WO2009101841A1

WO2009101841A1 - 空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法

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Publication number: WO2009101841A1
Application number: PCT/JP2009/050683
Authority: WO
Inventors: Kazuyoshi Miyamoto
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries, Ltd.
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2009-08-20
Also published as: EP2243640A4; US20100179796A1; US8032344B2; EP2243640A1; EP2243640B1; ATE534538T1

Abstract

　空気圧低下検出方法に用いられるパラメータを選定するに際し、実車によるテストを解消または削減することができる、空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法を提供する。４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転速度に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法。サスペンション部材を含む車両モデルを作成する車両モデル作成ステップと、タイヤモデルを作成するタイヤモデル作成ステップと、タイヤと路面との間の摩擦係数を入力するステップと、前記タイヤモデルが装着された車両モデルの走行シミュレーションを行うシミュレーションステップとを含んでいる。前記シミュレーションステップにおいて得られる４輪各輪のタイヤの車輪回転速度に基づいて、当該タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するための判定パラメータを設定する。

Description

空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法

　本発明は空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法に関する。さらに詳しくは、走行する車両の運動解析シミュレーションにより前記パラメータの設定を行う、空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法に関する。

　車両に装着された車輪の回転速度を用いて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを間接的に検出する方法がある（例えば、特開２００５－１４１９号および特開２００６－１２９８号参照）。従来、このような検出方法を実用化するに際しては、実車テストを実施することにより、かかる検出方法に用いられているロジックの検証および変数（パラメータ）の最適化を含む適合作業と呼ばれる作業を行っていた。すなわち、空気圧低下検出装置を搭載する予定の開発車両を入手し、テストコースなどを走行させる実車テストを実施することで、４輪各輪の車輪回転速度、横Ｇ、ヨーレート、ステアリングアングル、ホイールトルクなどの各種センサ情報などの情報（空気圧低下検出に必要な情報）を得ていた。そして、得られたテストデータを解析することで車両ごとの適合作業を行っていた。特に、ドライバーに対して減圧警報を発するか否かを決める警報閾値の設定は、複数の速度水準で一定速度での直線走行を実施し、得られるテストデータより求めている。

　しかしながら、実車テストは、開発車両自体が必要であるため、当該開発車両の完成を待つ必要があり、また、テスト車両の数やテストの実施期間が制限されるなどの制約がある。また、実際にテストドライバーによってテストを実施するため、人件費、車両管理費、燃料費などの多大な費用が掛かるとともに、計測準備、データ解析などの多岐にわたる膨大な工数と長期に及ぶ開発期間を要するという問題もある。さらに、すでに適合作業を終えた開発車両がマイナーチェンジを行った場合、このマイナーチェンジをした開発車両による新たな実車テストを実施する必要があり、１種類の開発車両について適合作業が完了するまでには、多くのコストと時間を要していた。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、空気圧低下検出方法に用いられるパラメータを選定するに際し、実車によるテストを解消または削減することができる空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法を提供することを目的としている。

　本発明のタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法（以下、単に「設定方法」ともいう）は、４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転速度に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法であって、
　サスペンション部材を含む車両モデルを作成する車両モデル作成ステップと、
　タイヤモデルを作成するタイヤモデル作成ステップと、
　タイヤと路面との間の摩擦係数を入力するステップと、
　前記タイヤモデルが装着された車両モデルの走行シミュレーションを行うシミュレーションステップと
　を含んでおり、前記シミュレーションステップにおいて得られる４輪各輪のタイヤの車輪回転速度に基づいて、当該タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するための判定パラメータを設定することを特徴としている。

　本発明の設定方法では、作成したタイヤモデルを装着した車両モデルの走行シミュレーションを行うことで４輪各輪のタイヤの車輪回転速度を得ている。そして、この車輪回転速度に基づいて、当該タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するための判定パラメータを設定するので、実車テストを行うことなくタイヤの減圧判定に必要なパラメータを得ることができる。したがって、実車テストに要していたコストや時間を大幅に削減することができる。

　前記車輪回転速度を、少なくともタイヤと路面間のスリップと、荷重負荷によるタイヤ半径の変化とを考慮して得られるものとし、且つ
　前記シミュレーションステップにおいて、さらに、車両が旋回しているときの判定パラメータを補正する補正パラメータ、異なる特性のタイヤが装着されていることを判定するタイヤ混用判定パラメータ、および車両の荷重状態が偏っていることを判定する偏荷重状態判定パラメータのうち少なくとも１つを、前記車輪回転速度に基づいて算出するように構成することができる。この場合、タイヤが実際に減圧していないにもかかわらずタイヤ減圧であると判定する誤判定を防止するのに用いられる補正パラメータ、タイヤ混用判定パラメータおよび偏荷重状態判定パラメータを実車テストを行うことなく得ることができる。

