(57)【要約】【課題】駆動輪タイヤの回転速度からホイールトルクに応じて変化するタイヤのスリップの影響をキャンセルすることができる回転速度補正装置を提供する。【解決手段】車両に装着された駆動輪タイヤの回転速度を補正する回転速度補正装置であって、回転速度取得部と、比較値算出部と、トルク取得部と、回転速度算出部とを備える回転速度補正装置が提供される。回転速度取得部は、駆動輪タイヤ及び車両に装着された従動輪タイヤの回転速度を取得する。比較値算出部は、駆動輪タイヤ及び従動輪タイヤの回転速度から、駆動輪タイヤの回転速度と従動輪タイヤの回転速度との比較値を算出する。トルク取得部は、ホイールトルクを取得する。回転速度算出部は、比較値とホイールトルクとの線形関係を特定し、従動輪タイヤの回転速度及び線形関係に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた駆動輪タイヤの回転速度を算出する。【選択図】図３
2019018763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着された駆動輪タイヤの回転速度を補正する回転速度補正装置であって、
前記駆動輪タイヤ及び前記車両に装着された従動輪タイヤの回転速度を取得する回転速度取得部と、
前記駆動輪タイヤ及び前記従動輪タイヤの回転速度から、前記駆動輪タイヤの回転速度と前記従動輪タイヤの回転速度との比較値を算出する比較値算出部と、
ホイールトルクを取得するトルク取得部と、
前記比較値と前記ホイールトルクとの線形関係を特定し、前記従動輪タイヤの回転速度及び前記線形関係に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた前記駆動輪タイヤの回転速度を算出する回転速度算出部と
を備える、回転速度補正装置。
【請求項２】
前記比較値算出部は、前記比較値として、前記車両に装着された２つの駆動輪タイヤ及び２つの従動輪タイヤのうち、一方の駆動輪タイヤの回転速度と一方の従動輪タイヤの回転速度とを比較する第１比較値を算出する、
請求項１に記載の回転速度補正装置。
【請求項３】
前記比較値算出部は、前記比較値として、前記２つの駆動輪タイヤ及び前記２つの従動輪タイヤのうち、他方の駆動輪タイヤの回転速度と他方の従動輪タイヤの回転速度とを比較する第２比較値をさらに算出する、
請求項２に記載の回転速度補正装置。
【請求項４】
前記従動輪タイヤの回転速度、及び前記回転速度算出部により算出された前記駆動輪タイヤの回転速度に基づいて、前記車両に装着されたタイヤの減圧を判定するための減圧指標値を算出し、前記減圧指標値に基づいて、前記タイヤの減圧を検出する減圧検出部
をさらに備える、
請求項１〜３のいずれかに記載の回転速度補正装置。
【請求項５】
前記車両に装着された前記駆動輪タイヤ及び前記従動輪タイヤを含む４輪のタイヤを、第１タイヤ、第２タイヤ、第３タイヤ及び第４タイヤとするとき、
前記減圧指標値は、前記第１タイヤ及び前記第４タイヤの回転速度が大きい程大きくなり且つ前記第２タイヤ及び前記第３タイヤの回転速度が大きい程小さくなる、或いは、前記第２タイヤ及び前記第３タイヤの回転速度が大きい程大きくなり且つ前記第１タイヤ及び前記第４タイヤの回転速度が大きい程小さくなるように定義される指標値である、
請求項４に記載の回転速度補正装置。
【請求項６】
前記タイヤの減圧状態が検出された場合に、減圧警報を発生させる減圧警報部
をさらに備える、
請求項４又は５に記載の回転速度補正装置。
【請求項７】
前記比較値は、前記駆動輪タイヤの回転速度と前記従動輪タイヤの回転速度との比である、
請求項１〜６のいずれかに記載の回転速度補正装置。
【請求項８】
車両に装着された駆動輪タイヤの回転速度を補正する回転速度補正方法であって、
前記駆動輪タイヤ及び前記車両に装着された従動輪タイヤの回転速度を取得するステップと、
前記駆動輪タイヤ及び前記従動輪タイヤの回転速度から、前記駆動輪タイヤの回転速度と前記従動輪タイヤの回転速度との比較値を算出するステップと、
ホイールトルクを取得するステップと、
前記比較値と前記ホイールトルクとの線形関係を特定するステップと、
前記従動輪タイヤの回転速度及び前記線形関係に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた前記駆動輪タイヤの回転速度を算出するステップと
を含む、回転速度補正方法。
【請求項９】
車両に装着された駆動輪タイヤの回転速度を補正する回転速度補正プログラムであって、
前記駆動輪タイヤ及び前記車両に装着された従動輪タイヤの回転速度を取得するステップと、
前記駆動輪タイヤ及び前記従動輪タイヤの回転速度から、前記駆動輪タイヤの回転速度と前記従動輪タイヤの回転速度との比較値を算出するステップと、
ホイールトルクを取得するステップと、
前記比較値と前記ホイールトルクとの線形関係を特定するステップと、
前記従動輪タイヤの回転速度及び前記線形関係に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた前記駆動輪タイヤの回転速度を算出するステップと
