(57)【要約】【課題】車輪速センサのみを用いて走行状態でも空気圧の低下した車輪を特定できるようなタイヤの空気圧低下検知装置を提供する。【解決手段】前輪右車輪速度ＶＦＲ、前輪左車輪速度ＶＦＬ、後輪右車輪速度ＶＲＲ、及び後輪左車輪速度ＶＲＬが空気圧低下検知装置１に入力されると、直進走行判定パラメータ演算部２は、これらのデータに基づいて前輪ヨーレートや後輪ヨーレートを演算して直進走行の判定を行う。重み算出部３が、直進走行の判定の程度に応じて直進状態で寄与率が高くなる重みを算出する。タイヤ径比算出部４は、前輪左右車輪速度差と後輪左右車輪速度差との偏差と車体速度と重みとによってタイヤ径比を算出する。空気圧低下検知部７が、タイヤ径比が所定の閾値より大きいとき、タイヤ径比の正負の判定と、前輪左右車輪速度差と後輪左右車輪速度差との大小とに基づいてタイヤ空気圧が低下した車輪を特定する。【選択図】        図３
2005001613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四つの車輪を有する車両のそれぞれの車輪に備えられて、タイヤの空気圧の変化に依存して空気圧が低いほど大きな車輪速度を検出する車輪速度測定手段と、
前記それぞれの車輪について、過去の所定回数分の前記車輪速度の検出値を用いて前記それぞれの車輪に装着されたいずれかのタイヤの空気圧の低下を検知する空気圧低下検知演算手段と、
前記車輪速度の検出値に基づいて左右輪の車輪速度の検出値の差が小さいほど、そのときに得られた車輪速度の検出値が空気圧の低下の検知に大きく反映されるように重みを生成する重み付け手段と、
を備える空気圧低下検知装置であって、
前記重み付け手段は、
前記検出した車輪速度から、前輪側の左右車輪速度の差を第１の偏差とし、後輪側の左右車輪速度の差を第２の偏差とし、前記第１の偏差と第２の偏差の差を第３の偏差としてそれぞれ演算し、
前記第３の偏差の正負の符号と、前記第１の偏差と前記第２の偏差の大小関係を判断し、この正負の符号と偏差の大小関係に基づいて前記重みを設定する構成を有すること、
を特徴とする空気圧低下検知装置。
【請求項２】
前記重み付け手段は、
前記第３の偏差が正の場合は、前記第１の偏差の絶対値と前記第２の偏差の絶対値の大きさを比較して、
その結果、前記第１の偏差の絶対値の方が大きいときは、前輪右側の検出値を重み設定用に補正し、前記第１の偏差の絶対値の方が小さいときは、後輪左側の検出値を重み設定用に補正し、
前記第３の偏差が負の場合は、前記第１の偏差の絶対値と前記第２の偏差の絶対値の大きさを比較して、
その結果、前記第１の偏差の絶対値の方が大きいときは、前輪右側の検出値を重み設定用に補正し、前記第１の偏差の絶対値の方が小さいときは、後輪左側の検出値を重み設定用に補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気圧低下検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行しながらタイヤの空気圧の低下を検知することのできるタイヤの空気圧低下検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ブレーキロック防止システム（以下「ＡＢＳ」という）に備えられる車輪速センサから得られる車輪の回転速度により、空気圧の低い車輪ほど早く回転することに着目して、各車輪に備えた車輪速センサから得られる車輪の回転速度により、走行しながらタイヤの空気圧の低下を検知するタイヤの空気圧検知装置が知られている。具体的には、４輪車両における４つのタイヤのうちの対角線上にある１対のタイヤの回転角速度の和と、他の１対のタイヤの回転角速度の和との比からタイヤの空気圧低下を検知するもの（特許文献１参照）や、前輪後輪それぞれの回転速度の差から空気圧低下を検知するものが知られている。また、横加速度を検知したときは、空気圧の低下の検知（データの収集）を禁止し、横加速度の殆どない直進走行のときに空気圧の低下の検知を行う技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
このような空気圧検知装置は、精度を向上するために所定時間、所定距離、或いは所定データサンプリグ回数分走行することで空気圧の低下を検知するようになっている。また、旋回時は左右の車輪の回転速度に差が生じるため、所定時間等走行して得られるデータのうち、直進時に得られるデータの重みを重くし、旋回時に得られるデータの重みを軽くし（或いは廃棄し）、空気圧低下を検知するようにしている。なお、重みは、得られたデータに乗じられる係数であり、例えば０〜１の間で変化する。ちなみに、重みが１の場合は、検出したデータがそのまま使用されることを意味し、重みが０の場合は、検出したデータは活用されずに廃棄されることを意味する。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９２１１４号公報（請求項１、段落番号００１９〜００４０、図１〜図９）
