JP3764210B2

JP3764210B2 - タイヤ空気圧異常検出方法

Info

Publication number: JP3764210B2
Application number: JP15124796A
Authority: JP
Inventors: 洋人堀江
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: JPH10909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧異常検出方法に関する。さらに詳しくは、走行中の車両タイヤの空気圧低下を適確に判定し、警報を発することができるタイヤ空気圧異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤはパンク、バルブ損傷などの突発的な要因により空気圧が低下することがある。空気圧が低下したままで走行を続けるとタイヤの変形が大きくなり発熱し、最悪のばあい、バーストして事故につながるという危険な状況につながる。そのため、これまでにタイヤ空気圧異常を警報する装置または方法が数多く提案されている。
【０００３】
たとえば、特開平７−１４９１１９号公報では、タイヤの回転数の相対的な差から内圧低下を検出する方法が提案されている。この方法は、かなりの成果がえられるが、図４に示すように、２０５／６５Ｒ１５サイズの４種類のタイヤＡ、Ｂ、ＣおよびＤのばあい、動荷重半径は、正常内圧からの約３０％減圧によるタイヤの回転数の変化率よりも同サイズタイヤ間の径のばらつきの方が大きいため、タイヤを交換したとき、内圧が正常か異常か判定が難しい。したがって、タイヤを交換したときは初めに正常内圧での各タイヤ間の回転数の相対差または比を予め記憶しておく必要がある。
【０００４】
この正常内圧でのタイヤの径のばらつきを補正する補正係数（以下、ＳＴＤファクターという）を計算し、記憶する動作（以下、ＳＴＤという）は、なるべく他の要因でタイヤの回転数の相対差または比が変化しないような直線の一定速走行中に行なわれるのが望ましい。そこで、操舵角がある特定の値域にあるときのみタイヤの空気圧低下の判定を行なう方法（特開平７−１２５５１０号公報参照）により、操舵角がほぼ直線走行を示す状態のときのみＳＴＤをすることも考えられる。しかし、車両に操舵角センサの出力がないばあい、新たに操舵角センサを取り付けるのは技術的に不可能なばあいや、コスト的に見合わないばあいが多い。かといってタイヤの回転速度情報からのみ、具体的にはタイヤの回転速度の左右差または比だけから、直線か、またはカーブかを判定するには、タイヤの径のばらつき分を取り除いたタイヤの回転速度でなければならないため当然不可能になる。
【０００５】
また、ＳＴＤ開始スイッチを押してから短時間だけはドライバーに直線走行してもらうという方法もあるが、タイヤを交換する度にドライバーに直線走行してもらうのは、そういった特殊な走行手順をすべきであるということを忘れてしまうこともあり、また制限付きの走行というのは非常に危険であるため適当でない。
【０００６】
したがって、現状ではタイヤを交換したあとでは、ドライバーにボタンスイッチを押してもらうだけにし、直線走行データを使うかわりに、長時間（たとえば２時間程度の走行）のデータを平均すれば左右のコーナが均等に含まれるであろうという予定のもとに、この長時間のデータに均等に重みをつけて平均して計算している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した長時間データを蓄積するという方法では、ＳＴＤ処理に時間が掛かってしまうため、内圧異常を検出するのが遅れてしまう。
【０００８】
