(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着したタイヤから得られる回転情報を用いて求められる車両の横方向加速度または車両の旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出する差動制限装置の検出法であって、前記判定値が、４輪の車輪の各対角線上に位置する２輪の車輪速度の和の平均値の差を４輪の車輪速度の平均値で割る式またはこの式と同等の式を用いて得られる値である差動制限装置の検出法。 
【請求項２】
前記横方向加速度または旋回半径と判定値との関係から得られる１次式の傾きの大小により、差動制限装置が装着されているか否かを検出する請求項１記載の差動制限装置の検出法。
【請求項３】
車両に装着したタイヤから得られる回転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、前記各タイヤの回転情報を検出する工程と、各タイヤの回転情報を記憶する工程と、前記車両の横方向加速度または車両の旋回半径を演算する工程と、該横方向加速度または旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出する工程と、当該検出に基づいて減圧判定のしきい値を選定し、タイヤの空気圧低下を判定する工程とを含むタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記判定値が、４輪の車輪の各対角線上に位置する２輪の回転情報の和の平均値の差を４輪の車輪速度の平均値で割る式またはこの式と同等の式を用いて得られる値であるタイヤ空気圧低下検出方法。 
【請求項４】
前記横方向加速度または旋回半径と判定値との関係から得られる１次式の傾きの大小により、差動制限装置が装着されているか否かを検出する請求項３記載のタイヤ空気圧低下検出方法。
【請求項５】
車両に装着したタイヤから得られる回転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、前記各タイヤの回転情報を検出する回転情報検出手段と、該各タイヤの回転情報を記憶する記憶手段と、前記車両の横方向加速度または車両の旋回半径を演算する第１演算手段と、該横方向加速度または旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出する装着検出手段と、当該検出に基づいて減圧判定のしきい値を選定し、タイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記判定値が、４輪の車輪の各対角線上に位置する２輪の車輪速度の和の平均値の差を４輪の車輪速度の平均値で割る式またはこの式と同等の式を用いて得られる値であるタイヤ空気圧低下検出装置。 
【請求項６】
前記横方向加速度または旋回半径と判定値との関係から得られる１次式の傾きの大小により、差動制限装置が装着されているか否かを検出する請求項５記載のタイヤ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、車両の各タイヤの回転情報を記憶する記憶手段、前記車両の横方向加速度または車両の旋回半径を演算する第１演算手段、該横方向加速度または旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出する装着検出手段、当該検出に基づいて減圧判定のしきい値を選定し、タイヤの空気圧低下を判定する減圧判定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であって、前記判定値が、４輪の車輪の各対角線上に位置する２輪の車輪速度の和の平均値の差を４輪の車輪速度の平均値で割る式またはこの式と同等の式を用いて得られる値であるタイヤ減圧判定のプログラム。 
【請求項８】
前記横方向加速度または旋回半径と判定値との関係から得られる１次式の傾きの大小により、差動制限装置が装着されているか否かを検出する請求項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】
本発明は差動制限装置の検出法、該検出法を用いたタイヤ空気圧低下検出方法、装置ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。さらに詳しくは、差動制限装置（ＬＳＤ：リミット・スリップ・ディファレンシャル）を装着しているか否かを検出するとともに、車両のタイヤの内圧低下を適確に判定することができる差動制限装置の検出法、該検出法を用いたタイヤ空気圧低下検出方法、装置ならびにタイヤの空気圧低下検出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、タイヤの空気圧が低下すると、タイヤの動荷重半径が小さくなり、正常な空気圧のタイヤと比較して、回転速度や回転角速度が速くなることが知られている。そして、タイヤの回転角速度の相対的な差から内圧低下を検出する方法が種々提案されている（特開平１０−１００６２０号公報、特開平９−６６７１４号公報、特開平８−１６４７２０号公報および特開平８−１４５６５４号公報など参照）。これらの技術のうち、特開平１０−１００６２０号公報記載のタイヤ空気圧低下検出装置（ＤＷＳ）では、車両がコーナーを走行しているときに、減圧車輪が従動輪にあると判別した場合、駆動輪の回転角速度から旋回半径を導出したのち、該旋回半径からコーナー走行時における横方向加速度（以下、横Ｇという）を算出し、ついで所定のしきい値により誤差が含まれない横Ｇに基づいて判定値を算出している。
【０００３】
ところが、近年の車両の中には、コーナリングなどの走行性能の向上のため、駆動軸のディファレンシャルギアに差動制限装置を装着したものがある。差動制限装置は、その機構上、差動トルクが設定をこえるまで差動が制限され、駆動輪が左右等速で回転する。このため、装着車では、差動制限装置の影響で旋回外側の回転角速度が本来の回転角速度より遅くなり、旋回半径が大きめに計算されてしまう。その結果、判定値に誤差が生じるため、内圧低下を適確に判定することができない。また、駆動輪が減圧した場合、ＬＳＤの働きによって左右輪の作動が制限されるため、空気圧の差によって出るべき左右輪の回転差が通常より小さくなる。そのため、ＬＳＤが装着されている車両の駆動輪の減圧しきい値は、ＬＳＤが装着されていない車両のしきい値よりも小さく設定されなければならない。