をコンピュータに実行させる、回転速度補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装着された駆動輪タイヤの回転速度を補正する回転速度補正装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を快適に走行させるためには、タイヤの空気圧が調整されていることが重要である。空気圧が適正値を下回ると、乗り心地や燃費が悪くなるという問題が生じ得るからである。このため、従来より、タイヤの減圧を自動的に検出するシステム（Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＴＰＭＳ）が研究されている。タイヤが減圧しているという情報は、例えば、運転者への警報に用いることができる。
【０００３】
タイヤの減圧を検出する方式には、タイヤに圧力センサを取り付ける等して、タイヤの空気圧を直接的に計測する方式の他、他の指標値を用いてタイヤの減圧を間接的に評価する方式がある。このような方式では動荷重半径（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｌｏａｄｅｄ  Ｒａｄｉｕｓ；ＤＬＲ）方式等が知られている。ＤＬＲ方式は、減圧タイヤは走行時につぶれることで動荷重半径が小さくなり、より高速に回転するようになるという現象を利用するものであり、タイヤの回転速度からタイヤの減圧を推定する（特許文献１等）。
【０００４】
特許文献１は、ＤＬＲ方式を用いた補正装置を開示しており、ＤＬＲ方式において減圧を評価するための減圧指標値として、ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３と呼ばれる３つの指標値について言及している。特許文献１では、ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３は、以下のように定義されている。ただし、Ｖ１〜Ｖ４は、それぞれ左前輪、右前輪、左後輪、右後輪タイヤの回転速度である。
DEL1=[(V1+V4)/2-(V2+V3)/2]/[(V1+V2+V3+V4)/4]×100(%)
DEL2=[(V1+V2)/2-(V3+V4)/2]/[(V1+V2+V3+V4)/4]×100(%)
DEL3=[(V1+V3)/2-(V2+V4)/2]/[(V1+V2+V3+V4)/4]×100(%)
【０００５】
タイヤが減圧すると、回転速度が増加するため、ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３のような減圧指標値も変化する。従って、検出目標となる減圧量だけ減圧したときの減圧指標値を閾値として設定しておくことで、減圧の検出が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８０９１９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記に挙げた減圧指標値を決定するタイヤの回転速度は、タイヤの減圧のみならず、タイヤのスリップの影響を受ける。スリップは、主として駆動輪タイヤに生じ、ホイールトルクが大きいほど増加する。つまり、駆動輪タイヤについては、減圧の影響を受けるだけでなく、ホイールトルクに応じて変化するスリップの影響によっても回転速度がばらつく。よって、ホイールトルクといった走行条件によっては、回転速度から算出される減圧指標値に基づく減圧の検出精度が低下することがある。そのため、駆動輪タイヤの回転速度からスリップの影響をキャンセルすることが望まれる。なお、駆動輪タイヤの回転速度からスリップの影響をキャンセルすることは、減圧指標値に基づいてタイヤの減圧を検出する場面だけではなく、ブレーキの制御を行う場面等、駆動輪タイヤの回転速度に基づく各種制御が行われる場面においても望まれ得る。
【０００８】
ところで、以上の知見に鑑みて、本出願人は、先の出願（特願２０１６−１１２９１６）において、減圧指標値とホイールトルクとの線形関係を特定し、この線形関係に基づいてタイヤのスリップが生じない又は殆ど生じない程度のホイールトルク（理想的には、０Ｎ・ｍ）に相当する減圧指標値を算出し、このような減圧指標値に基づいて減圧検出を行う技術を提案した。すなわち、先の出願に係る技術によれば、減圧指標値からスリップの影響をキャンセルすることができるため、スリップの影響を受けずにタイヤの減圧を判定することが可能になる。
【０００９】
しかしながら、タイヤが減圧しておらず、且つ車両の荷重バランスが左右で均一である場合、上記のＤＥＬ１では、駆動輪タイヤのスリップの影響が相殺され、ホイールトルクとＤＥＬ１との線形関係を特定することができない場合がある。図６は、実験により取得されたＤＥＬ１とホイールトルクとの関係をプロットしたグラフである。このような場合には、ホイールトルクとＤＥＬ１との線形関係を特定することが困難となり得るため、ＤＥＬ１からスリップの影響をキャンセルすることが困難となり得る。