　前記タイヤモデルを、タイヤの前後力、横力、アライニングモーメント、およびキャンバースラストを含むタイヤの特性値により作成することができる。

　車両の走行条件を変えて前記走行シミュレーションを実行することにより、前記補正パラメータ、タイヤ混用判定パラメータおよび偏荷重状態判定パラメータのうち少なくとも１つのパラメータの精度確認を行うのが好ましい。この構成によれば、種々の走行条件下において走行シミュレーションを実行することで、誤判定を防止するための補正パラメータ、タイヤ混用判定パラメータおよび偏荷重状態判定パラメータの精度を高めることができ、タイヤ空気圧低下方法の耐誤報性（警報すべき空気圧の低下が起こっていない場合に誤報を出さないこと）を向上させることができる。

　走行中に車両に発生する空気抵抗を表現する、車両の前面投影面積、空力が作用する参照点、空気抗力係数および空気揚力係数を含むデータを入力するステップを更に含んでおり、
　前記タイヤモデルを作成するステップが、少なくとも正規内圧時および減圧時におけるタイヤの前後力の特性を表すことができるタイヤモデルを作成するステップであり、且つ、
　前記シミュレーションステップにおいて得られる４輪各輪のタイヤの車輪回転速度に基づいて、駆動輪タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するためのパラメータを設定するように構成することができる。

　前記車両モデルを、車両重心位置、車両慣性モーメント、ホイールベース長さ、車両前後輪の各トラック幅、車両重量、サスペンションのスプリングバネ特性、ダンパー減衰特性、およびロールセンター高さを含む車両の特性値により作成することができる。

本発明の設定方法の一実施の形態を示すフローチャートである。本発明の設定方法の他の実施の形態を示すフローチャートである。車両モデルを作成するための入力項目を説明する図である。車両モデルを作成するための入力項目を説明する図である。車両モデルを作成するための入力項目を説明する図である。減圧判定のパラメータと横Ｇとの関係を示す図である。シミュレーションによる、減圧判定のパラメータと横Ｇとの関係を示す図である。実車テストによる、減圧判定のパラメータと横Ｇとの関係を示す図である。シミュレーションおよび実車テストによる、減圧判定値ＤＥＬと車両速度との関係を示す図である。タイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法の一例を示すフローチャートである。タイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法の他の例を示すフローチャートである。タイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法のさらに他の例を示すフローチャートである。

　以下、添付図面を参照しつつ、本発明の設定方法の実施の形態を詳細に説明する。
　車輪の回転角速度から間接的にタイヤの減圧を検出するタイヤ空気圧低下検出装置（ＤＷＳ）は、車両に搭載されている制御ユニットなどの制御手段に含まれる記憶部に予め記憶されているプログラムを実行することにより、タイヤが減圧しているか否かを判定するものである。この検出装置においては、車両の種類やタイヤサイズなどによって当該プログラムに使用される各種パラメータを決定する作業（適合作業）が必要である。かかる適合作業で決定すべきパラメータを従来は実車テストにより得られるデータを解析することで得ていたが、本発明では、シミュレーションによってデータを得、このデータを解析することで前記パラメータを獲得している。

　例えば、２輪駆動車の駆動輪の１輪で減圧が生じた場合、または４輪駆動車の１輪で減圧が生じた場合に警報を発するための警報閾値（パラメータ）を設定する方法が、これまでもいくつか提案されているが、いずれも複数の速度水準での実車テストを繰り返すことでデータを取得し、このデータから警報閾値を算出していた。

　本発明の一実施の形態では、車両が走行することで発生する空気抵抗を計算することができる諸元を用いることで、走行車両に対する空気抵抗の影響を考慮することができ、これにより速度に依存して発生する駆動輪のスリップ量を精度良く算出することが可能となる。そして、これに路面との間の摩擦係数およびタイヤの前後力により左右されるスリップ量を考慮することにより、駆動輪タイヤが減圧したことを判定するための警報閾値をシミュレーションから得ることができる。

　ＤＷＳに要される性能は大きく２つある。一つは、警報すべき空気圧低下を確実に警報する警報性能と、もう一つは、警報すべき空気圧の低下が起こっていない場合、すなわち、後述する車両の偏荷重や車両の急旋回などの理由により車輪の回転速度が正常内圧時よりも速くなったりした場合に誤報を出さない耐誤報性能である。
　本発明では、シミュレーションにより仮想の実車テストを実施することで、前記パラメータの設定および性能確認からなる適合作業を行っている。

