JPH11235908A - Tire pressure estimation device - Google Patents

Tire pressure estimation device

Info

Publication number
JPH11235908A
JPH11235908A JP10237064A JP23706498A JPH11235908A JP H11235908 A JPH11235908 A JP H11235908A JP 10237064 A JP10237064 A JP 10237064A JP 23706498 A JP23706498 A JP 23706498A JP H11235908 A JPH11235908 A JP H11235908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
tire pressure
wheel
wheel speed
resonance frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10237064A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3438599B2 (en
Inventor
Toshiharu Naito
俊治 内藤
Nobuyoshi Onoki
伸好 小野木
Takeyasu Taguchi
健康 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP23706498A priority Critical patent/JP3438599B2/en
Priority to EP98123840A priority patent/EP0925960A3/en
Priority to US09/210,960 priority patent/US6385553B1/en
Publication of JPH11235908A publication Critical patent/JPH11235908A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3438599B2 publication Critical patent/JP3438599B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/06Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
    • B60C23/061Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle by monitoring wheel speed
    • B60C23/062Frequency spectrum analysis of wheel speed signals, e.g. using Fourier transformation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の各車輪の特性に応じて、あるいは車両
の環境が変化した場合においても、タイヤ空気圧を精度
良く検知可能な装置を提供する。 【解決手段】 車体速度等の車両環境にあまり左右され
ずに車輪速度信号に含まれるタイヤの振動周波数成分か
ら共振周波数あるいはバネ定数を抽出できる駆動輪につ
いては、第1のタイヤ空気圧推定手段によって車輪速度
信号に対する周波数解析によりタイヤ空気圧の推定を行
う。そして、車体速度等の車両環境によりタイヤの振動
周波数成分の振動レベルが可変する等して、車輪速度信
号に対する周波数解析によりタイヤ空気圧の推定では精
度を各転動輪に対しては、動荷重半径を用いてタイヤ空
気圧推定を行う。
(57) [Problem] To provide a device capable of accurately detecting tire air pressure according to the characteristics of each wheel of a vehicle or even when the environment of the vehicle changes. SOLUTION: For a driving wheel capable of extracting a resonance frequency or a spring constant from a vibration frequency component of a tire included in a wheel speed signal without being largely influenced by a vehicle environment such as a vehicle speed, a first tire pressure estimating means determines a wheel. The tire pressure is estimated by frequency analysis of the speed signal. Then, the vibration level of the vibration frequency component of the tire is varied according to the vehicle environment such as the vehicle speed, etc., and the frequency analysis of the wheel speed signal is used to estimate the tire pressure. To estimate the tire pressure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等のタイヤ
の空気圧あるいは空気圧変化を間接的に推定するタイヤ
空気圧推定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tire pressure estimating apparatus for indirectly estimating air pressure or a change in air pressure of a tire of an automobile or the like.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、タイヤ空気圧の状態を推定する装置
としては、車輪速度信号に含まれるタイヤの振動周波数
成分を含む信号を周波数解析してタイヤの共振周波数を
抽出し、その共振周波数に基づいてタイヤ空気圧の状態
を検知するものが知られている。(特開平5−1338
31号公報) このように共振周波数に基づいてタイヤ空気圧を推定す
る場合に用いられる共振周波数は約30〜50Hzであ
るが、以下の如く、車両のおかれている環境によりタイ
ヤ空気圧を正確に推定できなくなるという問題がある。
たとえば、車両が市街地等を走行する際の低中速域の車
体速度では、前述の共振周波数範囲である約30〜50
Hzでタイヤ空気圧の推定が可能であるが、車両の速度
が高速度領域になると、タイヤの振動現象が発生しにく
くなり、共振のパワースペクトルレベルが低下してタイ
ヤ空気圧推定精度が低下する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for estimating a tire pressure state, a signal including a tire vibration frequency component included in a wheel speed signal is frequency-analyzed to extract a tire resonance frequency, and based on the resonance frequency. One that detects the state of tire pressure is known. (Japanese Patent Laid-Open No. 5-1338
As described above, the resonance frequency used when estimating the tire air pressure based on the resonance frequency is about 30 to 50 Hz. However, as described below, the tire air pressure is accurately estimated depending on the environment where the vehicle is placed. There is a problem that can not be.
For example, at a vehicle speed in a low to middle speed range when the vehicle travels in an urban area or the like, the resonance frequency range of about 30 to 50,
Although the tire pressure can be estimated in Hz, when the speed of the vehicle is in a high speed region, the tire vibration phenomenon is less likely to occur, the power spectrum level of resonance is reduced, and the tire pressure estimation accuracy is reduced.

【0003】これに対して、たとえば特開平7−217
23号公報に記載されているように、車輪速度信号に含
まれる振動周波数成分を、約30〜50Hzと約60〜
90Hzの如く複数の周波数範囲に分けて共振周波数を
選定し、高速度領域におけるタイヤ空気圧推定の精度を
向上することが知られている。すなわち高速度領域で
は、共振現象が強くなる周波数範囲が低速中速域とは変
化するが、これに追従してタイヤ空気圧推定を行うため
に用いる周波数範囲を選定する。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-217
As described in Japanese Patent No. 23, the vibration frequency component included in the wheel speed signal is approximately 30 to 50 Hz and approximately 60 to 50 Hz.
It is known that the resonance frequency is selected in a plurality of frequency ranges such as 90 Hz to improve the accuracy of tire pressure estimation in a high-speed region. That is, in the high-speed region, the frequency range in which the resonance phenomenon becomes strong changes from the low-speed / medium-speed region, but the frequency range used for estimating the tire pressure is selected following this.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願出
願人は、車輪速度信号に含まれる高次の共振周波数(た
とえば約60〜90Hz)は、車両の駆動輪においては
タイヤ空気圧の変化に対する共振周波数の変化が大き
く、タイヤ空気圧推定に適した特性であることを確認し
たが、転動輪においてはこの高次の共振周波数において
も変化が少なく正確な空気圧推定が困難であることを見
出した。
However, the applicant of the present application has reported that the higher-order resonance frequency (for example, about 60 to 90 Hz) included in the wheel speed signal is different from the resonance frequency with respect to the change in tire pressure in the driving wheels of the vehicle. Although it was confirmed that the characteristics were large and the characteristics were suitable for estimating the tire pressure, it was found that it was difficult to accurately estimate the air pressure of the rolling wheels even at this higher resonance frequency.

【0005】したがって本願発明は、車両の各車輪の特
性に応じて、あるいは車両の環境が変化した場合におい
ても、タイヤ空気圧を精度良く検知可能な装置を提供す
ることを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a device capable of accurately detecting tire air pressure according to the characteristics of each wheel of a vehicle or even when the environment of the vehicle changes.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明にかかるタイヤ空気圧推定装置では、車両
走行時に、各輪の車輪速度を逐次演算する車輪速度検出
手段と、前記車輪速度検出手段の検出結果である車輪速
度信号に含まれる振動周波数成分からタイヤの共振周波
数もしくはタイヤのバネ定数を抽出する抽出手段と、こ
の抽出手段によって抽出された共振周波数もしくはタイ
ヤバネ定数に基づいて駆動輪のタイヤ空気圧を推定する
第1のタイヤ空気圧推定手段と、上記車輪速度検出手段
により検出された車輪速度に基づきタイヤの回転状態値
を演算する回転状態値演算手段と、前記回転状態値演算
手段によって演算された回転状態値の偏差に基づいて転
動輪のタイヤ空気圧の推定を行う第2のタイヤ空気圧推
定手段と、を備える。
In order to achieve the above object, a tire pressure estimating apparatus according to the present invention comprises a wheel speed detecting means for sequentially calculating wheel speeds of each wheel during running of a vehicle; Extracting means for extracting a tire resonance frequency or a tire spring constant from a vibration frequency component included in a wheel speed signal which is a detection result of the means; and a driving wheel based on the resonance frequency or the tire spring constant extracted by the extraction means. First tire pressure estimating means for estimating tire pressure, rotation state value calculating means for calculating a tire rotation state value based on the wheel speed detected by the wheel speed detection means, and rotation state value calculation means Second tire pressure estimating means for estimating the tire pressure of the rolling wheel based on the deviation of the obtained rotation state value. .

【0007】すなわち、車体速度等の車両環境にあまり
左右されずに車輪速度信号に含まれるタイヤの振動周波
数成分から共振周波数あるいはバネ定数を抽出できる駆
動輪については、第1のタイヤ空気圧推定手段によって
車輪速度信号に対する周波数解析によりタイヤ空気圧の
推定を行う。そして、車体速度等の車両環境によりタイ
ヤの振動周波数成分の振動レベルが可変する等して、車
輪速度信号に対する周波数解析によりタイヤ空気圧の推
定では精度を各転動輪に対しては、動荷重半径を用いて
タイヤ空気圧推定を行う。これにより車両環境あるいは
転動輪、駆動輪にかかわらず精度良くタイヤ空気圧を推
定することができる。
That is, for a driving wheel capable of extracting a resonance frequency or a spring constant from a tire vibration frequency component included in a wheel speed signal without being greatly influenced by a vehicle environment such as a vehicle speed, the first tire pressure estimating means. The tire pressure is estimated by frequency analysis of the wheel speed signal. Then, the vibration level of the vibration frequency component of the tire is varied according to the vehicle environment such as the vehicle speed, etc., and the frequency analysis of the wheel speed signal is used to estimate the tire pressure. To estimate the tire pressure. This makes it possible to accurately estimate the tire air pressure regardless of the vehicle environment, rolling wheels, and driving wheels.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明に関わるタイヤ空気
圧推定装置の実施例を図面に基づき説明する。図1は、
本発明に関わるタイヤ空気圧推定装置全体の説明図であ
る。図1および図2に示すように、車両の各タイヤ1a
〜1dに対応して、車輪速度センサ2〜5が設けられて
いる。各車輪速度センサ2〜5は、それぞれロータ2a
〜5a及びピックアップコイル2b〜5bによって構成
されている。ロータ2a〜5aは、各タイヤ1a〜1d
の回転軸(図示せず)と同軸的に車輪の各タイヤ1a〜
1dと共に回動するように取り付けられており、円盤状
の磁性体からなっている。ピックアップコイル2b〜5
bは、それぞれロータ2a〜5a、すなわち、タイヤ1
a〜1dの回転速度に応じた周期を有する交流信号を出
力する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a tire pressure estimation device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of an entire tire pressure estimation device according to the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, each tire 1a of the vehicle
Wheel speed sensors 2 to 5 are provided corresponding to .about.1d. Each of the wheel speed sensors 2 to 5 has a rotor 2a.
5a and pickup coils 2b to 5b. The rotors 2a to 5a are connected to the respective tires 1a to 1d.
Tires 1a to 1a of the wheels coaxially with the rotation axis (not shown)
It is attached so as to rotate with 1d, and is made of a disk-shaped magnetic material. Pickup coils 2b-5
b denotes the rotors 2a to 5a, that is, the tire 1
An AC signal having a cycle corresponding to the rotation speeds a to 1d is output.