【００１０】
本発明は、駆動輪タイヤの回転速度からホイールトルクに応じて変化するタイヤのスリップの影響をキャンセルすることができる回転速度補正装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１観点に係る回転速度補正装置は、車両に装着された駆動輪タイヤの回転速度を補正する回転速度補正装置であって、回転速度取得部と、比較値算出部と、トルク取得部と、回転速度算出部とを備える。前記回転速度取得部は、前記駆動輪タイヤ及び前記車両に装着された従動輪タイヤの回転速度を取得する。前記比較値算出部は、前記駆動輪タイヤ及び前記従動輪タイヤの回転速度から、前記駆動輪タイヤの回転速度と前記従動輪タイヤの回転速度との比較値を算出する。前記トルク取得部は、ホイールトルクを取得する。前記回転速度算出部は、前記比較値と前記ホイールトルクとの線形関係を特定し、前記従動輪タイヤの回転速度及び前記線形関係に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた前記駆動輪タイヤの回転速度を算出する。
【００１２】
本発明の第２観点に係る回転速度補正装置は、第１観点に係る回転速度補正装置であって、前記比較値算出部は、前記比較値として、前記車両に装着された２つの駆動輪タイヤ及び２つの従動輪タイヤのうち、一方の駆動輪タイヤの回転速度と一方の従動輪タイヤの回転速度とを比較する第１比較値を算出する。
【００１３】
本発明の第３観点に係る回転速度補正装置は、第２観点に係る回転速度補正装置であって、前記比較値算出部は、前記比較値として、前記２つの駆動輪タイヤ及び前記２つの従動輪タイヤのうち、他方の駆動輪タイヤの回転速度と他方の従動輪タイヤの回転速度とを比較する第２比較値をさらに算出する。
【００１４】
本発明の第４観点に係る回転速度補正装置は、第１観点から第３観点のいずれかに係る回転速度補正装置であって、減圧検出部をさらに備える。前記減圧検出部は、前記従動輪タイヤの回転速度、及び前記回転速度算出部により算出された前記駆動輪タイヤの回転速度に基づいて、前記車両に装着されたタイヤの減圧を判定するための減圧指標値を算出し、前記減圧指標値に基づいて、前記タイヤの減圧を検出する。
【００１５】
本発明の第５観点に係る回転速度補正装置は、第４観点に係る回転速度補正装置であって、前記車両に装着された前記駆動輪タイヤ及び前記従動輪タイヤを含む４輪のタイヤを、第１タイヤ、第２タイヤ、第３タイヤ及び第４タイヤとするとき、前記減圧指標値は、前記第１タイヤ及び前記第４タイヤの回転速度が大きい程大きくなり且つ前記第２タイヤ及び前記第３タイヤの回転速度が大きい程小さくなる、或いは、前記第２タイヤ及び前記第３タイヤの回転速度が大きい程大きくなり且つ前記第１タイヤ及び前記第４タイヤの回転速度が大きい程小さくなるように定義される指標値である。
【００１６】
本発明の第６観点に係る回転速度補正装置は、第４観点又は第５観点に係る回転速度補正装置であって、減圧警報部をさらに備える。前記減圧警報部は、前記タイヤの減圧状態が検出された場合に、減圧警報を発生させる。
【００１７】
本発明の第７観点に係る回転速度補正装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る回転速度補正装置であって、前記比較値は、前記駆動輪タイヤの回転速度と前記従動輪タイヤの回転速度との比である。
【００１８】
本発明の第８観点に係る回転速度補正方法は、車両に装着された駆動輪タイヤの回転速度を補正する回転速度補正方法であって、以下のステップを含む。
・前記駆動輪タイヤ及び前記車両に装着された従動輪タイヤの回転速度を取得するステップ
・前記駆動輪タイヤ及び前記従動輪タイヤの回転速度から、前記駆動輪タイヤの回転速度と前記従動輪タイヤの回転速度との比較値を算出するステップ
・ホイールトルクを取得するステップ
・前記比較値と前記ホイールトルクとの線形関係を特定するステップ
・前記従動輪タイヤの回転速度及び前記線形関係に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた前記駆動輪タイヤの回転速度を算出するステップ
【００１９】
本発明の第９観点に係る回転速度補正プログラムは、車両に装着された駆動輪タイヤの回転速度を補正する回転速度補正プログラムであって、コンピュータに以下のステップを実行させる。
・前記駆動輪タイヤ及び前記車両に装着された従動輪タイヤの回転速度を取得するステップ
・前記駆動輪タイヤ及び前記従動輪タイヤの回転速度から、前記駆動輪タイヤの回転速度と前記従動輪タイヤの回転速度との比較値を算出するステップ
・ホイールトルクを取得するステップ
・前記比較値と前記ホイールトルクとの線形関係を特定するステップ
・前記従動輪タイヤの回転速度及び前記線形関係に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた前記駆動輪タイヤの回転速度を算出するステップ
【発明の効果】
【００２０】
