JP3929965B2

JP3929965B2 - タイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法および装置、ならびにタイヤの荷重感度算出のプログラム

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Publication number: JP3929965B2
Application number: JP2003390687A
Authority: JP
Inventors: 未南夫梁瀬
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2023-11-20
Also published as: JP2005153544A

Description

本発明はタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法および装置、ならびにタイヤの荷重感度算出のプログラムに関する。さらに詳しくは、減圧判定の精度を向上させることができるタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法および装置、ならびにタイヤの荷重感度算出のプログラムに関する。

従来より、タイヤ空気圧低下検出装置は、タイヤが減圧すると正常内圧のタイヤより外径（タイヤの動荷重半径）が減少するため、他の正常なタイヤに比べると回転角速度が増加するという原理を用いている。たとえばタイヤの回転角速度の相対的な差から内圧低下を検出する方法では、判定値として、
ＤＥＬ＝｛（Ｆ１＋Ｆ４）／２−（Ｆ２＋Ｆ３）／２｝／｛（Ｆ１＋Ｆ２
＋Ｆ３＋Ｆ４）／４｝×１００（％）
を用いている（特許文献１）。ここで、Ｆ１〜Ｆ４は、それぞれ前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの回転角速度である。

従来の装置は、タイヤの動荷重半径が減圧によって小さくなる、いわゆる減圧感度を利用してタイヤの減圧を検出するために、４輪の対角にある回転角速度の和同士の差を用いているので、前輪２輪の同時減圧や、後輪２輪の同時減圧および全輪同時減圧を検出することができない。

そこで、本発明者は、鋭意研究をした結果、旋回中の車両の荷重負荷によって、タイヤの動荷重半径がどれだけ変化するのかを表す荷重感度とタイヤの動荷重半径の減圧感度とが相関関係をもつことを見出し、この相関関係を利用してタイヤの同時減圧を検出する方法を提案した（特願２００３−３６６３９７号）。

また、従来の装置は、事前に設定されたタイヤ（夏タイヤと冬タイヤ）それぞれについてタイヤがもつ、減圧による動荷重半径の変化の大きさである減圧感度を測定し、それらの中間的な減圧感度にしきい値を設定することで、タイヤが交換された場合においても検出感度に大きな差がでないようにしているため、警報を発する減圧の程度の許容範囲を小さくすることができず、設定タイヤサイズが多い車両には、適用することができない。

そこで、本発明者は、鋭意研究をした結果、前記タイヤの動荷重半径の荷重感度と減圧感度とが相関関係をもつことから、該荷重感度からタイヤの減圧感度を推定できることを見出し、減圧判定の検知性能を向上させる方法を提案した（特願２００３−３６６３９８号）。

特開昭６３−３０５０１１号公報

しかしながら、前記特願２００３−３６６３９７号および特願２００３−３６６３９８号で提案した方法では、速度により荷重感度を求めるためのデータがばらついて、減圧判定の精度を向上させることが難しいという課題が残っている。

また、判定値のシフト量は横方向加速度に比例し、その傾きはタイヤの荷重感度に比例することから、判定値と横方向加速度の関係式の傾きを回帰により求めているために、測定に時間がかかり、迅速に減圧判定をすることが難しい。

本発明は、叙上の事情に鑑み、荷重感度の精度を向上させることにより、減圧判定の精度を向上させることができるタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法および装置、ならびにタイヤの荷重感度算出のプログラムを提供することを目的とする。

本発明のタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法は、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出方法であって、車両の旋回時の横方向加速度を求める工程と、車両の旋回時における、車両の一対の対角線上の車輪回転情報の相対比較である判定値のシフト量を求める工程と、車両速度領域ごとに前記シフト量を横方向加速度で除した値である荷重感度を求める工程とを含むことを特徴としている。

また、本発明のタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法は、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出方法であって、ヨーレートを求める工程と、車両の旋回時の横方向加速度を求める工程と、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数を求める工程と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める工程とを含むことを特徴としている。

また、本発明のタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法は、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出方法であって、車両の旋回時の横方向加速度を求める工程と、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数を求める工程と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める工程とを含むことを特徴としている。

また、本発明のタイヤの動荷重半径の荷重感度算出装置は、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出装置であって、車両の旋回時の横方向加速度を求める横方向加速度用手段と、車両の旋回時における、車両の一対の対角線上の車輪回転情報の相対比較である判定値のシフト量を求めるシフト量演算手段と、車両速度領域ごとに前記シフト量を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段とを備えてなることを特徴としている。

また、本発明のタイヤの動荷重半径の荷重感度算出装置は、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出装置であって、ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、車両の旋回時の横方向加速度を求める横方向加速度用手段と、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段とを備えてなることを特徴としている。

また、本発明のタイヤの動荷重半径の荷重感度算出装置は、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出装置であって、車両の旋回時の横方向加速度を求める横方向加速度用手段と、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段とを備えてなることを特徴としている。

また、本発明のタイヤの荷重感度算出のプログラムは、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求めるためにコンピュータを、車両の旋回時における、車両の一対の対角線上の車輪回転情報の相対比較である判定値のシフト量を求めるシフト量演算手段と、車両速度領域ごとに前記シフト量を車両の旋回時の横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段として機能させることを特徴としている。

また、本発明のタイヤの荷重感度算出のプログラムは、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求めるためにコンピュータを、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数とヨーレートから得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数との差を車両の旋回時の横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段として機能させることを特徴としている。

さらに、本発明のタイヤの荷重感度算出のプログラムは、タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求めるためにコンピュータを、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と車両の旋回時の横方向加速度から得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段として機能させることを特徴としている。

本発明によれば、荷重感度が減圧感度と同じように、速度依存性をもっていることから、判定値のシフト量を横方向加速度で除した値である荷重感度を車両速度領域ごとに記憶させておくことによって、旋回時の車両速度における荷重感度を精度よく求めることができる。

また、車輪速度から計算した旋回半径の逆数とヨーレートまたは横方向加速度から計算した旋回半径の逆数の差を横方向加速度で除した値である荷重感度を車両速度領域ごとに記憶しておくことによって、旋回時の車両速度における荷重感度を精度よく求めることができる。

したがって、荷重感度の精度を向上させることにより、減圧判定の精度を向上させることができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法および装置、ならびにタイヤの荷重感度算出のプログラムを説明する。

図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤの動荷重半径の荷重感度算出装置を適用したタイヤ空気圧低下検出装置は、車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲにそれぞれ関連して設けられた通常の車輪回転情報検出手段１を備えている。

前記車輪回転情報検出手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転角速度や車輪速度の車輪速情報を測定するための車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から回転角速度や車輪速度を測定するためのものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記車輪回転情報検出手段１の出力はＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、ドライバーによって操作することができる初期化ボタン４および警報器５が接続されている。また、車両には、車体のヨーレートに応じた信号を出力するヨーレート検出手段６が設けられている。このヨーレート検出手段６の出力は制御ユニット２に与えられる。

前記制御ユニット２は、図２に示されるように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。

前記車輪回転情報検出手段１では、タイヤの回転数に対応したパルス信号（以下、車輪速パルスという）が出力される。またＣＰＵ２ｂでは、車輪回転情報検出手段１から出力された車輪速パルスに基づき、所定のサンプリング周期ΔＴ(sec)、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤの回転角速度Ｆｉが算出される。

ところで、タイヤは規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤがたとえ正常空気圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤの回転角速度Ｆｉはばらつくことになる。そこで、たとえば回転角速度Ｆｉから初期差異の影響を排除する方法がある。この方法では、まず、つぎに示される初期補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を算出する。
Ｋ１＝Ｆ１／Ｆ２・・・（１）
Ｋ２＝Ｆ３／Ｆ４・・・（２）
Ｋ３＝（Ｆ１＋Ｋ１×Ｆ２）／（Ｆ２＋Ｋ２×Ｆ４）・・・（３）