[第１の実施の形態]
　図１は、本発明の一実施の形態（第１の実施の形態）に係る設定方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、開発車両用の空気圧低下検出装置のプログラムを設計する。タイヤの空気圧低下検出（警報）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。そして、タイヤが減圧しているか否かを判断するのに用いる判定値ないしは判定式として、従来、種々のものが提案されている。例えば、タイヤの回転角速度の相対的な差から減圧を検出する場合の判定値（ＤＥＬ）として
ＤＥＬ＝{（Ｆ１＋Ｆ４）／２－（Ｆ２＋Ｆ３）／２}／{（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）／４}×１００（％）・・・・・・（１）
を用いることができる。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。空気圧低下検出装置では、得られた判定値を所定の閾値（例えば、或るタイヤが３０％減圧しているときのＤＥＬ）と比較して、判定値がこの閾値を超えているときにタイヤが減圧していると推定し、警報を発する。本発明では、このような判定値およびそれを求めるプログラム、並びに減圧判定の閾値について特に限定されるものではなく、４輪各輪のタイヤの回転角速度を用いてタイヤの減圧を判定するものであるかぎり、従来のロジックないしはプログラムなどを適宜用いることができる。

　ついで、ステップＳ２において、シミュレーション用の開発車両モデルおよびタイヤモデルの作成を行う。後述する走行シミュレーションを実行するに際し、開発車の車両モデルを作成する必要があるが、４輪車両に装着したタイヤの回転速度に基づいてタイヤの減圧を判定する間接式タイヤ空気圧低下検出装置では、通常、図３～５に示されるような車両重心位置、車両慣性モーメント、ホイールベース長さ、車両前後輪の各トラック幅、車両重量（車両バネ上重量、車両バネ下重量）、サスペンションのスプリングバネ特性、ダンパー減衰特性、およびロールセンター高さを含む車両の特性値を入力することで車両モデルを作成することができる。ただし、使用するソフトによっては、車両のボディー形状と材料物性をモデル化し、これらを入力することでシミュレーションを実施することも可能である。例えば、サスペンションの場合、有限要素法により当該サスペンションの形状をそのままモデルとして再分割したり、実物と全く同一の機構モデルを表現したりすることも可能であり、これらの方法では、部品個々の形、すなわち形状情報をベースにしてモデルが作成される。また、形状情報とともに用いられる部品材料値として、有限要素法を用いて金属材料を対象とする場合、弾性率、ポアソン比および密度などをあげることができる。

　なお、サスペンションの動特性を車両運動解析シミュレーションで表現するための値としては、前記サスペンションのスプリングバネ特性、ダンパー減衰特性、およびロールセンター高さ以外に、例えば車両バネ下重量、タイヤ・ホイールを含めた車軸慣性モーメント、ブッシュ部の弾性特性に関連する各種の変化量（車軸が上下方向に移動したときの前後方向の変化量［ｍｍ／ｍｍ］、ブレーキがかかったときにタイヤに負荷される上下方向の力［Ｎ／Ｎ］、タイヤに横力が負荷されたときのトウ角変化量［Ｄｅｇ／Ｎ］、タイヤに横力が負荷されたときの操舵角変化量［Ｄｅｇ／Ｎ］、タイヤにアライニングトルクが負荷されたときの操舵角変化量［Ｄｅｇ／Ｎ・ｍ］、タイヤに縦力が負荷されたときのホイール中心の縦方向変化量［ｍｍ／Ｎ］、タイヤに縦力が負荷されたときのキャンバー角変化量［Ｄｅｇ／Ｎ］、タイヤにアライニングトルクが負荷されたときの傾斜角変化量［Ｄｅｇ／Ｎ・ｍ］、タイヤに横力が負荷されたときのホイール中心横変化量［ｍｍ／Ｎ］、トウ角と上下変位の関係［Ｄｅｇ／ｍｍ］、キャンバー角と上下変位の関係［Ｄｅｇ／ｍｍ］）をあげることができる。使用するソフトに応じて、これらの値を適宜用いることができる。

