(57)【要約】【課題】タイヤの減圧を精度よく検出できるとともに、誤報を防ぐことができるタイヤ空気圧低下検出方法を提供する。【解決手段】車両の車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの車輪速情報を検出する工程と、前記各タイヤの車輪速情報を記憶する工程と、該車輪速情報から車両の車体速度を求める工程と、走行中の車両の駆動力、ホイールトルクまたはスリップ率である車両情報を求める工程と、前記各タイヤの車輪速情報から減圧の判定値を算出する工程と、該判定値に対して前記車体速度と車両情報の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤの空気圧の低下を検出する工程とを含んでいる。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの車輪速情報を検出する工程と、前記各タイヤの車輪速情報を記憶する工程と、該車輪速情報から車両の車体速度を求める工程と、走行中の車両の駆動力、ホイールトルクまたはスリップ率である車両情報を求める工程と、前記各タイヤの車輪速情報から減圧の判定値を算出する工程と、該判定値に対して前記車体速度と車両情報の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤの空気圧の低下を検出する工程とを含むタイヤ空気圧低下検出方法。
【請求項２】
前記判定値が、対角線上にある一対の車輪からの車輪速度の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの車輪速度の合計を引き算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である請求項１記載の空気圧低下検出方法。
【請求項３】
前記車両の駆動輪または従動輪の左右のタイヤが摩耗度または前後剛性が互いに異なる異種タイヤである場合に、走行中の駆動輪または従動輪の相対速度比を補正する請求項１または２記載の空気圧低下検出方法。
【請求項４】
車両の車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの車輪速情報を検出する車輪速情報検出手段と、前記各タイヤの車輪速情報を記憶するメモリ手段と、該車輪速情報から車両の車体速度を求める速度演算手段と、走行中の車両の駆動力、ホイールトルクまたはスリップ率である車両情報を求める車両情報演算手段と、前記各タイヤの車輪速情報から減圧の判定値を算出する判定値演算手段と、該判定値に対して前記車体速度と車両情報の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤの空気圧の低下を検出する検出手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置。
【請求項５】
前記判定値が、対角線上にある一対の車輪からの車輪速度の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの車輪速度の合計を引き算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である請求項４記載の空気圧低下検出装置。
【請求項６】
前記車両の駆動輪または従動輪の左右のタイヤが摩耗度または前後剛性が互いに異なる異種タイヤである場合に、走行中の駆動輪または従動輪の相対速度比を補正する補正手段を備える請求項４または５記載の空気圧低下検出装置。
【請求項７】
タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、各タイヤの車輪速情報を記憶するメモリ手段、該車輪速情報から車両の車体速度を求める速度演算手段、走行中の車両の駆動力、ホイールトルクまたはスリップ率である車両情報を求める車両情報演算手段、前記各タイヤの車輪速情報から減圧の判定値を算出する判定値演算手段、該判定値に対して前記車体速度と車両情報の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤの空気圧の低下を検出する検出手段として機能させるためのタイヤ減圧判定のプログラム。
【請求項８】
前記車両の駆動輪または従動輪の左右のタイヤが摩耗度または前後剛性が互いに異なる異種タイヤである場合に、走行中の駆動輪または従動輪の相対速度比を補正する補正手段として機能させる請求項７記載のタイヤ減圧判定のプログラム。
【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検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来より、駆動力と左右の駆動輪のうち、いずれかの減圧によって生じた車輪速度の左右差が相関をもつことで、前記駆動輪の減圧を検出する装置Ａがある（特開２００２−５９７２４公報参照）。
【０００３】
しかしながら、この装置Ａでは、遠心力による影響が考慮されていない。このため、あらゆる速度領域において、精度のよい減圧判定が難しい。
【０００４】
これに対し、減圧したタイヤが正常内圧のタイヤよりも遠心力の影響を強く受けて動荷重半径が大きくなりやすく、また、駆動力が負荷されたときに減圧したタイヤの方が滑りにくく（動荷重半径が大きくなる）なり、かつ、駆動力は速度と相関をもつことから、車輪速情報の相対比較から導かれる減圧の判定値が速度と相関があることを利用して、減圧を判定する装置Ｂ（特開平９−２０３６７８号公報参照）、装置Ｃ（特開２００２−８７０３１公報参照）がある。
【０００５】
