JP3809935B2 - 車両異常検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両におけるタイヤの減圧状態等の車両異常状態を検出し運転者に知らしめるための車両異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ空気圧低下検出装置としては、例えば、特開平１０−１５７４１９号公報に記載の「タイヤ空気圧検知装置」、および、特開平７−１８６６４４号公報に記載の「タイヤ空気圧低下判定方法およびタイヤ空気圧低下検出装置」が知られている。
この従来例の「タイヤ空気圧検知装置」（前者）は、前輪駆動もしくは後輪駆動の車両の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、車輪速検出手段により検出された車輪速に基づいて、タイヤの空気圧低下に伴う車輪速の偏りに依存する回転状態値を演算する回転状態値演算手段と、回転状態値演算手段により演算された回転状態に基づいてタイヤの空気圧状態（減圧状態）を判定する判定手段とを備えたものである。
即ち、あるタイヤの空気圧が正常値より低下すると、タイヤの動半径が正常値に比べて小さくなることから、そのタイヤの回転角速度が正常値より速くなり、従って、各車輪の車輪速の偏りを検出することにより、タイヤの空気圧低下を検出することができる。
【０００３】
また、従来例の「タイヤ空気圧低下判定方法およびタイヤ空気圧低下検出装置」（後者）は、前者とほぼ同様の構成において、車両の速度、車両が走行している道路の旋回半径、車両の横方向加速度または前後方向加速度などに関連付けられた車両の走行状態を、各車輪速センサで検出された各々の車輪の車輪速度比に基づいて検出し、この車輪速度比が所定のしきい値を越えているか否かを判定することにより車両の走行状態がタイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するのに適した走行状態でないと判別されると、タイヤ空気圧低下判定を禁止するように構成されたものであった。
即ち、前記禁止条件のうち、例えば、車両の前後車輪速度比が所定のしきい値を越えて場合は、個別的なタイヤのスリップ等による車輪速度への影響を無視することができず、また、車両が所定以下の小Ｒ旋回状態にある時には、タイヤの横滑りによる車輪速度への影響を無視することができないため、このような場合には、タイヤ空気圧低下判定自体を禁止することにより、誤った判定を防止するようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に、後者の従来例においては、上述のように、車輪速度比が所定のしきい値を越えるような時は、例外なくタイヤ空気圧低下判定を禁止するものであったため、以下に述べるような問題点があった。
即ち、例えば、車両の停止中にタイヤがパンクした場合、この状態で走行を開始すると、車輪速度の前後比および左右比が極端に大きくなるため、所定のしきい値を越えて減圧判定禁止条件が成立し、これにより、タイヤ空気圧の減圧（パンク）状態を検出することができなくなる。
また、車両走行中であっても、パンク等によりタイヤ空気圧が急激に低下した場合においても、以上と同様の結果となり、急激な空気圧低下（パンク）を検出することができなくなる。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題点に着目してなされたもので、ある車両の異常状態の判定において誤った判定を防止するための判定禁止条件が設定された車両異常検出装置において、判定禁止条件の成立状況から前記異常状態とは異種の車両異常状態を検出することができる車両異常検出装置を提供すること目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明請求項１記載の車両異常検出検出装置では、図１のクレーム対応図に示すように、各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段ａと、該各車輪速検出手段ａで検出された各車輪速信号から得られる各々の車輪の回転状態の偏り状態から車両の異常状態を検出するための異常判定評価値を求める異常判定評価値演算手段ｂと、該異常判定評価値演算手段ｂで求められた異常判定評価値を異常判定基準となる判定しきい値と比較することにより異常状態を判定する第１異常状態判定手段ｃと、前記各車輪速検出手段ａで検出された各々の車輪の車輪速度比を求める車輪速度比演算手段ｄと、該車輪速度比演算手段ｄで求められた車輪速度比が所定の異常判定禁止しきい値を越えている時は異常判定を禁止する異常判定禁止手段ｅと、該異常判定禁止手段ｅにおける異常判定禁止状態が所定時間継続した時は異常状態と判定する第２異常状態判定手段ｆとを備えている手段とした。
【０００７】
請求項２記載の車両異常検出装置では、各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、該各車輪速検出手段で検出された各車輪速信号から得られる各々の車輪の回転状態の偏り状態からタイヤ空気圧の低下を判定するための減圧判定評価値を求める減圧判定評価値演算手段と、該減圧判定評価値演算手段で求められた減圧判定評価値を減圧判定基準となる判定しきい値と比較することによりタイヤ空気圧の減圧状態を判定する第１減圧状態判定手段と、前記各車輪速検出手段で検出された各々の車輪の車輪速度比を求める車輪速度比演算手段と、該車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は減圧判定を禁止する減圧判定禁止手段と、該減圧判定禁止手段における減圧判定禁止状態が所定時間継続した時はタイヤ空気圧減圧状態と判定する第２減圧状態判定手段とを備えている手段とした。
【０００８】
請求項３記載の車両異常検出装置では、請求項２記載の車両異常検出装置において、前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の前後比を含む手段とした。
請求項４記載の車両異常検出装置では、請求項２または３に記載の車両異常検出装置において、前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の左右比を含む手段とした。
請求項５記載の車両異常検出装置では、請求項１〜４のいずれかに記載の車両異常検出装置において、前記第１異常状態判定手段、第２異常状態判定手段で異常状態と判定され、または、前記第１減圧状態判定手段、第２減圧状態判定手段でタイヤ空気圧減圧状態と判定された時は、その判定結果を運転者に知らせる警報手段を備えている手段とした。
【０００９】
【作用】
本発明請求項１に記載の車両異常検出検出装置では、上述のように、車輪速度比演算手段ｄで求められた車輪速度比が所定の異常判定禁止しきい値を越えている時は、異常判定禁止手段ｅにおいて第１異常状態判定手段による異常判定を禁止することにより、誤った判定を防止する一方で、該異常判定禁止手段ｅにおける異常判定禁止状態が所定時間継続した時は、第２異常状態判定手段ｆにおいて異常状態と判定するもので、これにより、第１異常状態判定手段で検出しょうとする異常状態とは異種の車両異常状態を検出することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の車両異常検出検出装置では、上述のように、車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は、減圧判定禁止手段において減圧判定を禁止することにより、誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止する一方で、減圧判定禁止手段における減圧判定禁止状態が所定時間継続した時は、第２減圧状態判定手段においてタイヤ空気圧減圧状態と判定するもので、これにより、第１減圧状態判定手段で検出しょうとするタイヤ空気圧低下状態とは別に、車両の停止中にタイヤがパンクした場合や、車両走行中においてパンク等によりタイヤ空気圧が急激に低下した場合においても、急激な空気圧低下（パンク）を検出することができるようになる。
【００１１】
請求項３記載の車両異常検出装置では、上述のように、前記車輪速度比演算手段で車輪速度の前後比を求め、該前後比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は、減圧判定禁止手段において減圧判定を禁止することにより、個別的なタイヤのスリップ等により発生する誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止することができる。
請求項４記載の車両異常検出装置では、上述のように、前記車輪速度比演算手段で車輪速度の左右比を求め、該左右比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は、減圧判定禁止手段において減圧判定を禁止することにより、車両の所定以下の小Ｒ旋回状態にある時のタイヤの横滑りにより発生する誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止することができる。