　ついでタイヤモデルを作成する。このタイヤモデルは、タイヤの前後力（前後スリップ［％］に対する前後力［Ｎ］）、横力（コーナリングフォース、スリップ角［Ｄｅｇ］に対する横力［Ｎ］）、アライニングモーメント（ＳＡＴ、スリップ角に対するモーメント）、キャンバースラストからなるタイヤ特性値を数値入力することで作成することができる。これら特性値としては、例えば室内における試験結果のデータを用いることができる。また、車両モデルの場合と同様に、タイヤ自体を、内部構造を伴った形状のままにモデル化（例えば、有限要素法によるモデル化やバネと質量からなるモデル化）することも使用するソフトによっては可能である。

　また、タイヤの半径は当該タイヤに負荷される鉛直方向の荷重の大きさにより変化することから、この特性を表現するものとして負荷荷重に対する半径の変化を表現できるデータまたは式が入力される。さらに、本実施の形態では、異なる特性のタイヤが装着されていることを判定するタイヤ混用判定パラメータを得るために、タイヤと路面との間の摩擦係数が入力される。

　ついで、ステップＳ３において、ステップＳ２において作成されたタイヤモデルを装着した車両モデルを走行させるシミュレーションが実行される。この走行シミュレーションによって、タイヤのスリップと、荷重負荷によるタイヤ半径の変化を考慮した４輪各輪の車輪回転速度を得ることができる。そして、この車輪回転速度に基づいて、タイヤが減圧しているか否かを判定するためのパラメータ（判定パラメータ）を、例えば前述した式（１）を用いて算出することができる。なお、エンジンのトルク特性やトルクコンバーターの特性など、シミュレーションツールで入力することができる特性がある場合は、シミュレーションの精度を向上させるために、かかる特性を入力するのが好ましい。

　また、前述した耐誤報性能に関連したパラメータとして、車両が旋回しているときの減圧判定値（ＤＥＬ）の補正を行う補正パラメータ、異なる特性のタイヤが一台の車両に混用されている状態（例えば、４輪のうち１輪だけが新品であり、残りは或る程度磨耗が進んだものである状態）を判定するタイヤ混用判定パラメータ、車両の荷重状態が偏っていること（例えば、車両の荷重状態が右、または左に偏っていること）を判定する偏荷重状態判定パラメータなどがあるが、これらのパラメータがシミュレーションにより得られるデータに基づいて算出される。

　車両旋回時に得られる減圧判定値（ＤＥＬ）の補正に関連するパラメータとして、旋回補正係数がある。この旋回補正係数は、車両旋回時に生じる減圧判定値（ＤＥＬ）のズレを補正するための係数であり、補正後の減圧判定値（ＤＥＬ）である補正ＤＥＬは
補正ＤＥＬ＝ＤＥＬ＋旋回補正係数×横Ｇ・・・・・・（２）
で求めることができる。図６は、旋回によるＤＥＬのズレおよびその補正を説明しており、横軸は横Ｇを示しており、縦軸はＤＥＬを示している。旋回走行シミュレーションを実施し、いくつかの横Ｇが発生したときの減圧判定値（ＤＥＬ）を４輪各輪の車輪回転速度から算出し、横Ｇと減圧判定値（ＤＥＬ）との関係から旋回補正係数を算出することができる。補正をしない場合、旋回の程度が大きくなると、タイヤが減圧していないにもかかわらずＤＥＬは警報閾値を超えるが、横Ｇに比例してＤＥＬの補正量を大きくすることにより、誤報を防ぐことができる。

　また、タイヤ混用判定パラメータは、例えば次のようにして算出することができる。４輪のうち１輪だけが新品タイヤで残りが磨耗タイヤである場合、１輪のみ新品時のタイヤ特性を表すデータを入力し、残りの３輪は磨耗した状態のタイヤ特性を表すデータを入力する。そして、このタイヤデータに基づいて走行シミュレーションを行い、得られる４輪各輪の車輪回転速度からタイヤ混用時を判別するパラメータを算出することができる。具体的には、タイヤの磨耗の程度により、トルクに対する路面との摩擦力に差が生じることを利用して算出することができる。駆動輪の左右輪の回転比が、車軸にかかるトルクまたは速度に対して変化するならばタイヤ混用であると判断することができる。また、前述した式（１）により得られるＤＥＬ、前輪と後輪の回転速度比に基づくＤＥＬ、および左側車輪と右側車輪の回転速度比に基づくＤＥＬの３つを比較することによりタイヤ混用であるか否かの判断をすることもできる。

　さらに、偏荷重状態判定パラメータは、例えば、車両の荷重状態が右に偏った場合、想定する荷重状態に合うように車両データに荷重を負荷して走行シミュレーションを行い、得られる４輪各輪の車輪回転速度からパラメータを算出することができる。具体的には、前述した式（１）により得られるＤＥＬ、前輪と後輪の回転速度比に基づくＤＥＬ、および左側車輪と右側車輪の回転速度比に基づくＤＥＬの３つを比較することにより偏荷重かどうかを判断することができる。

