JP4261309B2 - 車両のタイヤ種別判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のタイヤ種別判定装置およびその方法に係り、特に、車輪におけるタイヤがスタッドレスタイヤであるか、或いは、非スタッドレスタイヤであるかの判定に関する。

近年、トラクション制御、制動力制御、またはトルク配分制御といった車両の制御では、制御パラメータを演算する際に、その演算精度の向上を図るべく、路面摩擦係数や車輪と路面との間のグリップ状態が参照される。このような車両の制御を行う場合、車両が走行している路面の状態を正確に判定することが、制御精度の向上を図る上で重要となる。しかしながら、同一路面を走行しているケースであっても、車輪におけるタイヤの種別が異なる場合には、路面判定に誤判定が生じるという問題がある。そのため、路面判定を行う前提として、タイヤの種別を判定する必要が生じる。

例えば、特許文献１には、前輪の回転速度と後輪の回転速度との比（前後輪比）と、車両の前後方向の加速度とに基づいて、タイヤの種別を識別するタイヤの識別方法が開示されている。この識別方法では、予め種類の判明しているタイヤについて、所定の加速度毎に順次前後輪比を求め、これらのデータに基づいて作成された関数と、車両の前後輪比および加速度の現在値とを比較することにより、タイヤの種別が識別される。
特開平０９−１８８１１４号公報

走行中のタイヤから特定される値（例えば、前後輪比）には、そのタイヤ固有の傾向が反映されるのみならず、タイヤの状態変化（例えば、前輪の動半径を基準とした後輪の動半径の変化など）の影響も反映される。そのため、タイヤ固有の傾向を関数として予め求めたとしても、走行中のタイヤから特定される値が、関数と適切に対応しておらず、タイヤの種別の誤判定に繋がるおそれがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤの種別判定における誤判定を抑制することである。

かかる課題を解決するために、第２の発明は、車両のタイヤ種別判定方法を提供する。この車両のタイヤ種別判定方法は、車両に設けられた複数の車輪の車輪速度をそれぞれ検出する複数のセンサの検出結果に基づいて、前輪のすべり率と後輪のすべり率との差をすべり率差として算出する第１のステップと、前輪の動半径を基準とした後輪の動半径の変化を推定するとともに、推定された変化に基づいて、車輪におけるタイヤの種別の判定基準となるタイヤ判定値を可変に設定する第２のステップと、すべり率差と、タイヤ判定値とを比較することにより、タイヤの種別を判定する第３のステップとを有する。

ここで、第２の発明において、第２のステップは、予め計測されたすべり率差の頻度分布において、スタッドレスタイヤを装着した場合のすべり率差の頻出領域である第１の領域と、非スタッドレスタイヤを装着した場合のすべり率差の頻出領域である第２の領域との分布的な相違に基づいて決定される基準値を、タイヤ判定値として設定するステップであり、第３のステップは、すべり率差がタイヤ判定値よりも第１の領域側の値である場合、タイヤの種別をスタッドレスタイヤと判定し、すべり率差がタイヤ判定値よりも第２の領域側の値である場合、タイヤの種別を非スタッドレスタイヤと判定するステップであることが好ましい。

また、第２の発明において、第２のステップは、タイヤの種別が非スタッドレスタイヤと判定されている状態において、すべり率差が、非スタッドレスタイヤを装着した場合のすべり率差の頻度分布の平均値を基準に予め設定されている所定のしきい値よりも第１の領域側に変化した場合には、タイヤ判定値を、基準値よりも第１の領域側の所定値に変更するステップをさらに含むことが好ましい。この場合、第２のステップは、しきい値よりも第１の領域側に変化したすべり率差が、しきい値よりも第２の領域側に変化した場合、または、判定速度以上で走行している時間が判定時間に到達した場合に、変更されたタイヤ判定値を基準値に変更するステップをさらに含むことが好ましい。