請求項５記載の車両異常検出装置では、異常状態と判定された時は、警報手段によりその判定結果を運転者に知らしめることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置を示す構成説明図であり、車両における各車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRには、それぞれの車輪の回転に比例した車輪速パルスを出力する車輪速センサ（車輪速検出手段）１FL，１FR，１RL，１RRが設けられている。（なお、右下の符号は車輪位置を示すもので、FLは前輪左，FRは前輪右，RLは後輪左，RRは後輪右をそれぞれ示している。また、前記車輪および車輪速センサを説明するにあたり、これら４つをまとめて指す場合、およびこれらに共通の内容を説明する時には、右下の符号は省略して表示する。）
【００１３】
また、運転席の近傍位置には、前記車輪速センサ１FL，１FR，１RL，１RRから得られるパルスカウントＮCNTFL ，ＮCNTFR ，ＮCNTRL ，ＮCNTRR 、および、周期ＴCNTFL ，ＴCNTFR ，ＴCNTRL ，ＴCNTRR から演算される車輪速度ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRに基づいてタイヤ空気圧の低下（減圧状態）を検出し、運転者に対し警報を発する処理を行うためのコントロールユニットＣＰＵが設けられている。なお、前記各信号の４つをまとめて指す場合、およびこれらに共通の内容を説明する時には右下の符号はXXで表示する。また、以下に述べる他の信号についても同様である。）
【００１４】
また、運転席のインストルメントパネルには、タイヤ空気圧低下を知らせる警報ランプ２が設けられている。
また、前記コントロールユニットＣＰＵには、ブレーキスイッチＳＴＳからののＯＮ−ＯＦＦ信号が入力されている。
【００１５】
以下に前記コントロールユニットＣＰＵにおけるタイヤ空気圧の低下検出作動について説明する。
図３は、コントロールユニットＣＰＵにおける車輪速パルス測定（パルス立下りキャプチャ割り込み）作動を示すフローチャートであり、各車輪速センサ毎に行われる。
【００１６】
まず、Ｓ１では、各車輪速センサ１（１FL，１FR，１RL，１RR）から得られるパルスが入力される毎にパルスカウントＮCNTXX をインクリメント（ＮCNTXX ＋１）し、続くＳ２では、FRC （フリーランニングカウンター）キャプチャ値を加算することで周期ＴCNTXX を求める。
【００１７】
次に、コントロールユニットＣＰＵにおける警報判断作動を、図４、図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、このフローチャートにおけるタイヤ空気圧低下判断原理は、基本的には以下のような考え方に基づいている。即ち、４輪のいずれかのタイヤ空気圧が正常値よりも低下すると、そのタイヤの動半径が正常圧のタイヤの動半径に比べて小さくなることから、そのタイヤの回転角速度が正常圧のタイヤに比べて僅かに速くなる。そこで、このような各車輪の車輪速度の偏りを検出することにより、タイヤ空気圧の低下（減圧状態）を検出することができる。
【００１８】
まず、図４のフローチャートのＳ１１では、次式に基づき、パルスカウントＮCNTXX と周期ＴCNTXX から、各車輪Ｗ（ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRR）の車輪速度ＶXX（ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRR）をそれぞれ演算し、
ＶXX＝ＮCNTXX ／ＴCNTXX
続くＳ１２では、パルスカウントＮCNTXX 、および、周期ＴCNTXX をリセットする。
【００１９】
Ｓ１３では、各車輪速ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRのうち、最小値Ｖmin が１５km/h未満であるか否かを判定し、１５km/h未満である時、即ち、車両が低速走行状態にある時は、路面の凹凸等による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ３３（図５）に進み、１５km/h以上である時にのみＳ１４に進む。
【００２０】
Ｓ１４では、ブレーキ操作中であるか否かをブレーキスイッチＳＴＳがＯＮ状態にあるか否かで判定し、ブレーキ操作中である時は、タイヤのスリップによる車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ３３に進み、ブレーキ操作が行われていない場合にのみＳ１５に進む。
【００２１】
Ｓ１５では、次式に基づき、各車輪Ｗ（ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRR）の輪前後加速度ＡＣＣXXを演算する。
ＡＣＣXX＝（（ＶXX−ＶXX10ms前）／10ms）×ｋ
なお、ｋは定数である。
【００２２】
そして、Ｓ１６では、各輪前後加速度ＡＣＣFL，ＡＣＣFR，ＡＣＣRL，ＡＣＣRRのうち、最大値ＡＣＣmax が＋０．１ｇを越えているか否かを判定し、＋０．１ｇを越えている時、即ち、車両が急加速状態にある時は、タイヤのスリップ（空転）による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ３３に進み、車両が急加速状態にない場合にのみＳ１７に進む。
【００２３】
Ｓ１７では、各輪前後加速度ＡＣＣFL，ＡＣＣFR，ＡＣＣRL，ＡＣＣRRのうち、最小値ＡＣＣmin が−０．１ｇ未満であるか否かを判定し、−０．１ｇ未満である時、即ち、車両が急減速状態にある時は、タイヤのスリップ（ロック）による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ３３に進み、車両が急減速状態にない場合にのみＳ１８に進む。
このＳ１８では、禁止状態継続タイマカウントＢCNT を０にリセットした後、図５のＳ１９に進む。
【００２４】
図５のフローチャートのＳ１９では、次式に基づき、右側前後車輪速比ＨｉＶＲおよび左側前後車輪速比ＨｉＶＬを演算する。
ＨｉＶＲ＝ＶFR／ＶRR−１
ＨｉＶＬ＝ＶFL／ＶRL−１
【００２５】
そして、Ｓ２０では、右側車輪速前後比ＨｉＶＲの絶対値と左側車輪速前後比ＨｉＶＬの絶対値のいずれか大きい方の値ＨｉＶmax が１％を越えている時は、個別的なタイヤのスリップ等による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ２８に進み、１％未満である場合にのみＳ２１に進む。
【００２６】
Ｓ２１では、車両の横加速度セレクト値ＹＧＳを求める。この横加速度セレクト値ＹＧＳは、次式に示すように、前輪左右の車輪速度差から求められる前輪横加速度値ＹＧＦと、後輪左右の車輪速度差から求められる後輪横加速度値ＹＧＲのいずれか選択された方の値である。
ＹＧＦ＝（（ＶFR＋ＶFL）／（ＶFR−ＶFL））×ｋ1
ＹＧＲ＝（（ＶRR＋ＶRL）／（ＶRR−ＶRL））×ｋ2
なお、ｋ1 、ｋ2 は定数である。
【００２７】
即ち、４輪のうち空気圧が低下したタイヤがあると、車輪速度差に基づく横加速度演算値に誤差が生じるため、まず、前記右側前後車輪速比ＨｉＶＲと左側前後車輪速比ＨｉＶＬから４輪のうち空気圧が低下したタイヤが前輪側か後輪側かを判定し、左右輪のタイヤ空気圧が共に正常な方の横加速度値（横加速度セレクト値ＹＧＳ）のみを選択使用するようにしたものである。なお、横加速度セレクト値ＹＧＳの選択処理の具体的内容（図６）については、後述する。
【００２８】
そして、Ｓ２２では、横加速度セレクト値ＹＧＳの絶対値が０．１ｇを越えている時は、タイヤの横滑りや荷重移動による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ２８に進み、タイヤが横滑りや荷重移動の状態にない時にのみＳ２３に進む。
【００２９】
Ｓ２３では、次式に基づき、車両の旋回半径Ｒを演算する。
Ｒ＝（（ＶFR＋ＶFL）／（ＶFR−ＶFL））×ｋ3
なお、ｋ3 は定数である。
【００３０】
そして、Ｓ２４では、車両の旋回半径Ｒの絶対値が３０ｍ未満である時、即ち、車両が急旋回状態にある時は、タイヤの横滑りによる車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ２８に進み、タイヤの横滑りを発生させるおそれのある急旋回状態にない時にのみＳ２５に進む。
このＳ２５では、禁止状態継続タイマカウントＢCNT を０にリセットした後、図５のＳ２６に進む。
【００３１】
Ｓ２６では、タイヤ空気圧低下を判定するための減圧判定評価値Ｄ1 を演算する。即ち、この減圧判定評価値Ｄ1 は、まず、次式に基づき、４輪の車輪速度ＶFL，ＶFR，ＶRR，ＶRLの偏り状態を検出することにより、タイヤ空気圧の低下を判定するための評価基準値Ｄを求め、
