JP3300601B2 - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪のタイヤ空気
圧の状態をその車輪の運動状態量に基づいて間接に検出
する技術に関するものであり、特に、その検出の精度を
向上させる技術に関するものである。
圧の状態をその車輪の運動状態量に基づいて間接に検出
する技術に関するものであり、特に、その検出の精度を
向上させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両走行中に車輪のタイヤ空気圧を運転
者に知らせるため、タイヤ内空間の空気圧を直接に検出
する技術が既に知られている。しかし、タイヤは車両走
行中に回転するため、タイヤ空気圧を直接に検出するこ
とは比較的困難である。そこで、車輪のタイヤ空気圧を
その車輪の運動状態量に基づいて間接に検出する技術が
既に提案されており、本出願人らの特開平５−１３３８
３１号公報や特開平７−８９３０４号公報に開示されて
いる。
者に知らせるため、タイヤ内空間の空気圧を直接に検出
する技術が既に知られている。しかし、タイヤは車両走
行中に回転するため、タイヤ空気圧を直接に検出するこ
とは比較的困難である。そこで、車輪のタイヤ空気圧を
その車輪の運動状態量に基づいて間接に検出する技術が
既に提案されており、本出願人らの特開平５−１３３８
３１号公報や特開平７−８９３０４号公報に開示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】タイヤ空気圧を間接に
検出する技術は、タイヤ空気圧とタイヤ剛性との間に一
定の関係が成立することに着目するものであるが、タイ
ヤ剛性には、タイヤ内空間の空気圧に依拠する部分のみ
ならずタイヤのゴム硬度に依拠する部分も存在してお
り、両者は分離して検出することは困難である。また、
タイヤのゴム硬度はそのゴムの温度によって変化する。
検出する技術は、タイヤ空気圧とタイヤ剛性との間に一
定の関係が成立することに着目するものであるが、タイ
ヤ剛性には、タイヤ内空間の空気圧に依拠する部分のみ
ならずタイヤのゴム硬度に依拠する部分も存在してお
り、両者は分離して検出することは困難である。また、
タイヤのゴム硬度はそのゴムの温度によって変化する。
【０００４】しかしながら、タイヤ空気圧を間接に検出
する技術は従来、タイヤ温度の変化を考慮して検出を行
うようにはなっていない。そのため、この従来の間接検
出技術では、タイヤ内空間の空気圧が同じでもタイヤ温
度が異なれば、タイヤ全体の剛性が異なり、ひいては、
タイヤ空気圧の検出値が実際値と異なってしまう。
する技術は従来、タイヤ温度の変化を考慮して検出を行
うようにはなっていない。そのため、この従来の間接検
出技術では、タイヤ内空間の空気圧が同じでもタイヤ温
度が異なれば、タイヤ全体の剛性が異なり、ひいては、
タイヤ空気圧の検出値が実際値と異なってしまう。
【０００５】その結果、例えば、その従来の間接検出技
術を、タイヤ空気圧が異常に低いことを検出して運転者
に警告する技術と共に実施する場合には、実際のタイヤ
空気圧は正常であるにもかかわらず、タイヤ温度が上昇
してゴム硬度が低下したために、本来であれば検出され
るべきでないタイヤ空気圧の異常低下が検出されてしま
う誤検出という事態や、実際のタイヤ空気圧は異常に低
いにもかかわらず、タイヤ温度が低下してゴム硬度が上
昇したために、本来であれば検出されるべきタイヤ空気
圧の異常低下が検出されない不検出という事態が生じる
おそれがあるという問題があった。
術を、タイヤ空気圧が異常に低いことを検出して運転者
に警告する技術と共に実施する場合には、実際のタイヤ
空気圧は正常であるにもかかわらず、タイヤ温度が上昇
してゴム硬度が低下したために、本来であれば検出され
るべきでないタイヤ空気圧の異常低下が検出されてしま
う誤検出という事態や、実際のタイヤ空気圧は異常に低
いにもかかわらず、タイヤ温度が低下してゴム硬度が上
昇したために、本来であれば検出されるべきタイヤ空気
圧の異常低下が検出されない不検出という事態が生じる
おそれがあるという問題があった。
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑み、タイヤ温度
をも考慮してタイヤ空気圧を検出することにより、上記
の問題を解決することを課題としてなされたものであ
る。
をも考慮してタイヤ空気圧を検出することにより、上記
の問題を解決することを課題としてなされたものであ
る。
【０００７】
【第１発明の課題解決手段，作用および効果】第１発明
は、車両に設けられ、タイヤ付きホイールである車輪の
運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気圧を検出
する装置を (a) 前記車輪の運動状態量を検出する車輪運動状態量セ
ンサと、 (b) 前記タイヤの温度に関連する値を検出するタイヤ温
度関連値センサと、 (c) そのタイヤ温度関連値センサにより検出されたタイ
ヤ温度関連値が基準値に一致すると仮定し、前記車輪運
動状態量センサにより検出された車輪運動状態量に基づ
いて前記空気圧の暫定値を演算する暫定値演算手段と、 (d) その暫定値演算手段により演算された暫定値を、前
記検出されたタイヤ温度関連値と前記基準値との関係に
基づいて補正し、その補正後の暫定値を前記空気圧の最
終値とする暫定値補正手段とを含むものとし、かつ、前
記暫定値演算手段を、前記車輪に対して、相対回転可能
なリム側部とベルト側部とがねじりばねにより互いに連
結されたタイヤモデルが想定され、そのタイヤモデルに
基づき、前記車輪の回転運動に係る運動システムが想定
され、その運動システムにおいて、前記ねじりばねのば
ね定数の実際値の基礎値からの変化量を前記タイヤに対
する外乱とみなし、前記リム側部の運動状態量としての
前記車輪運動状態量センサからの信号に基づき、前記外
乱を前記運動システムの状態変数の一つとして推定する
外乱オブザーバを含み、その外乱オブザーバによる前記
外乱の推定状態に基づいて前記空気圧の暫定値を演算す
るものとしたことを特徴とするものである。 このよう
に、第１発明は、車両に設けられ、タイヤ付きホイール
である車輪の運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの
空気圧を検出する装置において、その検出を、車輪の運
動状態量のみならずタイヤの温度にも基づいて行うもの
であるため、タイヤ温度変化に対する補償が実現され、
タイヤの空気圧のその検出の精度が向上するという効果
が得られる。また、例えば、タイヤ温度を基準値に固定
した上で車輪運動状態量の検出値からタイヤ空気圧を推
定する装置が既に存在する場合、既存の装置に変更を加
えることなく、単に暫定値補正手段を追加するのみで、
検出精度の向上が可能となる。したがって、この第１発
明によれば安価に 目的を達成することができる。
は、車両に設けられ、タイヤ付きホイールである車輪の
運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気圧を検出
する装置を (a) 前記車輪の運動状態量を検出する車輪運動状態量セ
ンサと、 (b) 前記タイヤの温度に関連する値を検出するタイヤ温
度関連値センサと、 (c) そのタイヤ温度関連値センサにより検出されたタイ
ヤ温度関連値が基準値に一致すると仮定し、前記車輪運
動状態量センサにより検出された車輪運動状態量に基づ
いて前記空気圧の暫定値を演算する暫定値演算手段と、 (d) その暫定値演算手段により演算された暫定値を、前
記検出されたタイヤ温度関連値と前記基準値との関係に
基づいて補正し、その補正後の暫定値を前記空気圧の最
終値とする暫定値補正手段とを含むものとし、かつ、前
記暫定値演算手段を、前記車輪に対して、相対回転可能
なリム側部とベルト側部とがねじりばねにより互いに連
結されたタイヤモデルが想定され、そのタイヤモデルに
基づき、前記車輪の回転運動に係る運動システムが想定
され、その運動システムにおいて、前記ねじりばねのば
ね定数の実際値の基礎値からの変化量を前記タイヤに対
する外乱とみなし、前記リム側部の運動状態量としての
前記車輪運動状態量センサからの信号に基づき、前記外
乱を前記運動システムの状態変数の一つとして推定する
外乱オブザーバを含み、その外乱オブザーバによる前記
外乱の推定状態に基づいて前記空気圧の暫定値を演算す
るものとしたことを特徴とするものである。 このよう
に、第１発明は、車両に設けられ、タイヤ付きホイール
である車輪の運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの
空気圧を検出する装置において、その検出を、車輪の運
動状態量のみならずタイヤの温度にも基づいて行うもの
であるため、タイヤ温度変化に対する補償が実現され、
タイヤの空気圧のその検出の精度が向上するという効果
が得られる。また、例えば、タイヤ温度を基準値に固定
した上で車輪運動状態量の検出値からタイヤ空気圧を推
定する装置が既に存在する場合、既存の装置に変更を加
えることなく、単に暫定値補正手段を追加するのみで、
検出精度の向上が可能となる。したがって、この第１発
明によれば安価に 目的を達成することができる。
【０００８】以下、第１発明を補足説明する。 (1) この第１発明において「車輪の運動状態量」には例
えば、車輪の回転運動状態を表す量としての、角速度，
角加速度，周速度，周加速度，それらの共振周波数や、
車輪の上下運動状態を表す量としての、上下加速度，そ
れの共振周波数などを選ぶことができる。 したがって、
この第１発明における「車輪運動状態量センサ」には例
えば、車輪速センサ，ばね下加速度センサ，車高セン
サ，車両荷重センサ等を選ぶことができる。 (2) 「外乱オブザーバによる外乱の推定状態に基づいて
空気圧の暫定値を演算する」とは、ばね定数基礎値とば
ね定数変化量との和をばね定数実際値として演算する形
態を含む意味であるが、この形態においては、ばね定数
基礎値を固定値としたり、可変値とし、ばね定数変化量
が推定される毎に前回のばね定数基礎値に加算し、その
加算後のばね定数基礎値を次回のばね定数基礎値として
使用することができる。また、その「外乱オブザーバに
よる外乱の推定状態に基づいて空気圧の暫定値を演算す
る」形態は、ばね定数変化量が実質的に０となるまで、
ばね定数基礎値を変化させつつ外乱オブザーバによるば
ね定数変化量の推定を繰り返し、ばね定数変化量が実質
的に０となったときのばね定数基礎値をばね定数実際値
とする形態とすることもできる。 (3) 「タイヤ温度関連値」には例えば、タイヤ自体の温
度，外気温度等、タイヤゴムの硬度，剛性に変化を生じ
させる温度を選んだり、温度以外の量であってタイヤゴ
ムの硬度，剛性に変化を生じさせるものを選ぶことがで
きる。後者の量には例えば、車両のキースイッチがＯＮ
に操作されてから車両が走行した距離を選ぶことができ
る。一般に、車両走行距離が長いほどタイヤ温度が上昇
し、それら走行距離とタイヤ温度との間に一定の関係が
成立するからである。 (4) この第１発明は、例えば、タイヤの空気圧の値を検
出してその値自体を出力する形態や、タイヤ空気圧が異
常に低いとか異常に高いとかいう静的な状態を出力する
形態や、タイヤ空気圧の低下速度が異常に速いとか上昇
速度が異常に速いとか、タイヤ空気圧の時間的変動が異
常に激しいとかいう動的な状態を出力する 形態で実施可
能である。
えば、車輪の回転運動状態を表す量としての、角速度，
角加速度，周速度，周加速度，それらの共振周波数や、
車輪の上下運動状態を表す量としての、上下加速度，そ
れの共振周波数などを選ぶことができる。 したがって、
この第１発明における「車輪運動状態量センサ」には例
えば、車輪速センサ，ばね下加速度センサ，車高セン
サ，車両荷重センサ等を選ぶことができる。 (2) 「外乱オブザーバによる外乱の推定状態に基づいて
空気圧の暫定値を演算する」とは、ばね定数基礎値とば
ね定数変化量との和をばね定数実際値として演算する形
態を含む意味であるが、この形態においては、ばね定数
基礎値を固定値としたり、可変値とし、ばね定数変化量
が推定される毎に前回のばね定数基礎値に加算し、その
加算後のばね定数基礎値を次回のばね定数基礎値として
使用することができる。また、その「外乱オブザーバに
よる外乱の推定状態に基づいて空気圧の暫定値を演算す
る」形態は、ばね定数変化量が実質的に０となるまで、
ばね定数基礎値を変化させつつ外乱オブザーバによるば
ね定数変化量の推定を繰り返し、ばね定数変化量が実質
的に０となったときのばね定数基礎値をばね定数実際値
とする形態とすることもできる。 (3) 「タイヤ温度関連値」には例えば、タイヤ自体の温
度，外気温度等、タイヤゴムの硬度，剛性に変化を生じ
させる温度を選んだり、温度以外の量であってタイヤゴ
ムの硬度，剛性に変化を生じさせるものを選ぶことがで
きる。後者の量には例えば、車両のキースイッチがＯＮ
に操作されてから車両が走行した距離を選ぶことができ
る。一般に、車両走行距離が長いほどタイヤ温度が上昇
し、それら走行距離とタイヤ温度との間に一定の関係が
成立するからである。 (4) この第１発明は、例えば、タイヤの空気圧の値を検
出してその値自体を出力する形態や、タイヤ空気圧が異
常に低いとか異常に高いとかいう静的な状態を出力する
形態や、タイヤ空気圧の低下速度が異常に速いとか上昇
速度が異常に速いとか、タイヤ空気圧の時間的変動が異
常に激しいとかいう動的な状態を出力する 形態で実施可
能である。
【０００９】
【第２発明の課題解決手段，作用および効果】第２発明
は、第１発明に係るタイヤ空気圧検出装置において、暫
定値演算手段を、タイヤ温度関連値が基準値に一致する
と仮定し、検出された車輪運動状態量の複数の周波数成
分のうち設定周波数範囲内において強度が実質的に最大
となるものの周波数に基づいて空気圧の暫定値を演算す
るものとしたことを特徴とする。 したがって、この第２
発明によれば、第１発明の好適な実施形態が提供される
という効果が得られる。
は、第１発明に係るタイヤ空気圧検出装置において、暫
定値演算手段を、タイヤ温度関連値が基準値に一致する
と仮定し、検出された車輪運動状態量の複数の周波数成
分のうち設定周波数範囲内において強度が実質的に最大
となるものの周波数に基づいて空気圧の暫定値を演算す
るものとしたことを特徴とする。 したがって、この第２
発明によれば、第１発明の好適な実施形態が提供される
という効果が得られる。
【００１０】
【第３発明の課題解決手段，作用および効果】第３発明
は、第１発明または第２発明に係るタイヤ空気圧検出装
置において、暫定値補正手段を、補正係数を、その補正
係数と前記タイヤ温度関連値との間に予め定められた関
係に従って決定し、その補正係数を前記空気圧の暫定値