ついで、この算出された初期補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を用いて式（４）〜（７）に示されるように新たな回転角速度Ｆ１_iを求めるようにしている。
Ｆ１₁＝Ｆ１・・・（４）
Ｆ１₂＝Ｋ１×Ｆ２・・・（５）
Ｆ１₃＝Ｋ３×Ｆ３・・・（６）
Ｆ１₄＝Ｋ２×Ｋ３×Ｆ４・・・（７）

ここで、初期補正係数Ｋ１は、前左右タイヤ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。初期補正係数Ｋ２は、後左右タイヤ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。初期補正係数Ｋ３は、前左タイヤと後左タイヤとのあいだの初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。

そして、前記Ｆ１_iに基づき、各車輪のタイヤの車輪速度Ｖｉ、車両速度Ｖおよび横方向加速度などを算出する。たとえば前記車両の横方向加速度については、ＦＲ車の場合、従動輪タイヤＦＬ、ＦＲの速度Ｖ１、Ｖ２を算出したのち、つぎの式（８）により旋回半径Ｒを算出する。
Ｒ＝｛(Ｖ２＋Ｖ１)／(Ｖ２−Ｖ１)｝×Ｔ_W／２・・・（８）

ここで、Ｔ_Wはキングピン間の距離（トレッド幅）（ｍ）である。

そして、車両の旋回半径Ｒに基づいて車両の横方向加速度はつぎの式（９）により算出することができる。
横方向加速度＝Ｖ²／Ｒ・・・（９）

なお、横方向加速度は横方向加速度センサにより求めることもできる。

また、本実施の形態では、つぎの式（１０）に示されるように、タイヤの動荷重半径の減圧感度を利用した、一対の対角線上の車輪速度の相対比較である判定値を用いる。すなわち対角線上にある一対の車輪からの車輪速度の平均値から対角線上にある他の一対の車輪からの車輪速度の平均値を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率を判定値として用いる。
ＤＥＬ＝｛（Ｖ１＋Ｖ４）／２−（Ｖ２＋Ｖ３）／２｝／
｛（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４｝×１００（％）・・・（１０）

ここで、Ｖ１〜Ｖ４は、それぞれ前左タイヤＦＬ、前右タイヤＦＲ、後左タイヤＲＬおよび後右タイヤＲＲの車輪速度である。

前記判定値ＤＥＬは、一対の対角線上の車輪速度の対角和を比較するので、旋回中は、旋回外側と旋回内側の車輪速度の差は相殺され、旋回中の判定値ＤＥＬのシフトはない筈である。しかし、実際には旋回中の判定値ＤＥＬは、旋回中の荷重移動の影響や駆動輪のスリップの影響によりシフトする。

（１）すなわち、まず旋回中の車両では、旋回外側に向けた横方向加速度による荷重移動のため、旋回外側のタイヤにかかる荷重が重くなり、旋回内側のタイヤにかかる荷重は軽くなることから、タイヤの動荷重半径（車輪速度）が変化する。

たとえば左旋回時の荷重移動による前輪タイヤと後輪タイヤの車輪速度の増加量（減速量）をｄＶｆ、ｄＶｒとすると、前記式（１０）の判定値ＤＥＬは、
ＤＥＬ´＝｛（Ｖ１−ｄＶｆ＋Ｖ４＋ｄＶｒ）／２−（Ｖ２＋ｄＶｆ＋Ｖ３−ｄＶｒ）／２｝／｛（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４｝×１００（％）
＝｛（Ｖ１＋Ｖ４）−（Ｖ２＋Ｖ３）−２×（ｄＶｆ−ｄＶｒ）｝／
｛（２×Ｖ）｝×１００（％）・・・（１１）
である。