第２の発明において、この車輪種別判定方法は、前輪の温度と、後輪の温度とをそれぞれ検出する第４のステップをさらに有し、この場合、第２のステップは、タイヤの種別が非スタッドレスタイヤと判定されている状態において、検出された前輪の温度と検出された後輪の温度とをモニタリングすることにより、前輪の温度が所定値以上で、かつ、前輪と後輪との間の温度差が所定値以上である場合には、タイヤ判定値を、基準値よりも第１の領域側の所定値に変更するステップを含むことが好ましい。あるいは、第２のステップは、タイヤの種別が非スタッドレスタイヤと判定されている状態において、ラジエターファンの作動信号を検出している場合には、タイヤ判定値を、基準値よりも第１の領域側の所定値に変更するステップをさらに含むことが好ましい。

さらに、第２の発明において、第２のステップは、タイヤの種別がスタッドレスタイヤと判定されている場合、タイヤ判定値を基準値に固定的に設定するステップであることが好ましい。

本発明によれば、前輪の動半径を基準とした後輪の動半径の変化を推定し、この推定された変化に基づいて、タイヤの種別の判定基準となるタイヤ判定値が可変に設定される。前後輪に動半径差が生じているケースでは、すべり率差の傾向が変化するため、このタイヤ判定値を固定的に設定すると誤判定が生じやすくなる。そこで、本発明では、前後輪に生じた動半径差を推定し、これに基づいてタイヤ判定値を可変に設定する。これにより、タイヤ種別の誤判定を抑制することができる。

まず、本実施形態にかかるタイヤ種別判定装置１のシステム構成およびシステム処理の説明に先立ち、タイヤ種別判定の概念について説明する。図１は、車輪に関するすべり率差Ｓfrの頻度分布を示した図である。図１において、破線は、スタッドレスタイヤを装着した状態において平坦路を走行した際のすべり率差Ｓfrの頻度分布を示し、実線は、非スタッドレスタイヤを装着した状態において凹凸路を走行した際のすべり率差Ｓfrの頻度分布を示す。ここで、非スタッドレスタイヤは、乾燥したドライ路の走行に適した、スタッドレスタイヤよりも硬質なタイヤであり、例えば、サマータイヤ、オールシーズンタイヤなどがこれに該当する（以下、この非スタッドレスタイヤを単に「サマータイヤ」という）。また、「すべり率差Ｓfr」とは、前輪のすべり率Ｓfと後輪のすべり率Ｓrとの差をいう（数式１参照）。
（数式１）
Ｓfr＝Ｓf-Ｓr

ある車輪に関するすべり率Ｓは、車輪速度ｖと車体速度Ｖbとの差と、車体速度Ｖbとの比を意味し、その値が正となるように定義される。このすべり率Ｓは、数式２に示す基本式により一義的に算出される。なお、車輪の周速に相当する車輪速度ｖと車体速度Ｖbとの単位が異なる場合（例えば、rpm，km/h）、いずれか一方に単位を予め統一する必要がある。
（数式２）
Ｓ＝（ｖ-Ｖb）/Ｖb （もしくは、Ｓ＝（Ｖb-ｖ）/Ｖb）

左右の前輪、左右の後輪をそれぞれ一つの車輪と見なし、前輪の車輪速をｖf、後輪の車輪速をｖrと定義した場合、数式１は、数式２に基づいて、以下に示す数式３に書き換えることができる。
（数式３）
Ｓfr＝（ｖf-ｖr）/Ｖb

図１から分かるように、サマータイヤを装着した場合、すべり率差Ｓfrの頻出領域は、ある基準値Ｃ1を境に左側、すなわち、すべり率差Ｓfrの値が基準値Ｃ1よりも小さい側となる。これに対して、スタッドレスタイヤを装着した場合、すべり率差Ｓfrの頻出領域は、基準値Ｃ1を境に右側、すなわち、すべり率Ｓfrの値が基準値Ｃ1よりも大きい側となる。実験やシミュレーションによれば、ブレーキペダルが踏み込まれ、かつ、車両における前後方向の減速度Ｇxが所定の範囲内（0.2G〜0.3G）である場合に、図１に示すような頻度分布の特性が得られる。なお、減速度Ｇxが0.2Gよりも小さいケースでは、スタッドレスタイヤに関するすべり率差Ｓfrと、サマータイヤに関するすべり率差Ｓfrとの間に分布的な相違がほとんど表われない。一方、減速度Ｇxが0.3Gよりも大きいケースでは、スタッドレスタイヤに関するすべり率差Ｓfrの値が相対的に大きくなってしまい、タイヤの種別を明確にできるほどの頻度分布の特性が得られ難い。