【0009】ピックアップコイル2b〜5bから出力さ
れる交流信号は、CPU、ROM、RAMなどより構成
されるマイクロコンピュータ、波形整形回路を備えた公
知の電子制御装置(以下ECUという)6に入力され、
ピックアップコイル2b〜5b〜出力される交流信号の
波形整形を含む所定の信号処理が行われる。この信号処
理結果は、表示部7に出力され、運転者にたいし、各タ
イヤ1a〜1dの空気圧の状態を報知する。
The AC signals output from the pickup coils 2b to 5b are input to a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and a known electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 6 having a waveform shaping circuit.
Predetermined signal processing including waveform shaping of the pick-up coils 2b to 5b to output AC signals is performed. This signal processing result is output to the display unit 7 to notify the driver of the state of the air pressure of each of the tires 1a to 1d.

【0010】この表示部7は、各タイヤ1a〜1dの空
気圧の状態を独立に表示しても良いし、一つの警告ラン
プを設けて、いずれか1つのタイヤの空気圧が基準の空
気圧よりも低下したことを運転者に報知するようにして
も良い。なお、図1における符号8は、タイヤ空気圧の
推定のためにメモリしている前回までの検知結果等を初
期化する初期化スイッチを表す。
The display unit 7 may independently display the state of the air pressure of each of the tires 1a to 1d, or may be provided with one warning lamp so that the air pressure of any one of the tires becomes lower than the reference air pressure. The driver may be notified of the fact. Reference numeral 8 in FIG. 1 denotes an initialization switch for initializing the detection results and the like up to the previous time stored in the memory for estimating the tire air pressure.

【0011】次に、上記ECU6において実行される信
号処理の詳細について説明する。まず、図2のECUの
共振周波数演算部61において、行われる車輪速度信号
に基づく共振周波数推定の基本原理について説明する。
なお、符号62は回転状態値演算部であり、各車輪速度
センサからの信号をうけて、各車輪の車輪速度を演算す
る。また、判定部160a,bは回転状態値である各車
輪の車輪速度を比較することによってタイヤ空気圧の判
定を行ったり、共振周波数に基づいてタイヤ空気圧の判
定を行ったりする部位である。
Next, the signal processing executed by the ECU 6 will be described in detail. First, the basic principle of the resonance frequency estimation based on the wheel speed signal performed in the resonance frequency calculation unit 61 of the ECU in FIG. 2 will be described.
Reference numeral 62 denotes a rotation state value calculation unit that calculates a wheel speed of each wheel by receiving a signal from each wheel speed sensor. The determination units 160a and 160b are units that determine the tire pressure by comparing the wheel speeds of the wheels, which are rotation state values, or determine the tire pressure based on the resonance frequency.

【0012】タイヤ空気圧推定における物理モデルは、
図3のように表すことができる。すなわち、白色ノイズ
である路面外乱m(k)がタイヤ・サスペンション系に
入力として加わり、その結果として、車輪速度信号y
(k)には、タイヤ空気圧に依存した共振成分が含まれ
るようになる。同実施形態にかかるタイヤ空気圧推定装
置では、タイヤ・サスペンション系を線形予測モデルに
て近似し、そのモデルのパラメータを最小2乗法に用い
て同定する。なお、タイヤ毎にその空気圧に依存した共
振点は1つであることに鑑みれば、この線形予測モデル
の次数は「2次」で十分である。また、該モデルの次数
を2次とすることで、ECU6に必要とされる演算量並
びにデータメモリ(RAM)容量を最小とすることがで
きるようにもなる。
A physical model for tire pressure estimation is as follows:
It can be represented as shown in FIG. That is, the road surface disturbance m (k), which is white noise, is applied as an input to the tire suspension system, and as a result, the wheel speed signal y
(K) includes a resonance component depending on the tire pressure. In the tire pressure estimating apparatus according to the embodiment, the tire-suspension system is approximated by a linear prediction model, and parameters of the model are identified using the least squares method. In addition, considering that there is one resonance point depending on the air pressure for each tire, the order of this linear prediction model is “second order”. Further, by setting the order of the model to the second order, the amount of calculation and the data memory (RAM) capacity required for the ECU 6 can be minimized.

【0013】さて、サンプリング回数をkとし、それぞ
れ上述のように路面外乱をm(k)、車輪速度信号をy
(k)とおくと、2次の離散時間モデルは、次の数式1
のように表すことができる。
Now, let k be the number of times of sampling, m (k) be the road surface disturbance and y be the wheel speed signal as described above.
(K), the second-order discrete-time model is given by the following equation 1.
Can be expressed as

【0014】[0014]

【数1】 y(k)=-c1y(k-1)-c2y(k-1)+m(K) …(数式1) パラメータ同定の目的は、有限個の観測データy(k)
を用いて道のパラメータc1,c2を推定することであ
る。ここでは、最小2乗法を用いてこれら未知のパラメ
ータc1,c2の同定を行う。
Y (k) =-c1y (k-1) -c2y (k-1) + m (K) (Equation 1) The purpose of parameter identification is to obtain a finite number of observation data y (k).
Is used to estimate road parameters c1 and c2. Here, the unknown parameters c1 and c2 are identified using the least squares method.

【0015】すなわちいま、θをパラメータベクトル、
また、zを測定値ベクトルとして、次の数式2および数
式3の2次元ベクトルを定義する。
That is, θ is a parameter vector,
Further, a two-dimensional vector of the following Expressions 2 and 3 is defined by using z as a measurement value vector.

【0016】[0016]

【数2】 (Equation 2)

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】これにより、上記数式1は、Thus, the above equation (1) becomes:

【0019】[0019]

【数4】 (Equation 4)

【0020】といった形で書くことができるようにな
る。この数式4において、m(k)は上述のように、路
面外乱であり、白色ノイズとみなすことができるから、
最小2乗法による未知のパラメータの推定は、評価関数
である
It becomes possible to write in such a form. In Equation 4, m (k) is a road surface disturbance as described above and can be regarded as white noise.
Estimation of an unknown parameter by the least squares method is an evaluation function.

【0021】[0021]

【数5】 (Equation 5)

【0022】を最小にする上記数式2の値を求めること
である。この数式5を最小にする数式2の推定値は、ー
括型最小2乗法によると次式の数式6のように表すこと
ができる。(たとえば「ロバスト適応制御入門、金井喜
美雄著、オーム社、またはシステム制御情報ライブラリ
ー9「システム同定入門」、片山徹著、朝倉書店、参照
Is to find the value of the above equation (2) that minimizes The estimated value of Equation 2 that minimizes Equation 5 can be expressed as Equation 6 of the following equation according to the concatenated least squares method. (For example, see "Introduction to Robust Adaptive Control, Kimio Kanai, Ohmsha, or System Control Information Library 9" Introduction to System Identification, "Toru Katayama, Asakura Shoten, see

【0023】)[0023]

【数6】 (Equation 6)

【0024】次にこうして同定されるc1,c2から共
振周波数ωを求める。2次の離散時間モデルのパラメー
タc1,c2と共振種は数ω及び減衰係数ζとの関係
は、サンプリング周期をTとしてとの関係は、それぞれ
数式7、数式8となる。
Next, the resonance frequency ω is obtained from c1 and c2 thus identified. The relationship between the parameters c1 and c2 of the second-order discrete-time model, the number of resonance types and the damping coefficient 、, and the relationship with the sampling period as T are expressed by Expressions 7 and 8, respectively.

【0025】[0025]

【数7】 (Equation 7)

【0026】[0026]

【数8】 (Equation 8)

【0027】よって、共振周波数ωおよび減衰係数ζ
は、それぞれ数式9、数式10のように計算することが
できる。
Therefore, the resonance frequency ω and the damping coefficient ζ
Can be calculated as in Equations 9 and 10, respectively.

【0028】[0028]

【数9】 (Equation 9)

【0029】[0029]

【数10】 (Equation 10)

【0030】以下、本発明に関わるタイヤ空気圧推定装
置の第1の実施例をECU6の処理内容を示すフローチ
ャートに基づいて示す。なお、以下に示す第1〜第3実
施例においてはECU6が各タイヤ1a〜1dのうち転
動輪と駆動輪とにおいて異なるフローを実施するように
なっている。図4は駆動輪の処理内容を示すフローチャ
ートである。
Hereinafter, a first embodiment of the tire pressure estimating apparatus according to the present invention will be described based on a flowchart showing the processing contents of the ECU 6. In the first to third embodiments described below, the ECU 6 executes different flows for the rolling wheels and the driving wheels among the tires 1a to 1d. FIG. 4 is a flowchart showing the processing contents of the drive wheels.

【0031】まず、車両のイグニッションスイッチがO
Nされると、ステップ10に進み、図1に示す初期化ス
イッチ8がONされたか、否かの判定を行う。この初期
化スイッチの機能について簡単に説明する。本発明でタ
イヤ空気圧推定に使用するタイヤの共振周波数もしくは
タイヤのばね定数は、タイヤサイズやタイヤ銘柄による
影響を受けるため、タイヤが交換された時のみ、タイヤ
空気圧低下を判定する判定値を初期化、更新する必要が
ある。
First, the ignition switch of the vehicle is turned on.
If the answer is N, the process proceeds to step 10, where it is determined whether or not the initialization switch 8 shown in FIG. 1 has been turned ON. The function of this initialization switch will be briefly described. Since the tire resonance frequency or the tire spring constant used in the tire pressure estimation in the present invention is affected by the tire size and the tire brand, only when the tire is replaced, the determination value for determining the tire pressure drop is initialized. Need to be updated.

【0032】以下の説明は、この初期化スイッチがON
状態でない、つまり、タイヤ空気圧低下を判定する判定
値が既に決定されている場合で、通常時のタイヤ空気圧
推定演算についての場合である。なお、ステップ10で
初期化スイッチがON状態となる場合についての処理の
説明は、後述するものとする。まず、ステップ100で
は、ピックアップコイル2bから出力された交流信号を
波形整形したパルス信号を読み込んで、そのパルス長を
パルス時間で除算し、各輪独立に車輪速度Vxを演算す
る。
In the following description, this initialization switch is turned on.
This is the case where the vehicle is not in the state, that is, the case where the determination value for determining the decrease in tire air pressure has already been determined and the tire air pressure estimating calculation at the normal time is performed. Note that a description of the processing when the initialization switch is turned on in step 10 will be described later. First, in step 100, a pulse signal obtained by shaping the waveform of the AC signal output from the pickup coil 2b is read, the pulse length is divided by the pulse time, and the wheel speed Vx is calculated independently for each wheel.

【0033】フローチャートに示すように、以下線形予
測法に基づきタイヤの共振周波数もしくはタイヤのばね
定数を求める演算に入る訳であるが、既に、特開平7−
21723公報でも述べられているように、タイヤの共
振振動には、以下の特徴があることが解っている。つま
り、車両が市街地を走行するような低車速〜中車速領域
においては、各周波数に対する車輪速度の出力信号のパ
ワースペクトルは、図6(a)に示す如く、約30〜5
0Hzの範囲に共振ピークが現れる。
As shown in the flow chart, the operation for calculating the resonance frequency of the tire or the spring constant of the tire based on the linear prediction method will be described below.
As described in Japanese Patent Publication No. 21723, it has been found that the resonance vibration of the tire has the following characteristics. That is, in a low vehicle speed to a medium vehicle speed region where the vehicle travels in an urban area, the power spectrum of the output signal of the wheel speed for each frequency is approximately 30 to 5 as shown in FIG.
A resonance peak appears in the range of 0 Hz.