前記式（１０）と式（１１）との差を取ると、
ΔＤＥＬ＝｛（ｄＶｆ−ｄＶｒ）／Ｖ｝×１００（％）・・・（１２）
となる。

このΔＤＥＬは、前輪タイヤの荷重移動による車輪速度の変化（ｄＶｆ／Ｖ）と後輪タイヤの荷重移動による車輪速度の変化（ｄＶｒ／Ｖ）の差であって、旋回時の判定値ＤＥＬのシフト量に相当する。なお、このシフト量には、すべりによる影響は含まれていない。

前記車輪速度の変化（ｄＶｆ／Ｖ）および（ｄＶｒ／Ｖ）は、比例する荷重移動量で正規化することにより、それぞれ荷重負荷によってタイヤの動荷重半径がどれだけ変化するのかを表す変化率である前輪タイヤの荷重感度および後輪タイヤの荷重感度に比例することになる。

すなわち車輪速度の変化（ｄＶｆ／Ｖ）は前輪タイヤの荷重移動量と荷重感度に比例し、車輪速度の変化（ｄＶｒ／Ｖ）は後輪タイヤの荷重移動量と荷重感度に比例するとともに、前輪および後輪の荷重移動量は、横方向加速度に比例するので、結局、前記式（１２）はつぎのように表される。すなわちＸ軸に横方向加速度ＬＧをとり、Ｙ軸にΔＤＥＬをとると、ΔＤＥＬは横方向加速度ＬＧに比例し、その傾きはタイヤの荷重感度に比例することになる。なお、％表示は省略している。
ΔＤＥＬ＝α×ＬＧ×ＬＳｆ−β×ＬＧ×ＬＳｒ＝（α×ＬＳｆ−β×ＬＳｒ）×ＬＧ
・・・（１３）

ここで、ＬＧ：横方向加速度
ＬＳｆ：前輪タイヤの荷重感度
ＬＳｒ：後輪タイヤの荷重感度
α、β：係数
である。

また、前記横方向加速度ＬＧとΔＤＥＬ（ＤＥＬ値のシフト量）の関係の傾きをＦ１とすると、
Ｆ１＝α×ＬＳｆ−β×ＬＳｒ・・・（１４）
である。

また、前記荷重感度ＬＳｆ、ＬＳｒは、前後輪タイヤの減圧感度の低下によって低下するので、減圧率に比例すると考えると、４輪共に同じ比率で減圧すれば、減圧後の傾きＦ１´は、
Ｆ１´＝γ×（α×ＬＳｆ−β×ＬＳｒ）・・・（１５）
で表すことができる。ただし、｜γ｜≦１である。

（２）また、前記判定値ＤＥＬは、前記軽くなった旋回内側駆動輪の駆動によるすべりが、重くなった旋回外側駆動輪の駆動によるすべりよりも大きくなるためシフトする。

前輪と後輪の荷重移動量が同じである（等しい）場合、かかる荷重移動量の影響は前記式（１０）の判定値の計算によって相殺されるため、旋回中もすべり補正後の判定値ＤＥＬはシフトしない。しかし、旋回中の車両の荷重移動量の前後比は１ではないとともに、横方向加速度の大きさにかかわりなくほぼ一定であるので、補正後の判定値ＤＥＬはシフトする。

ただし、この荷重移動量は、旋回によって発生した横方向加速度に比例するので、すべりの影響を補正したのちの判定値ＤＥＬのシフト量ΔＤＥＬは、横方向加速度にも比例することになる。

（３）旋回中の判定値（ＤＥＬ）は、前記荷重移動の影響と駆動によるスリップの影響を受けてシフトしているため、通常、以下のように補正される。
補正ＤＥＬ＝ＤＥＬ−Ｆ（ｆ１，ｆ２）・・・（１６）