そこで、ブレーキペダルの踏み込み時で、かつ、減速度Ｇxが0.2Ｇから0.3Ｇの範囲内の条件（以下「実行条件」という）が成立するケースにおいて、車輪のすべり率差Ｓfrをモニタリングする。そして、サマータイヤに関する頻出領域（図１における実線）と、スタッドレスタイヤに関する頻出領域（図１における破線）との分布的な相違に基づいて、適切な値が設定されたタイヤ判定値Ｃvariと、モニタリングされたすべり率差Ｓfrとを比較する。各種別のタイヤに関する頻出領域を参照した上で、このすべり率差Ｓfrがタイヤ判定値Ｃvariよりも大きいか否かを判断することにより、タイヤの種別がサマータイヤであるか、或いは、スタッドレスタイヤであるかを判定することができる。実験やシミュレーションによれば、上述した実行条件下において、このタイヤ判定値Ｃvariは、両領域の境界に相当する基準値Ｃ1（概ね0.006）に設定することができる。

なお、このタイヤ判定値Ｃvariとすべり率差Ｓfrとを比較する場合、このすべり率差Ｓfrとして、ある瞬間のすべり率差Ｓrの値そのものを用いることもできる。しかしながら、瞬間的な値にはノイズ等の影響が含まれやすいので、所定時間におけるすべり率差Ｓfrの経時的な傾向を示す値として、平均値、最頻値、総和などを用いてもよい。本実施形態では、これらの平均値、最頻値、総和といった値であっても、タイヤ判定値Ｃvariの比較対象となるすべり率差Ｓfrの概念に含まれるものとし、例示的に、平均値Ｓfraを用いて以下の説明を行う。

ところで、前輪の動半径を基準とした後輪の動半径の変化が生じている状態では、サマータイヤを装着した場合のすべり率差Ｓfrの頻出領域が通常時のそれとは異なる特性を示す。このような変化、すなわち、前後輪の動半径差は、前輪と後輪との間に温度差、または、前輪と後輪との間に空気圧差に起因して発生する。本実施形態では、前後輪の温度差を要因とする動半径差を想定してタイヤ判定の概念に関する説明を続けるが、前後輪の空気圧差を要因とする動半径差についてもその概念は同じであるので、ここでの説明は省略する。なお、本明細書において、「前輪の動半径を基準とした後輪の動半径の変化（前後輪の動半径差）」という用語は、ドライバー自身または車両の諸元として予め設定されている前後輪の動半径が、前後輪の温度差または空気圧差に起因してずれることを意味する。したがって、前後輪に動半径差が生じているように初期設定が行われている車両では、この初期状態から前後輪の動半径がずれることを、本明細書における「前輪の動半径を基準とした後輪の動半径の変化（前後輪の動半径差）」という。

前後輪に温度差が生じる理由としては、ラジエターファン作動時において、エンジン房内からタイヤハウスに流入する暖気、または、長い降坂路を走行中のブレーキによる発熱等が挙げられる。これらのケースでは、流入した暖気、または、前輪のブレーキにおける発熱により、前輪の温度が後輪の温度よりも上昇する。特に、ラジエターファン作動時の停車中の車両では、このような傾向が顕著となり、この状態から車両が走行を再開すると、前後輪の動半径差に起因して前後輪の車輪速度差が大きくなる。そのため、サマータイヤを装着した場合には、すべり率差Ｓfrの値が相対的に大きくなり、サマータイヤに関する頻出領域が通常時のそれと比較して、スタッドレスタイヤの頻出領域側にシフトする傾向がある。特に、前輪の温度が約40℃以上で、かつ、前後輪の温度差が約10℃以上の場合に、サマータイヤに関する頻出領域がスタッドレスタイヤの頻出領域側にシフトする傾向がある。