前記装置Ｂは、駆動時に減圧タイヤのスリップ量が減少すること、および駆動力が速度と相関をもつことに鑑み、減速時のデータを使って減圧を判定している。
【０００６】
しかしながら、この装置Ｂでは、非駆動時のデータのみを集めるため、減圧判定の機会が少なく、また、遠心力による影響は考慮されていない。このため、あらゆる速度領域において、精度のよい減圧判定が難しい。
【０００７】
一方、前記装置Ｃでは、速度による遠心力の影響のみを考慮しているが、速度と駆動トルクは相関をもつことから、結果的に、駆動力の影響も考慮したことになっている。これにより、この装置Ｃにタイヤの車輪速情報の相対的な差から内圧低下を検出する手法を組み込むことにより、高速領域および低速領域のどちらにおいてもタイヤの減圧判定を行なうことができる。
【０００８】
しかしながら、この装置Ｃにおいても、坂道の勾配や車両の加減速度によるホイールトルク（走行抵抗）の増減は考慮されていない。また、前記駆動力は、速度に関係なく、道路の勾配（坂道）や加減速度でも変化するため、単に速度との相関で、減圧を判定した場合、判定の機会が減少するおそれがある。
【０００９】
さらにこれらの従来の装置Ａ、Ｂ、Ｃは、タイヤ混用時の影響も考慮されていないため、たとえば駆動輪のタイヤが摩耗度または前後剛性が互いに異なる異種タイヤに交換された場合、駆動輪の左右異種タイヤの相対速度比（左右輪比）によって、正常内圧のタイヤであるにもかかわらず、誤報が発生することがある。
【００１０】
本発明は、叙上の事情に鑑み、タイヤの減圧を精度よく検出できるとともに、誤報を防ぐことができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、車両の車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの車輪速情報を検出する工程と、前記各タイヤの車輪速情報を記憶する工程と、該車輪速情報から車両の車体速度を求める工程と、走行中の車両の駆動力、ホイールトルクまたはスリップ率である車両情報を求める工程と、前記各タイヤの車輪速情報から減圧の判定値を算出する工程と、該判定値に対して前記車体速度と車両情報の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤの空気圧の低下を検出する工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、車両の車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの車輪速情報を検出する車輪速情報検出手段と、前記各タイヤの車輪速情報を記憶するメモリ手段と、該車輪速情報から車両の車体速度を求める速度演算手段と、走行中の車両の駆動力、ホイールトルクまたはスリップ率である車両情報を求める車両情報演算手段と、前記各タイヤの車輪速情報から減圧の判定値を算出する判定値演算手段と、該判定値に対して前記車体速度と車両情報の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤの空気圧の低下を検出する検出手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明のタイヤ減圧判定のプログラムは、タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、各タイヤの車輪速情報を記憶するメモリ手段、該車輪速情報から車両の車体速度を求める速度演算手段、走行中の車両の駆動力、ホイールトルクまたはスリップ率である車両情報を求める車両情報演算手段、前記各タイヤの車輪速情報から減圧の判定値を算出する判定値演算手段、該判定値に対して前記車体速度と駆動輪の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤの空気圧の低下を検出する検出手段として機能させることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、タイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを説明する。
【００１５】
図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲ（以下、総称してＷｉという。ここで、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、タイヤＷｉにそれぞれ関連して設けられた通常の車輪速情報検出手段１を備えている。
【００１６】
前記車輪速情報検出手段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車輪速情報である車輪速度（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、この電圧から車輪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。前記車輪速情報検出手段１の出力はＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット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。
【００１７】
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。
【００１８】
前記車輪速情報検出手段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、車輪速情報検出手段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。
