JP2009014586A - Method, device and program for detecting tire pressure lowering - Google Patents

Method, device and program for detecting tire pressure lowering Download PDF

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JP2009014586A JP2007178165A JP2007178165A JP2009014586A JP 2009014586 A JP2009014586 A JP 2009014586A JP 2007178165 A JP2007178165 A JP 2007178165A JP 2007178165 A JP2007178165 A JP 2007178165A JP 2009014586 A JP2009014586 A JP 2009014586A
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Mitsuhiro Wada
充浩 和田
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting tire pressure lowering capable of accurately judging the tire pressure lowering by correcting a decrease in a dynamic load radius due to load in every tire. <P>SOLUTION: The method for detecting the tire pressure lowering of a four-wheel driven vehicle during travelling includes: a process for finding the dynamic load of each tire from a wheel speed and a vehicle speed; a process for finding a slip ratio of each tire by using the dynamic load radius; a process for calculating a load ratio of the other tire to a reference tire by using the whole drive power, drive power front and rear distribution, and the slip ratio; a process for finding the mass of a vehicle; a process for calculating wheel load of each tire from the obtained vehicle mass and a load ratio; a process for correcting a reference value of the dynamic load radius by comparing the wheel load of each tire with the wheel load of each tire at normal pressure and during load non-mounting; and a process for judging the tire pressure lowering when the size of change from a corrected reference value of the tire dynamic load radius exceeds a prescribed threshold. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムに関する。さらに詳しくは、４輪駆動車におけるタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムに関する。   The present invention relates to a tire internal pressure drop detection method and apparatus, and a tire internal pressure drop detection program. More specifically, the present invention relates to a tire internal pressure drop detection method and apparatus and a tire internal pressure drop detection program in a four-wheel drive vehicle.

車両のタイヤの内圧低下を検出する方法として、従来、種々の方法が提案されており、例えば特許文献１には、車両の絶対速度と、タイヤの回転角速度との関係から走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、算出された動荷重半径が、予め正常内圧時の動荷重半径として記憶された初期値（基準値）よりも所定の程度だけ小さくなったときに、タイヤの内圧低下を警報する方法が開示されている。   Conventionally, various methods have been proposed as a method for detecting a decrease in the internal pressure of a tire of a vehicle. For example, Patent Document 1 discloses a tire of a running vehicle based on the relationship between the absolute speed of the vehicle and the rotational angular velocity of the tire. The dynamic load radius is calculated, and when the calculated dynamic load radius becomes smaller by a predetermined degree than the initial value (reference value) stored in advance as the dynamic load radius at the normal internal pressure, the internal pressure of the tire is reduced. A method for alarming is disclosed.

この特許文献１記載の方法では、タイヤ内圧の低下以外の原因によって警報が発せられるのを防止するために、車両の走行状態を限定（平坦路を一定速度で直進している走行状態に限定）し、かかる状態のときに得られた動荷重半径を有効値としてタイヤの内圧低下の検出に用いている。   In the method described in Patent Document 1, in order to prevent an alarm from being issued due to a cause other than a decrease in tire internal pressure, the traveling state of the vehicle is limited (limited to a traveling state in which a flat road is traveling straight at a constant speed). In addition, the dynamic load radius obtained in such a state is used as an effective value for detecting a decrease in the internal pressure of the tire.

特開２００７−４５２９５号公報JP 2007-45295 A

ところで、タイヤの動荷重半径は、車両が加速又は減速しているときや旋回しているとき以外にも、車両に搭乗する人や車両に搭載される物の荷重の大小や有無によっても変化することが知られているが、従来、荷重が作用する車両の位置（例えば、フロント側又はリヤ側の位置）を考慮したものはなく、したがって、走行しているタイヤのそれぞれに作用する荷重（輪荷重又は接地荷重）を求め、タイヤ毎に動荷重半径の基準値の補正をする方法は存在しなかった。   By the way, the dynamic load radius of a tire changes not only when the vehicle is accelerating or decelerating or turning, but also depending on the magnitude of the load on the person who rides on the vehicle or on the vehicle. However, conventionally, there is no consideration of the position of the vehicle on which the load acts (for example, the position on the front side or the rear side), so the load acting on each of the running tires (wheels) Load or contact load), and there is no method for correcting the dynamic load radius reference value for each tire.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、荷重による動荷重半径の減少をタイヤ毎に補正することができ、タイヤの内圧低下を正確に判定することができるタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to correct a decrease in the dynamic load radius due to a load for each tire, and to accurately detect a decrease in tire internal pressure. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus, and a tire internal pressure drop detection program.

本発明のタイヤ内圧低下検出方法は、走行中の４輪駆動の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する方法であって、
前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、
検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する工程と、
車両速度を求める工程と、
前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める工程と、
この動荷重半径を用いて各タイヤのスリップ率を求める工程と、
前記車両のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びに前記スリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を算出する工程と、
前記車両の質量を求める工程と、
得られた車両質量及び前記荷重比から各タイヤの輪荷重を算出する工程と、
得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、前記動荷重半径の基準値を補正する工程と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記補正された基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する工程と
を含むことを特徴としている。 The method for detecting a decrease in tire internal pressure according to the present invention calculates the tire dynamic load radius of a four-wheel drive vehicle that is running, and the magnitude of the change of the obtained dynamic load radius from the reference value of the dynamic load radius at normal internal pressure. A method for detecting a decrease in tire internal pressure based on
Detecting wheel rotation information of each tire of the vehicle;
Calculating the wheel speed from the detected wheel rotation information;
Determining vehicle speed;
Obtaining a dynamic load radius of each tire from the wheel speed and vehicle speed;
The step of obtaining the slip ratio of each tire using this dynamic load radius,
Calculating a load ratio of other tires to a reference tire using the total driving force and the driving force front-rear distribution obtained from the axle shaft of the vehicle, and the slip ratio;
Determining the mass of the vehicle;
Calculating the wheel load of each tire from the obtained vehicle mass and the load ratio;
A step of correcting the reference value of the dynamic load radius by comparing the obtained wheel load of each tire with the wheel load of each tire at normal internal pressure and when the load is not mounted;
And a step of determining a decrease in the internal pressure of the tire when the magnitude of a change in the tire dynamic load radius obtained from the corrected reference value exceeds a predetermined threshold value.

本発明のタイヤ内圧低下検出方法では、４輪駆動車のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びにスリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を求めており、この荷重比と、別途求めた車両の質量とから走行中の各タイヤの輪荷重を推定している。そして、得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、動荷重半径の基準値を補正し、各輪荷重による動荷重半径減少量を超えて動荷重半径が小さくなった場合にタイヤ内圧が低下していると判定している。すなわち、ドライバー以外の車両搭乗者や車両に搭載される物の荷重の位置及び大小にかかわらず、４輪それぞれのタイヤについて、各輪荷重による動荷重半径の減少量を把握することができ、タイヤ内圧の低下により動荷重半径が減少した場合にのみ内圧低下の判定を行うことができる。これにより、誤警報を防止して、内圧低下の検出精度を向上させることができる。   In the tire internal pressure drop detection method of the present invention, the total driving force obtained from the axle shaft of the four-wheel drive vehicle, the driving force front-rear distribution, and the slip ratio are used to obtain the load ratio of the other tires relative to the reference tire. The wheel load of each running tire is estimated from the load ratio and the separately determined vehicle mass. Then, by comparing the obtained wheel load of each tire with the normal internal pressure and the wheel load of each tire when the load is not mounted, the reference value of the dynamic load radius is corrected, and the dynamic load radius is reduced by each wheel load. When the dynamic load radius is reduced beyond the amount, it is determined that the tire internal pressure has decreased. In other words, regardless of the position and magnitude of the load on the vehicle occupants other than the driver and the load on the vehicle, the amount of decrease in the dynamic load radius due to the load on each wheel can be ascertained for each tire. Only when the dynamic load radius decreases due to a decrease in internal pressure, a determination of a decrease in internal pressure can be made. Thereby, a false alarm can be prevented and the detection accuracy of the internal pressure drop can be improved.

前記基準値を補正する工程において、予め求めておいたタイヤの輪荷重と動荷重半径との関係から得られる、動荷重半径の変化に対する輪荷重の寄与度を示す動荷重半径の荷重感度を用いて、基準値の補正を行うことができる。   In the step of correcting the reference value, the load sensitivity of the dynamic load radius indicating the contribution of the wheel load to the change of the dynamic load radius obtained from the relationship between the wheel load and the dynamic load radius of the tire obtained in advance is used. Thus, the reference value can be corrected.

