含まれてなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、前後輪のトレッド幅が大きく異なるトラックやバスなどの車両のばあい、車両のトレッド幅を含む関数で減圧判定値を補正して、タイヤの空気圧の減圧判定の精度を向上させている。
【０００８】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤの空気圧低下警報方法およびその装置を説明する。
【０００９】
図１は本発明のタイヤの空気圧低下警報装置の電気的構成を示すブロック図、図２は車輪タイヤの旋回半径を求めるための説明図、図３は４０ｍ、１１０ｍおよび１５０ｍの旋回半径で旋回したばあいのＤＥＬ値と横Ｇの関係を示す図、図４は図３におけるＤＥＬ値と旋回半径の逆数の関係を示す図、図５はトレッド幅の差を補正項として入れたときの判定値と旋回半径の逆数の関係を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤの空気圧低下警報装置は、たとえば４輪車両にそなえられた４つのタイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３およびＷ４の空気圧が低下しているか否かを検出するもので、各タイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３およびＷ４にそれぞれ関連して設けられた通常の車輪速センサー１を備えている。車輪速センサー１の出力は制御ユニット２に与えらえる。制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤＷｉを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３が接続されている。なお、４は初期化スイッチである。
【００１１】
制御ユニット２は、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。本実施の形態における判定手段は、前記制御ユニット２に含まれている。
【００１２】
前記車両速度センサー１では、タイヤＷｉの回転数に対応したパルス信号（以下、車輪速パルスという）が出力される。またＣＰＵ２ｂでは、車輪速センサー１から出力された車輪速パルスに基づき、所定のサンプリング周期ΔＴ（ｓｅｃ）、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤＷｉの回転数Ｎｉが算出される。
【００１３】
まず、図２に示すように、タイヤの車輪速はそれぞれ、つぎのように表される。
【００１４】
Ｖ１＝Ｒ１（ｄθ／ｄｔ）
Ｖ２＝Ｒ２（ｄθ／ｄｔ）
Ｖ３＝Ｒ３（ｄθ／ｄｔ）
Ｖ４＝Ｒ４（ｄθ／ｄｔ）
Ｒｉ：各車輪位置での旋回半径
ｄθ／ｄｔ：車両の旋回角速度
ここで、
Ｒ１＝（（Ｒ−Ｔｆ／２）２＋ＷＢ２）０．５
Ｒ２＝（（Ｒ＋Ｔｆ／２）２＋ＷＢ２）０．５
Ｒ３＝（Ｒ−Ｔｒ／２）
Ｒ４＝（Ｒ＋Ｔｒ／２）
Ｔｆ：前輪のトレッド幅
Ｔｒ：後輪のトレッド幅
ＷＢ：ホイールベース
Ｒ：車両の旋回半径
なお、車両の旋回半径Ｒは、後輪駆動のばあい、従動輪の旋回外側車輪と内側車輪の車輪速からつぎのように求められる。
【００１５】
１／Ｒ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（Ｖ１＋Ｖ２）×（２／Ｔｆ）
ただし、旋回中は、旋回内側車輪から外側車輪へ荷重移動があるので、内側車輪の動荷重半径は大きく、外側車輪の動荷重半径は小さくなるので、測定された車輪速は、正確な車輪速度よりズレるため、より正確な旋回半径をえるためには、実測によって、実旋回半径と計算旋回半径の関係を求めておいて、補正を行なうのが好ましい。
【００１６】
またタイヤＷｉの空気圧低下の検出のための減圧判定値（ＤＥＬ値）は、前輪タイヤと後輪タイヤとの２つの対角和の差を比較するものであって、対角線上にある一対の車輪からの信号の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの信号の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率として、つぎの式（１）から求められる（たとえば特公平５−５５３２２号公報参照）。
【００１７】
【数１】
0003594833.tif 000002
【００１８】
ここで、Ｒが充分大きいばあい、
Ｒ１−Ｒ２≒−Ｔｆ
Ｒ３−Ｒ４≒−Ｔｒ
Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４≒４×Ｒ
と考えられるので、式（１）はつぎの式（２）に近似的に表現できる。
【００１９】
【数２】
0003594833.tif 000003
【００２０】
従来では、通常の車両のばあい、Ｔｆ≒Ｔｒであるため、トレッド幅の差＝０となり、ＤＥＬ値＝０となる。しかし、トラックやバスなど後輪車輪に複輪をもつ車両では、車両の車幅が長手方向に一定であるにもかかわらず、複輪のトレッド幅がタイヤの幅の２倍だけ小さくなっている。このため、トレッド幅の差が大きいトラックやバスなどのばあい、ＤＥＬ値はシフトし、減圧検出に大きな影響を与えることが、この式（２）からわかる。現実の車両では、車輪速は直接測定することはできず、各車輪の１秒あたりの回転数をもとに、つぎのように計算されている。
【００２１】
Ｖ１＝Ｒ１×（ｄθ／ｄｔ）＝Ｎ１×２π×ｒ１
Ｖ２＝Ｒ２×（ｄθ／ｄｔ）＝Ｎ２×２π×ｒ２
Ｖ３＝Ｒ３×（ｄθ／ｄｔ）＝Ｎ３×２π×ｒ３
Ｖ４＝Ｒ４×（ｄθ／ｄｔ）＝Ｎ４×２π×ｒ４
ここで、Ｎｉ：各車輪の１秒あたりの回転数
ｒｉ：各車輪の動荷重半径
Ｒｉ：各車輪位置での旋回半径
ｄθ／ｄｔ：車両の旋回角速度
各車輪の動荷重半径は、初期化によって一定値になっているため、ｒ１＝ｒ、ｒ２＝ｒ、ｒ３＝ｒおよびｒ４＝ｒとすると、Ｖｉ＝２πｒ×ＮｉとなりＤＥＬ値は、つぎの式（３）に変換される。
【００２２】
【数３】
0003594833.tif 000004
【００２３】
このＤＥＬ値はタイヤの回転数で表される。このＤＥＬ値は、タイヤが正常空気圧で、スリップや、左右輪での荷重移動がなければ、すなわち動荷重半径ｒに変動がなければ、式（１）と一致するが、いずれか１個のタイヤが減圧すると、回転数ＮｉがＮｉ＋ΔＮ、動荷重半径ｒがｒ−Δｒとなるため、ＤＥＬ値が変動する。
【００２４】
たとえば、１のタイヤが減圧すると、Ｎ１→Ｎ１＋ΔＮとなり、前記式（３）はつぎの式（４）に変換される。
【００２５】
【数４】
0003594833.tif 000005
【００２６】
ここで、ΔＮは、Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４に比べて非常に小さいので、
Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４＋ΔＮ≒Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４
とおくと、前記式（４）はさらにつぎの式（５）のように変換される。
【００２７】
【数５】
0003594833.tif 000006
【００２８】
したがって、式（５）から、トレッド幅の差に起因するＤＥＬ値も減圧判定値に含め、タイヤの減圧判定の精度を向上させる必要があることがわかる。
【００２９】
つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００３０】
実施例
前輪の２輪が操舵輪であり、後輪の４輪（複輪）が駆動輪である２−Ｄ・４の車両のばあい、前輪（操舵輪）のトレッド軸に比べて、後輪の駆動輪のトレッド軸が１９５ｍｍ短くなっている。
【００３１】
図３は、この車両で、４０ｍ、１１０ｍおよび１５０ｍの旋回半径Ｒでそれぞれ旋回したばあいの、前輪と複輪のうち、内側後輪との前記式（３）から算出したＲａｗＤＥＬ値と横Ｇ（横方向加速度）ＬａｔＧの関係を示している。なお、図３中のＴ１ａは４０ｍの左旋回、Ｔ１ｂは４０ｍの右旋回、Ｔ２は１１０ｍの左旋回、およびＴ３は１５０ｍの左旋回を示している。
【００３２】
前後軸のトレッド幅に差のほとんどない乗用車のばあい、データ点は、前記式（２）からほぼ原点を通る直線上に分布するが、本実施例では、前後軸のトレッド幅に差があるため、各旋回半径条件の中で、横Ｇの変化に対して、ＲａｗＤＥＬ値が変化せずほぼ一定で、むしろＲａｗＤＥＬ値は旋回半径に依存しているように見える。このため、このＲａｗＤＥＬ値を旋回半径Ｒの逆数で整理すると、図４のようになり、全てのデータ点は、同一直線上に存在しているように見える。
【００３３】
そこで、前記式（２）にしたがい、トレッド幅の差（１９５ｍｍ）から生じるＤＥＬ値を計算して、図４に書き込むと、直線Ｌのようになり、実測値と良く一致していることがわかる。
【００３４】
したがって、本発明では、つぎの式（６）による補正式により、補正を行なうと、図５のようにＣｏｒＤＥＬ値はほぼゼロとなり、ＣｏｒＤＥＬ値はトレッドの差による影響をほとんど受けないため、ＣｏｒＤＥＬ値がゼロからシフトすることにより、タイヤの減圧を判定できる。
【００３５】
【数６】
0003594833.tif 000007
【００３６】
ここで、ａは理論と実際の差を補正するための係数であり、前記係数ａは、つぎのようにして求めることができる。まず、旋回半径を、ある速度で惰行走行する。これは、旋回中の駆動力による旋回内側駆動輪のスリップの影響をなくすためである。ついで、このときのＲａｗＤＥＬ値を、横軸に横Ｇをとりプロットし、横Ｇ＝０のときのＲａｗＤＥＬ値を求める。これは、旋回中の荷重移動によるＲａｗＤＥＬ値への影響をなくすためである。なお、本実施例における図３のばあいでは、ＲａｗＤＥＬ値が荷重移動の影響をほとんど受けておらず、横Ｇに対して、ＲａｗＤＥＬ値が一定（水平）になっている。
【００３７】
つぎに、これを様々な旋回半径で実施し、前記求めたＲａｗＤＥＬ値を、横軸に（トレッド幅の差）／（旋回半径の逆数×２）をとって、プロットする。そして最小２乗法により算出される回帰直線の傾きから係数ａを求める。本実施例では、ａ＝１．２０１９であった。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、車両のトレッド幅の差に関する補正項を設けることにより、空気圧の減圧判定の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤの空気圧低下警報装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】車輪タイヤの旋回半径を求めるための説明図である。
【図３】４０ｍ、１１０ｍおよび１５０ｍの旋回半径で旋回したばあいのＤＥＬ値と横Ｇの関係を示す図である。
【図４】図１におけるＤＥＬ値と旋回半径の逆数の関係を示す図である。
【図５】トレッド幅の差を補正項として入れたときの判定値と旋回半径の逆数の関係を示す図である。
【符号の説明】
１  車輪速センサー
２  制御ユニット
３  表示器
４  初期化スイッチ
【図１】
0003594833.tif 000008
【図２】
0003594833.tif 000009
【図３】
0003594833.tif 000010
【図４】
0003594833.tif 000011
【図５】
0003594833.tif 000012