ホイールトルクが大きいほど駆動輪タイヤのスリップは増加し、スリップの増加に伴って駆動輪タイヤの回転速度と従動輪タイヤの回転速度との比較値が変化する。そのため、このような比較値とホイールトルクとの間には線形関係が存在し得る。そこで、本発明の第１観点によれば、かかる線形関係が特定される。そして、かかる線形関係と従動輪の回転速度とに基づいて、スリップの影響がキャンセルされた駆動輪タイヤの回転速度が算出される。以上より、駆動輪タイヤの回転速度からホイールトルクに応じて変化するタイヤのスリップの影響をキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転速度補正装置が車両に搭載された様子を示す模式図。
【図２】回転速度補正装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】回転速度補正処理を含む、減圧検出処理の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明者が行った実験による、ホイールトルクＷＴと比較値Ｈ１のデータをプロットしたグラフ。
【図５】本発明者が行った実験による、ホイールトルクＷＴと比較値Ｈ２のデータをプロットしたグラフ。
【図６】本発明者が行った実験による、ホイールトルクＷＴと減圧指標値ＤＥＬ１のデータをプロットしたグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るタイヤの回転速度補正装置、方法及びプログラムについて説明する。
【００２３】
＜１．回転速度補正装置の構成＞
図１は、本実施形態に係る回転速度補正装置（以下、単に補正装置ということがある）２が車両１に搭載された様子を示す模式図である。車両１は、４輪車両であり、左前輪タイヤＦＬ、右前輪タイヤＦＲ、左後輪タイヤＲＬ及び右後輪タイヤＲＲを備えている。車両１は、前輪駆動車であり、タイヤＦＬ，ＦＲが駆動輪タイヤであり、タイヤＲＬ，ＲＲが従動輪タイヤである。補正装置２は、これらのタイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのうち、駆動輪タイヤＦＬ，ＦＲの回転速度をスリップの影響がキャンセルされるように補正する機能、及びタイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの減圧を検出する機能を備えている。補正装置２は、従動輪タイヤＲＬ，ＲＲの回転速度及び補正された駆動輪タイヤＦＬ，ＦＲの回転速度に基づいて、タイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの減圧を検出する。また、補正装置２は、タイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの減圧が検出されると、車両１に搭載されている警報表示器３を介してその旨の警報を行う。
【００２４】
本実施形態では、一方の駆動輪である左前輪に、ホイールトルクセンサ（以下、ＷＴセンサ）７が取り付けられている。ＷＴセンサ７は、車両１のホイールトルクＷＴを検出する。ＷＴセンサ７は、補正装置２に通信線５ａを介して接続されており、ＷＴセンサ７で検出されたホイールトルクＷＴの情報は、リアルタイムに補正装置２に送信される。
【００２５】
ＷＴセンサ７としては、車両１の駆動輪のホイールトルクを検出できる限り、その構造も取り付け位置も特に限定されない。ホイールトルクセンサとしては、様々な種類のものが市販されており、その構成については周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、ＷＴセンサ７によらず、ホイールトルクを検出することも可能であり、例えば、エンジンの制御装置から得られるエンジントルクからホイールトルクを推定することもできる。
【００２６】
本実施形態では、タイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの減圧状態は、車輪速（回転速度）に基づいて検出される。タイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ（より正確には、タイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲが装着されている車輪）には、各々、車輪速センサ６が取り付けられており、車輪速センサ６は、自身の取り付けられたタイヤの車輪速情報を検出する。車輪速センサ６は、補正装置２に通信線５ａを介して接続されており、各車輪速センサ６で検出された車輪速情報は、リアルタイムに補正装置２に送信される。
【００２７】
車輪速センサ６としては、走行中のタイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの車輪速を検出できるものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、電磁ピックアップの出力信号から車輪速を測定するタイプのセンサを用いることもできるし、ダイナモのように回転を利用して発電を行い、このときの電圧から車輪速を測定するタイプのセンサを用いることもできる。車輪速センサ６の取り付け位置も、特に限定されず、車輪速の検出が可能である限り、センサの種類に応じて、適宜、選択することができる。
