JPH09309304A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents
タイヤ空気圧検出装置Info
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- JPH09309304A JPH09309304A JP8128330A JP12833096A JPH09309304A JP H09309304 A JPH09309304 A JP H09309304A JP 8128330 A JP8128330 A JP 8128330A JP 12833096 A JP12833096 A JP 12833096A JP H09309304 A JPH09309304 A JP H09309304A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/06—Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
- B60C23/061—Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle by monitoring wheel speed
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】車輪の運動状態量に基づいてその車輪のタイヤ
空気圧を間接に検出する装置において、タイヤ温度を考
慮することにより、タイヤ温度の変化に起因する検出誤
差を軽減する。 【解決手段】車両の外気温度tをタイヤ温度の関連値と
して検出する温度センサ70からの信号に基づいて補正
係数αを決定し、その補正係数αを、車輪速センサ12
からの信号に基づく推定空気圧Pに掛け算してその推定
空気圧Pを補正することにより、タイヤ温度の変化に対
する補償を行う。
空気圧を間接に検出する装置において、タイヤ温度を考
慮することにより、タイヤ温度の変化に起因する検出誤
差を軽減する。 【解決手段】車両の外気温度tをタイヤ温度の関連値と
して検出する温度センサ70からの信号に基づいて補正
係数αを決定し、その補正係数αを、車輪速センサ12
からの信号に基づく推定空気圧Pに掛け算してその推定
空気圧Pを補正することにより、タイヤ温度の変化に対
する補償を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪のタイヤ空気
圧の状態をその車輪の運動状態量に基づいて間接に検出
する技術に関するものであり、特に、その検出の精度を
向上させる技術に関するものである。
圧の状態をその車輪の運動状態量に基づいて間接に検出
する技術に関するものであり、特に、その検出の精度を
向上させる技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両走行中に車輪のタイヤ空気圧を運転
者に知らせるため、タイヤ内空間の空気圧を直接に検出
する技術が既に知られている。しかし、タイヤは車両走
行中に回転するため、タイヤ空気圧を直接に検出するこ
とは比較的困難である。そこで、車輪のタイヤ空気圧を
その車輪の運動状態量に基づいて間接に検出する技術が
既に提案されており、本出願人らの特開平5−1338
31号公報や特開平7−89304号公報に開示されて
いる。
者に知らせるため、タイヤ内空間の空気圧を直接に検出
する技術が既に知られている。しかし、タイヤは車両走
行中に回転するため、タイヤ空気圧を直接に検出するこ
とは比較的困難である。そこで、車輪のタイヤ空気圧を
その車輪の運動状態量に基づいて間接に検出する技術が
既に提案されており、本出願人らの特開平5−1338
31号公報や特開平7−89304号公報に開示されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】タイヤ空気圧を間接に
検出する技術は、タイヤ空気圧とタイヤ剛性との間に一
定の関係が成立することに着目するものであるが、タイ
ヤ剛性には、タイヤ内空間の空気圧に依拠する部分のみ
ならずタイヤのゴム硬度に依拠する部分も存在してお
り、両者は分離して検出することは困難である。また、
タイヤのゴム硬度はそのゴムの温度によって変化する。
検出する技術は、タイヤ空気圧とタイヤ剛性との間に一