ここで、Ｆ（ｆ１，ｆ２）は補正ファクターの関数であり、ｆ１は前記傾きＦ１に相当しており、ｆ２は判定値ＤＥＬと横方向加速度×（前後輪比−１）との関係から求められるファクターである。したがって、Ｆ１は、旋回中のＤＥＬ値からスリップの影響のみを補正して、ｆ１を計算することで求められる。

ここで、前記判定値のシフト量は、本来、横方向加速度がゼロであればゼロであり、横方向加速度−判定値のシフト量の関係は本来、原点を通る筈である。この判定値のシフト量を横方向加速度で除してやれば、傾きは原理的には、任意の１点の測定点（測定値）で決定される。ただし、４輪タイヤが同時に同じ量だけ減圧すると、直進時の判定値はゼロになるので、旋回中の測定値＝シフト量ΔＤＥＬとなるから、この測定値を横方向加速度ＬＧで除すれば、傾きを計算することができる。なお、直進時の判定値がゼロでなく、たとえばｄＤＥＬだけシフトしていれば、測定値からこのｄＤＥＬを差し引いて、シフト量ΔＤＥＬを計算し、横方向加速度ＬＧで除する必要がある。

本実施の形態では、前記傾きである荷重感度が減圧感度と同じように、後述するように速度依存性をもっていることから、車両速度領域をいくつか設けて（たとえば０〜９０ｋｍ／ｈ、９０〜１２０ｋｍ／ｈ、１２０〜１５０ｋｍ／ｈ、１５０ｋｍ／ｈ以上という具合に領域を設定する）、各車両速度領域ごとに荷重感度を求める。こうして得られる荷重感度はばらつきが少なく精度がよいので、減圧判定の精度を向上させることができる。

また、従来、高速で減圧感度がゼロになるために減圧検出できなかったタイヤについても、高速での荷重感度を減圧前の同じ車両速度領域での荷重感度と比較することで減圧検出が可能になる。

なお、前記車両速度領域ごとに荷重感度を求める方法しては、たとえば０〜９０ｋｍ／ｈ、９０〜１２０ｋｍ／ｈ、１２０〜１５０ｋｍ／ｈ、１５０ｋｍ／ｈ以上とし、各速度領域で必要なデータの点数を決定する。たとえば順に９０点、３０点、３０点および３０点とし、各速度領域で正常空気状態でデータを集め、傾きＦ１の値と速度（Ｖ）を平均して、４点のデータとする。これをａＶ²＋ｂＶ＋ｃ（速度の関数）で回帰し、定数ａ、ｂ、ｃを求める。これにより、各速度での荷重感度（基準）がわかる。これと現在の荷重感度を比較すれば、減圧判定ができる。

したがって、本実施の形態にかかわる荷重感度算出装置は、横方向加速度演算手段と、車両の旋回時における判定値のシフト量を求めるシフト量演算手段と、車両速度領域ごとに前記シフト量を横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段とから構成されている。前記横方向加速度は、車輪速度を演算回路により演算して求めることができるとともに、横方向加速度センサにより求めることもできる。該横方向加速度センサにより求める場合、横方向加速度センサ値を演算回路により演算して横方向加速度を求めるため、前記横方向加速度演算手段とは、車輪速度または横方向加速度センサから求める演算回路である。そして、タイヤの荷重感度算出のプログラムは、前記制御ユニット２を、横方向加速度演算手段、シフト量演算手段、荷重感度演算手段として機能させている。

また、本実施の形態にかかわる荷重感度算出装置は、所定の車両速度領域における、旋回時の荷重移動によるタイヤの動荷重半径の荷重感度と予め記憶された新車時や、タイヤ交換時（正常空気圧時）に行なわれる初期化時のタイヤの動荷重半径の荷重感度とを比較（差または比率を所定のしきい値と比較）して、タイヤの空気圧低下を判定するタイヤ空気圧低下検出装置に適用することができる。

