(57)【要約】【課題】たとえスタッドレスタイヤで平坦路を走行している場合とサマータイヤで凹凸路を走行している場合であっても、精度良くタイヤの識別を行う。【解決手段】Ｓ１０６でタイヤ判定条件が成立しているか否か判定し、タイヤ判定条件が成立している場合には、Ｓ１０７で過去設定時間内における前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraを演算し、Ｓ１０８で前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraと予め設定しておいた判定値Ｃ1との比較を行い、前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが判定値Ｃ1より大きい場合はＳ１０９に進んでスタッドレスタイヤを装着して平坦路を走行している状態と判定し、前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが判定値Ｃ1以下の場合はＳ１１０に進んでサマータイヤを装着して凹凸路を走行している状態と判定される。【選択図】図２
2005067486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪車輪速を演算する前輪車輪速演算手段と、
後輪車輪速を演算する後輪車輪速演算手段と、
車両速度を演算する車両速度演算手段と、
上記前輪車輪速と上記後輪車輪速との差を上記車両速度で除して前後輪すべり率差として演算する前後輪すべり率差演算手段と、
予め設定しておいた判定条件が成立する際に、過去設定時間内における上記前後輪すべり率差の平均値を演算し、該平均値と予め設定しておいた判定値とを比較することによりタイヤの種別を判定するタイヤ種別判定手段と、
を備えたことを特徴とする車両のタイヤ種別判定装置。
【請求項２】
上記予め設定しておいた判定条件は、車両が制動状態であり、且つ、車両の減速度が予め設定しておいた範囲内の値である場合を判定条件とすることを特徴とする請求項１記載の車両のタイヤ種別判定装置。
【請求項３】
上記予め設定しておいた判定値は、上記予め設定しておいた判定条件が成立する場合に、スタッドレスタイヤを装着して計測した上記前後輪すべり率差とサマータイヤを装着して計測した上記前後輪すべり率差の分布の違いにより設定し、判定するタイヤの種別は、上記スタッドレスタイヤか上記サマータイヤであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のタイヤ種別判定装置。
【請求項４】
上記予め設定しておいた車両の減速度の範囲は、予め統計処理で設定される範囲とすることを特徴とする請求項２記載の車両のタイヤ種別判定装置。
【請求項５】
上記予め統計処理で設定される範囲は、車両の減速度が約０．２Ｇ〜０．３Ｇの範囲であることを特徴とする請求項４記載の車両のタイヤ種別判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装着しているタイヤの種別、特に、スタッドレスタイヤかサマータイヤかを判定する車両のタイヤ種別判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両においては、路面摩擦係数等の路面状態を示すパラメータを推定し、この推定したパラメータを用いて４輪駆動制御や自動ブレーキ制御等の車両挙動制御を精度良く行う制御装置が搭載されるようになってきている。
【０００３】
このため、路面摩擦係数等の路面状態を示すパラメータを正確に推定することが、車両の様々な挙動制御を精度良く行う上で重要である。しかしながら、装着しているタイヤの種別が異なると、路面摩擦係数等を推定するためのパラメータが異なって出力される場合があり、路面摩擦係数の推定が難しくなるため、精度良く車両挙動制御を行うことが難しくなる。
【０００４】