定の関係が成立することに着目するものであるが、タイ
ヤ剛性には、タイヤ内空間の空気圧に依拠する部分のみ
ならずタイヤのゴム硬度に依拠する部分も存在してお
り、両者は分離して検出することは困難である。また、
タイヤのゴム硬度はそのゴムの温度によって変化する。
【0004】しかしながら、タイヤ空気圧を間接に検出
する技術は従来、タイヤ温度の変化を考慮して検出を行
うようにはなっていない。そのため、この従来の間接検
出技術では、タイヤ内空間の空気圧が同じでもタイヤ温
度が異なれば、タイヤ全体の剛性が異なり、ひいては、
タイヤ空気圧の検出値が実際値と異なってしまう。
する技術は従来、タイヤ温度の変化を考慮して検出を行
うようにはなっていない。そのため、この従来の間接検
出技術では、タイヤ内空間の空気圧が同じでもタイヤ温
度が異なれば、タイヤ全体の剛性が異なり、ひいては、
タイヤ空気圧の検出値が実際値と異なってしまう。
【0005】その結果、例えば、その従来の間接検出技
術を、タイヤ空気圧が異常に低いことを検出して運転者
に警告する技術と共に実施する場合には、実際のタイヤ
空気圧は正常であるにもかかわらず、タイヤ温度が上昇
してゴム硬度が低下したために、本来であれば検出され
るべきでないタイヤ空気圧の異常低下が検出されてしま
う誤検出という事態や、実際のタイヤ空気圧は異常に低
いにもかかわらず、タイヤ温度が低下してゴム硬度が上
昇したために、本来であれば検出されるべきタイヤ空気
圧の異常低下が検出されない不検出という事態が生じる
おそれがあるという問題があった。
術を、タイヤ空気圧が異常に低いことを検出して運転者
に警告する技術と共に実施する場合には、実際のタイヤ
空気圧は正常であるにもかかわらず、タイヤ温度が上昇
してゴム硬度が低下したために、本来であれば検出され
るべきでないタイヤ空気圧の異常低下が検出されてしま
う誤検出という事態や、実際のタイヤ空気圧は異常に低
いにもかかわらず、タイヤ温度が低下してゴム硬度が上
昇したために、本来であれば検出されるべきタイヤ空気
圧の異常低下が検出されない不検出という事態が生じる
おそれがあるという問題があった。
【0006】そこで、かかる事情に鑑み、請求項1ない
し8に係る第1ないし第8発明は、タイヤ温度をも考慮
してタイヤ空気圧の状態を検出することにより、上記の
問題を解決することを課題としてなされたものである。
特に、第2発明は、第1発明の望ましい一実施形態を提
供することを課題としてなされたものである。また、第
3発明は、第2発明の一実施形態として、実際のタイヤ
温度を考慮しないで推定したタイヤ空気圧に実際のタイ
ヤ温度の関連値に基づく補正を加える形態を提供するこ
とを課題としてなされたものである。また、第4発明
は、第3発明の一実施形態として、タイヤ空気圧を外乱
オブザーバにより推定する形態を提供することを課題と
してなされたものである。また、第5発明は、第3発明
の別の実施形態として、タイヤ空気圧を車輪振動の共振
周波数に基づいて推定する形態を提供することを課題と
してなされたものである。また、第6発明は、第3発明
における補正の具体的形態を提供することを課題として
なされたものである。また、第7発明は、第1発明の別
の実施形態として、タイヤ空気圧にではなくそれと比較
されるべき判定値にタイヤ温度に基づく補正を加える形
態を提供することを課題としてなされたものである。ま
た、第8発明は、タイヤ温度を簡単に検出することを課
題としてなされたものである。
し8に係る第1ないし第8発明は、タイヤ温度をも考慮
してタイヤ空気圧の状態を検出することにより、上記の
問題を解決することを課題としてなされたものである。
特に、第2発明は、第1発明の望ましい一実施形態を提
供することを課題としてなされたものである。また、第
3発明は、第2発明の一実施形態として、実際のタイヤ
温度を考慮しないで推定したタイヤ空気圧に実際のタイ
ヤ温度の関連値に基づく補正を加える形態を提供するこ
とを課題としてなされたものである。また、第4発明
は、第3発明の一実施形態として、タイヤ空気圧を外乱
オブザーバにより推定する形態を提供することを課題と
してなされたものである。また、第5発明は、第3発明
の別の実施形態として、タイヤ空気圧を車輪振動の共振
周波数に基づいて推定する形態を提供することを課題と
してなされたものである。また、第6発明は、第3発明
における補正の具体的形態を提供することを課題として