【0034】しかるに、車速が高車速領域へ移行するに
連れ、前記共振ピークは図6(b)に示すように、次第
に減少するため、タイヤ空気圧推定の検知対象とは成ら
なくなる。一方、前記共振ピーク(約30〜50Hz)
の減少と表裏の関係で、図6(d)に示すように、約6
0〜90Hzのところに、新たな共振ピークが現れる。
この約60〜90Hzの共振ピークは、図6(c)に示
すように、前記約30〜50Hzの共振ピークが現れる
低車速〜中車速領域では明確でない。
However, as the vehicle speed shifts to the high vehicle speed region, the resonance peak gradually decreases as shown in FIG. 6 (b), so that the resonance peak is not detected. On the other hand, the resonance peak (about 30 to 50 Hz)
As shown in FIG. 6D, the relationship between the decrease of
A new resonance peak appears at 0 to 90 Hz.
As shown in FIG. 6C, the resonance peak at about 60 to 90 Hz is not clear in the low to middle vehicle speed region where the resonance peak at about 30 to 50 Hz appears.

【0035】この第1の共振ピーク(約30〜50H
z)は、タイヤ回転方向のねじり共振周波数であり、第
2の共振ピーク(約60〜90Hz)は、前記ねじり共
振周波数の2次成分と考えられる。そして、タイヤの空
気圧が低下するとタイヤサイドウオール部の弾性変形が
発生するため、ねじり方向のばね定数も変化するので、
双方の共振ピークとも、タイヤ空気圧による依存性を有
するため、タイヤ空気圧推定の検知対象として、応用が
できる。
This first resonance peak (about 30 to 50 H
z) is the torsional resonance frequency in the tire rotation direction, and the second resonance peak (about 60 to 90 Hz) is considered to be a secondary component of the torsional resonance frequency. And when the air pressure of the tire decreases, the elastic deformation of the tire side wall occurs, so the spring constant in the torsion direction also changes,
Since both resonance peaks have a dependency on tire pressure, they can be applied as detection targets for tire pressure estimation.

【0036】図7は、前記第1の共振ピーク(約30〜
50Hz)および第2の共振ピーク(約60〜90H
z)とタイヤ空気圧との関係を示したものである。そこ
で、第1の共振ピーク(約30〜50Hz)と第2の共
振ピーク(約60〜90Hz)のかかる関係から、車両
の車速如何に関わらず、車輪速度信号に含まれる共振周
波数により、タイヤ空気圧推定を可能ならしめるため
に、ステップ110では、車速Vが予め設定された車速
Vo以下か否かの判定を行う。
FIG. 7 shows the first resonance peak (about 30 to 30).
50 Hz) and a second resonance peak (about 60-90H).
2 shows the relationship between z) and tire pressure. Therefore, from the relationship between the first resonance peak (about 30 to 50 Hz) and the second resonance peak (about 60 to 90 Hz), the tire air pressure is determined by the resonance frequency included in the wheel speed signal regardless of the vehicle speed. In order to make estimation possible, in step 110, it is determined whether or not the vehicle speed V is equal to or less than a preset vehicle speed Vo.

【0037】そして、車速Vが予め設定された基準の車
速Vo1より小さいと判定された場合、つまり、車両の
走行速度が低車速〜中車速領域にある場合は、ステップ
120へ進み、第1の共振ピーク(約30〜50Hz)
の信号強度をより強めるために、他の周波数帯の信号を
カットする。このため、予め設定された周波数範囲(f
11〜f12)の狭帯域フィルタ(以下、バンドパスフ
ィルタと言う)を用いる。なお、図7に示す如くこの基
準の周波数f11、f12等は、f11<f12<f2
1<f22の関係を有する。
If it is determined that the vehicle speed V is lower than the preset reference vehicle speed Vo1, that is, if the running speed of the vehicle is in the low to medium vehicle speed range, the routine proceeds to step 120, where the first step is performed. Resonance peak (about 30-50Hz)
In order to further increase the signal strength of, the signals in other frequency bands are cut. For this reason, the preset frequency range (f
11 to f12) (hereinafter referred to as a band-pass filter). As shown in FIG. 7, the reference frequencies f11, f12, etc. are f11 <f12 <f2.
1 <f22.

【0038】前記バンドパスフィルタを通過した、車輪
速度信号は、前記原理の記載で定義した数式1の車輪速
度信号y(k)となる。また、パラメータ同定部として
のステップ130は、該バンドパスフィルタ部ステップ
120により抽出された車輪速度信号y(k)から、数
式6に基づいて、前記離散時間モデルのパラメータc
1、c2を同定する部分である。
The wheel speed signal that has passed through the band-pass filter becomes the wheel speed signal y (k) of Equation 1 defined in the above description of the principle. Step 130 as a parameter identification unit is based on the wheel speed signal y (k) extracted in step 120 of the band-pass filter unit, based on Equation 6, based on the parameter c of the discrete time model.
1, a part for identifying c2.

【0039】次に、ステップ140の共振周波数変換部
では、前記ステップ130で出力されるパラメータc
1、c2に基づき、前記原理の記載で定義した数式9に
より、共振周波数ωを求める。また、ステップ150の
共振周波数−タイヤ空気圧変換部は、これらで求められ
た共振周波数ωをタイヤ空気圧に変換する部分である。
前述のように、タイヤ空気圧が高いとその共振周波数も
高くなり、逆にタイヤ空気圧が低いとその共振周波数も
低くなる。そこでステップ150において用いるタイヤ
空気圧と共振周波数の関係マップについて、図8に例示
する。すなわち、関係を予めテーブル(マップ)として
持ち、上記求められた共振周波数ωの値から、直接その
該当するタイヤ空気圧pを推定する。そして、共振周波
数ωの値から求められるタイヤ空気圧推定値pの値を、
その各車輪に対応する判定部160に出力する。
Next, in step 140, the resonance frequency converter outputs the parameter c output in step 130.
The resonance frequency ω is obtained from Equation (1) and c2 according to Equation 9 defined in the principle. In addition, the resonance frequency-tire pressure conversion unit in step 150 is a part that converts the resonance frequency ω obtained in these steps into tire pressure.
As described above, the higher the tire air pressure, the higher the resonance frequency, and conversely, the lower the tire air pressure, the lower the resonance frequency. FIG. 8 shows an example of a relationship map between the tire pressure and the resonance frequency used in step 150. That is, the relationship is stored in advance as a table (map), and the corresponding tire pressure p is directly estimated from the value of the resonance frequency ω obtained above. Then, the value of the tire pressure estimated value p obtained from the value of the resonance frequency ω is
It outputs to the determination part 160 corresponding to each wheel.

【0040】判定部160では、タイヤ空気圧異常を判
定するための閾値として、予め設定された判定値とステ
ップ150から出力されるタイヤ空気圧p値との比較に
より、各車輪に対応するタイヤの空気圧異常を各輪独立
に判定する。そして、ステップ150から出力されるタ
イヤ空気圧p値が、前記の予め設定された判定値よりも
低ければ、空気圧異常として、表示部170を駆動す
る。表示部170では、判定部160から駆動信号が与
えられることにより、ランプを点灯し、タイヤ空気圧異
常を運転者に知らしめることになる。なお、ランプの実
施形態は、4輪のタイヤ空気圧異常をそれぞれ独立に4
灯表示することも可能であるし、どれかのタイヤが異常
であることを知らしめるだけの単灯表示も可能である。
The judging section 160 compares the tire pressure p value output from step 150 with a predetermined judgment value as a threshold value for judging a tire air pressure abnormality, and determines a tire air pressure abnormality corresponding to each wheel. Is determined independently for each wheel. Then, if the tire air pressure p-value output from step 150 is lower than the predetermined judgment value, the display unit 170 is driven as an air pressure abnormality. In the display unit 170, when the drive signal is given from the determination unit 160, the lamp is turned on to notify the driver of the tire pressure abnormality. In addition, the embodiment of the lamp detects the tire pressure abnormalities of the four wheels independently from each other.
It is also possible to display a light, or a single light that only indicates that one of the tires is abnormal.

【0041】このような実施形態によるタイヤ空気圧推
定装置によれば、車両が実際に使用される広範囲な車速
領域においても、4輪がほぼ同時に低下する自然漏洩や
釘踏みなどのパンクまで、高信頼に検出することが可能
になる。なお、本実施形態によるタイヤ空気圧推定装置
によりタイヤの共振周波数を演算した結果を図9に示
す。これによれば、推定されたタイヤの共振周波数がそ
のタイヤ空気圧に対し、ほぼ直線的に変化していること
を読みとることが可能である。
According to the tire pressure estimating apparatus of this embodiment, even in a wide range of vehicle speeds where the vehicle is actually used, it is possible to obtain highly reliable four-wheel punctures such as natural leaks and nail punctures almost simultaneously decreasing. Can be detected. FIG. 9 shows the result of calculating the tire resonance frequency by the tire pressure estimation device according to the present embodiment. According to this, it is possible to read that the estimated resonance frequency of the tire changes almost linearly with respect to the tire pressure.

【0042】次に、車速Vが予め設定された基準の車速
Vo1より大きいと判定された場合、つまり、車両の走
行速度が高車速領域にある場合は、ステップ220へ進
み、第2の共振ピーク(約60〜90Hz)の信号強度
をより強めるために、他の周波数帯の信号をカットする
目的のために、予め設定された周波数範囲(f21〜f
22)のバンドパスフィルタを用いる。
Next, when it is determined that the vehicle speed V is higher than the preset reference vehicle speed Vo1, that is, when the running speed of the vehicle is in the high vehicle speed region, the routine proceeds to step 220, where the second resonance peak is obtained. (Approximately 60 to 90 Hz), and a frequency range (f21 to f21) set in advance for the purpose of cutting signals in other frequency bands.
The bandpass filter of 22) is used.

【0043】以下の処理(ステップ230〜260)
は、前記した第1の共振ピーク(約30〜50Hz)の
処理(ステップ130〜160)と同一のため、説明は
省略する。次に、転動輪の実施例について、図5を用い
て説明する。まず、図5のフローチャートの説明に入る
前に、前記駆動輪の実施例で説明した第2の共振ピーク
(約60Hz〜90Hz)の特徴について、本発明者ら
が詳細に調査した結果を図10を用いて説明する。
The following processing (steps 230 to 260)
Is the same as the above-described processing of the first resonance peak (about 30 to 50 Hz) (steps 130 to 160), and thus the description is omitted. Next, an embodiment of a rolling wheel will be described with reference to FIG. First, before starting the description of the flowchart of FIG. 5, FIG. 10 shows the result of a detailed investigation by the present inventors on the characteristics of the second resonance peak (about 60 Hz to 90 Hz) described in the embodiment of the driving wheel. This will be described with reference to FIG.