に掛け算することによってその空気圧の最終値を演算す
るものとしたことを特徴とする。 したがって、この第３
発明によれば、第１発明および第２発明のそれぞれの望
ましい一実施形態が提供されるという効果が得られる。
は、第１発明または第２発明に係るタイヤ空気圧検出装
置において、暫定値補正手段を、補正係数を、その補正
係数と前記タイヤ温度関連値との間に予め定められた関
係に従って決定し、その補正係数を前記空気圧の暫定値
に掛け算することによってその空気圧の最終値を演算す
るものとしたことを特徴とする。 したがって、この第３
発明によれば、第１発明および第２発明のそれぞれの望
ましい一実施形態が提供されるという効果が得られる。
【００１１】なお、この第３発明において「補正係数と
タイヤ温度関連値との間に予め定められた関係」は例え
ば、補正係数が、タイヤ温度関連値がタイヤ温度が高い
ことを示す場合においてそうでない場合におけるより増
加し、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低
下分を補う関係とすることができる。
タイヤ温度関連値との間に予め定められた関係」は例え
ば、補正係数が、タイヤ温度関連値がタイヤ温度が高い
ことを示す場合においてそうでない場合におけるより増
加し、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低
下分を補う関係とすることができる。
【００１２】
【第４発明の課題解決手段，作用および効果】第４発明
は、車両に設けられ、タイヤ付きホイールである車輪の
運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気圧を検出
する装置を、 (a) 前記車輪の運動状態量を検出する車輪運動状態量セ
ンサと、 (b) 前記タイヤの温度に関連する値を検出するタイヤ温
度関連値センサと、 (c) 前記検出された車輪運動状態量に基づいて前記空気
圧を推定する推定手段と、 (d) その推定手段により推定された推定空気圧と予め定
められた判定値との関係に基づいて空気圧が異常である
か否かを判定する判定手段と、 (e) 前記判定値を前記検出されたタイヤ温度関連値に基
づいて補正する補正手段とを含むものとし、かつ、前記
推定手段を、車輪に対して、相対回転可能なリム側部と
ベルト側部とがねじりばねにより互いに連結されたタイ
ヤモデルが想定され、そのタイヤモデルに基づき、車輪
の回転運動に係る運動システムが想定され、その運動シ
ステムにおいて、ねじりばねのばね定数の実際値の基礎
値からの変化量をタイヤに対する外乱とみなし、リム側
部の運動状態量としての前記車輪運動状態量センサから
の信号に基づき、外乱を運動システムの状態変数の一つ
として推定する外乱オブザーバを含み、その外乱オブザ
ーバによる外乱の推定状態に基づいて推定空気圧を演算
するものとしたことを特徴とする。 したがって、この第
４発明によれば、推定空気圧にではなく、異常判定のた
めにその推定空気圧と比較されるべき判定値にタイヤ温
度に基づく補正を加えることによってタイヤ温度変化に
対する補償が実現されるという効果が得られる。また、
タイヤの空気圧が異常であるか否かをタイヤ温度関連値
とは関係なく判定する既存の装置が存在する場合には、
その装置に変更を加えることなく、単に判定値をタイヤ
温度関連値に基づいて補正する補正手段を追加するのみ
で、検出精度の向上が可能となる。
は、車両に設けられ、タイヤ付きホイールである車輪の
運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気圧を検出
する装置を、 (a) 前記車輪の運動状態量を検出する車輪運動状態量セ
ンサと、 (b) 前記タイヤの温度に関連する値を検出するタイヤ温
度関連値センサと、 (c) 前記検出された車輪運動状態量に基づいて前記空気
圧を推定する推定手段と、 (d) その推定手段により推定された推定空気圧と予め定
められた判定値との関係に基づいて空気圧が異常である
か否かを判定する判定手段と、 (e) 前記判定値を前記検出されたタイヤ温度関連値に基
づいて補正する補正手段とを含むものとし、かつ、前記
推定手段を、車輪に対して、相対回転可能なリム側部と
ベルト側部とがねじりばねにより互いに連結されたタイ
ヤモデルが想定され、そのタイヤモデルに基づき、車輪
の回転運動に係る運動システムが想定され、その運動シ
ステムにおいて、ねじりばねのばね定数の実際値の基礎
値からの変化量をタイヤに対する外乱とみなし、リム側
部の運動状態量としての前記車輪運動状態量センサから
の信号に基づき、外乱を運動システムの状態変数の一つ
として推定する外乱オブザーバを含み、その外乱オブザ
ーバによる外乱の推定状態に基づいて推定空気圧を演算
するものとしたことを特徴とする。 したがって、この第
４発明によれば、推定空気圧にではなく、異常判定のた
めにその推定空気圧と比較されるべき判定値にタイヤ温
度に基づく補正を加えることによってタイヤ温度変化に
対する補償が実現されるという効果が得られる。また、
タイヤの空気圧が異常であるか否かをタイヤ温度関連値
とは関係なく判定する既存の装置が存在する場合には、
その装置に変更を加えることなく、単に判定値をタイヤ
温度関連値に基づいて補正する補正手段を追加するのみ
で、検出精度の向上が可能となる。
【００１３】以下、第４発明を補足説明する。 (1) 「車輪の運動状態量」には例えば、車輪の回転運動
状態を表す量としての、角速度，角加速度，周速度，周
加速度，それらの共振周波数や、車輪の上下運動状態を
表す量としての、上下加速度，それの共振周波数などを
選ぶことができる。 したがって、この第４発明における
「車輪運動状態量センサ」には例えば、車輪速センサ，
ばね下加速度センサ，車高センサ，車両荷重センサ等を
選ぶことができる。 (2) 「外乱オブザーバによる外乱の推定状態に基づいて
空気圧の暫定値を演算する」とは、ばね定数基礎値とば
ね定数変化量との和をばね定数実際値として演算する形
態を含む意味であるが、この形態においては、ばね定数
基礎値を固定値としたり、可変値とし、ばね定数変化量
が推定される毎に前回のばね定数基礎値に加算し、その
加算後のばね定数基礎値を次回のばね定数基礎値として
使用することができる。また、その「外乱オブザーバに
よる外乱の推定状態に基づいて空気圧の暫定値を演算す
る」形態は、ばね定数変化量が実質的に０となるまで、
ばね定数基礎値を変化させつつ外乱オブザーバによるば
ね定数変化量の推定を繰り返し、ばね定数変化量が実質
的に０となったときのばね定数基礎値をばね定数実際値
とする形態とすることもできる。 (3) 「タイヤ温度関連値」には例えば、タイヤ自体の温
度，外気温度等、タイヤゴムの硬度，剛性に変化を生じ
させる温度を選んだり、温度以外の量であってタイヤゴ
ムの硬度，剛性に変化を生じさせるものを選ぶことがで
きる。後者の量には例えば、車両のキースイッチがＯＮ
に操作されてから車両が走行した距離を選ぶことができ
る。一般に、車両走行距離が長いほどタイヤ温度が上昇
し、それら走行距離とタイヤ温度との間に一定の関係が
成立するからである。 (4) 「空気圧が異常」である場合には例えば、空気圧が
判定値より低い場合や判定値より高い場合がある。
状態を表す量としての、角速度，角加速度，周速度，周
加速度，それらの共振周波数や、車輪の上下運動状態を
表す量としての、上下加速度，それの共振周波数などを
選ぶことができる。 したがって、この第４発明における
「車輪運動状態量センサ」には例えば、車輪速センサ，
ばね下加速度センサ，車高センサ，車両荷重センサ等を
選ぶことができる。 (2) 「外乱オブザーバによる外乱の推定状態に基づいて
空気圧の暫定値を演算する」とは、ばね定数基礎値とば
ね定数変化量との和をばね定数実際値として演算する形
態を含む意味であるが、この形態においては、ばね定数
基礎値を固定値としたり、可変値とし、ばね定数変化量
が推定される毎に前回のばね定数基礎値に加算し、その
加算後のばね定数基礎値を次回のばね定数基礎値として
使用することができる。また、その「外乱オブザーバに
よる外乱の推定状態に基づいて空気圧の暫定値を演算す
る」形態は、ばね定数変化量が実質的に０となるまで、
ばね定数基礎値を変化させつつ外乱オブザーバによるば
ね定数変化量の推定を繰り返し、ばね定数変化量が実質
的に０となったときのばね定数基礎値をばね定数実際値
とする形態とすることもできる。 (3) 「タイヤ温度関連値」には例えば、タイヤ自体の温
度，外気温度等、タイヤゴムの硬度，剛性に変化を生じ
させる温度を選んだり、温度以外の量であってタイヤゴ
ムの硬度，剛性に変化を生じさせるものを選ぶことがで
きる。後者の量には例えば、車両のキースイッチがＯＮ
に操作されてから車両が走行した距離を選ぶことができ
る。一般に、車両走行距離が長いほどタイヤ温度が上昇
し、それら走行距離とタイヤ温度との間に一定の関係が
成立するからである。 (4) 「空気圧が異常」である場合には例えば、空気圧が
判定値より低い場合や判定値より高い場合がある。
【００１４】
【第５発明の課題解決手段，作用および効果】第５発明
は、車両に設けられ、タイヤ付きホイールである車輪の
運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気圧を検出
する装置に、車輪の運動状態量に基づいて検出されるタ
イヤ空気圧を、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム
硬度の低下に対応してタイヤ空気圧が低く検出される分
だけ高めることと、タイヤ温度の低下に起因するタイヤ
ゴム硬度の上昇に対応して空気圧が高く検出される分だ
け低めることとの少なくとも一方を行う手段を設けたこ
とを特徴とする。本発明は、車輪のタイヤの空気圧の変
化に伴ってタイヤの剛性が変化することを利用してタイ
ヤの空気圧を検出するものである。しかし、前述のよう
に、タイヤ剛性には、タイヤ内空間の空気圧に依拠する
部分のみならずタイヤのゴム硬度に依拠する部分も存在
しており、両者を分離して検出することは困難である。
そこで、本第５発明においては、車輪の運動状態量に基
づいて検出されるタイヤの空気圧がタイヤのゴムの硬度
の変化に対応する分だけ変化させられるようにするので
ある。このようにすれば、タイヤの剛性と空気圧との関
係を利用するタイヤの空気圧の検出に対するゴムの硬度
の変化の影響を除去して、タイヤの空気圧を精度よく検
出することが可能となる。
は、車両に設けられ、タイヤ付きホイールである車輪の
運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気圧を検出
する装置に、車輪の運動状態量に基づいて検出されるタ
イヤ空気圧を、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム
硬度の低下に対応してタイヤ空気圧が低く検出される分
だけ高めることと、タイヤ温度の低下に起因するタイヤ
ゴム硬度の上昇に対応して空気圧が高く検出される分だ
け低めることとの少なくとも一方を行う手段を設けたこ
とを特徴とする。本発明は、車輪のタイヤの空気圧の変
化に伴ってタイヤの剛性が変化することを利用してタイ
ヤの空気圧を検出するものである。しかし、前述のよう
に、タイヤ剛性には、タイヤ内空間の空気圧に依拠する
部分のみならずタイヤのゴム硬度に依拠する部分も存在
しており、両者を分離して検出することは困難である。
そこで、本第５発明においては、車輪の運動状態量に基
づいて検出されるタイヤの空気圧がタイヤのゴムの硬度
の変化に対応する分だけ変化させられるようにするので
ある。このようにすれば、タイヤの剛性と空気圧との関
係を利用するタイヤの空気圧の検出に対するゴムの硬度
の変化の影響を除去して、タイヤの空気圧を精度よく検
出することが可能となる。
【００１５】以下、第５発明を補足説明する。 (1) この第５発明において「車輪の運動状態量」には例
えば、車輪の回転運動状態を表す量としての、角速度，
角加速度，周速度，周加速度，それらの共振周波数や、
車輪の上下運動状態を表す量としての、上下加速度，そ
れの共振周波数などを選ぶことができる。 したがって、
この第１発明における「車輪運動状態量センサ」には例
えば、車輪速センサ，ばね下加速度センサ，車高セン
サ，車両荷重センサ等を選ぶことができる。 (2) この第５発明において、「車輪の運動状態量に基づ
いて検出される空気圧を、タイヤ温度の上昇に起因する
タイヤゴム硬度の低下に対応する分だけ高めることと、
タイヤ温度の低下に起因するタイヤゴム硬度の上昇に対
応する分だけ低めることとの少なくとも一方を行う手
段」は、例えば、「タイヤ温度関連値」を検出する手段
を備えたものとすることができる。「タイヤゴム硬度」
や「ゴムの硬度に影響を与えるタイヤ温度」を検出する
手段を備えたものとすることは必ずしも不可欠ではない
のである。 (3) 「タイヤ温度関連値」には、例えば、タイヤ自体の
温度，外気温度等、タイヤゴムの硬度，剛性に変化を生
じさせる温度を選んだり、温度以外の量であってタイヤ
ゴムの硬度，剛性に変化を生じさせるものを選ぶことが
できる。後者の量には例えば、車両のキースイッチがＯ
Ｎに操作されてから車両が走行した距離を選ぶことがで
きる。一般に、車両走行距離が長いほどタイヤ温度が上
昇し、それら走行距離とタイヤ温度との間に一定の関係
が成立するからである。また、タイヤのゴム硬度はその
ゴムの温度によって変化する。 (4) タイヤのゴム硬度に変化を生じさせる温度として、
タイヤゴム自体の温度を検出することが望ましいのはも
ちろんであるが、タイヤは回転するものであるため、そ
の検出は比較的困難である。これに対し、車両の外気温
度を検出するのは比較的容易であり、また、車両の外気
温度が高ければタイヤ自体の温度も高いというように外
気温度とタイヤ自体の温度との間に一定の関係が成立す
る。そこで、この第５発明に係るタイヤ空気圧検出装置
においては、その関係に着目し、外 気温度をタイヤ自体
の温度に関連したタイヤ温度関連値として使用すること
が可能である。また、最近、車両において車室の空調関
係を自動的に制御したり、車両走行中に路面の凍結情報
を運転者に付与するなどの目的のために、外気温度セン
サを車両に搭載することが行われている。したがって、
外気温度センサが他の目的で同じ車両に搭載される予定
がある場合には、同じ外気温度センサをタイヤ空気圧検
出と他の目的とで共用することが可能となり、タイヤ温
度関連値を簡単かつ安価に検出可能となるという効果が
得られる。 (5) この第５発明は、例えば、タイヤの空気圧の値を検
出してその値自体を出力する形態や、タイヤ空気圧が異
常に低いとか異常に高いとかいう静的な状態を出力する
形態や、タイヤ空気圧の低下速度が異常に速いとか上昇