従って、タイヤの種別を判定することが必要であり、例えば、特開平９−１８８１１４号公報では、現在装着中の４輪のタイヤの回転速度を測定し、車両の前後方向加速度を測定し、測定された値から、前輪の回転速度と後輪の回転速度の比を演算し、予め種類の判っているタイヤについて、所定の加速度毎に順次前後輪比を求めたデータを基に作成された加速度−前後輪比関数と、演算された前後輪比の値を比較することによって現在装着中のタイヤの種類を判別するタイヤの識別方法が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１８８１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の特許文献１によるタイヤの識別方法では、比較の対象となる加速度−前後輪比関数は、一次関数であり、この一次関数の傾き等と演算された値とを比較することでタイヤを識別するようになっている。このため、演算された値が、そのタイヤ特有の値を得られない場合には、タイヤの識別を誤ってしまう可能性がある。例えば、スタッドレスタイヤで平坦路を走行している場合と、サマータイヤで凹凸路を走行している場合では、前輪車輪速と後輪車輪速との差を車両速度で除して得られる前後輪すべり率差は、所定の減速領域では重なることが多く、このような状況では、上述の特許文献１によるタイヤの識別方法では正確なタイヤの識別が困難となってしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえスタッドレスタイヤで平坦路を走行している場合とサマータイヤで凹凸路を走行している場合であっても、精度良くタイヤの識別が行える車両のタイヤ種別判定装置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】
【０００７】
本発明は、前輪車輪速を演算する前輪車輪速演算手段と、後輪車輪速を演算する後輪車輪速演算手段と、車両速度を演算する車両速度演算手段と、上記前輪車輪速と上記後輪車輪速との差を上記車両速度で除して前後輪すべり率差として演算する前後輪すべり率差演算手段と、予め設定しておいた判定条件が成立する際に、過去設定時間内における上記前後輪すべり率差の平均値を演算し、該平均値と予め設定しておいた判定値とを比較することによりタイヤの種別を判定するタイヤ種別判定手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による車両のタイヤ種別判定装置は、たとえスタッドレスタイヤで平坦路を走行している場合とサマータイヤで凹凸路を走行している場合であっても、精度良くタイヤの識別を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１〜図３は本発明の実施の形態を示し、図１はタイヤ種別判定装置の機能ブロック図、図２はタイヤ種別判定プログラムのフローチャート、図３はスタッドレスタイヤで平坦路を走行している場合とサマータイヤで凹凸路を走行している場合における前後輪すべり率差の分布の説明図である。
【００１０】
図１において、符号１はタイヤ種別判定装置を示し、このタイヤ種別判定装置１は、後述するタイヤ種別判定プログラムに従ってタイヤ種別（スタッドレスタイヤかサマータイヤ）の判定を行うタイヤ種別判定部２に、４輪の車輪速センサ（左前輪車輪速センサ３fl、右前輪車輪速センサ３fr、左後輪車輪速センサ３rl、右後輪車輪速センサ３rr）と、ブレーキペダルのＯＮ−ＯＦＦを検出するブレーキスイッチ４が接続され、それぞれの車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrとブレーキ信号が入力される。
【００１１】
タイヤ種別判定部２は、フィルタ値演算部５fl、５fr、５rl、５rr、前輪車輪速演算部６、後輪車輪速演算部７、前後輪すべり率差演算部８、減速度演算部９、前後輪すべり率差平均値演算部１０、タイヤ判定部１１、判定結果出力部１２を有して主要に構成されている。
【００１２】
フィルタ値演算部５fl、５fr、５rl、５rrは、それぞれのフィルタ値演算部５fl、５fr、５rl、５rrに４輪車輪速センサ３fl、３fr、３rl、３rrから車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrが入力され、ローパスフィルタにより、それぞれのフィルタ値ωflF、ωfrF、ωrlF、ωrrFを演算する。そして、前輪側のフィルタ値演算部５fl、５frによるフィルタ値ωflF、ωfrFは、前輪車輪速演算部６に出力され、後輪側のフィルタ値演算部５rl、５rrによるフィルタ値ωrlF、ωrrFは、後輪車輪速演算部７に出力される。
【００１３】
前輪車輪速演算部６は、前輪車輪速演算手段として設けられており、前輪側のフィルタ値演算部５fl、５frによるフィルタ値ωflF、ωfrFが入力され、これらの平均を演算して前輪車輪速ωf（＝（ωflF＋ωfrF）／２）を求め、前後輪すべり率差演算部８に出力する。
【００１４】