【0044】図10は第2の共振ピークを駆動輪と転動
輪について、タイヤ空気圧をパラメータとして整理した
ものである。図から明らかなように、タイヤ空気圧変化
に対する第2の共振周波数の変化は、駆動輪においては
大きくてタイヤ空気圧推定に使用できるレベルである
が、転動輪においては第2の共振周波数の変化は非常に
僅かであり、走行によるバラツキ等を考慮すると、タイ
ヤ空気圧推定に使用するのは、かなりの困難性が伴うこ
とが本発明者らの研究により判明した。
FIG. 10 is a graph in which the second resonance peaks are arranged for the driving wheel and the rolling wheel using the tire pressure as a parameter. As is clear from the figure, the change in the second resonance frequency with respect to the change in the tire pressure is large in the driving wheel and can be used for estimating the tire pressure, but the change in the second resonance frequency is extremely large in the rolling wheel. The present inventors have found that it is very difficult to use the tire pressure estimation for the tire pressure estimation in consideration of the variation due to running and the like.

【0045】前記した第2の共振ピークのタイヤ空気圧
変化に対する共振周波数の変化の割合が、駆動輪におい
ては顕著であるが、転動輪においては僅かであることの
確認は、本発明者らは、後輪駆動車、前輪駆動車ならび
に4輪駆動車において調査し、いずれの駆動形式におい
ても、この傾向が存在することから、タイヤ空気圧変化
に対する第2の共振ピーク(約60〜90Hz)の依存
性は、一般性のあるものと考えられる。また、その原因
としては、車両の高速走行時のタイヤと路面との接地状
態を考えると、駆動輪においては、路面とタイヤ間には
常時駆動力が作用しており、この駆動力が作用すること
により、タイヤ外周部のトレッド部が安定して路面に接
することになるため、空気圧変化に対する共振周波数の
変化が顕著に出るものと推定できる。
The inventors of the present invention confirmed that the ratio of the change in the resonance frequency to the change in the tire air pressure at the second resonance peak was remarkable in the driving wheels, but was slight in the rolling wheels. Investigation was conducted on rear-wheel drive vehicles, front-wheel drive vehicles, and four-wheel drive vehicles. Since this tendency exists in all drive types, the dependence of the second resonance peak (about 60 to 90 Hz) on the change in tire air pressure is observed. Is considered to be general. In addition, as a cause, considering the ground contact state between the tire and the road surface when the vehicle is running at high speed, the driving force is constantly applied between the road surface and the tire in the drive wheels, and this driving force is applied. As a result, the tread portion of the tire outer peripheral portion comes into stable contact with the road surface, so that it can be estimated that the change in the resonance frequency with respect to the change in the air pressure is remarkable.

【0046】一方、特公平5−55332号公報に記載
されているように、検出された車輪速度に基づき、各タ
イヤの回転状態値(車輪速度、車輪角速度及び回転パル
ス数などを一定時間積算した値)を求め、4輪におけ
る、それぞれのタイヤの回転状態値の相対関係から、主
に1輪の空気圧が低下するパンク警報を目的としたタイ
ヤ空気圧低下装置が多く提案されている。この回転状態
値により、パンクなどの空気圧低下が判定できる基本的
な原理は、タイヤ空気圧が低下した車輪においては、そ
の車両の荷重のため、路面に接しているタイヤゴム部
は、正常なタイヤ空気圧に比較してたわむ。この結果、
タイヤの回転中心(ホイール中心)と路面との距離が短
くなり、タイヤの有効転がり半径の低下に伴い、前記タ
イヤ回転状態値(車輪速度、車輪角速度及び回転パルス
数などを一定時間積算した値)が他のタイヤ空気圧が正
常な輪に対して増加するため、タイヤ空気圧低下が検知
可能になるというものである。
On the other hand, as described in Japanese Patent Publication No. 5-55332, the rotational state values (wheel speed, wheel angular speed, number of rotation pulses, etc.) of each tire are integrated for a certain period of time based on the detected wheel speed. Values) are determined, and from the relative relationship between the rotational state values of the respective tires of the four wheels, many tire pressure reducing devices for the purpose of warning puncture in which the pressure of one wheel is mainly reduced have been proposed. The basic principle by which the decrease in air pressure such as puncture can be determined based on this rotation state value is that, for wheels with reduced tire pressure, the tire rubber part in contact with the road surface has a normal tire pressure due to the load of the vehicle. Deflection in comparison. As a result,
As the distance between the center of rotation of the tire (wheel center) and the road surface becomes shorter and the effective rolling radius of the tire decreases, the tire rotation state value (a value obtained by integrating the wheel speed, the wheel angular speed, the number of rotation pulses, and the like for a certain period of time). However, since other tire air pressures increase with respect to normal wheels, a decrease in tire air pressure can be detected.

【0047】しかし、本発明者らは、上記検出メカニズ
ムを詳細に調査することにより、タイヤ回転状態値によ
るタイヤ空気圧低下判定の長所、短所を明確にした。図
5では、前記の転動輪では、第2の共振ピーク(約60
〜90Hz)でタイヤ空気圧推定が難しいという課題に
対し、この長所を応用することで転動輪においても、車
両が実際に使用される広範囲な車速領域において、タイ
ヤ空気圧低下判定が可能となるECU6内の処理を示し
ている。
However, the present inventors have clarified the advantages and disadvantages of judging a decrease in tire air pressure based on a tire rotation state value by investigating the above detection mechanism in detail. In FIG. 5, the above-mentioned rolling wheel has a second resonance peak (about 60
(90 Hz), it is difficult to estimate the tire pressure. By applying this advantage, it is possible to determine a decrease in tire pressure in a wide range of vehicle speeds where the vehicle is actually used, even in rolling wheels. The processing is shown.

【0048】前記のタイヤ回転状態値の長所、短所につ
いて、図11を用いて説明する。図11に示す二つのチ
ャート(a)(b)は、後輪駆動車の転動輪および駆動
輪、それぞれの各タイヤの回転状態値、つまり車輪速度
の左右輪(FR:前輪右、FL:前輪左、RR:後輪
右、RL:後輪左)の比をプロットしたもので、それぞ
れの右輪を正常な圧力(例示では2.0kg/cm2)
とし、左輪を2.0,1.6,1.2kg/cm2と空
気圧を低下させた場合を示してある。
The advantages and disadvantages of the tire rotation state value will be described with reference to FIG. The two charts (a) and (b) shown in FIG. 11 are the rolling wheels and the driving wheels of the rear wheel drive vehicle, the rotation state values of each tire, that is, the left and right wheels of the wheel speed (FR: front right, FL: front right) Left, RR: rear wheel right, RL: rear wheel left) plotted with normal pressure (2.0 kg / cm2 in the example) for each right wheel
And the case where the air pressure of the left wheel is reduced to 2.0, 1.6, 1.2 kg / cm 2 is shown.

【0049】転動輪(FR/FL)について示すチャー
トでは、前輪左(FL)のタイヤ空気圧低下に対し、左
右車輪速度の比(FR/FL)は、タイヤ空気圧低下に
対し変化し、車速に対しても影響を受けることなく安定
しており、このような状態においては、タイヤ空気圧低
下判定が可能となる。一方、駆動輪(RR/RL)につ
いて示すチャートでは、後輪左(RL)のタイヤ空気圧
低下に対し、左右車輪速度の比(RR/RL)は、高車
速領域でも比較的低い車速では、タイヤ空気圧低下に対
し、明確に変化しているが、より高速領域になるに従
い、1輪のタイヤ空気圧低下があるにも関わらず、変化
しなくなる特性を示している。
In the chart showing the rolling wheels (FR / FL), the ratio of the left and right wheel speeds (FR / FL) changes with respect to the decrease in the tire pressure of the front left wheel (FL) and decreases with respect to the vehicle speed. Even in such a state, it is possible to determine a decrease in tire air pressure. On the other hand, in the chart showing the driving wheels (RR / RL), the ratio of the right and left wheel speeds (RR / RL) to the tire pressure drop at the rear left wheel (RL) is smaller at a relatively low vehicle speed even in a high vehicle speed region. Although it clearly changes with the decrease in air pressure, it shows a characteristic that it does not change as the tire pressure of one wheel decreases as the speed becomes higher.

【0050】この原因は、以下のように考えている。車
両の空気圧抵抗と車速がバランスしている高車速領域で
は、車両の推力出力は高い状態が維持されており、駆動
輪には大きな駆動力が作用しているものと考えられる。
つまり、タイヤが左右両輪とも2.0kg/cm2の正常圧力
においても、スリップが発生していると考えられる。
The cause is considered as follows. In a high vehicle speed region where the air pressure resistance and the vehicle speed of the vehicle are balanced, the thrust output of the vehicle is maintained at a high state, and it is considered that a large driving force is acting on the driving wheels.
In other words, it is considered that slip occurs even when the tire has a normal pressure of 2.0 kg / cm 2 on both the left and right wheels.

【0051】ここで、タイヤ空気圧を低下させた左輪の
スリップ状態を考えると、タイヤは空気圧の低下に伴い
たわむため、タイヤと路面との接地面積は増大し、トラ
クションが回復し、タイヤ空気圧が正常な状態よりも、
よりスリップしにくい状態になることは、良く知られた
ことである。一方、このようなタイヤのスリップ状態か
ら、先に述べたタイヤの回転状態値(車輪速度の積算
値)への影響を考察すると、タイヤ空気圧低下輪におい
ては、タイヤ空気圧低下による有効転がり半径の減少か
ら、車輪速度積算値は増加する方向にあるものの、トラ
クションの回復によるスリップの減少から、この車輪速
度積算値の増加分を打ち消す方向に作用することにな
る。
Here, considering the slip state of the left wheel where the tire pressure has been reduced, the tire bends with the decrease in the air pressure, so that the contact area between the tire and the road surface increases, traction recovers, and the tire pressure becomes normal. Than the state
It is a well-known fact that it is more difficult to slip. On the other hand, considering the influence of the slip state of the tire on the rotation state value (integrated value of the wheel speed) of the tire as described above, the effective rolling radius of the wheel with a reduced tire pressure is reduced due to the decrease in the tire pressure. Therefore, although the wheel speed integrated value is in the direction of increasing, the decrease in slip due to the recovery of traction acts in a direction to cancel the increase in the wheel speed integrated value.

【0052】つまり、このことはタイヤ空気圧低下と車
輪速度積算値との間には、一定の関係が成立しなくなる
ことを意味しており、タイヤ空気圧低下判定が困難にな
ることを意味している。先に記した特公平5−5533
2号公報等のタイヤの回転状態値(車輪速度の積算値な
ど)を用いたタイヤ空気圧低下装置は、4輪のタイヤ回
転状態値の相互比較により、タイヤ空気圧低下を判定す
るため、上記の駆動輪の影響は避けられず、タイヤ空気
圧低下を検知可能な車速域が、原理的に制限されると言
う基本的問題点を内包していることになる。
In other words, this means that a fixed relationship is no longer established between the tire air pressure drop and the wheel speed integrated value, which means that it is difficult to determine the tire air pressure drop. . Tokuho 5-5533 mentioned earlier
The tire pressure reduction device using the tire rotation state value (integrated value of the wheel speed, etc.) disclosed in Japanese Patent Publication No. 2 and the like is used to determine the decrease in tire air pressure by mutual comparison of the tire rotation state values of the four wheels. The effect of the wheels is inevitable, and the vehicle speed range in which a decrease in tire pressure can be detected has a fundamental problem that the vehicle speed range is limited in principle.