速度が異常に速いとか、タイヤ空気圧の時間的変動が異
常に激しいとかいう動的な状態を出力する形態で実施可
能である。
えば、車輪の回転運動状態を表す量としての、角速度，
角加速度，周速度，周加速度，それらの共振周波数や、
車輪の上下運動状態を表す量としての、上下加速度，そ
れの共振周波数などを選ぶことができる。 したがって、
この第１発明における「車輪運動状態量センサ」には例
えば、車輪速センサ，ばね下加速度センサ，車高セン
サ，車両荷重センサ等を選ぶことができる。 (2) この第５発明において、「車輪の運動状態量に基づ
いて検出される空気圧を、タイヤ温度の上昇に起因する
タイヤゴム硬度の低下に対応する分だけ高めることと、
タイヤ温度の低下に起因するタイヤゴム硬度の上昇に対
応する分だけ低めることとの少なくとも一方を行う手
段」は、例えば、「タイヤ温度関連値」を検出する手段
を備えたものとすることができる。「タイヤゴム硬度」
や「ゴムの硬度に影響を与えるタイヤ温度」を検出する
手段を備えたものとすることは必ずしも不可欠ではない
のである。 (3) 「タイヤ温度関連値」には、例えば、タイヤ自体の
温度，外気温度等、タイヤゴムの硬度，剛性に変化を生
じさせる温度を選んだり、温度以外の量であってタイヤ
ゴムの硬度，剛性に変化を生じさせるものを選ぶことが
できる。後者の量には例えば、車両のキースイッチがＯ
Ｎに操作されてから車両が走行した距離を選ぶことがで
きる。一般に、車両走行距離が長いほどタイヤ温度が上
昇し、それら走行距離とタイヤ温度との間に一定の関係
が成立するからである。また、タイヤのゴム硬度はその
ゴムの温度によって変化する。 (4) タイヤのゴム硬度に変化を生じさせる温度として、
タイヤゴム自体の温度を検出することが望ましいのはも
ちろんであるが、タイヤは回転するものであるため、そ
の検出は比較的困難である。これに対し、車両の外気温
度を検出するのは比較的容易であり、また、車両の外気
温度が高ければタイヤ自体の温度も高いというように外
気温度とタイヤ自体の温度との間に一定の関係が成立す
る。そこで、この第５発明に係るタイヤ空気圧検出装置
においては、その関係に着目し、外 気温度をタイヤ自体
の温度に関連したタイヤ温度関連値として使用すること
が可能である。また、最近、車両において車室の空調関
係を自動的に制御したり、車両走行中に路面の凍結情報
を運転者に付与するなどの目的のために、外気温度セン
サを車両に搭載することが行われている。したがって、
外気温度センサが他の目的で同じ車両に搭載される予定
がある場合には、同じ外気温度センサをタイヤ空気圧検
出と他の目的とで共用することが可能となり、タイヤ温
度関連値を簡単かつ安価に検出可能となるという効果が
得られる。 (5) この第５発明は、例えば、タイヤの空気圧の値を検
出してその値自体を出力する形態や、タイヤ空気圧が異
常に低いとか異常に高いとかいう静的な状態を出力する
形態や、タイヤ空気圧の低下速度が異常に速いとか上昇
速度が異常に速いとか、タイヤ空気圧の時間的変動が異
常に激しいとかいう動的な状態を出力する形態で実施可
能である。
【００１６】
【第６発明の課題解決手段，作用および効果】第６発明
は、車両に設けられ、タイヤ付きホイールである車輪の
運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気圧を検出
する装置に、車輪の運動状態量に基づいて検出されるタ
イヤ空気圧を、タイヤの温度に関連するタイヤ温度関連
値とタイヤ空気圧の補正分との予め定められた関係に基
づいて、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の
低下に対応してタイヤ空気圧が低く検出される分だけ高
めることと、タイヤ温度の低下に起因するタイヤゴム硬
度の上昇に対応して空気圧が高く検出される分だけ低め
ることとの少なくとも一方を行う手段を設けたことを特
徴とする。この第６発明によれば、例えば、タイヤ温度
を基準値に固定した上で車輪運動状態量の検出値からタ
イヤ空気圧を推定する装置が既に存在する場合、既存の
装置に変更を加えることなく、単に補正手段を追加する
のみで、検出精度を向上させることができる。したがっ
て、この第６発明によれば安価に第５発明の効果を享受
することができる。
は、車両に設けられ、タイヤ付きホイールである車輪の
運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気圧を検出
する装置に、車輪の運動状態量に基づいて検出されるタ
イヤ空気圧を、タイヤの温度に関連するタイヤ温度関連
値とタイヤ空気圧の補正分との予め定められた関係に基
づいて、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の
低下に対応してタイヤ空気圧が低く検出される分だけ高
めることと、タイヤ温度の低下に起因するタイヤゴム硬
度の上昇に対応して空気圧が高く検出される分だけ低め
ることとの少なくとも一方を行う手段を設けたことを特
徴とする。この第６発明によれば、例えば、タイヤ温度
を基準値に固定した上で車輪運動状態量の検出値からタ
イヤ空気圧を推定する装置が既に存在する場合、既存の
装置に変更を加えることなく、単に補正手段を追加する
のみで、検出精度を向上させることができる。したがっ
て、この第６発明によれば安価に第５発明の効果を享受
することができる。
【００１７】
【第７発明の課題解決手段，作用および効果】第７発明
は、前記第１発明ないし第６発明のいずれかにおいて、
車輪の運動状態量を車輪の回転運動状態量としたことを
特徴とする。 この第７発明によれば、第１発明ないし第
６発明のいずれかの好適な実施形態が得られるという効
果が生じる。
は、前記第１発明ないし第６発明のいずれかにおいて、
車輪の運動状態量を車輪の回転運動状態量としたことを
特徴とする。 この第７発明によれば、第１発明ないし第
６発明のいずれかの好適な実施形態が得られるという効
果が生じる。
【００１８】本第７発明が、第１発明または第４発明の
一形態として実施される場合には、リム側部の運動状態
量がリム側部の回転運動状態量とされる。
一形態として実施される場合には、リム側部の運動状態
量がリム側部の回転運動状態量とされる。
【００１９】
【第８発明の課題解決手段，作用および効果】第８発明
は、第７発明の車輪の回転運動状態量を車輪の回転速度
を含むものとしたことを特徴とする。 車両にアンチロッ
ク制御装置やトラクション制御装置などの車輪制御装置
が搭載することがかなり普及した今日では、大部分の車
両に車輪速センサが取り付けられている。したがって、
この第８発明によれば、専用のハードウェアを追加する
ことなく安価にタイヤ空気圧検出が可能となるという効
果が得られる。
は、第７発明の車輪の回転運動状態量を車輪の回転速度
を含むものとしたことを特徴とする。 車両にアンチロッ
ク制御装置やトラクション制御装置などの車輪制御装置
が搭載することがかなり普及した今日では、大部分の車
両に車輪速センサが取り付けられている。したがって、
この第８発明によれば、専用のハードウェアを追加する
ことなく安価にタイヤ空気圧検出が可能となるという効
果が得られる。
【００２０】第８発明を補足説明する。 (1) 本第８発明が、第１発明または第４発明の一形態と
して実施される場合には、リム側部の回転運動状態量が
リム側部の回転速度を含むものとされる。 (2) 「車輪またはリム側部の回転速度」は、車輪または
リム側部の角速度を意味する場合や、その角速度と車輪
またはリム側部の半径との積である周速度を意味する場
合がある。
して実施される場合には、リム側部の回転運動状態量が
リム側部の回転速度を含むものとされる。 (2) 「車輪またはリム側部の回転速度」は、車輪または
リム側部の角速度を意味する場合や、その角速度と車輪
またはリム側部の半径との積である周速度を意味する場
合がある。
【００２１】
【第９発明の課題解決手段，作用および効果】
第９発明
は、前記第１発明ないし第８発明のいずれかにおいて、
タイヤ温度関連値を車両の外気温度としたことを特徴と
する。 タイヤのゴム硬度に変化を生じさせる温度とし
て、タイヤゴム自体の温度を検出することが望ましいの
はもちろんであるが、タイヤは回転するものであるた
め、その検出は比較的困難である。これに対し、車両の
外気温度を検出するのは比較的容易であり、また、車両
の外気温度が高ければタイヤ自体の温度も高いというよ
うに外気温度とタイヤ自体の温度との間に一定の関係が
成立する。そこで、この第９発明に係るタイヤ空気圧検
出装置においては、その関係に着目し、外気温度がタイ
ヤ自体の温度に関連する値として使用される。また、最
近、車両において車室の空調関係を自動的に制御した
り、車両走行中に路面の凍結情報を運転者に付与するな
どの目的のために、外気温度センサを車両に搭載するこ
とが行われている。したがって、この第９発明によれ
ば、外気温度センサが他の目的で同じ車両に搭載される
予定がある場合には、同じ外気温度センサをタイヤ空気
圧検出と他の目的とで共用することが可能となり、タイ
ヤ温度関連値を簡単かつ安価に検出可能となるという効
果が得られる。
は、前記第１発明ないし第８発明のいずれかにおいて、
タイヤ温度関連値を車両の外気温度としたことを特徴と
する。 タイヤのゴム硬度に変化を生じさせる温度とし
て、タイヤゴム自体の温度を検出することが望ましいの
はもちろんであるが、タイヤは回転するものであるた
め、その検出は比較的困難である。これに対し、車両の
外気温度を検出するのは比較的容易であり、また、車両
の外気温度が高ければタイヤ自体の温度も高いというよ
うに外気温度とタイヤ自体の温度との間に一定の関係が
成立する。そこで、この第９発明に係るタイヤ空気圧検
出装置においては、その関係に着目し、外気温度がタイ
ヤ自体の温度に関連する値として使用される。また、最
近、車両において車室の空調関係を自動的に制御した
り、車両走行中に路面の凍結情報を運転者に付与するな
どの目的のために、外気温度センサを車両に搭載するこ
とが行われている。したがって、この第９発明によれ
ば、外気温度センサが他の目的で同じ車両に搭載される
予定がある場合には、同じ外気温度センサをタイヤ空気
圧検出と他の目的とで共用することが可能となり、タイ
ヤ温度関連値を簡単かつ安価に検出可能となるという効
果が得られる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的ない
くつかの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において１０はロータ、１２は電磁ピックアップで
ある車輪速センサである。ロータ１０は図２に示す車輪
１４と共に回転するものであり、外周に多数の歯１６を
備えている。車輪速センサ１２はそれらの歯１６の通過
に応じて周期的に変化する電圧を発生する。この電圧は
波形整形器１８によって矩形波に整形され、コンピュー
タ２０のＩ／Ｏポート２２に供給される。車輪１４は４
個あり、それらに設けられている各車輪速センサ１２が
全て波形整形器１８を経てコンピュータ２０に接続され
るが、図１には代表的に１組のみが図示されている。
くつかの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において１０はロータ、１２は電磁ピックアップで
ある車輪速センサである。ロータ１０は図２に示す車輪
１４と共に回転するものであり、外周に多数の歯１６を
備えている。車輪速センサ１２はそれらの歯１６の通過
に応じて周期的に変化する電圧を発生する。この電圧は
波形整形器１８によって矩形波に整形され、コンピュー
タ２０のＩ／Ｏポート２２に供給される。車輪１４は４
個あり、それらに設けられている各車輪速センサ１２が
全て波形整形器１８を経てコンピュータ２０に接続され
るが、図１には代表的に１組のみが図示されている。
【００２５】車輪１４は図２に示すように、ホイール２
４の外周にタイヤ２６が取り付けられたタイヤ付ホイー
ルであるが、図３に示すように、相対回転可能なリム側
部２８とベルト側部３０とがねじりばね３２によって互
いに連結されたものと考えることができる。上記ロータ
１０はホイール２４と一体的に回転するように取り付け
られるため、車輪速センサ１２は厳密にはリム側部２８
の角速度を検出することになる。
４の外周にタイヤ２６が取り付けられたタイヤ付ホイー
ルであるが、図３に示すように、相対回転可能なリム側
部２８とベルト側部３０とがねじりばね３２によって互
いに連結されたものと考えることができる。上記ロータ
１０はホイール２４と一体的に回転するように取り付け
られるため、車輪速センサ１２は厳密にはリム側部２８
の角速度を検出することになる。
【００２６】コンピュータ２０は図１に示すように、プ
ロセッサとしてのＣＰＵ４０，それぞれメモリとしての
ＲＯＭ４２およびＲＡＭ４４を備えており、ＲＯＭ４２
に図示しない制御プログラムが格納されることによっ
て、図４に示すリム側部角速度演算部４５を構成してい
る。このコンピュータ２０は別のコンピュータ４７と接
続されている。このコンピュータ４７は同図に示すよう
に、プロセッサとしてのＣＰＵ４８，それぞれメモリと
してのＲＯＭ４９およびＲＡＭ５０ならびに入出力装置
としてのＩ／Ｏポート５１を備えており、ＲＯＭ４９に
図５のフローチャートで表されているタイヤ空気圧異常
判定ルーチンを始めとする種々の制御プログラムが格納
されることによって、図４に示す外乱オブザーバ５２，
パラメータ同定部５３（相関演算部５６，正規化部５
８，空気圧変化量演算部６０，空気圧演算部６２および
空気圧補正部６４を含む。）および異常判定部６５を構
成している。
ロセッサとしてのＣＰＵ４０，それぞれメモリとしての
ＲＯＭ４２およびＲＡＭ４４を備えており、ＲＯＭ４２
に図示しない制御プログラムが格納されることによっ
て、図４に示すリム側部角速度演算部４５を構成してい
る。このコンピュータ２０は別のコンピュータ４７と接
続されている。このコンピュータ４７は同図に示すよう
に、プロセッサとしてのＣＰＵ４８，それぞれメモリと
してのＲＯＭ４９およびＲＡＭ５０ならびに入出力装置
としてのＩ／Ｏポート５１を備えており、ＲＯＭ４９に
図５のフローチャートで表されているタイヤ空気圧異常
判定ルーチンを始めとする種々の制御プログラムが格納
されることによって、図４に示す外乱オブザーバ５２，
パラメータ同定部５３（相関演算部５６，正規化部５
８，空気圧変化量演算部６０，空気圧演算部６２および
空気圧補正部６４を含む。）および異常判定部６５を構
成している。
【００２７】コンピュータ４７のＩ／Ｏポート５１には
同図に示すように、異常判定部６５の判定結果を運転者
に知らせる表示装置６６が接続されている。表示装置６
６は本実施形態においては液晶ディスプレイであるが、