後輪車輪速演算部７は、後輪車輪速演算手段および車両速度演算手段として設けられており、後輪側のフィルタ値演算部５rl、５rrによるフィルタ値ωrlF、ωrrFが入力され、これらの平均を演算して後輪車輪速（車両速度）ωr（＝（ωrlF＋ωrrF）／２）を求め、前後輪すべり率差演算部８と、減速度演算部９に出力する。
【００１５】
前後輪すべり率差演算部８は、前後輪すべり率差演算手段として設けられており、前輪車輪速演算部６から前輪車輪速ωfが、後輪車輪速演算部７から後輪車輪速（車両速度）ωrが入力され、以下の（１）式により、前後輪すべり率差Ｓfrを演算して、前後輪すべり率差平均値演算部１０に出力する。  
前後輪すべり率差Ｓfr＝（前輪車輪速ωf−後輪車輪速ωr）／車両速度ωr  …（１）
【００１６】
減速度演算部９は、後輪車輪速演算部７から車両速度ωrが入力され、この車両速度ωrの微分値から車両の前後方向の減速度Ｇxを算出し、前後輪すべり率差平均値演算部１０に出力する。
【００１７】
前後輪すべり率差平均値演算部１０は、ブレーキスイッチ４からブレーキのＯＮ−ＯＦＦ信号が、前後輪すべり率差演算部８から前後輪すべり率差Ｓfrが、減速度演算部９から車両の前後方向の減速度Ｇxが入力される。そして、ブレーキＯＮの状態であり、且つ、車両の前後方向の減速度Ｇxが予め設定しておいた範囲内（例えば、０．２〜０．３Ｇ）の場合に予め設定しておいた判定条件成立と判定し、過去設定時間（例えば、１秒）内における前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraを演算してタイヤ判定部１１に出力する。ここで、判定条件をなす車両の前後方向の減速度Ｇxの範囲を０．２〜０．３Ｇに定めたのは、前後方向の減速度Ｇxが０．２Ｇより小さいと、スタッドレスタイヤを装着して平坦路を走行した場合の前後輪すべり率差Ｓfrのデータとサマータイヤを装着して凹凸路を走行した場合の前後輪すべり率差Ｓfrのデータとでは殆ど差が現れなくなるためである。また、前後方向の減速度Ｇxが０．３Ｇより大きいと、スタッドレスタイヤを装着して平坦路を走行した場合の前後輪すべり率差Ｓfrのデータが大きくなって、タイヤ判定に適さないためである。従って、統計処理として高い精度にて判別可能である領域として、減速度の範囲を約０．２Ｇ〜０．３Ｇに設定している。
【００１８】
タイヤ判定部１１は、前後輪すべり率差平均値演算部１０から前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが入力され、この前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraと予め設定しておいた判定値Ｃ1とを比較することによりタイヤの種別、すなわち、スタッドレスタイヤを装着して平坦路を走行している状態か、或いは、サマータイヤを装着して凹凸路を走行している状態かを判定し、この判定結果を判定結果出力部１２に出力する。ここで、予め設定しておいた判定値Ｃ1について説明する。図３に示すように、ブレーキＯＮの状態であり、且つ、車両の前後方向の減速度Ｇxが予め設定しておいた範囲内（例えば、０．２〜０．３Ｇ）の場合における前後輪すべり率差Ｓfrは、スタッドレスタイヤを装着して平坦路を走行した場合では大きな値の側に分布し、サマータイヤを装着して凹凸路を走行した場合では小さな値の側に分布する。従って、これらの分布の境となる前後輪すべり率差Ｓfrの値を、判定値Ｃ1として予め設定しておき、前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが判定値Ｃ1より大きい場合にスタッドレスタイヤを装着して平坦路を走行している状態と判定し、前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが判定値Ｃ1以下の場合にサマータイヤを装着して凹凸路を走行している状態と判定するのである。
【００１９】
以上のように、本発明の実施の形態では、減速度演算部９、前後輪すべり率差平均値演算部１０、及び、タイヤ判定部１１によりタイヤ種別判定手段が構成されている。
【００２０】
判定結果出力部１２は、タイヤ判定部１１からタイヤ判定の結果が入力されると、この結果を他の図示しない車両の挙動制御装置等に出力し、これら車両挙動制御装置等において、タイヤの違いによる路面摩擦係数等の推定結果の補正や、制御パラメータの補正が実行される。
【００２１】
次に、上述のタイヤ種別判定部２で実行されるタイヤ種別判定プログラムを、図２のフローチャートで説明する。まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、４輪の車輪速センサ３fl、３fr、３rl、３rrにより検出された４輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr等の必要なパラメータを読み込む。