たとえば前記速度領域ごとに求めた荷重感度を利用して、減圧を検出する方法としては、前述のように、正常空気圧時の荷重感度が速度の関数ｆ（Ｖ）＝ａＶ²＋ｂＶ＋ｃで表わされているとすると、今、速度Ｖ１で求められ荷重感度Ｌ_SV1とｆ（Ｖ１）の差を取って、│Ｌ_SV1−ｆ（Ｖ１）│＞Ｋの場合、４輪減圧しているとして警報を出す。ここで、Ｋは予め決められたしきい値である。

なお、本発明において、タイヤの動荷重半径の荷重感度は、ヨーレートセンサを用いて求めることもできる。たとえばヨーレートセンサから得られるヨーレート（センサ値）をＹＲ、旋回半径をＲおよび車両速度をＶとすると、
ＹＲ＝Ｖ／Ｒ
と表される。

ここで、旋回時の荷重移動による車輪速度の変化ｄＶとし、左旋回時の旋回半径Ｒの逆数を考えると、前記式（８）から、
１／Ｒ＝（２／Ｔ_W）×{（Ｖ２＋ｄＶ）−（Ｖ１−ｄＶ）}／{（Ｖ２＋ｄＶ）＋
（Ｖ１−ｄＶ）}
＝（１／Ｔ_W）×{（Ｖ２−Ｖ１）＋２×ｄＶ）}／Ｖ・・・（１７）
となり、荷重移動による速度変化分が誤差となる。なお、（Ｖ１＋Ｖ２）＝Ｖ／２である。

一方、ヨーレートから旋回半径Ｒの逆数を計算すると、車輪速度Ｖ１、Ｖ２は荷重移動の影響を受けない真値であるはずであるから、
１／Ｒ´＝ＹＲ／Ｖ＝（１／Ｔ_W）×（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ・・・（１８）
と表される。

前記式（１７）と式（１８）との差を取ると、
１／Ｒ−１／Ｒ´＝（１／Ｔ_W）×ｄＶ／Ｖ・・・（１９）
となる。

前記ｄＶ／Ｖを荷重移動量（横方向加速度）で正規化することにより、荷重感度を求めることができる。

したがって、前述と同様、車両速度領域をいくつか設けて、各車両速度領域ごとに、荷重感度を求め、減圧判定の精度を向上させることができる。

なお、前記横方向加速度は、横方向加速度センサで測定可能であり、またヨーレートセンサからのヨーレートに車両速度を乗じることからも求めることができる。

これにより、本実施の形態では、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数とヨーレートから得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数とヨーレートから得られる旋回半径の逆数との差を横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段とから構成することもできる。そして、この場合、タイヤの荷重感度算出のプログラムは、逆数演算手段、荷重感度演算手段としても機能させる。

つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。

本実施例では、表１に示されるような９種類のタイヤＡ〜Ｉについて、全輪タイヤの空気圧が正常空気圧（１９６ｋＰａ）であり、また車両の速度が８０ｋｍ／ｈと１６０ｋｍ／ｈである場合を設定してドラム試験を行ない、速度とタイヤの動荷重半径の減圧感度との関係を調べた。その結果を図３に示す。図３から、減圧感度は速度に依存することがわかる。

本実施例における減圧感度は、タイヤ空気圧を１９６ｋＰａ（正常空気圧）から１３７ｋＰａに減圧したときの動荷重半径の変化を１９６ｋＰａ時の動荷重半径で除して％表示し、求めた。このときの荷重は４．４１ｋＮである。

ついで前記と同じタイヤについて、正常空気圧の１９６ｋＰａと減圧の１３７ｋＰａである場合および車両速度が８０ｋｍ／ｈと１６０ｋｍ／ｈである場合、ならびに荷重が２．９４ｋＮと５．３９ｋＮである場合を設定して、ドラム走行試験を行ない、タイヤの動荷重半径の減圧感度と荷重感度の関係を調べた。その結果を図４に示す。図４におけるＲは相関係数である。