【００２８】
図２は、補正装置２の電気的構成を示すブロック図である。図２に示されるとおり、補正装置２は、車両１に搭載されている制御ユニットであり、Ｉ／Ｏインターフェース１１、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、及び不揮発性で書き換え可能な記憶装置１５を備えている。Ｉ／Ｏインターフェース１１は、車輪速センサ６、警報表示器３等の外部装置との通信を行うための通信装置である。ＲＯＭ１３には、車両１の各部の動作を制御するためのプログラム８が格納されている。プログラム８は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体９からＲＯＭ１３へと書き込まれる。ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１３からプログラム８を読み出して実行することにより、仮想的に回転速度取得部２１、トルク取得部２２、比較値算出部２３、回転速度算出部２４、減圧検出部２５及び減圧警報部２６として動作する。各部２１〜２６の動作の詳細は、後述する。記憶装置１５は、ハードディスクやフラッシュメモリ等で構成される。なお、プログラム８の格納場所は、ＲＯＭ１３ではなく、記憶装置１５であってもよい。ＲＡＭ１４及び記憶装置１５は、ＣＰＵ１２の演算に適宜使用される。
【００２９】
警報表示器３は、減圧が起きている旨をユーザに伝えることができる限り、例えば、液晶表示素子や液晶モニター等、任意の態様で実現することができる。例えば、警報表示器３は、四輪タイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲにそれぞれに対応する４つのランプを、タイヤの実際の配列に併せて配置したものとすることができる。警報表示器３の取り付け位置も、適宜選択することができるが、例えば、インストルメントパネル上等、ドライバーに分かりやすい位置に設けることが好ましい。制御ユニット（補正装置２）がカーナビゲーションシステムに接続される場合には、カーナビゲーション用のモニターを警報表示器３として使用することも可能である。警報表示器３としてモニターが使用される場合、警報はモニター上に表示されるアイコンや文字情報とすることができる。
【００３０】
＜２．減圧検出処理＞
以下、図３を参照しつつ、駆動輪タイヤＦＬ，ＦＲの回転速度を補正する回転速度補正処理を含む、タイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの減圧を検出するための減圧検出処理について説明する。図３に示す処理は、動荷重半径（ＤＬＲ）方式に従うものであり、車両１の電気系統に電源が投入された時等に実行される。本実施形態に係る減圧検出処理では、四輪のタイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのうちのどのタイヤが減圧しているかが特定される。より具体的には、以下の１４個のパターンで、減圧タイヤを検出することができる。
（１）ＦＬのみ減圧
（２）ＦＲのみ減圧
（３）ＲＬのみ減圧
（４）ＲＲのみ減圧
（５）ＦＬ，ＦＲのみ減圧
（６）ＦＬ，ＲＬのみ減圧
（７）ＦＬ，ＲＲのみ減圧
（８）ＦＲ，ＲＬのみ減圧
（９）ＦＲ，ＲＲのみ減圧
（１０）ＲＬ，ＲＲのみ減圧
（１１）ＦＬ，ＦＲ，ＲＬのみ減圧
（１２）ＦＬ，ＦＲ，ＲＲのみ減圧
（１３）ＦＬ，ＲＬ，ＲＲのみ減圧
（１４）ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのみ減圧
【００３１】
まず、ステップＳ１では、回転速度取得部２１が、回転速度（車輪速）Ｖ１〜Ｖ４を取得する。ここで、Ｖ１〜Ｖ４は、それぞれタイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの回転速度である。回転速度取得部２１は、所定のサンプリング周期ΔＴで検出される車輪速センサ６か
らの出力信号を受信し、これを回転速度Ｖ１〜Ｖ４に換算する。
【００３２】
続くステップＳ２では、トルク取得部２２が、車両１のホイールトルクＷＴを取得する。トルク取得部２２は、ＷＴセンサ７からの出力信号を受信し、これをホイールトルクＷＴに換算する。なお、このとき受信されるＷＴセンサ７の出力信号は、直近のステップＳ１で受信された車輪速センサ６の出力信号と同時刻又は概ね同時刻のデータである。
【００３３】
次に、ステップＳ３では、比較値算出部２３が、タイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの回転速度Ｖ１〜Ｖ４から、駆動輪タイヤの回転速度と従動輪タイヤの回転速度との比較値Ｈ１，Ｈ２を算出する。比較値Ｈ１，Ｈ２とは、駆動輪タイヤの回転速度が大きいほど小さくなり且つ従動輪タイヤの回転速度が大きいほど大きくなる値として定義される。ただし、別の実施形態では、比較値Ｈ１，Ｈ２は、駆動輪タイヤの回転速度が大きいほど大きくなり且つ従動輪タイヤの回転速度が大きいほど小さくなる値として定義することもできる。