【0053】図5のフローチャートに示す本発明は、第
2の共振ピーク(約60〜90Hz)によるタイヤ空気
圧推定が困難な転動輪のタイヤ空気圧低下判定に際し、
タイヤの回転状態値(車輪速度積算値など)によるタイ
ヤ空気圧低下判定の長所、つまり駆動力の作用しない転
動輪においては、先のタイヤ状態量値は、タイヤ空気圧
低下に対し、良好な特性を有することに着目し、転動輪
のタイヤ回転状態値の左右比をパラメータとして、タイ
ヤ空気圧低下判定に導入することにより、車両が実際に
使用される広範囲な車速領域においても、タイヤ空気圧
低下判定を可能ならしめることを目的とした発明であ
る。
The present invention shown in the flow chart of FIG. 5 is used for judging a decrease in tire air pressure of a rolling wheel for which it is difficult to estimate the tire air pressure based on the second resonance peak (about 60 to 90 Hz).
The advantage of the determination of a decrease in tire air pressure based on the rotation state value of the tire (e.g., the integrated value of the wheel speed), that is, in the case of a rolling wheel on which no driving force is applied, the above-described tire state quantity value has good characteristics with respect to the decrease in tire air pressure Focusing on this, by introducing the tire left / right ratio of the rolling wheel tire rotation state value as a parameter to the tire pressure drop judgment, if the tire pressure drop judgment is possible even in a wide range of vehicle speed where the vehicle is actually used It is an invention aimed at closing.

【0054】以下本発明について、図5のフローチャー
トの各ステップごとに説明する。まず、車両のイグニッ
ションスイッチがONされると、ステップ90に進む。
前記駆動輪の項で説明したように、以下の説明は、この
初期化スイッチがON状態でない、つまり、タイヤ空気
圧低下を判定する判定値が既に決定されている場合で、
通常時のタイヤ空気圧推定演算についての場合である。
なお、ステップ10で初期化スイッチがON状態となる
場合についての処理の説明は、駆動輪の場合と同様に後
述するものとする。
Hereinafter, the present invention will be described for each step of the flowchart of FIG. First, when the ignition switch of the vehicle is turned on, the routine proceeds to step 90.
As described in the section of the drive wheels, the following description is based on the case where the initialization switch is not in the ON state, that is, the case where the determination value for determining the decrease in tire air pressure has already been determined.
This is a case of a tire pressure estimation calculation in a normal state.
Note that the description of the processing when the initialization switch is turned on in step 10 will be described later, similarly to the case of the driving wheels.

【0055】ステップ100では、ピックアップコイル
2bから出力された交流信号を波形整形したパルス信号
を読み込んで、そのパルス長をパルス時間で除算し、各
輪独立に車輪速度Vxを演算する。次にステップ110
では、車輪速度Vxから求められる車速Vが予め設定さ
れた車速Vo2より小さいと判定された場合、つまり、
車両の走行速度が低車速〜中車速領域にある場合は、ス
テップ120に進む。なお、予め設定された車速Vo2
は、前記の車速Vo1と同一でも、異なっていても良
い。
In step 100, a pulse signal obtained by shaping the waveform of the AC signal output from the pickup coil 2b is read, the pulse length is divided by the pulse time, and the wheel speed Vx is calculated independently for each wheel. Next, step 110
In the case where it is determined that the vehicle speed V obtained from the wheel speed Vx is smaller than the preset vehicle speed Vo2,
If the running speed of the vehicle is in the low to medium vehicle speed range, the process proceeds to step 120. It should be noted that a preset vehicle speed Vo2
May be the same as or different from the vehicle speed Vo1.

【0056】ここで、図5に記載のステップ100から
ステップ160までは、すでに駆動輪の実施例で説明し
た処理内容と同一であるので省略するものとして、以下
の記述では、ステップ110において演算される車速V
が予め設定された車速Vo2以上、つまり前記した第1
の共振ピーク(約30〜40Hz)では、タイヤ空気圧
推定が困難な場合についての処理(ステップ320〜3
30)で、各タイヤの回転状態値によるタイヤ空気圧低
下判定の長所を応用した処理についての説明を行う。ス
テップ320の処理内容について、タイヤ回転状態値と
して、車輪速度積算値を例に説明する。ここのステップ
は、転動輪の右側車輪と左側車輪それぞれについて、検
出された車輪速度Vxを用い、転動輪の車輪速度偏差で
あるDを下記数式11により、求めるものである。な
お、車輪速度偏差Dの演算は、車輪速度の演算周期ご
と、例えば5msごとに実施される。
Here, Steps 100 to 160 shown in FIG. 5 are the same as the processing contents already described in the embodiment of the driving wheels, so that they will be omitted. Vehicle speed V
Is equal to or higher than the preset vehicle speed Vo2, that is, the first vehicle speed
At the resonance peak (approximately 30 to 40 Hz), the processing for the case where the tire pressure estimation is difficult (steps 320 to 3)
30), a description will be given of a process to which the advantage of the determination of a decrease in tire air pressure based on the rotation state value of each tire is applied. The processing content of step 320 will be described by taking a wheel speed integrated value as an example of a tire rotation state value. In this step, for each of the right wheel and the left wheel of the rolling wheel, the detected wheel speed Vx is used, and D, which is the wheel speed deviation of the rolling wheel, is obtained by the following equation (11). The calculation of the wheel speed deviation D is performed every calculation cycle of the wheel speed, for example, every 5 ms.

【0057】[0057]

【数11】 D=Vxfr/Vxfl (数式11) Vxfr : 転動輪右の車輪速度 Vxfl : 転動輪左の車輪速度 ステップ330は、以下の式のように、前記で求められ
た車輪速度偏差Dを、ECU6のメモリにn個記憶し、
平均化する処理である。
D = Vxfr / Vxfl (Equation 11) Vxfr: Wheel speed on the right of the rolling wheel Vxfl: Wheel speed on the left of the rolling wheel Step 330 calculates the wheel speed deviation D obtained as described above as in the following equation. , Stored in the memory of the ECU 6
This is the averaging process.

【0058】[0058]

【数12】 この処理の目的は、駆動力の作用しない転動輪のため、
走行状況による影響は少ないものの、旋回や登降坂など
の影響を除くためのものである。ステップ340は、前
記で求めた平均車輪速度偏差Doに対し、予め設定され
た基準値に対し大小判定を行い、平均車輪速度偏差Do
が基準値をうわまった場合、タイヤ空気圧の低下が発生
したものと判断する処理である。
(Equation 12) The purpose of this process is for the rolling wheels on which no driving force acts,
Although the influence of the driving situation is small, it is to eliminate the influence of turning, climbing downhill, and the like. In step 340, the average wheel speed deviation Do is compared with a predetermined reference value to determine the average wheel speed deviation Do.
Is a process of determining that a decrease in tire air pressure has occurred when the reference value has exceeded the reference value.

【0059】ステップ170では、既に駆動輪の実施例
で説明したとうり、ステップ340からの駆動信号に基
づき、ランプなどの表示装置を点灯する処理である。こ
こでの表示方法としては、転動輪の左右比較で空気圧低
下を判定するため、タイヤ空気圧の低下輪が左右どちら
かかも判定できるので、駆動輪の実施例と同様に、4輪
独立の4灯表示も可能であり、また1灯のみの表示も可
能である。
Step 170 is a process for lighting a display device such as a lamp based on the drive signal from step 340, as described in the embodiment of the drive wheel. As the display method here, since the decrease in air pressure is determined by comparing the left and right of the rolling wheels, it is possible to determine whether the wheel with the decreased tire pressure is either left or right. Display is also possible, and display of only one light is also possible.

【0060】以下、図4、図5における初期かスイッチ
ONの場合について説明する。上記の処理内容は、駆動
輪、転動輪の実施例とも初期化スイッチがONでない場
合についての説明であるが、以下では初期化スイッチが
ONとなった場合の処理内容であり、図12、13に基
づき、説明する。まず、図12に基づき、駆動輪の初期
化について説明する。ステップ100では、前記の実施
例と同様に、ピックアップコイル2bから出力された交
流信号を波形整形し、その処理波形であるパルス信号を
読み込み、そのパルス長をパルス時間で除算して、各輪
独立に車輪速度Vxを演算する。
Hereinafter, the case of the initial state or the switch ON state in FIGS. 4 and 5 will be described. The above-described processing content is a case where the initialization switch is not ON in both the driving wheel and the rolling wheel embodiments, but the processing content in the case where the initialization switch is ON is described below. A description will be given based on FIG. First, the initialization of the drive wheels will be described with reference to FIG. In step 100, similarly to the above embodiment, the AC signal output from the pickup coil 2b is waveform-shaped, a pulse signal which is a processed waveform thereof is read, the pulse length is divided by the pulse time, and each wheel is independently controlled. Calculates the wheel speed Vx.

【0061】前記したように初期化スイッチ設定の目的
は、タイヤが交換された時、タイヤ空気圧推定に必要
な、そのタイヤ固有の共振周波数とタイヤ空気圧との関
係を決定するためのものである。したがって、初期化ス
イッチをONとするときは、タイヤ空気圧が既知である
ことが前提なので、タイヤ交換したときは、その車両の
ユーザが標準空気圧にタイヤ空気圧を設定することが前
提である。その為、ステップ410では、タイヤが標準
空気圧のときのタイヤ共振周波数(第1の共振ピーク)
を演算し、ωk1として、ECU6のメモリーに記憶す
る。
As described above, the purpose of setting the initialization switch is to determine the relationship between the tire-specific resonance frequency and the tire pressure required for tire pressure estimation when the tire is replaced. Therefore, when the initialization switch is turned on, it is premised that the tire air pressure is known. Therefore, when the tire is replaced, it is assumed that the user of the vehicle sets the tire air pressure to the standard air pressure. Therefore, in step 410, the tire resonance frequency (first resonance peak) when the tire is at standard air pressure
Is calculated and stored in the memory of the ECU 6 as ωk1.

【0062】第1の共振ピークがステップ410で求ま
ったので、ステップ420ではタイヤが標準空気圧のと
きのタイヤ共振周波数ωK2(第2の共振ピーク)を求
めることになるが、ここでは、第1の共振ピークと第2
の共振ピークとの物理的関係が判明しているので、この
関係から求めることになる。ステップ430では、ステ
ップ410で求めた標準空気圧の共振周波数(第1の共
振ピーク)から、下記式で警告圧に相当する共振周波数
(ωL1)を求め、車速がVo以下の場合のタイヤ空気
低下判定を行うときの、新しい空気圧低下判定値とする
ために、ECU6内のメモリを書き換える。
Since the first resonance peak is obtained in step 410, the tire resonance frequency ωK2 (second resonance peak) when the tire is at the standard air pressure is obtained in step 420. In this case, the first resonance peak ωK2 is obtained. Resonance peak and second
Since the physical relationship with the resonance peak is known, it is determined from this relationship. In step 430, the resonance frequency (ωL1) corresponding to the warning pressure is obtained from the resonance frequency (first resonance peak) of the standard air pressure obtained in step 410 by the following equation, and the determination of a decrease in tire air when the vehicle speed is equal to or lower than Vo is made. Is performed, the memory in the ECU 6 is rewritten in order to obtain a new air pressure drop determination value.