【００２２】
次いで、Ｓ１０２に進み、フィルタ値演算部５fl、５fr、５rl、５rrは、４輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrのフィルタ値ωflF、ωfrF、ωrlF、ωrrFを演算する。
【００２３】
次に、Ｓ１０３に進み、前輪車輪速演算部６は、前輪側のフィルタ値ωflF、ωfrFの平均を演算して前輪車輪速ωf（＝（ωflF＋ωfrF）／２）を演算する。
【００２４】
次いで、Ｓ１０４に進み、後輪車輪速演算部７は、後輪側のフィルタ値ωrlF、ωrrFの平均を演算して後輪車輪速（車両速度）ωr（＝（ωrlF＋ωrrF）／２）を演算する。
【００２５】
次に、Ｓ１０５に進み、前後輪すべり率差演算部８は、Ｓ１０３で演算された前輪車輪速ωfとＳ１０４で演算された後輪車輪速（車両速度）ωrを基に、上述の（１）式により前後輪すべり率差Ｓfrを演算する。
【００２６】
そして、Ｓ１０６に進み、前後輪すべり率差平均値演算部１０は、タイヤ判定条件、すなわち、ブレーキＯＮの状態であり、且つ、車両の前後方向の減速度Ｇxが予め設定しておいた範囲内（例えば、０．２〜０．３Ｇ）の状態か否か判定し、このタイヤ判定条件を満足していない場合にはプログラムを抜け、満足している場合にはＳ１０７に進む。
【００２７】
Ｓ１０６でタイヤ判定条件を満足していると判定されて、Ｓ１０７に進むと、前後輪すべり率差平均値演算部１０は、過去設定時間（例えば、１秒）内における前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraを演算して、Ｓ１０８に進む。
【００２８】
Ｓ１０８では、タイヤ判定部１１により、Ｓ１０７で演算した前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraと予め設定しておいた判定値Ｃ1との比較が行われ、前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが判定値Ｃ1より大きい場合は、Ｓ１０９に進んで、スタッドレスタイヤを装着して平坦路を走行している状態と判定される。
【００２９】
一方、Ｓ１０８の比較の結果、前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが判定値Ｃ1以下の場合は、Ｓ１１０に進んで、サマータイヤを装着して凹凸路を走行している状態と判定される。
【００３０】
Ｓ１０９、或いは、Ｓ１１０でタイヤの種別を判定した後は、Ｓ１１１に進み、判定結果出力部１２は、このタイヤ種別の判定結果を出力してプログラムを抜ける。
【００３１】
このように、本実施の形態によれば、前後輪すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraという統計的な値を、予め設定しておいた判定値Ｃ1と比較することにより、瞬時に精度良くタイヤの種別判定が行われ、その後の車両挙動制御等も精度良く、レスポンス良く実行される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】タイヤ種別判定装置の機能ブロック図
【図２】タイヤ種別判定プログラムのフローチャート
【図３】スタッドレスタイヤで平坦路を走行している場合とサマータイヤで凹凸路を走行している場合における前後輪すべり率差の分布の説明図
【符号の説明】
【００３３】
１    タイヤ種別判定装置
２    タイヤ種別判定部
３fl  左前輪車輪速センサ
３fr  右前輪車輪速センサ
３rl  左後輪車輪速センサ
３rr  右後輪車輪速センサ
４    ブレーキスイッチ
６    前輪車輪速演算部（前輪車輪速演算手段）
７    後輪車輪速演算部（後輪車輪速演算手段、車両速度演算手段）
８    前後輪すべり率差演算部（前後輪すべり率差演算手段）
９    減速度演算部（タイヤ種別判定手段）
１０    前後輪すべり率差平均値演算部（タイヤ種別判定手段）
１１    タイヤ判定部（タイヤ種別判定手段）
１２    判定結果出力部
代理人    弁理士    伊  藤    進
【図１】
2005067486.tif 000003
【図２】
2005067486.tif 000004
【図３】
2005067486.tif 000005