点灯あるいは点滅するランプ等別の表示装置を用いるこ
とも可能であり、音声で運転者に知らせる音声報知装置
などを含めて種々の形態の報知装置を採用することが可
能である。コンピュータ４７のＩ／Ｏポート５１にはさ
らに、ホイール２４（リム側部２８）に加えられる駆動
・制動トルクを、ホイール２４の軸に取り付けられた歪
みゲージ等により検出する駆動・制動トルク検出装置６
８が接続されている。
同図に示すように、異常判定部６５の判定結果を運転者
に知らせる表示装置６６が接続されている。表示装置６
６は本実施形態においては液晶ディスプレイであるが、
点灯あるいは点滅するランプ等別の表示装置を用いるこ
とも可能であり、音声で運転者に知らせる音声報知装置
などを含めて種々の形態の報知装置を採用することが可
能である。コンピュータ４７のＩ／Ｏポート５１にはさ
らに、ホイール２４（リム側部２８）に加えられる駆動
・制動トルクを、ホイール２４の軸に取り付けられた歪
みゲージ等により検出する駆動・制動トルク検出装置６
８が接続されている。
【００２８】このＩ／Ｏポート５１にはさらに、温度セ
ンサ７０も接続されている。温度センサ７０は、車両の
前面部（フロントバンパー近傍）に搭載され、そこにお
ける車両の外気温度ｔをサーミスタの抵抗値として検出
する。
ンサ７０も接続されている。温度センサ７０は、車両の
前面部（フロントバンパー近傍）に搭載され、そこにお
ける車両の外気温度ｔをサーミスタの抵抗値として検出
する。
【００２９】次に、外乱オブザーバ５２の構成を説明す
る。外乱オブザーバ５２は、車輪１４の図３に示すモデ
ルに基づいて構成されている。車輪１４を、相対回転可
能な慣性モーメントＪR のリム側部２８と慣性モーメン
トＪB のベルト側部３０とがばね定数Ｋのねじりばね３
２により接続されたものとしてモデル化すれば、(1) 〜
(3) の状態方程式が成立し、これにより、車輪回転運動
に係る線形システムが構成される。 ＪR ωR ′＝−ＫθRB＋Ｔ1 ・・・(1) ＪB ωB ′＝ ＫθRB−Ｔd ・・・(2) θRB′＝ωR −ωB ・・・(3) ただし、 ωR ：リム側部２８の角速度 ωR ′：リム側部２８の角加速度 ωB ：ベルト側部３０の角速度 ωB ′：ベルト側部３０の角加速度 θRB ：リム側部２８とベルト側部３０とのねじり角 Ｔ1 ：駆動・制動トルク検出装置６８により検出され
る駆動・制動トルク Ｔd ：路面からの外乱トルク なお、実際にはリム側部２８とベルト側部３０との間に
はダンパが存在するが、その影響は比較的小さいため、
本実施形態においてはその存在が無視されている。上記
状態方程式をベクトルおよび行列を用いて表せば(4) 式
となる。
る。外乱オブザーバ５２は、車輪１４の図３に示すモデ
ルに基づいて構成されている。車輪１４を、相対回転可
能な慣性モーメントＪR のリム側部２８と慣性モーメン
トＪB のベルト側部３０とがばね定数Ｋのねじりばね３
２により接続されたものとしてモデル化すれば、(1) 〜
(3) の状態方程式が成立し、これにより、車輪回転運動
に係る線形システムが構成される。 ＪR ωR ′＝−ＫθRB＋Ｔ1 ・・・(1) ＪB ωB ′＝ ＫθRB−Ｔd ・・・(2) θRB′＝ωR −ωB ・・・(3) ただし、 ωR ：リム側部２８の角速度 ωR ′：リム側部２８の角加速度 ωB ：ベルト側部３０の角速度 ωB ′：ベルト側部３０の角加速度 θRB ：リム側部２８とベルト側部３０とのねじり角 Ｔ1 ：駆動・制動トルク検出装置６８により検出され
る駆動・制動トルク Ｔd ：路面からの外乱トルク なお、実際にはリム側部２８とベルト側部３０との間に
はダンパが存在するが、その影響は比較的小さいため、
本実施形態においてはその存在が無視されている。上記
状態方程式をベクトルおよび行列を用いて表せば(4) 式
となる。
【００３０】
【数１】
【００３１】ここで、タイヤ２６の空気圧Ｐが変化し、
ねじりばね３２のばね定数Ｋが正規値であるＫからＫ＋
ΔＫに変化したときの車輪１４の状態方程式は(5) 式と
なる。
ねじりばね３２のばね定数Ｋが正規値であるＫからＫ＋
ΔＫに変化したときの車輪１４の状態方程式は(5) 式と
なる。
【００３２】
【数２】
【００３３】すなわち、ばね定数ＫがΔＫだけ変化する
ことは正常なタイヤ２６に(6) 式の右辺の最終項で表さ
れる外乱が加えられるのと等価である。この外乱にはば
ね定数Ｋの変化量ΔＫの情報が含まれており、かつ、ば
ね定数Ｋはタイヤ空気圧Ｐに応じて変化するので、この
外乱を推定することによってタイヤ空気圧Ｐの変化量Δ
Ｐを検出することができる。この外乱の推定に外乱オブ
ザーバの手法を用いるのであり、いま路面からのトルク
Ｔd をも外乱として扱うことにすれば、推定すべき外乱
ｗは(6) 式で表される。
ことは正常なタイヤ２６に(6) 式の右辺の最終項で表さ
れる外乱が加えられるのと等価である。この外乱にはば
ね定数Ｋの変化量ΔＫの情報が含まれており、かつ、ば
ね定数Ｋはタイヤ空気圧Ｐに応じて変化するので、この
外乱を推定することによってタイヤ空気圧Ｐの変化量Δ
Ｐを検出することができる。この外乱の推定に外乱オブ
ザーバの手法を用いるのであり、いま路面からのトルク
Ｔd をも外乱として扱うことにすれば、推定すべき外乱
ｗは(6) 式で表される。
【００３４】
【数３】
【００３５】しかし、理論上、外乱［ｗ］の中の一つの
要素しか推定することができないため、第２要素である
ｗ2 を推定することとする。外乱ｗ2 を(7) 式で定義す
れば、車輪１４の状態方程式は(8) 式のようになるた
め、この(8) 式に基づいて外乱オブザーバを構成する。 ｗ2 ＝（−１／ＪB ）Ｔd ＋（ΔＫ／ＪB ）θRB・・・(7)
要素しか推定することができないため、第２要素である
ｗ2 を推定することとする。外乱ｗ2 を(7) 式で定義す
れば、車輪１４の状態方程式は(8) 式のようになるた
め、この(8) 式に基づいて外乱オブザーバを構成する。 ｗ2 ＝（−１／ＪB ）Ｔd ＋（ΔＫ／ＪB ）θRB・・・(7)
【００３６】
【数４】
【００３７】外乱オブザーバ５２は外乱をシステムの状
態変数の一つとして推定するものである。そこで、(7)
式の外乱ｗ2 をシステムの状態に含めるために、推定す
べき外乱のダイナミクスを(9) 式で近似する。 ｗ2 ′＝０・・・(9) これは、連続して変化する外乱を階段状に近似（零次近
似）することを意味し、外乱オブザーバ５２の外乱推定
速度を推定すべき外乱の変化に比べて十分速くすれば、
この近似は十分に許容される。(9) 式より、外乱ｗ2 を
システムの状態に含めると(10)式の拡張系が構成され
る。
態変数の一つとして推定するものである。そこで、(7)
式の外乱ｗ2 をシステムの状態に含めるために、推定す
べき外乱のダイナミクスを(9) 式で近似する。 ｗ2 ′＝０・・・(9) これは、連続して変化する外乱を階段状に近似（零次近
似）することを意味し、外乱オブザーバ５２の外乱推定
速度を推定すべき外乱の変化に比べて十分速くすれば、
この近似は十分に許容される。(9) 式より、外乱ｗ2 を
システムの状態に含めると(10)式の拡張系が構成され
る。
【００３８】
【数５】
【００３９】(10)式において［ωB θRB ｗ2 ］T を
検出することができない状態となる。したがって、この
システムに基づいて外乱オブザーバ５２を構成すれば、
外乱ｗ2 と元々測定できない状態変数ωB ，θRBとを推
定することができる。記述を簡単にするために、(10)式
のベクトルおよび行列を分解して次のように表すことと
する。
検出することができない状態となる。したがって、この
システムに基づいて外乱オブザーバ５２を構成すれば、
外乱ｗ2 と元々測定できない状態変数ωB ，θRBとを推
定することができる。記述を簡単にするために、(10)式
のベクトルおよび行列を分解して次のように表すことと
する。
【００４０】
【数６】
【００４１】このとき、状態［ｚ］＝［ωB θRB ｗ
2 ］T を推定する最小次元オブザーバの構成は(11)式で
表される。 ［ｚp ′］＝［Ａ21］［ｘa ］＋［Ａ22］［ｚp ］＋［Ｂ2 ］［ｕ］＋［Ｇ］｛ ［ｘa ′］−（［Ａ11］［ｘa ］＋［Ａ12］［ｚp ］＋［Ｂ1 ］［ｕ］）｝＝（ ［Ａ21］−［Ｇ］［Ａ11］）［ｘa ］＋（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）［ｚp ］ ＋［Ｇ］［ｘa ′］＋（［Ｂ2 ］−［Ｇ］［Ｂ1 ］）［ｕ］・・・(11) ただし、 ［ｚp ］ ：［ｚ］の推定値 ［ｚp ′］：推定値［ｚp ］の変化率 ［Ｇ］ ：外乱オブザーバ５２の推定速度を決めるゲ
イン この方程式をブロック線図で表わすと図６のようにな
る。なお、図において［Ｉ］は単位行列、ｓはラプラス
演算子である。また、真値［ｚ］と推定値［ｚp ］との
誤差［ｅ］を［ｅ］＝［ｚ］−［ｚp］とおき、誤差
［ｅ］の変化率を［ｅ′］とすると、(12)式の関係を得
る。 ［ｅ′］＝（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）［ｅ］・・・(12) これは外乱オブザーバ５２の推定特性を表しており、行
列（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）の固有値がすなわち外
乱オブザーバ５２の極となる。したがって、この固有値
がｓ平面の左半面において原点から離れるほど外乱オブ
ザーバ５２の推定速度が速くなる。オブザーバゲイン
［Ｇ］は希望の推定速度になるように決定すればよい。
2 ］T を推定する最小次元オブザーバの構成は(11)式で
表される。 ［ｚp ′］＝［Ａ21］［ｘa ］＋［Ａ22］［ｚp ］＋［Ｂ2 ］［ｕ］＋［Ｇ］｛ ［ｘa ′］−（［Ａ11］［ｘa ］＋［Ａ12］［ｚp ］＋［Ｂ1 ］［ｕ］）｝＝（ ［Ａ21］−［Ｇ］［Ａ11］）［ｘa ］＋（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）［ｚp ］ ＋［Ｇ］［ｘa ′］＋（［Ｂ2 ］−［Ｇ］［Ｂ1 ］）［ｕ］・・・(11) ただし、 ［ｚp ］ ：［ｚ］の推定値 ［ｚp ′］：推定値［ｚp ］の変化率 ［Ｇ］ ：外乱オブザーバ５２の推定速度を決めるゲ
イン この方程式をブロック線図で表わすと図６のようにな
る。なお、図において［Ｉ］は単位行列、ｓはラプラス
演算子である。また、真値［ｚ］と推定値［ｚp ］との
誤差［ｅ］を［ｅ］＝［ｚ］−［ｚp］とおき、誤差
［ｅ］の変化率を［ｅ′］とすると、(12)式の関係を得
る。 ［ｅ′］＝（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）［ｅ］・・・(12) これは外乱オブザーバ５２の推定特性を表しており、行
列（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）の固有値がすなわち外
乱オブザーバ５２の極となる。したがって、この固有値
がｓ平面の左半面において原点から離れるほど外乱オブ
ザーバ５２の推定速度が速くなる。オブザーバゲイン
［Ｇ］は希望の推定速度になるように決定すればよい。
【００４２】以上のように構成された外乱オブザーバ５
２においては、リム側部角速度演算部４５において演算
されたリム側部２８の角速度ωR を入力として、ねじり
ばね３２のばね定数ＫがΔＫ変化した場合の(7) 式で表
される外乱ｗ2 が推定され、外乱推定値ｗ2pが取得され
るが、その外乱と共に、検出が不可能であるベルト側部
３０の角速度ωB ，リム側部−ベルト側部間のねじり角
θRBも推定され、それぞれ推定値ωBp，θRBp が取得さ
れる。
２においては、リム側部角速度演算部４５において演算
されたリム側部２８の角速度ωR を入力として、ねじり
ばね３２のばね定数ＫがΔＫ変化した場合の(7) 式で表
される外乱ｗ2 が推定され、外乱推定値ｗ2pが取得され
るが、その外乱と共に、検出が不可能であるベルト側部
３０の角速度ωB ，リム側部−ベルト側部間のねじり角
θRBも推定され、それぞれ推定値ωBp，θRBp が取得さ
れる。
【００４３】次に、相関演算部５６および正規化部５８
を説明する。外乱オブザーバ５２により推定された外乱
ｗ2pとねじり角θRBp とはそれぞれパラメータ同定部５
３に供給され、相関演算部５６では相関演算、正規化部
５８では正規化がそれぞれ行われて、ねじりばね３２の
ばね定数Ｋの変化が求められる。
を説明する。外乱オブザーバ５２により推定された外乱
ｗ2pとねじり角θRBp とはそれぞれパラメータ同定部５
３に供給され、相関演算部５６では相関演算、正規化部
５８では正規化がそれぞれ行われて、ねじりばね３２の
ばね定数Ｋの変化が求められる。
【００４４】相関演算部５６による相関演算はコンピュ
ータ４７が図７にフローチャートで表されているばね定
数変化取得用相関演算ルーチンを実行することにより行
われる。このルーチンにおいてはまず、Ｓ２１の初期設
定において、整数ｉが１にリセットされ、前記(7) 式で
表される外乱ｗ2 の推定値ｗ2pとねじり角推定値θRBp
との相互相関Ｃ（ｗ2p，θRBp ）とねじり角推定値θ
RBp の自己相関Ｃ（θRBp，θRBp ）とが０にリセット
される。ＲＡＭ５０の相互相関メモリおよび自己相関メ
モリの内容が０にされるのである。
ータ４７が図７にフローチャートで表されているばね定
数変化取得用相関演算ルーチンを実行することにより行
われる。このルーチンにおいてはまず、Ｓ２１の初期設
定において、整数ｉが１にリセットされ、前記(7) 式で
表される外乱ｗ2 の推定値ｗ2pとねじり角推定値θRBp
との相互相関Ｃ（ｗ2p，θRBp ）とねじり角推定値θ
RBp の自己相関Ｃ（θRBp，θRBp ）とが０にリセット
される。ＲＡＭ５０の相互相関メモリおよび自己相関メ
モリの内容が０にされるのである。
【００４５】続いて、Ｓ２２で現時点の外乱推定値ｗ
2p(i) およびねじり角推定値θRBp(i)が読み込まれ、Ｓ
２３で外乱推定値ｗ2p(i) とねじり角推定値θRBp(i)と
の積が演算され、相互相関Ｃ（ｗ2p，θRBp ）に加算さ
れる。ただし、最初にＳ２３が実行される際には相互相
関Ｃ（ｗ2p，θRBp ）が０であるため、相互相関メモリ
に外乱推定値ｗ2p(i) とねじり角推定値θRBp(i)との積
が格納されるのみである。同様にＳ２４でねじり角推定
値θRBp(i)の二乗が演算され、自己相関メモリの自己相
関Ｃ（θRBp ，θRBp ）に加算される。
2p(i) およびねじり角推定値θRBp(i)が読み込まれ、Ｓ
２３で外乱推定値ｗ2p(i) とねじり角推定値θRBp(i)と
の積が演算され、相互相関Ｃ（ｗ2p，θRBp ）に加算さ
れる。ただし、最初にＳ２３が実行される際には相互相
関Ｃ（ｗ2p，θRBp ）が０であるため、相互相関メモリ