【０００４】
このようにＬＳＤは、ＤＷＳの性能に大きな影響を与える。したがって、ＬＳＤが標準装着である車両ならば、ＬＳＤ装着を前提として設計すればよい。しかし、オプション装着の場合は、ＬＳＤを装着するときにＬＳＤ対策用のＤＷＳが組み込まれたマイコンを車両に装着し、ＬＳＤ未装着車にはＬＳＤを考慮していないＤＷＳが組み込まれたマイコンを車両に装着する。
【０００５】
かかるＤＷＳは、ＡＢＳのマイコン上に装着されることが多い。しかしながら、ＬＳＤの装着／未装着でＡＢＳマイコンを使い分けることは作業工程上難しい。
【０００６】
本発明は、叙上の事情に鑑み、差動制限装置を装着しているか否かを検出するとともに、車両のタイヤの内圧低下を適確に判定することができる差動制限装置の検出法、該検出法を用いたタイヤ空気圧低下検出方法、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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の差動制限装置の検出法は、車両に装着したタイヤから得られる回転情報を用いて求められる車両の横方向加速度または車両の旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、車両に装着したタイヤから得られる回転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、前記各タイヤの回転情報を検出する工程と、各タイヤの回転情報を記憶する工程と、前記車両の横方向加速度または車両の旋回半径を演算する工程と、該横方向加速度または旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出する工程と、当該検出に基づいて減圧判定のしきい値を選定し、タイヤの空気圧低下を判定する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、車両に装着したタイヤから得られる回転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、前記各タイヤの回転情報を検出する回転情報検出手段と、該各タイヤの回転情報を記憶する記憶手段と、前記車両の横方向加速度または車両の旋回半径を演算する第１演算手段と、該横方向加速度または旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出する装着検出手段と、当該検出に基づいて減圧判定のしきい値を選定し、タイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
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、車両の各タイヤの回転情報を記憶する記憶手段、前記車両の横方向加速度または車両の旋回半径を演算する第１演算手段、該横方向加速度または旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出する装着検出手段、当該検出に基づいて減圧判定のしきい値を選定し、タイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段として機能させることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の差動制限装置の検出法、該検出法を用いたタイヤ空気圧低下検出方法、装置ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを説明する。
【００１２】
図１に示すように、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、たとえば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回転情報検出手段１を備えている。
【００１３】
前記回転情報検出手段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。前記回転情報検出手段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。本実施の形態にかかわる４輪車両は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車であり、駆動軸５のディファレンシャルギア６に差動制限装置７を装着している。なお、８は従動軸である。
【００１４】
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。
【００１５】
本実施の形態では、前記各タイヤＷｉの回転情報を検出する回転情報検出手段１と、該各タイヤＷｉの回転情報を記憶する記憶手段と、前記車両の横方向加速度または車両の旋回半径を演算する第１演算手段と、該横方向加速度または旋回半径と所定の判定値との関係から得られる１次式の傾きの大小により、差動制限装置が装着されているか否かを検出する装着検出手段と、当該検出に基づいて減圧判定のしきい値を選定し、タイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段とを備えている。
【００１６】
前記回転情報検出手段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、回転情報検出手段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。
【００１７】
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。
【００１８】
また、本実施の形態にかかわるタイヤ減圧判定のプログラムは、制御ユニット２を、車両の各タイヤＷｉの回転情報を記憶する記憶手段、前記車両の横方向加速度または車両の旋回半径を演算する第１演算手段、該横方向加速度または旋回半径と所定の判定値との関係から、車両に差動制限装置が装着されているか否かを検出する装着検出手段、当該検出に基づいて減圧判定のしきい値を選定し、タイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段として機能させる。
【００１９】
前記タイヤＷｉの空気圧低下の検出のための減圧判定値（ＤＥＬ）は、とくに限定される式を用いて得られるものではなく、たとえばつぎの式を用いて、４輪の車輪の各対角線上に位置する２輪の回転情報の和の平均値の差を４輪の回転情報の平均値で除して得られる値として求められる。またはこの式と同等の式を用いて得られる値とすることもできる。
【００２０】
ＤＥＬ＝｛（Ｆ１＋Ｆ４）／２−（Ｆ２＋Ｆ３）／２｝／｛（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）／４｝×１００（％）
【００２１】
そして、前記横方向加速度または旋回半径と判定値との関係から得られる１次式の傾きの大小により、差動制限装置が装着されているか否かを検出する。
【００２２】
旋回半径は従動輪の車輪速度から計算される。たとえば車両が左コーナーを走行している場合において、コーナー内側の駆動輪タイヤＲＬはスリップしやすいため、旋回半径を正確に計算するには不適切であることから、従動輪タイヤＦＬ、ＦＲの速度Ｖ１、Ｖ２だけを算出する。これにより、旋回半径Ｒが算出される。
【００２３】
Ｒ＝｛(Ｖ１2＋Ｖ１1)／(Ｖ１2−Ｖ１1)｝×ＴW／２
ここで、ＴWはキングピン間の距離（トレッド幅）（ｍ）である。
【００２４】
車両の旋回半径Ｒに基づいて車両の横Ｇがつぎの式により算出される。
横Ｇ＝Ｖ2／（Ｒ×９．８）
なお、分母に９．８が導入されているのは、横方向加速度をｇ換算するためである。
【００２５】
ＬＳＤは、車両が旋回中に左右の駆動輪をある一定の力で拘束する。したがって、車両が旋回しているときには、従動輪に比べて駆動輪の左右輪比が小さくなる。
【００２６】
前記ＤＥＬの式では、車両が旋回している場合でも、旋回による車輪速度の差が相殺され、ＤＥＬはほぼゼロに近い値になる。
【００２７】
したがって、
ＤＥＬ＝Ａ×横Ｇ
ＤＥＬ＝Ｂ×旋回半径Ｒ
における定数Ａ、Ｂの値は小さい。
【００２８】
しかし、ＬＳＤが装着されていると、旋回中は駆動輪がある一定の力で拘束されるため、ＤＥＬの式では相殺されず、値が大きくなる。
【００２９】
したがって、
ＤＥＬ＝Ａ×横Ｇ
ＤＥＬ＝Ｂ×旋回半径Ｒ
における定数Ａ、Ｂの値は大きくなる。
【００３０】
前記定数Ａ、Ｂの値の大小から、その車両にＬＳＤが装着されているか否かを判別することができる。
【００３１】
つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００３２】
実施例
車両として、ＬＳＤを装着している後輪駆動の小型無蓋トラック（ピックアップトラック：排気量４．７リットル）（以下、ＬＳＤ装着車という）とＬＳＤを装着していない後輪駆動の小型無蓋トラック（以下、ＬＳＤ未装着車という）を用意した。
【００３３】
ついでこのＬＳＤ装着車とＬＳＤ未装着車の２車を正常空気圧のもとにそれぞれ８０ｋｍ／ｈでオーバルコースを走行させた。これにより、ＬＳＤ装着車とＬＳＤ未装着車について、検出した車輪速度から横Ｇと判定値（ＤＥＬ）を演算することにより、図３、４からつぎのような関係式を得ることができた。
【００３４】
ＬＳＤ未装着車：ＤＥＬ＝−０．８×横Ｇ
ＬＳＤ装着車： ＤＥＬ＝−２×横Ｇ
【００３５】
また、ＬＳＤ装着車では、駆動輪タイヤ（ＲＲ）の空気圧が４０％減圧したときの判定値が正常空気圧のときの判定値よりも約３０％低下することがわかっている。そこで、ＬＳＤの検出法を用いたＤＷＳに、車両がＬＳＤ装着車と判断され、かつ駆動輪タイヤが減圧していると判断されたときには、警報のためのしきい値（警報しきい値）を３０％低下させるプログラムを組み込んだ。
【００３６】
ついで駆動輪タイヤ（ＲＲ）の空気圧が４０％減圧したときに相当する警報しきい値を０．１に設定する。そして、定数Ａの値が１．５以上のときで、かつ駆動輪タイヤが４０％減圧したと判断されたときの警報しきい値は０．０７に変更する。
【００３７】
これに対し、前記ＬＳＤ装着車とＬＳＤ未装着車に通常の（ＬＳＤの検出法を用いない）ＤＷＳを搭載した（比較例）。このときの警報しきい値はともに０．１である。
【００３８】
つぎに試験方法として、ＬＳＤ装着車とＬＳＤ未装着車について、オーバルコースで約１時間の学習走行を行なったのち、駆動輪タイヤ（ＲＲ）の空気圧を４０％減らして２０分間走行し、警報するかどうかの試験を行なった。その結果を、表１に示す。なお、空気低下警報の判定には、直線部のデータのみを使用し、旋回部のデータはＬＳＤが装着されているかどうかの判断のみに使用した。
【００３９】
【表１】
0003802812.tif 000002
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、ＬＳＤが装着されているかどうかの検出が可能になるので、ＬＳＤの装着／未装着で使用する定数や減圧判定ロジックの切り替えができる。これにより、タイヤの内圧低下を適確に判定することができるため、車両の性能や安全性を高めることができる。
【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における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。
【図３】ＬＳＤ未装着車における判定値と横Ｇとの関係を示す図である。
【図４】ＬＳＤ装着車における判定値と横Ｇとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１  回転情報検出手段
２  制御ユニット
３  表示器
４  初期化スイッチ
５  駆動軸
６  ディファレンシャルギア
７  差動制御装置
８  従動軸
【図１】
0003802812.tif 000003
【図２】
0003802812.tif 000004
【図３】
0003802812.tif 000005
【図４】
0003802812.tif 000006