また、本発明のタイヤ内圧低下検出装置は、走行中の４輪駆動の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する装置であって、
前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する車輪回転情報検出手段と、
検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、
車両速度を求める車両速度算出手段と、
前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、
この動荷重半径を用いて各タイヤのスリップ率を求めるスリップ率算出手段と、
前記車両のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びに前記スリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を算出するタイヤ荷重比算出手段と、
前記車両の質量を求める車両質量算出手段と、
得られた車両質量及び前記荷重比から各タイヤの輪荷重を算出する輪荷重算出手段と、
得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、前記動荷重半径の基準値を補正する基準値補正手段と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記補正された基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段と
を含むことを特徴としている。 Further, the tire internal pressure drop detecting device of the present invention calculates the tire dynamic load radius of a four-wheel drive vehicle that is running, and changes the obtained dynamic load radius from the reference value of the dynamic load radius at normal internal pressure. A device for detecting a decrease in the internal pressure of a tire based on the size of
Wheel rotation information detecting means for detecting wheel rotation information of each tire of the vehicle;
Wheel speed calculation means for calculating wheel speed from the detected wheel rotation information;
Vehicle speed calculation means for determining the vehicle speed;
A dynamic load radius calculating means for determining a dynamic load radius of each tire from the wheel speed and the vehicle speed;
Slip rate calculating means for determining the slip rate of each tire using the dynamic load radius;
Tire load ratio calculation means for calculating a load ratio of other tires with respect to a reference tire using the total driving force and driving force front-rear distribution obtained from the axle shaft of the vehicle, and the slip ratio;
Vehicle mass calculating means for determining the mass of the vehicle;
A wheel load calculating means for calculating a wheel load of each tire from the obtained vehicle mass and the load ratio;
A reference value correction means for correcting the reference value of the dynamic load radius by comparing the obtained wheel load of each tire with the normal internal pressure and the wheel load of each tire when the load is not mounted;
And determining means for determining a decrease in the internal pressure of the tire when a magnitude of a change in the obtained tire dynamic load radius from the corrected reference value exceeds a predetermined threshold value.

さらに、本発明のタイヤ内圧低下検出プログラムは、走行中の４輪駆動の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出するためにコンピュータを、車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段、前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段、この動荷重半径を用いて各タイヤのスリップ率を求めるスリップ率算出手段、前記車両のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びに前記スリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を算出するタイヤ荷重比算出手段、前記車両の質量を求める車両質量算出手段、得られた車両質量及び前記荷重比から各タイヤの輪荷重を算出する輪荷重算出手段、得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、前記動荷重半径の基準値を補正する基準値補正手段、得られたタイヤ動荷重半径の、前記補正された基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段として機能させることを特徴としている。   Furthermore, the tire internal pressure drop detection program according to the present invention calculates the tire dynamic load radius of a four-wheel drive vehicle that is running, and the obtained dynamic load radius changes from the reference value of the dynamic load radius at normal internal pressure. A wheel speed calculating means for calculating a wheel speed from wheel rotation information of each tire of the vehicle, and a dynamic load radius of each tire from the wheel speed and the vehicle speed. Using the dynamic load radius, slip ratio calculating means for determining the slip ratio of each tire using the dynamic load radius, total driving force and driving force distribution obtained from the axle shaft of the vehicle, and the slip ratio Tire load ratio calculating means for calculating the load ratio of the other tires relative to the reference tire, vehicle mass calculating means for obtaining the mass of the vehicle, and the obtained vehicle mass and Wheel load calculation means for calculating the wheel load of each tire from the load ratio, the dynamic load by comparing the obtained wheel load of each tire with the wheel load of each tire at normal internal pressure and when no load is mounted A reference value correcting means for correcting a reference value of the radius, a determination for determining a decrease in the internal pressure of the tire when the magnitude of a change in the obtained tire dynamic load radius from the corrected reference value exceeds a predetermined threshold It is characterized by functioning as a means.

本発明のタイヤ内圧低下検出装置及びタイヤ内圧低下検出プログラムでは、４輪駆動車のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びにスリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を求めており、この荷重比と、別途求めた車両の質量とから走行中の各タイヤの輪荷重を推定している。そして、得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、動荷重半径の基準値を補正し、各輪荷重による動荷重半径減少量を超えて動荷重半径が小さくなった場合にタイヤ内圧が低下していると判定している。すなわち、ドライバー以外の車両搭乗者や車両に搭載される物の荷重の位置及び大小にかかわらず、４輪それぞれのタイヤについて、各輪荷重による動荷重半径の減少量を把握することができ、タイヤ内圧の低下により動荷重半径が減少した場合にのみ内圧低下の判定を行うことができる。これにより、誤警報を防止して、内圧低下の検出精度を向上させることができる。   In the tire internal pressure drop detection device and the tire internal pressure drop detection program of the present invention, the total drive force and the drive force front / rear distribution obtained from the axle shaft of the four-wheel drive vehicle, and the load ratio of other tires to the reference tire using the slip ratio are used. The wheel load of each running tire is estimated from this load ratio and the separately determined vehicle mass. Then, by comparing the obtained wheel load of each tire with the normal internal pressure and the wheel load of each tire when the load is not mounted, the reference value of the dynamic load radius is corrected, and the dynamic load radius is reduced by each wheel load. When the dynamic load radius is reduced beyond the amount, it is determined that the tire internal pressure has decreased. In other words, regardless of the position and magnitude of the load on the vehicle occupants other than the driver and the load on the vehicle, the amount of decrease in the dynamic load radius due to the load on each wheel can be ascertained for each tire. Only when the dynamic load radius decreases due to a decrease in internal pressure, a determination of a decrease in internal pressure can be made. Thereby, a false alarm can be prevented and the detection accuracy of the internal pressure drop can be improved.

本発明のタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムによれば、荷重による動荷重半径の減少をタイヤ毎に補正することができ、タイヤの内圧低下を正確に判定することができる。   According to the tire internal pressure drop detection method and apparatus and the tire internal pressure drop detection program of the present invention, the decrease in the dynamic load radius due to the load can be corrected for each tire, and the tire internal pressure drop can be accurately determined. .

以下、添付図面を参照しつつ、本発明のタイヤ内圧低下検出方法（以下、単に「検出方法」ともいう）及び装置（以下、単に「検出装置」ともいう）、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムの実施の形態を詳細に説明する。
図１に示されるように、本発明の一実施の形態に係る検出装置は、車両のエンジンの駆動トルクが前軸と後軸とにそれぞれ配分される比率を制御する駆動制御装置を搭載する４輪車両（４輪駆動車）に備えられた４つのタイヤＦＬ（左前輪）、ＦＲ（右前輪）、ＲＬ（左後輪）及びＲＲ（右後輪）の内圧が低下しているか否かを検出するものであり、タイヤの車輪回転情報を検出するため、各タイヤに関連して設けられた通常の車輪速度検出手段（車輪回転情報検出手段）１を備えている。前記駆動制御装置は、車両の走行性（運動特性）を向上させるものであり、前後のトルク配分率は、電子制御式のものであればＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信により知ることができる。また、機械式のものであっても、その特性を理解すれば、車両の走行状態からある程度予測することができる。例えば、エンジンのトルクによって前後のトルク配分がほぼ決定されるものであれば、エンジンのトルクを入手することでトルク配分を推測することができる。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a tire internal pressure drop detection method (hereinafter also simply referred to as “detection method”) and device (hereinafter also simply referred to as “detection device”), and a tire internal pressure drop detection program according to the present invention will be described. Will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the detection device according to an embodiment of the present invention is equipped with a drive control device 4 that controls the ratio at which the drive torque of the engine of the vehicle is distributed to the front shaft and the rear shaft, respectively. Whether the internal pressures of the four tires FL (left front wheel), FR (right front wheel), RL (left rear wheel), and RR (right rear wheel) provided in the wheeled vehicle (four-wheel drive vehicle) are reduced. In order to detect the wheel rotation information of the tire, a normal wheel speed detection means (wheel rotation information detection means) 1 provided in association with each tire is provided. The drive control device improves the travelability (motion characteristics) of the vehicle, and the front and rear torque distribution rate can be known by communication such as CAN (Control Area Network) if it is of an electronic control type. . Moreover, even if it is a mechanical type, if its characteristics are understood, it can be predicted to some extent from the running state of the vehicle. For example, if the front and rear torque distribution is almost determined by the engine torque, the torque distribution can be estimated by obtaining the engine torque.

前記車輪速度検出手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転角速度及び車輪速度を測定するための車輪速センサ又はダイナモのように回転を利用して発電を行い、この電圧から回転角速度及び車輪速度を測定するためのものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記車輪速度検出手段１の出力は、ＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。この制御ユニット２には、内圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子又はＣＲＴなどで構成された表示器３、ドライバーによって操作することができる初期化ボタン４、タイヤの内圧低下をドライバーに知らせる警報器５、及び車両速度算出手段を構成するＧＰＳ装置６が接続されている。   The wheel speed detection means 1 generates power using rotation like a wheel speed sensor or dynamo for generating rotation pulses using an electromagnetic pickup or the like and measuring the rotation angular speed and wheel speed from the number of pulses. It is possible to use an angular velocity sensor including that for measuring the rotational angular velocity and the wheel speed from this voltage. The output of the wheel speed detecting means 1 is given to a control unit 2 which is a computer such as ABS. The control unit 2 includes a liquid crystal display element for informing a tire whose internal pressure has decreased, a display 3 composed of a plasma display element or a CRT, an initialization button 4 that can be operated by a driver, and a decrease in tire internal pressure. Are connected to a GPS device 6 that constitutes a vehicle speed calculation means.

制御ユニット２は、図２に示されるように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェース２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、このＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行う際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータが読み出されたりするＲＡＭ２ｄとから構成されている。なお、図２において、６ａはＧＰＳアンテナである。   As shown in FIG. 2, the control unit 2 stores an I / O interface 2a necessary for passing signals to and from an external device, a CPU 2b that functions as a center of arithmetic processing, and a control operation program for the CPU 2b. The ROM 2c and the RAM 2d from which data is temporarily written or the written data is read when the CPU 2b performs a control operation. In FIG. 2, 6a is a GPS antenna.

前記車輪速度検出手段１では、タイヤの回転数に対応したパルス信号（以下、「車輪速パルス」ともいう）が出力される。また、ＣＰＵ２ｂでは、車輪速度検出手段１から出力された車輪速パルスに基づいて、所定のサンプリング周期ΔＴ（ｓｅｃ）、例えばΔＴ＝０．０５秒毎に各タイヤの回転角速度が算出される。   The wheel speed detection means 1 outputs a pulse signal corresponding to the number of rotations of the tire (hereinafter also referred to as “wheel speed pulse”). Further, the CPU 2b calculates the rotation angular velocity of each tire at a predetermined sampling period ΔT (sec), for example, ΔT = 0.05 seconds, based on the wheel speed pulse output from the wheel speed detecting means 1.

前記車両速度は、例えばＧＰＳ速度計を利用して得ることができる。カーナビゲーションの普及によりＧＰＳ装置が多くの車両に取り付けられるようになっている。このことでＧＰＳ装置による測位技術も向上し、現在では速度を算出することに特化した装置（英国Ｒａｃｅ Ｌｏｇｉｃ社製のＧＰＳ式速度計ＶＢＯＸ（商品名））も販売されている。かかるＧＰＳ情報を用いた速度計による算出速度を車両速度として利用することができる。なお、ＧＰＳ装置により得られる車両の絶対速度以外に、例えば対地速度などの異なる方法で得られる車両の絶対速度を用いることができる。   The vehicle speed can be obtained using, for example, a GPS speedometer. With the widespread use of car navigation systems, GPS devices are attached to many vehicles. As a result, positioning technology using a GPS device has also been improved, and a device specialized in calculating speed (GPS speedometer VBOX (trade name) manufactured by Race Logic, UK) is now on the market. The speed calculated by the speedometer using such GPS information can be used as the vehicle speed. In addition, the absolute speed of the vehicle obtained by different methods, such as ground speed, can be used other than the absolute speed of the vehicle obtained by the GPS device.

本実施の形態に係る検出装置は、車輪速度検出手段（車輪回転情報検出手段）１と、検出された車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、車両速度を求めるＧＰＳ速度計と、車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、この動荷重半径を用いて各タイヤのスリップ率を求めるスリップ率算出手段と、前記車両のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びに前記スリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を算出するタイヤ荷重比算出手段と、前記車両の質量を求める車両質量算出手段と、得られた車両質量及び前記荷重比から各タイヤの輪荷重を算出する輪荷重算出手段と、得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、前記動荷重半径の基準値を補正する基準値補正手段と、得られたタイヤ動荷重半径の、前記補正された基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段とから構成されている。そして、タイヤ内圧低下検出プログラムは、前記制御ユニット２を、車輪速度算出手段、動荷重半径算出手段、スリップ率算出手段、タイヤ荷重比算出手段、車両質量算出手段、輪荷重算出手段、基準値補正手段及び判定手段として機能させる。   The detection device according to the present embodiment includes wheel speed detection means (wheel rotation information detection means) 1, wheel speed calculation means for calculating wheel speed from the detected wheel rotation information of each tire of the vehicle, and vehicle speed. A GPS speedometer to be obtained; a dynamic load radius calculating means for obtaining a dynamic load radius of each tire from the wheel speed and the vehicle speed; a slip ratio calculating means for obtaining a slip ratio of each tire using the dynamic load radius; Tire load ratio calculating means for calculating the total driving force obtained from the axle shaft, the distribution before and after the driving force, and the load ratio of other tires with respect to a reference tire using the slip ratio, and vehicle mass calculating means for determining the mass of the vehicle Wheel load calculating means for calculating the wheel load of each tire from the obtained vehicle mass and the load ratio, the obtained wheel load of each tire, the normal internal pressure, and the load Reference value correction means for correcting the reference value of the dynamic load radius by comparison with the wheel load of each tire when not mounted, and the magnitude of change in the obtained tire dynamic load radius from the corrected reference value And determining means for determining a decrease in the internal pressure of the tire when the value exceeds a predetermined threshold value. Then, the tire internal pressure drop detection program causes the control unit 2 to perform wheel speed calculation means, dynamic load radius calculation means, slip ratio calculation means, tire load ratio calculation means, vehicle mass calculation means, wheel load calculation means, reference value correction. Function as a means and a determination means.

走行中の車両のタイヤ動荷重半径（Ｒ）は、車両の絶対速度（Ｖ）とタイヤの回転角速度（ω）との関係から、Ｖ＝Ｒ×ωにより算出することができる。そして、タイヤ動荷重半径（Ｒ）はタイヤ内圧が低下するにしたがって減少することが知られており、このことを利用してタイヤの内圧低下をタイヤ動荷重半径（Ｒ）の減少から推定することができる。   The tire dynamic load radius (R) of the traveling vehicle can be calculated by V = R × ω from the relationship between the absolute speed (V) of the vehicle and the rotational angular velocity (ω) of the tire. The tire dynamic load radius (R) is known to decrease as the tire internal pressure decreases, and this is used to estimate the decrease in tire internal pressure from the decrease in tire dynamic load radius (R). Can do.

このタイヤ動荷重半径は、前述したようにタイヤ内圧の低下以外に、当該タイヤに作用する輪荷重によっても減少する。かかる輪荷重は、車両に搭乗する人や荷物の位置によって変動するが、本発明では、タイヤ動荷重半径から得られる各タイヤのスリップ率と、各タイヤの前後力（駆動力）とから荷重比（基準タイヤの輪荷重に対する他のタイヤの輪荷重の比）を求め、この荷重比と、別途算出される車両質量とから、走行中の各タイヤの輪荷重を求めている。そして、この輪荷重と、予め求めておいた、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重とを比較して、タイヤが減圧しているか否かの判断基準となる動荷重半径の基準値を補正している。具体的には、輪荷重による動荷重半径減少分を加味した動荷重半径の基準値を設定している。なお、本明細書において「荷重非搭載時」とは、ドライバー以外の人や荷物が実質的に車両に搭載されていない状態、換言すればタイヤの動荷重半径に影響を及ぼし得る重量のものが搭載されていない状態のことをいう。   As described above, the tire dynamic load radius is reduced not only by a decrease in tire internal pressure but also by a wheel load acting on the tire. The wheel load varies depending on the position of the person on the vehicle or the load, but in the present invention, the load ratio is calculated from the slip ratio of each tire obtained from the tire dynamic load radius and the longitudinal force (driving force) of each tire. The ratio of the wheel load of the other tire to the wheel load of the reference tire is determined, and the wheel load of each running tire is determined from this load ratio and the separately calculated vehicle mass. Then, by comparing this wheel load with the wheel load of each tire that is obtained in advance and has normal internal pressure and no load, a dynamic load radius that is a criterion for determining whether or not the tire is depressurized. The reference value is corrected. Specifically, a reference value of the dynamic load radius is set in consideration of the decrease in the dynamic load radius due to the wheel load. In this specification, “when the load is not mounted” means that a person other than the driver or the load is not substantially mounted on the vehicle, that is, a weight that can affect the dynamic load radius of the tire. It means the state where it is not installed.

以下、各タイヤの輪荷重の算出手順及び動荷重半径の基準値の補正手順について、詳細に説明する。
［各輪荷重の算出］
（１）まず、車輪速度検出手段１の出力信号（パルス信号）に基づいて、次の式（１）により各タイヤの回転角速度（ω）を算出する。
回転角速度（ω）＝２π×Ｆｒｅｑ（Ｈｚ）／Ｎ（個）・・・・・（１）
ここに、Ｎは車輪速度検出手段１の車軸１回転あたりの歯数であり、Ｆｒｅｑ（Ｈｚ）は、その車輪速度検出手段１の歯が１秒あたりにカウントされた数値である。 Hereinafter, the procedure for calculating the wheel load of each tire and the procedure for correcting the reference value of the dynamic load radius will be described in detail.
[Calculation of each wheel load]
(1) First, based on the output signal (pulse signal) of the wheel speed detection means 1, the rotational angular velocity (ω) of each tire is calculated by the following equation (1).
Rotational angular velocity (ω) = 2π × Freq (Hz) / N (pieces) (1)
Here, N is the number of teeth per one rotation of the axle of the wheel speed detecting means 1, and Freq (Hz) is a numerical value obtained by counting the teeth of the wheel speed detecting means 1 per second.

（２）一方、ＧＰＳ速度計より車両速度（Ｖ）を求める。この車両速度（Ｖ）はシリアルデータとして直接制御ユニット２に出力される。なお、前記回転角速度（ω）の算出時刻と車両速度（Ｖ）の算出時刻のいずれか一方について、他方と同時刻での数値を内挿計算し、互いに同時刻での数値を算出して同期化を行い、例えば５０ｍｓｅｃ毎のデジタルデータとして制御ユニット２に取り込むことができる。この５０ｍｓｅｃ毎のデジタルデータから動荷重半径を５０ｍｓｅｃ毎に算出し、例えば１秒毎の平均値として算出することができる。   (2) On the other hand, the vehicle speed (V) is obtained from the GPS speedometer. The vehicle speed (V) is directly output to the control unit 2 as serial data. For either one of the calculation time of the rotational angular velocity (ω) and the calculation time of the vehicle speed (V), the numerical value at the same time as the other is interpolated and the numerical values at the same time are calculated and synchronized with each other. For example, can be taken into the control unit 2 as digital data every 50 msec. The dynamic load radius is calculated every 50 msec from the digital data every 50 msec, and can be calculated, for example, as an average value per second.

（３）得られた回転角速度（ω）及び車両速度（Ｖ）から、Ｒ＝Ｖ／ωによりタイヤ動荷重半径（Ｒ）を算出する。
なお、タイヤ動荷重半径は、加減速、旋回、坂道走行など、タイヤの内圧低下以外の要因によっても変化することから、車両の走行状態を限定（平坦路を一定速度で直進している走行状態に限定）し、かかる状態のときに得られたデータを有効データとして採用するのが好ましく、こうして他の要因によるタイヤ動荷重半径の変化を内圧低下判定用のデータから排除することで、正確な内圧低下を判定することができる。 (3) From the obtained rotational angular velocity (ω) and vehicle speed (V), the tire dynamic load radius (R) is calculated from R = V / ω.
The tire dynamic load radius also changes due to factors other than a decrease in tire internal pressure, such as acceleration / deceleration, turning, and running on a slope, so the vehicle's running condition is limited (running on a flat road at a constant speed) It is preferable to adopt the data obtained in such a state as valid data, and in this way, by excluding changes in the tire dynamic load radius due to other factors from the data for determining the internal pressure drop, A decrease in internal pressure can be determined.

具体的には、走行条件が、定速度走行、平坦路走行、直線走行などの条件を満たすかどうかをそれぞれの判定条件と比較し、実際の走行中に得られたデータが基準値設定用のデータに適したデータであるかどうかの判定を行い、不適切なデータである場合は基準値設定用のデータとして使用せずに排除する。判定条件としては、例えば車両の前後方向｜Ｇ｜＜０．０５Ｇ、方位変化１度以下、路面勾配５％以下、ブレーキを踏んでいないこと、とすることができる。   Specifically, whether or not the driving condition satisfies conditions such as constant speed driving, flat road driving, and straight driving is compared with each judgment condition, and the data obtained during actual driving is used for setting the reference value. It is determined whether the data is suitable for the data. If the data is inappropriate, the data is excluded without being used as the reference value setting data. As the determination conditions, for example, the vehicle front-rear direction | G | <0.05G, the direction change is 1 degree or less, the road surface gradient is 5% or less, and the brake is not stepped on.

（４）ついで、得られた各タイヤの動荷重半径（Ｒ）と、車両の全駆動力（Ｆｘ）がゼロのときの動荷重半径（Ｒ０）から、以下の式（２）に従い、スリップ率（ｓｌｐ）を算出する。
ｓｌｐ＝（Ｒ−Ｒ０）／Ｒ・・・・・・（２） (4) Next, from the obtained dynamic load radius (R) of each tire and the dynamic load radius (R 0 ) when the total driving force (Fx) of the vehicle is zero, slip according to the following equation (2) The rate (slp) is calculated.
slp = (R−R 0 ) / R (2)

（５）また、各タイヤの輪荷重に対する前後力（駆動力）の比（前後力／輪荷重）は、スリップ率に比例することから、次の式（３）〜（６）が成り立つ。
ＦＬ（左前輪）：Ｆｘｆｌ／Ｆｚｆｌ＝Ｇ×ｓｌｐｆｌ・・・・・・（３）
ＦＲ（右前輪）：Ｆｘｆｒ／Ｆｚｆｒ＝Ｇ×ｓｌｐｆｒ・・・・・・（４）
ＲＬ（左後輪）：Ｆｘｒｌ／Ｆｚｒｌ＝Ｇ×ｓｌｐｒｌ・・・・・・（５）
ＲＲ（右後輪）：Ｆｘｒｒ／Ｆｚｒｒ＝Ｇ×ｓｌｐｒｒ・・・・・・（６）
ここに、ＦｘはＦｘ＝Ｔ／Ｒ（Ｔ：アクスルシャフトトルク、Ｒ：タイヤ半径）で求められる全駆動力であり、Ｇはタイヤのドライビングスティフネスである。なお、Ｆｘなどの符号のあとに続く「ｆｌ」などの符号は、タイヤの位置（ｆｌは左前輪）を示す添え字である。 (5) Further, since the ratio (front / rear force / wheel load) of the front / rear force (drive force) to the wheel load of each tire is proportional to the slip ratio, the following equations (3) to (6) hold.
FL (front left wheel): Fxfl / Fzfl = G × slpfl (3)
FR (front right wheel): Fxfr / Fzfr = G × slpfr (4)
RL (left rear wheel): Fxrl / Fzrl = G × slprl (5)
RR (right rear wheel): Fxrr / Fzrr = G × slpr (6)
Here, Fx is the total driving force obtained by Fx = T / R (T: axle shaft torque, R: tire radius), and G is the tire driving stiffness. A symbol such as “fl” following a symbol such as Fx is a subscript indicating the position of the tire (fl is the left front wheel).

各タイヤの前後力（Ｆｘｆｌ、Ｆｘｆｒ、Ｆｘｒｌ、Ｆｘｒｒ）は、駆動力の前後配分が分かれば算出することができ、例えば前後配分＝４５（前）：５５（後）のとき、
Ｆｘｆｌ＝０．４５Ｆｘ／２
Ｆｘｆｒ＝０．４５Ｆｘ／２
Ｆｘｒｌ＝０．５５Ｆｘ／２
Ｆｘｒｒ＝０．５５Ｆｘ／２
となる。 The longitudinal force (Fxfl, Fxfr, Fxrl, Fxrr) of each tire can be calculated if the longitudinal distribution of the driving force is known. For example, when the longitudinal distribution = 45 (front): 55 (rear),
Fxfl = 0.45Fx / 2
Fxfr = 0.45Fx / 2
Fxrl = 0.55Fx / 2
Fxrr = 0.55Fx / 2
It becomes.

（６）ついで、４つのタイヤのうち基準とする１つのタイヤに対する他のタイヤの荷重比を算出する。例えば、ＦＬ（左前輪）を基準タイヤとすると、このＦＬの輪荷重に対するＦＲの輪荷重の比は、式（３）及び（４）より、
Ｆｚｆｒ／Ｆｚｆｌ＝（Ｆｘｆｒ／Ｆｘｆｌ）×（ｓｌｐｆｌ／ｓｌｐｆｒ）
となり、Ｆｘｆｒ＝Ｆｘｆｌ＝０．４５Ｆｘ／２であるので、
Ｆｚｆｒ／Ｆｚｆｌ＝ｓｌｐｆｌ／ｓｌｐｆｒ・・・・・・（７）
となる。 (6) Next, a load ratio of other tires to one reference tire among the four tires is calculated. For example, if FL (the left front wheel) is a reference tire, the ratio of the wheel load of FR to the wheel load of this FL is obtained from the equations (3) and (4):
Fzfr / Fzfl = (Fxfr / Fxfl) × (slpfl / slpfr)
Since Fxfr = Fxfl = 0.45Fx / 2,
Fzfr / Fzfl = slpfl / slpfr (7)
It becomes.

同様にして、ＦＬの輪荷重に対するＲＬの輪荷重の比は、式（３）及び（５）より、
Ｆｚｒｌ／Ｆｚｆｌ＝（Ｆｘｒｌ／Ｆｘｆｌ）×（ｓｌｐｆｌ／ｓｌｐｒｌ）
＝（０．５５／０．４５）×（ｓｌｐｆｌ／ｓｌｐｒｌ）
・・・・・・（８）
となる。
また、ＦＬの輪荷重に対するＲＲの輪荷重の比は、式（３）及び（６）より、
Ｆｚｒｒ／Ｆｚｆｌ＝（Ｆｘｒｒ／Ｆｘｆｌ）×（ｓｌｐｆｌ／ｓｌｐｒｒ）
＝（０．５５／０．４５）×（ｓｌｐｆｌ／ｓｌｐｒｒ）
・・・・・・（９）
となる。 Similarly, the ratio of the wheel load of the RL to the wheel load of the FL is calculated from the equations (3) and (5).
Fzrl / Fzfl = (Fxrl / Fxfl) × (slpfl / slprl)
= (0.55 / 0.45) × (slpfl / slprl)
(8)
It becomes.
Further, the ratio of the wheel load of RR to the wheel load of FL is based on the equations (3) and (6),
Fzrr / Fzfl = (Fxrr / Fxfl) × (slpfl / slprr)
= (0.55 / 0.45) × (slpfl / slprr)
(9)
It becomes.

（７）つぎに、車両の全質量（推定質量）を求める。かかる車両の全質量は、例えば、車両の加速度、速度及び傾斜角を用いて算出することができる。すなわち、ＣＡＮ情報である車両のアクスルシャフトトルクと、ＧＰＳから算出される速度、そこから算出される加速度、及び坂道の傾斜角を用いて、以下の式（１０）から車両質量ｍを算出することができる。
ｍ（α＋ｇｓｉｎ（θ））＋ＡＶ２＝Ｆｘ＝Ｔ／Ｒ・・・・・・（１０）
ここに、Ｔはアクスルシャフトトルク、Ｒはタイヤ負荷半径、Ｆｘは前後力、ｇは重力加速度、Ｖは車両速度、Ａは空力抵抗、αは車両加速度である。
θは車両が走行している坂道の傾斜角であり、このθは、車両の平面速度をＶｘｙ（＝Ｖ）、鉛直方向速度をＶｚとすると、θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｖｘｙ／Ｖｚ）で表され、また、車両加速度αはα＝ｄＶｘｙ／ｄｔ／ｓｉｎθで表される。
以上より、車両質量ｍ及び空力抵抗Ａを回帰にて算出することができる。 (7) Next, the total mass (estimated mass) of the vehicle is obtained. The total mass of the vehicle can be calculated using, for example, the acceleration, speed, and inclination angle of the vehicle. That is, the vehicle mass m is calculated from the following equation (10) using the vehicle axle shaft torque that is CAN information, the speed calculated from the GPS, the acceleration calculated therefrom, and the inclination angle of the slope. Can do.
m (α + gsin (θ)) + AV 2 = Fx = T / R (10)
Here, T is the axle shaft torque, R is the tire load radius, Fx is the longitudinal force, g is the gravitational acceleration, V is the vehicle speed, A is the aerodynamic resistance, and α is the vehicle acceleration.
θ is the inclination angle of the slope on which the vehicle is traveling, and θ is expressed by θ = arctan (Vxy / Vz) where Vxy (= V) is the plane speed of the vehicle and Vz is the vertical speed. The vehicle acceleration α is expressed by α = dVxy / dt / sin θ.
From the above, the vehicle mass m and the aerodynamic resistance A can be calculated by regression.

（８）ついで、得られた車両の全質量と、式（７）〜（９）で求めたＦＬの輪荷重に対する他のタイヤの輪荷重の比より、各タイヤの輪荷重を求める。具体的に、ＦＬの輪荷重に対するＦＲ、ＲＬ及びＲＲの輪荷重の比をそれぞれａ、ｂ及びｃとすると、ＦＬの輪荷重は、全質量×１／（１＋ａ＋ｂ＋ｃ）で算出することができ、同様にしてＦＲの輪荷重は、全質量×ｂ／（１＋ａ＋ｂ＋ｃ）で算出することができる。   (8) Next, the wheel load of each tire is obtained from the total mass of the obtained vehicle and the ratio of the wheel load of the other tire to the wheel load of FL obtained by the equations (7) to (9). Specifically, if the ratio of the wheel load of FR, RL and RR to the wheel load of FL is a, b and c, respectively, the wheel load of FL can be calculated by the total mass × 1 / (1 + a + b + c) Similarly, the wheel load of FR can be calculated by the total mass × b / (1 + a + b + c).

［動荷重半径の基準値の補正］
（１）補正に先立ち、荷重による動荷重半径の減少量を実験により求め、初期値として把握しておく。具体的には、例えば車両装着予定のタイヤについてフラットベルトによる台上動荷重半径測定を行い、荷重による動荷重半径の減少量を測定する。基準荷重及び基準内圧のときの動荷重半径を基準としたときに、質量が１ｋｇ増加することで減少する動荷重半径、すなわち動荷重半径の質量感度（％／ｋｇ）を求める。なお、分子の単位が（％）であるのは、動荷重半径の減少を、（動荷重半径の変化量／基準荷重及び基準内圧のときの動荷重半径の値）で評価しているからである。 [Correction of standard value of dynamic load radius]
(1) Prior to correction, a reduction amount of the dynamic load radius due to the load is obtained by an experiment and is grasped as an initial value. Specifically, for example, on a tire to be mounted on a vehicle, a table top dynamic load radius measurement is performed using a flat belt, and a reduction amount of the dynamic load radius due to the load is measured. Based on the dynamic load radius at the reference load and the reference internal pressure, the dynamic load radius that decreases as the mass increases by 1 kg, that is, the mass sensitivity (% / kg) of the dynamic load radius is obtained. The unit of the numerator is (%) because the decrease in the dynamic load radius is evaluated by (dynamic load radius change / value of the dynamic load radius at the reference load and reference internal pressure). is there.

（２）ついで、前述した「各輪荷重の算出」において求めた輪荷重と、基準荷重及び基準内圧のときの輪荷重との差から、タイヤの輪荷重の増加分を算出する。この増加分（ｋｇ）に、初期値として求めておいた動荷重半径の質量感度（％／ｋｇ）を乗じることで、荷重による動荷重半径の減少量（％）を算出することができる。   (2) Next, an increase in the wheel load of the tire is calculated from the difference between the wheel load obtained in the above-described “calculation of each wheel load” and the wheel load at the reference load and the reference internal pressure. By multiplying the increase (kg) by the mass sensitivity (% / kg) of the dynamic load radius obtained as the initial value, the decrease (%) of the dynamic load radius due to the load can be calculated.

この減少量（％）を、１００％から減じることにより、タイヤ内圧が低下しているか否かの判断基準となる動荷重半径の基準値を補正することができる。例えば、タイヤの輪荷重増加分が２０ｋｇであり、質量感度が０．００３％／ｋｇであるとすると、荷重による動荷重半径の減少量は２０×０．００３＝０．０６％となる。したがって、補正後の基準値は、１００−０．０６＝９９．４（％）となり、この基準値と、実測された動荷重半径とを比較してタイヤ内圧の低下を判定する。動荷重半径の減少から輪荷重の増加による減少分を引くことで、タイヤ内圧の低下による動荷重半径の減少であるか否かを正確に判定することができる。   By reducing this reduction amount (%) from 100%, it is possible to correct the reference value of the dynamic load radius, which is a criterion for determining whether or not the tire internal pressure is reduced. For example, if the increase in the wheel load of the tire is 20 kg and the mass sensitivity is 0.003% / kg, the amount of decrease in the dynamic load radius due to the load is 20 × 0.003 = 0.06%. Therefore, the corrected reference value is 100−0.06 = 99.4 (%), and a decrease in tire internal pressure is determined by comparing this reference value with the actually measured dynamic load radius. By subtracting the decrease due to the increase in the wheel load from the decrease in the dynamic load radius, it is possible to accurately determine whether or not the decrease is due to the decrease in the tire internal pressure.

［内圧低下検出方法］
以下、本発明の検出方法について説明する。
まず、前述した「各輪荷重の算出」における手順（１）〜（３）と同様にして、各タイヤの動荷重半径を算出し、予め実車走行などにより設定しておいた基準荷重及び基準内圧のときの動荷重半径に対する比（％）を求める。 [Internal pressure drop detection method]
Hereinafter, the detection method of the present invention will be described.
First, in the same manner as the procedures (1) to (3) in “Calculation of each wheel load” described above, the dynamic load radius of each tire is calculated, and the reference load and the reference internal pressure set in advance by actual vehicle running or the like are calculated. Determine the ratio (%) to the dynamic load radius at.

ついで、同じく前述した「各輪荷重の算出」における手順（４）〜（８）と同様にして、各タイヤの輪荷重を求める。そして、この輪荷重と、基準荷重及び基準内圧のときの輪荷重との差から、タイヤの輪荷重の増加分を算出し、得られた輪荷重の増加分と初期値として求めておいた動荷重半径の質量感度（％／ｋｇ）とから荷重による動荷重半径の減少量（％）を算出する。   Subsequently, the wheel load of each tire is obtained in the same manner as the procedures (4) to (8) in “Calculation of each wheel load” described above. Then, from the difference between the wheel load and the wheel load at the reference load and the reference internal pressure, the increase in the wheel load of the tire is calculated, and the obtained increase in the wheel load and the motion obtained as the initial value are calculated. The reduction amount (%) of the dynamic load radius due to the load is calculated from the mass sensitivity (% / kg) of the load radius.

つぎに、この減少量（％）を、１００％から減じることにより、タイヤ内圧が低下しているか否かの判断基準となる動荷重半径の基準値を補正する。
そして、補正された動荷重半径（％）と、実測された動荷重半径（％）とを比較することにより、タイヤ内圧が低下しているか否かを判定する。具体的には、前述した動荷重半径の質量感度（％／ｋｇ）を求める際に、併せて動荷重半径の減圧感度（内圧が１％減少することで減少する動荷重半径（％））を求めておき、実測された動荷重半径（％）と補正された動荷重半径（％）との差を、前記減圧感度（％／％）で除することで、基準内圧に対する減圧の程度（％）を求めることができる。得られた減圧の程度を閾値（例えば、３０％）と比較し、当該閾値よりも減圧の程度が大きい場合には、タイヤ内圧が低下していると判断し、表示器３により減圧タイヤを表示するとともに、警報器５によりドライバーに警報を発する。 Next, by reducing this reduction amount (%) from 100%, the reference value of the dynamic load radius, which is a criterion for determining whether or not the tire internal pressure is reduced, is corrected.
Then, by comparing the corrected dynamic load radius (%) with the actually measured dynamic load radius (%), it is determined whether or not the tire internal pressure has decreased. Specifically, when determining the mass sensitivity (% / kg) of the dynamic load radius described above, the pressure reduction sensitivity of the dynamic load radius (dynamic load radius (%) that decreases when the internal pressure decreases by 1%) is also obtained. The degree of pressure reduction relative to the reference internal pressure (%) is determined by dividing the difference between the actually measured dynamic load radius (%) and the corrected dynamic load radius (%) by the pressure reduction sensitivity (% /%). ). The degree of decompression obtained is compared with a threshold value (for example, 30%). If the degree of decompression is greater than the threshold value, it is determined that the tire internal pressure has decreased, and the decompressed tire is displayed on the display 3. At the same time, the alarm 5 gives an alarm to the driver.

つぎに本発明の検出方法の実施例を説明するが、本発明はもとよりかかる実施例のみに限定されるものではない。
［実施例］
車両に装着された各タイヤの回転角速度を得るために、ＡＢＳ制御に利用する回転速度情報を用いて、回転角速度に換算した。また、車両の絶対速度を得るためにＶＢＯＸ（商品名。英国Ｒａｃｅ Ｌｏｇｉｃ社製ＧＰＳ速度計）を車両に取り付けた。車両の速度は、シリアルデータとして直接ＰＣ（パーソナルコンピュータ）に出力され、この車両速度情報、前記回転速度情報及び車両のアクスルシャフトトルク情報を５０ｍｓｅｃ毎にデジタルデータとして同期してＰＣに取り込めるようにした。そして、車両速度情報及び回転速度情報からタイヤ動荷重半径を５０ｍｓｅｃ毎に計算し、１秒毎の平均値として算出した。 Next, examples of the detection method of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to such examples.
[Example]
In order to obtain the rotational angular velocity of each tire mounted on the vehicle, the rotational angular velocity used for ABS control was converted into the rotational angular velocity. Further, in order to obtain the absolute speed of the vehicle, a VBOX (trade name, a GPS speedometer manufactured by Race Logic, UK) was attached to the vehicle. The vehicle speed is directly output to a PC (personal computer) as serial data, and the vehicle speed information, the rotation speed information, and the axle shaft torque information of the vehicle can be synchronously captured as digital data every 50 msec. . And the tire dynamic load radius was calculated every 50 msec from vehicle speed information and rotational speed information, and it calculated as an average value for every second.

［事前テスト］
フラットベルトによる台上動荷重半径測定を行い、該当タイヤの荷重及び減圧による動荷重半径の減少量を測定し、初期値として検出装置の記憶部に入力した。 [Pre-test]
The onboard dynamic load radius was measured using a flat belt, and the amount of decrease in the dynamic load radius due to the load of the corresponding tire and reduced pressure was measured and input as an initial value to the storage unit of the detection device.

基準荷重（３．５ｋＮ）及び基準内圧（２１０ｋＰａ）のときの動荷重半径を基準とし、質量（荷重）が１ｋｇ増加することで減少する動荷重半径、すなわち動荷重半径の質量感度（％／ｋｇ）、及び内圧が１％減少することで減少する動荷重半径、すなわち動荷重半径の減圧感度（％／％）を求めた。その結果、動荷重半径の質量感度（％／ｋｇ）は０．００２９％／ｋｇであり、減圧感度（％／％）は０．０１７２％／％であった。なお、分子の単位が（％）であるのは、動荷重半径の減少を、（動荷重半径の変化量／基準荷重及び基準内圧のときの動荷重半径の値）で評価しているからである。   Based on the dynamic load radius at the standard load (3.5 kN) and the standard internal pressure (210 kPa), the dynamic load radius that decreases as the mass (load) increases by 1 kg, that is, the mass sensitivity of the dynamic load radius (% / kg) ), And the dynamic load radius that decreases when the internal pressure decreases by 1%, that is, the pressure reduction sensitivity (% /%) of the dynamic load radius. As a result, the mass sensitivity (% / kg) of the dynamic load radius was 0.0029% / kg, and the reduced pressure sensitivity (% /%) was 0.0172% /%. The unit of the numerator is (%) because the decrease in the dynamic load radius is evaluated by (dynamic load radius change / value of the dynamic load radius at the reference load and reference internal pressure). is there.

［実車テスト］
４ＷＤ車にタイヤ（２１５／４５Ｒ１７ ＳＰ９０００）を装着して、以下の４つのケースについて住友ゴム工業株式会社の岡山テストコースにおいて実車テストを行った。なお、駆動力の前後配分＝４５（前）：５５（後）であった。
ケース１：基準内圧（前輪：２３０ｋＰａ、後輪：２１０ｋＰａ）で１名乗車。本発明に
おける、正常内圧及び基準荷重（又は荷重非搭載時）に該当する。
ケース２：前輪及び後輪を３０％減圧（前輪：１６１ｋＰａ、後輪：１４７ｋＰａ）させ
て１名乗車。
ケース３：基準内圧（前輪：２３０ｋＰａ、後輪：２１０ｋＰａ）で１名乗車。さらに、
前部に９０ｋｇ、トランクに１００ｋｇのウェイトを搭載。
ケース４：ケース３において、前輪及び後輪を３０％減圧（前輪：１６１ｋＰａ、後輪：１４７ｋＰａ）させた。 [Real car test]
Tires (215 / 45R17 SP9000) were mounted on a 4WD vehicle, and the following four cases were tested in actual vehicles at the Okayama test course of Sumitomo Rubber Industries, Ltd. The front-rear distribution of driving force was 45 (front): 55 (rear).
Case 1: 1 person rides at standard internal pressure (front wheel: 230 kPa, rear wheel: 210 kPa). In the present invention
This corresponds to normal internal pressure and standard load (or when no load is installed).
Case 2: 30% decompression of the front and rear wheels (front wheel: 161 kPa, rear wheel: 147 kPa)
One person rides.
Case 3: One passenger rides at a standard internal pressure (front wheel: 230 kPa, rear wheel: 210 kPa). further,
90kg weight on front and 100kg weight on trunk.
Case 4: In Case 3, the front and rear wheels were decompressed by 30% (front wheel: 161 kPa, rear wheel: 147 kPa).

各タイヤの動荷重半径と、車両の全駆動力（Ｆｘ）がゼロのときの動荷重半径（Ｒ０）から、前記式（２）に従い、スリップ率（ｓｌｐ）を算出し、さらに当該スリップ率の各輪比を求めた。
図３〜６は、ケース１について、左前輪（ＦＬ）のスリップ率と、左前輪（ＦＬ）、右前輪（ＦＲ）、左後輪（ＲＬ）及び右後輪（ＲＲ）の各スリップ率との関係をそれぞれ示している。例えば、図４について、右前輪（ＦＲ）のスリップ率をｙとし、左前輪（ＦＬ）のスリップ率をｘとすると、最小二乗法により、ｙ＝０．９６９ｘ−９−０．５となった。 From the dynamic load radius of each tire and the dynamic load radius (R 0 ) when the total driving force (Fx) of the vehicle is zero, the slip ratio (slp) is calculated according to the equation (2), and the slip ratio Each wheel ratio was calculated.
3 to 6 show the slip ratio of the left front wheel (FL) and the slip ratios of the left front wheel (FL), the right front wheel (FR), the left rear wheel (RL), and the right rear wheel (RR) for Case 1. The relationship is shown respectively. For example, in FIG. 4, when the slip ratio of the right front wheel (FR) is y and the slip ratio of the left front wheel (FL) is x, y = 0.969x−9 −0.5 is obtained by the least square method. .

得られたスリップ率の各輪比と、駆動力の前後配分とから前記式（７）〜（８）に従い、輪荷重比を求め、この輪荷重比と、前記式（１０）で算出した車両の全質量から輪荷重を求めた。結果を表１に示す。   The wheel load ratio is obtained from the obtained wheel ratio of the slip ratio and the front / rear distribution of the driving force according to the equations (7) to (8), and the vehicle is calculated by the wheel load ratio and the equation (10). The wheel load was determined from the total mass. The results are shown in Table 1.

Figure 2009014586
Figure 2009014586

ケース２〜４についても同様にして、各タイヤの輪荷重を求めた。結果を表２に示す。   In the same manner for cases 2 to 4, the wheel load of each tire was determined. The results are shown in Table 2.

Figure 2009014586
Figure 2009014586

ついで、ケース１で得られた輪荷重（推定輪荷重）を基準として、ケース２〜４のそれぞれについて、輪荷重の増減に対応させて動荷重半径の基準値の補正を行った。例えば、ケース３の左前輪（ＦＬ）の場合、ケース１（基準内圧且つ基準荷重）に比べて、４５３−４４３＝１０（ｋｇ）輪荷重が増加している。事前テストより、動荷重半径の質量感度（％／ｋｇ）は０．００２９％／ｋｇであることが分かっているので、１０（ｋｇ）の輪荷重の増加に対応する動荷重半径の減少は、０．００２９（％／ｋｇ）×１０（ｋｇ）＝０．０２９（％）である。したがって、補正後の動荷重半径基準値は、１００．００−０．０２９≒９９．９７（％）となる。また、ケース４の左前輪（ＦＬ）の場合、ケース１（基準内圧且つ基準荷重）に比べて、４５７−４４３＝１４（ｋｇ）輪荷重が増加している。事前テストより、動荷重半径の質量感度（％／ｋｇ）は０．００２９％／ｋｇであることが分かっているので、１４（ｋｇ）の輪荷重の増加に対応する動荷重半径の減少は、０．００２９（％／ｋｇ）×１４（ｋｇ）＝０．０４０６（％）である。したがって、補正後の動荷重半径基準値は、１００．００−０．０４０６≒９９．９６（％）となる。   Next, based on the wheel load (estimated wheel load) obtained in Case 1, the dynamic load radius reference value was corrected for each of Cases 2 to 4 corresponding to the increase or decrease of the wheel load. For example, in the case of the left front wheel (FL) of case 3, the wheel load of 453-443 = 10 (kg) is increased as compared with case 1 (reference internal pressure and reference load). From the prior test, it is known that the mass sensitivity (% / kg) of the dynamic load radius is 0.0029% / kg, so the decrease of the dynamic load radius corresponding to the increase of the wheel load of 10 (kg) is 0.0029 (% / kg) × 10 (kg) = 0.029 (%). Therefore, the corrected dynamic load radius reference value is 100.00−0.029≈99.97 (%). Further, in the case of the left front wheel (FL) of case 4, the wheel load of 457-443 = 14 (kg) is increased as compared with case 1 (reference internal pressure and reference load). From the preliminary test, it is known that the mass sensitivity (% / kg) of the dynamic load radius is 0.0029% / kg, so the decrease in the dynamic load radius corresponding to the increase in the wheel load of 14 (kg) is 0.0029 (% / kg) × 14 (kg) = 0.0406 (%). Therefore, the corrected dynamic load radius reference value is 100.00−0.0406≈99.96 (%).

こうして求めた補正後の動荷重半径の基準値と、実測された動荷重半径（表２参照）との差を算出し、ついで、この差と、事前テストで求めておいた動荷重半径の減圧感度（％／％）とから各タイヤの減圧値（％）を求める。例えば、ケース３の左前輪（ＦＬ）の場合、測定された動荷重半径（９９．９４％）は、補正後の動荷重半径の基準値（９９．９７％）よりも０．０３％小さい。したがって、減圧値は、０．０３（％）÷０．０１７２（％／％）≒２（％）となる。また、ケース４の左前輪（ＦＬ）の場合、測定された動荷重半径（９９．４２％）は、補正後の動荷重半径の基準値（９９．９６％）よりも０．５３％小さい。したがって、減圧値は、０．５３（％）÷０．０１７２（％／％）≒３１（％）となる。他の場合についても同様にして減圧推定値を算出した。結果を表３に示す。   The difference between the corrected dynamic load radius reference value obtained in this way and the actually measured dynamic load radius (see Table 2) is calculated, and then this difference and the reduced dynamic load radius obtained in the preliminary test are calculated. The reduced pressure value (%) of each tire is obtained from the sensitivity (% /%). For example, in the case of the left front wheel (FL) of Case 3, the measured dynamic load radius (99.94%) is 0.03% smaller than the corrected dynamic load radius reference value (99.97%). Therefore, the reduced pressure value is 0.03 (%) ÷ 0.0172 (% /%) ≈2 (%). In the case of the left front wheel (FL) of Case 4, the measured dynamic load radius (99.42%) is 0.53% smaller than the corrected dynamic load radius reference value (99.96%). Therefore, the reduced pressure value is 0.53 (%) ÷ 0.0172 (% /%) ≈31 (%). In other cases, the estimated reduced pressure value was calculated in the same manner. The results are shown in Table 3.

Figure 2009014586
Figure 2009014586

実際の減圧値（ケース２及び４について３０％）と、算出された減圧推定値との差が５％未満の場合を「良（ＯＫ）」とすると、ケース２〜４のすべてのタイヤについて「良（ＯＫ）」であった。   If the difference between the actual reduced pressure value (30% for cases 2 and 4) and the calculated estimated reduced pressure value is less than 5% is “OK”, all tires in cases 2 to 4 are “ It was “OK”.

［比較例］
タイヤ内圧を判定する際の動荷重半径の基準値について、荷重による減少分を考慮（補正）しなかった以外は、実施例と同様にして、推定減圧値を算出した。結果を表４に示す。 [Comparative example]
The estimated reduced pressure value was calculated in the same manner as in the example except that the decrease due to the load was not taken into account (corrected) for the reference value of the dynamic load radius when determining the tire internal pressure. The results are shown in Table 4.

Figure 2009014586
Figure 2009014586

実際の減圧値（ケース２及び４について３０％）と、算出された減圧推定値との差が５％未満の場合を「良（ＯＫ）」とすると、荷重を搭載したケース３及び４について、左前輪は「良（ＯＫ）」であったが、残りの３輪は「不良（ＮＧ）」であった。
以上より、荷重搭載による減圧減少分を考慮した、動荷重半径の基準値の補正を行うことにより、タイヤの内圧低下を正確に判定できることがわかる。 Assuming that the difference between the actual reduced pressure value (30% for cases 2 and 4) and the calculated estimated reduced pressure value is less than 5% is “OK”, for cases 3 and 4 with loads, The left front wheel was “OK”, but the remaining three wheels were “NG”.
From the above, it can be seen that the decrease in the internal pressure of the tire can be accurately determined by correcting the reference value of the dynamic load radius in consideration of the reduced pressure reduction due to the load mounting.

本発明の検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the detection apparatus of this invention. 図１に示される検出装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the detection apparatus shown by FIG. 左前輪（ＦＬ）のスリップ率と左前輪（ＦＬ）のスリップ率との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the slip ratio of a left front wheel (FL), and the slip ratio of a left front wheel (FL). 左前輪（ＦＬ）のスリップ率と右前輪（ＦＲ）のスリップ率との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the slip ratio of a left front wheel (FL), and the slip ratio of a right front wheel (FR). 左前輪（ＦＬ）のスリップ率と左後輪（ＲＬ）のスリップ率との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the slip ratio of a left front wheel (FL), and the slip ratio of a left rear wheel (RL). 左前輪（ＦＬ）のスリップ率と右後輪（ＲＲ）のスリップ率との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the slip ratio of a left front wheel (FL), and the slip ratio of a right rear wheel (RR).

符号の説明Explanation of symbols

１ 車輪速度検出手段
２ 制御ユニット
２ａ インターフェース
２ｂ ＣＰＵ
２ｃ ＲＯＭ
２ｄ ＲＡＭ
３ 表示器
４ 初期化ボタン
５ 警報器
６ ＧＰＳ装置
６ａ ＧＰＳアンテナ 1 Wheel speed detection means 2 Control unit 2a Interface 2b CPU
2c ROM
2d RAM
3 Display 4 Initialization Button 5 Alarm 6 GPS Device 6a GPS Antenna

Claims (4)

走行中の４輪駆動の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する方法であって、
前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、
検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する工程と、
車両速度を求める工程と、
前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める工程と、
この動荷重半径を用いて各タイヤのスリップ率を求める工程と、
前記車両のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びに前記スリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を算出する工程と、
前記車両の質量を求める工程と、
得られた車両質量及び前記荷重比から各タイヤの輪荷重を算出する工程と、
得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、前記動荷重半径の基準値を補正する工程と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記補正された基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する工程と
を含むことを特徴とするタイヤ内圧低下検出方法。 Calculates the tire dynamic load radius of a four-wheel-drive vehicle while traveling, and detects the decrease in tire internal pressure based on the magnitude of change in the dynamic load radius from the reference value of the dynamic load radius at normal internal pressure A way to
Detecting wheel rotation information of each tire of the vehicle;
Calculating the wheel speed from the detected wheel rotation information;
Determining vehicle speed;
Obtaining a dynamic load radius of each tire from the wheel speed and vehicle speed;
The step of obtaining the slip ratio of each tire using this dynamic load radius,
Calculating a load ratio of other tires to a reference tire using the total driving force and the driving force front-rear distribution obtained from the axle shaft of the vehicle, and the slip ratio;
Determining the mass of the vehicle;
Calculating the wheel load of each tire from the obtained vehicle mass and the load ratio;
A step of correcting the reference value of the dynamic load radius by comparing the obtained wheel load of each tire with the wheel load of each tire at normal internal pressure and when the load is not mounted;
Detecting a decrease in the internal pressure of the tire when the magnitude of a change in the tire dynamic load radius obtained from the corrected reference value exceeds a predetermined threshold value. Method. 前記基準値を補正する工程において、予め求めておいたタイヤの輪荷重と動荷重半径との関係から得られる、動荷重半径の変化に対する輪荷重の寄与度を示す動荷重半径の荷重感度を用いて、基準値の補正が行われる請求項１に記載のタイヤ内圧低下検出方法。   In the step of correcting the reference value, the load sensitivity of the dynamic load radius indicating the contribution of the wheel load to the change of the dynamic load radius obtained from the relationship between the wheel load and the dynamic load radius of the tire obtained in advance is used. The method for detecting a decrease in tire internal pressure according to claim 1, wherein the reference value is corrected. 走行中の４輪駆動の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する装置であって、
前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する車輪回転情報検出手段と、
検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、
車両速度を求める車両速度算出手段と、
前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、
この動荷重半径を用いて各タイヤのスリップ率を求めるスリップ率算出手段と、
前記車両のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びに前記スリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を算出するタイヤ荷重比算出手段と、
前記車両の質量を求める車両質量算出手段と、
得られた車両質量及び前記荷重比から各タイヤの輪荷重を算出する輪荷重算出手段と、
得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、前記動荷重半径の基準値を補正する基準値補正手段と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記補正された基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段と
を含むことを特徴とするタイヤ内圧低下検出装置。 Calculates the tire dynamic load radius of a four-wheel-drive vehicle while traveling, and detects the decrease in tire internal pressure based on the magnitude of change in the dynamic load radius from the reference value of the dynamic load radius at normal internal pressure A device that performs
Wheel rotation information detecting means for detecting wheel rotation information of each tire of the vehicle;
Wheel speed calculation means for calculating wheel speed from the detected wheel rotation information;
Vehicle speed calculation means for determining the vehicle speed;
A dynamic load radius calculating means for determining a dynamic load radius of each tire from the wheel speed and the vehicle speed;
Slip rate calculating means for determining the slip rate of each tire using the dynamic load radius;
Tire load ratio calculation means for calculating a load ratio of other tires with respect to a reference tire using the total driving force and driving force front-rear distribution obtained from the axle shaft of the vehicle, and the slip ratio;
Vehicle mass calculating means for determining the mass of the vehicle;
A wheel load calculating means for calculating a wheel load of each tire from the obtained vehicle mass and the load ratio;
A reference value correction means for correcting the reference value of the dynamic load radius by comparing the obtained wheel load of each tire with the normal internal pressure and the wheel load of each tire when the load is not mounted;
A determination means for determining a decrease in the internal pressure of the tire when the magnitude of a change from the corrected reference value of the obtained tire dynamic load radius exceeds a predetermined threshold value. Detection device. 走行中の４輪駆動の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出するためにコンピュータを、車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段、前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段、この動荷重半径を用いて各タイヤのスリップ率を求めるスリップ率算出手段、前記車両のアクスルシャフトから得られる全駆動力及び駆動力前後配分、並びに前記スリップ率を用いて基準タイヤに対する他のタイヤの荷重比を算出するタイヤ荷重比算出手段、前記車両の質量を求める車両質量算出手段、得られた車両質量及び前記荷重比から各タイヤの輪荷重を算出する輪荷重算出手段、得られた各タイヤの輪荷重と、正常内圧であり且つ荷重非搭載時における各タイヤの輪荷重との比較により、前記動荷重半径の基準値を補正する基準値補正手段、得られたタイヤ動荷重半径の、前記補正された基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段として機能させることを特徴とするタイヤ内圧低下検出プログラム。   Calculates the tire dynamic load radius of a four-wheel-drive vehicle while traveling, and detects the decrease in tire internal pressure based on the magnitude of change in the dynamic load radius from the reference value of the dynamic load radius at normal internal pressure In order to do this, the vehicle speed calculation means for calculating the wheel speed from the wheel rotation information of each tire of the vehicle, the dynamic load radius calculation means for obtaining the dynamic load radius of each tire from the wheel speed and the vehicle speed, the dynamic load radius The slip ratio calculation means for calculating the slip ratio of each tire using the vehicle, the total driving force obtained from the axle shaft of the vehicle, the distribution of the driving force before and after, and the load ratio of other tires to the reference tire using the slip ratio Tire load ratio calculating means, vehicle mass calculating means for determining the mass of the vehicle, wheel load calculating wheel load of each tire from the obtained vehicle mass and the load ratio And a reference value correcting means for correcting the reference value of the dynamic load radius by comparing the obtained wheel load of each tire with the normal internal pressure and the wheel load of each tire when no load is mounted. A tire internal pressure drop detection program for causing a tire internal pressure drop to function as a determination means for determining a tire internal pressure drop when a magnitude of a change from the corrected reference value exceeds a predetermined threshold value .
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