図２は、前後輪に動半径差が生じた際のサマータイヤに関するすべり率差Ｓfrの頻度分布の変化を示した分布図ある。同図において、図１に相当する通常時のサマータイヤに関する頻度分布は一点鎖線で示し、前後輪に動半径差が生じた際のサマータイヤに関する頻度分布は実線で示す。前後輪に動半径差が生じていない場合、サマータイヤに関するすべり率差Ｓfrの平均値は概ね0.002となるのに対し、前後輪に動半径差が生じている場合では、サマータイヤに関するすべり率差Ｓfrの平均値は概ね0.006となる。そのため、前後輪に動半径差が生じている場合には、サマータイヤを装着しているにも拘わらず、すべり率差Ｓfrが基準値Ｃ1よりも大きくなることがあり、これにより、タイヤの種別がスタッドレスタイヤと誤判定されてしまう可能性がある。

そこで、このようなすべり率差Ｓfraの変化を見越した上で、すべり率差Ｓfraの現在値が、サマータイヤに関するすべり率差Ｓfrの頻度分布（図１における実線）の平均値（0.002）を基準に予め設定されている所定のしきい値よりも、スタッドレスタイヤに関する頻出領域側に変化したか否かを判断することにより、前後輪に動半径差が生じているか否かを判断する。実験やシミュレーションを通じて検討した結果、このしきい値は概ね0.004に設定することができる。そして、前後輪に動半径差が生じていると判断した場合には、このタイヤ判定値Ｃvariを、基準値Ｃ1から、この基準値Ｃ1よりもスタッドレスタイヤに関する頻出領域側の値（変更値Ｃ2）に変更する。この変更値Ｃ2は、サマータイヤに関する頻出領域（図２における実線）と、スタッドレスタイヤに関する頻出領域（図２における破線）との分布的な相違に基づいて、両者の境界に相当する値（例えば、0.008）に設定することができる。これにより、サマータイヤを装着し、かつ、前後輪に動半径差が生じているケースにおいて、タイヤの種別がスタッドレスタイヤと判定され難くなるので、タイヤ種別の誤判定を抑制することができる。

なお、タイヤ判定値Ｃvariを変更値Ｃ2に設定することが有効なケースは、前後輪に動半径差が生じている場合であり、前後輪に動半径差が生じていない場合には、このタイヤ判定値Ｃvariを基準値Ｃ1に戻す必要がある。そこで、本実施形態では、以下に示す条件１または２が成立した場合には、タイヤ判定値Ｃvariを変更値Ｃ2から基準値Ｃ1に変更する。
条件１：実行条件を具備する車両において、すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが0.004以下となる。
この条件１により、前後輪に動半径差が生じていることを判断するための条件を満足しないことで、前後輪に動半径差が生じていないと判断する。
条件２：車両が判定速度（例えば、50km/h）以上で走行している時間が判定時間（例えば、5分間）に到達する。
条件２を具備するようなケースでは、初期的に前後輪に温度差が生じていたとしても、前輪の温度と後輪の温度とが釣り合う方向に作用するため、前後輪に動半径差が生じていないと判断する。

スタッドレスタイヤを装着してるケースでは、前後輪の動半径差に起因する問題は生じにくい。そのため、スタッドレスタイヤを装着している状態において、サマータイヤへの判定を行う際のタイヤ判定値Ｃvariは、基準値Ｃ1が固定的に設定される。

このようなタイヤ判定の概念を踏まえた上で、タイヤ種別判定装置について説明する。図３は、本実施形態にかかる車両のタイヤ種別判定装置のブロック構成図である。このタイヤ種別判定装置１は、車両が装着しているタイヤの種別を判定する装置であり、本実施形態において、タイヤの種別がスタッドレスタイヤであるか、或いは、非スタッドレスタイヤの一形態であるサマータイヤであるかを判定する。このタイヤ種別判定装置１としては、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等で構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。マイクロコンピュータは、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従い、ソフトウェア処理によってタイヤ種別の判定に関する各種の演算を行う。