　なお、車両運動解析をすることができるシミュレーションソフトとしては、例えば“Ａｄａｍｓ”（商品名）、“ｖｅＤＹＮＡ”（商品名）、“ＣａｒＳｉｍ”（商品名）、“ＬＳ－ＤＹＮＡ”（商品名）など、自動車業界において多用されているシミュレーションソフトを適宜用いることができ、車両運動解析が可能であるかぎり、本発明において特に限定されるものではない。

　ついで、ステップＳ４において、耐誤報性能を確認するためのシミュレーションが実行される。ステップＳ３において、誤報を防ぐための各種パラメータ（補正パラメータ、タイヤ混用判定パラメータおよび偏荷重状態判定パラメータ）を算出しているが、車両の走行条件を種々変更させて走行シミュレーションを実行することにより、前記パラメータの精度確認が行われる。

　補正パラメータについては、旋回が多いコースを走行させることにより、設定した補正パラメータにより誤報が回避できるか否かの確認を行うことができる。

　また、タイヤ混用時に誤報が生じやすいのは、地面に車両の駆動力が大きく伝わるときであり、その一例がトレーラーの牽引時である。このときにタイヤが混用されていると誤報が生じ易くなる。山岳路を走行するときも同様であり、登坂するためには地面に駆動力を大きく伝える必要があることから、タイヤ混用時では路面との摩擦力がタイヤにより異なるために誤報が生じることがある。したがって、登坂コース走行およびトレーラー牽引走行をシミュレーションすることにより、タイヤ混用判定パラメータの精度確認を行うことができる。

　そして、ステップＳ５において、走行条件を変えたシミュレーションにより耐誤報性能に関して所定の精度（例えば、車両が経験するであろう所定の走行条件下において、誤報が生じない）が得られたか否かの判断を行い、所定の精度が得られた場合は、ステップＳ６に進み、開発車両用の空気圧低下検出装置のプログラムおよび各種パラメータを決定し、一方、所定の精度が得られない場合は、ステップＳ７において、減圧判定のロジックおよび／またはパラメータの変更を行い、ステップＳ３に戻る。

　なお、本発明に係るタイヤ空気圧低下検出装置では、タイヤ混用や偏荷重であると判定された場合に、誤報を避けるために減圧警報を出さないようにすることもできるし、また、タイヤ混用および偏荷重による車輪の回転速度の変化分を見込んで、減圧警報の閾値を高めに設定して、減圧量が大きいときだけ警報を発するようにすることもできる。

[第２の実施の形態]
　図２は、本発明の他の実施の形態（第２の実施の形態）に係る設定方法を示すフローチャートである。
　まず、ステップＳ１０１において、開発車両用の空気圧低下検出装置のプログラムを設計するが、このステップＳ１０１の詳細は第１の実施の形態におけるステップＳ１と同様である。

　本実施の形態では、２輪駆動車の駆動輪の１輪、または４輪駆動車の１輪が減圧しているか否かを検出するものであり、判定値（ＤＥＬ）としては、例えば前記式（１）を用いることができる。

　本実施の形態では、前述したように、空気抵抗を考慮することで、速度に依存して発生する駆動輪のスリップ量を算出し、これに路面との間の摩擦係数およびタイヤの前後力により左右されるスリップ量を考慮することで、減圧に起因するタイヤの回転速度の変化を精度良く算出することができる。

　ついで、ステップＳ１０２において、シミュレーション用の開発車両モデルおよびタイヤモデルの作成を行う。このステップＳ１０２における開発車両モデルおよびタイヤモデルの作成の詳細は、第１の実施の形態におけるステップＳ２とほぼ同様であるが、ステップＳ１０２におけるタイヤモデルでは、正規内圧時および減圧時におけるタイヤ前後力などのタイヤ特性値が数値入力されることで作成される。

　また、このステップＳ１０２において、タイヤと路面との間の摩擦係数が入力される。また、走行中に車両に発生する空気抵抗を表現する、車両の前面投影面積、空力が作用する参照点（バネー質点系のモデルにおいて、本来は車体ボディー全体で空力が作用しているのを、代表する１点に空力が作用すると置き換えることができる当該点のこと）、空気抗力係数および空気揚力係数を含むデータが入力される。これらのデータないしは諸元により、走行中に車両に発生する空気抵抗を算出することができる。この空気抵抗を考慮することで、速度に依存して発生する駆動輪のスリップ量を精度よく算出することができる。