【００３４】
比較値Ｈ１，Ｈ２は上記特徴を有する限り、様々な方法で定義することができるが、本実施形態では、Ｈ１，Ｈ２は、以下の式に従って、駆動輪タイヤの回転速度と従動輪タイヤの回転速度との比として算出される。
Ｈ１＝Ｖ３／Ｖ１
Ｈ２＝Ｖ４／Ｖ２
【００３５】
他の実施形態では、以下のように定義することもできる。
Ｈ１＝Ｖ３2／Ｖ１2
Ｈ２＝Ｖ４2／Ｖ２2
【００３６】
あるいは、Ｈ１及びＨ２は、次のように定義することもできる。
Ｈ１＝Ｖ４／Ｖ１
Ｈ２＝Ｖ３／Ｖ２
【００３７】
以上のように定義される比較値Ｈ１は、２つの駆動輪タイヤＦＬ，ＦＲ及び２つの従動輪タイヤＲＬ，ＲＲのうち、一方の駆動輪タイヤの回転速度と一方の従動輪タイヤの回転速度とを比較する比較値である。また、以上のように定義される比較値Ｈ２は、２つの駆動輪タイヤＦＬ，ＦＲ及び２つの従動輪タイヤＲＬ，ＲＲのうち、他方の駆動輪タイヤの回転速度と他方の従動輪タイヤの回転速度とを比較する比較値である。
【００３８】
続くステップＳ４では、回転速度算出部２４が、ホイールトルクＷＴと比較値Ｈ１，Ｈ２との線形関係をそれぞれ特定する。さらに、その後のステップＳ５では、ステップＳ４で特定された線形関係に基づいて、タイヤのスリップの影響がキャンセルされた駆動輪タイヤＦＬ，ＦＲの回転速度Ｖ１′，Ｖ２′が得られる。スリップの影響をキャンセルするためのステップＳ４，Ｓ５の原理について、図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５は、本発明者らが行った実験の結果を示している。
【００３９】
まず、ホイールトルクＷＴが一定値以下の場合には、タイヤにはスリップが生じない又はほとんど生じないと考えられる。しかし、ホイールトルクＷＴが大きくなるにつれ、駆動輪タイヤのスリップが増加する。スリップが増加すると、車輪速センサ６によって検出される駆動輪タイヤの回転速度が減少し、駆動輪タイヤの回転速度と従動輪タイヤの回転速度との差が大きくなる。従って、ホイールトルクＷＴと、駆動輪タイヤの回転速度と従動輪タイヤの回転速度との比較値Ｈ１，Ｈ２との間には、線形関係が成立する。図４及び図５は、このことを裏付ける実験データである。図４及び図５は、ともにタイヤＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲが標準内圧である条件下で計測されたホイールトルクＷＴと比較値Ｈ１，Ｈ２との関係をそれぞれプロットしたグラフである。ここでは、Ｈ１＝Ｖ３／Ｖ１、Ｈ２＝Ｖ４／Ｖ２である。
【００４０】
図４及び図５が示す通り、ホイールトルクＷＴと比較値Ｈ１，Ｈ２との関係は、それぞれ以下のような回帰直線Ｌ１，Ｌ２で表すことができる。
Ｌ１：Ｈ１＝ａ１×ＷＴ＋ｂ１
Ｌ２：Ｈ２＝ａ２×ＷＴ＋ｂ２
【００４１】
ホイールトルクＷＴが０（Ｎ・ｍ）の時の比較値Ｈ１、すなわち回帰直線Ｌ１の切片ｂ１は、ホイールトルクＷＴに応じて変化するスリップの影響を受けない比較値Ｈ１である。同様に、ホイールトルクＷＴが０（Ｎ・ｍ）の時の比較値Ｈ２、すなわち回帰直線Ｌ２の切片ｂ２は、ホイールトルクＷＴに応じて変化するスリップの影響を受けない比較値Ｈ２である。従って、スリップの影響がキャンセルされた駆動輪タイヤＦＬ，ＦＲの回転速度Ｖ１′，Ｖ２′は、従動輪タイヤＲＬ，ＲＲの回転速度Ｖ３，Ｖ４を用いて、以下の式で表される。
Ｖ１′＝Ｖ３／ｂ１      ・・・式１
Ｖ２′＝Ｖ４／ｂ２      ・・・式２
【００４２】
ここで、ホイールトルクＷＴが０（Ｎ・ｍ）である場合に限らず、タイヤのスリップが生じない又は殆ど生じない程度に小さなホイールトルクＷＴの値を基準ホイールトルクＷＴRと定義する。このとき、上述の線形関係及び基準ホイールトルクＷＴRを用いれば、スリップの影響を受けない又は殆ど受けない回転速度Ｖ１′，Ｖ２′を、以下の式のとおりに求めることもできる。
Ｖ１′＝Ｖ３／（ａ１×ＷＴR＋ｂ１）      ・・・式３
Ｖ２′＝Ｖ４／（ａ２×ＷＴR＋ｂ２）      ・・・式４
【００４３】
以上の原理に基づいて、ステップＳ４では、回転速度算出部２４が、ステップＳ１〜Ｓ３で得られたホイールトルクＷＴ及び比較値Ｈ１，Ｈ２に基づいて、ホイールトルクＷＴと比較値Ｈ１，Ｈ２との線形関係を表す回帰直線Ｌ１，Ｌ２を特定する。より具体的には、係数ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２が算出される。なお、回帰直線を特定するには（ＷＴ，Ｈ１）及び（ＷＴ，Ｈ２）のデータセットが各々、少なくとも２つずつ必要となる。従って、本実施形態では、ステップＳ１〜Ｓ３は、データセットが所定の量蓄積されるまで繰り返し実行される。そして、ひとたびデータセットが所定の量を超えた後は、新しいデータセットが１点得られるたびに、最新の所定量のデータセットを用いて線形関係が特定される。なお、回帰直線Ｌ１、Ｌ２の特定方法は特に限定されず、例えば、最小二乗法を用いることができ、演算の効率化のために、逐次最小二乗法を用いることもできる。
【００４４】
続くステップＳ５では、回転速度算出部２４は、式１又は式３に従って、係数ａ１，ｂ１及び従動輪タイヤＲＬの回転速度Ｖ３に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた駆動輪タイヤＦＬの回転速度Ｖ１′を算出する。同様に、回転速度算出部２４は、式２又は式４に従って、係数ａ２，ｂ２及び従動輪タイヤＲＲの回転速度Ｖ４に基づいて、スリップの影響がキャンセルされた駆動輪タイヤＦＲの回転速度Ｖ２′を算出する。なお、比較値がＨ１＝Ｖ４／Ｖ１及びＨ２＝Ｖ３／Ｖ２と定義されていた場合には、式１〜４に含まれるＶ３，Ｖ４が入れ替わるため、Ｖ１′は、Ｖ３ではなくＶ４に基づいて算出され、Ｖ２′は、Ｖ４ではなくＶ３に基づいて算出される。
【００４５】
続くステップＳ６では、減圧検出部２５が、駆動輪タイヤＦＬ，ＦＲの補正後の回転速度Ｖ１′，Ｖ２′及び従動輪の回転速度Ｖ３，Ｖ４に基づいて、タイヤの減圧状態を判定するための減圧指標値ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３を算出する。ＤＥＬ１，ＤＥＬ２，ＤＥＬ３は、それぞれ、以下に示す特徴を有する指標値である。
ＤＥＬ１：回転速度Ｖ１′，Ｖ４が大きい程大きくなり且つ回転速度Ｖ２′，Ｖ３が大きい程小さくなる、或いは、回転速度Ｖ２′，Ｖ３が大きい程大きくなり且つ回転速度Ｖ１′，Ｖ４が大きい程小さくなる指標値
ＤＥＬ２：回転速度Ｖ１′，Ｖ２′が大きい程大きくなり且つ回転速度Ｖ３，Ｖ４が大きい程小さくなる、或いは、回転速度Ｖ３，Ｖ４が大きい程大きくなり且つ回転速度Ｖ１′，Ｖ２′が大きい程小さくなる指標値
ＤＥＬ３：回転速度Ｖ１′，Ｖ３が大きい程大きくなり且つ回転速度Ｖ２′，Ｖ４が大きい程小さくなる、或いは、回転速度Ｖ２′，Ｖ４が大きい程大きくなり且つ回転速度Ｖ１′，Ｖ３が大きい程小さくなる指標値
【００４６】
なお、タイヤの減圧が進むと、動荷重半径が小さくなるため、回転速度が増加し、減圧指標値ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３の値が変化する。本実施形態に係る減圧検出処理では、後述するステップＳ７において、減圧指標値ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３の基準値からの変化を検出することで、タイヤの減圧状態が検出される。また、ここでは、回転速度Ｖ１′，Ｖ２′を用いることにより、タイヤのスリップの影響がキャンセルされた減圧指標値ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３が得られるため、タイヤの減圧検出の精度が向上する。
【００４７】
ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３は、上記特徴を有する限り、様々な方法で定義することができるが、本実施形態では、ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３は、以下の式に従って算出される。
DEL1=[(V1′+V4)/(V2′+V3)-1]*100(%)
DEL2=[(V1′+V2′)/(V3+V4)-1]*100(%)
DEL3=[(V1′+V3)/(V2′+V4)-1]*100(%)
【００４８】
他の実施形態では、例えば、背景技術の欄で述べたとおり、以下のように定義することもできる。
DEL1=[[(V1′+V4)/2-(V2′+V3)/2]/｛(V1′+V2′+V3+V4)/4｝]*100(%)
DEL2=[[(V1′+V2′)/2-(V3+V4)/2]/｛(V1′+V2′+V3+V4)/4｝]*100(%)
DEL3=[[(V1′+V3)/2-(V2′+V4)/2]/｛(V1′+V2′+V3+V4)/4｝]*100(%)
【００４９】
あるいは、ＤＥＬ１，ＤＥＬ２，ＤＥＬ３は、以下のように定義することもできる。
DEL1=(V1′2+V42)-(V2′2+V32)
DEL2=(V1′2+V2′2)-(V32+V42)
DEL3=(V12+V32)-(V2′2+V42)
【００５０】
以上のとおり、ＤＥＬ１は、４輪のうち、一方の対角線上に存在する二輪の回転速度が大きい程大きくなり、且つ、他方の対角線上に存在する二輪の回転速度が大きい程小さくなる指標値である。また、ＤＥＬ３は、４輪のうち、左側又は右側の二輪の回転速度が大きい程大きくなり、且つ、残りの二輪の回転速度が大きい程小さくなる指標値である。一方、ＤＥＬ２は、４輪のうち、前輪又は後輪の二輪の回転速度が大きい程大きくなり、且つ、残りの二輪の回転速度が大きい程小さくなる指標値である。
【００５１】