なされたものである。また、第7発明は、第1発明の別
の実施形態として、タイヤ空気圧にではなくそれと比較
されるべき判定値にタイヤ温度に基づく補正を加える形
態を提供することを課題としてなされたものである。ま
た、第8発明は、タイヤ温度を簡単に検出することを課
題としてなされたものである。
【0007】
【第1発明の課題解決手段,作用および効果】第1発明
は、その課題を解決するために、車両に設けられ、タイ
ヤ付きホイールである車輪の運動状態量に基づいてその
車輪のタイヤの空気圧の状態を検出する装置において、
その検出を、前記車輪の運動状態量のみならず前記タイ
ヤの温度にも基づいて行うことを特徴とする。したがっ
て、この第1発明によれば、タイヤ温度をも考慮してタ
イヤ空気圧の状態が検出されるから、タイヤ温度変化に
対する補償が実現され、その検出の精度が向上するとい
う効果が得られる。
は、その課題を解決するために、車両に設けられ、タイ
ヤ付きホイールである車輪の運動状態量に基づいてその
車輪のタイヤの空気圧の状態を検出する装置において、
その検出を、前記車輪の運動状態量のみならず前記タイ
ヤの温度にも基づいて行うことを特徴とする。したがっ
て、この第1発明によれば、タイヤ温度をも考慮してタ
イヤ空気圧の状態が検出されるから、タイヤ温度変化に
対する補償が実現され、その検出の精度が向上するとい
う効果が得られる。
【0008】以下、この第1発明を補足説明する。 (1) この第1発明において「車輪の運動状態量」には例
えば、車輪の回転運動状態を表す量としての、角速度,
角加速度,周速度,周加速度,それらの共振周波数や、
車輪の上下運動状態を表す量としての、上下加速度,そ
れの共振周波数などを選ぶことができる。 (2) この第1発明において「タイヤの空気圧の状態」と
は、タイヤ空気圧の値自体を意味する場合や、その値が
ある判定値より低いとか高いとかいう静的な状態を意味
する場合や、その値の時間的変化速度が判定値より速い
とかその値の時間的変動が判定状態より激しいとかいう
動的な状態を意味する場合がある。したがって、この第
1発明は例えば、タイヤの空気圧の値を検出してその値
自体を出力する形態や、タイヤ空気圧が異常に低いとか
異常に高いとかいう静的な状態を検出して出力する形態
や、タイヤ空気圧の低下速度が異常に速いとか上昇速度
が異常に速いとか、タイヤ空気圧の時間的変動が異常に
激しいとかいう動的な状態を検出して出力する形態で実
施可能である。
えば、車輪の回転運動状態を表す量としての、角速度,
角加速度,周速度,周加速度,それらの共振周波数や、
車輪の上下運動状態を表す量としての、上下加速度,そ
れの共振周波数などを選ぶことができる。 (2) この第1発明において「タイヤの空気圧の状態」と
は、タイヤ空気圧の値自体を意味する場合や、その値が
ある判定値より低いとか高いとかいう静的な状態を意味
する場合や、その値の時間的変化速度が判定値より速い
とかその値の時間的変動が判定状態より激しいとかいう
動的な状態を意味する場合がある。したがって、この第
1発明は例えば、タイヤの空気圧の値を検出してその値
自体を出力する形態や、タイヤ空気圧が異常に低いとか
異常に高いとかいう静的な状態を検出して出力する形態
や、タイヤ空気圧の低下速度が異常に速いとか上昇速度
が異常に速いとか、タイヤ空気圧の時間的変動が異常に
激しいとかいう動的な状態を検出して出力する形態で実
施可能である。
【0009】
【第2発明の課題解決手段,作用および効果】第2発明
は、その課題を解決するために、第1発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、(a) 前記車輪の運動状態量を
検出する車輪運動状態量センサと、(b) 前記タイヤの温
度に関連する値を検出するタイヤ温度関連値センサと、
(c) 前記検出された車輪運動状態量のみならず前記検出
されたタイヤ温度関連値にも基づいて前記空気圧の状態
を推定する推定手段とを含むことを特徴とする。したが
って、この第2発明によれば、車輪運動状態量のみなら
ずタイヤ温度関連値にも基づいてタイヤ空気圧の状態が
推定されるから、その推定の精度が向上するという効果
が得られる。
は、その課題を解決するために、第1発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、(a) 前記車輪の運動状態量を
