(57)【要約】【課題】  前後左右のタイヤホイールをローテーションしても、空気圧が低下したタイヤ位置を特定することができるようにする。【解決手段】  各車輪２の速度を各車軸７のハブ側で検出する速度検出部８を備え、速度検出部８により検出された各車輪２の速度を各車軸７における二つの車輪２ごとに比較して各車軸７ごとに速度偏差を算出し、各速度偏差を比較して各車軸７うち速度偏差の大きい車軸７を圧力低下タイヤ存在軸と判定し、この圧力低下タイヤ存在軸における二つの車輪２のうち速度が大きい方のタイヤ５を圧力低下タイヤであると判定するようにした。【選択図】  図１
2005145140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四つの車輪のホイールにそれぞれ設置されタイヤの空気圧を検出する圧力検出部と、車体側に設置され前記圧力検出部から送信されるタイヤ空気圧力値を受信する受信部と、を備えた空気圧検出装置において、
各車輪の速度を、各車軸のハブ側で検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出された各車輪の速度を、フロント側とリヤ側の車軸における左右の二つの車輪ごとに比較して、フロント側とリヤ側の車軸で速度偏差をそれぞれ算出する速度偏差算出手段と、
前記速度偏差算出手段により算出された各速度偏差を比較して、フロント側とリヤ側の車軸のうち速度偏差の大きい車軸を圧力低下タイヤ存在軸と判定し、この圧力低下タイヤ存在軸における二つの車輪のうち速度が大きい方のタイヤを圧力低下タイヤであると判定する圧力低下タイヤ位置判定手段と、を備えたことを特徴とする空気圧検出装置。
【請求項２】
前記圧力低下タイヤ位置判定手段により前記圧力低下タイヤであると判定されたタイヤの低下圧力値が、予め設定された報知タイヤ圧力値よりも低い場合に、前記圧力低下タイヤの位置情報及び空気圧情報を車両乗員に報知する圧力低下報知手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気圧検出装置。
【請求項３】
前記速度検出部は、車両に搭載されたアンチロックブレーキシステムの速度検出装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四つの車輪のホイールにそれぞれ設置された圧力検出部により、タイヤの空気圧を直接的に検出する空気圧検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車車両において、空気圧が著しく低下したときに車両乗員に空気圧低下を報知するために、各タイヤの空気圧を検出する空気圧検出装置を備えたものが知られている。空気圧検出装置は、直接的に各タイヤの空気圧を検出するものと、間接的に各タイヤの空気圧を検出するものが知られている。
【０００３】
直接的に各タイヤの空気圧を検出する空気圧検出装置は、各ホイールにそれぞれタイヤ空気圧を検知する圧力検出部が設置され、この圧力検出部から無線により車両室内に設置される受信部へタイヤ空気圧力値を送信する。
【０００４】
また、間接的に各タイヤの空気圧を検出する空気圧検出装置は、車軸の各ハブに各ホイールの回転速度をそれぞれ検出する速度検出部が設置され、この速度検出部から有線により車両室内に設置される受信部へホイール回転速度を送信する（例えば、特許文献１参照。）。この場合、車両の走行状態等に応じて各ホイールの回転速度同士を比較することにより各タイヤの空気圧が算出される。
【０００５】
空気圧検出装置は、直接式、間接式のいずれであっても、各タイヤの少なくとも１つが、予め設定された走行支障タイヤ圧力値よりも低くなると、車両室内に設置された表示部を用いて、いずれのタイヤの空気圧が低下したかを車両乗員に報知するようになっている。これにより、車両の正常な走行が不能となる前に、乗員はタイヤの空気圧を所期の圧力値へ回復させることができる。
【０００６】
ここで、間接式の空気圧検出装置は、アンチロックブレーキシステム等の速度検出部を用いて各ホイールの速度から空気圧を算出することができる反面、検出精度で直接式のものに劣るという問題点がある。従って、検出精度を重視する場合、車両には直接式の空気圧検出装置が搭載される。
【特許文献１】特表平１０−５１２５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、直接式の空気圧検出装置では、タイヤローテーションにより四つの車輪が入れ替わった場合に、受信部に送信された空気圧力値がいずれの位置のタイヤのものであるかを認識することができないという問題点があった。すなわち、乗員はタイヤの空気圧の低下を認知しても、四つの車輪のいずれを予備タイヤに交換すればよいかを判断できず、結局のところ、タイヤ空気圧を測定可能なガソリンスタンド等に辿り着くまでは応急処置を施すことができないこととなる。ここで、各車輪に近接した位置にそれぞれ受信部を設置することにより、各車輪のタイヤの空気圧力値を別個に検出することが考えられるが、これでは装置が高価になってしまうという新たな問題が生じる。
