JPH09504761A - タイヤ空気圧監視方法および回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 個々の車輪の回転速度を測定、比較および評価することによってタイヤ空気圧を監視するための方法は、速度補正率（Ｋ（ｔ，ＦＳ））を求めることに基づいている。学習相（相１）では個々の補正率の値と、代表的な走行状況（ＦＳ）のための補正率の間の相関関係と、その都度の走行状況に依存する、補正率のための“許容限界”（Ｇ１（ｔ，ＦＳ））を検出する。それに続く識別相において、走行状況に依存する許容限界（Ｇ１（ｔ，ＦＳ））と学習プロセスの進行とを考慮した学習値からの補正率の偏差（Ｇ２（ｔ））を求めて評価する。車輪（車輪ｘ）について、識別相（相２）の間検出された、実際の偏差（Ｇ２_x（ｔ，ＦＳ）を考慮した実際の補正率（Ｋ_x（ｔ，ＦＳ）が、実際の走行状況（ＦＳ）について既に検出された許容限界（Ｇ１_sp.x（ＦＳ））を考慮した、既に学習された速度補正率（Ｋ_sp.x（ＦＳ））よりも小さいときに、タイヤ空気圧低下が信号化される。

Description

【発明の詳細な説明】 タイヤ空気圧監視方法および回路装置 本発明は、個々の車輪の回転速度を測定、比較および評価することによってタ イヤ空気圧を監視するための方法に関する。同様に、この方法を実施するための 回路装置も本発明に属する。 米国特許第４８７６５２８号明細書と同第５１９２９２９号明細書により、タ イヤ空気圧低下を認識するための方法が知られている。この方法は、個々の車輪 の回転速度の測定および比較に基づいている。上記両明細書では、原理的には、 斜めの車輪の回転速度が加算され、両合計値の差が検出される。タイヤの空気圧 が充分であるとき、この差が両合計値の平均値の0.05〜0.60％であると、個々の 車輪の回転速度は４個すべての車輪の平均速度の最大0.1％の偏差を有する。偏 差がこれよりも大きくなると、圧力低下が信号化される。 この公知の方法の正確度は悪い。異なる直径の予備車輪または“緊急用車輪” を取付けると、この方法は全く機能しない。 原理的に前記と同じアルゴリズムに基づく他の方法が米国特許第３５８１２７ ７号明細書、特開昭６３−３０５０１１号公報、フランス国特許出願公開第２５ ６８５１９号公報によって知られている。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９１８７９号公報により既に、車両の個々 の車輪の回転状態を示す速度信号を評価するための方法が知られている。この場 合、各々の車輪について速度補正率が求められる。瞬時的な車輪速度と速度補正 率を掛け算することにより、共通の基準速度が生じる。この基準速度は例えば瞬 時的に最も遅い車輪の速度から導き出される。補正率に掛け算された車輪速度は 、実際の車輪速度の代わりに、他の信号処理の基礎となる。この方法はアンチロ ック制御装置の範囲において車輪回転状態を求めるために役立つ。 本発明の根底をなす課題は、公知の方法と比べて正確度と信頼性が高く、製作 誤差、不均一な摩耗等あるいは緊急用車輪のために転動外周長さが異なるタイヤ を取付けるときにも使用可能であるタイヤ空気圧監視方法を提供することである 。 この課題は、請求項１記載の方法によって解決できることが判った。この方法 の特徴は、個々の車輪について速度補正率を求め、この速度補正率を車輪速度に 掛け算して基準速度を求め、この場合、学習相で個々の補正率の値を検出し、代 表的な走行状況のための補正率の間の相関関係を求め、その都度の走行状況に依 存する、補正率のための帯域または“許容限界”を決定し、識別相において、走 行状況に依存する許容限界と学習プロセスの進行とを考慮した学習値からの補正 率の偏差を求めて評価し、車輪について、実際の偏差を考慮した実際の補正率が 、実際の走行状況について学習相で当該の車輪のために検出された、学習相の間 実際の走行状況について既に検出された許容限界を考慮した速度補正率よりも小 さいときに、タイヤ空気圧低下が信号化されることにある。 