　ついで、ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２において作成されたタイヤモデルを装着した車両モデルを走行させるシミュレーションが実行される。この走行シミュレーションによって、タイヤのスリップを考慮した４輪各輪の車輪回転速度を得ることができる。そして、この車輪回転速度に基づいて、タイヤが減圧しているか否かを判定するためのパラメータ（判定値）を、例えば前述した式（１）を用いて算出することができる。なお、エンジンのトルク特性やトルクコンバーターの特性など、シミュレーションツールで入力することができる特性がある場合は、シミュレーションの精度を向上させるために、かかる特性を入力するのが好ましい。

　ついで、ステップＳ１０４において、他の装着予定のタイヤモデルにてシミュレーションを実行する。通常、１種類の車両（開発車両）に装着することが予定されるタイヤは複数種類あり、そのうち１種類のタイヤでの解析を行ってその種類に合うパラメータを設定しても、他の装着タイヤでも適したパラメータであるかどうかは不明である。このため、他の種類のタイヤ（他の装着タイヤ）でのシミュレーションを実行し、既に得たパラメータが適当であるか否か、パラメータの変更が必要であるか否かを判断するのが好ましい。判断基準としては、タイヤが実際に減圧している場合にこれを確実に警報するとともに、誤警報を防止できることであり、後出する図９または表１４に関していえば、定積状態（最大積載状態）で３０～１４０ｋｐｈの速度域での駆動輪の２５％減圧を警報できるか否か、および軽積状態（２人乗車相当状態）で１０％減圧などの、警報しなくてもよい低い減圧量で警報しないか否かをあげることができる。

　そして、ステップＳ１０５において、警報性能に関して満足する結果が得られたか否かの判断を行い、満足する結果が得られた場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０６に進み、開発車両用の空気圧低下検出装置のプログラムおよび各種パラメータを決定し、一方、満足する結果が得られない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１０７において、減圧判定のロジックおよび／またはパラメータの変更を行い、ステップＳ１０３に戻る。
　以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はもとよりかかる実施例にのみ限定されるものではない。

　〔実施例１〕
　車両運動解析シミュレーションソフトとして、ＣａｒＳｉｍ（登録商標。株式会社バーテャルメカニクスの車両運動シミュレーションソフトウェア）を用いた。実施車両Ａに関して必要な車両データとして、表１～３に示される車両データを入力した（データ項目については、図３～５参照）。また、タイヤデータとして、表４～６に示されるタイヤデータを入力した。ついで、走行シミュレーションを実施し、旋回時の誤報を回避する補正パラメータ（旋回補正係数）を算出するシミュレーションを実施した。シミュレーションの結果を図７に示す。

　〔比較例１〕
　実施車両Ａを用いていくつかのレベルの横Ｇを車両に与える実車テストを行い、旋回補正係数を求めた。実車テストの結果を図８に示す。
　実車テストでは、旋回補正係数＝０．２４という結果が得られた。一方、シミュレーションでは、旋回補正係数＝０．２２という結果が得られた。シミュレーションによる旋回補正係数の、実車テストによる旋回補正係数に対する比は９１．７（％）であり、シミュレーションによって、１０％以内の範囲の精度で旋回補正係数を設定できることが分かる。

　〔実施例２〕
　車両運動解析シミュレーションソフトとして、ＣａｒＳｉｍ（登録商標。株式会社バーテャルメカニクスの車両運動シミュレーションソフトウェア）を用いた。実施車両Ｂ（前輪駆動ｏｒ後輪駆動ｏｒ４輪駆動）に関して必要な車両データとして、表７～９に示される車両データを入力した（データ項目については、図３～５参照）。また、タイヤＣとして２２５／５０Ｒ１７（ＤＵＮＬＯＰ社製）を用い、タイヤデータとして、表１０～１３に示されるタイヤデータを入力した。また、空気抵抗に関する諸元として、以下のデータを入力した。

空気抵抗を算出するためのデータ
　前面投影面積：１．８ｍ²
　空力抗力係数：０．３４
　空力揚力係数：０．１６
　空力が作用する参照点：前輪軸中心から１．４４ｍ後方且つ車幅の中
　　　　　　　　　　　　心且つ地面に対し０ｍの高さ

　ついで、走行シミュレーションを実施し、警報性能に関するパラメータである警報閾値を算出するシミュレーションを実施した。シミュレーションの結果を表１４および図９に示す。

　〔比較例２〕
　実施車両Ｂを用いて実車テストを行い、駆動輪の１輪減圧時の減圧判定値（ＤＥＬ）を求めた。実車テストの結果を図９に示す。
　実車テストで求められた減圧判定値に対し、シミュレーションにより得られた減圧判定値は、１０％以内の範囲の精度で算出されており、空気圧低下検出方法におけるパラメータの１つである警報閾値を精度良く設定できることが分かる。車両運動解析シミュレーションを行うことで、前記警報閾値を実車テストの実施なしに算出することができ、それにかかる工数およびコストを削減することができた。

　なお、前述したように、現状にあっては実車テストを実施することで空気圧低下検出装置に必要なパラメータを獲得しているが、車両を購入した時点で装着されるＯＥ（Ｏｒｉｇｉｎａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）タイヤは複数あることが多い。空気圧低下検出装置で必要なパラメータは、装着されるタイヤによって変わる場合がある。例えば、警報閾値や、車両が旋回しているときの減圧判定値を補正するための旋回補正係数などである。そこで、現時点では、複数あるＯＥタイヤのすべてで、自動車メーカーが承認する性能を満たすことができる値をパラメータ値として決定している。

　このため、ＯＥタイヤが複数ある場合は、現実に装着されるタイヤにとって最適なパラメータ値が選定されていない場合がある。さらに、リプレースタイヤが装着された場合における警報性能などは未知の状態である。

　これに対し、複数あるＯＥタイヤ個々に最適なパラメータ値を用いる方法として、当該ＯＥタイヤは数が限定されていることから、予め個々のＯＥタイヤについて最適な値を実車テストで取得しておき、それで得た最適値を車両に搭載する空気圧低下検出装置システム（ＤＷＳシステム）に入力することが考えられる。しかしながら、リプレースタイヤは、無数にあることから、それらの最適値を得るために予め実車テストを行うことは、非現実的である。

　そこで、前述した警報閾値の設定を含むシミュレーションによる適合作業を開発段階ではなく、車両販売後のタイヤ装着時に行うことが考えられる。すなわち、前述した設定方法では、開発現場における計算機（コンピュータ）を用いてシミュレーションを実施しているが、このシミュレーションによる適合作業を、車載コンピュータ；インターネットなどの情報通信インフラなどでアクセス可能な、最適値を計算するサイトまたはサーバー；または業者や個人が所有するパソコン（パーソナルコンピュータ）の中で行い、アウトプットとして得られるタイヤ個々の最適値を車両に搭載するＤＷＳシステムにパラメータ値として入力することで、リプレースタイヤでも精度良くタイヤ空気圧低下を検出することができる。

　かかるシミュレーションによる適合作業を実現する態様として、以下の３つの態様が考えられる。
［態様Ａ］
　この態様では、車両に搭載されたコンピュータにてシミュレーションが実行される。

　まず、車両に搭載されたコンピュータに、前記車両重心位置、車両慣性モーメントなどの車両情報を入力しておく。図１０に示されるように、インターネットなどの情報通信手段を介して、またはＩＣタグに内蔵された情報として、タイヤの特性データ（タイヤの前後力、アライニングモーメントなど）を車両外部から獲得する（ステップＳ１０）。

　ついで、ステップＳ１１において、獲得したタイヤの特性データを車載コンピュータに入力する。つぎに、ステップＳ１２において、車両固有の車両情報が予め組み込まれている車載コンピュータにてシミュレーションを実施し、ＤＷＳシステムに必要なパラメータ（例えば、警報閾値、旋回時の警報判定値を補正する旋回補正係数、偏荷重状態を判定するパラメータ、データリジェクト条件を設定する閾値など）を獲得する。
　ついで、ステップＳ１３において、ステップＳ１２で得られた最適なパラメータ値を車載のＤＷＳシステムに入力すると、装着されたタイヤにとって最適なパラメータ値でＤＷＳシステムを作動させることができる（ステップＳ１４）。

［態様Ｂ］
　この態様では、車両外部のサイトまたはサーバーにてシミュレーションが実行される。図１１に示されるように、インターネットでのＡＳＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）などの手段により、ＤＷＳシステムに必要なパラメータを解析計算し、その結果を出力することができるサイトまたはサーバーにアクセスする（ステップＳ２０）。ついで、車載コンピュータに装備されている入力手段からシミュレーションに必要な情報（車両名、装着タイヤブランド、タイヤサイズ）を入力する（ステップＳ２１）。

　前記サイトまたはサーバーにおいては、車両データとタイヤ特性データとが管理されており、これらのデータを用いて最適なパラメータ値の解析計算が実施され、得られるパラメータ値をインターネットなどの情報通信手段を介して入力者に送信する（ステップＳ２２）。
　入力者は、送信された最適なパラメータ値を車両に搭載されたＤＷＳシステムに入力すると（ステップＳ２３）、装着されたタイヤにとって最適なパラメータ値でＤＷＳシステムを作動させることができる（ステップＳ２４）。

［態様Ｃ］
　この態様では、業者または個人が所有するパソコンにインストールされたソフトウェアにてシミュレーションが実行される。
　まず、図１２に示されるように、ステップＳ３０において、ＤＷＳシステムが搭載された車両とこの車両に装着されたタイヤにとって最適なパラメータ値の解析計算を行うソフトウェアを、業者または個人のパソコンにインストールする。

　ついで、車載コンピュータに装備されている入力手段からシミュレーションに必要な情報（車両名、装着タイヤブランド、タイヤサイズ）を入力する（ステップＳ２１）。つぎに、解析ソフト内に管理されている車両データとタイヤメーカーから入手されるタイヤ特性データを用いて、業者または個人が所有するパソコンにて最適なパラメータ値の解析計算を実行する（ステップＳ３２）。

　ついで、アウトプットとして得られた最適なパラメータ値をＤＷＳシステムに入力する（ステップＳ３３）と、装着されたタイヤにとって最適なパラメータ値でＤＷＳシステムを作動させることができる（ステップＳ３４）。

　なお、車両情報は、車両の運動性能に関連する因子を含むこともあり、車両会社から一般に公開される可能性は非常に小さいと考えられることから、車載のコンピュータに予め第三者が閲覧できないようにインプットしておく（態様Ａ）か、または特定の守秘義務を有する管理者（サイトまたはサーバーの運営者（態様Ｂ）、ソフトウェアの製造者または管理者（態様Ｃ））のみが取得できるようにすることが考えられる。

　また、タイヤ情報として必要なタイヤ特性も一般には公開されていないが、これらの特性値は、タイヤメーカー固有の内部構造や材料配合情報などではなく、タイヤを入手し、タイヤ単体の測定により得ることができる情報である。

Claims

　４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転速度に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法であって、
　サスペンション部材を含む車両モデルを作成する車両モデル作成ステップと、
　タイヤモデルを作成するタイヤモデル作成ステップと、
　タイヤと路面との間の摩擦係数を入力するステップと、
　前記タイヤモデルが装着された車両モデルの走行シミュレーションを行うシミュレーションステップと
　を含んでおり、前記シミュレーションステップにおいて得られる４輪各輪のタイヤの車輪回転速度に基づいて、当該タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するための判定パラメータを設定することを特徴とするタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法。
　前記車輪回転速度は、少なくともタイヤと路面間のスリップと、荷重負荷によるタイヤ半径の変化とを考慮して得られるものであり、且つ
　前記シミュレーションステップにおいて、さらに、車両が旋回しているときの判定パラメータを補正する補正パラメータ、異なる特性のタイヤが装着されていることを判定するタイヤ混用判定パラメータ、および車両の荷重状態が偏っていることを判定する偏荷重状態判定パラメータのうち少なくとも１つを、前記車輪回転速度に基づいて算出する請求項１に記載のタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法。
　前記タイヤモデルが、タイヤの前後力、横力、アライニングモーメント、およびキャンバースラストを含むタイヤの特性値により作成される請求項１または２に記載のタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法。
　車両の走行条件を変えて前記走行シミュレーションを実行することにより、前記補正パラメータ、タイヤ混用判定パラメータおよび偏荷重状態判定パラメータのうち少なくとも１つのパラメータの精度確認を行う請求項２に記載のタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法。
　走行中に車両に発生する空気抵抗を表現する、車両の前面投影面積、空力が作用する参照点、空気抗力係数および空気揚力係数を含むデータを入力するステップを更に含んでおり、
　前記タイヤモデルを作成するステップが、少なくとも正規内圧時および減圧時におけるタイヤの前後力の特性を表すことができるタイヤモデルを作成するステップであり、且つ、
　前記シミュレーションステップにおいて得られる４輪各輪のタイヤの車輪回転速度に基づいて、駆動輪タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するためのパラメータを設定する請求項１に記載のタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法。
　前記車両モデルが、車両重心位置、車両慣性モーメント、ホイールベース長さ、車両前後輪の各トラック幅、車両重量、サスペンションのスプリングバネ特性、ダンパー減衰特性、およびロールセンター高さを含む車両の特性値により作成される請求項１または５に記載のタイヤ空気圧低下検出方法におけるパラメータの設定方法。