Ｄ ＝（ＶFL／ＶFR）−（ＶRR／ＶRL）
さらに、次式により、横加速度セレクト値ＹＧＳに基づく補正を行うことにより減圧判定評価値Ｄ1 を求める。即ち、車両旋回時には、内外輪で車輪速度差が生じるため、この分を補正して精度を高めている。
Ｄ1 ＝ Ｄ−ＹＧＳ×ｋ4
なお、ｋ4 は定数である。
また、この減圧判定評価値Ｄ1 の演算タイミングとしては、４輪全ての車輪速パルスがタイヤ２回転分（８４パルス）揃った時毎に演算処理が行われる。
【００３２】
続くＳ２７では、前記減圧判定評価値Ｄ1 と減圧判定しきい値ｘに基づき、減圧判定が行われ、判定の結果タイヤ空気圧の低下が判定されると減圧フラグがセットされる。なお、この具体的な判定作動（図７）については後述する。
【００３３】
Ｓ２８は、前記Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２４でタイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態である（ＹＥＳ）と判定され、減圧判定が禁止された場合の処理ステップであり、この場合は、減圧判定禁止の継続状態を検出するために、禁止状態継続タイマカウントＢCNT をインクリメントした後、Ｓ２９に進む。
【００３４】
Ｓ２９では、禁止状態継続タイマカウントＢCNT が継続状態判断しきい値（約５分間に相当）Ｘｓを越えている時は、Ｓ３０に進んで禁止状態継続フラグＢＳＴＦをセットした後、Ｓ３１に進み、継続状態判断しきい値Ｘｓ以下である時は、そのままＳ３１に進む。
【００３５】
そして、Ｓ３１では、減圧フラグまたは禁止状態継続フラグＢＳＴＦがセットされているか否かを判定し、セットされている時は、いずれかのタイヤの空気圧が低下もしくはタイヤがパンクしているとの判定がなされているため、この判定結果を運転者に知らしめるべく、Ｓ３２に進んで警報ランプ２を点灯させる処理を行った後、Ｓ３３に進み、セットされていない時は、そのままＳ３３に進む。
【００３６】
最後にこのＳ３３では、メインルーチンの周期である１０ｍｓ経過するまで判定を繰り返し、１０ｍｓ経過した時点で１回のフローを終了する。
【００３７】
次に、前記図５のＳ２１における横加速度セレクト値ＹＧＳの選択処理の具体的内容を図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、Ｓ１０１では、右側前後車輪速比ＨｉＶＲと、左側前後車輪速比ＨｉＶＬの絶対値を比較し、左側前後車輪速比ＨｉＶＬの絶対値の方が大きい場合は、空気圧が低下したタイヤは左側の車輪ＷFL，ＷRLのいずれかであると判断されるため、Ｓ１０２に進み、右側前後車輪速比ＨｉＶＲの方が大きい場合は、空気圧が低下したタイヤは右側の車輪ＷFR，ＷRRのいずれかであると判断されるためＳ１０５に進む。
【００３８】
Ｓ１０２では、左側前後車輪速比ＨｉＶＬが０以上であるか否かを判定し、０以上であれば前輪側（正確には左側前車輪ＷFL）にタイヤ空気圧低下があると判断されるため、Ｓ１０４に進んで横加速度セレクト値ＹＧＳとして後輪横加速度値ＹＧＲを選択し、０未満であれば後輪側（正確には左側後車輪ＷRL）にタイヤ空気圧低下があると判断されるため、Ｓ１０３に進んで横加速度セレクト値ＹＧＳとして前輪横加速度値ＹＧＦを選択する。
【００３９】
同様に、Ｓ１０５では、右側前後車輪速比ＨｉＶＲが０以上であるか否かを判定し、０以上であれば前輪側（正確には右側前車輪ＷFR）にタイヤ空気圧低下があると判断されるため、Ｓ１０７に進んで横加速度セレクト値ＹＧＳとして後輪横加速度値ＹＧＲを選択し、０未満であれば後輪側（正確には右側後車輪ＷRR）にタイヤ空気圧低下があると判断されるため、Ｓ１０６に進んで横加速度セレクト値ＹＧＳとして前輪横加速度値ＹＧＦを選択する。
【００４０】
以上のように、横加速度セレクト値ＹＧＳとして、前輪側で検出される前輪横加速度値ＹＧＦと、後輪側で検出される後輪横加速度値ＹＧＲのいずれか一方のみを選択使用するようにしたことで、タイヤ空気圧が低下した車輪がある場合においても、正確な横加速度値を検出することが可能となる。
【００４１】
次に、前記図５のＳ２７における減圧判定の具体的作動を図７のフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ２０１では、次式に示すように、４つの車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの車輪速度ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRの平均値から車速Ｖcar を求める。
Ｖcar ＝（ＶFL＋ＶFR＋ＶRL＋ＶRR）／４
【００４２】
そして、続くＳ２０２、Ｓ２０３において、車速Ｖcar が８０km/h以上か、８０km/h未満〜４０km/h以上の範囲内か、４０km/h未満か、を判定し、車速Ｖcar が８０km/h以上である時はＳ２０４に進んで減圧判定しきい値ｘを０．３％に設定し、８０km/h未満〜４０km/h以上の範囲内である時はＳ２０５に進んで０．４％に設定し、４０km/h未満である時はＳ２０６に進んで０．５％に設定した後、Ｓ２０７に進む。
【００４３】
続くＳ２０７では、前記減圧判定評価値Ｄ1 と、この減圧判定評価値Ｄ1 の１００個分の平均値Ｄ10（初期化処理により求められる初期化処理値）との差の絶対値（｜Ｄ1 −Ｄ10｜）が、車速Ｖcar に応じて設定された減圧判定しきい値ｘを越えている時は、タイヤ空気圧低下と判定されるため、Ｓ２０８に進んで減圧フラグをセットした後、これで１回のフローを終了し、減圧判定しきい値ｘ以下である時は、タイヤ空気圧は全て正常と判定されるため、そのままこれで１回のフローを終了する。なお、前記初期化処理は、タイヤ交換時や、タイヤ空気圧の再点検処理後に、４輪のバラツキをキャンセルするために行われるもので、初期化処理で求められた平均値Ｄ10は、記憶手段（ＲＯＭ）に記憶される。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態の作用を説明する。
即ち、この発明実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置では、上述のように、前記図４〜７のフローチャートに示したように、車輪速センサ（車輪速検出手段）１FL，１FR，１RL，１RRでそれぞれ検出された４つの車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの車輪速度ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRに基づいて、タイヤ空気圧の低下を判定するものであるが、その判定に先立ち、まず、Ｓ１３〜Ｓ２４においてタイヤ空気圧低下を判定するには不適切な状態であるか否かが判定され、不適切な状態でない場合にのみＳ２７以降のタイヤ空気圧低下判定および警報ランプ２の点灯処理が行われるもので、これにより、誤ったタイヤ空気圧低下判定がなされることが防止される。
【００４５】
また、４つの車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRにおけるいずれかのタイヤの空気圧が低下すると、そのタイヤの動半径が正常圧のタイヤの動半径に比べて小さくなる結果、そのタイヤの回転角速度が正常圧のタイヤに比べて僅かに速くなるため、このような各車輪の車輪速度の偏り状態から減圧判定評価値Ｄ1 を検出（Ｓ２４）し、さらには、減圧判定評価値Ｄ1 と、この減圧判定評価値Ｄ1 の１００個分の平均値Ｄ10（初期化処理値）との差の絶対値（｜Ｄ1 −Ｄ10｜）を所定の減圧判定しきい値ｘと比較することにより、タイヤ空気圧の低下（減圧状態）を判断することができる。
【００４６】
また、この発明の実施の形態では、減圧判定しきい値ｘを車速Ｖcar に応じ、車速Ｖcar が速くなるにつれて、小さくなるように３段階に切り換え設定するようにしたことにより、車速Ｖcar に応じて、適切なタイミングでタイヤの減圧状態を検出し、運転者に警報を発することができるようになる。
【００４７】
また、減圧判定禁止状態が所定時間（約５分間）継続した時は、タイヤ空気圧減圧状態（パンク状態）と判定し、警報ランプ２を点灯させる。
即ち、車両の停止中に右側前輪ＷFRのタイヤがパンクした場合や、車両走行中においてパンク等によりタイヤ空気圧が急激に低下した場合においては、図８のタイムチャート（イ）に示すように、右側前輪ＷFRの車輪速度ＶFRのみが他の車輪の車輪速度ＶFL、ＶRR、ＶRRに比べて大幅に増加するため、図８の（ロ）に示すように、左側前後車輪速比ＨｉＶＬが１％を越える結果、Ｓ２０の判定により減圧判定が禁止された状態となり、また、Ｓ２３では、この車輪速度に基づいて車両の旋回半径Ｒの演算が行われるため、図８の（ハ）に示すように、車両の旋回半径Ｒが小さな値（３０ｍ未満）として検出される結果、Ｓ２４の判定により減圧判定が禁止された状態となる。
【００４８】