タイヤ種別判定装置１がタイヤ種別の判定を行う際に必要な情報としては、車輪速センサ２〜５およびブレーキスイッチ６からの検出信号が挙げられる。車輪速センサ２〜５は、車両に設けられている車輪の周速（以下「車輪速度」という）を検出するセンサであり、左前輪車輪速センサ２は、右前輪の車輪速度ｖflを検出し、右前輪車輪速センサ３は、右前輪の車輪速度ｖfrを検出する。また、左後輪車輪速センサ４は、左後輪の車輪速度ｖrlを検出し、右後輪車輪速センサ５は、右後輪の車輪速度ｖrrを検出する。これらの車輪速センサ２〜５は、例えば、それぞれ対応する車輪の中心に取付けられた歯車の回転を磁気センサによって検出し、車輪の回転状態を検出することにより、車輪速度に応じた検出信号を出力する。ブレーキスイッチ６は、ブレーキペダルが踏み込まれているか否かを検出するセンサであり、ブレーキペダルが踏み込まれている場合にオン信号を出力し、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合にはオフ信号を出力する。

タイヤ種別の判定を行うマイクロコンピュータを機能的に捉えると、フィルタ処理部７、すべり率差演算部８、減速度演算部９、平均値演算部１０、設定部１１およびタイヤ判定部１２を有する。フィルタ処理部７は、車輪速センサ２〜５によって検出された各車輪の車輪速度ｖfl〜ｖrrに相当する検出信号のそれぞれに対してフィルタ処理を行う。すべり率差演算部８は、フィルタ処理が行われた各検出信号、すなわち、各車輪の車輪速度ｖfl〜ｖrrに基づいて、車体速Ｖbを算出し、この車体速Ｖbと各車輪の車輪速度ｖfl〜ｖrrとに基づいて、前後輪のすべり率Ｓf，Ｓrを算出する。そして、これらのすべり率Ｓf，Ｓrに基づいて、前後輪のすべり率差Ｓfrが算出される。一方、減速度演算部９は、所定時間あたりの車体速Ｖbの変化に基づいて、車両の減速度Ｇxを算出する。平均値演算部１０は、所定時間内において算出されたすべり率差Ｓfrの経時的な傾向を示す平均値Ｓfraを算出する。設定部１１は、算出された平均値Ｓfraに基づいて、前後輪におけるタイヤの動半径の変化を推定するとともに、推定された動半径の変化に応じて、タイヤの種別の判定基準となるタイヤ判定値Ｃvariを可変に設定する。タイヤ判定部１２は、算出された平均値Ｓfraと、タイヤ判定値Ｃvariとを比較することにより、タイヤの種別を判定する。

以下、タイヤ種別判定処理について説明する。タイヤ種別判定処理は、所定間隔毎にマイクロコンピュータによって実行され、各実行サイクルは、タイヤ判定値Ｃvariの設定、設定されたタイヤ判定値Ｃvariを用いたタイヤ種別判定の順に進行する。図４は、判定しきい値Ｃvariの設定処理の詳細を示すフローチャートである。まず、車輪速センサ２〜５から検出信号ｖfl〜ｖrrが読み込まれ（ステップ１０）、読み込まれた検出信号ｖfl〜ｖrrに対してフィルタ処理が行われる（ステップ１１）。通常、車輪速センサ２〜５から出力される検出信号にはノイズ等が含まれている。そのため、これらの検出信号に対して、例えば、ローパスフィルタ処理を施すことにより、各検出信号における高周波ノイズ等を除去する。