に外乱推定値ｗ2p(i) とねじり角推定値θRBp(i)との積
が格納されるのみである。同様にＳ２４でねじり角推定
値θRBp(i)の二乗が演算され、自己相関メモリの自己相
関Ｃ（θRBp ，θRBp ）に加算される。
【００４６】Ｓ２５において整数ｉが予め定められた基
準値Ｍ以上になったか否かが判定されるが、当初は判定
がＮＯであるため、Ｓ２６で整数ｉが１増加させられ、
再びＳ２２〜Ｓ２４が実行される。この実行がＭ回繰り
返されたときＳ２５の判定がＹＥＳとなり、相互相関Ｃ
（ｗ2p，θRBp ）の１回の演算と自己相関Ｃ（θRBp ，
θRBp ）の１回の演算とがともに終了する。
準値Ｍ以上になったか否かが判定されるが、当初は判定
がＮＯであるため、Ｓ２６で整数ｉが１増加させられ、
再びＳ２２〜Ｓ２４が実行される。この実行がＭ回繰り
返されたときＳ２５の判定がＹＥＳとなり、相互相関Ｃ
（ｗ2p，θRBp ）の１回の演算と自己相関Ｃ（θRBp ，
θRBp ）の１回の演算とがともに終了する。
【００４７】以上のようにして相関演算部５６において
相互相関Ｃ（ｗ2p，θRBp ）と自己相関Ｃ（θRBp ，θ
RBp ）とが求められた後、正規化部５８において(13)式
によりＬK 値が求められ、ＲＡＭ５０のＬK 値メモリに
格納される。 Ｌk ＝Ｃ（ｗ2p，θRBp ）／Ｃ（θRBp ，θRBp ）・・・(13) このＬK 値は前記(7) 式に基づき、(14)式で表される。 Ｌk ＝（−１／ＪB ）Ｃ0 ＋ΔＫ／ＪB ・・・(14) ただし、Ｃ0 はＣ（Ｔdp，θRBp ）／Ｃ（θRBp ，θ
RBp ）で表される値であり、ばね定数Ｋの変化とは無関
係であるので、タイヤ空気圧Ｐが正常の状態で予め求め
ておくことによって補償することができる。また、Ｃ
（Ｔdp，θRBp ）は外乱トルクＴd の推定値とねじり角
θRBの推定値との相互相関を表している。
相互相関Ｃ（ｗ2p，θRBp ）と自己相関Ｃ（θRBp ，θ
RBp ）とが求められた後、正規化部５８において(13)式
によりＬK 値が求められ、ＲＡＭ５０のＬK 値メモリに
格納される。 Ｌk ＝Ｃ（ｗ2p，θRBp ）／Ｃ（θRBp ，θRBp ）・・・(13) このＬK 値は前記(7) 式に基づき、(14)式で表される。 Ｌk ＝（−１／ＪB ）Ｃ0 ＋ΔＫ／ＪB ・・・(14) ただし、Ｃ0 はＣ（Ｔdp，θRBp ）／Ｃ（θRBp ，θ
RBp ）で表される値であり、ばね定数Ｋの変化とは無関
係であるので、タイヤ空気圧Ｐが正常の状態で予め求め
ておくことによって補償することができる。また、Ｃ
（Ｔdp，θRBp ）は外乱トルクＴd の推定値とねじり角
θRBの推定値との相互相関を表している。
【００４８】次に、空気圧変化量演算部６０，空気圧演
算部６２，空気圧補正部６４および異常判定部６５を説
明する。空気圧変化量演算部６０は、ＬK 値メモリに格
納されているＬK ＝Ｃ（ｗ2p，θRBp ）／Ｃ（θRBp ，
θRBp ）に基づいてばね定数変化量ΔＫを求め、さら
に、そのばね定数変化量ΔＫに基づき、タイヤ空気圧Ｐ
の実際値の正規値ＰN からの変化量ΔＰを決定する。Ｌ
K 値とばね定数変化量ΔＫと空気圧変化量ΔＰとの関係
がタイヤ空気圧テーブルとして予めＲＯＭ４９に格納さ
れており、それに従ってＬK 値に対応する空気圧変化量
ΔＰを決定するのである。なお、ＬK 値とばね定数変化
量ΔＫとの関係は１対１であり、空気圧変化量ΔＰの影
響を受けず、しかも、ばね定数変化量ΔＫと空気圧変化
量ΔＰとの関係も１対１であり、ＬK値の影響を受けな
いから、ＬK 値からのばね定数変化量ΔＫの決定とばね
定数変化量ΔＫからの空気圧変化量ΔＰの決定とをいず
れも省略し、ＬK 値から直ちに空気圧変化量ΔＰを決定
することが可能である。空気圧演算部６２は、決定され
た空気圧変化量ΔＰを正規のタイヤ空気圧ＰNに加算す
ることにより、タイヤ空気圧Ｐの実際値を演算する。
算部６２，空気圧補正部６４および異常判定部６５を説
明する。空気圧変化量演算部６０は、ＬK 値メモリに格
納されているＬK ＝Ｃ（ｗ2p，θRBp ）／Ｃ（θRBp ，
θRBp ）に基づいてばね定数変化量ΔＫを求め、さら
に、そのばね定数変化量ΔＫに基づき、タイヤ空気圧Ｐ
の実際値の正規値ＰN からの変化量ΔＰを決定する。Ｌ
K 値とばね定数変化量ΔＫと空気圧変化量ΔＰとの関係
がタイヤ空気圧テーブルとして予めＲＯＭ４９に格納さ
れており、それに従ってＬK 値に対応する空気圧変化量
ΔＰを決定するのである。なお、ＬK 値とばね定数変化
量ΔＫとの関係は１対１であり、空気圧変化量ΔＰの影
響を受けず、しかも、ばね定数変化量ΔＫと空気圧変化
量ΔＰとの関係も１対１であり、ＬK値の影響を受けな
いから、ＬK 値からのばね定数変化量ΔＫの決定とばね
定数変化量ΔＫからの空気圧変化量ΔＰの決定とをいず
れも省略し、ＬK 値から直ちに空気圧変化量ΔＰを決定
することが可能である。空気圧演算部６２は、決定され
た空気圧変化量ΔＰを正規のタイヤ空気圧ＰNに加算す
ることにより、タイヤ空気圧Ｐの実際値を演算する。
【００４９】空気圧補正部６４は、以上のようにして主
として外乱オブザーバ５２を用いて推定されたタイヤ空
気圧Ｐを、温度センサ７０により検出された外気温度ｔ
に基づいて補正する。空気圧補正の手法が図８に機能ブ
ロック図で概念的に示されている。空気圧補正は、推定
空気圧Ｐの生値に補正係数αを掛け算することによって
行われ、補正係数αは、現在温度ｔと基準温度ｔ0 と補
正係数αとの間の関数ｆにより求められる。関数ｆは、
現在温度ｔが高いほど補正係数αが大きくなることを表
すとともに、現在温度ｔが基準温度ｔ0 に一致するとき
に補正係数αが１となることを表す関数である。この関
数ｆは、本実施形態においては、図９にグラフで示すよ
うに、現在温度ｔが上昇するにつれて補正係数αが段階
的に増加する関数とされており、ＲＯＭ４９の関数メモ
リに予め記憶されている。なお、ここに「基準温度
ｔ0 」は例えば、当該車両の使用が予想される地域内に
おける通年の平均気温（使用地域が例えば日本国内であ
れば例えば１５℃）に設定したり、当該車両の予想使用
地域内では超えることがあり得ない気温（使用地域が例
えば日本国内であれば例えば５０℃）に設定することが
できる。そして、後者の場合には、普通、補正係数αは
１以下の値となるように関数ｆが設計されることにな
る。
として外乱オブザーバ５２を用いて推定されたタイヤ空
気圧Ｐを、温度センサ７０により検出された外気温度ｔ
に基づいて補正する。空気圧補正の手法が図８に機能ブ
ロック図で概念的に示されている。空気圧補正は、推定
空気圧Ｐの生値に補正係数αを掛け算することによって
行われ、補正係数αは、現在温度ｔと基準温度ｔ0 と補
正係数αとの間の関数ｆにより求められる。関数ｆは、
現在温度ｔが高いほど補正係数αが大きくなることを表
すとともに、現在温度ｔが基準温度ｔ0 に一致するとき
に補正係数αが１となることを表す関数である。この関
数ｆは、本実施形態においては、図９にグラフで示すよ
うに、現在温度ｔが上昇するにつれて補正係数αが段階
的に増加する関数とされており、ＲＯＭ４９の関数メモ
リに予め記憶されている。なお、ここに「基準温度
ｔ0 」は例えば、当該車両の使用が予想される地域内に
おける通年の平均気温（使用地域が例えば日本国内であ
れば例えば１５℃）に設定したり、当該車両の予想使用
地域内では超えることがあり得ない気温（使用地域が例
えば日本国内であれば例えば５０℃）に設定することが
できる。そして、後者の場合には、普通、補正係数αは
１以下の値となるように関数ｆが設計されることにな
る。
【００５０】異常判定部６５は、補正後の推定空気圧Ｐ
を判定値Ｐ0 と比較し、推定空気圧Ｐが判定値Ｐ0 より
低いとの判定が連続して設定値Ｎ回繰り返されたときに
タイヤ空気圧Ｐが異常に低いと判定し、そのことを表示
装置６６により運転者に知らせる。
を判定値Ｐ0 と比較し、推定空気圧Ｐが判定値Ｐ0 より
低いとの判定が連続して設定値Ｎ回繰り返されたときに
タイヤ空気圧Ｐが異常に低いと判定し、そのことを表示
装置６６により運転者に知らせる。
【００５１】以上、外乱オブザーバ５２，相関演算部５
６，正規化部５８，空気圧変化量演算部６０，空気圧演
算部６２，空気圧補正部６４および異常判定部６５の各
々の機能を個別的に説明したが、以下、それら構成要素
全体の作動を図５のタイヤ空気圧異常判定ルーチンに基
づいて説明する。
６，正規化部５８，空気圧変化量演算部６０，空気圧演
算部６２，空気圧補正部６４および異常判定部６５の各
々の機能を個別的に説明したが、以下、それら構成要素
全体の作動を図５のタイヤ空気圧異常判定ルーチンに基
づいて説明する。
【００５２】このルーチンにおいてはまず、Ｓ１０１に
おいて、整数ｎが０にリセットされる。次に、Ｓ１０２
において、コンピュータ２０からリム側部２８の角速度
ωRが読み込まれ、その後、Ｓ１０３において、読み込
まれた角速度ωR に基づき、外乱オブザーバという手法
によって外乱ｗ2 およびねじり角θRBがそれぞれ推定さ
れる。さらに、Ｓ１０４において、前記相関演算および
正規化によってＬK 値が演算され、そのＬK 値に基づい
てばね定数変化量ΔＫが演算され、さらに、空気圧変化
量ΔＰが演算される。
おいて、整数ｎが０にリセットされる。次に、Ｓ１０２
において、コンピュータ２０からリム側部２８の角速度
ωRが読み込まれ、その後、Ｓ１０３において、読み込
まれた角速度ωR に基づき、外乱オブザーバという手法
によって外乱ｗ2 およびねじり角θRBがそれぞれ推定さ
れる。さらに、Ｓ１０４において、前記相関演算および
正規化によってＬK 値が演算され、そのＬK 値に基づい
てばね定数変化量ΔＫが演算され、さらに、空気圧変化
量ΔＰが演算される。
【００５３】その後、Ｓ１０５において、空気圧変化量
ΔＰとタイヤ空気圧Ｐの正規値ＰNとからタイヤ空気圧
Ｐの現在値が演算される。続いて、Ｓ１０６において、
温度センサ７０から現在温度ｔが読み込まれ、Ｓ１０７
において、その現在温度ｔと基準温度ｔ0 と関数ｆとに
基づいて補正係数αの今回値が演算され、さらに、その
補正係数αがタイヤ空気圧Ｐの演算値に掛け算されるこ
とにより、タイヤ空気圧Ｐが補正される。
ΔＰとタイヤ空気圧Ｐの正規値ＰNとからタイヤ空気圧
Ｐの現在値が演算される。続いて、Ｓ１０６において、
温度センサ７０から現在温度ｔが読み込まれ、Ｓ１０７
において、その現在温度ｔと基準温度ｔ0 と関数ｆとに
基づいて補正係数αの今回値が演算され、さらに、その
補正係数αがタイヤ空気圧Ｐの演算値に掛け算されるこ
とにより、タイヤ空気圧Ｐが補正される。
【００５４】その後、Ｓ１０８において、補正後のタイ
ヤ空気圧Ｐが判定値Ｐ0 より低いか否か、すなわち、タ
イヤ空気圧Ｐが異常に低いか否かが判定される。判定値
Ｐ0より低くはない場合には判定がＮＯとなり、Ｓ１０
９において整数ｎを０にリセットする指令が出され、一
方、判定値Ｐ0 より低い場合には判定がＹＥＳとなり、
Ｓ１１０において、整数ｎが１増加させられる。
ヤ空気圧Ｐが判定値Ｐ0 より低いか否か、すなわち、タ
イヤ空気圧Ｐが異常に低いか否かが判定される。判定値
Ｐ0より低くはない場合には判定がＮＯとなり、Ｓ１０
９において整数ｎを０にリセットする指令が出され、一
方、判定値Ｐ0 より低い場合には判定がＹＥＳとなり、
Ｓ１１０において、整数ｎが１増加させられる。
【００５５】いずれの場合にもその後、Ｓ１１１におい
て、ＲＡＭ５０から設定値Ｎが読み込まれ、整数ｎの
値、すなわち、タイヤ空気圧Ｐが判定値Ｐ0 より低いと
判定し続けられた回数が設定値Ｎより大きいか否かが判
定される。設定値Ｎより大きくはない場合には判定がＮ
Ｏとなり、今回はタイヤ空気圧Ｐが異常に低くはないと
判定され、Ｓ１０２に戻り、一方、設定値Ｎより大きい
場合には判定がＹＥＳとなり、Ｓ１１２において、今回
はタイヤ空気圧Ｐが異常に低いと判定され、そのことが
表示装置６６により運転者に知らされる。この場合には
その後、Ｓ１０１に戻る。
て、ＲＡＭ５０から設定値Ｎが読み込まれ、整数ｎの
値、すなわち、タイヤ空気圧Ｐが判定値Ｐ0 より低いと
判定し続けられた回数が設定値Ｎより大きいか否かが判
定される。設定値Ｎより大きくはない場合には判定がＮ
Ｏとなり、今回はタイヤ空気圧Ｐが異常に低くはないと
判定され、Ｓ１０２に戻り、一方、設定値Ｎより大きい
場合には判定がＹＥＳとなり、Ｓ１１２において、今回
はタイヤ空気圧Ｐが異常に低いと判定され、そのことが
表示装置６６により運転者に知らされる。この場合には
その後、Ｓ１０１に戻る。
【００５６】すなわち、コンピュータ４７のうちＳ１０
３を実行する部分が外乱オブザーバ５２を構成し、Ｓ１
０４を実行する部分が相関演算部５６，正規化部５８お
よび空気圧変化量演算部６０を構成し、Ｓ１０５を実行
する部分が空気圧演算部６２を構成し、Ｓ１０６および
Ｓ１０７を実行する部分が空気圧補正部６４を構成し、
Ｓ１０１，Ｓ１０８〜Ｓ１１２を実行する部分が異常判
定部６５を構成しているのである。また、本実施形態に
おいては、車輪速センサ１２が請求項１の発明における
「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度センサ
７０が「タイヤ温度関連値センサ」の一例を構成してい
るのである。また、外乱オブザーバ５２，相関演算部５
６，正規化部５８，空気圧変化量演算部６０および空気
圧演算部６２が互いに共同して請求項１の発明における
「暫定値演算手段」の一例を構成し、空気圧補正部６４
が「暫定値補正手段」の一例を構成しているのである。
さらに、本実施形態においては、車輪速センサ１２およ
び温度センサ７０と、外乱オブザーバ５２，相関演算部
５６，正規化部５８，空気圧変化量演算部６０，空気圧
演算部６２および空気圧補正部６４とが互いに共同して
請求項５，６の発明における「タイヤ空気圧検出装置」
の一例を構成しており、それらのうち、温度センサ７０
と空気圧補正部６４とが互いに共同して請求項５の発明
の「車輪の運動状態量に基づいて検出される空気圧を、
タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低下に対
応する分だけ高めることと、タイヤ温度の低下に起因す
るタイヤゴム硬度の上昇に対応する分だけ低めることと
の少なくとも一方を行う手段」の一例と、請求項６の発
明における「補正手段」の一例とを構成している。
３を実行する部分が外乱オブザーバ５２を構成し、Ｓ１
０４を実行する部分が相関演算部５６，正規化部５８お
よび空気圧変化量演算部６０を構成し、Ｓ１０５を実行
する部分が空気圧演算部６２を構成し、Ｓ１０６および
Ｓ１０７を実行する部分が空気圧補正部６４を構成し、
Ｓ１０１，Ｓ１０８〜Ｓ１１２を実行する部分が異常判
定部６５を構成しているのである。また、本実施形態に