ところが、以上のような減圧判定禁止状態が長く続くことは一般走行では通常有り得ないので、図８の（ニ）に示すように、禁止状態の継続時間を計測し、５分間継続した時はタイヤのパンクが生じているものと判断し（Ｓ２８〜Ｓ３１）、図８の（ホ）に示すように、警報を発するようにしたものである。
【００４９】
以上説明してきたように、この発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置にあっては、ある車両の異常状態であるタイヤ空気圧低下判定において誤った判定を防止するための減圧判定禁止条件が設定されたタイヤ空気圧低下検出装置において、減圧判定禁止条件成立状態の継続時間を計測することで、単なるタイヤ空気圧の低下判定とは異なった、タイヤの空気が完全に抜けたパンク状態を検出することができるようになり、これにより車両走行の安全性をより高めることができるようになるという効果が得られる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００５１】
例えば、発明の実施の形態では、車両異常状態として、タイヤ空気圧低下を例にとったが、その他の車両異常状態検出にも本発明を適用することができる。
その一例として、電子制御４駆においては、車輪速度の左右比が発生した場合タイトコーナブレーキを回避する制御が行われるが、それを軽減するために車輪速度の前後比があまりに大きくなっている場合には、前後の締結力をを弱めるという制御が行われる。ところが、車輪速度の前後比の大きい状態が何分も続く場合は、検出手段の異常等が考えられるため、このような場合は、異常状態と判定し、４駆の制御を中止してフェイルセーフに入れるような場合においても、本発明を適用することができる。
【００５２】
また、発明の実施の形態では、禁止状態継続タイマカウントを約５分間に設定したが、この設定時間は任意であり、検出すべき異常状態の内容に応じて最適な時間が設定される。
【００５３】
また、発明の実施の形態では、減圧判定しき値を車速に応じ３段階に設定した場合を示したが、この段階を多く設定することにより、減圧判定精度をさらに高めることができるようになる。
即ち、次式に示すように、所定乗数ｋ5 から車両の車速Ｖcar を除することにり、車速Ｖcar に対しリニアな減圧判定しきい値ｘが得られるから、車速Ｖcar 全域に亙り減圧判定の精度が高くなる。
ｘ＝ｋ5 ／Ｖcar
また、次式に示すように、車両の車速Ｖcar と所定乗数ｋ6 とを積算することにより、車速Ｖcar に対しリニアな減圧判定しきい値ｘが得られるから、車速Ｖcar 全域に亙り減圧判定の精度が高くなると共に、積算は乗算に比べコントロールユニットＣＰＵの記憶容量が少なくてすみプログラムを簡略化できるため、コストを低減できると共に、実行時間が少なくてすむため、制御のスピード化が図れるようになる。
ｘ＝Ｖcar ×ｋ6
【００５４】
また、発明の実施の形態では、車両の車速を車輪速度から求めるようにしたが、一般的な車速センサから求めるようにしてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明請求項１に記載の車両異常検出装置にあっては、車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の異常判定禁止しきい値を越えている時は、異常判定禁止手段において第１異常状態判定手段による異常判定を禁止することにより、誤った判定を防止する一方で、該異常判定禁止手段における異常判定禁止状態が所定時間継続した時は、第２異常状態判定手段において異常状態と判定するようにしたことで、車両の異常状態の判定において誤った判定を防止するための判定禁止条件が設定された車両異常検出装置において、判定禁止条件の成立状況から前記異常状態とは異種の車両異常状態を検出することができるようになるという効果が得られる。
【００５６】
請求項２記載の車両異常検出装置では、車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は、減圧判定禁止手段において減圧判定を禁止することにより、誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止する一方で、減圧判定禁止手段における減圧判定禁止状態が所定時間継続した時は、第２減圧状態判定手段においてタイヤ空気圧減圧状態と判定するようにしたことで、第１減圧状態判定手段で検出しょうとするタイヤ空気圧低下状態とは別に、車両の停止中にタイヤがパンクした場合や、車両走行中においてパンク等によりタイヤ空気圧が急激に低下した場合においても、急激な空気圧低下（パンク）を検出することができるようになり、これにより、車両の走行安全性をさらに高めることができるようになるという効果が得られる。
【００５７】
請求項３記載の車両異常検出装置では、請求項２記載の車両異常検出装置において、前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の前後比を含む手段としたことで、個別的なタイヤのスリップ等により発生する誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止することができるようになる。
【００５８】
請求項４記載の車両異常検出装置では、請求項２または３に記載の車両異常検出装置において、前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の左右比を含む手段としたことで、車両の所定以下の小Ｒ旋回状態にある時のタイヤの横滑りにより発生する誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止することができるようになる。
【００５９】
請求項５記載の車両異常検出装置では、請求項１〜４のいずれかに記載の車両異常検出装置において、前記第１異常状態判定手段、第２異常状態判定手段で異常状態と判定され、または、前記第１減圧状態判定手段、第２減圧状態判定手段でタイヤ空気圧減圧状態と判定された時は、その判定結果を運転者に知らせる警報手段を備えている手段としたことで、その判定結果を運転者に知らしめることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクレーム対応図である。
【図２】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置を示す構成説明図である。
【図３】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置における車輪速パルス測定作動を示すフローチャートである。
【図４】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置における警報判断作動を示すフローチャートである。
【図５】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置における警報判断作動を示すフローチャートである。
【図６】図５のＳ２１における横加速度セレクト値の選択処理の具体的内容を示すフローチャートである。
【図７】図５のＳ２７における減圧判定の具体的作動内容を示すフローチャートである。
【図８】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置における減圧判定禁止状態での異常判定作動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｗ 車輪
ＣＰＵ コントロールユニット
ＳＴＳ ブレーキスイッチ
１ 車輪速センサ（車輪速検出手段）
２ 警報ランプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両におけるタイヤの減圧状態等の車両異常状態を検出し運転者に知らしめるための車両異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ空気圧低下検出装置としては、例えば、特開平１０−１５７４１９号公報に記載の「タイヤ空気圧検知装置」、および、特開平７−１８６６４４号公報に記載の「タイヤ空気圧低下判定方法およびタイヤ空気圧低下検出装置」が知られている。
この従来例の「タイヤ空気圧検知装置」（前者）は、前輪駆動もしくは後輪駆動の車両の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、車輪速検出手段により検出された車輪速に基づいて、タイヤの空気圧低下に伴う車輪速の偏りに依存する回転状態値を演算する回転状態値演算手段と、回転状態値演算手段により演算された回転状態に基づいてタイヤの空気圧状態（減圧状態）を判定する判定手段とを備えたものである。
即ち、あるタイヤの空気圧が正常値より低下すると、タイヤの動半径が正常値に比べて小さくなることから、そのタイヤの回転角速度が正常値より速くなり、従って、各車輪の車輪速の偏りを検出することにより、タイヤの空気圧低下を検出することができる。
【０００３】