【特許文献２】特開平１０−１００６２２号公報（段落番号０００９〜００３５、図１〜図６参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この直進か旋回かの判定は、専用のヨーレートセンサや横Ｇセンサにより行うことができるが、この判定を空気圧判定に用いるのと同じ車輪速センサで行おうとすると、車両が旋回しているためにヨーレートや横Ｇの値が出ているのか、それともタイヤの空気圧が低下しているためにヨーレートや横Ｇの値が出ているのかがわからなくなってしまう。このため、空気圧が低下した状態で直進しているにもかかわらず旋回と混同してしまい、空気圧低下検知用に検出したデータの重みを軽くしたり、当該データを廃棄したりしてしまうことがある。こうなると、空気圧低下の判定が行えなかったり、判定に時間を要したりする事態が生じて好ましくない。
【０００６】
そこで、本発明は、車輪速センサによるデータを用いても重み付けを適切に行うことができる空気圧低下検出装置を提供することを主たる課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明の空気圧低下検知装置（請求項１）は、四つの車輪を有する車両のそれぞれの車輪に備えられて、タイヤの空気圧の変化に依存して空気圧が低いほど大きな車輪速度を検出する車輪速度測定手段と、前記それぞれの車輪について、過去の所定回数分の前記車輪速度の検出値を用いて前記それぞれの車輪に装着されたいずれかのタイヤの空気圧の低下を検知する空気圧低下検知演算手段と、前記車輪速度の検出値に基づいて左右輪の車輪速度の検出値の差が小さいほど、そのときに得られた前記車輪速度の検出値が空気圧の低下の検知に大きく反映されるように重みを生成する重み付け手段とを備える。そして、この空気圧低下検知装置の前記重み付け手段は、前記検出した車輪速度から、前輪側の左右車輪速度の差を第１の偏差とし、後輪側の左右車輪速度の差を第２の偏差とし、第１の偏差と第２の偏差の差を第３の偏差としてそれぞれ演算し、前記第３の偏差の正負の符号と、前記第１の偏差と前記第２の偏差の大小関係を判断し、この正負の符号と偏差の大小関係に基づいて前記重みを生成する構成を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成では、過去の所定回数分の車輪速度の検出値を用いて空気圧判定を行うが、この際、直進走行時は、得られた検出値の重みを重くする。一方で、直進走行時に左右輪の速度差が大きいときは速やかに空気圧低下を検知する必要がある。このため、第１の偏差と第２の偏差と第３の偏差とで、その正負の符号と偏差の大小関係に基づいて重みを設定することとした。ここで、後記する実施形態では、第１の偏差は前輪左右輪の車輪速度の速度差（前輪ヨーレート或いは前輪左右差）に相当し、第２の偏差は後輪左右輪の車輪速度の速度差（後輪ヨーレート或いは後輪左右差）に相当し、第３の偏差は前輪左右差と後輪左右差の差（前後ヨーレート差）に相当する。
ちなみに、第３の偏差は、第１の偏差と第２の偏差の差であることから、四輪の車両では、旋回状態（緩やかな旋回状態）でも０或いは０に近い値になる。この値が、直進状態や緩やかな旋回状態で０或いは０に近い値にならないときは、いずれかの車輪の回転速度が速くなっているか遅くなっているかと推定される。後記する実施形態では、この推定の元、例えば第１の偏差と第２の偏差の大小関係で、どの車輪の回転が正規のものと異なっているのかを把握し、重み付け用の回転速度の検出値（＝前輪左右差或いは後輪左右差）を補正する。これにより、空気圧が減って速く回転している車輪の重みが小さくなることが防止される。
【０００９】
また、前記課題を解決した本発明（請求項２）は、請求項１の構成において、前記重み付け手段が、前記第３の偏差が正の場合は、前記第１の偏差の絶対値と前記第２の偏差の絶対値の大きさを比較して、前記第１の偏差の絶対値の方が大きいときは、前輪右側の検出値を重み設定用に補正し、逆に前記第１の偏差の絶対値の方が小さいときは、後輪左側の検出値を重み設定用に補正する。一方、前記第３の偏差が負の場合は、前記第１の偏差の絶対値と前記第２の偏差の絶対値の大きさを比較して、前記第１の偏差の絶対値の方が大きいときは、前輪右側の検出値を重み設定用に補正し、逆に前記第１の偏差の絶対値の方が小さいときは、後輪左側の検出値を重み設定用に補正することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、本実施形態におけるタイヤの空気圧低下検知装置の概要について説明する。ＡＢＳは、車輪速センサの車輪速度信号を検出してブレーキ圧制御を行うシステムであり、本実施形態におけるタイヤの空気圧低下検知装置は、このＡＢＳに用いられている車輪速センサのみを利用して、四輪のうち何れのタイヤの空気圧が低下しているかを検知するシステムになっている。すなわち、本実施形態におけるタイヤの空気圧低下検知装置は、車輪速度の前輪左右差の後輪左右差とその前後差から空気圧の低下を検知する手段と、前輪左右差と後輪左右差の大小関係を判定する手段とによってタイヤ空気圧の低下した車輪を特定する。この際、車輪速センサから得られる検出値により、空気圧低下判定の精度を増すための重み付けを行う。
【００１１】
≪空気圧低下検知装置の構成≫
以下、図面を用いて、本実施形態におけるタイヤの空気圧低下検知装置を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態におけるタイヤの空気圧低下検知装置を搭載する車両のシステム構成図である。
図１に示すように、車両Ｃは、ＦＲＯＮＴ（前）を上部にして、前輪右車輪ＦＲ、前輪左車輪ＦＬ、後輪右車輪ＲＲ、及び後輪左車輪ＲＬの４つの車輪を有する四輪車両である。また、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬには、それぞれ対応した車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＦＬ，ＳＲＲ，ＳＲＬ）が備えられている（つまり車輪速度測定手段を備えている）。これらの４個の車輪速センサＳはＡＢＳ用に設けられたセンサであるが、ＡＢＳは、周知の技術であるのでその説明は省略する。なお、符号ＴＰＭＳは、タイヤ空気圧監視システム（Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）であり、空気圧検知装置１と各車輪速センサＳとで構成されている。
【００１２】
各車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＦＬ，ＳＲＲ，ＳＲＬ）は、例えば、ホール素子等を用いて車輪速度パルスを生成する一般的なセンサであり、それぞれ対応する各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの車輪速度パルスを、前輪右車輪速度ＶＦＲ、前輪左車輪速度ＶＦＬ、後輪右車輪速度ＶＲＲ、及び後輪左車輪速度ＶＲＬとして検出して空気圧低下検知装置１へ送信している。各車輪速センサＳが生成して空気圧低下検知装置１へ送信する車輪速度パルスは、車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬが早くなるほど単位時間当たりのパルス数が多くなり、車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬが遅くなるほど単位時間当たりのパルス数が少なくなる。
【００１３】
図２は、車両の走行状態を示す図で、（ａ）は前輪右車輪の空気圧低下時の状態を示す概略図であり、（ｂ）は車両旋回時の状態を示す概略図であり、（ｃ）はタイヤの径にバラツキがあるときの状態を示す概略図である。
空気圧低下検知装置１（図１参照）は、一般的に前記車輪速度パルスに基づいて車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬや車体速度ＶＶを測定する。しかしながら、図２（ａ）に示すように、車輪速度パルスから得られる車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬは、タイヤの空気圧が低いほど輪径（タイヤの径）が小さくなるため、例えば、空気圧の低い車輪ＦＲが他の車輪ＦＬ，ＲＲ，ＲＬより回転が速くなる。前記のようにＡＢＳを搭載した車両Ｃは、通常、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに前記のような車輪速センサＳを有しているので、本実施形態に適用されるタイヤの空気圧低下検知装置１ではこれらの車輪速センサＳを流用している。なお、空気圧低下検知システムＴＰＭＳは、空気圧低下検知装置１、車速センサＳ等から構成されている。
【００１４】
空気圧低下検知装置１（図１参照）は、図示しないマイコン（マイクロコンピュータ）及び周辺回路から構成され、マイコンが図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出すことによりこのプログラムの各モジュールを実行して、タイヤの空気圧の低下を検知する機能を有している。また、空気圧低下検知装置１は、タイヤの空気圧の低下を検知するために、各種信号・情報・指令等を入出力する入出力ポート、アナログ信号をデジタル信号に変換してマイコンでデジタル処理するための図示しないＡＤ変換器等を有する。
【００１５】
次に、空気圧低下検知装置１が、各車輪速センサＳの検出したそれぞれの車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬに基づいてタイヤの空気圧の低下を検知する空気圧低下検知システムＴＰＭＳの全体ロジックについて、図１を参照しつつ図３に沿って説明する。
図３は、本実施形態におけるタイヤの空気圧低下検知装置に適用されるＡＢＳ方式による空気圧低下検知システムの全体構成図である。
【００１６】
図３において、空気圧低下検知システムＴＰＭＳの要部をなす空気圧低下検知装置１は、図示しない車輪速センサＳによって検出された前輪右車輪速度ＶＦＲ、前輪左車輪速度ＶＦＬ、後輪右車輪速度ＶＲＲ、後輪左車輪速度ＶＲＬ、及び車体速度ＶＶを入力し、かつ、タイヤの初期バラツキを補正するための初期学習を開始する学習スイッチ信号ＳＷを入力するシステム構成となっている。ちなみに、車体速度ＶＶは、例えば前輪右車輪速度ＶＦＲ、及び前輪左車輪速度ＶＦＬとから演算により算出されるものであってもよい。なお、学習スイッチ信号ＳＷは、ドライバの判断により図示しない学習スイッチがＯＮされたときに、空気圧低下検知装置１に入力される信号の名称である。また、空気圧低下検知装置１は、直進走行判定パラメータ演算部２、重み算出部３、タイヤ径比算出部４、学習開始部５、学習値記憶部６、空気圧低下検知部７、及び走行可否判定部８を備えた構成となっている。
