JP2009168573A - Apparatus and method for determining hydroplaning state - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両がハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定するハイドロプレーニング状態判定装置、ハイドロプレーニング状態判定方法に関する。 The present invention relates to a hydroplaning state determination device and a hydroplaning state determination method for determining whether or not a vehicle is in a hydroplaning state.
タイヤと走行路面との間に水がくさび状に浸入すると、タイヤと走行路面との摩擦係数が低下する所謂ハイドロプレーニング現象が起きるため、タイヤのトレッド部には周方向に沿って溝が設けられ排水機能が与えられている。 When water enters the wedge between the tire and the road surface, a so-called hydroplaning phenomenon occurs in which the coefficient of friction between the tire and the road surface decreases, so a groove is provided in the tread portion of the tire along the circumferential direction. A drainage function is provided.
また、従来から、ハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定するハイドロプレーニング状態判定装置として、タイヤのトレッド部の溝内に配置された圧力センサによって検出された圧力値Fと、車速Vの自乗との比k(=k0×F/V2(k0は定数))が閾値を超えるとハイドロプレーニング状態にあると判定するハイドロプレーニング状態判定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の構成のハイドロプレーニング状態推測装置では、搭乗者、荷物、燃料等の重量、路面硬さ等の路面状況、加減速や旋回等の走行状況に応じてタイヤが変形して圧力センサによって検出される圧力値Fが変動する。このため、ハイドロプレーニング状態の判定精度が低い。 However, in the hydroplaning state estimation device having the above-described conventional configuration, the tire deforms according to the weight of the passenger, luggage, fuel, etc., road surface conditions such as road surface hardness, and driving conditions such as acceleration / deceleration and turning, and the pressure sensor The pressure value F detected by fluctuates. For this reason, the determination accuracy of the hydroplaning state is low.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、精度良く、ハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定できるハイドロプレーニング状態判定装置及びハイドロプレーニング状態判定方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the hydroplaning state determination apparatus and the hydroplaning state determination method which can determine whether it exists in a hydroplaning state accurately.
前記目的を達成するため、第1の発明は、周方向に沿って穿設される溝部を備えるタイヤと、
前記タイヤの接地面に作用する接地圧力について前記タイヤの幅方向の接地圧力分布を検出する接地圧力分布検出手段と、
前記接地圧力分布検出手段によって検出された前記接地圧力分布を2次曲線で近似して基準線を作成する基準線作成手段と、
前記接地圧力分布検出手段によって検出された前記接地圧力分布の所定位置における値と、前記基準線作成手段によって作成された前記基準線の前記所定位置における値との差分の絶対値に基づいて、ハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定するハイドロプレーニング状態判定手段と、
を備えるハイドロプレーニング状態判定装置である。
In order to achieve the above object, the first invention provides a tire including a groove portion drilled along a circumferential direction,
A contact pressure distribution detecting means for detecting a contact pressure distribution in a width direction of the tire with respect to a contact pressure acting on the contact surface of the tire;
A reference line creating means for approximating the ground pressure distribution detected by the ground pressure distribution detecting means with a quadratic curve to create a reference line;
Based on the absolute value of the difference between the value at the predetermined position of the ground pressure distribution detected by the ground pressure distribution detecting means and the value at the predetermined position of the reference line created by the reference line creating means. Hydroplaning state determination means for determining whether or not the plane is in a planing state;
Is a hydroplaning state determination device.
第2の発明は、第1の発明に係るハイドロプレーニング状態判定装置であって、前記ハイドロプレーニング状態判定手段は、下記式(1)で表されるAが閾値以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定する。
A=∫|P(X)−Q(X)|2dX・・・(1)
(P(X)は前記接地圧力分布検出手段によって検出された前記接地圧力分布の位置Xにおける値、Q(X)は前記基準線作成手段によって作成された前記基準線の位置Xにおける値)
2nd invention is the hydroplaning state determination apparatus which concerns on 1st invention, Comprising: The said hydroplaning state determination means will be in a hydroplaning state, when A represented by following formula (1) is below a threshold value. Judge that there is.
A = ∫ | P (X) −Q (X) | 2 dX (1)
(P (X) is a value at the position X of the ground pressure distribution detected by the ground pressure distribution detecting means, and Q (X) is a value at the position X of the reference line created by the reference line creating means)
第3の発明は、第1の発明に係るハイドロプレーニング状態判定装置であって、前記ハイドロプレーニング状態判定手段は、下記式(2)で表されるBが閾値以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定する。
B=(∫|P(X)−Q(X)|2dX)/(∫P(X)dX)・・・(2)
3rd invention is the hydroplaning state determination apparatus which concerns on 1st invention, Comprising: The said hydroplaning state determination means will be in a hydroplaning state, when B represented by following formula (2) is below a threshold value. Judge that there is.
B = (∫ | P (X) −Q (X) | 2 dX) / (∫P (X) dX) (2)
第4の発明は、第1の発明に係るハイドロプレーニング状態判定装置であって、前記ハイドロプレーニング状態判定手段は、下記式(3)で表されるCが閾値以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定する。
C=∫|P(X)−Q(X)|dX・・・(3)
4th invention is the hydroplaning state determination apparatus which concerns on 1st invention, Comprising: The said hydroplaning state determination means will be in a hydroplaning state, when C represented by following formula (3) is below a threshold value. Judge that there is.
C = ∫ | P (X) −Q (X) | dX (3)
第5の発明は、第1の発明に係るハイドロプレーニング状態判定装置であって、前記ハイドロプレーニング状態判定手段は、下記式(4)で表されるDが閾値以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定する。
D=(∫|P(X)−Q(X)|dX)/(∫P(X)dX)・・・(4)
5th invention is the hydroplaning state determination apparatus which concerns on 1st invention, Comprising: The said hydroplaning state determination means will be in a hydroplaning state, when D represented by following formula (4) is below a threshold value. Judge that there is.
D = (∫ | P (X) −Q (X) | dX) / (∫P (X) dX) (4)
第6の発明は、タイヤの接地面に作用する接地圧力について前記タイヤの幅方向の接地圧力分布を検出する第1工程と、
前記第1工程により検出された前記接地圧力分布を2次曲線で近似して基準線を作成する第2工程と、
前記第1工程により検出された前記接地圧力分布の所定位置における値と、前記第2工程により作成された前記基準線の前記所定位置における値との差分の絶対値に基づいてハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定する第3工程と、
を備えるハイドロプレーニング状態判定方法である。
6th invention detects the contact pressure distribution of the said width direction of the said tire about the contact pressure which acts on the contact surface of a tire, and the 1st process,
A second step of creating a reference line by approximating the ground pressure distribution detected in the first step with a quadratic curve;
Based on the absolute value of the difference between the value at the predetermined position of the ground pressure distribution detected by the first step and the value at the predetermined position of the reference line created by the second step. A third step of determining whether or not,
Is a hydroplaning state determination method.
本発明によれば、タイヤ幅方向の接地圧力分布の所定位置での値と接地圧力分布を2次曲線で近似した基準線の所定位置での値との差分の絶対値に基づいてハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定することができる。 According to the present invention, the hydroplaning state is based on the absolute value of the difference between the value at the predetermined position of the contact pressure distribution in the tire width direction and the value at the predetermined position of the reference line obtained by approximating the contact pressure distribution with a quadratic curve. It can be determined whether or not.
すなわち、正常状態では、路面がタイヤを支えようとするので、接地圧力がタイヤのトレッド部のうちの非溝部(接地部)に集中し、タイヤ幅方向の接地圧力分布が比較的凹凸になる。これに対して、ハイドロプレーニング状態では、水の動圧が接地点より前方のトレッド部(溝部及び非溝部)を均一に押圧してタイヤを支えようとするので、タイヤ幅方向の接地圧力分布が比較的平坦になる。したがって、水の動圧がタイヤに作用しない場合には、上記絶対値が比較的大きいが、この絶対値が閾値以下に小さくなると、ハイドロプレーニング状態にあると判定することができる。 That is, in the normal state, the road surface tends to support the tire, so that the contact pressure is concentrated on the non-groove portion (contact portion) in the tread portion of the tire, and the contact pressure distribution in the tire width direction becomes relatively uneven. On the other hand, in the hydroplaning state, the dynamic pressure of water tries to support the tire by uniformly pressing the tread portion (groove portion and non-groove portion) ahead of the ground contact point, so that the ground pressure distribution in the tire width direction is It becomes relatively flat. Therefore, when the dynamic pressure of water does not act on the tire, the absolute value is relatively large. However, when the absolute value is less than or equal to the threshold value, it can be determined that the vehicle is in the hydroplaning state.
また、上記絶対値は、搭乗者、荷物、燃料等を含む車両重量、路面硬さ等の路面状況、加減速や旋回等の走行状況に応じて変動しにくい。これは、車両重量、路面状況、走行状況が変動する際に、接地圧力分布と接地圧力分布を2次曲線で近似した基準線とが連動して変動するからである。したがって、上記絶対値に基づいてハイドロプレーニング状態にあるか否か判定することによって、精度良く、ハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定できる。 In addition, the absolute value is less likely to vary depending on the vehicle weight including passengers, luggage, fuel, etc., road surface conditions such as road surface hardness, and travel conditions such as acceleration / deceleration and turning. This is because when the vehicle weight, the road surface condition, and the traveling condition fluctuate, the ground pressure distribution and the reference line that approximates the ground pressure distribution with a quadratic curve fluctuate in conjunction with each other. Therefore, it can be accurately determined whether or not the vehicle is in the hydroplaning state by determining whether or not the vehicle is in the hydroplaning state based on the absolute value.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明のハイドロプレーニング状態検出装置の車両搭載状態の一実施例を示す平面図である。図2は、圧力センサのタイヤ搭載状態の一実施例を示す概略図であり、(a)は側面図、(b)は(a)の矢視A−Aから見た断面図である。 FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a vehicle mounted state of a hydroplaning state detection device of the present invention. 2A and 2B are schematic views showing an embodiment of a pressure sensor mounted on a tire, in which FIG. 2A is a side view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
ハイドロプレーニング状態検出装置は、トレッド部11に周方向Lに沿って穿設される溝部11aを備えるタイヤ10と、タイヤ10のトレッド部11に埋設される圧力センサ21と、タイヤ10側に設置されタイヤ10と共に回転する送信回路22と、各タイヤ10近傍の車体1側に設置される受信回路23と、車体1側に設置されるECU(Electronic Control Unit)30とを備える。
The hydroplaning state detection device is installed on the
圧力センサ21は、タイヤ10の接地面に作用する接地圧力についてタイヤ幅方向Wの接地圧力分布を検出することができるような位置に配置される。例えば、圧力センサ21は、図2に示すように、互いに直交するタイヤ周方向L及びタイヤ幅方向Wに沿って行列状に所定の設置間隔で、タイヤ10のトレッド部11全域に対して埋設される。
The
タイヤ幅方向Wの圧力センサ21の設置間隔ΔWは、溝部11aと非溝部(接地部)11bとにおける接地圧力の差を検出することができるよう設定される。また、圧力センサ21のタイヤ周方向Lの設置間隔ΔLは、設置間隔ΔWとは独立に設定されてよく、接地点前方のトレッド部11(溝部11a及び非溝部11b)に印加される水の動圧を検出することができるよう設定される。
The installation interval ΔW of the
圧力センサ21は、埋設位置における接地圧力に応じた電気信号を出力するものである。例えば、圧力センサ21は、圧電変換素子を含み構成される。接地圧力によってトレッド部11が変形されると、トレッド部11の変形応力に応じた電気信号が圧力センサ21から出力される。各圧力センサ21からの電気信号は、順次、タイヤ10側の送信回路22から車体1側の受信回路23へ送信される。尚、圧力センサ21、及び送信回路22は、タイヤ10側に設置された電池から供給される電力によって駆動される。
The
送信回路22及び受信回路23は、例えば、フェライトコアにコイルを螺旋状に巻き付けたバーアンテナで構成され、互いに送受信可能な位置に配置されている。受信回路23で受信された各圧力センサ21からの電気信号は順次、ECU30へ入力される。
The
ECU30は、マイクロコンピュータによって構成され、例えば、CPU、制御プログラムを格納するROM、演算結果等を格納する読書き可能なRAM、時間を計測するタイマ、演算等の処理の回数を計測するカウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。ECU30には、各受信回路23が接続されている。
The ECU 30 is constituted by a microcomputer, and includes, for example, a CPU, a ROM for storing a control program, a readable / writable RAM for storing calculation results, a timer for measuring time, a counter for measuring the number of times of calculation, and an input. An interface, and an output interface. Each
図3は、ECUに関連する車載システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。ECU30は、受信回路23で受信される各圧力センサ21からの電気信号に基づいて各タイヤ10の接地面に作用する接地圧力についてタイヤ幅方向Wの接地圧力分布を検出する。つまり、圧力センサ21、送信回路22、受信回路23、及びECU30が、接地圧力分布検出手段31として機能している。尚、接地圧力分布検出手段31の詳細については、後述する。
FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the in-vehicle system related to the ECU. The
接地圧力分布検出手段31として、ECU30は、例えば、各圧力センサ21からの電気信号に基づいて各圧力センサ21の埋設位置における接地圧力を算出する接地圧力算出手段31aと、接地圧力算出手段31aにより算出された接地圧力を圧力センサ21のタイヤ幅方向Wの設置位置毎にタイヤ周方向Lに沿ってタイヤ1周に渡り加算する接地圧力加算手段31bと、接地圧力加算手段31bによって圧力センサ21のタイヤ幅方向Wの設置位置毎にタイヤ周方向Lに沿ってタイヤ1周に渡り加算された接地圧力をタイヤ幅方向Wに内挿して接地圧力分布を算出する接地圧力分布算出手段31cと、を備える。
As the ground pressure distribution detection means 31, the
また、ECU30は、接地圧力検出手段31によって検出された接地圧力分布を最小自乗法によって2次曲線で近似して基準線を作成する基準線作成手段32と、接地圧力分布検出手段31によって検出された接地圧力分布の位置Xにおける値P(X)と、基準線作成手段32によって作成された基準線の位置Xにおける値Q(X)との差分の絶対値R(X)(=P(X)−Q(X))に基づいて、ハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定するハイドロプレーニング状態判定手段33と、を備える。また、ECU30には、図3に示すように、車速を検出するための車速センサ41が接続されている。
Further, the
図4は、正常状態における、接地圧力分布検出手段によって検出された接地圧力分布と基準線作成手段によって作成された基準線との関係の一例を示したグラフである。図5は、ハイドロプレーニング状態における、接地圧力分布検出手段によって検出された接地圧力分布と基準線作成手段によって作成された基準線との関係の一例を示したグラフである。図4、図5において、実線が接地圧力分布であり、2点鎖線が基準曲線である。また、図4、図5において、四角形状で示される点が接地圧力加算手段31bによって圧力センサ21のタイヤ幅方向Wの設置位置毎にタイヤ周方向Lに沿ってタイヤ1周に渡り加算された接地圧力である。
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the ground pressure distribution detected by the ground pressure distribution detecting means and the reference line created by the reference line creating means in a normal state. FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the ground pressure distribution detected by the ground pressure distribution detecting means and the reference line created by the reference line creating means in the hydroplaning state. 4 and 5, the solid line is the ground pressure distribution, and the two-dot chain line is the reference curve. 4 and 5, the points indicated by the square shape are added over the entire circumference of the tire along the tire circumferential direction L for each installation position of the
正常状態では、路面がタイヤ10を支えようとするので、接地圧力がトレッド部11のうちの非溝部(接地部)11bに集中し、図4に示すように、タイヤ幅方向Wの接地圧力分布が比較的凹凸になる。これに対して、ハイドロプレーニング状態では、水の動圧が接地点より前方のトレッド部11(溝部11a及び非溝部11b)を均一に押圧してタイヤ10を支えようとするので、図5に示すように、タイヤ幅方向Wの接地圧力分布が比較的平坦になる。
In the normal state, the road surface tends to support the
したがって、水の動圧がタイヤ10に作用しない場合には、タイヤ幅方向Wの位置Xにおける接地圧力分布の値P(X)と基準線の値Q(X)との差分の絶対値R(X)が比較的大きいが、この絶対値R(X)が閾値以下に小さくなると、ハイドロプレーニング状態にあると判定することができる。
Therefore, when the dynamic pressure of water does not act on the
また、接地圧力分布の値P(X)と基準線の値Q(X)との差分の絶対値R(X)は、搭乗者、荷物、燃料等を含む車両重量、路面硬さ等の路面状況、加減速や旋回等の走行状況に応じて変動しにくい。これは、車両重量、路面状況、走行状況が変動する際に、接地圧力分布と接地圧力分布を2次曲線で近似した基準線とが連動して変動するからである。したがって、絶対値R(X)に基づいてハイドロプレーニング状態にあるか否か判定することによって、精度良く、ハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定できる。 Also, the absolute value R (X) of the difference between the ground pressure distribution value P (X) and the reference line value Q (X) is the road surface such as the vehicle weight including the passenger, luggage, fuel, etc., and the road surface hardness. Difficult to change according to the situation, driving conditions such as acceleration / deceleration and turning. This is because when the vehicle weight, the road surface condition, and the traveling condition fluctuate, the ground pressure distribution and the reference line that approximates the ground pressure distribution with a quadratic curve fluctuate in conjunction with each other. Therefore, by determining whether or not the hydroplaning state is present based on the absolute value R (X), it is possible to accurately determine whether or not the hydroplaning state is present.
次に、ハイドロプレーニング状態判定手段33について、具体的な実施の形態を例示して説明する。第1の実施の形態のハイドロプレーニング状態判定手段33aは、下記式(1)で表されるAが閾値A0以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定する。
A=∫|P(X)−Q(X)|2dX・・・(1)
図6は、閾値A0と車速Vとの関係の一例を示したグラフである。図6において斜線で示す領域がハイドロプレーニング状態にあると判定される領域である。この閾値A0と車速Vとの関係は、走行試験結果やシミュレーション結果に基づき設定される。例えば、図4に示す正常状態では、Aの値が6.04×1014Pa2・cmとなり、図5に示すハイドロプレーニング状態では、Aの値が1.11×1014Pa2・cmとなる。この閾値A0と車速Vとの関係を示すマップデータは、ECU30のROMやRAM等のメモリに格納され、必要に応じて読み出される。
Next, the hydroplaning state determination means 33 will be described by exemplifying specific embodiments. The hydroplaning state determination means 33a of the first embodiment determines that the hydroplaning state is present when A represented by the following formula (1) is equal to or less than the threshold value A0.
A = ∫ | P (X) −Q (X) | 2 dX (1)
FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the threshold A0 and the vehicle speed V. In FIG. 6, the hatched area is an area determined to be in the hydroplaning state. The relationship between the threshold value A0 and the vehicle speed V is set based on a running test result and a simulation result. For example, in the normal state shown in FIG. 4, the value of A is 6.04 × 10 14 Pa 2 · cm, and in the hydroplaning state shown in FIG. 5, the value of A is 1.11 × 10 14 Pa 2 · cm. Become. Map data indicating the relationship between the threshold value A0 and the vehicle speed V is stored in a memory such as a ROM or a RAM of the
第1の実施の形態のハイドロプレーニング状態判定手段33aは、式(1)で表されるAを算出すると共に、閾値A0と車速Vとの関係を示すマップデータを読み出し、車速センサ41によって検出された車速Vに基づいて閾値A0を設定する。続いて、ハイドロプレーニング状態判定手段33aは、式(1)で表されるAが閾値A0以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定し、式(1)で表されるAが閾値A0超であると、正常状態にあると判定する。 The hydroplaning state determination means 33a of the first embodiment calculates A represented by the expression (1), reads map data indicating the relationship between the threshold A0 and the vehicle speed V, and is detected by the vehicle speed sensor 41. The threshold A0 is set based on the vehicle speed V. Subsequently, the hydroplaning state determination means 33a determines that the hydroplaning state is present when A represented by the formula (1) is equal to or less than the threshold A0, and A represented by the formula (1) exceeds the threshold A0. If it is, it determines with it being in a normal state.
この第1の実施の形態では、絶対値R(X)を自乗してタイヤ幅方向Wに沿って積分するので、タイヤ幅方向Wの位置Xに応じて変動する絶対値R(X)を平均化することができ、精度良くハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定することができる。 In the first embodiment, since the absolute value R (X) is squared and integrated along the tire width direction W, the absolute value R (X) that varies according to the position X in the tire width direction W is averaged. It is possible to determine whether or not the hydroplaning state is accurate.
第2の実施の形態のハイドロプレーニング状態判定手段33bは、下記式(2)で表されるBが閾値B0以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定する。
B=(∫|P(X)−Q(X)|2dX)/(∫P(X)dX)・・・(2)
閾値B0と車速Vとの関係は、図6と同様に、走行試験結果やシミユレーション結果に基づき設定される。例えば、図4に示す正常状態では、Bの値が35.3×105Paとなり、図5に示すハイドロプレーニング状態では、Bの値が6.49×105Paとなる。この閾値B0と車速Vとの関係を示すマップデータは、ECU30のROMやRAM等のメモリに格納され、必要に応じて読み出され、ハイドロプレーニング状態の判定に供される。
The hydroplaning state determination means 33b of the second embodiment determines that the hydroplaning state is present when B represented by the following formula (2) is equal to or less than the threshold value B0.
B = (∫ | P (X) −Q (X) | 2 dX) / (∫P (X) dX) (2)
The relationship between the threshold value B0 and the vehicle speed V is set based on the running test result and the simulation result, as in FIG. For example, in the normal state shown in FIG. 4, the value of B is 35.3 × 10 5 Pa, and in the hydroplaning state shown in FIG. 5, the value of B is 6.49 × 10 5 Pa. The map data indicating the relationship between the threshold value B0 and the vehicle speed V is stored in a memory such as a ROM or a RAM of the
第2の実施の形態のハイドロプレーニング状態判定手段33bは、式(2)で表されるBを算出すると共に、閾値B0と車速Vとの関係を示すマップデータを読み出し、車速センサ41によって検出された車速Vに基づいて閾値B0を設定する。続いて、ハイドロプレーニング状態判定手段33bは、式(2)で表されるBが閾値B0以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定し、式(2)で表されるBが閾値B0超であると、正常状態にあると判定する。 The hydroplaning state determination means 33b of the second embodiment calculates B represented by the expression (2), reads map data indicating the relationship between the threshold B0 and the vehicle speed V, and is detected by the vehicle speed sensor 41. A threshold B0 is set based on the vehicle speed V. Subsequently, the hydroplaning state determination unit 33b determines that the hydroplaning state is present when B represented by the formula (2) is equal to or less than the threshold value B0, and B represented by the formula (2) exceeds the threshold value B0. If it is, it determines with it being in a normal state.
この第2の実施の形態では、第1の実施の形態とは異なり、式(2)に示すように、接地圧力分布の値P(X)をタイヤ幅方向Wへ積分して算出される総接地圧力(輪重)によって、上記式(1)で表されるAを規格化している。これにより、総接地圧力(輪重)の変動の影響を低減することができる。つまり、車両重量、路面状況、走行状況等の変動の影響を低減することができる。したがって、第2の実施の形態では、第1の実施の形態と比較して、さらに精度良くハイドロプレーニング状態を判定することができる。 In the second embodiment, unlike the first embodiment, the total pressure calculated by integrating the contact pressure distribution value P (X) in the tire width direction W as shown in the equation (2). A represented by the above formula (1) is normalized by the ground pressure (wheel weight). Thereby, the influence of the fluctuation | variation of total contact pressure (wheel weight) can be reduced. That is, it is possible to reduce the influence of fluctuations in vehicle weight, road surface conditions, traveling conditions, and the like. Therefore, in the second embodiment, it is possible to determine the hydroplaning state with higher accuracy than in the first embodiment.
第3の実施の形態のハイドロプレーニング状態判定手段33cは、下記式(3)で表されるCが閾値C0以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定する。
C=∫|P(X)−Q(X)|dX)・・・(3)
閾値C0と車速Vとの関係は、図6と同様に、走行試験結果やシミユレーション結果に基づき設定される。例えば、図4に示す正常状態では、Cの値が8.37×107Pa・cmとなり、図5に示すハイドロプレーニング状態では、Cの値が3.82×107Paとなる。この閾値C0と車速Vとの関係を示すマップデータは、ECU30のROMやRAM等のメモリに格納され、必要に応じて読み出され、ハイドロプレーニング状態の判定に供される。
The hydroplaning state determination means 33c of the third embodiment determines that the hydroplaning state is present when C represented by the following formula (3) is equal to or less than the threshold value C0.
C = ∫ | P (X) −Q (X) | dX) (3)
The relationship between the threshold value C0 and the vehicle speed V is set based on the running test result and the simulation result, as in FIG. For example, in the normal state shown in FIG. 4, the value of C is 8.37 × 10 7 Pa · cm, and in the hydroplaning state shown in FIG. 5, the value of C is 3.82 × 10 7 Pa. The map data indicating the relationship between the threshold value C0 and the vehicle speed V is stored in a memory such as a ROM or a RAM of the
第3の実施の形態のハイドロプレーニング状態判定手段33cは、式(3)で表されるCを算出すると共に、閾値C0と車速Vとの関係を示すマップデータを読み出し、車速センサ41によって検出された車速Vに基づいて閾値C0を設定する。続いて、ハイドロプレーニング状態判定手段33cは、式(3)で表されるCが閾値C0以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定し、式(3)で表されるCが閾値C0超であると、正常状態にあると判定する。 The hydroplaning state determination means 33c of the third embodiment calculates C represented by the expression (3), reads map data indicating the relationship between the threshold value C0 and the vehicle speed V, and is detected by the vehicle speed sensor 41. The threshold value C0 is set based on the vehicle speed V. Subsequently, the hydroplaning state determination unit 33c determines that the hydroplaning state is present when C represented by the equation (3) is equal to or less than the threshold value C0, and C represented by the equation (3) exceeds the threshold value C0. If it is, it determines with it being in a normal state.
この第3の実施の形態では、絶対値R(X)をタイヤ幅方向Wに沿って積分するので、タイヤ幅方向Wの位置Xに応じて変動する絶対値R(X)を平均化することができ、精度良くハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定することができる。 In the third embodiment, since the absolute value R (X) is integrated along the tire width direction W, the absolute value R (X) that varies according to the position X in the tire width direction W is averaged. It is possible to determine whether or not it is in the hydroplaning state with high accuracy.
第4の実施の形態のハイドロプレーニング状態判定手段33dは、下記式(4)で表されるDが閾値D0以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定する。
D=(∫|P(X)−Q(X)|dX)/(∫P(X)dX)・・・(4)
閾値D0と車速Vとの関係は、図6と同様に、走行試験結果やシミユレーション結果に基づき設定される。例えば、図4に示す正常状態では、Dの値が5.48×10−1となり、図5に示すハイドロプレーニング状態では、Dの値が2.23×10−1となる。この閾値D0と車速Vとの関係を示すマップデータは、ECU30のROMやRAM等のメモリに格納され、必要に応じて読み出され、ハイドロプレーニング状態の判定に供される。
The hydroplaning state determination means 33d of the fourth embodiment determines that the state is in the hydroplaning state when D represented by the following formula (4) is equal to or less than the threshold value D0.
D = (∫ | P (X) −Q (X) | dX) / (∫P (X) dX) (4)
The relationship between the threshold value D0 and the vehicle speed V is set based on the running test result and the simulation result, as in FIG. For example, in the normal state shown in FIG. 4, the value of D is 5.48 × 10 −1 , and in the hydroplaning state shown in FIG. 5, the value of D is 2.23 × 10 −1 . Map data indicating the relationship between the threshold value D0 and the vehicle speed V is stored in a memory such as a ROM or a RAM of the
第4の実施の形態のハイドロプレーニング状態判定手段33bは、式(4)で表されるDを算出すると共に、閾値D0と車速Vとの関係を示すマップデータを読み出し、車速センサ41によって検出された車速Vに基づいて閾値D0を設定する。続いて、ハイドロプレーニング状態判定手段33dは、式(4)で表されるDが閾値D0以下であると、ハイドロプレーニング状態にあると判定し、式(4)で表されるDが閾値D0超であると、正常状態にあると判定する。 The hydroplaning state determination means 33b of the fourth embodiment calculates D represented by the equation (4), reads map data indicating the relationship between the threshold D0 and the vehicle speed V, and is detected by the vehicle speed sensor 41. A threshold D0 is set based on the vehicle speed V. Subsequently, the hydroplaning state determination means 33d determines that the hydroplaning state is present when D represented by the equation (4) is equal to or less than the threshold D0, and the D represented by the equation (4) exceeds the threshold D0. If it is, it determines with it being in a normal state.
この第4の実施の形態では、第3の実施の形態とは異なり、式(4)に示すように、接地圧力分布の値P(X)をタイヤ幅方向Wへ積分して算出される総接地圧力(輪重)によって、上記式(3)で表されるCを規格化している。これにより、総接地圧力(輪重)の変動の影響を低減することができる。つまり、車両重量、路面状況、走行状況等の変動の影響を低減することができる。したがって、第4の実施の形態では、第3の実施の形態と比較して、さらに精度良くハイドロプレーニング状態を判定することができる。 In the fourth embodiment, unlike the third embodiment, the total pressure calculated by integrating the contact pressure distribution value P (X) in the tire width direction W as shown in the equation (4). C represented by the above formula (3) is normalized by the ground pressure (wheel weight). Thereby, the influence of the fluctuation | variation of total contact pressure (wheel weight) can be reduced. That is, it is possible to reduce the influence of fluctuations in vehicle weight, road surface conditions, traveling conditions, and the like. Therefore, in the fourth embodiment, it is possible to determine the hydroplaning state with higher accuracy than in the third embodiment.
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、本実施例の溝部11aは、排水機能を有する限り、その構成に制限はなく、例えば、ジグザグ状にタイヤ10の周方向Lに沿って形成されてよく、或いは、直線状にタイヤ10の周方向Lに沿って形成されてもよい。
For example, as long as the
また、本実施例の圧力センサ21は、互いに直交するタイヤ周方向L及びタイヤ幅方向Wに沿って行列状に所定の設置間隔で配列されるとしたが、タイヤ幅方向Wの接地圧力分布を検出することができる限り、その配列パターンに制限はなく、例えば、千鳥格子状に所定の設置間隔で配列されてよい。
Moreover, although the
また、本実施例の圧力センサ21は、タイヤ10のトレッド部11の全域に対して埋設するとしたが、タイヤの接地面に作用する接地圧力についてタイヤ幅方向Wの接地圧力分布を検出することができる限り、その埋設範囲に制限はなく、例えば、トレッド部11の一部の領域に対して埋設してよい。
Moreover, although the
また、本実施例の圧力センサ21は、トレッド部11に埋設されるとしたが、タイヤの接地面に作用する接地圧力についてタイヤ幅方向Wの接地圧力分布を検出することができる限り、その設置位置に制限はなく、例えば、タイヤ10の内周壁に設置されてよい。
Moreover, although the
また、本実施例の圧力センサ21は、圧電変換素子を含み構成されるとしたが、タイヤの接地面に作用する接地圧力についてタイヤ幅方向Wの接地圧力分布を検出することができる限り、その構成に制限はなく、例えば、歪みゲージであってよい。
In addition, the
10 タイヤ
11 トレッド部
11a 溝部
11b 非溝部(接地部)
21 圧力センサ
22 送信回路
23 受信回路
30 ECU
31 接地圧力分布検出手段
32 基準線作成手段
33 ハイドロプレーニング状態判定手段
10
21
31 Ground pressure distribution detection means 32 Reference line creation means 33 Hydroplaning state determination means
Claims (6)
前記タイヤの接地面に作用する接地圧力について前記タイヤの幅方向の接地圧力分布を検出する接地圧力分布検出手段と、
前記接地圧力分布検出手段によって検出された前記接地圧力分布を2次曲線で近似して基準線を作成する基準線作成手段と、
前記接地圧力分布検出手段によって検出された前記接地圧力分布の所定位置における値と、前記基準線作成手段によって作成された前記基準線の前記所定位置における値との差分の絶対値に基づいて、ハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定するハイドロプレーニング状態判定手段と、
を備えるハイドロプレーニング状態判定装置。 A tire having a groove portion drilled along a circumferential direction;
A contact pressure distribution detecting means for detecting a contact pressure distribution in a width direction of the tire with respect to a contact pressure acting on the contact surface of the tire;
A reference line creating means for approximating the ground pressure distribution detected by the ground pressure distribution detecting means with a quadratic curve to create a reference line;
Based on the absolute value of the difference between the value at the predetermined position of the ground pressure distribution detected by the ground pressure distribution detecting means and the value at the predetermined position of the reference line created by the reference line creating means. Hydroplaning state determination means for determining whether or not the plane is in a planing state;
A hydroplaning state determination device.
A=∫|P(X)−Q(X)|2dX・・・(1)
(P(X)は前記接地圧力分布検出手段によって検出された前記接地圧力分布の位置Xにおける値、Q(X)は前記基準線作成手段によって作成された前記基準線の位置Xにおける値) The hydroplaning state determination unit according to claim 1, wherein the hydroplaning state determination unit determines that the hydroplaning state is present when A represented by the following formula (1) is equal to or less than a threshold value.
A = ∫ | P (X) −Q (X) | 2 dX (1)
(P (X) is a value at the position X of the ground pressure distribution detected by the ground pressure distribution detecting means, and Q (X) is a value at the position X of the reference line created by the reference line creating means)
B=(∫|P(X)−Q(X)|2dX)/(∫P(X)dX)・・・(2) The hydroplaning state determination device according to claim 1, wherein the hydroplaning state determination unit determines that the hydroplaning state is present when B represented by the following formula (2) is equal to or less than a threshold value.
B = (∫ | P (X) −Q (X) | 2 dX) / (∫P (X) dX) (2)
C=∫|P(X)−Q(X)|dX・・・(3) The hydroplaning state determination device according to claim 1, wherein the hydroplaning state determination unit determines that the hydroplaning state is in a hydroplaning state when C represented by the following formula (3) is equal to or less than a threshold value.
C = ∫ | P (X) −Q (X) | dX (3)
D=(∫|P(X)−Q(X)|dX)/(∫P(X)dX)・・・(4) The hydroplaning state determination unit according to claim 1, wherein the hydroplaning state determination unit determines that the hydroplaning state is in a hydroplaning state when D represented by the following formula (4) is equal to or less than a threshold value.
D = (∫ | P (X) −Q (X) | dX) / (∫P (X) dX) (4)
前記第1工程により検出された前記接地圧力分布を2次曲線で近似して基準線を作成する第2工程と、
前記第1工程により検出された前記接地圧力分布の所定位置における値と、前記第2工程により作成された前記基準線の前記所定位置における値との差分の絶対値に基づいてハイドロプレーニング状態にあるか否かを判定する第3工程と、
を備えるハイドロプレーニング状態判定方法。
A first step of detecting a contact pressure distribution in a width direction of the tire with respect to a contact pressure acting on a contact surface of the tire;
A second step of creating a reference line by approximating the ground pressure distribution detected in the first step with a quadratic curve;
Based on the absolute value of the difference between the value at the predetermined position of the ground pressure distribution detected by the first step and the value at the predetermined position of the reference line created by the second step. A third step of determining whether or not,
A hydroplaning state determination method comprising:
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CN106064630A (en) * | 2015-04-16 | 2016-11-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | For calculating the method and system of vehicle reference value |
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2008
- 2008-01-15 JP JP2008005946A patent/JP2009168573A/en active Pending
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