また、従来例の「タイヤ空気圧低下判定方法およびタイヤ空気圧低下検出装置」（後者）は、前者とほぼ同様の構成において、車両の速度、車両が走行している道路の旋回半径、車両の横方向加速度または前後方向加速度などに関連付けられた車両の走行状態を、各車輪速センサで検出された各々の車輪の車輪速度比に基づいて検出し、この車輪速度比が所定のしきい値を越えているか否かを判定することにより車両の走行状態がタイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するのに適した走行状態でないと判別されると、タイヤ空気圧低下判定を禁止するように構成されたものであった。
即ち、前記禁止条件のうち、例えば、車両の前後車輪速度比が所定のしきい値を越えて場合は、個別的なタイヤのスリップ等による車輪速度への影響を無視することができず、また、車両が所定以下の小Ｒ旋回状態にある時には、タイヤの横滑りによる車輪速度への影響を無視することができないため、このような場合には、タイヤ空気圧低下判定自体を禁止することにより、誤った判定を防止するようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に、後者の従来例においては、上述のように、車輪速度比が所定のしきい値を越えるような時は、例外なくタイヤ空気圧低下判定を禁止するものであったため、以下に述べるような問題点があった。
即ち、例えば、車両の停止中にタイヤがパンクした場合、この状態で走行を開始すると、車輪速度の前後比および左右比が極端に大きくなるため、所定のしきい値を越えて減圧判定禁止条件が成立し、これにより、タイヤ空気圧の減圧（パンク）状態を検出することができなくなる。
また、車両走行中であっても、パンク等によりタイヤ空気圧が急激に低下した場合においても、以上と同様の結果となり、急激な空気圧低下（パンク）を検出することができなくなる。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題点に着目してなされたもので、ある車両の異常状態の判定において誤った判定を防止するための判定禁止条件が設定された車両異常検出装置において、判定禁止条件の成立状況から前記異常状態とは異種の車両異常状態を検出することができる車両異常検出装置を提供すること目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明請求項１記載の車両異常検出検出装置では、図１のクレーム対応図に示すように、各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段ａと、該各車輪速検出手段ａで検出された各車輪速信号から得られる各々の車輪の回転状態の偏り状態から車両の異常状態を検出するための異常判定評価値を求める異常判定評価値演算手段ｂと、該異常判定評価値演算手段ｂで求められた異常判定評価値を異常判定基準となる判定しきい値と比較することにより異常状態を判定する第１異常状態判定手段ｃと、前記各車輪速検出手段ａで検出された各々の車輪の車輪速度比を求める車輪速度比演算手段ｄと、該車輪速度比演算手段ｄで求められた車輪速度比が所定の異常判定禁止しきい値を越えている時は異常判定を禁止する異常判定禁止手段ｅと、該異常判定禁止手段ｅにおける異常判定禁止状態が所定時間継続した時は異常状態と判定する第２異常状態判定手段ｆとを備えている手段とした。
【０００７】
請求項２記載の車両異常検出装置では、各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、該各車輪速検出手段で検出された各車輪速信号から得られる各々の車輪の回転状態の偏り状態からタイヤ空気圧の低下を判定するための減圧判定評価値を求める減圧判定評価値演算手段と、該減圧判定評価値演算手段で求められた減圧判定評価値を減圧判定基準となる判定しきい値と比較することによりタイヤ空気圧の減圧状態を判定する第１減圧状態判定手段と、前記各車輪速検出手段で検出された各々の車輪の車輪速度比を求める車輪速度比演算手段と、該車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は減圧判定を禁止する減圧判定禁止手段と、該減圧判定禁止手段における減圧判定禁止状態が所定時間継続した時はタイヤ空気圧減圧状態と判定する第２減圧状態判定手段とを備えている手段とした。
【０００８】
請求項３記載の車両異常検出装置では、請求項２記載の車両異常検出装置において、前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の前後比を含む手段とした。
請求項４記載の車両異常検出装置では、請求項２または３に記載の車両異常検出装置において、前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の左右比を含む手段とした。
請求項５記載の車両異常検出装置では、請求項１〜４のいずれかに記載の車両異常検出装置において、前記第１異常状態判定手段、第２異常状態判定手段で異常状態と判定され、または、前記第１減圧状態判定手段、第２減圧状態判定手段でタイヤ空気圧減圧状態と判定された時は、その判定結果を運転者に知らせる警報手段を備えている手段とした。
【０００９】
【作用】
本発明請求項１に記載の車両異常検出検出装置では、上述のように、車輪速度比演算手段ｄで求められた車輪速度比が所定の異常判定禁止しきい値を越えている時は、異常判定禁止手段ｅにおいて第１異常状態判定手段による異常判定を禁止することにより、誤った判定を防止する一方で、該異常判定禁止手段ｅにおける異常判定禁止状態が所定時間継続した時は、第２異常状態判定手段ｆにおいて異常状態と判定するもので、これにより、第１異常状態判定手段で検出しょうとする異常状態とは異種の車両異常状態を検出することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の車両異常検出検出装置では、上述のように、車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は、減圧判定禁止手段において減圧判定を禁止することにより、誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止する一方で、減圧判定禁止手段における減圧判定禁止状態が所定時間継続した時は、第２減圧状態判定手段においてタイヤ空気圧減圧状態と判定するもので、これにより、第１減圧状態判定手段で検出しょうとするタイヤ空気圧低下状態とは別に、車両の停止中にタイヤがパンクした場合や、車両走行中においてパンク等によりタイヤ空気圧が急激に低下した場合においても、急激な空気圧低下（パンク）を検出することができるようになる。
【００１１】
請求項３記載の車両異常検出装置では、上述のように、前記車輪速度比演算手段で車輪速度の前後比を求め、該前後比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は、減圧判定禁止手段において減圧判定を禁止することにより、個別的なタイヤのスリップ等により発生する誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止することができる。
請求項４記載の車両異常検出装置では、上述のように、前記車輪速度比演算手段で車輪速度の左右比を求め、該左右比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は、減圧判定禁止手段において減圧判定を禁止することにより、車両の所定以下の小Ｒ旋回状態にある時のタイヤの横滑りにより発生する誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止することができる。
請求項５記載の車両異常検出装置では、異常状態と判定された時は、警報手段によりその判定結果を運転者に知らしめることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置を示す構成説明図であり、車両における各車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRには、それぞれの車輪の回転に比例した車輪速パルスを出力する車輪速センサ（車輪速検出手段）１FL，１FR，１RL，１RRが設けられている。（なお、右下の符号は車輪位置を示すもので、FLは前輪左，FRは前輪右，RLは後輪左，RRは後輪右をそれぞれ示している。また、前記車輪および車輪速センサを説明するにあたり、これら４つをまとめて指す場合、およびこれらに共通の内容を説明する時には、右下の符号は省略して表示する。）
【００１３】