ステップ１２において、前輪の車輪速度ｖf、後輪の車輪速度ｖrおよび車体速度Ｖbが算出される。前輪の車輪速度ｖfは、検出された左右前輪の車輪速度ｖfl，ｖfrの平均値を算出することにより、一義的に特定される。同様に、後輪の車輪速度ｖrは、検出された左右後輪の車輪速度ｖrl，ｖrrの平均値を算出することにより、一義的に特定される。一方、車体速度Ｖbは、前輪の車輪速度ｖfと後輪の車輪速度ｖrとの平均値、すなわち、各車輪の車輪速度ｖfl〜ｖrrの平均値を算出することにより、一義的に算出される。なお、車体速度Ｖbは、各車輪の車輪速度ｖfl〜ｖrrの平均値を算出する以外に、駆動輪とは異なる車輪（従動輪）における左右輪の車輪速度の平均値を算出することにより、特定してもよい。そして、ステップ１３において、上述した数式３に示すように、前輪のすべり率Ｓfと後輪のすべり率Ｓrとの差である前後輪のすべり率差Ｓfrが算出される。

ステップ１３に続くステップ１４において、算出されたすべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraを算出するのに適した運転条件を規定する実行条件が成立する否かが判断される。この実行条件は、タイヤ種別の概念説明で述べたように、車両の減速度Ｇxが所定の範囲内（0.2G〜0.3G）であることと、ブレーキスイッチ６の出力信号がオン信号であることとが該当する。なお、車両の減速度Ｇxは、減速度演算部９により算出される値に基づいて、判定可能である。このステップ１４において肯定判定された場合、すなわち、実行条件が成立する場合には、ステップ１５に進む。一方、ステップ１４において否定判定された場合、すなわち、実行条件が非成立の場合には、ステップ１５以降の処理をスキップして本ルーチンを抜ける。

ステップ１５では、算出されたすべり率差ＳfrがマイクロコンピュータにおけるＲＡＭの所定アドレスに時系列的に格納される。そして、所定時間内（例えば、1秒間）において算出された複数のすべり率差ＳfrがＲＡＭより読み込まれ、これらのすべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraが算出される（ステップ１６）。

ステップ１６に続くステップ１７において、車両が停車中であるか否かが判断される。車両の停車時には、前輪の温度が後輪の温度よりも上昇し易くなり、サマータイヤに関するすべり率差Ｓfrの頻出領域が通常時のそれと比較して、相対的に大きくなる方向にシフトする傾向がある。このケースでは、タイヤの種別判定において、誤判定が生じる可能性があるため、タイヤ判定値Ｃvariを適切な値に変更し、誤判定の発生を低減する必要がある。そこで、このステップ１７において、停車中といったように、車輪の温度差に起因して前後輪に動半径差が生じ得るような状況であるか否かが判定される。車両が停車中であるか否かの判定は、車体速度Ｖbに基づいて、判断可能である。このステップ１８において否定判定された場合、すなわち、車両が走行している場合には、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ１７において肯定判定された場合、すなわち、車両が停車中である場合には、ステップ１８に進む。

ステップ１８において、現在のタイヤの種別がサマータイヤと判定されているか否かが判断される。タイヤの種別は、後述するタイヤ種別の判定処理が一回以上行われることにより、その種別がサマータイヤまたはスタッドレスタイヤのいずれか一方に判定されている。なお、タイヤ種別の判定処理が一度も行われていない場合には、いずれか一方の種別を択一的に選択する。

このステップ１８において肯定判定された場合、すなわち、タイヤの種別がサマータイヤと判定されている場合には、ステップ１９に進む。そして、ステップ１９において、以下に示すパターン１〜５のいずれかに従って、タイヤ判定値Ｃvariが可変に設定される。なお、このタイヤ判定値Ｃvariは、初期的には基準値Ｃ1に設定されている。
（１）タイヤ判定値Ｃvariの現在値が基準値Ｃ1である場合
パターン１：平均値Ｓfraが0.004よりも大きい場合 Ｃvari ← 変更値Ｃ2
パターン２：平均値Ｓfraが0.004以下の場合 Ｃvari ← 基準値Ｃ1
（２）タイヤ判定値Ｃvariの現在値が変更値Ｃ2である場合
パターン３：平均値Ｓfraが0.004よりも大きい場合 Ｃvari ← 変更値Ｃ2
パターン４：平均値Ｓfraが0.004以下の場合 Ｃvari ← 基準値Ｃ1
パターン５：車体速度50km/hの経過時間が5分間以上経過した場合 Ｃvari ← 基準値Ｃ1