本発明によるタイヤ空気圧監視方法は、個々の直径の或る程度の差を補償する 速度補正率を求めて評価することと、方法を学習相と識別相に分割することに基 づいている。その際、先ず最初に、個々の補正率の値と、代表的な走行状況、例 えば直進走行またはカーブ走行でのこの補正率間の相関関係を学習する。学習相 には識別相が続く。この識別相では走行状況を考慮した学習済補正率からの偏差 が査定される。補正率の大きさが非常に正確になり、無傷のタイヤの場合に補正 率の偏差が小さい走行状況、例えば普通の直進走行となるように、学習プロセス が進行するや否や、タイヤ空気圧低下またはそれによって生じる直径の縮小を非 常に正確に検出することができる。 本発明の他の有利な実施形では、車輪について次の条件、 K_x(t,FS)＋G2_x(t,FS)＜ K_sp.x(FS)−G1_sp.x(FS) を満足するときに、タイヤ空気圧低下が信号化され、ここで ｘ＝車輪１、車輪２、車輪３、車輪４ ＦＳ＝走行状況 Ｋ_x（ｔ，ＦＳ） ＝車輪ｘについて識別相（相２）の間に検出された実際 の速度補正率 Ｋ_sp.x（ＦＳ）＝瞬時的なＦＳで期待される、相１で既に検出された車輪 ｘについての速度補正率 Ｇ１_sp.x（ＦＳ）＝実際のＦＳについて相１の間に既に検出された許容限 界 Ｇ２_x（ｔ，ＦＳ） ＝相２の間の、車輪ｘについての実際の偏差 である。 補正率の間の相関関係が検出され評価される代表的な走行状況として、例えば 次の状況： カーブ走行、直進走行、大きな車両加速または減速、悪い道路、大きな駆動加 速スリップまたは制動スリップ、大きな摩擦値または小さな摩擦値、右側と左側 で異なる摩擦値等 の一つまたは複数が当てはまる。 相関関係が例えば対をなして、同軸上で、斜めにおよびまたは側方で補正率を 比較することによって、すなわちこの手段すべてまたは若干によって求められる 。 補正率の許容限界の評価は好ましくは、学習相で検出される正確度の後で行わ れる。本発明の他の実施形によれば、圧力展開を信号化することになる感度閾値 は、偏差がこの閾値を上回るときに、走行状況に依存してあるいは走行状況と学 習進行に依存して変化する。 本発明に従って更に、学習相は、車輪取付け、リセット信号のような所定の出 来事によって、およびまたは車両スタート、エンジン始動、所定の時間の経過等 のような規則的に繰り返される出来事によって、開始される。 他の実施形では、補正率がその都度の走行状況を考慮してまたは理想的な条件 を前提として、所定の正確度閾値に達したときに、学習相が終了する。 学習相において最低正確度閾値が達成されるや否や、識別相が開始される。 本発明の他の実施形では、複数の正確度閾値が設けられ、感度閾値が学習相で 達成された正確度閾値に依存して変化する。 本発明の方法を実施するための回路装置は、低域フィルタ回路を備えている。 この低域フィルタ回路は、車輪速度信号に基づいて速度補正率を求めるために役 立ち、この低域フィルタ回路の減衰特性は、走行状況識別回路の出力信号によっ て表される走行状況に依存して可変である。更に、走行状況に依存する許容限界 を検出するためのスイッチング回路と、学習された速度補正率からの偏差を検出 するためのスイッチング回路が設けられている。 本発明の他の特徴、効果および用途は、添付の回路に基づく細部の次の説明か ら明らかになる。 図１は本発明による方法を実施するための回路装置の重要な構成要素の略図、 図２は本発明による方法の第１の相（学習相）の重要な段階を概略的に示す略 図、そして 図３は本発明による方法の第２の相、すなわち識別相を概略的に示す略図であ る。 図１において、自動車の４個の車輪がＶＲ，ＶＬ，ＨＲ，ＨＬによって示して ある。各車輪は信号を供給する車輪センサＳ１またはＳ２〜Ｓ４を備えている。 この信号の周波数およびまたは振幅はそれぞれの車輪の速度を表す。 センサ信号を処理および評価するために、および警告信号を発生するために、 電子的な回路装置１が役立つ。