【0063】[0063]

【数13】 ωL1=ωK1−Δω1 (数式13) (なお、Δω1は定数) 同様に、ステップ440では、車速がVo以上の場合の
タイヤ空気圧低下判定値ωL2をステップ420で求め
た共振周波数ωK2(第2の共振ピーク)から、下記式
により求め、新しい空気圧低下判定値とする。
ΩL1 = ωK1−Δω1 (Equation 13) (where Δω1 is a constant) Similarly, in step 440, the tire air pressure drop determination value ωL2 when the vehicle speed is equal to or higher than Vo is determined by the resonance frequency ωK2 ( From the second resonance peak), a new air pressure drop determination value is obtained by the following equation.

【0064】[0064]

【数14】 ωL2=ωK2−Δω2(定数) (数式14) 以上が初期化スイッチONの時の駆動輪における処理内
容である。次に、図13に基づき、転動輪の初期化につ
いて説明する。ステップ100では、上記と同様に車輪
速度Vxを演算する。
ΩL2 = ωK2−Δω2 (constant) (Equation 14) The above is the processing content of the drive wheels when the initialization switch is ON. Next, the initialization of the rolling wheels will be described with reference to FIG. In step 100, the wheel speed Vx is calculated in the same manner as described above.

【0065】ステップ510では、タイヤ交換時にタイ
ヤ空気圧が標準圧力に設定されていることを前提とし、
下記式により、標準圧力時の車輪速度偏差Dkを求め
る。
In step 510, it is assumed that the tire pressure is set to the standard pressure when the tire is replaced.
The wheel speed deviation Dk at the standard pressure is obtained by the following equation.

【0066】[0066]

【数15】 Dk=Vxfr/Vxfl (数式15) Vxfr : 転動輪右の車輪速度 Vxfl : 転動輪左の車輪速度 そして、ステップ520では、数式15で求められた車
輪速度偏差Dkを(22式)に示すようにn個加算し、
平均車輪速度偏差Dkoを求め、それをタイヤ空気圧
低下判定値DLとして、ECU6内のメモリを更新す
る。なお、ステップ530では空気圧低下判定値DLを
更新する。
Dk = Vxfr / Vxfl (Equation 15) Vxfr: Wheel speed on the right side of the rolling wheel Vxfl: Wheel speed on the left side of the rolling wheel Then, in step 520, the wheel speed deviation Dk obtained by the equation 15 is expressed by (Equation 22). Add n as shown in
The average wheel speed deviation Dko is obtained, and the obtained value is used as the tire air pressure drop determination value DL, and the memory in the ECU 6 is updated. In step 530, the air pressure drop determination value DL is updated.

【0067】図14、15にて第2の実施例について説
明する。図14は車輪速度信号の振動成分より、タイヤ
の共振周波数を求め、これに基づき、駆動輪のタイヤ空
気圧を推定する第1のタイヤ空気圧推定手段において、
共振周波数の振動周波数範囲を選定する選定手段とし
て、周波数範囲を二つの範囲に分け、それぞれの周波数
範囲における信号強度を演算し、この信号強度に基づい
て、共振周波数の抽出対象とする周波数範囲を選定する
実施例である。
The second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 shows a first tire pressure estimating means for obtaining a tire resonance frequency from a vibration component of a wheel speed signal and estimating a tire pressure of a driving wheel based on the resonance frequency.
As a selection means for selecting the vibration frequency range of the resonance frequency, the frequency range is divided into two ranges, the signal strength in each frequency range is calculated, and based on this signal strength, the frequency range for which the resonance frequency is to be extracted is determined. This is an embodiment to be selected.

【0068】図14のフローチャートに基づき、以下説
明する。なお、図14のフローは駆動輪に対して行われ
るものである。ステップ100までは、いままでの実施
例で既に述べているので説明を省略する。ステップ10
1、102は前記した第1の共振ピーク(約30〜50
Hz)および第2の共振ピーク(約60〜90Hz)の
信号強度をより強める目的で、他の周波数帯の信号をカ
ットするために、図7に示されるような、周波数範囲
(f11〜f12)、(f21〜f22)のバンドパス
フィルタを設定する。
This will be described below with reference to the flowchart of FIG. Note that the flow of FIG. 14 is performed for the drive wheels. Steps up to step 100 have already been described in the embodiments up to this point, and a description thereof will be omitted. Step 10
Reference numerals 1 and 102 denote the first resonance peak (about 30 to 50).
Hz) and the second resonance peak (approximately 60 to 90 Hz), in order to further increase the signal strength, in order to cut signals in other frequency bands, a frequency range (f11 to f12) as shown in FIG. , (F21 to f22) are set.

【0069】ステップ103は、ステップ101で抽出
された第1の共振ピーク(約30〜50Hz)および第
2の共振ピーク(約60〜90Hz)の信号強度Ga、
Gb演算し、その大きさを比較する処理である。信号強
度の具体的演算方法を図18を用いて以下、説明する。
図18は、車輪速度Vx演算結果でCバンドパスフィル
タ通過後の波形であり、横軸時間、縦軸は第1の共振ピ
ークの振動成分の大きさを示すゲインを表している。こ
こで、車輪速度Vxの演算周期(例えば5ms)ごとの
Vxの値をVx(i)とすると第1の共振ピークの信号
強度Gaは、以下の式で表すことが出来る。
In step 103, the signal intensities Ga of the first resonance peak (about 30 to 50 Hz) and the second resonance peak (about 60 to 90 Hz) extracted in step 101,
This is a process of performing Gb operation and comparing the magnitudes. A specific method of calculating the signal strength will be described below with reference to FIG.
FIG. 18 is a waveform after the calculation of the wheel speed Vx after passing through the C band-pass filter. The horizontal axis represents the time, and the vertical axis represents the gain indicating the magnitude of the vibration component of the first resonance peak. Here, assuming that the value of Vx for each calculation cycle (for example, 5 ms) of the wheel speed Vx is Vx (i), the signal strength Ga of the first resonance peak can be expressed by the following equation.

【0070】[0070]

【数16】 つまり、車輪速度演算周期毎に演算されるVx(i)の
2乗値をn個加算したものと表すことが可能になる。
(Equation 16) That is, it can be expressed as a value obtained by adding n square values of Vx (i) calculated for each wheel speed calculation cycle.

【0071】また第2の共振点ピークについても、同様
に信号強度Gbが演算される。そして、前記演算された
GaとGbを比較し、信号強度Gaが大きい場合は、タ
イヤ空気圧推定に用いる共振周波数範囲を第1の共振ピ
ーク(約30〜50Hz)とし、ステップ130に進
む。ステップ130以下は、既に図4で説明した駆動輪
についての処理を行う。
The signal strength Gb is similarly calculated for the second resonance point peak. The calculated Ga and Gb are compared, and if the signal strength Ga is large, the resonance frequency range used for tire pressure estimation is set to the first resonance peak (about 30 to 50 Hz), and the routine proceeds to step 130. In step 130 and subsequent steps, the processing for the drive wheels already described with reference to FIG. 4 is performed.

【0072】また、信号強度Gbが大きい場合は、タイ
ヤ空気圧推定に使用する共振周波数範囲は、第2の共振
ピークとなり、既に前述したステップ230以下の処理
を行う。図15は転動輪の車輪速度信号の振動成分よ
り、タイヤの共振周波数を求め、これに基づき、駆動輪
のタイヤ空気圧を推定する第2のタイヤ空気圧推定手段
において、タイヤの回転状態値によるタイヤ空気圧判定
手段を用いるか否かの判別手段として、車輪速度信号の
振動成分から得られる周波数を2つに分けると共に、そ
れぞれの振動周波数における信号強度Ga、Gbを演算
し、第1の共振ピークの振動周波数成分から共振周波数
を求め、タイヤ空気圧推定を行うか、もしくはタイヤの
回転状態値を求め、転動輪のタイヤ空気圧低下判定を行
うかを選定する選定手段についての例である。
When the signal strength Gb is large, the resonance frequency range used for the estimation of the tire pressure becomes the second resonance peak, and the processing of step 230 and subsequent steps described above is performed. FIG. 15 shows a tire tire pressure obtained from a vibration component of a wheel speed signal of a rolling wheel, and a tire pressure based on the rotational state value of the tire in a second tire pressure estimating means for estimating a tire pressure of a driving wheel based on the resonance frequency. As determination means for determining whether or not to use the determination means, the frequency obtained from the vibration component of the wheel speed signal is divided into two, and the signal intensities Ga and Gb at the respective vibration frequencies are calculated to obtain the vibration at the first resonance peak. This is an example of a selection unit that determines whether to calculate the resonance frequency from the frequency component and estimate the tire pressure, or determine the rotational state value of the tire and determine whether to determine the decrease in the tire pressure of the rolling wheel.

【0073】各ステップでの処理内容は、前述の例と全
く同一のため、省略する。図16、17にて第3の実施
例について説明する。図16は車輪速度信号の振動成分
より、タイヤの共振周波数を求め、これに基づき、駆動
輪のタイヤ空気圧を推定する第1のタイヤ空気圧推定手
段において、タイヤ振動現象に起因する路面からの振動
周波数成分から、振動入力強度を演算し、この振動入力
強度に基づいて、共振周波数の抽出対象とする周波数範
囲を選定する実施例である。なお図16のフローは駆動
輪に対して適用される。
The details of the processing in each step are exactly the same as those in the above-described example, and therefore will not be described. A third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 16 shows the tire resonance frequency obtained from the vibration component of the wheel speed signal, and the first tire pressure estimating means for estimating the tire pressure of the driving wheel based on the resonance frequency. In this embodiment, a vibration input intensity is calculated from components, and a frequency range in which a resonance frequency is to be extracted is selected based on the vibration input intensity. Note that the flow in FIG. 16 is applied to the drive wheels.

【0074】図16のフローチャートに基づき、以下説
明する。ステップ100までは、いままでの実施例で既
に述べているので説明を省略する。ステップ104は前
記したタイヤ振動現象に起因する路面からの振動入力の
信号強度をより強める目的で、他の周波数帯の信号をカ
ットするために、設定されたバンドパスフィルタであ
る。
The following is a description based on the flowchart of FIG. Steps up to step 100 have already been described in the embodiments up to this point, and a description thereof will be omitted. Step 104 is a band-pass filter set to cut signals in other frequency bands in order to further increase the signal strength of vibration input from the road surface caused by the tire vibration phenomenon described above.