また、運転席の近傍位置には、前記車輪速センサ１FL，１FR，１RL，１RRから得られるパルスカウントＮCNTFL ，ＮCNTFR ，ＮCNTRL ，ＮCNTRR 、および、周期ＴCNTFL ，ＴCNTFR ，ＴCNTRL ，ＴCNTRR から演算される車輪速度ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRに基づいてタイヤ空気圧の低下（減圧状態）を検出し、運転者に対し警報を発する処理を行うためのコントロールユニットＣＰＵが設けられている。なお、前記各信号の４つをまとめて指す場合、およびこれらに共通の内容を説明する時には右下の符号はXXで表示する。また、以下に述べる他の信号についても同様である。）
【００１４】
また、運転席のインストルメントパネルには、タイヤ空気圧低下を知らせる警報ランプ２が設けられている。
また、前記コントロールユニットＣＰＵには、ブレーキスイッチＳＴＳからののＯＮ−ＯＦＦ信号が入力されている。
【００１５】
以下に前記コントロールユニットＣＰＵにおけるタイヤ空気圧の低下検出作動について説明する。
図３は、コントロールユニットＣＰＵにおける車輪速パルス測定（パルス立下りキャプチャ割り込み）作動を示すフローチャートであり、各車輪速センサ毎に行われる。
【００１６】
まず、Ｓ１では、各車輪速センサ１（１FL，１FR，１RL，１RR）から得られるパルスが入力される毎にパルスカウントＮCNTXX をインクリメント（ＮCNTXX ＋１）し、続くＳ２では、FRC （フリーランニングカウンター）キャプチャ値を加算することで周期ＴCNTXX を求める。
【００１７】
次に、コントロールユニットＣＰＵにおける警報判断作動を、図４、図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、このフローチャートにおけるタイヤ空気圧低下判断原理は、基本的には以下のような考え方に基づいている。即ち、４輪のいずれかのタイヤ空気圧が正常値よりも低下すると、そのタイヤの動半径が正常圧のタイヤの動半径に比べて小さくなることから、そのタイヤの回転角速度が正常圧のタイヤに比べて僅かに速くなる。そこで、このような各車輪の車輪速度の偏りを検出することにより、タイヤ空気圧の低下（減圧状態）を検出することができる。
【００１８】
まず、図４のフローチャートのＳ１１では、次式に基づき、パルスカウントＮCNTXX と周期ＴCNTXX から、各車輪Ｗ（ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRR）の車輪速度ＶXX（ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRR）をそれぞれ演算し、
ＶXX＝ＮCNTXX ／ＴCNTXX
続くＳ１２では、パルスカウントＮCNTXX 、および、周期ＴCNTXX をリセットする。
【００１９】
Ｓ１３では、各車輪速ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRのうち、最小値Ｖmin が１５km/h未満であるか否かを判定し、１５km/h未満である時、即ち、車両が低速走行状態にある時は、路面の凹凸等による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ３３（図５）に進み、１５km/h以上である時にのみＳ１４に進む。
【００２０】
Ｓ１４では、ブレーキ操作中であるか否かをブレーキスイッチＳＴＳがＯＮ状態にあるか否かで判定し、ブレーキ操作中である時は、タイヤのスリップによる車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ３３に進み、ブレーキ操作が行われていない場合にのみＳ１５に進む。
【００２１】
Ｓ１５では、次式に基づき、各車輪Ｗ（ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRR）の輪前後加速度ＡＣＣXXを演算する。
ＡＣＣXX＝（（ＶXX−ＶXX10ms前）／10ms）×ｋ
なお、ｋは定数である。
【００２２】
そして、Ｓ１６では、各輪前後加速度ＡＣＣFL，ＡＣＣFR，ＡＣＣRL，ＡＣＣRRのうち、最大値ＡＣＣmax が＋０．１ｇを越えているか否かを判定し、＋０．１ｇを越えている時、即ち、車両が急加速状態にある時は、タイヤのスリップ（空転）による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ３３に進み、車両が急加速状態にない場合にのみＳ１７に進む。
【００２３】
Ｓ１７では、各輪前後加速度ＡＣＣFL，ＡＣＣFR，ＡＣＣRL，ＡＣＣRRのうち、最小値ＡＣＣmin が−０．１ｇ未満であるか否かを判定し、−０．１ｇ未満である時、即ち、車両が急減速状態にある時は、タイヤのスリップ（ロック）による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ３３に進み、車両が急減速状態にない場合にのみＳ１８に進む。
このＳ１８では、禁止状態継続タイマカウントＢCNT を０にリセットした後、図５のＳ１９に進む。
【００２４】
図５のフローチャートのＳ１９では、次式に基づき、右側前後車輪速比ＨｉＶＲおよび左側前後車輪速比ＨｉＶＬを演算する。
ＨｉＶＲ＝ＶFR／ＶRR−１
ＨｉＶＬ＝ＶFL／ＶRL−１
【００２５】
そして、Ｓ２０では、右側車輪速前後比ＨｉＶＲの絶対値と左側車輪速前後比ＨｉＶＬの絶対値のいずれか大きい方の値ＨｉＶmax が１％を越えている時は、個別的なタイヤのスリップ等による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ２８に進み、１％未満である場合にのみＳ２１に進む。
【００２６】
Ｓ２１では、車両の横加速度セレクト値ＹＧＳを求める。この横加速度セレクト値ＹＧＳは、次式に示すように、前輪左右の車輪速度差から求められる前輪横加速度値ＹＧＦと、後輪左右の車輪速度差から求められる後輪横加速度値ＹＧＲのいずれか選択された方の値である。
ＹＧＦ＝（（ＶFR＋ＶFL）／（ＶFR−ＶFL））×ｋ1
ＹＧＲ＝（（ＶRR＋ＶRL）／（ＶRR−ＶRL））×ｋ2
なお、ｋ1 、ｋ2 は定数である。
【００２７】
即ち、４輪のうち空気圧が低下したタイヤがあると、車輪速度差に基づく横加速度演算値に誤差が生じるため、まず、前記右側前後車輪速比ＨｉＶＲと左側前後車輪速比ＨｉＶＬから４輪のうち空気圧が低下したタイヤが前輪側か後輪側かを判定し、左右輪のタイヤ空気圧が共に正常な方の横加速度値（横加速度セレクト値ＹＧＳ）のみを選択使用するようにしたものである。なお、横加速度セレクト値ＹＧＳの選択処理の具体的内容（図６）については、後述する。
【００２８】
そして、Ｓ２２では、横加速度セレクト値ＹＧＳの絶対値が０．１ｇを越えている時は、タイヤの横滑りや荷重移動による車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ２８に進み、タイヤが横滑りや荷重移動の状態にない時にのみＳ２３に進む。
【００２９】
Ｓ２３では、次式に基づき、車両の旋回半径Ｒを演算する。
Ｒ＝（（ＶFR＋ＶFL）／（ＶFR−ＶFL））×ｋ3
なお、ｋ3 は定数である。
【００３０】
そして、Ｓ２４では、車両の旋回半径Ｒの絶対値が３０ｍ未満である時、即ち、車両が急旋回状態にある時は、タイヤの横滑りによる車輪速度への影響を無視することができないため、タイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態であるとして、後述のＳ２８に進み、タイヤの横滑りを発生させるおそれのある急旋回状態にない時にのみＳ２５に進む。
このＳ２５では、禁止状態継続タイマカウントＢCNT を０にリセットした後、図５のＳ２６に進む。
【００３１】
Ｓ２６では、タイヤ空気圧低下を判定するための減圧判定評価値Ｄ1 を演算する。即ち、この減圧判定評価値Ｄ1 は、まず、次式に基づき、４輪の車輪速度ＶFL，ＶFR，ＶRR，ＶRLの偏り状態を検出することにより、タイヤ空気圧の低下を判定するための評価基準値Ｄを求め、
Ｄ ＝（ＶFL／ＶFR）−（ＶRR／ＶRL）
さらに、次式により、横加速度セレクト値ＹＧＳに基づく補正を行うことにより減圧判定評価値Ｄ1 を求める。即ち、車両旋回時には、内外輪で車輪速度差が生じるため、この分を補正して精度を高めている。
Ｄ1 ＝ Ｄ−ＹＧＳ×ｋ4
なお、ｋ4 は定数である。
また、この減圧判定評価値Ｄ1 の演算タイミングとしては、４輪全ての車輪速パルスがタイヤ２回転分（８４パルス）揃った時毎に演算処理が行われる。
【００３２】
続くＳ２７では、前記減圧判定評価値Ｄ1 と減圧判定しきい値ｘに基づき、減圧判定が行われ、判定の結果タイヤ空気圧の低下が判定されると減圧フラグがセットされる。なお、この具体的な判定作動（図７）については後述する。
【００３３】
Ｓ２８は、前記Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２４でタイヤ空気圧低下を判定するには不適切な走行状態である（ＹＥＳ）と判定され、減圧判定が禁止された場合の処理ステップであり、この場合は、減圧判定禁止の継続状態を検出するために、禁止状態継続タイマカウントＢCNT をインクリメントした後、Ｓ２９に進む。
【００３４】