【００１９】
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。そして、前記Ｆ１ｉに基づき、各車輪のタイヤの車輪速度Ｖｉを算出する。
【００２０】
従来技術で述べたように、駆動力は、速度だけでなく、道路の勾配（坂道の上り下りの勾配）や加減速度でも変化するため、単に速度との単相関で、タイヤの減圧を検出した場合、減圧判定の機会が減少するおそれがある。
【００２１】
そこで、本発明においては、道路の勾配や加減速度により駆動力が変化することに着目し、減圧の判定値に対して、速度と駆動力の重相関係数によって減圧判定を行なう。
【００２２】
このため、本実施の形態は、前記車輪速情報検出手段１と、前記各タイヤの車輪速度を記憶するメモリ手段と、該車輪速度から車両の車体速度を求める速度演算手段と、走行中の車両の車両情報を求める車両情報演算手段と、前記各タイヤＷｉの車輪速度から減圧の判定値を算出する判定値演算手段と、該判定値に対して前記車体速度と車両情報の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤＷｉの空気圧の低下を検出する検出手段とを備えている。
【００２３】
さらに本実施の形態のタイヤ減圧判定のプログラムは、タイヤの空気圧低下を判定するためにコンピュータを、前記各タイヤＷｉの車輪速度を記憶するメモリ手段、該車輪速度から車両の車体速度を求める速度演算手段、走行中の車両の車両情報を求める車両情報演算手段、前記各タイヤＷｉの車輪速度から減圧の判定値を算出する判定値演算手段、該判定値に対して前記車体速度と車両情報の重相関係数を算出したのち、該重相関係数と所定のしきい値とを比較してタイヤＷｉの空気圧の低下を検出する検出手段として機能させる。
【００２４】
前記車両情報としては、駆動力、ホイールトルク（走行抵抗）またはスリップ率があるが、駆動力は容易に測定することが難しいので、タイヤの負荷半径（動荷重半径）を一定とみなして、ホイールトルクを車両情報とするか、または前後輪の車輪速度の比から求められるスリップ率を車両情報とするのが好ましい。
【００２５】
また、ホイールトルクは、エンジントルクやエンジン回転数、アクセル関度などから計算して求めることができる。
【００２６】
前記タイヤＷｉの空気圧低下の検出のための減圧の判定値（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求められる。
ＤＥＬ＝｛（Ｆ１＋Ｆ４）／２−（Ｆ２＋Ｆ３）／２｝／｛（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）／４｝×１００（％）
【００２７】
ここで、Ｆ１〜Ｆ４は、それぞれ前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの車輪速度である。
【００２８】
また、この判定値に対して前記車体速度と車両情報の要因を考えて、これらの相互関係について分析する重相関分析を行ない、重相関係数を算出する。この重相関係数の算出例としては、たとえばある１秒間に収集されたＤＥＬ値をｙｉ、平均速度ｖの２乗をｘ１ｉ、ホイールトルクをｘ２ｉとしたとき、Ｙ＝ｂ１ｘ１＋ｂ２ｘ２＋ｂ０という平面を考えて回帰する。このとき、重相関係数Ｒは、つぎの式（１）から求めることができる。
【００２９】
【数１】
2004017716.tif 000002
【００３０】
前記所定のしきい値としては、
Ｒ≧０．８
とすることができる。
【００３１】
さらに混用タイヤの影響を予め測定し、補正を施すのが好ましい。すなわち仕様が異なるタイヤや摩耗度が異なるタイヤなどを左右車輪軸に取り付けた場合、左右異種タイヤの相対速度比（左右輪比）によって、正常内圧のタイヤであるにもかかわらず、誤報が発生することがあるので、この判定値を予め補正しておく。このため、本実施の形態では、前記車両の駆動輪または従動輪の左右のタイヤが摩耗度または前後剛性が互いに異なる異種タイヤである場合に、走行中の駆動輪または従動輪の相対速度比を補正する補正手段を備えるのが好ましい。なお、前記記憶手段には、予め正常内圧にされた駆動輪または従動輪の左右異種タイヤの相対速度比と駆動力、車体速度などとの関係を記憶させておく。
【００３２】
たとえばタイヤ交換時に実施される実走行による初期化で駆動輪の左右異種タイヤの相対速度比と駆動力によるスリップ率がどう変化するかを予め記憶し、また従動輪では左右異種タイヤの相対速度比と車体速度の関係を予め記憶し、また駆動輪では左右異種タイヤの相対速度比と車両情報と車体速度の関係を予め記憶し、走行中の駆動輪または従動輪の相対速度比を補正する。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、タイヤの減圧を精度よく検出できる。また、異種タイヤに交換された場合、走行中の駆動輪または従動輪の相対速度比を補正することにより、誤報を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧低下検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１のタイヤ空気圧低下検出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　車輪速情報検知手段
２　制御ユニット
３　表示器
４　初期化スイッチ
【図１】
2004017716.tif 000003
【図２】
2004017716.tif 000004