また、ＳＴＤ処理中はタイヤ径のばらつき分だけ、左右のタイヤの回転数が異なるため、直線走行かコーナリング中なのか分からない。たとえば図５に示すように、タイヤの車幅方向加速度（横Ｇ）の計算誤差は低速では小さいが、高速では大きくなる。したがって、横Ｇの大きさでデータを排除するかどうかの判定をすると、タイヤ径のばらつきによっては常に大きな横Ｇが計算されてＳＴＤ処理が進まなくなる惧れがある。逆に誤差が大きいからといってどんな横Ｇが計算されようともそのデータを排除しないと、実際にこのような大きな横Ｇを発生している不適当な走行データもＳＴＤ処理で採用してしまうこともありうる。
【０００９】
本発明は、叙上の事情に鑑み、タイヤの内圧異常を迅速に検出し、適確な判定と警報を行なうことができるタイヤ空気圧異常検出方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧異常検出方法は、車両用タイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常検出方法であって、各タイヤが正常内圧であるときのタイヤ径のばらつきを補正する係数を計算し、不揮発性メモリに記憶する初期化処理の進行状態に合わせて、計算されるタイヤの車幅方向加速度によるデータの不採用判定のしきい値を下げていくことを特徴としている。
【００１１】
また本発明のタイヤ空気圧異常検出方法は、車両用タイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常検出方法であって、各タイヤが正常内圧であるときのタイヤ径のばらつきを補正する係数を計算し、不揮発性メモリに記憶する初期化処理の進行状態に合わせて、計算されるタイヤの車幅方向加速度によるデータの不採用判定のしきい値を下げていくことおよび内圧異常警報のしきい値を下げていくことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明タイヤ空気圧異常検出方法を説明する。
【００１３】
図１は本発明にかかわるタイヤ空気圧異常警報装置の一実施例を示す説明図、図２は本発明のタイヤ空気圧異常検出方法の一実施例の前半部であって従来方法と同様の制御を説明するためのフローチャート、図３は本発明のタイヤ空気圧異常検出方法の一実施例を示すフローチャートである。
【００１４】
図１に示すように、本発明にかかわるタイヤ空気圧異常警報装置は、４輪車両の各タイヤＷ１〜Ｗ４にそれぞれ関連して設けられた通常の構成の車輪速センサ１を備えており、この車輪速センサ１の出力は制御ユニット２に伝達される。制御ユニット２にはドライバーによって操作することのできるボタンＳＷ３、および空気圧が異常であることを表示する表示器４が接続されている。
【００１５】
つぎに図２〜３にしたがって、制御ユニット２内での処理を説明する。まず、スタートすると不揮発性メモリからＳＴＤの情報であるＳＴＤＣｎｔとＳＴＤファクターを読み込む。ＳＴＤＣｎｔはＳＴＤの進行状態を表すカウンタであり、ＳＴＤファクターはＳＴＤで計算されて１秒ごとの処理の最初に使われる係数である。正常内圧に設定されたことをドライバーが確認した上で、ボタンＳＷが押されるとＳＴＤＣｎｔはクリアされ、ＳＴＤファクターはデフォルトの値（初期値）、たとえばＦＡＣ（２）＝１、ＦＡＣ（３）＝１、ＦＡＣ（４）＝１にセットされる。
【００１６】
そして、たとえば１秒周期でＳＴＤファクターによって４輪のタイヤ回転速度が式（１）によって補正される。なお、１秒周期で補正するのは、０．５秒周期では短かすぎ、５秒周期では長すぎるからである。
【００１７】
Ｖ（１）＝ｖ０（１）
Ｖ（２）＝ｖ０（２）×ＦＡＣ（２）
Ｖ（３）＝ｖ０（３）×ＦＡＣ（３）
Ｖ（４）＝ｖ０（４）×ＦＡＣ（４） ‥‥‥‥‥‥（１）
ただし、ｖ０(ｘ)：ＳＴＤファクター補正前のタイヤの回転速度(ｍ／ｓｅｃ)Ｖ(ｘ)：ＳＴＤファクター補正後のタイヤの回転速度(ｍ／ｓｅｃ)
ＦＡＣ（ｘ）：ＳＴＤファクター
ｘ：１＝前左タイヤ、２＝前右タイヤ、３＝後左タイヤ、４＝後右タイヤ
前記ＦＡＣ（２）、ＦＡＣ（３）およびＦＡＣ（４）は、つぎの式（２）により各輪の前左タイヤ（ｘ＝１）の回転速度ｖ０（１）に対する比の時間平均として求まる。
【００１８】
【数１】

