JP3300620B2 - タイヤ空気圧推定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等のタイヤの空
気圧を推定するタイヤ空気圧推定装置に係り、更に詳細
には車輪速信号に基づきタイヤのばね定数を求めタイヤ
の空気圧を推定するタイヤ空気圧推定装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】タイヤの空気圧とタイヤのばね定数との
間には一定の関係があり、またタイヤのばね定数とタイ
ヤの共振周波数との間には一定の関係があることを利用
し、車輪速信号よりタイヤの振動に起因する車輪速の振
動成分を抽出し、その振動成分に基づきタイヤの上下方
向又は前後方向の共振周波数を求め、該共振周波数に基
づきタイヤの空気圧を推定するタイヤ空気圧推定装置は
従来より種々の構成のものが提案されており、例えばそ
の一例が本願出願人のうちの一の出願人の出願にかかる
特開平６−１２２３０４号公報に記載されている。

【０００３】かかるタイヤ空気圧推定装置によれば、車
輪速の振動成分の共振周波数に基づきタイヤの空気圧が
推定されるので、圧力センサの如くタイヤの空気圧を直
接検出する手段を要することなくタイヤの空気圧を推定
することができる。

【０００４】また上述の如きタイヤ空気圧推定装置に於
いては、駆動輪の振動成分にディファレンシャルギヤ装
置やサスペンションメンバの共振成分が含まれているこ
とに起因して駆動輪のタイヤ空気圧を正確に推定するこ
とができない場合があるので、本願出願人はこの問題を
解消すべく特願平７−２７８３３８号に於いて、所謂駆
動輪補償が行われるタイヤ空気圧推定装置、即ち「左駆
動輪及び右駆動輪の車輪速を検出する車輪速検出手段
と、前記車輪速検出手段よりの左右駆動輪の車輪速信号
よりタイヤの振動に起因する左右駆動輪の車輪速の振動
成分を抽出する振動成分抽出手段と、前記左右駆動輪の
車輪速の振動成分よりそれらの同相成分を除去すること
により補正後の左右駆動輪の車輪速の振動成分を求める
補正手段と、前記補正後の左右駆動輪の車輪速の振動成
分に基づき前記左右駆動輪のタイヤ空気圧を推定する推
定手段とを有するタイヤ空気圧推定装置」、及び「左駆
動輪及び右駆動輪の車輪速を検出する車輪速検出手段
と、前記車輪速検出手段よりの左右駆動輪の車輪速信号
よりタイヤの振動に起因する左右駆動輪の車輪速の振動
成分を抽出する振動成分抽出手段と、前記左右駆動輪の
車輪速の振動成分に基づき前記左右駆動輪の第一のタイ
ヤ空気圧を推定する第一の推定手段と、前記左右駆動輪
の車輪速の振動成分よりそれらの同相成分を除去するこ
とにより補正後の左右駆動輪の車輪速の振動成分を求め
る補正手段と、前記左右駆動輪の第一のタイヤ空気圧を
比較する比較手段と、前記第一のタイヤ空気圧が低い方
の駆動輪について前記補正後の車輪速の振動成分に基づ
きタイヤ空気圧を推定する第二の推定手段と、前記第一
のタイヤ空気圧が低い方の駆動輪について前記第一のタ
イヤ空気圧と前記第二の推定手段により推定されたタイ
ヤ空気圧との偏差を演算し、前記第一のタイヤ空気圧が
高い方の駆動輪のタイヤ空気圧を当該駆動輪の前記第一
のタイヤ空気圧より前記偏差を減算した値に推定する第
三の推定手段とを有していることを特徴とするタイヤ空
気圧推定装置」を提案した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし本願発明者が実
験的研究を行ったところ、上述の先の提案にかかるタイ
ヤ空気圧推定装置によれば、従来のタイヤ空気圧推定装
置に比して正確に駆動輪のタイヤ空気圧を推定すること
はできるが、車輌が左右の駆動輪に対する路面よりの振
動入力の大きさが大きく異なる所謂「またぎ路」を走行
する場合には、駆動輪補償によって駆動輪のタイヤ空気
圧の推定精度が却って悪化し、特に駆動輪のタイヤ空気
圧が実際の空気圧よりもかなり低い値に推定され、その
ためタイヤ空気圧の異常判定を適正に行うことができな
い場合があることが判明した。

【０００６】また上記特願平７−２７８３３８号に於い
ては、「所定時間内に路面より左右駆動輪に入力される
外乱の大きさの偏差を求める手段と、該偏差が基準値を
越えるときにはタイヤ空気圧の推定を中止する手段とを
有するタイヤ空気圧推定装置」、及び「所定時間内に路
面より左右駆動輪に入力される外乱の大きさの偏差を求
める手段と、該偏差が基準値を越えるときには第一の推
定手段により推定された第一のタイヤ空気圧を左右駆動
輪のタイヤ空気圧とする手段とを有するタイヤ空気圧推
定装置」も提案されている。

【０００７】これらの構成によれば、所定時間内に路面
より左右駆動輪に入力される外乱の大きさの偏差の大小
に拘らず常に駆動輪補償が行われる場合に比して、駆動
輪のタイヤ空気圧の推定精度を向上させることができ
る。しかし左右の駆動輪は駆動系により相互に連結され
ており、一方の駆動輪に入力される外乱が他方の駆動輪
に伝達されるため、左右駆動輪に入力される外乱の大き
さの偏差によっては車輌がまたぎ路を走行しているか否
かを必ずしも有効に判定することができず、駆動輪補償
による駆動輪のタイヤ空気圧の推定精度の悪化を効果的
に防止することができない場合があることが判明した。

【０００８】本発明は、先の提案にかかるタイヤ空気圧
推定装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたもの
であり、本発明の主要な課題は、車輌がまたぎ路を走行
しているか否かを正確に判定すると共に、車輌の通常走
行時（非またぎ路走行時）には駆動輪補償を行うが、ま
たぎ路走行時には駆動輪補償を行わないことにより、駆
動輪のタイヤ空気圧の推定精度を更に一層向上させるこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の如き主要な課題
は、本発明によれば、各輪の車輪速を検出する車輪速検
出手段と、各輪の車輪速信号よりタイヤの振動に起因す
る各輪の車輪速の振動成分を抽出する振動成分抽出手段
と、左右駆動輪の車輪速の振動成分よりそれらの同相成
分を除去することにより前記左右駆動輪の補正後の車輪
速の振動成分を求める補正手段と、前記補正後の車輪速
の振動成分に基づき前記左右駆動輪のタイヤ空気圧を推
定する駆動輪用推定手段とを有するタイヤ空気圧推定装
置に於いて、左右従動輪の車輪速の振動成分の相違度合
を演算する手段を有し、前記相違度合が基準値を越える
ときには前記駆動輪用推定手段による前記左右駆動輪の
タイヤ空気圧の推定が禁止されることを特徴とするタイ
ヤ空気圧推定装置（請求項１の構成）、又は各輪の車輪
速を検出する車輪速検出手段と、各輪の車輪速信号より
タイヤの振動に起因する各輪の車輪速の振動成分を抽出
する振動成分抽出手段と、左右駆動輪の車輪速の振動成
分よりそれらの同相成分を除去することにより前記左右
駆動輪の補正後の車輪速の振動成分を求める補正手段
と、前記補正後の車輪速の振動成分に基づき前記左右駆
動輪のタイヤ空気圧を推定する駆動輪用推定手段とを有
するタイヤ空気圧推定装置に於いて、左右従動輪の車輪
速の振動成分の相違度合を演算する手段を有し、前記駆
動輪用推定手段は前記相違度合が基準値を越えるときに
は前記左右駆動輪の補正前の車輪速の振動成分に基づき
前記左右駆動輪のタイヤ空気圧を推定することを特徴と
するタイヤ空気圧推定装置（請求項２の構成）によって
達成される。

【００１０】本願発明者が行った実験的研究の結果によ
れば、駆動輪の車輪速信号にはディファレンシャルギヤ
装置やサスペンションメンバの前後共振成分及びピッチ
ング共振成分が含まれており、これらの共振成分は左右
の駆動輪に同相且つ同振幅にて現れるので、左右駆動輪
の車輪速信号の差を求めることにより駆動系の共振成分
を相殺することができる。また左右駆動輪のタイヤ自身
の共振成分はそれぞれ固有のものであるので、左右駆動
輪の車輪速信号の差を求めてもタイヤの共振成分が消去
されることはない。

【００１１】上述の請求項１及び２の構成によれば、左
右駆動輪の車輪速の振動成分よりそれらの同相成分が除
去されることにより補正後の左右駆動輪の車輪速の振動
成分が求められ、補正後の左右駆動輪の車輪速の振動成
分に基づき左右駆動輪のタイヤ空気圧が推定されるの
で、駆動系共振の影響を受けることなく左右駆動輪のタ
イヤ空気圧が正確に推定される。

【００１２】また本願発明者が行った実験的研究の結果
によれば、車輌がまたぎ路を走行することにより、左右
一方の駆動輪にのみ大きい振動入力が与えられる場合に
は、左右駆動輪の車輪速信号の位相差が１８０°（逆
相）に近い値になる範囲にまで拡大し、位相差が１８０
°に近い値になる周波数領域、即ち逆相の周波数領域は
タイヤの共振周波数よりも低いため、同相成分の駆動系
振動を除去すべく左右駆動輪の車輪速信号の差を演算す
る駆動輪補償が行われると、逆相の周波数領域に於いて
は左右駆動輪の車輪速信号の逆相の振動成分が足し合わ
されることになり、見かけ上逆相の周波数領域、即ちタ
イヤの共振周波数よりも低い周波数領域に振動数スペク
トルのピークが現れ、そのピークの周波数がタイヤの共
振周波数と判定されてしまい、そのため駆動輪のタイヤ
空気圧が実際の空気圧よりも低い値であると推定されて
しまうことが判明した。

【００１３】また左右の駆動輪は駆動系により互いに連
結されているのに対し、左右の従動輪は一般に相互に独
立しているので、左右の従動輪に入力される外乱の大き
さの偏差、即ち左右従動輪の車輪速の振動成分の相違度
合によれば、左右の駆動輪に入力される外乱の大きさの
偏差による場合に比して車輌がまたぎ路を走行している
か否かを有効に判定することができる。

【００１４】上述の請求項１の構成によれば、左右従動
輪の車輪速の振動成分の相違度合が演算され、該相違度
合が基準値を越えるときには駆動輪用推定手段による左
右駆動輪のタイヤ空気圧の推定が禁止されるので、車輌
がまたぎ路を走行しているか否かが確実に判定されると
共に、車輌がまたぎ路を走行する場合に駆動輪補償によ
って駆動輪のタイヤ空気圧の推定精度が却って悪化する
ことが確実に防止され、これにより駆動輪のタイヤ空気
圧の推定精度が更に一層向上される。

【００１５】また上述の請求項２の構成によれば、左右
従動輪の車輪速の振動成分の相違度合が演算され、駆動
輪用推定手段は相違度合が基準値を越えるときには左右
駆動輪の補正前の車輪速の振動成分に基づき左右駆動輪
のタイヤ空気圧を推定するので、車輌がまたぎ路を走行
しているか否かが確実に判定されると共に、車輌がまた
ぎ路を走行する場合に駆動輪補償によって駆動輪のタイ
ヤ空気圧の推定精度が却って悪化することが確実に防止
され、これにより駆動輪のタイヤ空気圧の推定精度が更
に一層向上されると共に、車輌がまたぎ路を走行する場
合に駆動輪のタイヤ空気圧が全く推定されなくなること
が回避される。

【００１６】

【本発明に於ける空気圧推定原理】実施形態の説明に先
立ち、まず本発明に於けるタイヤ空気圧の推定原理、特
に駆動輪補償について説明する。

【００１７】一般に、駆動輪側には従動輪側には見られ
ない共振現象があり、この特異な共振現象はディファレ
ンシャルギヤ装置及びサスペンションメンバの前後共振
及びディファレンシャルギヤ装置のピッチング共振に起
因するものであり、タイヤが路面より受ける力を上下
力、前後力、回転モーメント力に分解すると、前後力が
ディファレンシャルギヤ装置及びサスペンションメンバ
の前後共振を励振し、回転モーメント力がディファレン
シャルギヤ装置のピッチング共振を励振するものと考え
られる。

【００１８】図５はサスペンションメンバの前後共振を
示す解図的平面図、図６はディファレンシャルギヤ装置
のピッチング共振を示す解図的斜視図である。

【００１９】これらの図に於いて、１０Ｌ及び１０Ｒは
それぞれ左駆動輪及び右駆動輪を示しており、左駆動輪
１０Ｌ及び右駆動輪１０Ｒはそれぞれタイヤ１２Ｌ及び
１２Ｒとこれを支持する図には示されていないホイール
とを含み、車輪キャリア１４Ｌ及び１４Ｒにより回転可
能に支持されている。車輪キャリア１４Ｌ及び１４Ｒは
それぞれ一対のサスペンションアーム１６Ｌ及び１６Ｒ
を介してサスペンションメンバ１８により支持されてお
り、駆動輪１０Ｌ及び１０Ｒはそれぞれドライブシャフ
ト２０Ｌ及び２０Ｒを介してディファレンシャルギヤ装
置２２により回転駆動される。

【００２０】本願発明者が行った実験結果によれば、図
５及び図６に示されている如く、サスペンションメンバ
１８及びディファレンシャルギヤ装置２２は同相にて、
即ち互いに一体となって振動しており、前後共振はサス
ペンションアーム１６Ｌ及び１６Ｒ等を介してサスペン
ションメンバ１８及びディファレンシャルギヤ装置２２
と駆動輪１０Ｌと１０Ｒとが逆相にて振動することによ
り発生し、ピッチング共振はドライブシャフト２０Ｌ及
び２０Ｒを介して左右の駆動輪１０Ｌ及び１０Ｒに伝播
され、従って左右の駆動輪の前後共振及びピッチング共
振は互いに同相である。

【００２１】前後共振周波数及びピッチング共振周波数
は車輌の走行条件によって変動し、このことはサスペン
ションメンバのマウントばねや前後ばねの非線形特性に
よるものと考えられる。従ってサスペンションメンバや
ディファレンシャルギヤ装置等をばね及び質点系にて厳
密にモデル化し、駆動系共振を補償することは困難であ
る。

【００２２】そこで本発明に於いては、駆動系共振の位
相関係が左右の駆動輪間に於いて同相であることに着目
し、このことを利用して駆動系共振の影響が除去され
る。

【００２３】本願発明者が行った実験結果によれば、左
右の駆動輪の車輪速信号の差には前後共振及びピッチン
グ共振は殆ど現れず、このことは前後共振及びピッチン
グ共振が左右の駆動輪間に於いて同相且つ同振幅である
ことを意味する。一方左右駆動輪のタイヤの共振成分は
それぞれ固有であるので左右の駆動輪の車輪速信号の差
に於いても消えることはない。従って左右の駆動輪の車
輪速信号の差を演算することにより駆動系共振の影響を
補償し、駆動系共振の影響のないタイヤ空気圧を推定す
ることができる。

【００２４】図７に示されている如く、左右の駆動輪１
０Ｌ及び１０Ｒがそれぞれリム側質量１０ＬＲ及び１０
ＲＲと、ベルト側質量１０ＬＶ及び１０ＲＶと、これら
の間に位置するばね１０ＬＳ、１０ＲＳ及びダンパ１０
ＬＤ、１０ＲＤとよりなるものと仮定され、回転運動が
便宜的に直線運動として表現されたモデルについて考え
る。

【００２５】尚図７に於いて、Ｌ及びＲはそれぞれ左駆
動輪及び右駆動輪に関するものであることを示してい
る。特にＴ_OL及びＴ_ORは路面外乱を示し、Ｔs はサスペ
ンションメンバ１８及びディファレンシャルギヤ装置２
２の前後共振及びピッチング共振により駆動輪が受ける
トルク（左右同相）を示し、Ｊ_1L及びＪ_1Rはリム慣性を
示し、Ｊ_2L及びＪ_2Rはベルト慣性を示し、θ_1L及びθ_1R
はリムの回転変位（その微分値は車輪速度である）を示
し、θ_2L及びθ_2Rはベルトの回転変位を示し、Ｋ_L 及び
Ｋ_R はタイヤのばね定数を示し、Ｃ_L 及びＣ_R はタイヤ
の減衰係数を示している。

【００２６】図７に示されたモデルに於ける左右駆動輪
の運動方程式はそれぞれ下記の数１及び数２の如く表さ
れる。

【００２７】

【数１】

【数２】

【００２８】また図７に示されたモデルに於ける左右駆
動輪の状態方程式はそれぞれ下記の数３及び数４の如く
表される。

【００２９】

【数３】

【数４】

【００３０】但しそれぞれ数３及び数４に於いて、θ
_12L ＝θ_1L−θ_2L、θ_12R ＝θ_1R−θ_2Rである。

【００３１】左駆動輪について考えると、数３の外乱の
次元は２であるが、実際には車輪速度しか検出できない
ので、１次元についてしか外乱を推定できない。ここで
は外乱の第一要素を推定する。パラメータとしてのばね
定数Ｋ_L がＫ_L ＋ΔＫ_L に変動し、減衰係数Ｃ_L がＣ_L
＋ΔＣ_L に変動したとすると、推定外乱は下記の数５に
て表され、同様に右駆動輪の推定外乱は下記の数６にて
表される。尚数５及び数６に於いて、Ｔ_OL′及びＴ_OR′
はそれぞれ路面外乱の影響を表している。

【００３２】

【数５】

【数６】

【００３３】左右の駆動輪に対し同じ条件にて設計され
た外乱オブザーバが使用されるならば、左右の同相関係
は推定外乱に於いても保持されるので、推定外乱の差、
即ち下記の数７によって駆動系共振の影響を除去するこ
とができる。尚左右の駆動輪のリム慣性Ｊ1L及びＪ1Rは
既知であると仮定する。

【数７】

【００３４】数７を計算して整理すると数８の如くな
り、同相成分を表すＴｓの項を消去することができる。

【数８】

【００３５】従って数８及び最小自乗法を用いてばね定
数の変動量ΔＫ_L 、ΔＫ_R 及び減衰係数の変動量Δ
Ｃ_L 、ΔＣ_R を求めることにより駆動系共振の影響のな
いタイヤ空気圧を求めることができる。尚下記の数９は
最小自乗法の計算式である。

【００３６】

【数９】

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を幾つかの実施形態について詳細に説明する。

【００３８】第一の実施形態 図１は本発明によるタイヤ空気圧推定装置の第一の実施
形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）で
ある。

【００３９】図１（Ａ）に於いて、左前輪３０FL、右前
輪３０FR、左後輪３０RL、右後輪３０RRにはそれぞれ対
応する車輪の車輪速Ｖwi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を周速
として検出する車輪速センサ３２FL、３２FR、３２RL、
３２RRが設けられている。車輪速Ｖwiを示す信号はタイ
ヤ空気圧推定演算装置３４へ入力され、タイヤ空気圧推
定演算装置３４は車輪速Ｖwiに基づき後述の如く各輪の
タイヤ空気圧Ｐi （ｉ＝fl、fr、rl、rr）を推定により
演算し、必要に応じて警報装置３６へ制御信号を出力す
ることにより車輌の乗員に警報を発するようになってい
る。

【００４０】図１（Ｂ）に示されている如く、タイヤ空
気圧推定演算装置３４は車輪速センサ３２FL〜３２RRよ
り供給される車輪速信号よりタイヤの振動に起因する各
輪の車輪速の振動成分を抽出する振動成分抽出ブロック
３８と、左右駆動輪の車輪速の振動成分よりそれらの同
相成分を除去することにより補正後の左右駆動輪の車輪
速の振動成分を求める補正ブロック４０と、補正後の左
右駆動輪の車輪速の振動成分に基づき左右駆動輪のタイ
ヤ空気圧を推定する駆動輪用タイヤ空気圧推定ブロック
４２とを有している。

【００４１】またタイヤ空気圧推定演算装置３４は、タ
イヤ空気圧の推定値が基準値以下であるか否かを判定
し、推定値が基準値以下であるときには対応する車輪の
タイヤ空気圧が異常であることを示す制御信号を警報装
置３６へ出力する異常判定ブロック４４と、左右従動輪
の車輪速の振動成分の相違度合を演算する相違度合演算
ブロック４６と、相違度合が基準値を越えるときには駆
動輪用タイヤ空気圧推定ブロック４２による左右駆動輪
のタイヤ空気圧の推定を禁止する推定禁止ブロック４８
とを有している。

【００４２】尚タイヤ空気圧推定演算装置３４は実際に
は例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、リードオンリ
メモリ（ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）と、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性
のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュ
ータであってよく、このことは後述の第二の実施形態に
ついても同様である。

【００４３】この第一の実施形態のタイヤ空気圧推定演
算装置３４は車輌が例えば後輪駆動車である場合には図
２に示されたフローチャートに従って駆動輪である左右
後輪のタイヤ空気圧Ｐ_RL、Ｐ_RRを推定し、タイヤ空気圧
が異常であるか否かを判定する。尚図２に示されたフロ
ーチャートによる制御は所定時間毎に繰り返し実行され
る。

【００４４】まずステップ１０に於いては車輪速Ｖwiを
示す信号の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては
各車輪速信号に対し前処理フィルタ処理、即ち所定の上
限及び下限カットオフ周波数にてバンドパスフィルタ処
理が行われ、ステップ３０に於いては下記の数１０及び
数１１に従って前処理フィルタ処理後の左右前輪の車輪
速Ｖ_FL及びＶ_FRについて自乗積和演算が行われることに
より路面より左右前輪に入力される外乱の大きさを表す
自乗積和値ＧFL及びＧFRが演算される。

【００４５】

【数１０】ＧFL＝ΣＶ_FLi ・Ｖ_FLi

【数１１】ＧFR＝ΣＶ_FRi ・Ｖ_FRi

【００４６】ステップ４０に於いてはｉが１インクリメ
ントされ、ステップ５０に於いてはｉが基準値Ｎa （１
００〜１０００程度の正の一定の整数）であるか否かの
判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１
０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ６０に
於いてｉが０にリセットされる。

【００４７】ステップ７０に於いてはαを例えば２以上
７以下の一定の定数として自乗積和値ＧFLがα・ＧFRを
越えているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われた
ときにはステップ９０へ進み、否定判別が行われたとき
にはステップ８０に於いて自乗積和値ＧFRがα・ＧFLを
越えているか否かの判別が行われる。このステップに於
いて否定判別が行われたときにはステップ１００へ進
み、肯定判別が行われたときにはステップ９０に於いて
前処理フィルタ処理後のＮa 個の車輪速がクリアされた
後ステップ１０へ戻る。

【００４８】ステップ１００に於いては外乱オブザーバ
の処理が行われる。即ち上述の数５に於けるＬがＬＲに
書き換えられた式及び数６に於けるＲがＲＲに書き換え
られた式に従って駆動系共振成分を含む左右後輪の推定
外乱ｗ_RL及びｗ_RRが演算されると共に、左右後輪のタイ
ヤの捩れ角θ_12RL、θ_12RR及びタイヤの捩れ角速度θ
_12RL（^・）、θ_12RR（^・）が演算される。ステップ１１
０に於いては左右後輪の推定外乱に基づき上述の数７に
於けるｗがｗ_R に書き換えられＬ及びＲがそれぞれＲＬ
及びＲＲに書き換えられた式に従って駆動系共振の影響
が除去された推定外乱ｗ_R が演算される。

【００４９】ステップ１２０に於いては推定外乱ｗ_R 、
タイヤの捩れ角θ_12RL及びθ_12RR、タイヤの捩れ角速度
θ_12RL（^・）及びθ_12RR（^・）に基づき上述の数９に対
応する式に従って最小自乗法により左右後輪のタイヤの
ばね定数の変動量ΔＫ_RL、ΔＫ_RR及び減衰係数の変動量
ΔＣ_RL、ΔＣ_RRが演算される。

【００５０】ステップ１３０に於いてはｊが１インクリ
メントされ、ステップ１４０に於いてはｊが基準値Ｎb
（１００〜１０程度の正の一定の整数）であるか否かの
判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１
７０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１５
０に於いてｊが０にリセットされた後にステップ１６０
に於いてそれぞれＮa ・Ｎb 個のタイヤのばね定数の変
動量及び減衰係数の変動量に基づき左右後輪のタイヤ空
気圧Ｐ_RL及びＰ_RRが演算される。

【００５１】ステップ１７０に於いては左右後輪のタイ
ヤ空気圧Ｐ_RL及びＰ_RRが基準値以上であるか否かの判別
が行われ、左右後輪のタイヤ空気圧が基準値以上である
ときにはそのままステップ１０へ戻り、タイヤ空気圧Ｐ
_RL若しくはＰ_RRが基準値未満であるときには警報装置３
６へ制御信号が出力されることより、対応する車輪のタ
イヤ空気空気圧が異常である旨が警報が運転者に発せら
れ、しかる後ステップ１０へ戻る。

【００５２】以上の説明より解る如く、ステップ１０、
２０、１００により図１（Ｂ）の振動成分抽出ブロック
３８の機能が達成され、ステップ１１０により補正ブロ
ック４０の機能が達成され、ステップ１２０〜１６０に
より駆動輪用タイヤ空気圧推定ブロック４２の機能が達
成され、ステップ１７０により異常判定ブロック４４の
機能が達成される。またステップ３０〜８０により相違
度合演算ブロック４６の機能が達成され、ステップ９０
により推定禁止ブロック４８の機能が達成される。

【００５３】かくして第一の実施形態によれば、ステッ
プ３０に於いて路面より従動輪である左右前輪に入力さ
れる外乱の大きさを表す自乗積和値ＧFR及びＧFRが演算
され、ステップ７０又は８０に於いて肯定判別が行われ
たときには、即ち図２に示されたフローチャートのＮa
サイクルの時間内に路面より左右前輪に入力された外乱
の大きさの相違度合が大きいときには、ステップ１００
〜１７０が実行されることなくステップ９０に於いて前
処理フィルタ処理後のＮa 個の車輪速がクリアされ、こ
れにより左右後輪のタイヤ空気圧の推定及び異常判定は
行われないので、路面より左右後輪に入力される外乱の
大きさが大きく異なる状況に於いて駆動輪補償が行われ
ることに起因して左右後輪のタイヤ空気圧が低い値に誤
推定されることを確実に防止することができる。

【００５４】またこの実施形態によれば、所定時間内に
路面より左右前輪に入力される外乱の大きさの相違度合
が大きい状況に於いてステップ９０に於いてクリアされ
る車輪速の数はＮa 個であり、左右前輪に入力される外
乱の大きさの相違度合が小さいときに検出された車輪速
はタイヤ空気圧の演算に有効に使用されるので、タイヤ
空気圧の演算に必要なＮa ・Ｎb 個の全ての車輪速がク
リアされる場合に比して効率よくタイヤ空気圧を推定す
ることができる。

【００５５】第二の実施形態 図３は本発明によるタイヤ空気圧推定装置の第二の実施
形態のブロック線図、図４は第二の実施形態に於けるタ
イヤ空気圧推定ルーチンを示すフローチャートである。
尚図３に於いて図１（Ｂ）に示された部材に対応する部
材には図１（Ｂ）に於いて付された符号と同一の符号が
付されており、また図４に於いて図２に示されたステッ
プに対応するステップには図２に於いて付されたステッ
プ番号と同一のステップ番号が付されている。

【００５６】この実施形態のタイヤ空気圧推定演算装置
３４は推定禁止ブロック４８に代えて駆動輪補償禁止ブ
ロック５０を有しており、駆動輪補償禁止ブロック５０
は相違度合演算ブロック４６により演算された左右従動
輪の車輪速の振動成分の相違度合が基準値を越えるとき
には駆動輪用タイヤ空気圧推定ブロック４２による左右
駆動輪のタイヤ空気圧の推定に於ける駆動輪補償を禁止
する。

【００５７】またこの実施形態のステップ９５以外の各
ステップはそれぞれ第一の実施形態の場合と同様に実行
され、ステップ７０又は８０に於いて肯定判別が行われ
たときにはステップ９５に於いて第一の実施形態に於け
るステップ１００と同様の外乱オブザーバ処理が行われ
ることにより、サスペンションメンバ等の共振成分を含
む推定外乱ｗ_RL、ｗ_RRを示す信号、左右駆動輪のタイヤ
の捩れ角θ_12RL、θ_12RRを示す信号及びタイヤの捩れ角
速度θ_12RL（^・）、θ_12RR（^・）に基づいてばね定数の
変動量及び減衰係数の変動量が演算され、しかる後駆動
系共振補償の演算（ステップ１１０）が行われることな
くステップ１２０へ進む。

【００５８】従ってこの実施形態に於いては、第一の実
施形態の場合と同様、ステップ１０、２０、１００によ
り図３の振動成分抽出ブロック３８の機能が達成され、
ステップ１１０により補正ブロック４０の機能が達成さ
れ、ステップ１２０〜１６０により駆動輪用タイヤ空気
圧推定ブロック４２の機能が達成され、ステップ１７０
により異常判定ブロック４４の機能が達成される。また
ステップ３０〜８０により相違度合演算ブロック４６の
機能が達成され、ステップ９５により駆動輪補償禁止ブ
ロック５０の機能が達成される。

【００５９】かくして第二の実施形態によれば、ステッ
プ３０に於いて路面より従動輪である左右前輪に入力さ
れる外乱の大きさを表す自乗積和値ＧFL及びＧFRが演算
され、ステップ７０又は８０に於いて肯定判別が行われ
たときには、即ち図４に示されたフローチャートのＮa
サイクルの時間内に路面より左右前輪に入力された外乱
の大きさの相違度合が大きいときには、ステップ１００
及び１１０が実行されるのではなくステップ９５に於い
て外乱オブザーバの処理のみが行われ、これにより駆動
輪補償が行われることなくステップ１２０〜１７０が実
行されるので、路面より左右後輪に入力される外乱の大
きさが大きく異なる状況に於いて駆動輪補償が行われる
ことに起因して左右後輪のタイヤ空気圧が低い値に誤推
定されることを確実に防止することができる。

【００６０】またこの実施形態によれば、所定時間内に
路面より左右前輪に入力される外乱の大きさの相違度合
が大きい状況に於いても、ステップ９５に於いて外乱オ
ブザーバの処理が行われた後ステップ１２０〜１７０が
実行されるので、前処理フィルタ処理後のＮa 個の車輪
速がクリアされる第一の実施形態の場合の如く、車輌が
またぎ路を走行するような場合に、駆動輪である左右後
輪のタイヤ空気圧が全く推定されなくなることを確実に
回避することができる。

【００６１】尚上述の第一及び第二の実施形態に於いて
は、駆動輪である左右後輪のタイヤ空気圧のみが推定さ
れるようになっているが、例えばステップ１００又はス
テップ１００及び９５に於いて従動輪である左右前輪に
ついても外乱オブザーバの処理を行い、ステップ１２０
に於いて左右前輪についても左右前輪のタイヤのばね定
数の変動量ΔＫ_FL、ΔＫ_FR及び減衰係数の変動量Δ
Ｃ_FL、ΔＣ_FRを演算することにより、それぞれステップ
１６０及び１７０に於いて左右前輪についてもタイヤ空
気圧が推定され異常判定が行われてもよい。

【００６２】また上述の各実施形態に於いては、所定時
間内に左右前輪に入力される外乱の大きさはステップ３
０に於いて数１０及び数１１に従って自乗積和値として
演算されるようになっているが、上述の如く左右前輪に
ついても外乱オブザーバの処理が行われる場合には、こ
の外乱の大きさはステップ１００又は９５に於いて演算
される外乱オブザーバ処理後の外乱ｗ_FL、ｗ_FRの自乗積
和値として演算されてもよく、またsignＸを変量Ｘの符
号とすると下記の数１２又は数１３に従って演算されて
もよい。

【００６３】

【数１２】ＧFL＝ΣＶ_FL・signＶ_FL ＧFR＝ΣＶ_FR・signＶ_FR

【数１３】ＧFL＝Σｗ_FL・signｗ_FL ＧFR＝Σｗ_FR・signｗ_FR

【００６４】更に上述の各実施形態に於いては、左右従
動輪の車輪速の振動成分の相違度合が基準値を越えてい
るか否かは、所定時間内に左右前輪に入力される外乱の
大きさＧFL及びＧFRの一方が他方に対しα倍を越えてい
るか否かにより判定されるようになっているが、例えば
ＧFL及びＧFRの偏差の絶対値が基準値を越えているか否
かにより判定されてもよい。

【００６５】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
あろう。

【００６６】例えば上述の各実施形態は後輪駆動車に適
用された実施形態であるが、車輌が前輪駆動車である場
合には上述の各実施形態の前輪と後輪とが相互に置き換
えられた形態にて本発明が実施される。即ち左右後輪に
ついてステップ３０が実行されることにより従動輪であ
る左右後輪の自乗積和値ＧRL及びＧRRが演算され、これ
らの自乗積和値ＧRL及びＧRRについてステップ７０及び
８０が実行され、駆動輪である左右前輪についてステッ
プ９０〜１７０又はステップ９５〜１７０が実行され
る。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、上述
の請求項１の構成によれば、車輌がまたぎ路以外の路面
を走行する場合には駆動輪補償によって駆動系共振の影
響を排除し左右駆動輪のタイヤ空気圧を正確に推定する
ことができ、また左右従動輪の車輪速の振動成分の相違
度合が演算され、該相違度合が基準値を越えるときには
駆動輪用推定手段による左右駆動輪のタイヤ空気圧の推
定が禁止されるので、車輌がまたぎ路を走行しているか
否かを確実に判定し、車輌がまたぎ路を走行する場合に
駆動輪補償によって駆動輪のタイヤ空気圧の推定精度が
却って悪化することを確実に防し、これにより駆動輪の
タイヤ空気圧の推定精度を更に一層向上させることがで
きる。

【００６８】また請求項２の構成によれば、車輌がまた
ぎ路以外の路面を走行する場合には駆動輪補償によって
駆動系共振の影響を排除し左右駆動輪のタイヤ空気圧を
正確に推定することができ、また左右従動輪の車輪速の
振動成分の相違度合が演算され、駆動輪用推定手段は相
違度合が基準値を越えるときには補正前の左右駆動輪の
車輪速の振動成分に基づき左右駆動輪のタイヤ空気圧を
推定するので、車輌がまたぎ路を走行しているか否かを
確実に判定し、車輌がまたぎ路を走行する場合に駆動輪
補償によって駆動輪のタイヤ空気圧の推定精度が却って
悪化することを確実に防止し、これにより駆動輪のタイ
ヤ空気圧の推定精度を更に一層向上させることができる
と共に、車輌がまたぎ路を走行する場合に駆動輪のタイ
ヤ空気圧が全く推定されなくなることを回避することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタイヤ空気圧推定装置の第一の実
施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）
である。

【図２】第一の実施形態のタイヤ空気圧推定及び判定ル
ーチンを示すフローチャートである。

【図３】本発明によるタイヤ空気圧推定装置の第二の実
施形態を示すブロック線図である。

【図４】第二の実施形態のタイヤ空気圧推定及び判定ル
ーチンを示すフローチャートである。

【図５】サスペンションメンバの前後共振を示す解図的
平面図である。

【図６】ディファレンシャルギヤ装置のピッチング共振
を示す解図的斜視図である。

【図７】左右駆動輪の振動モデルを示す説明図である。

【符号の説明】

３２FL〜３２RR…車輪速センサ ３４…タイヤ空気圧推定演算装置 ３６…警報装置 ３８…振動成分抽出ブロック ４０…補正ブロック ４２…駆動輪用タイヤ空気圧推定ブロック ４４…異常判定ブロック ４６…相違度合演算ブロック ４８…推定禁止ブロック ５０…駆動輪補償禁止ブロック

───────────────────────────────────────────────────── 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 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 (72)発明者 冨板 健治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会 社デンソー内 (72)発明者 田口 健康 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会 社デンソー内 (56)参考文献 特開 平８−230422（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−270618（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−2222（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−122304（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 23/00 - 23/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各輪の車輪速を検出する車輪速検出手段
   と、各輪の車輪速信号よりタイヤの振動に起因する各輪
   の車輪速の振動成分を抽出する振動成分抽出手段と、左
   右駆動輪の車輪速の振動成分よりそれらの同相成分を除
   去することにより前記左右駆動輪の補正後の車輪速の振
   動成分を求める補正手段と、前記補正後の車輪速の振動
   成分に基づき前記左右駆動輪のタイヤ空気圧を推定する
   駆動輪用推定手段とを有するタイヤ空気圧推定装置に於
   いて、左右従動輪の車輪速の振動成分の相違度合を演算
   する手段を有し、前記相違度合が基準値を越えるときに
   は前記駆動輪用推定手段による前記左右駆動輪のタイヤ
   空気圧の推定が禁止されることを特徴とするタイヤ空気
   圧推定装置。
2. 【請求項２】各輪の車輪速を検出する車輪速検出手段
   と、各輪の車輪速信号よりタイヤの振動に起因する各輪
   の車輪速の振動成分を抽出する振動成分抽出手段と、左
   右駆動輪の車輪速の振動成分よりそれらの同相成分を除
   去することにより前記左右駆動輪の補正後の車輪速の振
   動成分を求める補正手段と、前記補正後の車輪速の振動
   成分に基づき前記左右駆動輪のタイヤ空気圧を推定する
   駆動輪用推定手段とを有するタイヤ空気圧推定装置に於
   いて、左右従動輪の車輪速の振動成分の相違度合を演算
   する手段を有し、前記駆動輪用推定手段は前記相違度合
   が基準値を越えるときには前記左右駆動輪の補正前の車
   輪速の振動成分に基づき前記左右駆動輪のタイヤ空気圧
   を推定することを特徴とするタイヤ空気圧推定装置。