(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記各タイヤの回転情報を検知する回転情報検知手段と、前記各タイヤの回転情報を記憶するメモリ手段と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する演算処理手段と、車両に備えられる横方向加速度センサで測定された横方向加速度により、前記判定値を補正する判定値補正手段とを備え、前記補正が左右の従動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては後輪）の回転速の和に比した左右の駆動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては前輪）の回転速の和の増加分に第２の定数を乗じて第１の定数を加え、さらに前記横方向加速度を乗じた値を前記判定値から減ずる方法であることを特徴とするタイヤ空気圧低下警報装置。
【請求項２】
４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記各タイヤの回転情報を検知する回転情報検知手段と、前記各タイヤの回転情報を記憶するメモリ手段と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する演算処理手段と、車両に備えられるヨーレートセンサの値を基にして得られた横方向加速度により、前記判定値を補正する判定値補正手段とを備え、前記補正が左右の従動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては後輪）の回転速の和に比した左右の駆動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては前輪）の回転速の和の増加分に第２の定数を乗じて第１の定数を加え、さらに前記横方向加速度を乗じた値を前記判定値から減ずる方法であることを特徴とするタイヤ空気圧低下警報装置。
【請求項３】
４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記各タイヤの回転情報を検知する工程と、前記各タイヤの回転情報を記憶する工程と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する工程と、車両に備えられる横方向加速度センサで測定された横方向加速度により、前記判定値を補正する工程とを備え、前記補正が左右の従動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては後輪）の回転速の和に比した左右の駆動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては前輪）の回転速の和の増加分に第２の定数を乗じて第１の定数を加え、さらに前記横方向加速度を乗じた値を前記判定値から減ずる方法であることを特徴とするタイヤ空気圧低下警報方法。
【請求項４】
４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記各タイヤの回転情報を検知する工程と、前記各タイヤの回転情報を記憶する工程と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する工程と、車両に備えられるヨーレートセンサの値を基にして得られた横方向加速度により、前記判定値を補正する工程とを備え、前記補正が左右の従動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては後輪）の回転速の和に比した左右の駆動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては前輪）の回転速の和の増加分に第２の定数を乗じて第１の定数を加え、さらに前記横方向加速度を乗じた値を前記判定値から減ずる方法であることを特徴とするタイヤ空気圧低下警報方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧低下警報装置および方法に関する。さらに詳しくは、コーナリング補正を正確に行ない、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下警報装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタイヤの空気圧の低下を検出する装置（ＤＷＳシステム）は、４つのＡＢＳ車輪速センサの情報から、タイヤの減圧判定を行なっている。
【０００３】
車が曲がるとき、横方向加速度が働くために荷重が外側へ移動する。このとき、縦荷重およびスリップ率が左右のタイヤで異なるため、減圧判定ができなくなる。それを防ぐために、従来のＤＷＳでは、従動輪（ＦＦ車の場合は後輪であり、ＦＲ車の場合は前輪である）の内輪と外輪の車輪速比からコーナリング半径を求め、この値から荷重移動に伴う縦荷重変化量およびスリップ率変化量を計算してコーナリング補正を行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、もし従動輪にタイヤ減圧が生じた場合、従動輪の左右の回転差が生じるが、この回転差がタイヤ減圧によるものなのか、コーナリングによるものなのかが、すぐには区別することができない。コーナリングの場合は、一般道では普通、コーナーが数十秒以上続くことはあまりないため、約１分間の従動輪と駆動輪の左右輪比をとり、両者の差がある値をこえたときには、従動輪にタイヤ減圧が生じたと判定している。
【０００５】
したがって、このタイヤの減圧判定の場合、コーナリングによる回転差か減圧による回転差かの判定に１分ほどの時間を要することになる。また、極希ではあるが、縦荷重およびスリップ率によってこの判定がうまくできず、タイヤが減圧しているのにコーナリングによる回転差と判定したり、逆にコーナリング走行しているのにタイヤ減圧と判定したために、誤報が発生したりする惧れがある。
【０００６】