【００１９】
ｎは、ＳＴＤが完了するまでの時間（秒）で、１０分〜２０分相当の値である。
【００２０】
つぎにこの補正後の４輪の回転速度Ｖ（ｘ）を使って、低速判定が行なわれる。低速判定はいずれかのタイヤの回転速度が低速判定のしきい値を下回ると低速とみなし、以降の処理をやめて、つぎの１秒周期を待つ。
【００２１】
低速判定で低速でないと判定されると、Ｖ（１）、Ｖ（２）、Ｖ（３）、Ｖ（４）からつぎの式（３）にしたがい横Ｇの計算をする。なお、式中のＡＢＳとは、絶対値を示している。
【００２２】

計算された横Ｇ（ＬａｔＧ）が横Ｇ用しきい値（ＴｈＬ）以上ならば以降の処理をやめて、つぎの１秒周期を待つ。
【００２３】
横Ｇがしきい値を下回ったなら、つぎにＳＴＤ処理中かどうか、現在内圧異常警報が出ているかどうかを判定する。ＳＴＤＣｎｔがＮｅｎｄ（ＳＴＤ完了値）未満なら現在ＳＴＤ処理中であり、かつ現在内圧異常警報が出ていないならＳＴＤＣｎｔをインクリメントし、ＳＴＤファクターを更新し、これらを不揮発性メモリに記憶する。
【００２４】
ＳＴＤＣｎｔがＮｅｎｄ以上でＳＴＤ処理中ではないとき、またはＳＴＤ処理中だが警報が出ているときは内圧異常判定処理をする。
【００２５】
まず、内圧異常判定値であるＤＥＬをつぎの式（４）にしたがい計算する。
【００２６】
【数２】

【００２７】
つぎに予めその車両固有の関数として準備した補正式を用いてつぎの式（５）にしたがいコーナリング走行時のＤＥＬを直線走行時のＤＥＬ′に補正する。ただし、ｆ（ｘ，ｙ）は予め準備した車両固有の関数であって、具体的には、左旋回の時、ｙ＝１および右旋回の時、ｙ＝−１とすると
▲１▼フロント駆動車の場合、ｆ（ｘ，ｙ）＝Ａ×ｘ×ｙ
▲２▼リア駆動車の場合、ｆ（ｘ，ｙ）＝−Ａ×ｘ×ｙ
ただし、Ａは定数である。
【００２８】
または
▲１▼フロント駆動車の場合、ｆ（ｘ，ｙ）＝Ａ×ｘ×ｙ＋Ｂ×ｘ²×ｙ
▲２▼リア駆動車の場合、ｆ（ｘ，ｙ）＝−（Ａ×ｘ×ｙ＋Ｂ×ｘ²×ｙ）
ただし、Ａ、Ｂは定数である。
【００２９】
のように決定される。
【００３０】
ＤＥＬ′＝ＡＢＳ｛ＤＥＬ−ｆ（ＬａｔＧ，旋回方向）｝‥‥‥（５）
こうしてえられたコーナリング補正後の内圧異常判定値であるＤＥＬ′が内圧異常判定用しきい値（ＴｈＷ）と比較して、大きければ警報を出力し、小さければ警報を消去する。
【００３１】
以上のフローにしたがうと、
▲１▼ＳＴＤ処理が終わるまで内圧異常判定ができない、すなわち内圧が異常であったとしても警報が出ない、および
▲２▼タイヤ径のかなり違うタイヤでは横Ｇの計算誤差が大きいためデータが採用されないことが頻繁に起きる
という不都合が生じる。
【００３２】
つぎに請求項１と請求項２にかかわる発明を加えて変更した処理（図３）について変更点を中心に説明する。横Ｇの計算（式（３））までは図２と同じである。
【００３３】
ここで請求項１の処理として横Ｇの大きさを比較するしきい値（ＴｈＬ′）を設定する。横Ｇの計算式（３）において、装着されるタイヤの径の最大誤差をＤＬＲｄｅｆとするとつぎの式（６）によって横Ｇの誤差分が計算される。ＤＬＲｄｅｆは動荷重半径の最大誤差でＪＡＴＭＡには参考値としてあるが、規格にはなっていないため、自社規格の最大値より大きめの値を設定する。
【００３４】
ＥｒｒＧ＝Ｖａｖｅ×ＤＬＲｄｅｆ×Ｖａｖｅ／(Ｔｗ×９.８)‥‥（６）
ＤＬＲｄｅｆの設定範囲は、一般的に動荷重半径の生産バラツキの最大値は０．０１以内であることから、０．０１≦ＤＬＲｄｅｆ≦０．０４が適当である。
【００３５】
つぎにＳＴＤ処理の進行状況に合わせてこの誤差分ＥｒｒＧを小さくして横Ｇによるデータの選定を次第に厳しくするために、ＳＴＤ処理の開始時には１で完了時には０になる係数を乗ずる。具体的にはＳＴＤＣｎｔとＮｅｎｄを用いてつぎの式（７）のようになる。
【００３６】
ＡｄｄＧ＝ＥｒｒＧ×（Ｎｅｎｄ−ＳＴＤＣｎｔ）／Ｎｅｎｄ‥‥‥（７）この横Ｇの時限誤差分（ＡｄｄＧ）を本来のしきい値（ＴｈＬ）につぎの式（８）のように加算してＴｈＬ′を求める。
【００３７】
ＴｈＬ′＝ＴｈＬ＋ＡｄｄＧ‥‥‥（８）
そして横Ｇ（ＬａｔＧ）がこのしきい値（ＴｈＬ′）以上ならば以降の処理をやめて、つぎの１秒周期を待つ。ここまでが請求項１の処理である。
【００３８】
そののちのＳＴＤ処理の部分は同じだが、請求項２のためにＳＴＤ処理をする１秒周期中に内圧異常判定もする点が異なる。さらに内圧異常判定に使うしきい値は横Ｇの誤差分も含めて以下の手順によって計算する。
【００３９】
ＤＥＬの計算式（４）において、装着されるタイヤの径の最大誤差をＤＬＲｄｅｆとするとつぎの式（９）によって、まずＤＥＬの誤差分が計算される。
【００４０】
【数３】