この回路装置はセンサＳ１〜Ｓ４の信号のための 入力部Ｅ１〜Ｅ４のほかに、タイヤ空気圧監視方法のためまたはこの方法の始動 のために必要な付加的な情報を受け入れるための他の入力部Ｅ５，Ｅ６を備えて いる。本実施例では、入力部Ｒ５に操舵角センサＬＷが接続されている。この操 舵角センサはカーブ走行と直進走行を区別するために重要な信号を供給する。制 動灯スイッチＢＬＳのための入力部Ｅ６が同様に示してある。他の入力部Ｅｎは 本発明の実施態様および用途に応じて、他のセンサ、既に学習された値のための 外部メモリ等を接続するために役立つ。 アンチロック制御装置またはトラクションコントロール装置を備えた車両の場 合には、前記種類の車輪センサと、信号を評価または処理するための電子的な回 路装置は既に存在している。この信号はタイヤ空気圧監視のために少なくとも部 分的に一緒に使用可能である。このような制御装置が既に存在する場合、本発明 によるタイヤ空気圧監視のための必要な付加的なコストは最少となる。 図２は、本発明による方法の相１、すなわち学習相を示している。車輪センサ Ｓ１〜Ｓ４（図１参照）によって得られ処理された車輪速度信号ｖ（ｔ）が低域 フィルタ回路２に供給される。冒頭に述べたドイツ連邦共和国特許出願公開第３ ９１５８７９号公報に記載されているようなそれ自体公知の方法で、このような フィルタ回路により速度補正率Ｋ（ｔ）が検出される。この速度補正率は基準速 度からの個々の車輪の車輪速度の偏差の程度を表す。速度補正率は、その都度車 輪速度に掛け算されて基準速度を生じる定義した値である。すべての車輪にとっ て共通の基準速度を求めることができる。その際、補正率は学習法で検出される 。この学習法では、各々の演算サイクルにおいて、先行するサイクルに対する変 化が求められ、今までの速度補正率の補正のために評価される。 本発明に従い、図２に示すように、速度補正率Ｋ（ｔ，ＦＳ）は低域フィルタ 回路２によって得られる。この低域フィルタ回路の減衰特性は走行状況の関数で ある。次のベクトル式 Ｋ₁（ｔ，ＦＳ） Ｋ₂（ｔ，ＦＳ） Ｋ（ｔ，ＦＳ）＝Ｋ₃（ｔ，ＦＳ） Ｋ₄（ｔ，ＦＳ） は、各々の車輪について個別的な速度補正値が適用されることを表している。 走行状況認識のための回路３では、個々の車輪の速度信号ｖ（ｔ）から（本実 施例では破線で示した導線４，５を介して供給される他の情報によって補助して ）、カーブ走行であるか直線走行であるか、小さな摩擦係数であるか大きな摩擦 係数であるか、制動スリップであるか加速スリップであるかあるいは他の代表的 な走行状況が存在するかどうかが識別される。識別された走行状況は一方では低 域フィルタ回路２、他方ではスイッチング回路６に供給される。このスイッチン グ回路は速度補正率のための走行状況に依存する帯域または“許容限界”Ｇ１（ ｔ，ＦＳ）を検出または査定するために役立つ。 フィルタ回路２では、個々の車輪の補正率Ｋ（ｔ，ＦＳ）が学習プロセスで求 められる。その際、学習プロセスは走行状況ＦＳに依存する。例えば“普通の” 加速状態の直進走行、すなわち高い制動スリップまたはスタートスリップの相の ほかの直進走行の場合、カーブ走行、悪い道路等の場合よりも迅速な補正率の学 習が行われる。全般的に次式が当てはまる。 K₁(n＋1)＝K₁(n)＋L(V_Basis.1−K₁(n)×V₁) ここで“Ｋ₁”は車輪の補正率であり、“１”，“ｎ”“ｎ＋１”は連続する二 つの感知過程を示している。その際、“Ｌ”は走行状況に依存するパラメータで ある。このパラメータは例えば直進走行時には“１０^-5”であり、不所望な他の 状況（カーブ、悪い道路等）では非常に小さくなり、例えば１０^-7または１０^-8 である。 個々の車輪の速度信号ｖ（ｔ）または補正信号Ｋ（ｔ）の間は、本発明に従っ て、代表的な走行状況のための相関関係が検出される。そのために例えば対をな す車輪、斜めの車輪、側方の車輪、同じ車軸上の車輪が比較される。これはスイ ッチング回路６で行われる。従って、検出または査定された許容限界Ｇ１（ｔ， ＦＳ）は、補正率Ｋ（ｔ）の間または車輪速度ｖ（ｔ）の間の所定の相関関係を 考慮した、その都度の走行状況と学習相の進行の関数である。 