【0075】ステップ105は、ステップ104で抽出
された路面からの振動周波数成分から振動入力強度Gc
を演算し、その大きさを予め設定された基準値Gcoと
比較する処理である。信号強度の具体的演算方法を図1
9を用いて以下、説明する。路面からの振動入力は、適
当なバンドパスフィルタを用いることにより、車輪速度
変動から抽出できることは、既に特開平6−27061
8号公報に例示されており、 図19ではその具体的演
算方法につき例示する。
In step 105, the vibration input intensity Gc is calculated from the vibration frequency component from the road surface extracted in step 104.
Is calculated, and the magnitude is compared with a preset reference value Gco. FIG. 1 shows a specific method of calculating the signal strength.
This will be described below using No. 9. It is already disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-27061 that vibration input from the road surface can be extracted from wheel speed fluctuations by using an appropriate band-pass filter.
No. 8, and FIG. 19 illustrates a specific calculation method thereof.

【0076】図19は、車輪速度Vx演算結果でEバン
ドパスフィルタ通過後の波形であり、横軸時間、縦軸は
路面からの振動成分の大きさを示すゲインを表してい
る。ここで、車輪速度Vxの演算周期(例えば5ms)
ごとのVxの値をVx(i)とすると振動入力強度Gc
は、以下の式で表すことが出来る。
FIG. 19 shows a waveform after passing through the E-band pass filter as a result of the calculation of the wheel speed Vx, and the horizontal axis represents the time and the vertical axis represents the gain indicating the magnitude of the vibration component from the road surface. Here, the calculation cycle of the wheel speed Vx (for example, 5 ms)
When the value of Vx for each is Vx (i), the vibration input intensity Gc
Can be expressed by the following equation.

【0077】[0077]

【数17】 つまり、車輪速度演算周期毎に演算されるVx(i)の
2乗値をm個加算したものと表すことが可能になる。
[Equation 17] That is, it can be expressed as a value obtained by adding m square values of Vx (i) calculated for each wheel speed calculation cycle.

【0078】また、図20は路面からの振動入力強度の
演算方法の他の実施形態を示すものである。そして、前
記演算されたGcと予め設定された基準値Gcoを比較
し、振動入力強度Gcが大きい場合は、タイヤ空気圧推
定に用いる共振周波数範囲を第1の共振ピーク(約30
〜50Hz)とし、ステップ130に進む。ステップ1
30以下は、既に図4において説明した駆動輪について
の処理を行う。
FIG. 20 shows another embodiment of the method of calculating the vibration input strength from the road surface. Then, the calculated Gc is compared with a preset reference value Gco. If the vibration input strength Gc is large, the resonance frequency range used for tire pressure estimation is changed to the first resonance peak (about 30).
5050 Hz) and proceeds to step 130. Step 1
For 30 and below, the processing for the drive wheels already described in FIG. 4 is performed.

【0079】また、振動入力強度Gcが基準値Gcoよ
り小さい場合は、タイヤ空気圧推定に使用する共振周波
数範囲は、第2の共振ピークとなり、既に前述したステ
ップ230以下の処理を行う。図17は転動輪における
車輪速度信号の振動成分より、タイヤの共振周波数を求
め、これに基づき、駆動輪のタイヤ空気圧を推定する第
2のタイヤ空気圧推定手段において、タイヤの回転状態
値によるタイヤ空気圧判定手段を用いるか否かの判別手
段として、タイヤ振動現象に起因する路面からの振動周
波数成分から、振動入力強度Gcを演算し、この振動入
力強度Gcに基づいて、転動輪の空気圧異常判定する実
施例である。
If the vibration input strength Gc is smaller than the reference value Gco, the resonance frequency range used for tire pressure estimation becomes the second resonance peak, and the processing of step 230 and subsequent steps described above is performed. FIG. 17 shows the tire resonance frequency obtained from the vibration component of the wheel speed signal of the rolling wheel, and the tire pressure obtained by the second tire pressure estimation means for estimating the tire pressure of the driving wheel based on the resonance frequency. As a determination unit for determining whether to use the determination unit, a vibration input intensity Gc is calculated from a vibration frequency component from a road surface caused by a tire vibration phenomenon, and based on the vibration input intensity Gc, an abnormality in the air pressure of the rolling wheel is determined. This is an example.

【0080】本発明は上述の実施例に限定されることな
く、以下のように種々変形可能である。たとえば、上述
までの実施例では、駆動輪と転動輪とにおいてあらかじ
め異なるフローに進むようにECU6内が構成されてい
た(すなわち駆動輪と転動輪とにおいて平行演算処理可
能な独立した演算部および判定部が設けられている例)
が、これに関わらず、右駆動輪→左駆動輪→右転動輪→
左転動輪の如くECU6内にて演算処理を行うように
し、イグニッションON後の初期化スイッチのONか否
かの判定後、制御対象輪が駆動輪か転動輪かを判定し、
駆動輪であればたとえば第1の実施例においては図4の
フローに、転動輪であれば図5のフローに進むようにし
てもよい。なお、第2、第3実施例においても同様であ
る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified as follows. For example, in the above-described embodiments, the inside of the ECU 6 is configured so that the driving wheel and the rolling wheel advance to different flows in advance (that is, the independent calculating unit capable of performing the parallel arithmetic processing on the driving wheel and the rolling wheel and the determination). Example where a unit is provided)
However, regardless of this, right driving wheel → left driving wheel → right rolling wheel →
Calculation processing is performed in the ECU 6 like the left rolling wheel, and after determining whether or not the initialization switch is ON after the ignition is turned on, it is determined whether the wheel to be controlled is a driving wheel or a rolling wheel,
For the driving wheels, for example, the flow of FIG. 4 may be performed in the first embodiment, and for the rolling wheels, the flow may proceed to the flow of FIG. The same applies to the second and third embodiments.

【0081】また、上述の実施例では、車体速度、信号
強度あるいは信号入力強度に基づいて、転動輪における
空気圧推定あるいは空気圧異常の判定方法を切り換えて
いた。すなわち、車体速度、信号強度あるいは信号入力
強度に基づいて、共振周波数を用いて判定をするかある
いは車輪速度差等の回転状態値の偏差に基づいて判定を
するかを切り換えていたが、これに関わらず、転動輪は
全て回転状態値の偏差に基づく判定を行い、駆動輪は共
振周波数に基づく判定を行うようにしてもよい。たとえ
ば、第1の実施例における図5において、ステップ11
0〜ステップ160を略し、転動輪であればステップ1
00からステップ320、330、340、170の順
に進むようにしてもよい。これは第2、第3の実施例に
ついても同様である。
In the above-described embodiment, the method of estimating the air pressure of the rolling wheels or the method of judging the abnormal air pressure is switched based on the vehicle speed, the signal strength or the signal input strength. That is, based on the vehicle speed, the signal strength or the signal input strength, it is switched between the determination using the resonance frequency or the determination based on the deviation of the rotation state value such as the wheel speed difference. Regardless, all the rolling wheels may make the determination based on the deviation of the rotation state value, and the driving wheels may make the determination based on the resonance frequency. For example, in FIG.
0 to step 160 are omitted, and if the wheel is a rolling wheel, step 1
From 00, steps 320, 330, 340, and 170 may be performed in this order. This is the same for the second and third embodiments.

【0082】また、上述の実施例では、駆動輪の空気圧
推定あるいは空気圧異常判定に共振周波数の変化を用い
てきたが、これに代わってバネ定数の変化を推定するこ
とにより空気圧推定あるいは空気圧異常判定を行うよう
にしてもよい。なお、バネ定数の変化は、たとえば共振
周波数の変化を検出することにより検出することができ
る。
In the above-described embodiment, the change in the resonance frequency has been used for the estimation of the air pressure of the drive wheels or the determination of the abnormality of the air pressure. However, instead of this, the change of the spring constant is estimated to estimate the air pressure or determine the abnormality of the air pressure. May be performed. The change in the spring constant can be detected, for example, by detecting a change in the resonance frequency.

【0083】また、上述の実施例における共振周波数の
検出に際して行う車輪速度信号の信号解析処理として
は、FFT演算(高速フーリエ変換)、線形予測法等あ
らゆる解析手法を適用することができる。
As the signal analysis processing of the wheel speed signal performed at the time of detecting the resonance frequency in the above-described embodiment, any analysis method such as FFT operation (fast Fourier transform) and linear prediction method can be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の主要構成のモデル図である。FIG. 1 is a model diagram of a main configuration of the present invention.

【図2】本発明の主要構成のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a main configuration of the present invention.

【図3】タイヤ空気圧推定における物理モデルを表す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a physical model in tire pressure estimation.

【図4】第1の実施例における駆動輪に対する処理フロ
ーを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow for driving wheels in the first embodiment.

【図5】第1の実施例における転動輪に対する処理フロ
ーを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow for rolling wheels in the first embodiment.

【図6】車体速度との関係における車輪速度信号のパワ
ースペクトルを示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a power spectrum of a wheel speed signal in relation to a vehicle speed.

【図7】車体速度との関係における共振周波数と空気圧
の関係を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a resonance frequency and an air pressure in relation to a vehicle body speed.

【図8】共振周波数と空気圧との関係を示すマップであ
る。
FIG. 8 is a map showing a relationship between a resonance frequency and an air pressure.

【図9】車輪速度信号に周波数解析を施して共振周波数
を演算した際の共振周波数とタイヤ空気圧との関係の波
形を示す波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram showing a waveform of a relationship between a resonance frequency and a tire pressure when a resonance frequency is calculated by performing a frequency analysis on a wheel speed signal.

【図10】駆動輪と転動輪における第2の共振ピークの
空気圧に依存する変化を示す特性図であり、(a)は駆
動輪の特性図、(b)は転動輪の特性図を表す。
FIGS. 10A and 10B are characteristic diagrams showing a change depending on air pressure of a second resonance peak in a driving wheel and a rolling wheel, wherein FIG. 10A is a characteristic diagram of a driving wheel, and FIG. 10B is a characteristic diagram of a rolling wheel.

【図11】転動輪と駆動輪における回転状態値偏差(回
転状態値比)によるタイヤ空気圧の判定特性を示し、
(a)は転動輪、(b)は駆動輪における左右車輪速度
比の車体速度に対する変化を示す特性図である。
FIG. 11 shows a determination characteristic of tire air pressure based on a rotation state value deviation (rotation state value ratio) between a rolling wheel and a driving wheel,
(A) is a characteristic diagram showing a change in the right and left wheel speed ratios of the driving wheels with respect to the vehicle speed, and (b) of FIG.

【図12】駆動輪における初期化スイッチON時のフロ
ーを示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a flow when an initialization switch is turned on in a driving wheel.

【図13】転動輪における初期化スイッチON時のフロ
ーを示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing a flow when an initialization switch in a rolling wheel is ON.

【図14】第2の実施例における駆動輪に対するフロー
チャートである。
FIG. 14 is a flowchart for driving wheels in the second embodiment.

【図15】第2の実施例における転動輪に対するフロー
チャートである。
FIG. 15 is a flowchart for a rolling wheel in the second embodiment.

【図16】第3の実施例における駆動輪に対するフロー
チャートである。
FIG. 16 is a flowchart for driving wheels in the third embodiment.

【図17】第3の実施例における転動輪に対するフロー
チャートである。
FIG. 17 is a flowchart for a rolling wheel in the third embodiment.

【図18】車輪速度Vx演算結果でCバンドパスフィル
タ通過後の波形である。
FIG. 18 is a waveform after a C-band pass filter is obtained as a result of calculating the wheel speed Vx.