【０００８】
これらの問題点を解消するため、各圧力検出部から受信部に、タイヤ空気圧力値に加えてタイヤ位置情報を送信するものが知られている。しかし、この構成とした場合であっても、タイヤローテーションをする度に、各圧力検出部のタイヤ位置情報を変更しなければならず、極めて不便である。ここで、ローテーションの際にタイヤ位置情報を変更せずに使用を続けると、現実のタイヤ位置と異なるタイヤ位置情報が受信部に送信されることとなってしまい、乗員に不正確な情報を報知することとなる。
【０００９】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、前後左右のタイヤホイールをローテーションしても、空気圧が低下したタイヤ位置を特定することのできる空気圧検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、四つの車輪のホイールにそれぞれ設置されタイヤの空気圧を検出する圧力検出部と、車体側に設置され前記圧力検出部から送信されるタイヤ空気圧力値を受信する受信部と、を備えた空気圧検出装置において、各車輪の速度を、各車軸のハブ側で検出する速度検出部と、前記速度検出部により検出された各車輪の速度を、フロント側とリヤ側の車軸における左右の二つの車輪ごとに比較して、フロント側とリヤ側の車軸で速度偏差をそれぞれ算出する速度偏差算出手段と、前記速度偏差算出手段により算出された各速度偏差を比較して、フロント側とリヤ側の車軸のうち速度偏差の大きい車軸を圧力低下タイヤ存在軸と判定し、この圧力低下タイヤ存在軸における二つの車輪のうち速度が大きい方のタイヤを圧力低下タイヤであると判定する圧力低下タイヤ位置判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、各車輪ごとに速度検出部によって検出された速度を、速度偏差算出手段によりフロント側とリヤ側の車軸における左右の二つの車輪ごとに比較して、フロント側とリヤ側の車軸で速度偏差をそれぞれ算出する。ここで、速度検出部は、各車軸のハブ側に設置されていることから、タイヤローテーション等により前後左右のホイールが互いに交換された場合であっても、検出された四つの速度がいずれの車輪のものであるかは特定されるので、各車軸の速度偏差の算出に支障をきたすことはない。
【００１２】
ところで、車両のフロント側とリヤ側とで荷重配分が大きく異なる場合、車両の前後輪で設定タイヤサイズ、設定タイヤ空気圧が同じであっても、フロント側とリヤ側とで車輪の速度が異なることがある。また、車両の前後輪で、設定タイヤサイズが異なる場合、設定タイヤ空気圧が異なる場合等も、フロント側とリヤ側とで車輪の速度が異なることがある。しかし、車両の同一車軸の左右輪では、タイヤは同じ設定で、加わる荷重もほぼ均等である。そして、パンク等によりタイヤの空気圧が低下すると、圧力低下タイヤのホイール中心から接地点までの距離が小さくなるので、左右一方の車輪だけ速度が大きくなって圧力低下タイヤ存在軸の左右輪に速度差が生じる。
本発明にあっては、圧力低下タイヤ位置判定手段により、まずフロント側とリヤ側の車軸のうち速度偏差の大きい車軸を圧力低下タイヤ存在軸と判定して、いずれの車軸に圧力低下タイヤが存在するのかを特定する。これにより、車両の前後輪のタイヤの設定や、荷重配分によらずに、的確に圧力低下タイヤの存在軸が特定される。そして、圧力低下タイヤ存在軸における二つの車輪のうち速度が大きい方のタイヤを圧力低下タイヤであると判定することにより、圧力低下タイヤの位置を的確に特定することができる。
【００１３】
従って、圧力検出部からタイヤ位置情報が特定されないままにタイヤ空気圧力値が受信部に送信されても、空気圧が最も低下したタイヤ位置を特定することができる。これにより、前後左右のホイールをローテーションしても空気圧が低下したタイヤ位置を特定することができ、乗員に正確な情報を報知することができることは勿論、例えば空気圧低下による車両の不安定化を防止するため圧力低下タイヤの車輪位置に応じて駆動状態、制動状態、操舵状態等を変更してＶＤＣ（Vehicle Dynamics Control）、４ＷＳ（4 Wheel Steering）等の動作をきめ細かく行うことができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の空気圧検出装置において、前記圧力低下タイヤ位置判定手段により前記圧力低下タイヤであると判定されたタイヤの低下圧力値が、予め設定された報知タイヤ圧力値よりも低い場合に、前記圧力低下タイヤの位置情報及び空気圧情報を車両乗員に報知する圧力低下報知手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、タイヤの低下圧力値が、予め設定された報知タイヤ圧力値よりも低い場合に、圧力低下タイヤの位置情報及び空気圧情報が車両乗員に報知される。