【００１７】
直進走行判定パラメータ演算部２は、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬに基づいて車両の直進走行を判定する直進走行判定手段を構成している。すなわち、直進走行判定パラメータ演算部２は、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬに基づいて求めた車速条件、車輪速度変動条件、スリップ率の変動条件、ヨーレート（左右差）条件、ヨーレート（左右差）変動条件、横加速度条件、横加速度変動条件、前後加速度条件、前後加速度変動条件、悪路条件、ブレーキ条件、ＡＢＳ制御中条件、Ｆ／Ｓ条件、及び駆動輪トルク条件等の各種パラメータについて、それぞれの閾値と比較して直進走行の判定を行う機能を備えている。しかし、以下の実施形態では、説明を容易にするために、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬから求められる前輪ヨーレート（つまり前輪左右差）、後輪ヨーレート（つまり後輪左右差）、横加速度、前後加速度、及び駆動輪トルクの各パラメータの安定条件を演算する場合について説明する。なお、ヨーレートは、車両の旋回挙動であるが、ここでは、前輪左右差（前輪ヨーレート）は前輪の左右車輪ＦＲ，ＦＬの速度差に基づいて求めた値、後輪左右差（後輪ヨーレート）は後輪の左右車輪ＲＲ，ＲＬの速度差に基づいて求めた値とする。
【００１８】
重み算出部（重み付け手段）３は、直進走行判定パラメータ演算部２が判定した直進走行の程度に応じた重みを算出する重み算出手段を構成している。すなわち、重み算出部３は、直進走行判定パラメータ演算部２によって求められた値に基づいて直進性の重み付けをするために重みの値を算出する。具体的には、重みの値が“１”に近いほど直進走行の状態であって、“０”に近いほど旋回又は停止の状態にあるような傾向にある重みを算出する。なお、この重みの算出については、空気圧低下のときに重みが小さくならないようにされるが、この点は後で詳しく説明する。
【００１９】
タイヤ径比算出部４は、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬと車両の車体速度ＶＶと重み算出部３が算出した重みとに基づいて、一輪のタイヤ径比を算出するタイヤ径比算出手段を構成している。すなわち、タイヤ径比算出部４は、タイヤの空気圧とタイヤの径と回転速度とが一定の関係を持つことから、前輪の左右車輪ＦＲ，ＦＬの回転速度差と後輪の左右車輪ＲＲ，ＲＬの回転速度差の偏差を車体速度ＶＶで除算してタイヤ径比を算出する。このとき、重み算出部３が算出した重みの値に基づいて重み付けをしてタイヤ径比を算出する。すなわち、空気圧低下検知装置１は、車両が直進走行していることを示す指標を正規化した値を用いてタイヤ径比に重み付けを行った結果でタイヤの空気圧の低下の判定を行う。つまり、図２（ｂ）に示すように、車両Ｃが旋回等している場合には、タイヤの空気圧とは無関係に、外側の車輪ＦＲ，ＲＲが内側の車輪ＦＬ，ＲＬより回転が速くなって、左右の車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに回転速度差が発生するので、このようなときに算出されるタイヤ径比は、空気圧変化の判定に対する寄与率を低下させるために重み付けを行う。このため、結果的に、車両Ｃが直進走行している間の空気圧変化に起因する回転速度差に基づいて空気圧の低下の検知が行われるようになる。ちなみに、緩やかな曲線では、タイヤの空気圧が正常な状態であれば、前輪ＦＬ，ＦＲの回転速度差と後輪ＲＬ，ＲＲの回転速度差の差は、０或いは０に近い値になる。
【００２０】
図２（ｃ）に示すように、車両Ｃは、各タイヤの製造バラツキ、磨耗バラツキ、空気圧調整バラツキ等によるタイヤの径の初期バラツキにより、直進走行していても旋回中のときと同じように左右の車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに微妙な回転速度差が発生する。
【００２１】
図３に示す学習開始部５は、ドライバの操作によって図示しない学習スイッチがＯＮされたときに入力される学習スイッチ信号ＳＷによって初期学習の開始を判断し、所定の初期学習を行って、各タイヤのタイヤ径の初期バラツキの補正を行う。また、学習値記憶部６は、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬごとの空気圧の低下の判定を行うために、学習開始部５の初期学習によって補正された補正データを記憶すると共に、この補正データに基づいて決定された閾値を記憶する。なお、この閾値は、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの空気圧の低下の判定を行うために用いられるタイヤ径比の判定レベルである。また、学習値記憶部６は、必要に応じて初期学習が行われたときに閾値が更新された場合は、最新の閾値への書き換えを行う。