本発明は、叙上の事情に鑑み、コーナリング補正を正確に行ない、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下警報装置および方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下警報装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記各タイヤの回転情報を検知する回転情報検知手段と、前記各タイヤの回転情報を記憶するメモリ手段と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する演算処理手段と、車両に備えられる横方向加速度センサで測定された横方向加速度により、前記判定値を補正する判定値補正手段とを備え、前記補正が左右の従動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては後輪）の回転速の和に比した左右の駆動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては前輪）の回転速の和の増加分に第２の定数を乗じて第１の定数を加え、さらに前記横方向加速度を乗じた値を前記判定値から減ずる方法であることを特徴とする。
【０００８】
また本発明のタイヤ空気圧低下警報装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記各タイヤの回転情報を検知する回転情報検知手段と、前記各タイヤの回転情報を記憶するメモリ手段と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する演算処理手段と、車両に備えられるヨーレートセンサの値を基にして得られた横方向加速度により、前記判定値を補正する判定値補正手段とを備え、前記補正が左右の従動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては後輪）の回転速の和に比した左右の駆動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては前輪）の回転速の和の増加分に第２の定数を乗じて第１の定数を加え、さらに前記横方向加速度を乗じた値を前記判定値から減ずる方法であることを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明のタイヤ空気圧低下警報方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記各タイヤの回転情報を検知する工程と、前記各タイヤの回転情報を記憶する工程と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する工程と、車両に備えられる横方向加速度センサで測定された横方向加速度により、前記判定値を補正する工程とを備え、前記補正が左右の従動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては後輪）の回転速の和に比した左右の駆動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては前輪）の回転速の和の増加分に第２の定数を乗じて第１の定数を加え、さらに前記横方向加速度を乗じた値を前記判定値から減ずる方法であることを特徴とする。
【００１０】
また本発明のタイヤ空気圧低下警報方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記各タイヤの回転情報を検知する工程と、前記各タイヤの回転情報を記憶する工程と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する工程と、車両に備えられるヨーレートセンサの値を基にして得られた横方向加速度により、前記判定値を補正する工程とを備え、前記補正が左右の従動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては後輪）の回転速の和に比した左右の駆動輪（前輪駆動ベースの４ＷＤにあっては前輪）の回転速の和の増加分に第２の定数を乗じて第１の定数を加え、さらに前記横方向加速度を乗じた値を前記判定値から減ずる方法であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧低下警報装置および方法を説明する。
【００１２】
図１は本発明のタイヤ空気圧低下警報装置の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１におけるタイヤ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。
【００１３】
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輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲ（Ｗｉ、ｉ＝１〜４、１：前左タイヤ、２：前右タイヤ、３：後左タイヤ、４：後右タイヤ）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Ｗｉにそれぞれ関連して設けられた通常の回転情報検知手段１を備えるとともに、車両の横方向の加速度を検出する横方向加速度（横Ｇ）センサＳを備えている。この横Ｇは進行方向に対して左側に働くときを正の値とする。また横ＧセンサＳとしては、圧電型または歪みゲージ型加速度変換器などを用いることができる。なお、本発明においては、横Ｇセンサに代えてヨーレートセンサを用いて、該センサの値を基に横Ｇを得ることもできる。たとえば最近の車には、走行中のスピンなどをコントロールして車両姿勢を安定させるシステムを搭載するものが存在しているため、この車に取り付けられている加速度センサまたはヨーレートセンサを用いることができる。
【００１４】
前記回転情報検知手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転速度を測定する車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から回転速度を測定するものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記回転情報検知手段１および横Ｇセンサの出力はＡＢＳなどの制御ユニット２に与えられる。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、およびドライバーによって操作することができる初期化スイッチ４が接続されている。
【００１５】
制御ユニット２は、図２に示されるように、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演算処理手段および判定値補正手段は、前記制御ユニット２に含まれている。
【００１６】
前記回転情報検知手段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、回転情報検知手段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の回転角速度Ｆｉが算出される。