ステップＳ５，Ｓ６における回転速度Ｖ１，Ｖ２の補正及びＤＥＬ１〜ＤＥＬ３の算出が終了すると、減圧検出部２５は、減圧状態の判定を行う（ステップＳ７）。具体的には、減圧検出部２５は、まず、ステップＳ６で算出されたＤＥＬ１〜ＤＥＬ３を用いて、上述した１４個の減圧タイヤのパターンのうち、一輪減圧（１）〜（４）、二輪減圧（５）〜（１０）及び三輪減圧（１１）〜（１４）の検出を行う。より具体的には、ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３のそれぞれが閾値以上増加したか、閾値以上減少したか、或いは変化量が閾値以下であるかを判定し、これらの結果の組み合わせに応じて、いずれのパターンでタイヤが減圧しているかを判定する。ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３の変化のパターンと、減圧タイヤのパターンとの関係は、例えば、表１の通りである。なお、ここで用いられる上限閾値及び下限閾値は、車両１を用いた実験、或いはシミュレーションにより、ＤＥＬ１〜ＤＥＬ３のそれぞれに対し定められ、記憶装置１５内にあらかじめ格納されているものとする。
【表１】
2019018763.tif 000003
【００５２】
減圧検出部２５は、（１）〜（１４）のいずれかのパターンでの減圧が検出されたか否かを判定し、いずれのパターンでの減圧も検出されなかった場合には、ステップＳ１に戻る。一方、いずれかのパターンで減圧が検出された場合には、ステップＳ８に進む。
【００５３】
ステップＳ８では、減圧警報部２６が、警報表示器３を介して減圧警報を出力する。このとき、警報表示器３は、どのタイヤが減圧しているかを区別して警報することもできるし、いずれかのタイヤが減圧していることのみを示すように警報することもできる。また、減圧警報は、音声出力の態様で実行することもできる。
【００５４】
＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
【００５５】
＜３−１＞
上記実施形態では、ステップＳ１〜Ｓ５で算出された回転速度Ｖ１′及びＶ２′は、タイヤの減圧検出に利用された。しかしながら、ステップＳ１〜Ｓ５の処理は、タイヤの減圧検出に限らず、例えば車両のブレーキの制御等、駆動輪タイヤの回転速度に基づいて行われる各種制御において利用され得る。
【００５６】
＜３−２＞
上記実施形態では、ステップＳ３でＨ１及びＨ２を算出したが、車両の特性や必要に応じてＨ１のみ、或いはＨ２のみを算出することとしてもよい。この場合は駆動輪タイヤＦＬ又はＦＲのいずれかの回転速度が補正される。
【００５７】
＜３−３＞
本発明に係る駆動輪タイヤの回転速度を補正する機能は、後輪駆動車にも適用することができる。その場合には、上記実施形態と同様の処理により、駆動輪タイヤである後輪タイヤＲＬ，ＲＲの回転速度Ｖ３，Ｖ４を補正することができる。さらに、四輪車両に限られず、三輪車両または六輪車両などにも適用することができる。
【００５８】
＜３−４＞
比較値Ｈ１，Ｈ２は、以下のように定義することもできる。
Ｈ１＝Ｖ１／Ｖ３
Ｈ２＝Ｖ２／Ｖ４
この場合、下式に従って、補正後の回転速度Ｖ１′，Ｖ２′を算出することができる。
Ｖ１′＝（ａ１×ＷＴR＋ｂ１）×Ｖ３
Ｖ２′＝（ａ２×ＷＴR＋ｂ２）×Ｖ４
【００５９】
或いは、比較値Ｈ１，Ｈ２は、以下のように定義することもできる。
Ｈ１＝Ｖ１／Ｖ４
Ｈ２＝Ｖ２／Ｖ３
この場合、下式に従って、補正後の回転速度Ｖ１′，Ｖ２′を算出することができる。
Ｖ１′＝（ａ１×ＷＴR＋ｂ１）×Ｖ４
Ｖ２′＝（ａ２×ＷＴR＋ｂ２）×Ｖ３
【００６０】
或いは、比較値Ｈ１，Ｈ２は、上記実施形態でも言及したが、以下のように定義することもできる。
Ｈ１＝Ｖ４／Ｖ１
Ｈ２＝Ｖ３／Ｖ２
この場合、下式に従って、補正後の回転速度Ｖ１′，Ｖ２′を算出することができる。
Ｖ１′＝Ｖ４／（ａ１×ＷＴR＋ｂ１）
Ｖ２′＝Ｖ３／（ａ２×ＷＴR＋ｂ２）
【符号の説明】
【００６１】
１  車両
２  補正装置（コンピュータ）
３  警報表示器
５ａ  通信線
６  車輪速センサ
７  ホイールトルクセンサ
８  プログラム
１１  Ｉ／Ｏインターフェース
１２  ＣＰＵ
１３  ＲＯＭ
１４  ＲＡＭ
１５  記憶装置
２１  回転速度取得部
２２  トルク取得部
２３  比較値算出部
２４  回転速度算出部
２５  減圧検出部
２６  減圧警報部
Ｈ１  第１比較値
Ｈ２  第２比較値
ＦＬ  左前輪タイヤ
ＦＲ  右前輪タイヤ
ＲＬ  左後輪タイヤ
ＲＲ  右後輪タイヤ
Ｖ１  左前輪タイヤの回転速度
Ｖ２  右前輪タイヤの回転速度
Ｖ３  左後輪タイヤの回転速度
Ｖ４  右後輪タイヤの回転速度
【図１】
2019018763.tif 000004
【図２】
2019018763.tif 000005
【図３】
2019018763.tif 000006
【図４】
2019018763.tif 000007
【図５】
2019018763.tif 000008
【図６】
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