Ｓ２９では、禁止状態継続タイマカウントＢCNT が継続状態判断しきい値（約５分間に相当）Ｘｓを越えている時は、Ｓ３０に進んで禁止状態継続フラグＢＳＴＦをセットした後、Ｓ３１に進み、継続状態判断しきい値Ｘｓ以下である時は、そのままＳ３１に進む。
【００３５】
そして、Ｓ３１では、減圧フラグまたは禁止状態継続フラグＢＳＴＦがセットされているか否かを判定し、セットされている時は、いずれかのタイヤの空気圧が低下もしくはタイヤがパンクしているとの判定がなされているため、この判定結果を運転者に知らしめるべく、Ｓ３２に進んで警報ランプ２を点灯させる処理を行った後、Ｓ３３に進み、セットされていない時は、そのままＳ３３に進む。
【００３６】
最後にこのＳ３３では、メインルーチンの周期である１０ｍｓ経過するまで判定を繰り返し、１０ｍｓ経過した時点で１回のフローを終了する。
【００３７】
次に、前記図５のＳ２１における横加速度セレクト値ＹＧＳの選択処理の具体的内容を図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、Ｓ１０１では、右側前後車輪速比ＨｉＶＲと、左側前後車輪速比ＨｉＶＬの絶対値を比較し、左側前後車輪速比ＨｉＶＬの絶対値の方が大きい場合は、空気圧が低下したタイヤは左側の車輪ＷFL，ＷRLのいずれかであると判断されるため、Ｓ１０２に進み、右側前後車輪速比ＨｉＶＲの方が大きい場合は、空気圧が低下したタイヤは右側の車輪ＷFR，ＷRRのいずれかであると判断されるためＳ１０５に進む。
【００３８】
Ｓ１０２では、左側前後車輪速比ＨｉＶＬが０以上であるか否かを判定し、０以上であれば前輪側（正確には左側前車輪ＷFL）にタイヤ空気圧低下があると判断されるため、Ｓ１０４に進んで横加速度セレクト値ＹＧＳとして後輪横加速度値ＹＧＲを選択し、０未満であれば後輪側（正確には左側後車輪ＷRL）にタイヤ空気圧低下があると判断されるため、Ｓ１０３に進んで横加速度セレクト値ＹＧＳとして前輪横加速度値ＹＧＦを選択する。
【００３９】
同様に、Ｓ１０５では、右側前後車輪速比ＨｉＶＲが０以上であるか否かを判定し、０以上であれば前輪側（正確には右側前車輪ＷFR）にタイヤ空気圧低下があると判断されるため、Ｓ１０７に進んで横加速度セレクト値ＹＧＳとして後輪横加速度値ＹＧＲを選択し、０未満であれば後輪側（正確には右側後車輪ＷRR）にタイヤ空気圧低下があると判断されるため、Ｓ１０６に進んで横加速度セレクト値ＹＧＳとして前輪横加速度値ＹＧＦを選択する。
【００４０】
以上のように、横加速度セレクト値ＹＧＳとして、前輪側で検出される前輪横加速度値ＹＧＦと、後輪側で検出される後輪横加速度値ＹＧＲのいずれか一方のみを選択使用するようにしたことで、タイヤ空気圧が低下した車輪がある場合においても、正確な横加速度値を検出することが可能となる。
【００４１】
次に、前記図５のＳ２７における減圧判定の具体的作動を図７のフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ２０１では、次式に示すように、４つの車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの車輪速度ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRの平均値から車速Ｖcar を求める。
Ｖcar ＝（ＶFL＋ＶFR＋ＶRL＋ＶRR）／４
【００４２】
そして、続くＳ２０２、Ｓ２０３において、車速Ｖcar が８０km/h以上か、８０km/h未満〜４０km/h以上の範囲内か、４０km/h未満か、を判定し、車速Ｖcar が８０km/h以上である時はＳ２０４に進んで減圧判定しきい値ｘを０．３％に設定し、８０km/h未満〜４０km/h以上の範囲内である時はＳ２０５に進んで０．４％に設定し、４０km/h未満である時はＳ２０６に進んで０．５％に設定した後、Ｓ２０７に進む。
【００４３】
続くＳ２０７では、前記減圧判定評価値Ｄ1 と、この減圧判定評価値Ｄ1 の１００個分の平均値Ｄ10（初期化処理により求められる初期化処理値）との差の絶対値（｜Ｄ1 −Ｄ10｜）が、車速Ｖcar に応じて設定された減圧判定しきい値ｘを越えている時は、タイヤ空気圧低下と判定されるため、Ｓ２０８に進んで減圧フラグをセットした後、これで１回のフローを終了し、減圧判定しきい値ｘ以下である時は、タイヤ空気圧は全て正常と判定されるため、そのままこれで１回のフローを終了する。なお、前記初期化処理は、タイヤ交換時や、タイヤ空気圧の再点検処理後に、４輪のバラツキをキャンセルするために行われるもので、初期化処理で求められた平均値Ｄ10は、記憶手段（ＲＯＭ）に記憶される。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態の作用を説明する。
即ち、この発明実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置では、上述のように、前記図４〜７のフローチャートに示したように、車輪速センサ（車輪速検出手段）１FL，１FR，１RL，１RRでそれぞれ検出された４つの車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの車輪速度ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRに基づいて、タイヤ空気圧の低下を判定するものであるが、その判定に先立ち、まず、Ｓ１３〜Ｓ２４においてタイヤ空気圧低下を判定するには不適切な状態であるか否かが判定され、不適切な状態でない場合にのみＳ２７以降のタイヤ空気圧低下判定および警報ランプ２の点灯処理が行われるもので、これにより、誤ったタイヤ空気圧低下判定がなされることが防止される。
【００４５】
また、４つの車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRにおけるいずれかのタイヤの空気圧が低下すると、そのタイヤの動半径が正常圧のタイヤの動半径に比べて小さくなる結果、そのタイヤの回転角速度が正常圧のタイヤに比べて僅かに速くなるため、このような各車輪の車輪速度の偏り状態から減圧判定評価値Ｄ1 を検出（Ｓ２４）し、さらには、減圧判定評価値Ｄ1 と、この減圧判定評価値Ｄ1 の１００個分の平均値Ｄ10（初期化処理値）との差の絶対値（｜Ｄ1 −Ｄ10｜）を所定の減圧判定しきい値ｘと比較することにより、タイヤ空気圧の低下（減圧状態）を判断することができる。
【００４６】
また、この発明の実施の形態では、減圧判定しきい値ｘを車速Ｖcar に応じ、車速Ｖcar が速くなるにつれて、小さくなるように３段階に切り換え設定するようにしたことにより、車速Ｖcar に応じて、適切なタイミングでタイヤの減圧状態を検出し、運転者に警報を発することができるようになる。
【００４７】
また、減圧判定禁止状態が所定時間（約５分間）継続した時は、タイヤ空気圧減圧状態（パンク状態）と判定し、警報ランプ２を点灯させる。
即ち、車両の停止中に右側前輪ＷFRのタイヤがパンクした場合や、車両走行中においてパンク等によりタイヤ空気圧が急激に低下した場合においては、図８のタイムチャート（イ）に示すように、右側前輪ＷFRの車輪速度ＶFRのみが他の車輪の車輪速度ＶFL、ＶRR、ＶRRに比べて大幅に増加するため、図８の（ロ）に示すように、左側前後車輪速比ＨｉＶＬが１％を越える結果、Ｓ２０の判定により減圧判定が禁止された状態となり、また、Ｓ２３では、この車輪速度に基づいて車両の旋回半径Ｒの演算が行われるため、図８の（ハ）に示すように、車両の旋回半径Ｒが小さな値（３０ｍ未満）として検出される結果、Ｓ２４の判定により減圧判定が禁止された状態となる。
【００４８】
ところが、以上のような減圧判定禁止状態が長く続くことは一般走行では通常有り得ないので、図８の（ニ）に示すように、禁止状態の継続時間を計測し、５分間継続した時はタイヤのパンクが生じているものと判断し（Ｓ２８〜Ｓ３１）、図８の（ホ）に示すように、警報を発するようにしたものである。
【００４９】
以上説明してきたように、この発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置にあっては、ある車両の異常状態であるタイヤ空気圧低下判定において誤った判定を防止するための減圧判定禁止条件が設定されたタイヤ空気圧低下検出装置において、減圧判定禁止条件成立状態の継続時間を計測することで、単なるタイヤ空気圧の低下判定とは異なった、タイヤの空気が完全に抜けたパンク状態を検出することができるようになり、これにより車両走行の安全性をより高めることができるようになるという効果が得られる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００５１】
例えば、発明の実施の形態では、車両異常状態として、タイヤ空気圧低下を例にとったが、その他の車両異常状態検出にも本発明を適用することができる。