おいては、車輪速センサ１２が請求項１の発明における
「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度センサ
７０が「タイヤ温度関連値センサ」の一例を構成してい
るのである。また、外乱オブザーバ５２，相関演算部５
６，正規化部５８，空気圧変化量演算部６０および空気
圧演算部６２が互いに共同して請求項１の発明における
「暫定値演算手段」の一例を構成し、空気圧補正部６４
が「暫定値補正手段」の一例を構成しているのである。
さらに、本実施形態においては、車輪速センサ１２およ
び温度センサ７０と、外乱オブザーバ５２，相関演算部
５６，正規化部５８，空気圧変化量演算部６０，空気圧
演算部６２および空気圧補正部６４とが互いに共同して
請求項５，６の発明における「タイヤ空気圧検出装置」
の一例を構成しており、それらのうち、温度センサ７０
と空気圧補正部６４とが互いに共同して請求項５の発明
の「車輪の運動状態量に基づいて検出される空気圧を、
タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低下に対
応する分だけ高めることと、タイヤ温度の低下に起因す
るタイヤゴム硬度の上昇に対応する分だけ低めることと
の少なくとも一方を行う手段」の一例と、請求項６の発
明における「補正手段」の一例とを構成している。
【００５７】ところで、当該車両には、車輪制御装置と
してのアンチロック制御装置が搭載されており、図１０
に示すように、そのアンチロック制御装置７２とこのタ
イヤ空気圧異常判定装置７４とで同じ車輪速センサ１２
が共用される。さらに、当該車両には、車室の空調関係
を自動制御するオートエアコン装置も搭載されており、
同図に示すように、そのオートエアコン装置７６とこの
タイヤ空気圧異常判定装置７４とで同じ温度センサ７０
が共用される。したがって、本実施形態によれば、タイ
ヤ空気圧異常判定に専用のハードウェアが不要となり、
ソフトウェアのみの追加および変更でタイヤ空気圧異常
判定が実現可能となり、タイヤ空気圧異常判定装置７４
が安価に提供されるという効果が得られる。
してのアンチロック制御装置が搭載されており、図１０
に示すように、そのアンチロック制御装置７２とこのタ
イヤ空気圧異常判定装置７４とで同じ車輪速センサ１２
が共用される。さらに、当該車両には、車室の空調関係
を自動制御するオートエアコン装置も搭載されており、
同図に示すように、そのオートエアコン装置７６とこの
タイヤ空気圧異常判定装置７４とで同じ温度センサ７０
が共用される。したがって、本実施形態によれば、タイ
ヤ空気圧異常判定に専用のハードウェアが不要となり、
ソフトウェアのみの追加および変更でタイヤ空気圧異常
判定が実現可能となり、タイヤ空気圧異常判定装置７４
が安価に提供されるという効果が得られる。
【００５８】別の実施形態を説明する。ただし、先の実
施形態と共通する部分については同一の符号を使用する
ことによって詳細な説明を省略する。本実施形態である
タイヤ空気圧異常判定装置は、先の実施形態とは異な
り、外乱オブザーバを利用してタイヤ空気圧Ｐを検出す
るのではなく、車輪運動状態量の一例である車輪角速度
ωの複数の周波数成分のうち設定周波数範囲内において
強度が実質的に最大であるものの周波数がタイヤ空気圧
Ｐが低いほど低いという事実を利用することによってタ
イヤ空気圧Ｐを検出する。そのため、本実施形態におい
ては、図１１に示すように、前記コンピュータ２０に接
続されたコンピュータ８０において、周波数分析部８
２，共振点検出部８４，空気圧演算部８６，空気圧補正
部８８および異常判定部６５が設けられている。
施形態と共通する部分については同一の符号を使用する
ことによって詳細な説明を省略する。本実施形態である
タイヤ空気圧異常判定装置は、先の実施形態とは異な
り、外乱オブザーバを利用してタイヤ空気圧Ｐを検出す
るのではなく、車輪運動状態量の一例である車輪角速度
ωの複数の周波数成分のうち設定周波数範囲内において
強度が実質的に最大であるものの周波数がタイヤ空気圧
Ｐが低いほど低いという事実を利用することによってタ
イヤ空気圧Ｐを検出する。そのため、本実施形態におい
ては、図１１に示すように、前記コンピュータ２０に接
続されたコンピュータ８０において、周波数分析部８
２，共振点検出部８４，空気圧演算部８６，空気圧補正
部８８および異常判定部６５が設けられている。
【００５９】周波数分析部８２は、コンピュータ２０か
ら取り込んだ角速度信号の周波数特性をＦＦＴ（高速フ
ーリエ変換）方式で取得する。共振点検出部８４は、周
波数分析部８２から供給された周波数特性の分析結果に
基づき、角速度信号の複数の周波数成分のうち設定周波
数範囲内において強度が実質的に最大であるものの周波
数を共振周波数ｆ0 （共振点）として検出する。空気圧
演算部８６は、共振周波数ｆ0 が低いほどタイヤ空気圧
Ｐが低いという関係を利用してタイヤ空気圧Ｐを演算す
る。
ら取り込んだ角速度信号の周波数特性をＦＦＴ（高速フ
ーリエ変換）方式で取得する。共振点検出部８４は、周
波数分析部８２から供給された周波数特性の分析結果に
基づき、角速度信号の複数の周波数成分のうち設定周波
数範囲内において強度が実質的に最大であるものの周波
数を共振周波数ｆ0 （共振点）として検出する。空気圧
演算部８６は、共振周波数ｆ0 が低いほどタイヤ空気圧
Ｐが低いという関係を利用してタイヤ空気圧Ｐを演算す
る。
【００６０】空気圧補正部８８は、先の実施形態におけ
ると同様に、温度センサ７０からの信号に基づく現在温
度ｔと基準温度ｔ0 と関数ｆとに基づいて補正係数αの
今回値を決定し、その補正係数αを前記空気圧演算部８
６によるタイヤ空気圧Ｐに掛け算することによってその
タイヤ空気圧Ｐを補正する。
ると同様に、温度センサ７０からの信号に基づく現在温
度ｔと基準温度ｔ0 と関数ｆとに基づいて補正係数αの
今回値を決定し、その補正係数αを前記空気圧演算部８
６によるタイヤ空気圧Ｐに掛け算することによってその
タイヤ空気圧Ｐを補正する。
【００６１】それら周波数分析部８２，共振点検出部８
４，空気圧演算部８６および空気圧補正部８８は異常判
定部６５と共に、コンピュータ８０のＲＯＭに図１２に
フローチャートで表されているタイヤ空気圧異常判定ル
ーチンを始めとする種々の制御プログラムが格納される
ことによって構成されている。以下、このタイヤ空気圧
異常判定ルーチンの内容を説明するが、先の実施形態と
共通する部分については簡単に説明する。
４，空気圧演算部８６および空気圧補正部８８は異常判
定部６５と共に、コンピュータ８０のＲＯＭに図１２に
フローチャートで表されているタイヤ空気圧異常判定ル
ーチンを始めとする種々の制御プログラムが格納される
ことによって構成されている。以下、このタイヤ空気圧
異常判定ルーチンの内容を説明するが、先の実施形態と
共通する部分については簡単に説明する。
【００６２】本ルーチンにおいてはまず、Ｓ２０１にお
いて、コンピュータ２０から車輪１４の角速度ωが読み
込まれ、ＲＡＭ５０の角速度メモリに格納される。その
後、Ｓ２０２において、その角速度メモリに格納されて
いる複数の角速度ωに基づき、角速度信号の周波数分析
が行われる。周波数とゲインとの関係が演算されるので
ある。続いて、Ｓ２０３において、周波数分析が行われ
た回数を表す整数ｍが１増加させられる。なお、整数ｍ
は本ルーチンの実行開始に伴って０に初期化される。そ
の後、Ｓ２０４において、整数ｍが設定値Ｍより大きい
か否かが判定される。今回は設定値Ｍより大きくはない
と仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ２０１に戻る。
いて、コンピュータ２０から車輪１４の角速度ωが読み
込まれ、ＲＡＭ５０の角速度メモリに格納される。その
後、Ｓ２０２において、その角速度メモリに格納されて
いる複数の角速度ωに基づき、角速度信号の周波数分析
が行われる。周波数とゲインとの関係が演算されるので
ある。続いて、Ｓ２０３において、周波数分析が行われ
た回数を表す整数ｍが１増加させられる。なお、整数ｍ
は本ルーチンの実行開始に伴って０に初期化される。そ
の後、Ｓ２０４において、整数ｍが設定値Ｍより大きい
か否かが判定される。今回は設定値Ｍより大きくはない
と仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ２０１に戻る。
【００６３】Ｓ２０１〜Ｓ２０４の実行が何回も繰り返
された結果、整数ｍが設定値Ｍより大きくなれば、Ｓ２
０４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０５において、次回の
周波数分析に備えて整数ｍが０に初期化された後、Ｓ２
０６において、周波数分析結果に対する平均化処理が行
われる。既に得られた複数回の周波数分析結果に基づ
き、各周波数毎にゲインの平均値が求められるのであ
る。続いて、Ｓ２０７において、周波数と平均ゲインと
の関係である今回の平均周波数分析結果に基づき、それ
が表すグラフを平滑化する平滑化処理が行われる。例え
ば、高さがｉ番目の周波数のゲインＹi が、（ｉ−１）
番目から（ｉ＋１）番目までの、平滑化処理前における
ゲインｙi-1 ，ｙi ，ｙi+1 の平均値とされる。すなわ
ち、平均周波数分析結果に対し、 Ｙi ＝（ｙi-1 ＋ｙi ＋ｙi+1 ）／３ なる式で表される規則に従って平滑化処理が行われるの
である。なお、平均化処理に用いられる平滑化処理前に
おけるゲインの数は３個に限られるものではなく、任意
の個数とすることができる。
された結果、整数ｍが設定値Ｍより大きくなれば、Ｓ２
０４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０５において、次回の
周波数分析に備えて整数ｍが０に初期化された後、Ｓ２
０６において、周波数分析結果に対する平均化処理が行
われる。既に得られた複数回の周波数分析結果に基づ
き、各周波数毎にゲインの平均値が求められるのであ
る。続いて、Ｓ２０７において、周波数と平均ゲインと
の関係である今回の平均周波数分析結果に基づき、それ
が表すグラフを平滑化する平滑化処理が行われる。例え
ば、高さがｉ番目の周波数のゲインＹi が、（ｉ−１）
番目から（ｉ＋１）番目までの、平滑化処理前における
ゲインｙi-1 ，ｙi ，ｙi+1 の平均値とされる。すなわ
ち、平均周波数分析結果に対し、 Ｙi ＝（ｙi-1 ＋ｙi ＋ｙi+1 ）／３ なる式で表される規則に従って平滑化処理が行われるの
である。なお、平均化処理に用いられる平滑化処理前に
おけるゲインの数は３個に限られるものではなく、任意
の個数とすることができる。
【００６４】その後、Ｓ２０８において、その平滑化処
理後の平均周波数分析結果に基づき、設定周波数範囲内
においてゲイン（信号の「強度」を記述する単位の一例
である。）が実質的に最大となる周波数が共振周波数ｆ
0 として検出される。続いて、Ｓ２０９において、検出
された共振周波数ｆ0 に基づき、共振周波数ｆ0 とタイ
ヤ空気圧Ｐとの関係であってＲＯＭに予め記憶されてい
るものに従って現在のタイヤ空気圧Ｐが演算される。
理後の平均周波数分析結果に基づき、設定周波数範囲内
においてゲイン（信号の「強度」を記述する単位の一例
である。）が実質的に最大となる周波数が共振周波数ｆ
0 として検出される。続いて、Ｓ２０９において、検出
された共振周波数ｆ0 に基づき、共振周波数ｆ0 とタイ
ヤ空気圧Ｐとの関係であってＲＯＭに予め記憶されてい
るものに従って現在のタイヤ空気圧Ｐが演算される。
【００６５】その後、Ｓ２１０において、温度センサ７
０から現在温度ｔが読み込まれ、Ｓ２１１において、そ
の現在温度ｔと基準温度ｔ0 と関数ｆとに基づいて補正
係数αの今回値が演算され、その補正係数αとの掛け算
によってタイヤ空気圧Ｐの生値が補正される。続いて、
Ｓ２１２〜Ｓ２１６が前記実施形態におけると同様にし
て実行される。
０から現在温度ｔが読み込まれ、Ｓ２１１において、そ
の現在温度ｔと基準温度ｔ0 と関数ｆとに基づいて補正
係数αの今回値が演算され、その補正係数αとの掛け算
によってタイヤ空気圧Ｐの生値が補正される。続いて、
Ｓ２１２〜Ｓ２１６が前記実施形態におけると同様にし
て実行される。
【００６６】すなわち、コンピュータ８０のうちＳ２０
２〜Ｓ２０５を実行する部分が周波数分析部８２を構成
し、Ｓ２０６〜Ｓ２０８を実行する部分が共振点検出部
８４を構成し、Ｓ２０９を実行する部分が空気圧演算部
８６を構成し、Ｓ２１０およびＳ２１１を実行する部分
が空気圧補正部８８を構成し、Ｓ２１２〜Ｓ２１６を実
行する部分が異常判定部６５を構成しているのである。
また、本実施形態においては、車輪速センサ１２が請求
項１の発明における「車輪運動状態量センサ」の一例を
構成し、温度センサ７０が「タイヤ温度関連値センサ」
の一例を構成しているのである。また、周波数分析部８
２，共振点検出部８４および空気圧演算部８６が互いに
共同して請求項１の発明における「暫定値演算手段」の
一例を構成し、空気圧補正部８８が「暫定値補正手段」
の一例を構成しているのである。さらに、本実施形態に
おいては、車輪速センサ１２および温度センサ７０と、
周波数分析部８２，共振点検出部８４，空気圧演算部８
６および空気圧補正部８８とが互いに共同して請求項５
の発明における「タイヤ空気圧検出装置」の一例を構成
しており、それらのうち、温度センサ７０と空気圧補正
部８８とが互いに共同して請求項５の発明の「車輪の運
動状態量に基づいて検出される空気圧を、タイヤ温度の
上昇に起因するタイヤゴム硬度の低下に対応する分だけ
高めることと、タイヤ温度の低下に起因するタイヤゴム
硬度の上昇に対応する分だけ低めることとの少なくとも
一方を行う手段」の一例と、請求項６の発明における
「補正手段」の一例とを構成している。
２〜Ｓ２０５を実行する部分が周波数分析部８２を構成
し、Ｓ２０６〜Ｓ２０８を実行する部分が共振点検出部
８４を構成し、Ｓ２０９を実行する部分が空気圧演算部
８６を構成し、Ｓ２１０およびＳ２１１を実行する部分
が空気圧補正部８８を構成し、Ｓ２１２〜Ｓ２１６を実
行する部分が異常判定部６５を構成しているのである。
また、本実施形態においては、車輪速センサ１２が請求
項１の発明における「車輪運動状態量センサ」の一例を
構成し、温度センサ７０が「タイヤ温度関連値センサ」
の一例を構成しているのである。また、周波数分析部８
２，共振点検出部８４および空気圧演算部８６が互いに
共同して請求項１の発明における「暫定値演算手段」の
一例を構成し、空気圧補正部８８が「暫定値補正手段」
の一例を構成しているのである。さらに、本実施形態に
おいては、車輪速センサ１２および温度センサ７０と、
周波数分析部８２，共振点検出部８４，空気圧演算部８
６および空気圧補正部８８とが互いに共同して請求項５
の発明における「タイヤ空気圧検出装置」の一例を構成
しており、それらのうち、温度センサ７０と空気圧補正
部８８とが互いに共同して請求項５の発明の「車輪の運
動状態量に基づいて検出される空気圧を、タイヤ温度の
上昇に起因するタイヤゴム硬度の低下に対応する分だけ
高めることと、タイヤ温度の低下に起因するタイヤゴム
硬度の上昇に対応する分だけ低めることとの少なくとも
一方を行う手段」の一例と、請求項６の発明における
「補正手段」の一例とを構成している。
【００６７】さらに別の実施形態を説明する。本実施形
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図１３に示すよ
うに、空気圧推定装置９０と温度検出装置９２と判定装
置９４と補正装置９６とを備えている。
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図１３に示すよ
うに、空気圧推定装置９０と温度検出装置９２と判定装
置９４と補正装置９６とを備えている。
【００６８】空気圧推定装置９０は、前記車輪速センサ
１２を有するとともに、先の二実施形態におけると同様
に、外乱オブザーバを使用したり、車輪運動の共振周波
数ｆ 0 とタイヤ空気圧Ｐとの関係を利用したりして、車
輪速センサ１２からの信号に基づいて間接にタイヤ空気
圧Ｐを推定する。温度検出装置９２は、前記温度センサ
７０からの信号に基づいて外気の現在温度ｔを検出す
る。判定装置９４は、推定空気圧Ｐが判定値Ｐ0 より低
い場合に、タイヤ空気圧Ｐが異常に低いと判定し、その
ことを前記表示装置６６を介して運転者に知らせる。
１２を有するとともに、先の二実施形態におけると同様
に、外乱オブザーバを使用したり、車輪運動の共振周波
数ｆ 0 とタイヤ空気圧Ｐとの関係を利用したりして、車
輪速センサ１２からの信号に基づいて間接にタイヤ空気
圧Ｐを推定する。温度検出装置９２は、前記温度センサ
７０からの信号に基づいて外気の現在温度ｔを検出す
る。判定装置９４は、推定空気圧Ｐが判定値Ｐ0 より低
い場合に、タイヤ空気圧Ｐが異常に低いと判定し、その
ことを前記表示装置６６を介して運転者に知らせる。
【００６９】補正装置９６は、それら空気圧推定装置９
０と温度検出装置９２と判定装置９４との間に接続さ
れ、現在温度ｔに基づいて推定空気圧Ｐを補正する。そ
の補正は具体的には、空気圧推定装置９０による暫定的
な推定空気圧Ｐに補正量ΔＰを加算することによって行
われ、補正量ΔＰは、現在温度ｔと基準温度ｔ0 と補正
量ΔＰとの間の関数ｆ′により求められる。関数ｆ′
は、現在温度ｔが基準温度ｔ0 より高い領域では、補正
量ΔＰが正となり、かつ、現在温度ｔが高いほどその絶
対値が増加することを表し、一方、現在温度ｔが基準温
度ｔ0 より低い領域では、補正量ΔＰが負となり、か
つ、現在温度ｔが低いほどその絶対値が増加することを
表す関数である。この関数ｆ′は、本実施形態において
は、図１４にグラフで示すように、現在温度ｔが上昇す
るにつれて補正量ΔＰが段階的に増加する関数とされて
いる。
０と温度検出装置９２と判定装置９４との間に接続さ
れ、現在温度ｔに基づいて推定空気圧Ｐを補正する。そ
の補正は具体的には、空気圧推定装置９０による暫定的
な推定空気圧Ｐに補正量ΔＰを加算することによって行
われ、補正量ΔＰは、現在温度ｔと基準温度ｔ0 と補正
量ΔＰとの間の関数ｆ′により求められる。関数ｆ′
は、現在温度ｔが基準温度ｔ0 より高い領域では、補正
量ΔＰが正となり、かつ、現在温度ｔが高いほどその絶
対値が増加することを表し、一方、現在温度ｔが基準温
度ｔ0 より低い領域では、補正量ΔＰが負となり、か
つ、現在温度ｔが低いほどその絶対値が増加することを
表す関数である。この関数ｆ′は、本実施形態において
は、図１４にグラフで示すように、現在温度ｔが上昇す
るにつれて補正量ΔＰが段階的に増加する関数とされて
いる。
【００７０】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、車輪速センサ１２が請求項１の発明にお
ける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度セ
ンサ７０を含む温度検出装置９２が「タイヤ温度関連値
センサ」の一例を構成しているのである。また、空気圧
推定装置９０が請求項１の発明における「暫定値演算手
段」の一例を構成し、補正装置９６が「暫定値補正手
段」の一例を構成しているのである。また、本実施形態
においては、車輪速センサ１２，温度センサ７０を含む
温度検出装置９２，空気圧推定装置９０および補正装置
９６が請求項５，６の発明における「タイヤ空気圧検出
装置」の一例を構成し、それらのうち、温度センサ７０
と補正装置９６とが互いに共同して請求項５の発明の
「車輪の運動状態量に基づいて検出される空気圧を、タ
イヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低下に対応
する分だけ高めることと、タイヤ温度の低下に起因する
タイヤゴム硬度の上昇に対応する分だけ低めることとの
少なくとも一方を行う手段」の一例と、請求項６の発明
における「補正手段」の一例とを構成している。
態においては、車輪速センサ１２が請求項１の発明にお
ける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度セ
ンサ７０を含む温度検出装置９２が「タイヤ温度関連値
センサ」の一例を構成しているのである。また、空気圧
推定装置９０が請求項１の発明における「暫定値演算手
段」の一例を構成し、補正装置９６が「暫定値補正手
段」の一例を構成しているのである。また、本実施形態
においては、車輪速センサ１２，温度センサ７０を含む
温度検出装置９２，空気圧推定装置９０および補正装置
９６が請求項５，６の発明における「タイヤ空気圧検出
装置」の一例を構成し、それらのうち、温度センサ７０
と補正装置９６とが互いに共同して請求項５の発明の
「車輪の運動状態量に基づいて検出される空気圧を、タ
イヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低下に対応
する分だけ高めることと、タイヤ温度の低下に起因する
タイヤゴム硬度の上昇に対応する分だけ低めることとの
少なくとも一方を行う手段」の一例と、請求項６の発明
における「補正手段」の一例とを構成している。
【００７１】なお、本実施形態においては、補正量ΔＰ
が推定空気圧Ｐに加算されることによって推定空気圧Ｐ
の補正が行われるが、前記空気圧変化量ΔＰに加算する
ことによってその補正を行うことも可能である。
が推定空気圧Ｐに加算されることによって推定空気圧Ｐ
の補正が行われるが、前記空気圧変化量ΔＰに加算する
ことによってその補正を行うことも可能である。
【００７２】また、以上説明した３つの実施形態におい
てはいずれも、補正係数αまたは補正量ΔＰと現在温度
ｔとの関係が段階的な関係とされているが、例えば、連
続的な関係、例えば、直線的な関係とすることができ
る。
てはいずれも、補正係数αまたは補正量ΔＰと現在温度
ｔとの関係が段階的な関係とされているが、例えば、連
続的な関係、例えば、直線的な関係とすることができ
る。
【００７３】さらに別の実施形態を説明する。本実施形
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図１５に示すよ
うに、空気圧推定装置１００と温度検出装置１０２と判
定装置１０４と補正装置１０６とを備えている。それら
のうち空気圧推定装置１００と温度検出装置１０２と判
定装置１０４とは図１３に示す実施形態におけると同様
であるため、説明を省略する。
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図１５に示すよ
うに、空気圧推定装置１００と温度検出装置１０２と判
定装置１０４と補正装置１０６とを備えている。それら
のうち空気圧推定装置１００と温度検出装置１０２と判
定装置１０４とは図１３に示す実施形態におけると同様
であるため、説明を省略する。
【００７４】補正装置１０６は、温度検出装置１０２と
判定装置１０４との間に接続され、現在温度ｔに基づい
て判定値Ｐ0 を補正する。その補正は具体的には、判定
値Ｐ 0 に補正係数βを掛け算することによって行われ、
補正係数βは、現在温度ｔと基準温度ｔ0 と補正係数β
との間の関数ｇにより求められる。関数ｇは、現在温度
ｔが高いほど補正係数βが小さくなることを表すととも
に、現在温度ｔが基準温度ｔ0 に一致するときに補正係
数βが１となることを表す関数である。この関数ｇは、
本実施形態においては、図１６にグラフで示すように、
現在温度ｔが上昇するにつれて補正係数βが段階的に減
少する関数とされている。
判定装置１０４との間に接続され、現在温度ｔに基づい
て判定値Ｐ0 を補正する。その補正は具体的には、判定
値Ｐ 0 に補正係数βを掛け算することによって行われ、
補正係数βは、現在温度ｔと基準温度ｔ0 と補正係数β
との間の関数ｇにより求められる。関数ｇは、現在温度
ｔが高いほど補正係数βが小さくなることを表すととも
に、現在温度ｔが基準温度ｔ0 に一致するときに補正係
数βが１となることを表す関数である。この関数ｇは、
本実施形態においては、図１６にグラフで示すように、
現在温度ｔが上昇するにつれて補正係数βが段階的に減
少する関数とされている。
【００７５】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、車輪速センサ１２が請求項４の発明にお
ける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度セ
ンサ７０を含む温度検出装置１０２が「タイヤ温度関連
値センサ」の一例を構成しているのである。また、空気
圧推定装置１００が請求項４の発明における「推定手
段」の一例を構成し、判定装置１０４が「判定手段」の
一例を構成し、補正装置１０６が「補正手段」の一例を
構成しているのである。
態においては、車輪速センサ１２が請求項４の発明にお
ける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度セ
ンサ７０を含む温度検出装置１０２が「タイヤ温度関連
値センサ」の一例を構成しているのである。また、空気
圧推定装置１００が請求項４の発明における「推定手
段」の一例を構成し、判定装置１０４が「判定手段」の
一例を構成し、補正装置１０６が「補正手段」の一例を
構成しているのである。
【００７６】さらに別の実施形態を説明する。本実施形
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図１７に示すよ
うに、空気圧推定装置１２０と温度検出装置１２２と判
定装置１２４と補正装置１２６とを備えている。それら
のうち空気圧推定装置１２０と温度検出装置１２２と判
定装置１２４とは図１３に示す実施形態におけると同様
であるため、説明を省略する。
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図１７に示すよ
うに、空気圧推定装置１２０と温度検出装置１２２と判
定装置１２４と補正装置１２６とを備えている。それら
のうち空気圧推定装置１２０と温度検出装置１２２と判
定装置１２４とは図１３に示す実施形態におけると同様
であるため、説明を省略する。
【００７７】補正装置１２６は、温度検出装置１０２と
判定装置１０４との間に接続され、現在温度ｔに基づい
て判定値Ｐ0 を補正する。その補正は具体的には、判定
値Ｐ 0 に補正量ΔＰ0 を加算することによって行われ、
補正量ΔＰ0 は、現在温度ｔと基準温度ｔ0 と補正量Δ
Ｐ0 との間の関数ｇ′により求められる。関数ｇ′は、
現在温度ｔが基準温度ｔ0 より高い領域では、補正量Δ
Ｐが負となり、かつ、現在温度ｔが高いほどその絶対値
が増加することを表し、一方、現在温度ｔが基準温度ｔ
0 より低い領域では、補正量ΔＰが正となり、かつ、現
在温度ｔが低いほどその絶対値が増加することを表す関
数である。この関数ｇ′は、本実施形態においては、図
１８にグラフで示すように、現在温度ｔが上昇するにつ
れて補正量ΔＰが段階的に減少する関数とされている。
判定装置１０４との間に接続され、現在温度ｔに基づい
て判定値Ｐ0 を補正する。その補正は具体的には、判定
値Ｐ 0 に補正量ΔＰ0 を加算することによって行われ、
補正量ΔＰ0 は、現在温度ｔと基準温度ｔ0 と補正量Δ
Ｐ0 との間の関数ｇ′により求められる。関数ｇ′は、
現在温度ｔが基準温度ｔ0 より高い領域では、補正量Δ
Ｐが負となり、かつ、現在温度ｔが高いほどその絶対値
が増加することを表し、一方、現在温度ｔが基準温度ｔ
0 より低い領域では、補正量ΔＰが正となり、かつ、現
在温度ｔが低いほどその絶対値が増加することを表す関
数である。この関数ｇ′は、本実施形態においては、図
１８にグラフで示すように、現在温度ｔが上昇するにつ
れて補正量ΔＰが段階的に減少する関数とされている。
【００７８】なお、以上説明したいくつかの実施形態の
うち最後の２つの実施形態においてはいずれも、補正係
数βまたは補正量ΔＰ0 と現在温度ｔとの関係が段階的
な関係とされているが、例えば、連続的な関係、例え
ば、直線的な関係とすることができる。
うち最後の２つの実施形態においてはいずれも、補正係
数βまたは補正量ΔＰ0 と現在温度ｔとの関係が段階的
な関係とされているが、例えば、連続的な関係、例え
ば、直線的な関係とすることができる。
【００７９】以上、本発明のいくつかの実施形態を図面
に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも特許請求
の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種
々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することが
可能である。
に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも特許請求
の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種
々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することが
可能である。
【図１】本発明の一実施形態であるタイヤ空気圧異常判
定装置を示す系統図である。
定装置を示す系統図である。
【図２】上記タイヤ空気圧異常判定装置によりタイヤ空
気圧を検出される車輪の一部を示す断面図である。
気圧を検出される車輪の一部を示す断面図である。
【図３】上記車輪の力学モデルを示す図である。
【図４】上記タイヤ空気圧異常判定装置を示す機能ブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】上記タイヤ空気圧異常判定装置のコンピュータ
により実行されるタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示す
フローチャートである。
により実行されるタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示す
フローチャートである。
【図６】上記タイヤ空気圧異常判定装置における外乱オ
ブザーバの構成を示すブロック線図である。
ブザーバの構成を示すブロック線図である。
【図７】上記タイヤ空気圧異常判定装置のコンピュータ
により実行されるばね定数変化取得用相関演算ルーチン
を示すフローチャートである。
により実行されるばね定数変化取得用相関演算ルーチン
を示すフローチャートである。
【図８】上記タイヤ空気圧異常判定装置における空気圧
補正の原理を概念的に示すブロック図である。
補正の原理を概念的に示すブロック図である。
【図９】その空気圧補正の具体的手法を説明するための
グラフである。
グラフである。
【図１０】上記タイヤ空気圧異常判定装置が搭載されて
いる車両にそれぞれ搭載されているアンチロック制御装
置およびオートエアコン装置との関係を説明するための
ブロック図である。
いる車両にそれぞれ搭載されているアンチロック制御装
置およびオートエアコン装置との関係を説明するための
ブロック図である。
【図１１】本発明の別の実施形態であるタイヤ空気圧異
常判定装置を示す機能ブロック図である。
常判定装置を示す機能ブロック図である。
【図１２】そのタイヤ空気圧異常判定装置のコンピュー
タにより実行されるタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示
すフローチャートである。
タにより実行されるタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示
すフローチャートである。
【図１３】本発明のさらに別の実施形態であるタイヤ空
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
【図１４】そのタイヤ空気圧異常判定装置における推定
空気圧補正の具体的内容を説明するためのグラフであ
る。
空気圧補正の具体的内容を説明するためのグラフであ
る。
【図１５】本発明のさらに別の実施形態であるタイヤ空
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
【図１６】そのタイヤ空気圧異常判定装置における判定
値補正の具体的内容を説明するためのグラフである。
値補正の具体的内容を説明するためのグラフである。
【図１７】本発明のさらに別の実施形態であるタイヤ空
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
【図１８】そのタイヤ空気圧異常判定装置における判定
値補正の具体的内容を説明するためのグラフである。
値補正の具体的内容を説明するためのグラフである。
１０ ロータ １２ 車輪速センサ １４ 車輪（タイヤ付ホイール） ２０，４７，８０ コンピュータ ２４ ホイール ２６ タイヤ ２８ リム側部 ３０ ベルト側部 ３２ ねじりばね ７０ 温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河井 弘之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 小島 弘義 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 田口 健康 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 藤原 健司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−26029（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−278422（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−213018（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−133831（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−89304（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−230422（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−156536（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60C 23/00 - 23/08 G01K 1/14 G01L 17/00
Claims (9)
- 【請求項１】車両に設けられ、タイヤ付きホイールであ
る車輪の運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気
圧を検出する装置であって、 (a) 前記車輪の運動状態量を検出する車輪運動状態量セ
ンサと、 (b) 前記タイヤの温度に関連する値を検出するタイヤ温
度関連値センサと、 (c) そのタイヤ温度関連値センサにより検出されたタイ
ヤ温度関連値が基準値に一致すると仮定し、前記車輪運
動状態量センサにより検出された車輪運動状態量に基づ
いて前記空気圧の暫定値を演算する暫定値演算手段と、 (d) その暫定値演算手段により演算された暫定値を、前
記検出されたタイヤ温度関連値と前記基準値との関係に
基づいて補正し、その補正後の暫定値を前記空気圧の最
終値とする暫定値補正手段とを含み、前記暫定値演算手
段が、前記車輪に対して、相対回転可能なリム側部とベ
ルト側部とがねじりばねにより互いに連結されたタイヤ
モデルが想定され、そのタイヤモデルに基づき、前記車
輪の回転運動に係る運動システムが想定され、その運動
システムにおいて、前記ねじりばねのばね定数の実際値
の基礎値からの変化量を前記タイヤに対する外乱とみな
し、前記リム側部の運動状態量としての前記車輪運動状
態量センサからの信号に基づき、前記外乱を前記運動シ
ステムの状態変数の一つとして推定する外乱オブザーバ
を含み、その外乱オブザーバによる前記外乱の推定状態
に基づいて前記空気圧の暫定値を演算するものであるこ
とを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項２】請求項１のタイヤ空気圧検出装置であっ
て、前記暫定値演算手段が、前記タイヤ温度関連値が基
準値に一致すると仮定し、前記検出された車輪運動状態
量の複数の周波数成分のうち設定周波数範囲内において
強度が実質的に最大となるものの周波数に基づいて前記
空気圧の暫定値を演算するものであることを特徴とする
タイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項３】請求項１または２のいずれかのタイヤ空気
圧検出装置であって、前記暫定値補正手段が、補正係数
を、その補正係数と前記タイヤ温度関連値との間に予め
定められた関係に従って決定し、その補正係数を前記空
気圧の暫定値に掛け算することによってその空気圧の最
終値を演算するものであることを特徴とするタイヤ空気
圧検出装置。 - 【請求項４】車両に設けられ、タイヤ付きホイールであ
る車輪の運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気
圧を検出する装置であって、 (a) 前記車輪の運動状態量を検出する車輪運動状態量セ
ンサと、 (b) 前記タイヤの温度に関連する値を検出するタイヤ温
度関連値センサと、 (c) 前記検出された車輪運動状態量に基づいて前記空気
圧を推定する推定手段と、 (d) その推定手段により推定された推定空気圧と予め定
められた判定値との関係に基づいて空気圧が異常である
か否かを判定する判定手段と、 (e) 前記判定値を前記検出されたタイヤ温度関連値に基
づいて補正する補正手段とを含み、前記推定手段が、前
記車輪に対して、相対回転可能なリム側部とベルト側部
とがねじりばねにより互いに連結されたタイヤモデルが
想定され、そのタイヤモデルに基づき、前記車輪の回転
運動に係る運動システムが想定され、その運動システム
において、前記ねじりばねのばね定数の実際値の基礎値
からの変化量を前記タイヤに対する外乱とみなし、前記
リム側部の運動状態量としての前記車輪運動状態量セン
サからの信号に基づき、前記外乱を前記運動システムの
状態変数の一つとして推定する外乱オブザーバを含み、
その外乱オブザーバによる前記外乱の推定状態に基づい
て前記推定空気圧を演算するものであることを特徴とす
るタイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項５】車両に設けられ、タイヤ付きホイールであ
る車輪の運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気
圧を検出する装置において、 前記車輪の運動状態量に基づいて検出されるタイヤ空気
圧を、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低
下に対応してタイヤ空気圧が低く検出される分だけ高め
ることと、タイヤ温度の低下に起因するタイヤゴム硬度
の上昇に対応して空気圧が高く検出される分だけ低める
こととの少なくとも一方を行う手段を設けたことを特徴
とするタイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項６】車両に設けられ、タイヤ付きホイールであ
る車輪の運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気
圧を検出する装置において、 前記車輪の運動状態量に基づいて検出されるタイヤ空気
圧を、タイヤの温度に関連するタイヤ温度関連値とタイ
ヤ空気圧の補正分との予め定められた関係に基づいて、
タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低下に対
応してタイヤ空気圧が低く検出される分だけ高めること
と、タイヤ温度の低下に起因するタイヤゴム硬度の上昇
に対応して空気圧が高く検出される分だけ低めることと
の少なくとも一方を行う手段を設けたことを特徴とする
タイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかのタイヤ空気
圧検出装置であって、前記車輪の運動状態量が車輪の回
転運動状態量であることを特徴とするタイヤ空気圧検出
装置。 - 【請求項８】請求項７のタイヤ空気圧検出装置であっ
て、前記車輪の回転運動状態量が車輪の回転速度を含む
ことを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項９】請求項１ないし８のいずれかのタイヤ空気
圧検出装置であって、前記タイヤ温度関連値が前記車両
の外気温度であることを特徴とするタイヤ空気圧検出装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12833096A JP3300601B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | タイヤ空気圧検出装置 |
| EP97108336A EP0808731B2 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-22 | Apparatus for estimating vehicle tire air pressure from not only tired wheel motion but also tire temperature |
| DE69714140T DE69714140T3 (de) | 1996-05-23 | 1997-05-22 | Gerät zur Reifendruckabschätzung auf Basis der Drehgeschwindigkeit von Fahrzeugrädern und der Reifentemperatur |
| US08/861,737 US5913241A (en) | 1996-05-23 | 1997-05-22 | Apparatus for estimating vehicle tire air pressure from not only tired wheel motion but also tire temperature |
| KR1019970020249A KR100295033B1 (ko) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | 차량의 타이어 공기압 추정장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12833096A JP3300601B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | タイヤ空気圧検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09309304A JPH09309304A (ja) | 1997-12-02 |
| JP3300601B2 true JP3300601B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=14982127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12833096A Expired - Fee Related JP3300601B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | タイヤ空気圧検出装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5913241A (ja) |
| EP (1) | EP0808731B2 (ja) |
| JP (1) | JP3300601B2 (ja) |
| KR (1) | KR100295033B1 (ja) |
| DE (1) | DE69714140T3 (ja) |
Cited By (1)
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