図４からわかるように、速度が変わっても荷重感度と減圧感度の相関は崩れない。すなわち、図４から、減圧感度と荷重感度は速度依存性をもっている。

したがって、荷重感度も車両速度別ないし領域ごとに測定すべきであることがわかる。

また、図４より、減圧感度がゼロでも荷重感度は、１９６ｋＰａ時と１３７ｋＰａ時で差があるため、従来検知できなかった走行条件でも荷重感度を用いれば、減圧検知が可能であることがわかる。

なお、荷重感度は、２．９４ｋＮでの動荷重半径と５．３９ｋＮでの動荷重半径の差を２．９４ｋＮでの動荷重半径で除して％表示した。これを速度８０ｋｍ／ｈと１６０ｋｍ／ｈおよび空気圧１９６ｋＰａと１３７ｋＰａで行なった。

本発明の一実施の形態にかかわるタイヤの動荷重半径の荷重感度算出装置を適用したタイヤ空気圧低下検出装置を示すブロック図である。図１のタイヤ空気圧低下検出装置の電気的構成を示すブロック図である。速度とタイヤの動荷重半径の減圧感度との関係を示す図である。タイヤの動荷重半径の減圧感度と荷重感度との関係を示す図である。

符号の説明

１車輪回転情報検出手段
２制御ユニット
３表示器
４初期化スイッチ
５警報器
６ヨーレート検出手段

Claims

タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出方法であって、車両の旋回時の横方向加速度を求める工程と、車両の旋回時における、車両の一対の対角線上の車輪回転情報の相対比較である判定値のシフト量を求める工程と、車両速度領域ごとに前記シフト量を横方向加速度で除した値である荷重感度を求める工程とを含むタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法。
タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出方法であって、ヨーレートを求める工程と、車両の旋回時の横方向加速度を求める工程と、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数を求める工程と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める工程とを含むタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法。
タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出方法であって、車両の旋回時の横方向加速度を求める工程と、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数を求める工程と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める工程とを含むタイヤの動荷重半径の荷重感度算出方法。
タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出装置であって、車両の旋回時の横方向加速度を求める横方向加速度演算手段と、車両の旋回時における、車両の一対の対角線上の車輪回転情報の相対比較である判定値のシフト量を求めるシフト量演算手段と、車両速度領域ごとに前記シフト量を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段とを備えてなるタイヤの動荷重半径の荷重感度算出装置。
タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出装置であって、ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、車両の旋回時の横方向加速度を求める横方向加速度演算手段と、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段とを備えてなるタイヤの動荷重半径の荷重感度算出装置。
タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求める荷重感度算出装置であって、車両の旋回時の横方向加速度を求める横方向加速度演算手段と、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段とを備えてなるタイヤの動荷重半径の荷重感度算出装置。
タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求めるためにコンピュータを、車両の旋回時における、車両の一対の対角線上の車輪回転情報の相対比較である判定値のシフト量を求めるシフト量演算手段と、車両速度領域ごとに前記シフト量を車両の旋回時の横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段として機能させるためのタイヤの荷重感度算出のプログラム。
タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求めるためにコンピュータを、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数とヨーレートから得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記ヨーレートから得られる旋回半径の逆数との差を車両の旋回時の横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段として機能させるためのタイヤの荷重感度算出のプログラム。
タイヤの荷重変動による動荷重半径の荷重感度を求めるためにコンピュータを、車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と車両の旋回時の横方向加速度から得られる旋回半径の逆数を求める逆数演算手段と、車両速度領域ごとに前記車輪回転情報から得られる旋回半径の逆数と前記横方向加速度から得られる旋回半径の逆数との差を前記横方向加速度で除した値である荷重感度を求める荷重感度演算手段として機能させるためのタイヤの荷重感度算出のプログラム。