その都度の走行状況を考慮して補正率Ｋ（ｔ，ＦＳ）が所定の正確度閾値Ｇ１ ０に達したときに、学習相が終了する。複数の正確度閾値Ｇ１０，Ｇ１０′，Ｇ １０″・・・を定め、学習相において最低正確度閾値Ｇ１０に達するや否や、後 続の識別相を開始することができる。より高い次の正確度閾値Ｇ１０′に達する と、感度閾値が高められるので、既に小さな空気圧差または補正率差はタイヤ空 気圧低下を表示することになる。 学習相には、図３に示した識別相（相２）が続く。回路３′による走行状況の 認識と、車輪速度信号ｖ（ｔ）および場合によっては他の情報に基づいて低域フ ィルタ回路２′によって速度補正率Ｋ（ｔ，ＦＳ）を求めることは、図２の学習 相の対応する段階に似ている。走行状況を考慮して既に学習された値からの実際 の補正率Ｋ（ｔ，ＦＳ）の偏差Ｇ２（ｔ，ＦＳ）は、スイッチング回路７内で検 出され、査定される。実際の偏差Ｇ２（ｔ，ＦＳ）は比較器１１内で感度閾値Ｇ ２０，Ｇ２０′，Ｇ２０″と比較され、評価回路８に供給される。この評価回路 ８では、実際の偏差Ｇ２（ｔ，ＦＳ）を考慮した個々の車輪の実際の速度補正値Ｋ （ｔ，ＦＳ）が、既に学習された瞬時の許容限界Ｇ１_spを考慮した、既に学習 された、すなわち瞬時の走行状況のための学習相で検出された速度補正率Ｋ _spと 比較される。学習された値Ｋ _spとＧ１_spはメモリ９，１０から読み出される。車 輪（車輪ｘ）について次の条件 K_x(t,FS)＋G2_x(t,FS)＜ K_sp.x(FS)−G1_sp.x(FS) を満足するときに、評価回路８はそれに供給された信号からタイヤ空気圧低下を 推察する。ここで、 ｘ＝車輪１、車輪２、車輪３、車輪４ ＦＳ＝走行状況 Ｋ_x（ｔ，ＦＳ） ＝車輪ｘについて識別相（相２）の間に検出された実際の 速度補正率 Ｋ_sp.x（ＦＳ）＝瞬時的なＦＳで期待される、相１で既に検出された車輪ｘ についての速度補正率 Ｇ１_sp.x（ＦＳ）＝実際のＦＳについて相１の間に既に検出された許容限界 Ｇ２_x（ｔ，ＦＳ） ＝相２の間の、車輪ｘについての実際の偏差 である。 目盛り９，１０は好ましくは車輪の交換の度にリセットされる。これは修理工 場で行われるかまたはリセットのための手動スイッチが設けられる。タイヤ空気 圧監視の感度は、その都度の走行状況を考慮した学習相に依存して高まる。 偏差Ｇ２（ｔ，ＦＳ）は、所定の感度閾値Ｇ２０，Ｇ２０′，Ｇ２０″等と比 較される。この閾値Ｇ２０は、速度補正率Ｋ（ｔ，ＦＳ）が最低正確度閾値（Ｇ １０）に達するときに当てはまる。既に高い正確度が“学習”されると、Ｇ２０ ′が当てはまり、更に高い正確度が学習されると、Ｇ２０″が当てはまる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．個々の車輪の回転速度を測定、比較および評価することによってタイヤ空気 圧を監視するための方法において、 個々の車輪について速度補正率（Ｋ（ｔ））を求め、この速度補正率を車輪 速度に掛け算して基準速度を求め、 この場合、学習相（相１）で個々の補正率（Ｋ（ｔ））の値を検出し、 代表的な走行状況（ＦＳ）のための補正率（Ｋ（ＦＳ））の間の相関関係を 求め、 その都度の走行状況に依存する、補正率（Ｋ（ｔ，ＦＳ））のための帯域ま たは“許容限界”（Ｇ１（ｔ，ＦＳ））を決定し、 識別相（相２）において、走行状況に依存する許容限界（Ｇ１（ｔ，ＦＳ） ）と学習プロセスの進行（ｔ）とを考慮した学習値からの補正率の偏差（Ｇ２（ ｔ））を求めて評価し、 車輪（車輪ｘ）について、実際の偏差（Ｇ２_x（ｔ，ＦＳ）を考慮した実際 の補正率（Ｋ_x（ｔ，ＦＳ）が、実際の走行状況（ＦＳ）について学習相（相１ ）で当該の車輪（車輪ｘ）のために検出された、学習相の間実際の走行状況につ いて既に検出された許容限界（Ｇ１_sp.x（ＦＳ））を考慮した速度補正率（Ｋ_{sp .x} （ＦＳ））よりも小さいときに、タイヤ空気圧低下が信号化されることを特徴 とする方法。 ２．