その一例として、電子制御４駆においては、車輪速度の左右比が発生した場合タイトコーナブレーキを回避する制御が行われるが、それを軽減するために車輪速度の前後比があまりに大きくなっている場合には、前後の締結力をを弱めるという制御が行われる。ところが、車輪速度の前後比の大きい状態が何分も続く場合は、検出手段の異常等が考えられるため、このような場合は、異常状態と判定し、４駆の制御を中止してフェイルセーフに入れるような場合においても、本発明を適用することができる。
【００５２】
また、発明の実施の形態では、禁止状態継続タイマカウントを約５分間に設定したが、この設定時間は任意であり、検出すべき異常状態の内容に応じて最適な時間が設定される。
【００５３】
また、発明の実施の形態では、減圧判定しき値を車速に応じ３段階に設定した場合を示したが、この段階を多く設定することにより、減圧判定精度をさらに高めることができるようになる。
即ち、次式に示すように、所定乗数ｋ5 から車両の車速Ｖcar を除することにり、車速Ｖcar に対しリニアな減圧判定しきい値ｘが得られるから、車速Ｖcar 全域に亙り減圧判定の精度が高くなる。
ｘ＝ｋ5 ／Ｖcar
また、次式に示すように、車両の車速Ｖcar と所定乗数ｋ6 とを積算することにより、車速Ｖcar に対しリニアな減圧判定しきい値ｘが得られるから、車速Ｖcar 全域に亙り減圧判定の精度が高くなると共に、積算は乗算に比べコントロールユニットＣＰＵの記憶容量が少なくてすみプログラムを簡略化できるため、コストを低減できると共に、実行時間が少なくてすむため、制御のスピード化が図れるようになる。
ｘ＝Ｖcar ×ｋ6
【００５４】
また、発明の実施の形態では、車両の車速を車輪速度から求めるようにしたが、一般的な車速センサから求めるようにしてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明請求項１に記載の車両異常検出装置にあっては、車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の異常判定禁止しきい値を越えている時は、異常判定禁止手段において第１異常状態判定手段による異常判定を禁止することにより、誤った判定を防止する一方で、該異常判定禁止手段における異常判定禁止状態が所定時間継続した時は、第２異常状態判定手段において異常状態と判定するようにしたことで、車両の異常状態の判定において誤った判定を防止するための判定禁止条件が設定された車両異常検出装置において、判定禁止条件の成立状況から前記異常状態とは異種の車両異常状態を検出することができるようになるという効果が得られる。
【００５６】
請求項２記載の車両異常検出装置では、車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は、減圧判定禁止手段において減圧判定を禁止することにより、誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止する一方で、減圧判定禁止手段における減圧判定禁止状態が所定時間継続した時は、第２減圧状態判定手段においてタイヤ空気圧減圧状態と判定するようにしたことで、第１減圧状態判定手段で検出しょうとするタイヤ空気圧低下状態とは別に、車両の停止中にタイヤがパンクした場合や、車両走行中においてパンク等によりタイヤ空気圧が急激に低下した場合においても、急激な空気圧低下（パンク）を検出することができるようになり、これにより、車両の走行安全性をさらに高めることができるようになるという効果が得られる。
【００５７】
請求項３記載の車両異常検出装置では、請求項２記載の車両異常検出装置において、前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の前後比を含む手段としたことで、個別的なタイヤのスリップ等により発生する誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止することができるようになる。
【００５８】
請求項４記載の車両異常検出装置では、請求項２または３に記載の車両異常検出装置において、前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の左右比を含む手段としたことで、車両の所定以下の小Ｒ旋回状態にある時のタイヤの横滑りにより発生する誤ったタイヤ空気圧低下判定を防止することができるようになる。
【００５９】
請求項５記載の車両異常検出装置では、請求項１〜４のいずれかに記載の車両異常検出装置において、前記第１異常状態判定手段、第２異常状態判定手段で異常状態と判定され、または、前記第１減圧状態判定手段、第２減圧状態判定手段でタイヤ空気圧減圧状態と判定された時は、その判定結果を運転者に知らせる警報手段を備えている手段としたことで、その判定結果を運転者に知らしめることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクレーム対応図である。
【図２】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置を示す構成説明図である。
【図３】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置における車輪速パルス測定作動を示すフローチャートである。
【図４】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置における警報判断作動を示すフローチャートである。
【図５】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置における警報判断作動を示すフローチャートである。
【図６】図５のＳ２１における横加速度セレクト値の選択処理の具体的内容を示すフローチャートである。
【図７】図５のＳ２７における減圧判定の具体的作動内容を示すフローチャートである。
【図８】発明の実施の形態のタイヤ空気圧低下検出装置における減圧判定禁止状態での異常判定作動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｗ 車輪
ＣＰＵ コントロールユニット
ＳＴＳ ブレーキスイッチ
１ 車輪速センサ（車輪速検出手段）
２ 警報ランプ
Claims (5)
- 各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、
該各車輪速検出手段で検出された各車輪速信号から得られる各々の車輪の回転状態の偏り状態から車両の異常状態を検出するための異常判定評価値を求める異常判定評価値演算手段と、
該異常判定評価値演算手段で求められた異常判定評価値を異常判定基準となる判定しきい値と比較することにより異常状態を判定する第１異常状態判定手段と、
前記各車輪速検出手段で検出された各々の車輪の車輪速度比を求める車輪速度比演算手段と、
該車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の異常判定禁止しきい値を越えている時は異常判定を禁止する異常判定禁止手段と、
該異常判定禁止手段における異常判定禁止状態が所定時間継続した時は異常状態と判定する第２異常状態判定手段とを備えていることを特徴とする車両異常検出装置。 - 各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、
該各車輪速検出手段で検出された各車輪速信号から得られる各々の車輪の回転状態の偏り状態からタイヤ空気圧の低下を判定するための減圧判定評価値を求める減圧判定評価値演算手段と、
該減圧判定評価値演算手段で求められた減圧判定評価値を減圧判定基準となる判定しきい値と比較することによりタイヤ空気圧の減圧状態を判定する第１減圧状態判定手段と、
前記各車輪速検出手段で検出された各々の車輪の車輪速度比を求める車輪速度比演算手段と、
前記車輪速度比演算手段で求められた車輪速度比が所定の減圧判定禁止しきい値を越えている時は減圧判定を禁止する減圧判定禁止手段と、
該減圧判定禁止手段における減圧判定禁止状態が所定時間継続した時はタイヤ空気圧減圧状態と判定する第２減圧状態判定手段とを備えていることを特徴とする車両異常検出装置。 - 前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の前後比を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両異常検出装置。
- 前記車輪速度比演算手段で演算される各々の車輪の車輪速度比が車輪速度の左右比を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の車両異常検出装置。
- 前記第１異常状態判定手段、第２異常状態判定手段で異常状態と判定され、または、前記第１減圧状態判定手段、第２減圧状態判定手段でタイヤ空気圧減圧状態と判定された時は、その判定結果を運転者に知らせる警報手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両異常検出装置。
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