【００４１】
つぎにＳＴＤ処理の進行状態に合わせてこの誤差分ＤＥＬｅｒｒを小さくして内圧異常判定の感度を上げるために、横Ｇのしきい値と同様につぎの式（１０）のように係数をかける。
【００４２】
ＡｄｄＤＥＬ＝ＤＥＬｅｒｒ×(Ｎｅｎｄ-ＳＴＤＣｎｔ)/Ｎｅｎｄ…(１０)このＤＥＬの時限誤差分（ＡｄｄＤＥＬ）と、横Ｇの時限誤差分（ＡｄｄＧ）からコーナリング補正によって生じる誤差分を本来のしきい値（ＴｈＷ）につぎの式（１１）のように加算してＴｈＷ′を求める。なお、ＡＢＳ｛ｆ（ＡｄｄＧ，旋回方向）｝は、具体的には、前記ｆ（ｘ，ｙ）と同様にして求める。
【００４３】

こうしてえられたしきい値（ＴｈＷ′）とＤＥＬ′を比較して警報判定をする。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１にかかわる発明により、横Ｇによるデータの排除が原因でＳＴＤ処理が進まないこともなくなり、また請求項２にかかわる発明により、ＳＴＤ処理の途中からは大きな内圧変化は検出できるようになり、タイヤの内圧異常を迅速に検出し、適確な判定と警報を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわるタイヤ空気圧異常警報装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】本発明のタイヤ空気圧異常検出方法の一実施例の前半部であって従来方法と同様の制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明のタイヤ空気圧異常検出方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】４種類のタイヤの内圧と動荷重半径の関係を示す図である。
【図５】速度と計算された横Ｇの関係を示す図である。

Claims

車両用タイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常検出方法であって、各タイヤが正常内圧であるときのタイヤ径のばらつきを補正する係数を計算し、不揮発性メモリに記憶する初期化処理の進行状態に合わせて、計算されるタイヤの車幅方向加速度によるデータの不採用判定のしきい値を下げていくことを特徴とするタイヤ空気圧異常検出方法。
車両用タイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常検出方法であって、各タイヤが正常内圧であるときのタイヤ径のばらつきを補正する係数を計算し、不揮発性メモリに記憶する初期化処理の進行状態に合わせて、計算されるタイヤの車幅方向加速度によるデータの不採用判定のしきい値を下げていくことおよび内圧異常警報のしきい値を下げていくことを特徴とするタイヤ空気圧異常検出方法。