【００２２】
空気圧低下検知部７は、タイヤ径比算出部４が算出したタイヤ径比の絶対値が所定の閾値より大きいときは、そのタイヤ径比の正負の判定と、四輪車両における前輪側の左右車輪ＦＲ，ＦＬの速度差と後輪側の左右車輪ＲＲ，ＲＬの速度差との大小関係とに基づいて、空気圧の低下したタイヤを特定する請求項の空気圧低下検知手段を構成している。すなわち、空気圧低下検知部７は、タイヤ径比算出部４から取得したタイヤ径比の絶対値が学習値記憶部６に記憶されている初期バラツキを補正した閾値より大きいとき、そのタイヤ径比が０以上であるか０より小さいかの判定と、前輪側における左右車輪ＦＲ，ＦＬの速度差の絶対値と後輪側における左右車輪ＲＲ，ＲＬの速度差の絶対値の大小関係とに基づいて、空気圧が低下している車輪を特定する機能を備えている。
【００２３】
走行可否判定部８は、空気圧低下検知部７によって特定された車輪の空気圧の低下が、学習開始部５で初期バラツキを補正した値（閾値）と比較して安定走行に耐え得る状態であるか否かの判定を行う機能を備えている。なお、車輪速度ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬは、図示しない安定判別演算部により、安定条件が成立しているときのデータが採用されるようになっている。
ここで、請求項の「空気圧低下検知演算手段」は、タイヤ径比算出部４単独、或いはタイヤ径比算出部４、学習値記憶部６及び空気圧低下検知部７から構成されているといえる。
【００２４】
≪空気圧低下検知システムの動作説明≫
次に、図３におけるＡＢＳ方式の空気圧低下検知システムの動作について説明する。
空気圧低下検知システムＴＰＭＳを構成する空気圧低下検知装置１が前輪右車輪速度ＶＦＲ、前輪左車輪速度ＶＦＬ、後輪右車輪速度ＶＲＲ、及び後輪左車輪速度ＶＲＬを各々個別に検出すると、直進走行判定パラメータ演算部２は、これらのデータに基づいて、前輪ヨーレート（前輪左右差ΔＶＦ）、後輪ヨーレート（後輪左右差ΔＶＲ）、横加速度、前後加速度、スリップ率の左右車輪差等の各種パラメータを演算して直進走行の判定を行う。例えば、前輪左右差ΔＶＦ（図５参照）は、前輪右車輪速度ＶＦＲと前輪左車輪速度ＶＦＬの差分である前輪左右差ΔＶＦによって演算され、後輪左右差ΔＶＲ（図５参照）は、後輪右車輪速度ＶＲＲと後輪左車輪速度ＶＲＬの差分である後輪左右差ΔＶＲによって演算される。なお、このような直進走行の判定の演算は、走行中において例えば１０ｍｓごとに行われる。
【００２５】
また、直進走行判定パラメータ演算部２が直進走行の判定を行うための条件として演算するパラメータには、前記したように、前輪・後輪左右差ΔＶＦ，ΔＶＲ以外に、車速条件、車輪速度変動条件、前後加速度条件、悪路条件、ブレーキ条件、ＡＢＳ制御中条件、及び駆動輪トルク条件等があり、これらの条件を適宜に用いて所定の閾値と比較しながら直進走行の判定を行うが、前輪・後輪左右差ΔＶＦ，ΔＶＲ及び加速度による直進走行の判定の演算について後記する。
【００２６】
なお、前記のようにして直進走行判定パラメータ演算部２が各種パラメータについて直進走行の判定の演算を行うと、重み算出部３は、直進走行判定パラメータ演算部２で演算された前輪左右差ΔＶＦ及び後輪左右差ΔＶＲ等のパラメータを利用し、これらの前輪左右差ΔＶＦ及び後輪左右差ΔＶＲに応じて、これら左右差ΔＶＦ，ΔＶＲが大きく発生すれば小さな値となり（最も小さい値としては０）、左右差ΔＶＦ，ΔＶＲが小さく発生すれば大きな値となる（所定のレベル以上の左右差ΔＶＦ，ΔＶＲが発生しない場合は１となる）ような重みＷＴを演算する。つまり、前輪左右差ΔＶＦ及び後輪左右差ΔＶＲの大きさに応じて０〜１の間を変化するような重みＷＴを演算する。横加速度やスリップ率の左右車輪差等についても、直進走行のときに検出された値について重みＷＴを“１”とし、旋回走行のときに検出された値については重みＷＴを“０”とするような重みを算出する（図３及び図５参照）。このようにして重み付けをすることによって直進走行時のタイヤ径比の寄与率を高くしている。
【００２７】
一方、タイヤ径比算出部４は、前輪右車輪速度ＶＦＲ、前輪左車輪速度ＶＦＬ、後輪右車輪速度ＶＲＲ、及び後輪左車輪速度ＶＲＬを入力し、前輪側の左右車輪ＦＲ，ＦＬの回転速度差と後輪側の左右車輪ＲＲ，ＲＬの回転速度差の偏差を車体速度ＶＶで除算して、タイヤ径比Ｋを算出する。すなわち、タイヤ径比Ｋは、前輪左右差ΔＶＦ、後輪左右差ΔＶＲ、及び車体速度ＶＶに基づいて、次の式（１）により求められる。
Ｋ＝（ΔＶＦ−ΔＶＲ）／ＶＶ        …  （１）
なお、具体的なタイヤ径比Ｋの算出は、図５のように行われる。この点は、後記する。また、ΔＶＦ及びΔＶＲは左側の値から−右側の値を減算することで算出することとする。
【００２８】
説明を元に戻すと、ドライバが、タイヤの初期バラツキを補正するために図示しない学習スイッチをＯＮすると、学習スイッチ信号ＳＷが空気圧低下検知装置１の学習開始部５へ入力されて初期学習が開始される。すると、学習開始部５は、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬにおけるタイヤ径の初期バラツキの補正を行い、補正データ及びこの補正データによって補正された閾値を学習値記憶部６に記憶させる。これによって、空気圧低下検知部７は、タイヤ径比算出部４から取得したタイヤ径比Ｋと学習値記憶部６に記憶されている閾値とに基づいて空気圧が低下している車輪を特定する。すなわち、タイヤ径比Ｋの絶対値が所定の閾値より大きい場合について、タイヤ径比Ｋが０以上であるか０より小さいかの何れかの条件と、前輪側における左右車輪ＦＲ，ＦＬの速度差の絶対値と後輪側における左右車輪ＲＲ，ＲＬの速度差の絶対値との大小関係に基づいて、空気圧が低下している車輪を特定する。そして、走行可否判定部８が、空気圧低下検知部７によって特定された車輪の空気圧の低下が、学習開始部５で初期バラツキを補正した閾値と比較して安定走行に耐え得る状態であるか否かを判定する。なお、ここでの「補正データ」と、後記する表１の「補正値」とは、異なる意味を有するものである。
【００２９】
［直進走行の判定を行うためのパラメータの算出ロジック］
次に、直進走行の判定を行うためのパラメータである、ヨーレート、加速度、及び駆動トルクを算出するロジックについて説明する。
図４は、ヨーレート、加速度、及び駆動トルクの算出ロジックの流れを示すフロー図である。
【００３０】
図４のフローに従って説明すると、後輪側については、後輪右車輪速度ＶＲＲと後輪左車輪速度ＶＲＬとの差（ＶＲＲ−ＶＲＬ）に所定の係数を掛けて後輪左右差ΔＶＲを求める。さらに、タイヤの製造バラツキ等を補正するために後輪初期補正データＣＲによって補正して補正後後輪左右差ΔＶＲを求め、これを真の後輪左右差として直進走行の判定を行う（この図４に示されていないが、さらには後記する空気圧低下補正を行っている）。そして、ここで求められた補正後後輪左右差ΔＶＲ（後輪左右差）が図３の重み算出部３へ送出されて直進性の重み付けが行われる。また、補正後後輪左右差ΔＶＲを微分し、さらに、所定の変換係数を掛けてフィルタリングすることによって高周波成分を除去して後輪横加速度ＧＲを求め、直進走行の判定のパラメータとして用いる。
【００３１】
前輪側についても、前記と同様のロジックにより、前輪右車輪速度ＶＦＲと前輪左車輪速度ＶＦＬとの差（ＶＦＲ−ＶＦＬ）、つまり前輪左右差ΔＶＦと前輪初期補正データＣＦに基づいて補正後前輪左右差ΔＶＦ及び前輪横加速度ＧＦが求められる（ここでも説明は省略するが、後記する空気圧低下補正を行っている）。
なお、重みＷＴを算出するための前輪左右差ΔＶＦ及び後輪左右差ΔＶＲの補正は、後で詳しく説明する。
【００３２】
また、後輪右車輪速度ＶＲＲと後輪左車輪速度ＶＲＬの平均値から車体速度ＶＶを求め、この車体速度ＶＶを微分した車体速度変化量ΔＶＶから前後加速度Ｇを求めて直進走行の判定のパラメータとして用いる。
ＶＶ＝〔ＶＲＲ＋ＶＲＬ〕／２      …  （２）
【００３３】
さらに、前輪右車輪速度ＶＦＲと前輪左車輪速度ＶＦＬの平均値から駆動輪速度ＶＭを求め、この駆動輪速度ＶＭを微分した駆動輪速度変化量ΔＶＭから駆動輪加速度ＧＭを求めて直進走行の判定のパラメータとして用いる。また、この駆動輪加速度ＧＭに車両の荷重及びタイヤの半径を掛けることによって駆動トルクＴを求めて直進走行の判定のパラメータとして用いる。
ＶＭ＝〔ＶＦＲ＋ＶＦＬ〕／２        …  （３）
【００３４】
このように、本実施形態では、直進走行の判定のパラメータを、４つの車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＦＬ，ＳＲＲ，ＳＲＬ）から得られる。
【００３５】
［タイヤ径比の算出ロジック］
次に、タイヤ径比の算出ロジックについて説明する。
図５はタイヤ径比の算出ロジックの流れを示すフロー図である。
フロー図に沿って説明すると、後輪右車輪速度ＶＲＲと後輪左車輪速度ＶＲＬとの差である後輪左右差ΔＶＲを求め、前輪右車輪速度ＶＦＲと前輪左車輪速度ＶＦＬとの差である前輪左右差ΔＶＦを求める。そして、前輪左右差ΔＶＦと後輪左右差ΔＶＲとの差から左右差の偏差ΔＹを求める。さらに、この左右差の偏差ΔＹを車体速度ＶＶで除して瞬時タイヤ径比Ｋ’を求める。このとき、左右差の偏差ΔＹは、１０ｍｓループのサンプリングで演算されるので、所定時間に亘って演算された瞬時タイヤ径比Ｋ’を積算して瞬時タイヤ径比積算値ΣＫ’を求める。
【００３６】
そして、求められた瞬時タイヤ径比積算値ΣＫ’を積算回数で割って仮の平均タイヤ径比Ｋ’ａｖを算出する。さらに、平均タイヤ径比Ｋ’ａｖを今回値として、重みＷＴを考慮して移動平均処理を行って平均タイヤ径比Ｋを求める。すなわち、平均タイヤ径比Ｋは、後輪左右差ΔＶＲ、前輪左右差ΔＶＦ、及び車体速度ＶＶに基づいて前記の式（１）によって求めることができる。なお、ここで求めた平均タイヤ径比Ｋが、図３においてタイヤ径比算出部４が算出した空気圧の低下判定用のタイヤ径比Ｋである。
ちなみに、移動平均回数を２０（つまり、ｍ＝２０回）とし、今回の重みＷＴが１とすると、今回値の平均タイヤ径比Ｋ’ａｖは１／２０にされ、前回値のＫ（ｎ−１）は（２０−１）／２０＝１９／２０にされて足し合わされ、今回値のＫ（ｎ）が算出される。なお、重みＷＴが０の場合は、今回値の平均タイヤ径比Ｋ’ａｖが無視されることになる。
なお、このように移動平均を行うことは、「過去の所定回数分の車輪速度の検出値を用いてそれぞれの車輪に装着されたいずれかのタイヤの空気圧の低下を検知する」ことに相当する。
【００３７】
［空気圧の低下したタイヤを特定するロジック］
次に、前記のようにして求めたタイヤ径比Ｋ（すなわち平均タイヤ径比Ｋ（＝Ｋ（ｎ）））と、前輪左右差ΔＶＦ及び後輪左右差ΔＶＲとによって空気圧の低下したタイヤを特定するロジックについて説明する。
図６は、本発明におけるタイヤの空気圧低下検知装置が空気圧の低下したタイヤを特定する処理の流れを示すフローチャートである。
図３に示すＡＢＳ方式の空気圧低下検知システムＴＰＭＳのブロック図を参照しながら、図６のフローチャートに基づいて空気圧の低下したタイヤを検知する処理の流れを説明する。なお、ＷＴ、ＶＦＲ，Ｋ，ΔＹ等といったような変数名やデータ名は、適宜に該当図面を参照するものとする。
【００３８】
まず、図６において、図３に示す前輪右車輪速度ＶＦＲ、前輪左車輪速度ＶＦＬ、後輪右車輪速度ＶＲＲ、及び後輪左車輪速度ＶＲＬが空気圧低下検知装置１へ入力される。すると、タイヤ径比Ｋが算出される（Ｓ４１）。また、前輪左右差ΔＶＦの算出（Ｓ４２）と後輪左右差ΔＶＲの算出（Ｓ４３）を行う。なお、前輪左右差ΔＶＦは特許請求の範囲の「第１の偏差」に相当し、後輪左右差ΔＶＲは特許請求の範囲の「第２の偏差」に相当する。
【００３９】
ステップＳ４３が終わると、補正値を算出する（Ｓ４４）。補正値は、前輪左右差ΔＶＦ−後輪左右差ΔＶＲで算出される。この補正値は、特許請求の範囲の「第３の偏差」に相当する。算出した補正値について、補正値が０以上か否かを判断する（Ｓ４５）。
なお、重み付けに際しては、次の表１のように、前輪左右差、及び後輪左右差の補正を行う。
【００４０】
【表１】
2005001613.tif 000003
【００４１】
最初に、ステップＳ４５で補正値が０以上か否かを判断し、０以上の場合（ＹＥＳ）は、前記求めた前輪左右差と後輪左右差について、｜前輪左右差ΔＶＦ｜−｜後輪左右差ΔＶＲ｜が０以上か否かを判断する（Ｓ４６）。つまり、前後左右差の比較を行う。０以上の場合（ＹＥＳ）は、前輪右ＦＲを補正すべく、表１やステップＳ４７、Ｓ４８の演算を行う。表１でいえば、「補正値≧０  かつ  前後左右差の比較が０以上」の場合は、「補正値による補正」の項目の１番上の欄の「（ＦＲ輪補正）」を行う。このように補正を行うのは、本実施形態では、補正値が０以上である場合は、右前輪ＦＲの回転が速いか、左後輪ＲＬの回転が遅いかであるが、前後左右差を比較すれば対角線にあるどの車輪が速く回っているか遅く回っているかが判るからである。ちなみに、前記したように、空気圧の低下がない状況では、車両Ｃが直進していても緩やかに旋回していても、補正値は０か０近傍になる。
【００４２】
ステップＳ４６において、｜前輪左右差ΔＶＦ｜−｜後輪左右差ΔＶＲ｜が０未満の場合（ＮＯ）は、ステップＳ４９とステップＳ５０を実行し、左後輪ＲＬを補正値により補正する。表１でいえば、「補正値≧０  かつ  前後左右差の比較０未満」の場合は、「補正値による補正」の項目の２番目の欄の「（ＲＬ輪補正）」を行う。
【００４３】
一方、ステップＳ４５において、補正値が０未満の場合（ＮＯ）は、ステップＳ５１〜ステップＳ５５をフローに従って実行する。ここの処理は、ステップＳ４６〜ステップＳ５０までの処理とほぼ同様であるので、説明を省略する。ちなみに表１でいえば、「補正値＜０  かつ  前後左右差の比較が０以上」の場合は、「補正値による補正」の項目の３番目の欄の「（ＦＬ輪補正）」を行う（ステップＳ５１〜Ｓ５３に相当）。一方、「補正値＜０  かつ  前後左右差の比較が０未満」の場合は、「補正値による補正」の項目の１番下の欄の「（ＲＲ輪補正）」を行う（ステップＳ５１，Ｓ５４，Ｓ５５に相当）。
このステップＳ４１〜Ｓ５３までの処理により、重みＷＴを決定するための補正後前輪左右差と補正後後輪左右差とが求まる。
【００４４】
なお、補正後前輪左右差ΔＶＦを算出する処理（ステップＳ４７、Ｓ４９，Ｓ５２，Ｓ５４）と補正後後輪左右差ΔＶＲを算出する処理（ステップＳ４８、Ｓ５０，Ｓ５３，Ｓ５５）は、空気圧低下補正といい、車両Ｃが旋回しているために前後で左右差が出ているのか、空気圧低下の影響のために前後で左右差が出ているのかを判別して、ステップＳ６２で、重みＷＴを適切に算出できるようにする処理である。
【００４５】
次に、空気圧低下検知装置１の直進走行判定パラメータ演算部２が、安定した直進走行の状態にあるか否かの判別を行うために、入力された各車輪速度ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬに基づいて車両の直進走行の状態を示す係数を演算する（Ｓ５６）。そして、その演算結果の係数に基づいて安定した直進走行の状態にあるか否かを判定する（Ｓ５７）。つまり、ステップＳ５７では、車両Ｃ（図１参照）について、直進走行の安定条件が成立しているか否かを判定する。例えば、前輪の左右車輪ＦＲ，ＦＬの速度差に基づいて求めた前輪左右差ΔＶＦと所定の直線性閾値との比較、後輪の左右車輪ＲＲ，ＲＬの速度差に基づいて求めた後輪左右差ΔＶＲと所定の直線性閾値との比較等を行い、直進走行の安定条件は成立しているか否かを判定する。ここで、直進走行の安定条件が成立していない場合は（Ｓ５７でＮＯの場合）、タイヤの空気圧の低下を検知することができないので、直進走行の安定時間をカウントするカウンタをクリアして終了する（Ｓ５８）。
【００４６】
一方、ステップＳ５７で、直進走行の安定条件が成立している場合は（Ｓ５７でＹＥＳの場合）、タイヤ径比算出部４が、重み算出部３によって算出された直進走行の状態に相当する重み（例えば“１”）を加味して一輪の瞬時タイヤ径比Ｋ’を演算する。すなわち、瞬時タイヤ径比Ｋ’は、前輪左右差ΔＶＦと後輪左右差ΔＶＲと車体速度ＶＶとに基づいて、
Ｋ’＝（ΔＶＦ−ΔＶＲ）／ＶＶ      …  （４）
の演算によって求められ、前輪左右差ΔＶＦの加算演算（ΣΔＶＦ）と、後輪左右差ΔＶＲの加算演算（ΣΔＶＲ）を実行する（Ｓ５９）。
【００４７】
次に、安定時間が経過したか否かを判断し（Ｓ６０）、経過していなければ（ＮＯ）、ステップＳ６１で安定時間カウンタをインクリメントして、さらにステップＳ４１に移行して処理を継続する。安定時間が継続していれば（Ｓ６０においてＹＥＳ）、重みＷＴを所定の関数又はマップにより算出する（Ｓ６２）。重みは、例えば、前記した補正後前輪左右差ΔＶＦと補正後後輪左右差ΔＶＲとを用いて、その差が大きいほど重みＷＴが大きくなるようにされる。
【００４８】
ステップＳ６３では、重みＷＴを加味して径比の移動平均が算出される。この径比の移動平均の算出は、図５の移動平均処理のブロックの欄外（図５の右下にある枠内）に示したように行われる。ステップＳ６４では、移動平均回数が規定値に達したか否かを判断し、達していなければ（ＮＯ）、移動平均回数を１インクリメントし（Ｓ６５）、ステップＳ４１に移行して処理を繰り返す。一方、達していれば（Ｓ６４においてＹＥＳ）、径比が閾値以上か否かを判断する。
【００４９】
ステップＳ６６において、径比が閾値未満の場合（ＮＯ）は、ステップＳ４１に移行して処理を繰り返す。一方、径比が閾値以上の場合（ＹＥＳ）は、警告灯を点灯する。これにより、車輪速を検知するのみで、適切に空気圧低下を知らせることができる。また、空気圧低下を検知するに要する時間を短縮化することができる。
【００５０】
以上述べた実施形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。前記の実施形態では、ＡＢＳ用の車輪速センサＳのみを用いて空気圧の低下したタイヤを特定する手法について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、車輪速センサＳは、ＡＢＳ用以外の車輪速センサを用いてもよいし、ヨーレートセンサや加速度センサ等他のセンサと併用してもよいことは云うまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における空気圧低下検知装置によれば、四輪の車輪速度で空気圧の低下を検知する場合に、旋回により生じる左右の車輪速の差と空気圧の低下により生じる左右の車輪速の差を弁別できるので、適切に重みを設定できる。これにより、空気圧低下を検知するのに要する時間を短縮等することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるタイヤの空気圧低下検知装置を搭載する車両のシステム構成図である。
【図２】車両の走行状態を示す図で、（ａ）は前輪右車輪の空気圧低下時の状態を示す概略図であり、（ｂ）は車両旋回時の状態を示す概略図であり、（ｃ）はタイヤの径にバラツキがあるときの状態を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態におけるタイヤの空気圧低下検知装置に適用されるＡＢＳ方式による空気圧低下検知システムの全体構成図である。
【図４】ヨーレート、加速度、及び駆動トルクの算出ロジックの流れを示すフロー図である（直進走行のパラメータの算出ロジック）。
【図５】タイヤ径比の算出ロジックの流れを示すフロー図である。
【図６】本発明におけるタイヤの空気圧低下検知装置が空気圧の低下したタイヤを検知する処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  空気圧低下検知装置
２  直進走行判定パラメータ演算部（直進走行判定手段）
３  重み算出部（重み算出手段）
４  タイヤ径比算出部（タイヤ径比算出手段）
５  学習開始部
６  学習値記憶部
７  空気圧低下検知部（空気圧低下検知手段）
８  走行可否判定部
ＶＦＲ  前輪右車輪速度
ＶＦＬ  前輪左車輪速度
ＶＲＲ  後輪右車輪速度
ＶＲＬ  後輪左車輪速度
ＶＶ  車体速度
ΔＶＦ  前輪左右差
ΔＶＲ  後輪左右差
ＹＦ  前輪ヨーレート
ＹＲ  後輪ヨーレート
Ｋ  タイヤ径比
ＷＴ  重み
【図１】
2005001613.tif 000004
【図２】
2005001613.tif 000005
【図３】
2005001613.tif 000006
【図４】
2005001613.tif 000007
【図５】
2005001613.tif 000008
【図６】
2005001613.tif 000009