一方、ステップ１８において否定判定された場合、すなわち、タイヤの種別がスタッドレスタイヤと判定されている場合には、ステップ２０に進む。そして、ステップ２０において、タイヤ判定値Ｃvariが基準値Ｃ1に固定的に設定される。

図５は、タイヤ種別の判定処理の詳細を示すフローチャートである。タイヤ判定値Ｃvariが設定されると、まず、ステップ２１において、実行条件が成立しているか否かが判断される。この実行条件は、タイヤ判定値Ｃvariの設定処理における実行条件と同じ条件であり、このステップ２１において否定判定された場合は、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ２１において肯定判定された場合には、ステップ２２に進む。

ステップ２２において、すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraがタイヤ判定値Ｃvariよりも大きいか否かが判定される。このステップ２２における平均値Ｓfraは、先のタイヤ判定値Ｃvariの設定処理において算出された値をそのまま用いることができるが、このステップ２２を行うことを前提に、平均値Ｓfraを新たに算出してもよい。ステップ２２において肯定判定された場合、すなわち、平均値Ｓfraがタイヤ判定値Ｃvariよりも大きい場合には、ステップ２３に進み、タイヤの種別がスタッドレスタイヤと判定される。一方、ステップ２２において否定判定された場合、すなわち、平均値Ｓfraがタイヤ判定値Ｃvari以下の場合には、ステップ２４に進み、タイヤの種別がサマータイヤと判定される。

ステップ２５において、判定されたタイヤの種別が出力され、本ルーチンを抜ける。この出力されたタイヤの種別は、例えば、路面とタイヤとの状態を判定する路面判定装置１３等に入力され、この路面判定装置１３によって路面状態を判定するための情報として用いられる。

このように、本実施形態によれば、実行条件が成立しているケースにおいて、すべり率差Ｓfrの平均値Ｓfraをモニタリングし、この平均値Ｓfraが約0.004を超えるような場合には、タイヤ判定値Ｃvariが、基準値Ｃ1から変更値Ｃ2に変更される。前後輪に動半径差が生じているケースでは、すべり率差Ｓfrの傾向が変化するため、このタイヤ判定値Ｃvariを固定的に設定すると誤判定が生じやすくなる。しかしながら、前後輪に生じた動半径差を推定し、これに基づいてタイヤ判定値Ｃvariを、基準値Ｃ1から変更値Ｃ2に変更することで、すべり率差Ｓfrの傾向に対応したしきい値設定を行うことができる。これにより、サマータイヤを装着し、かつ、前後輪に動半径差が生じているケースにおいて、タイヤの種別がスタッドレスタイヤと誤判定され難くなるので、タイヤ種別の誤判定を抑制することができる。

なお、前後輪の動半径差が、前後輪の温度差に起因する場合には、前輪の温度と、後輪の温度とをそれぞれ検出してもよい。このケースでは、設定部１１は、タイヤ判定部１２によりタイヤの種別がサマータイヤと判定されている際に、検出された前輪の温度と後輪の温度とをモニタリングする。そして、前輪の温度が所定値以上（例えば、40℃以上）で、かつ、前後輪の温度差が所定値以上（例えば、10℃以上）であると判断した場合には、タイヤ判定値Ｃvariが、基準値Ｃ1よりも、スタッドレスタイヤに関する頻出領域側（図１における破線）の所定値（変更値）Ｃ2に変更される。前後輪の温度は、周知の非接触温度計（例えば、放射温度計）などを用いることができる。また、前後輪の温度差がラジエターファンの作動時に頻発することを想定し、ラジエターファンの作動信号を検出した場合には、タイヤ判定値Ｃvariを、基準値Ｃ1よりも変更値Ｃ2に変更してもよい。

車輪に関するすべり率差Ｓfrの頻度分布を示した図 前後輪に動半径差が生じた際のサマータイヤに関するすべり率差Ｓfrの頻度分布の変化を示した分布図 本実施形態にかかる車両のタイヤ種別判定装置のブロック構成図 判定しきい値Ｃvariの設定処理の詳細を示すフローチャート タイヤ種別の判定処理の詳細を示すフローチャート

符号の説明

１ タイヤ種別判定装置
２ 左前輪車輪速センサ
３ 右前輪車輪速センサ
４ 左後輪車輪速センサ
５ 右後輪車輪速センサ
６ ブレーキスイッチ
７ フィルタ処理部
８ すべり率差演算部
９ 減速度演算部
１０ 平均値演算部
１１ 設定部
１２ タイヤ判定部
１３ 路面判定装置

Claims (7)

1. 車両のタイヤ種別判定方法において、
   車両に設けられた複数の車輪の車輪速度をそれぞれ検出する複数のセンサの検出結果に基づいて、前輪のすべり率と後輪のすべり率との差をすべり率差として算出する第１のステップと、
   前記前輪の動半径を基準とした前記後輪の動半径の変化を推定するとともに、当該推定された変化に基づいて、前記車輪におけるタイヤの種別の判定基準となるタイヤ判定値を可変に設定する第２のステップと、
   前記すべり率差と、前記タイヤ判定値とを比較することにより、前記タイヤの種別を判定する第３のステップと
   を有することを特徴とする車両のタイヤ種別判定方法。
2. 前記第２のステップは、予め計測された前記すべり率差の頻度分布において、スタッドレスタイヤを装着した場合の前記すべり率差の頻出領域である第１の領域と、非スタッドレスタイヤを装着した場合の前記すべり率差の頻出領域である第２の領域との分布的な相違に基づいて決定される基準値を、前記タイヤ判定値として設定するステップを含み、
   前記第３のステップは、前記すべり率差が前記タイヤ判定値よりも前記第１の領域側の値である場合、前記タイヤの種別をスタッドレスタイヤと判定し、前記すべり率差が前記タイヤ判定値よりも前記第２の領域側の値である場合、前記タイヤの種別を非スタッドレスタイヤと判定するステップであることを特徴とする請求項１に記載された車両のタイヤ種別判定方法。
3. 前記第２のステップは、前記タイヤの種別が前記非スタッドレスタイヤと判定されている状態において、前記すべり率差が、前記非スタッドレスタイヤを装着した場合の前記すべり率差の頻度分布の平均値を基準に予め設定されている所定のしきい値よりも前記第１の領域側に変化した場合には、前記タイヤ判定値を、前記基準値よりも前記第１の領域側の所定値に変更するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載された車両のタイヤ種別判定方法。
4. 前記第２のステップは、前記しきい値よりも前記第１の領域側に変化した前記すべり率差が、前記しきい値よりも前記第２の領域側に変化した場合、または、判定速度以上で走行している時間が判定時間に到達した場合に、前記変更されたタイヤ判定値を前記基準値に変更するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載された車両のタイヤ種別判定方法。
5. 前記前輪の温度と、前記後輪の温度とをそれぞれ検出する第４のステップをさらに有し、
   前記第２のステップは、前記タイヤの種別が前記非スタッドレスタイヤと判定されている状態において、前記前輪の温度が所定値以上で、かつ、前記前輪と前記後輪との間の温度差が所定値以上である場合には、前記タイヤ判定値を、前記基準値よりも前記第１の領域側の所定値に変更するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載された車両のタイヤ種別判定方法。
6. 前記第２のステップは、前記タイヤの種別が前記非スタッドレスタイヤと判定されている状態において、ラジエターファンの作動信号を検出している場合には、前記タイヤ判定値を、前記基準値よりも前記第１の領域側の所定値に変更するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載された車両のタイヤ種別判定方法。
7. 前記第２のステップは、前記タイヤの種別が前記スタッドレスタイヤと判定されている場合、前記タイヤ判定値を前記基準値に固定的に設定するステップであることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載された車両のタイヤ種別判定方法。

Images