【図19】信号強度の具体的演算方法を示す際の参考特
性図である。
FIG. 19 is a reference characteristic diagram when showing a specific calculation method of signal strength.

【図20】路面からの振動入力強度の演算方法の他の実
施形態を示す特性図である。
FIG. 20 is a characteristic diagram showing another embodiment of a method for calculating the vibration input intensity from the road surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a〜1d 車輪 2〜4 車輪速度センサ 6 ECU 61 共振周波数演算部 62 回転状態値演算部 160a,160b 判定部 1a to 1d Wheels 2 to 4 Wheel speed sensor 6 ECU 61 Resonance frequency calculation unit 62 Rotation state value calculation unit 160a, 160b Judgment unit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両走行時に、各輪の車輪速度を逐次演
算する車輪速度検出手段と、 前記車輪速度検出手段の検出結果である車輪速度信号に
含まれる振動周波数成分からタイヤの共振周波数もしく
はタイヤのバネ定数を抽出する抽出手段と、 この抽出手段によって抽出された共振周波数もしくはタ
イヤバネ定数に基づいて駆動輪のタイヤ空気圧を推定す
る第1のタイヤ空気圧推定手段と、 上記車輪速度検出手段により検出された車輪速度に基づ
きタイヤの回転状態値を演算する回転状態値演算手段
と、 前記回転状態値演算手段によって演算された回転状態値
の偏差に基づいて転動輪のタイヤ空気圧の推定を行う第
2のタイヤ空気圧推定手段と、 を備えることを特徴とするタイヤ空気圧推定装置。
1. A wheel speed detecting means for sequentially calculating a wheel speed of each wheel during running of a vehicle, and a tire resonance frequency or a tire based on a vibration frequency component included in a wheel speed signal which is a detection result of the wheel speed detecting means. Extraction means for extracting the spring constant of the first wheel, first tire pressure estimation means for estimating the tire pressure of the drive wheel based on the resonance frequency or the tire spring constant extracted by the extraction means, and the wheel speed detection means Rotation state value calculation means for calculating a rotation state value of the tire based on the wheel speed obtained, and estimating the tire pressure of the rolling wheel based on the deviation of the rotation state value calculated by the rotation state value calculation means. A tire pressure estimation device, comprising: a tire pressure estimation unit.
【請求項2】 前記第1のタイヤ空気圧推定手段は、 前記抽出手段によって抽出される前記共振周波数もしく
は前記バネ定数の抽出対象とする前記車輪速度信号に含
まれる振動周波数成分の振動周波数範囲を選定する選定
手段を備え、 前記選定手段により選定された周波数範囲において、前
記共振周波数もしくは前記バネ定数を抽出して前記駆動
輪のタイヤ空気圧を推定することを特徴とする請求項1
に記載のタイヤ空気圧推定装置
2. The first tire pressure estimation means selects a vibration frequency range of a vibration frequency component included in the wheel speed signal from which the resonance frequency or the spring constant is extracted by the extraction means. 2. The tire pressure of the drive wheel is estimated by extracting the resonance frequency or the spring constant in a frequency range selected by the selection means.
Tire pressure estimation device described in
【請求項3】 前記選定手段は、車両の走行速度を検出
する走行速度検出手段を備え、この走行速度に基づいて
前記振動周波数範囲を選定することを特徴とする請求項
2に記載のタイヤ空気圧推定装置。
3. The tire pressure according to claim 2, wherein the selection unit includes a traveling speed detecting unit that detects a traveling speed of the vehicle, and selects the vibration frequency range based on the traveling speed. Estimation device.
【請求項4】 前記選定手段は、 前記周波数範囲を複数の周波数範囲に分割する分割手段
と、 各周波数範囲における信号強度を演算する信号強度演算
手段と、を備え、 前記信号強度演算手段によって演算された信号強度に基
づいて、前記共振周波数もしくは前記バネ定数の抽出対
象とする周波数範囲を前記複数設けられた周波数範囲か
ら選定することを特徴とする請求項2もしくは請求項3
に記載のタイヤ空気圧推定装置。
4. The selecting means comprises: a dividing means for dividing the frequency range into a plurality of frequency ranges; and a signal strength calculating means for calculating a signal strength in each frequency range. 4. The frequency range in which the resonance frequency or the spring constant is to be extracted is selected from the plurality of frequency ranges based on the signal strength obtained.
The tire pressure estimation device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項5】 前記選定手段は、路面からのタイヤへの
振動入力強度を演算して、この演算結果である振動入力
強度に基づいて前記周波数範囲を選定することを特徴と
する請求項2乃至請求項4のいずれかに記載のタイヤ空
気圧推定装置。
5. The apparatus according to claim 2, wherein said selecting means calculates a vibration input strength from the road surface to the tire, and selects the frequency range based on a vibration input strength obtained as a result of the calculation. The tire pressure estimating device according to claim 4.
【請求項6】 前記第2のタイヤ空気圧推定手段は、前
記タイヤの回転状態値に基づいてタイヤ空気圧を推定に
対する許可条件を満足しているか否かを判定する条件判
定手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5
のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
6. The tire pressure estimating means includes condition determining means for determining whether or not a permission condition for estimating a tire pressure is satisfied based on a rotation state value of the tire. Claim 1 to Claim 5
The tire pressure estimation device according to any one of the above.
【請求項7】 前記条件判定手段は、車両の走行速度を
検出する走行速度検出手段を備え、前記走行速度を許可
条件として判定することを特徴とする請求項6に記載の
タイヤ空気圧推定装置。
7. The tire pressure estimating device according to claim 6, wherein the condition determining unit includes a traveling speed detecting unit that detects a traveling speed of the vehicle, and determines the traveling speed as a permission condition.
【請求項8】 車両走行時に、各輪の車輪速度を逐次演
算する車輪速度検出手段と、 前記車輪速度検出手段の検出結果でる車輪速度信号に含
まれる振動周波数成分からタイヤの共振周波数もしくは
タイヤのバネ定数を抽出する抽出手段と、 この抽出手段によって抽出された共振周波数もしくはタ
イヤバネ定数に基づいて駆動輪および転動輪のタイヤ空
気圧を推定する第1のタイヤ空気圧推定手段と、 上記車輪速度検出手段により検出された車輪速度に基づ
きタイヤの回転状態値を演算する回転状態値演算手段
と、 車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、 前記車両の走行速度が基準値以上となった際に、前記回
転状態値演算手段によって演算された回転状態値の偏差
に基づいて転動輪のタイヤ空気圧の推定を行うように転
動輪についてのみタイヤ空気圧の判定方法を変更する第
2のタイヤ空気圧推定手段と、 を備えることを特徴とするタイヤ空気圧推定装置。
8. A wheel speed detecting means for sequentially calculating a wheel speed of each wheel during running of the vehicle, and a tire resonance frequency or a tire resonance frequency based on a vibration frequency component included in a wheel speed signal which is a detection result of the wheel speed detecting means. Extracting means for extracting a spring constant; first tire pressure estimating means for estimating tire pressures of driving wheels and rolling wheels based on the resonance frequency or tire spring constant extracted by the extracting means; and the wheel speed detecting means Rotation state value calculation means for calculating the rotation state value of the tire based on the detected wheel speed; running speed detection means for detecting the running speed of the vehicle; when the running speed of the vehicle becomes equal to or higher than a reference value, The tires of the rolling wheels are estimated such that the tire pressure of the rolling wheels is estimated based on the deviation of the rotating state values calculated by the rotating state value calculating means. Only the tire air pressure estimating apparatus, characterized in that it comprises a second tire pressure estimation means for changing the method of determining tire pressure, a.
JP23706498A 1997-12-15 1998-08-24 Tire pressure estimation device Expired - Fee Related JP3438599B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23706498A JP3438599B2 (en) 1997-12-15 1998-08-24 Tire pressure estimation device
EP98123840A EP0925960A3 (en) 1997-12-15 1998-12-15 Tyre air pressure estimating apparatus
US09/210,960 US6385553B1 (en) 1997-12-15 1998-12-15 Tire air pressure estimating apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34538297 1997-12-15
JP9-345382 1997-12-15
JP23706498A JP3438599B2 (en) 1997-12-15 1998-08-24 Tire pressure estimation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11235908A true JPH11235908A (en) 1999-08-31
JP3438599B2 JP3438599B2 (en) 2003-08-18

Family

ID=26533020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23706498A Expired - Fee Related JP3438599B2 (en) 1997-12-15 1998-08-24 Tire pressure estimation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3438599B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003094922A (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Sumitomo Rubber Ind Ltd Tire air pressure drop warning method and apparatus, and threshold value changing program
JP2008110742A (en) * 2005-12-16 2008-05-15 Sumitomo Rubber Ind Ltd Tire pressure drop warning device and method, and tire pressure drop warning program
US7579943B2 (en) 2005-12-16 2009-08-25 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Apparatus, method and program for alarming decrease in tire air-pressure

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003094922A (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Sumitomo Rubber Ind Ltd Tire air pressure drop warning method and apparatus, and threshold value changing program
JP2008110742A (en) * 2005-12-16 2008-05-15 Sumitomo Rubber Ind Ltd Tire pressure drop warning device and method, and tire pressure drop warning program
US7579943B2 (en) 2005-12-16 2009-08-25 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Apparatus, method and program for alarming decrease in tire air-pressure

Also Published As

Publication number Publication date
JP3438599B2 (en) 2003-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6385553B1 (en) Tire air pressure estimating apparatus
US6668637B2 (en) Tire air pressure estimating apparatus
EP0808731B1 (en) Apparatus for estimating vehicle tire air pressure from not only tired wheel motion but also tire temperature
CN100497053C (en) A method and system for determining the roughness of a tyre rolling surface
EP1325821B1 (en) Tire burst prediction device
JP3150893B2 (en) Tire identification method and device
US7963157B2 (en) Apparatus and method for detecting decrease in tire air pressure and program for detecting decrease in tire air pressure
US7579943B2 (en) Apparatus, method and program for alarming decrease in tire air-pressure
US6584427B2 (en) Method and apparatus for estimating tire air pressure
JP3451774B2 (en) Tire pressure detector
JP3550998B2 (en) Tire pressure estimation device
JP3438599B2 (en) Tire pressure estimation device
JP3149624B2 (en) Tire pressure detector
JP3362671B2 (en) Tire pressure estimation device
JP3391486B2 (en) Tire pressure detector
JP3684726B2 (en) Road surface condition discrimination device
JP2020026160A (en) Device for monitoring state of vehicle during traveling
JP2004203214A (en) Method and apparatus for detecting decrease in tire air pressure, and program for determining tire pressure reduction
JP3518575B2 (en) Tire pressure estimation device
JPH06328920A (en) Tire pneumatic pressure detector
JPH082221A (en) Tire pressure abnormality determination device
JP3136772B2 (en) Tire pressure detector
JP2002120528A (en) Tire characteristic judgment device
JP3343937B2 (en) Tire pressure detector
JP3328534B2 (en) Tire pressure abnormality judgment device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030513

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090613

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100613

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100613

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140613

Year of fee payment: 11

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees