JP3289318B2 - タイヤ空気圧検知装置 - Google Patents
タイヤ空気圧検知装置Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/50—Pressure
- B60G2400/52—Pressure in tyre
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
- B60G2800/70—Estimating or calculating vehicle parameters or state variables
- B60G2800/702—Improving accuracy of a sensor signal
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の停車時にタイヤ
の空気圧を検知するタイヤ空気圧検知装置に関するもの
である。
の空気圧を検知するタイヤ空気圧検知装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来より、タイヤの空気圧を検知する装
置として、各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ
の検出信号に基づいて、車両のタイヤの空気圧を間接的
に検知する装置が提案されている。これは、タイヤ空気
圧に応じてタイヤの半径が変化し、車輪速度が変化する
ことを利用したものである。
置として、各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ
の検出信号に基づいて、車両のタイヤの空気圧を間接的
に検知する装置が提案されている。これは、タイヤ空気
圧に応じてタイヤの半径が変化し、車輪速度が変化する
ことを利用したものである。
【0003】
【発明は解決しようとする課題】しかしながら、検出対
象であるタイヤ半径は、摩耗等による個体差があった
り、旋回、制動、発進等の走行状態の影響を受けやす
い。さらに、近年普及が著しいラジアルタイヤは、タイ
ヤ空気圧の変化によるタイヤ半径の変形量が小さい(例
えば、タイヤの空気圧が1kg/cm2低下したとき、
タイヤ半径の変形量は約1mmである。)。また、この
ような方法は車両の停車時にはタイヤ空気圧の状態を検
知できない。上記した理由から、タイヤ半径の変形量か
らタイヤ空気圧の変化を間接的に検知する方式は、検知
精度が充分に確保できないという問題がある。
象であるタイヤ半径は、摩耗等による個体差があった
り、旋回、制動、発進等の走行状態の影響を受けやす
い。さらに、近年普及が著しいラジアルタイヤは、タイ
ヤ空気圧の変化によるタイヤ半径の変形量が小さい(例
えば、タイヤの空気圧が1kg/cm2低下したとき、
タイヤ半径の変形量は約1mmである。)。また、この
ような方法は車両の停車時にはタイヤ空気圧の状態を検
知できない。上記した理由から、タイヤ半径の変形量か
らタイヤ空気圧の変化を間接的に検知する方式は、検知
精度が充分に確保できないという問題がある。
【0004】そこで本願発明者らは上記問題に鑑み、バ
ネ下の上下方向あるいは前後方向(又は左右方向)の共振
周波数fKを抽出し、この共振周波数fKに基づく低下偏
差(f0−fK)と所定偏差△fを比較することにより、
タイヤの空気圧の状態を検知する装置を発明し、これを
出願した(特願平3−294622号)。しかしながら、
上記装置では、停車中にタイヤの空気圧の状態を検知す
ることができない。特に、産業用の大型車両において
は、停車中にタイヤ空気圧を検知したいという要請があ
る。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、停車中においてもタイヤ空気圧の状態を検知できる
タイヤ空気圧検知装置を提供することを目的とするもの
である。
ネ下の上下方向あるいは前後方向(又は左右方向)の共振
周波数fKを抽出し、この共振周波数fKに基づく低下偏
差(f0−fK)と所定偏差△fを比較することにより、
タイヤの空気圧の状態を検知する装置を発明し、これを
出願した(特願平3−294622号)。しかしながら、
上記装置では、停車中にタイヤの空気圧の状態を検知す
ることができない。特に、産業用の大型車両において
は、停車中にタイヤ空気圧を検知したいという要請があ
る。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、停車中においてもタイヤ空気圧の状態を検知できる
タイヤ空気圧検知装置を提供することを目的とするもの
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるタイヤ空気圧検知装置は、車両の停止
時にタイヤに与えられる外部衝撃に基づく振動を検出す
る検出手段と、検出された振動の固有振動数を算定する
算定手段と、前記固有振動数を判定値と比較して、前記
タイヤの空気圧の状態を検知する検知手段とを備え、前
記検出手段は、アンチスキッド制御用に設けられている
車輪速度センサの出力の変位に基づき前記振動を検出す
ることを特徴とする。
に、本発明によるタイヤ空気圧検知装置は、車両の停止
時にタイヤに与えられる外部衝撃に基づく振動を検出す
る検出手段と、検出された振動の固有振動数を算定する
算定手段と、前記固有振動数を判定値と比較して、前記
タイヤの空気圧の状態を検知する検知手段とを備え、前
記検出手段は、アンチスキッド制御用に設けられている
車輪速度センサの出力の変位に基づき前記振動を検出す
ることを特徴とする。
【0006】
【作用】上記構成により、車両の停止時にタイヤに与え
られる外部衝撃に基づく振動をアンチスキッド制御用に
設けられている車輪速度センサの出力の変位に基づいて
検出すると共に、その振動の固有振動数を算定し判定値
と比較することで、タイヤ空気圧の状態を検知する。
られる外部衝撃に基づく振動をアンチスキッド制御用に
設けられている車輪速度センサの出力の変位に基づいて
検出すると共に、その振動の固有振動数を算定し判定値
と比較することで、タイヤ空気圧の状態を検知する。
【0007】
(第1実施例)本発明の第1実施例を図面を参照して説明
する。図1は第1実施例の概略構成図である。車両に装
着される前後左右の4個のタイヤ1a〜1dに対応し
て、それぞれ車輪速度センサが設置される。車輪速度セ
ンサは、磁性体よりなる歯車形状のパルサ2a〜2d及
びピックアップコイル3a〜3dにより構成される。パ
ルサ2a〜2dは、各タイヤ1a〜1dの回転車軸(図
示せず)に固定される。ピックアップコイル3a〜3d
は、パルサ2a〜2dと所定の間隔を置いて取り付けら
れる。ここで、タイヤに人為的な衝撃を外部から与える
と、パルサ2a〜2dは振動しピックアップコイル3a
〜3dに対する対応位置が変動するため、ピックアップ
コイル3a〜3dから交流信号が出力される。
する。図1は第1実施例の概略構成図である。車両に装
着される前後左右の4個のタイヤ1a〜1dに対応し
て、それぞれ車輪速度センサが設置される。車輪速度セ
ンサは、磁性体よりなる歯車形状のパルサ2a〜2d及
びピックアップコイル3a〜3dにより構成される。パ
ルサ2a〜2dは、各タイヤ1a〜1dの回転車軸(図
示せず)に固定される。ピックアップコイル3a〜3d
は、パルサ2a〜2dと所定の間隔を置いて取り付けら
れる。ここで、タイヤに人為的な衝撃を外部から与える
と、パルサ2a〜2dは振動しピックアップコイル3a
〜3dに対する対応位置が変動するため、ピックアップ
コイル3a〜3dから交流信号が出力される。
【0008】ピックアップコイル3a〜3dから出力さ
れる交流信号は、電子制御装置(以下ECUという)4に
入力される。ECU4は、CPU、波形整形回路、RO
M,RAM等から構成され、所定のプログラムに従い入
力される各種信号を処理する。そして、その信号処理結
果は表示部5に入力され、該表示部5は運転者に対して
各タイヤ1a〜1dの空気圧の状態を報知する。報知態
様は、各タイヤ1a〜1dの空気圧の状態を格別に表示
するようにしたもよい、また1個の警告ランプにより、
いずれか1個のタイヤの空気圧が基準空気圧よりも低下
したとき、前記警告ランプを点灯して警告するようにし
てもよい。
れる交流信号は、電子制御装置(以下ECUという)4に
入力される。ECU4は、CPU、波形整形回路、RO
M,RAM等から構成され、所定のプログラムに従い入
力される各種信号を処理する。そして、その信号処理結
果は表示部5に入力され、該表示部5は運転者に対して
各タイヤ1a〜1dの空気圧の状態を報知する。報知態
様は、各タイヤ1a〜1dの空気圧の状態を格別に表示
するようにしたもよい、また1個の警告ランプにより、
いずれか1個のタイヤの空気圧が基準空気圧よりも低下
したとき、前記警告ランプを点灯して警告するようにし
てもよい。
【0009】ここで、本実施例におけるタイヤ空気圧の
検知原理について説明する。産業用車両(例えばバスや
トラック等)では、始業点検時にタイヤをハンマー等で
強打し、タイヤの張り具合で空気圧の状態をチェックし
ている。タイヤを強打して衝撃を加えると、タイヤはサ
イドウォール部のばね定数とトレッド部の重量で決定さ
れる固有振動数で振動する(この場合、サイドウォール
部の重量を加えてもよい)。この結果、パルサ2a〜2
dを固定する回転車軸へも振動が伝わり、前記したよう
にパルサ2a〜2dとピックアップコイル3a〜3dと
の対応位置が相対的に変位するため、ピックアップコイ
ル3a〜3dから交流信号が出力される。
検知原理について説明する。産業用車両(例えばバスや
トラック等)では、始業点検時にタイヤをハンマー等で
強打し、タイヤの張り具合で空気圧の状態をチェックし
ている。タイヤを強打して衝撃を加えると、タイヤはサ
イドウォール部のばね定数とトレッド部の重量で決定さ
れる固有振動数で振動する(この場合、サイドウォール
部の重量を加えてもよい)。この結果、パルサ2a〜2
dを固定する回転車軸へも振動が伝わり、前記したよう
にパルサ2a〜2dとピックアップコイル3a〜3dと
の対応位置が相対的に変位するため、ピックアップコイ
ル3a〜3dから交流信号が出力される。
【0010】この振動変位は極めて僅かな変位である
が、ピックアップコイル3a〜3dの出力電圧Vは、V
=dФ/dtで表される磁束密度の変化率であるため、
僅かな変位でも検知することができる。一方、空気圧が
低下したタイヤでは、図2の点線で示すように固有振動
数が低下するため、この変化に基づきタイヤ空気圧の状
態を検知し、判定値との比較によりタイヤ空気圧の低下
を警告することができる。
が、ピックアップコイル3a〜3dの出力電圧Vは、V
=dФ/dtで表される磁束密度の変化率であるため、
僅かな変位でも検知することができる。一方、空気圧が
低下したタイヤでは、図2の点線で示すように固有振動
数が低下するため、この変化に基づきタイヤ空気圧の状
態を検知し、判定値との比較によりタイヤ空気圧の低下
を警告することができる。
【0011】上記により、本実施例によれば、近年搭載
車両の増加しているアンチスキッド制御装置(ABS)
を備える車両等は、既に各タイヤに前記した構成の車輪
速度センサが装備されているため、この車輪速度センサ
によりタイヤの固有振動数の検知が可能となる。
車両の増加しているアンチスキッド制御装置(ABS)
を備える車両等は、既に各タイヤに前記した構成の車輪
速度センサが装備されているため、この車輪速度センサ
によりタイヤの固有振動数の検知が可能となる。
【0012】上記のような基本的考え方に基づき、以下
図3のフローチャートを参照して、ECU4が行う第1
実施例の信号処理について説明する。尚、ECU4は各
車輪1a〜1dに対して同様の処理を行うため、図3の
フローチャートは何れかの1車輪に対しての処理のみを
示している。このため、以後の説明では各符号の添字は
省略する。また、図3のフローチャートは、特にタイヤ
の空気圧が基準値以下に低下したことを検知し、運転者
に対して警告を行う例について示す。そして、以下の信
号処理は4個のタイヤ毎に独立して行う。
図3のフローチャートを参照して、ECU4が行う第1
実施例の信号処理について説明する。尚、ECU4は各
車輪1a〜1dに対して同様の処理を行うため、図3の
フローチャートは何れかの1車輪に対しての処理のみを
示している。このため、以後の説明では各符号の添字は
省略する。また、図3のフローチャートは、特にタイヤ
の空気圧が基準値以下に低下したことを検知し、運転者
に対して警告を行う例について示す。そして、以下の信
号処理は4個のタイヤ毎に独立して行う。
【0013】イグニッションスイッチオンにより処理が
スタートすると、ステップ101で車両の停止状態(車
速v=0)の確認を行う。続くステップ102で、スレ
ッシュレベルの判定を行う。スレッシュレベル(±VS)
は、データの取り込みに充分な出力があるか否かの基準
となるもので、一旦ステップ102の判定処理で肯定さ
れると信号処理中出力がスレッシュレベル以下となって
も否定判定されない。データの取り込みに充分な出力が
あれば、ステップ103でピックアップコイルの出力電
圧の時間波形を取り込む。
スタートすると、ステップ101で車両の停止状態(車
速v=0)の確認を行う。続くステップ102で、スレ
ッシュレベルの判定を行う。スレッシュレベル(±VS)
は、データの取り込みに充分な出力があるか否かの基準
となるもので、一旦ステップ102の判定処理で肯定さ
れると信号処理中出力がスレッシュレベル以下となって
も否定判定されない。データの取り込みに充分な出力が
あれば、ステップ103でピックアップコイルの出力電
圧の時間波形を取り込む。
【0014】そして、ステップ104では図4に示すよ
うに、前記ピックアップコイルの出力電圧の時間波形の
周期Tより、固有振動数fK0を求める。ステップ105
では、求めた固有振動数fK0と予め設定されている空気
圧低下判定値(以下判定値という)fLを比較し、判定値
fL以下であればステップ106へ進んで検知対象のタ
イヤの空気圧が低下した旨の警告が発せられ、表示部5
に表示される。
うに、前記ピックアップコイルの出力電圧の時間波形の
周期Tより、固有振動数fK0を求める。ステップ105
では、求めた固有振動数fK0と予め設定されている空気
圧低下判定値(以下判定値という)fLを比較し、判定値
fL以下であればステップ106へ進んで検知対象のタ
イヤの空気圧が低下した旨の警告が発せられ、表示部5
に表示される。
【0015】(第2実施例)第2実施例は図5のフローチ
ャートに示すように、取り込んだピックアップコイルの
出力電圧の時間波形に対して、ステップ203で周波数
解析(FFT)演算を行い、続くステップ204で固有振
動数fK0を算定する。その他は第1実施例の場合と同様
であり、算定した固有振動数fK0と判定値fLを比較
し、判定値fL以下であればステップ106へ進んで検
知対象のタイヤの空気圧が低下した旨の警告が発せられ
る。
ャートに示すように、取り込んだピックアップコイルの
出力電圧の時間波形に対して、ステップ203で周波数
解析(FFT)演算を行い、続くステップ204で固有振
動数fK0を算定する。その他は第1実施例の場合と同様
であり、算定した固有振動数fK0と判定値fLを比較
し、判定値fL以下であればステップ106へ進んで検
知対象のタイヤの空気圧が低下した旨の警告が発せられ
る。
【0040】
【発明の効果】本発明は上記構成を有し、車両の停止時
に、タイヤに与えられる外部衝撃に基づく振動をアンチ
スキッド制御用に設けられている車輪速度センサの出力
の変位に基づいて検出すると共に、その固有振動数を算
定し判定値と比較することで、タイヤ空気圧の状態が検
知されるから、産業用車両の始業点検作業でタイヤ空気
圧の低下を検知でき、安全対策上有利となるという優れ
た効果がある。
に、タイヤに与えられる外部衝撃に基づく振動をアンチ
スキッド制御用に設けられている車輪速度センサの出力
の変位に基づいて検出すると共に、その固有振動数を算
定し判定値と比較することで、タイヤ空気圧の状態が検
知されるから、産業用車両の始業点検作業でタイヤ空気
圧の低下を検知でき、安全対策上有利となるという優れ
た効果がある。
【図1】本発明に係るタイヤ空気圧検知装置の概略構成
図である。
図である。
【図2】タイヤに外部衝撃を与えた場合の振動周波数と
出力ゲインの関係を示す特性図である。
出力ゲインの関係を示す特性図である。
【図3】第1実施例のECUの処理内容を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図4】固有振動数の算定処理を示す説明図である。
【図5】第2実施例のECUの処理内容を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
1a〜1d...タイヤ 2a〜2d...パルサ 3a〜3d...ピックアップコイル 4...ECU(電子制御装置) 5...表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−149503(JP,A) 特開 昭55−136609(JP,A) 特開 昭59−26029(JP,A) 特開 昭59−87598(JP,A) 特開 平5−133831(JP,A) 「自動車技術ハンドブック」<第1分 冊>基礎・理論編,第1版,社団法人自 動車技術会,1990年12月1 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 23/00 - 23/08 G01L 17/00
Claims (4)
- 【請求項1】 車両の停止時にタイヤに与えられる外部
衝撃に基づく振動を検出する検出手段と、前記検出され
た振動の固有振動数を算定する算定手段と、前記固有振
動数を判定値と比較して、前記タイヤの空気圧の状態を
検知する検知手段とを備え、 前記検出手段は、アンチスキッド制御用に設けられてい
る車輪速度センサの出力の変位に基づき前記振動を検出
する ことを特徴とするタイヤ空気圧検知装置。 - 【請求項2】 車両の停止時にタイヤに外部衝撃を与え
る付与手段と、前記タイヤに与えられる外部衝撃に基づ
く振動を検出する検出手段と、前記検出された振動の固
有振動数を算定する算定手段と、前記固有振動数に基づ
いて前記タイヤの空気圧の状態を検知する検知手段とを
備え、 前記検出手段は、アンチスキッド制御用に設けられてい
る車輪速度センサの出力の変位に基づき前記振動を検出
する ことを特徴とするタイヤ空気圧検知装置。 - 【請求項3】 前記外部衝撃は、前記車輪速度センサに
おけるパルサを固定する回転車軸と前記タイヤの振動で
あることを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤ空
気圧検知装置。 - 【請求項4】 前記算定手段は、前記車輪速度センサか
らの出力電圧の時間波形に対してFFTによる周波数解
析を行い、前記固有振動数を算定することを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1つに記載のタイヤ空気圧検
知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16198492A JP3289318B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | タイヤ空気圧検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16198492A JP3289318B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | タイヤ空気圧検知装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05319039A JPH05319039A (ja) | 1993-12-03 |
JP3289318B2 true JP3289318B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=15745825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16198492A Expired - Fee Related JP3289318B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | タイヤ空気圧検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3289318B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5596141A (en) * | 1994-08-04 | 1997-01-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Tire resonance frequency detecting system having inter-wheel noise elimination and method for the same |
GB9709962D0 (en) * | 1997-05-17 | 1997-07-09 | Sun Electric Uk Ltd | Method and apparatus for tyre pressure determination |
US6591670B1 (en) | 1999-09-21 | 2003-07-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Device for detecting wheel speed signal frequency |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP16198492A patent/JP3289318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
「自動車技術ハンドブック」<第1分冊>基礎・理論編,第1版,社団法人自動車技術会,1990年12月1 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05319039A (ja) | 1993-12-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |