JP3725640B2 - タイヤの空気圧低下警報方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤの空気圧低下警報方法（以下、単に警報方法という）に関する。さらに詳しくは、車両に装着されたタイヤの装着位置による差を補正し、警報の精度を向上させることができるタイヤの警報方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タイヤの動荷重半径がタイヤ空気圧の減少によって小さくなり、他の正常な空気圧のタイヤと比べて相対的に回転数が増加することを利用して、空気圧の低下を運転者に知らせようとするシステムは多く知られているが、車両に装着された４輪のタイヤにかかる荷重は、少なくとも前輪と後輪で異なり、たとえば前輪で３０％減圧したばあいと後輪で３０％減圧したばあいでは、動荷重半径の変動量が異なる。そこで、前述したシステムにおいては、その検知精度を高めるために様々な工夫がなされている。たとえば対角和の差を用いて、施回時の変動をおさえたり、舵角センサーなどで直進時の安定したデータのみを選び出す方法があるが、これらの方法だけでは、誤警報が発生する可能性があるため、特開平７−１４９１１９号公報および特開平７−１４９１２０号公報記載の検出方法では、各４輪で同一の減圧を行ない、動荷重半径の変動量を測定して事前に補正係数を求め、どの車輪も同じ減圧量で警報を発するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記検出方法では、警報発生の限界値をタイヤの装着位置によらず一定にするため、事前に補正係数を求めたりしているが、この補正係数は測定したタイヤの特定の装着位置でのみ適用でき、タイヤを左右交換すると、警報発生のためのＤＥＬ値（判定値）が変化することがある。すなわち、同じ３０％の減圧でも、生じるＤＥＬ値は、タイヤの仕上りなどによるバラツキや装着位置による荷重やアライメントの違いなどにより、タイヤや装着位置によって大きさが異なってくる。ＤＥＬ値が変化するのは前記補正係数が、タイヤがもつ感度と装着位置特有の感度（すなわち車両特有の感度）を分離しておらず、両者を含んでいるからである。通常、一台の車両に装着されるタイヤは同一ブランド、同一スペックのものであり、理想的には、感度差があってはならないものである。したがって、かかる感度差を考慮して、警報を出すかどうかを決めるためのしきい値としての判定（警報）のレベルを一定にするなら、補正が必要になってくる。しかし、その補正は、変動要因（バラツキ要因）を含まないほうがよい。装着位置による判定値の変動はバラツキとは考えず、タイヤの製造バラツキによる判定値の変動をバラツキと考えると、両者は分離しておく必要がある。
【０００４】
本発明は、叙上の事情に鑑み、タイヤの動荷重半径が、空気圧の他、荷重、スリップ角、キャンバー角、駆動力／制動力などで変動するため、同じ割合で減圧しても、タイヤが車両のどの位置に装着されているかによって、動荷重半径の変動量が異なることから、この減圧による動荷重半径の変動量の装着位置による差を補正し、警報の精度を向上させることができるタイヤの警報方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤの警報方法は、空気圧が低下するとタイヤの動荷重半径が減少し、相対的にタイヤの回転速度が増加することを利用して、タイヤの空気圧が低下したことを検知し、警報を発するタイヤの空気圧低下警報方法であって、タイヤの装着位置による位置感度係数で警報の判定値を補正することを特徴としている。
【０００６】
また空気圧が低下するとタイヤの動荷重半径が減少し、相対的にタイヤの回転速度が増加することを利用して、タイヤの空気圧が低下したことを検知し、警報を発するタイヤの空気圧低下警報方法であって、タイヤの装着位置による位置感度係数およびタイヤ感度係数で警報の判定値を補正することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明のタイヤの警報方法を説明する。
【０００８】
図１は本発明のタイヤの警報方法の一実施例を示す説明図、図２は後輪の減圧タイヤの位置交換を示す模式図、図３は前輪の減圧タイヤの位置交換を示す模式図、図４左前後方向の車輪の減圧タイヤの位置交換を示す模式図である。
【０００９】
図１に示すように、本発明にかかわる警報装置は、４輪車両の各タイヤＷ１〜Ｗ４にそれぞれ関連して設けられた通常の構成の車輪速センサ１を備えており、この車輪速センサ１の出力は制御ユニット２に伝達される。制御ユニット２にはドライバーによって操作することのできるボタンＳＷ３、および空気圧が異常であることを表示する表示器４が接続されている。
【００１０】
まず、本発明のタイヤの警報方法の一態様として、前記補正を個々のタイヤの車輪速そのものを使用して行なうばあいについて説明する。
【００１１】
今、車両の位置による位置感度係数をＰｉ（ｉ＝１〜４）、タイヤによるタイヤ感度係数をＴｉ（ｉ＝１〜４）、正常空気圧での車輪速度をＶ、減圧時の車輪速度をαＶ（α＞１）とする。
【００１２】
スタンダーダーゼーションにより、タイヤの回転速度Ｖ（ｉ）（ｉ＝１〜４）が正規化されて、どの車輪でも回転速度が、左前輪と同じ速度Ｖになったとする。
【００１３】
そして、減圧により、減圧車輪の速度はタイヤによらずαＶになるべきところ、装着位置とタイヤ固有特性によって、ＰｉＴｉαＶになったとする。
【００１４】
つぎにコーナリングなどの影響を除くため、補正を施したり、直進状態を選ぶなどの操作を行ない図２に示される４つのばあいを求める。なお、図２〜５において黒くぬりつぶしたところは減圧タイヤの位置をあらわしている。（Ｉ）→（II）および（III）→（IV）は後輪の減圧タイヤＷ３、Ｗ４の装着位置を左右交換したばあいで、それぞれ、減圧に先だって、車輪速を左前輪に正規化してある。左右のタイヤは、基本的には同一スペックのタイヤであるから、左右交換によって変化するのは、装着位置の影響がほとんどである。また（Ｉ）→（IV）および（II）→（III）は減圧するタイヤを変えたばあいである。装着位置は変わらないので、ここでは、タイヤのバラツキの影響がメインにみられる。
【００１５】
左右輪比をとると、
Ａ＝Ｖ／（Ｐ３Ｔ３αＶ）
Ｂ＝（Ｐ４Ｔ３αＶ）／Ｖ
Ｃ＝（Ｐ４Ｔ４αＶ）／Ｖ
Ｄ＝Ｖ／（Ｐ３Ｔ４αＶ）
であり、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの４つの計測値（実測値）のうち３つから、Ｐ４／Ｐ３（＝ＡＢ＝ＣＤ）、Ｔ４／Ｔ３（＝Ｃ／Ｂ＝Ａ／Ｄ）が求められる。
【００１６】
また図３に示すように、前輪左右についても同様に左右輪比をとると、
Ａ１＝Ｖ／（Ｐ１Ｔ１αＶ）
Ｂ２＝（Ｐ２Ｔ１αＶ）／Ｖ
Ｃ３＝（Ｐ２Ｔ２αＶ）／Ｖ
Ｄ４＝Ｖ／（Ｐ１Ｔ２αＶ）
でありＡ１、Ｂ１、Ｃ１およびＤ１の４つの計測値のうち３つから、Ｐ２／Ｐ１およびＴ２／Ｔ１が求められる。
【００１７】
さらに図４に示すように左前後方向の車輪についても前後輪比をとると、Ｐ３／Ｐ１およびＴ３／Ｔ１が求められる。
【００１８】
こうして求まった感度比は
位置感度比：Ｐ２／Ｐ１、Ｐ３／Ｐ１、Ｐ４／Ｐ３
タイヤ感度比：Ｔ２／Ｔ１、Ｔ３／Ｔ１、Ｔ４／Ｔ３
である。
【００１９】
以上のようにして求めた位置感度比およびタイヤ感度比を用いて、補正後の各車輪速を求め、該車輪速に基づいてＤＥＬ値を計算すれば感度補正がなされた、より高精度のＤＥＬ値をうることができる。
【００２０】
すなわち、４輪のタイヤが同一仕様であり、タイヤの感度比が１であるとしたばあい、補正前の測定車輪速をＶＢｉ、補正後の車輪速をＶＡｉとすると、
ＶＡ１＝ＶＢ１×（Ｐ１／Ｐ１）
ＶＡ２＝ＶＢ２×（Ｐ１／Ｐ２）
ＶＡ３＝ＶＢ３×（Ｐ１／Ｐ３）
ＶＡ４＝ＶＢ４×（Ｐ１／Ｐ３）×（Ｐ３／Ｐ４）
であり、ここからつぎの式（１）にしたがいＤＥＬ値を計算すれば、位置感度は補正されたことになる。
【００２１】
【数１】

【００２２】
なお、車輪の前後でタイヤサイズや仕様が異なるばあいには、タイヤの前後感度比は１から外れると予想されるため、バラツキとみなすことはできず、感度補正時にもタイヤの前後感度比で補正しなければならない。このとき、タイヤのバラツキとみなさせるのは、左右感度比のみである。補正前の測定車輪速度をＶＢｉ、補正後の車輪速をＶＡｉとすると
ＶＡ１＝ＶＢ１×（Ｐ１／Ｐ１）
ＶＡ２＝ＶＢ２×（Ｐ１／Ｐ２）
ＶＡ３＝ＶＢ３×（Ｐ１／Ｐ３）×（Ｔ１＋Ｔ２）／（Ｔ３＋Ｔ４）
ＶＡ４＝ＶＢ４×（Ｐ１／Ｐ３）×（Ｐ３／Ｐ４）×（Ｔ１＋Ｔ２）／（Ｔ３＋Ｔ４）
となり、ここからＤＥＬ値を計算すれば、位置感度およびタイヤ感度は補正されたことになる。
【００２３】
つぎに、本発明のタイヤの警報方法の他の態様として前記補正を前述したＤＥＬ値を用いて行なうばあいについて説明する。
【００２４】
まず、スタンダーダーゼーションにより、タイヤの回転速度Ｖ（ｉ）（ｉ＝１〜４）が正規化されて、どの車輪でも回転速度が、左前輪と同じ速度Ｖになったとする。このときＤＥＬ＝Ｏである。
【００２５】
つぎに、たとえば３０％減圧したときのＤＥＬ値をβＤｅｌとし、これがタイヤの仕様やバラツキの影響Ｔｉと荷重やアラインメントなどの装着位置の影響ＰｉのためにＰｉＴｉβＤｅｌになったとすると、図５に示される（Ｉ）〜（IV）の各ケースにおけるＤＥＬ値（実測速度に初期化係数を乗じてえた速度をもとに計算したＤＥＬ値）はつぎのようになる。
【００２６】
ＤＥＬ１＝Ｐ３Ｔ３βＤｅｌ
ＤＥＬ２＝Ｐ４Ｔ３βＤｅｌ
ＤＥＬ３＝Ｐ４Ｔ４βＤｅｌ
ＤＥＬ４＝Ｐ３Ｔ４βＤｅｌ
したがって、
Ｐ３／Ｐ４＝ＤＥＬ１／ＤＥＬ２＝ＤＥＬ４／ＤＥＬ３
Ｔ３／Ｔ４＝ＤＥＬ２／ＤＥＬ３＝ＤＥＬ１／ＤＥＬ４
同様にして、Ｐ１／Ｐ２、Ｐ１／Ｐ３、Ｐ２／Ｐ４、Ｔ１／Ｔ２、Ｔ１／Ｔ３およびＴ２／Ｔ４もうることができる。
【００２７】
ここで、補正前の測定ＤＥＬ値をＤＥＬＢｉ、補正後のＤＥＬ値をＤＥＬＡｉとすると
ＦＲ輪（前右輪）減圧のとき ＤＥＬＡ１＝ＤＥＬＢ１×（Ｐ１／Ｐ１）
ＦＬ輪（前左輪）減圧のとき ＤＥＬ１２＝ＤＥＬＢ２×（Ｐ１／Ｐ２）
ＲＲ輪（後右輪）減圧のとき ＤＥＬＡ３＝ＤＥＬＢ３×（Ｐ１／Ｐ３）
ＲＬ輪（後左輪）減圧のとき ＤＥＬＡ４＝ＤＥＬＢ４×（Ｐ１／Ｐ３）×（Ｐ３／Ｐ４）
以上からわかるように、個々の車輪速そのものを用いるばあいは減圧タイヤの特定は必要なく、ＤＥＬ値を用いるばあいのみ減圧タイヤの特定が必要になる。
【００２８】
なお、本実施態様のばあいも、前後でタイヤサイズや仕様が異なるばあいには、タイヤの前後感度比は１から外れると予想されるため、バラツキとみなすことはできず、感度補正時にもタイヤの前後感度比で補正しなければならない。このとき、タイヤのバラツキとみなさせるのは、左右感度比のみである。補正前の測定ＤＥＬ値をＤＥＬＢｉ、補正後のＤＥＬ値をＤＥＬＡｉとすると
ＦＲ輪（前右輪）減圧のとき ＤＥＬＡ１＝ＤＥＬＢ１×（Ｐ１／Ｐ１）
ＦＬ輪（前左輪）減圧のとき ＤＥＬ１２＝ＤＥＬＢ２×（Ｐ１／Ｐ２）
ＲＲ輪（後右輪）減圧のとき ＤＥＬＡ３＝ＤＥＬＢ３×（Ｐ１／Ｐ３）×（Ｔ１＋Ｔ２）／（Ｔ３＋Ｔ４）
ＲＬ輪（後左輪）減圧のとき ＤＥＬＡ４＝ＤＥＬＢ４×（Ｐ１／Ｐ３）×（Ｐ３／Ｐ４）×（Ｔ１＋Ｔ２）／（Ｔ３＋Ｔ４）
となる。
【００２９】
こうしてえられた補正後の内圧異常判定値であるＤＥＬ値（補正値）と警報しきい値（内圧異常判定用しきい値）を比較することにより、タイヤのバラツキを含まない一定の感度で警報を発することができる。かかる警報しきい値としては、コーナリング時にリム外れをおこさない空気圧を想定したしきい値、タイヤの速度インデックス、ロードインデックスなどによって推定されるタイヤの耐久性から決められるしきい値、または安全性の面では問題ないものの、燃費、摩耗、操縦性などの性能面で決めるしきい値などがある。本実施例では、たとえば３０％の減圧をしきい値とするばあい、どの車輪が３０％減圧しても警報が出るように、ＤＥＬ値を補正しているため、同じ減圧量で警報を出すことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、減圧車輪の位置によって、位置感度係数または位置感度係数およびタイヤ感度係数で判定値の大きさを補正することにより警報のレベルをその位置によらず一定にすることができ、警報の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤの警報装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】後輪の減圧タイヤの位置交換を示す模式図である。
【図３】前輪の減圧タイヤの位置交換を示す模式図である。
【図４】左前後方向の車輪の減圧タイヤの位置交換を示す模式図である。
【図５】後輪の減圧タイヤの位置交換を示す他の模式図である。
【符号の説明】
１ 車輪速センサ
２ 制御ユニット
３ ボタンＳＷ
４ 表示器
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４ タイヤ

Claims (2)

1. 空気圧が低下するとタイヤの動荷重半径が減少し、相対的にタイヤの回転速度が増加することを利用して、タイヤの空気圧が低下したことを検知し、警報を発するタイヤの空気圧低下警報方法であって、タイヤの装着位置による位置感度係数で警報の判定値を補正することを特徴とするタイヤの空気圧低下警報方法。
2. 空気圧が低下するとタイヤの動荷重半径が減少し、相対的にタイヤの回転速度が増加することを利用して、タイヤの空気圧が低下したことを検知し、警報を発するタイヤの空気圧低下警報方法であって、タイヤの装着位置による位置感度係数およびタイヤ感度係数で警報の判定値を補正することを特徴とするタイヤの空気圧低下警報方法。

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