すなわち、乗員はタイヤの圧力低下を認識して、折を見て空気圧を補充することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の空気圧検出装置において、前記速度検出部は、車両に搭載されたアンチロックブレーキシステムの速度検出装置であることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の作用に加え、アンチロックブレーキシステムの速度検出装置を用いて各車輪の速度を検出することができる。従って、各車輪の速度検出のために、別途、検出装置等を設置する必要がなく、車両における部品の共用化を図って製造コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように、本発明によれば、前後左右のタイヤホイールをローテーションしても、空気圧が低下したタイヤ位置を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１から図３は本発明の一実施形態を示すもので、図１はタイヤ圧警報装置の概略構成ブロック図、図２及び図３は制御部の動作を示すフローチャートである。
【００２０】
この空気圧検出装置１は、自動車車両における四つの車輪２のホイール３にそれぞれ設置された圧力検出部４により、タイヤ５の空気圧を直接的に検出するものである。図１に示すように、空気圧検出装置１は、車体側に設置され、各圧力検出部４から無線により送信されるタイヤ空気圧力値ＴＰを受信する受信部６を備えている。各圧力検出部４及び受信部６は、従来公知のものと同様の構成であるので、ここでは説明を省略する。
【００２１】
また、この空気圧検出装置１は、フロント側とリヤ側の車軸７のハブ側で、各車輪２の速度を検出する速度検出部８を備えている。本実施形態においては、速度検出部８は、車両に搭載されたアンチロックブレーキシステムの速度検出装置である。この速度検出装置については、従来公知のものと同様の構成であるのでここでは詳述しない。各速度検出部８は、受信部６に接続され、各車輪２の速度を受信部６に送信する。
【００２２】
図１に示すように、受信部６は、例えばＣＰＵ等からなる演算部６ａと、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部６ｂと、を有している。本実施形態においては、記憶部６ｂには、各圧力検出部４により検出された四つの圧力値を比較して、圧力低下タイヤが一本であるか否かを判定する圧力低下状態判定プログラム１０１が記憶されている。本実施形態においては、各圧力検出部４により検出された四つのタイヤ空気圧力値ＴＰを、小さい値のものからＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４として、Ｐ１とＰ２の差が０．２ｂａｒより大きく、且つ、Ｐ２とＰ４の差が０．２ｂａｒより小さいときに圧力低下タイヤが一本であると判断する。すなわち、Ｐ１とＰ２の差が大きいことで、一本のタイヤが他の三本のタイヤに比して大きく圧力が低下している状態を的確に判別することができる。また、Ｐ２とＰ４の差が小さいことで、他の三本のタイヤにばらつきが生じた状態でなく、車両が通常の状態であることを的確に判別することができる。これにより、例えば車両前後及び左右の荷重配分が偏った特殊な状態によってホイール回転速度が大きいのか、パンク等により一本のタイヤ圧力だけが低下しているのかが判別される。
【００２３】
また、記憶部６ｂには、各速度検出部８により検出された各車輪２の速度を、フロント側とリヤ側の車軸７における左右の二つの車輪２ごとに比較して、フロント側とリヤ側の車軸７で速度偏差をそれぞれ算出する速度偏差算出プログラム１０２が記憶されている。すなわち、本実施形態においては、受信部６自体で、速度偏差算出手段を構成している。さらに、記憶部６ｂには、フロント側とリヤ側の速度偏差を比較して、フロント側とリヤ側の車軸７のうち速度偏差の大きい車軸７を圧力低下タイヤ存在軸と判定し、この圧力低下タイヤ存在軸における二つの車輪２のうち速度が大きい方のタイヤ５を圧力低下タイヤであると判定する圧力低下タイヤ位置判定プログラム１０３が記憶されている。すなわち、本実施形態においては、受信部６自体で、圧力低下タイヤ位置判定手段を構成している。
【００２４】
また、記憶部６ｂには、圧力低下タイヤ位置判定プログラム１０３により圧力低下タイヤであると判定されたタイヤの低下圧力値が、予め設定された報知タイヤ圧力値１０６よりも低い場合に、圧力低下タイヤの位置情報及び空気圧情報を車両乗員に報知する圧力低下報知プログラム１０４が記憶されている。本実施形態においては、運転席近傍に設置され受信部６に接続されたタイヤ圧低下報知ブザー９と、メータパネルに設置され受信部６に接続されたタイヤ圧低下表示部１０とにより情報が車両乗員に報知される。すなわち、本実施形態においては、受信部６、タイヤ圧低下報知ブザー９及びタイヤ圧低下表示部１０で、圧力低下報知手段を構成している。
【００２５】
以上のように構成された空気圧検出装置１の受信部６における空気圧が低下したタイヤ位置の判定動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
まず、圧力低下タイヤのタイヤ空気圧力値Ｐ１が基準タイヤ圧力値１０８よりも低いか否かを判定し（ステップＳ１）、タイヤ空気圧力値Ｐ１が基準タイヤ圧力値１０８以上の場合は、ステップＳ１に戻り待機状態となる。ここで、ステップＳ１にて、タイヤ空気圧力値Ｐ１が基準タイヤ圧力値１０８よりも低い場合は、続いて、圧力低下タイヤが一本であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００２７】
ここで、圧力低下タイヤが一本でないと判定された場合は、フラグＦを１として（ステップＳ３）、制御を終了する。これにより、例えば車両前後及び左右の荷重配分が偏った特殊な状態によってホイール回転速度が大きい場合には、圧力低下タイヤを特定しない。
【００２８】
圧力低下タイヤが一本であると判定された場合は、フラグＦを０とした後（ステップＳ４）、圧力低下タイヤの低下タイヤ圧力値をＰ１とする（ステップＳ５）。この後、車両が直進状態であるかを判別し（ステップＳ６）、直進状態である場合には続いて低車速域であるかを判別する（ステップＳ７）。高車速域ではタイヤ動半径の車速依存性が高く、車速変化で動半径が変動することによるエラーを防止できるからである。尚、車速は瞬時に大きく変化することはないので、ステップＳ７の低車速域条件は必須ではない。ステップＳ６で車両が直進状態でない場合、ステップＳ７で低車速域でない場合は、ステップＳ１へ戻り、待機状態となる。尚、車両が直進状態であるか否かは、ステアリングホイールの操舵量を検出すればよい。
【００２９】
ステップＳ７で、低車速域であると判別された場合は、車両のフロント側とリヤ側について、それぞれ車軸７の速度偏差を算出する（ステップＳ８）。本実施形態においては、σｆをフロント側の速度偏差、σｒをリヤ側の速度偏差として、
σｆ＝（Ｎfmax−Ｎfmin）／Ｎfmin
σｒ＝（Ｎrmax−Ｎrmin）／Ｎrmin
の式により、フロント側とリヤ側の速度偏差を算出する。ここで、Ｎfmaxはフロント側における大きい方の車輪速度、Ｎfminはフロント側における小さい方の車輪速度、Ｎrmaxはリヤ側における大きい方の車輪速度、Ｎrminはリヤ側における小さい方の車輪速度である。
【００３０】
このようにして算出された各速度偏差σｆ，σｒを比較して、速度偏差の大きい方の車軸７を圧力低下タイヤ存在軸とし、この圧力低下タイヤ存在軸における二つの車輪２のうち速度が大きい方のタイヤ５を圧力低下タイヤであると判定する（ステップＳ９）。この後、ステップＳ５で取得された低下タイヤ圧力値Ｐ１と、ステップＳ９で取得された圧力低下タイヤ位置Ａ１と、を記憶部６ｂに記憶して（ステップＳ１０）、制御を終了する。
【００３１】
次いで、空気圧検出装置１の受信部６における空気圧が低下したタイヤに関する情報の報知・警告動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
まず、記憶部６ｂに記憶されている最新の低下タイヤ圧力値Ｐ１が、報知タイヤ圧力値１０６よりも低いか否かを判定し（ステップＳ１１）、低下タイヤ圧力値Ｐ１が報知タイヤ圧力値１０６以上である場合は、ステップＳ１１に戻り待機状態となる。ここで、低下タイヤ圧力値Ｐ１が報知タイヤ圧力値１０６より低い場合は、タイヤ圧低下報知ブザー９を鳴らす（ステップＳ１２）。
【００３３】
次いで、フラグＦが０であるか否かを判別し（ステップＳ１３）、フラグＦが０である場合は、圧力低下タイヤ位置Ａ１及び低下タイヤ圧力値Ｐ１を、タイヤ圧低下表示部１０に表示する（ステップＳ１４）。また、ステップＳ１３にて、フラグＦが１である場合は、低下タイヤ圧力値Ｐ１のみを、タイヤ圧低下表示部１０に表示する（ステップＳ１５）。
【００３４】
このように、本実施形態の空気圧検出装置１によれば、各車輪２ごとに速度検出部８によって検出された速度を、速度偏差算出手段によりフロント側とリヤ側の車軸７における左右の二つの車輪２ごとに比較して、フロント側とリヤ側の車軸７で速度偏差をそれぞれ算出する。ここで、速度検出部８は、各車軸７のハブ側に設置されていることから、タイヤローテーション等により前後左右のホイール４が互いに交換された場合であっても、検出された四つの速度がいずれの車輪２のものであるかは特定されるので、各車軸７の速度偏差の算出に支障をきたすことはない。
【００３５】
ところで、車両のフロント側とリヤ側とで荷重配分が大きく異なる場合、車両の前後輪で設定タイヤサイズ、設定タイヤ空気圧が同じであっても、フロント側とリヤ側とで車輪２の速度が異なることがある。また、車両の前後輪で、設定タイヤサイズが異なる場合、設定タイヤ空気圧が異なる場合等も、フロント側とリヤ側とで車輪２の速度が異なることがある。しかし、車両の同一車軸の左右輪では、タイヤ５は同じ設定で、加わる荷重もほぼ均等である。そして、パンク等によりタイヤ５の空気圧が低下すると、圧力低下タイヤのホイール４中心から接地点までの距離が小さくなるので、左右一方の車輪だけ速度が大きくなって圧力低下タイヤ存在軸の左右輪に速度差が生じる。
【００３６】
本実施形態にあっては、圧力低下タイヤ位置判定プログラム１０１により、まずフロント側とリヤ側の車軸７のうち速度偏差の大きい車軸７を圧力低下タイヤ存在軸と判定して、いずれの車軸７に圧力低下タイヤが存在するのかを特定する。これにより、車両の前後輪のタイヤの設定や、荷重配分によらずに、的確に圧力低下タイヤの存在軸が特定される。そして、圧力低下タイヤ存在軸における二つの車輪２のうち速度が大きい方のタイヤ５を圧力低下タイヤであると判定することにより、圧力低下タイヤの位置を的確に特定することができる。
【００３７】
従って、圧力検出部４からタイヤ位置情報が特定されないままにタイヤ空気圧力値ＴＰが受信部６に送信されても、空気圧が最も低下したタイヤ位置を特定することができる。これにより、前後左右のホイール４をローテーションしても空気圧が低下したタイヤ位置を特定することができ、乗員に正確な情報を報知することができることは勿論、例えば空気圧低下による車両の不安定化を防止するため圧力低下タイヤの車輪２の位置に応じて駆動状態、制動状態、操舵状態等を変更してＶＤＣ（Vehicle Dynamics Control）、４ＷＳ（4 Wheel Steering）等の動作をきめ細かく行うことができる。
【００３８】
また、本実施形態の空気圧検出装置１によれば、低下タイヤ圧力値５が、予め設定された報知タイヤ圧力値１０６よりも低い場合に、圧力低下タイヤ位置Ａ１及び低下タイヤ圧力値Ｐ１が車両乗員に報知される。すなわち、乗員はタイヤ５の圧力低下を認識して、折を見て空気圧を補充することができる。
【００３９】
また、本実施形態の空気圧検出装置１によれば、アンチロックブレーキシステムの速度検出装置を用いて各車輪２の速度を検出することができる。従って、各車輪２の速度検出のために、別途、検出装置等を設置する必要がなく、車両における部品の共用化を図って製造コストを低減することができる。
【００４０】
尚、前記実施形態においては、車両乗員への報知を、タイヤ圧低下報知ブザー９及びタイヤ圧低下表示部１０により行うものを示したが、いずれか一方で行うものであってもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態を示す空気圧検出装置の概略構成ブロック図である。
【図２】制御部の動作を示すフローチャートである。
【図３】制御部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１          空気圧検出装置
２          車輪
３          ホイール
４          圧力検出部
５          タイヤ
６          受信部
６ａ        演算部
６ｂ        記憶部
７          車軸
８          速度検出部
９          タイヤ圧低下報知ブザー
１０        タイヤ圧低下表示部
１０１      圧力低下状態判定プログラム
１０２      速度偏差算出プログラム
１０３      タイヤ位置判定プログラム
１０４      圧力低下報知プログラム
１０６      報知タイヤ圧力値
１０８      基準タイヤ圧力値
Ａ１        低下タイヤ圧力値
Ｐ１        圧力低下タイヤ位置
ＴＰ        タイヤ空気圧力値
【図１】
2005145140.tif 000003
【図２】
2005145140.tif 000004
【図３】
2005145140.tif 000005