【００１７】
ここで、タイヤＷｉは、規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤＷｉの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤＷｉがたとえ正常内圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤＷｉの回転角速度Ｆｉはばらつくことになる。そこで、初期差異によるばらつきを打ち消すために補正した回転角速度Ｆ１ｉを算出する。具体的には、
Ｆ１１＝Ｆ１
Ｆ１２＝ｍＦ２
Ｆ１３＝Ｆ３
Ｆ１４＝ｎＦ４
と補正される。前記補正係数ｍ、ｎは、たとえば車両が直線走行していることを条件として回転角速度Ｆｉを算出し、この算出された回転角速度Ｆｉに基づいて、ｍ＝Ｆ１／Ｆ２、ｎ＝Ｆ３／Ｆ４として得られる。
【００１８】
そして、前記Ｆ１ｉに基づき、車両の速度Ｖ（Ｖｉ／４）を算出する。
【００１９】
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）は、たとえば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。
【００２０】
【数１】
0003605006.tif 000002
【００２１】
本実施の形態では、横Ｇセンサから求められる横Ｇにより、ＤＷＳの精度を向上されることができるとともに、より速くタイヤの減圧を検出することができるようになる。
【００２２】
まず車がコーナーを曲がっているときには、コーナー外側に向けて横Ｇが発生するため、外側のタイヤに荷重が多くかかり、逆に内側のタイヤの荷重は少なくなる。このときの荷重移動量は、コーナーリングによって発生した横Ｇに比例する。また荷重移動によって、タイヤの回転半径も変化し、その変化量はほぼ荷重移動量に比例している。
【００２３】
したがって、タイヤの回転半径の変化量は、横Ｇの一次式として表わすことができる。
【００２４】
一方、駆動輪においては、タイヤの荷重が減少するとスリップが増大する。したがって、コーナー外側での駆動輪のタイヤはスリップが減り、内側ではスリップが増大する。コーナーによる左右タイヤの平均スリップ量はほぼ等しく、スリップ率の移動量は、荷重移動量に比例するため、スリップ率の移動量は平均スリップ量に比例しているとみなすことができる。
【００２５】
したがって、横Ｇにより生じるＤＥＬの値の変動成分は、横Ｇの一次式と平均スリップ量の一次式によって、つぎの式（２）で表わすことができる。
ＤＥＬの変動成分＝横Ｇ×（定数１＋ＤＦＲ×定数２）      ・・・（２）
【００２６】
ここで、定数１は、荷重移動の影響による横Ｇの一次係数であるが、荷重移動量は前後軸で等しくはないため、荷重移動による回転半径の影響の前後の差という形で表現されている。
【００２７】
したがって、補正ＤＥＬ（コーナリング補正）はつぎの式（３）として与えることができる。
補正ＤＥＬ＝ＤＥＬ−横Ｇ×（定数１＋ＤＦＲ×定数２）    ・・・（３）
【００２８】
なお、ＤＦＲはＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）の場合およびＦＦベースの４ＷＤの場合、
（Ｖ１＋Ｖ２）／（Ｖ３＋Ｖ４）−１
であり、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）の場合、
（Ｖ３＋Ｖ４）／（Ｖ１＋Ｖ２）−１
である。
【００２９】
前記定数１および定数２は、たとえば車両をタイヤの正常内圧にてカーブを走行させつつ、車両の速度センサから測定される車輪速度、横Ｇセンサから測定される横Ｇ、ＤＥＬおよびＤＦＲをそれぞれ制御ユニットにより算出して求めることができる。
【００３０】
すなわち、▲１▼ニュートラルレンジにて走行し（このとき、ＤＦＲ＝０である）、そのときのＤＥＬおよび横Ｇに基づいて補正ＤＥＬをゼロにするような定数１、たとえば０．１７９を算出する。
【００３１】
ついで▲２▼ドライブレンジにて一定速度で走行し、ＤＥＬ、横ＧおよびＤＦＲより、補正ＤＥＬをゼロにするような定数２、たとえば１２９．０２を算出する。
【００３２】
なお、横ＧおよびＤＦＲの値によって、定数１、２はバラツキを生じるので、それぞれのバラツキの中間値とするのが好ましい。
【００３３】
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に限定されるものではない。
【００３４】
実施例
まず国産の３０００ｃｃＦＦ車を用意し、車体中央部に横Ｇセンサを取り付け、パソコンに接続した。そしてパソコン上のソフトに横Ｇの値を取り込めるようにした。これにより、４輪の車輪速を取り込めるとともに、横Ｇセンサの値を直接取り込み、前記式（３）のコーナリング補正式に取り入れられるようにした。
【００３５】
ついで一般道の山岳路、定常旋回およびテストコースについて、それぞれつぎの５つの条件で走行を行なった。
１：正常内圧
２：前左タイヤの空気圧３０％減圧
３：前右タイヤの空気圧４０％減圧
４：後左タイヤの空気圧３０％減圧
５：後右タイヤの空気圧４０％減圧
【００３６】
比較例
従来のＤＷＳシステムを用いて、４輪の車輪速のみをパソコンで計算し、横Ｇは従動輪の車輪速から計算したつぎの式（４）を用いた。
横Ｇ＝Ｖ２／Ｒ／９．８                                ・・・（４）
【００３７】
前記実施例および比較例の結果から、実施例では減圧すべてにおいて検出したのに対し、比較例では定常旋回の前左３０％減圧の場合を検出することができなかった。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、コーナリング補正に必要な横Ｇの値を回転情報検知手段からではなく、横Ｇセンサまたはヨーレートセンサから取り込むことにより、タイヤの減圧に影響されることなく、コーナリング補正を正確に行なうことができる。その結果、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧低下警報装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１におけるタイヤ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。
【符号の説明】
１  回転情報検知手段
２  制御ユニット
３  表示器
４  初期化スイッチ
Ｓ  横方向加速度センサ
【図１】
0003605006.tif 000003
【図２】
0003605006.tif 000004