車輪（車輪ｘ）について次の条件、 K_x(t,FS)＋G2_x(t,FS)＜ K_sp.x(FS)−G1_sp.x(FS) を満足するときに、タイヤ空気圧低下が信号化され、ここで ｘ＝車輪１、車輪２、車輪３、車輪４ ＦＳ＝走行状況 Ｋ_x（ｔ，ＦＳ） ＝車輪ｘについて識別相（相２）の間に検出された実際 の速度補正率 Ｋ_sp.x（ＦＳ）＝瞬時的なＦＳで期待される、相１で既に検出された車輪 ｘについての速度補正率 Ｇ１_sp.x（ＦＳ）＝実際のＦＳについて相１の間に既に検出された許容限 界 Ｇ２_x（ｔ，ＦＳ） ＝相２の間の、車輪ｘについての実際の偏差 であることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．補正率Ｋ（ｔ，ＦＳ）の間の相関関係が検出され評価される代表的な走行状 況として、カーブ走行、直進走行、大きな車両加速または減速、悪い道路、大き な駆動加速スリップまたは制動スリップ、大きな摩擦値または小さな摩擦値右側 と左側で異なる摩擦値等の走行状況の一つまたは複数が認識されることを特徴と する請求項１または２記載の方法。 ４．相関関係が対をなして、同軸上で、斜めにおよびまたは側方で、車輪の速度 （ｖ（ｔ））または補正率（Ｋ（ｔ，ＦＳ））の比較することによって求められ ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つまたは複数に記載の方法。 ５．補正率（Ｋ（ｔ，ＦＳ）の許容限界（Ｇ１（ｔ，ＦＳ）の評価が、学習相（ 相１）で走行状況（ＦＳ）および学習プロセスの進行（ｔ）に依存して達成され る正確度閾値（Ｇ１０，Ｇ１０′・・・）の後で行われることを特徴とする請求 項１〜４のいずれか一つまたは複数に記載の方法。 ６．感度閾値（Ｇ２０，Ｇ２０′・・・）が走行状況に依存して変化することを 特徴とする請求項１〜５のいずれか一つまたは複数に記載の方法。 ７．感度閾値（Ｇ２０，Ｇ２０′・・・）が走行状況と学習プロセス（相１）の 進行に依存して変化することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つまたは複 数に記載の方法。 ８．学習相（相１）が、車輪取付け、リセット信号のような所定の出来事によっ て、およびまたは車両スタート、エンジン始動、時間の経過等のような規則的に 繰り返される出来事によって、開始されることを特徴とする請求項１〜７のいず れか一つまたは複数に記載の方法。 ９．補正率（Ｋ（ｔ，ＦＳ））がその都度の走行状況を考慮してまたは理想的な 条件で所定の正確度閾値（Ｇ１０）に達したときに、学習相（相１）が終了する ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つまたは複数に記載の方法。 10．識別相（相２）が学習相（相１）の終了後初めて開始されることを特徴とす る請求項１〜９のいずれか一つまたは複数に記載の方法。 11．学習相（相１）において最低正確度閾値（１０）が達成されるや否や、識別 相（相２）が開始されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つまたは 複数に記載の方法。 12．複数の正確度閾値（Ｇ１０，Ｇ１０′・・・）が設けられ、感度閾値（Ｇ２ ０，Ｇ２０′・・・）が学習相で達成された正確度閾値（Ｇ１０，Ｇ１０′・・ ・）に依存して変化することを特徴とする請求項１１記載の方法。 13．請求項１〜１２のいずれか一つの方法を実施するための回路装置において、 回路装置が車輪速度信号（ｖ（ｔ））に基づいて速度補正率（Ｋ（ｔ，ＦＳ）を 求めるための低域フィルタ回路（２，２′）を備え、この低域フィルタ回路（２ ，２′）の減衰特性が、走行状況識別回路（３，３′）の出力信号によって表さ れる走行状況（ＦＳ）に依存して可変であり、走行状況に依存する許容限界（Ｇ １（ｔ，ＦＳ）を検出または査定するためのスイッチング回路（６）と、走行状 況に依存する、速度補正率からの偏差（Ｇ２（ｔ，ＦＳ）を検出または査定する ためのスイッチング回路（７）が設けられていることを特徴とする回路装置。