検出する車輪運動状態量センサと、(b) 前記タイヤの温
度に関連する値を検出するタイヤ温度関連値センサと、
(c) 前記検出された車輪運動状態量のみならず前記検出
されたタイヤ温度関連値にも基づいて前記空気圧の状態
を推定する推定手段とを含むことを特徴とする。したが
って、この第2発明によれば、車輪運動状態量のみなら
ずタイヤ温度関連値にも基づいてタイヤ空気圧の状態が
推定されるから、その推定の精度が向上するという効果
が得られる。
【0010】以下、この第2発明を補足説明する。 (1) この第2発明における「タイヤ温度関連値」には例
えば、タイヤ自体の温度,外気温度等、タイヤゴムの硬
度,剛性に変化を生じさせる温度を選んだり、温度以外
の量であってタイヤゴムの硬度,剛性に変化を生じさせ
るものを選ぶことができる。後者の量には例えば、車両
のキースイッチがONに操作されてから車両が走行した
距離を選ぶことができる。一般に、車両走行距離が長い
ほどタイヤ温度が上昇し、それら走行距離とタイヤ温度
との間に一定の関係が成立するからである。 (2) この第2発明における「空気圧の状態」の意味は前
記第1発明と同様である。したがって、この第2発明は
例えば、タイヤ空気圧の値自体を出力する形態で実施し
たり、タイヤ空気圧の静的または動的な状態を出力する
形態で実施することが可能である。
えば、タイヤ自体の温度,外気温度等、タイヤゴムの硬
度,剛性に変化を生じさせる温度を選んだり、温度以外
の量であってタイヤゴムの硬度,剛性に変化を生じさせ
るものを選ぶことができる。後者の量には例えば、車両
のキースイッチがONに操作されてから車両が走行した
距離を選ぶことができる。一般に、車両走行距離が長い
ほどタイヤ温度が上昇し、それら走行距離とタイヤ温度
との間に一定の関係が成立するからである。 (2) この第2発明における「空気圧の状態」の意味は前
記第1発明と同様である。したがって、この第2発明は
例えば、タイヤ空気圧の値自体を出力する形態で実施し
たり、タイヤ空気圧の静的または動的な状態を出力する
形態で実施することが可能である。
【0011】
【第3発明の課題解決手段,作用および効果】第3発明
は、その課題を解決するために、第2発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、前記推定手段が、(d) 前記タ
イヤ温度関連値が基準値に一致すると仮定し、前記検出
された車輪運動状態量に基づいて前記空気圧の暫定値を
演算する暫定値演算手段と、(e) その演算された暫定値
を、前記検出されたタイヤ温度関連値と前記基準値との
関係に基づいて補正し、その補正後の暫定値を前記空気
圧の最終値とする暫定値補正手段とを含むことを特徴と
する。
は、その課題を解決するために、第2発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、前記推定手段が、(d) 前記タ
イヤ温度関連値が基準値に一致すると仮定し、前記検出
された車輪運動状態量に基づいて前記空気圧の暫定値を
演算する暫定値演算手段と、(e) その演算された暫定値
を、前記検出されたタイヤ温度関連値と前記基準値との
関係に基づいて補正し、その補正後の暫定値を前記空気
圧の最終値とする暫定値補正手段とを含むことを特徴と
する。
【0012】前記第2発明は、最初から車輪運動状態量
の検出値とタイヤ温度関連値の検出値との双方に基づい
てタイヤ空気圧を推定する形態で実施可能であるが、例
えば、タイヤ温度を基準値に固定した上で車輪運動状態
量の検出値からタイヤ空気圧を推定する装置が既に存在
する場合、上記形態で第2発明を実施するためには、既
存の装置に変更を加えることが必要となる。これに対
し、この第3発明によれば、既存の装置に変更を加える
ことなく、単に補正手段を追加するのみで、検出精度の
向上が可能となる。したがって、この第3発明によれ
ば、第2発明を安価に実施可能となるという効果が得ら
れる。
の検出値とタイヤ温度関連値の検出値との双方に基づい
てタイヤ空気圧を推定する形態で実施可能であるが、例
えば、タイヤ温度を基準値に固定した上で車輪運動状態
量の検出値からタイヤ空気圧を推定する装置が既に存在
する場合、上記形態で第2発明を実施するためには、既
存の装置に変更を加えることが必要となる。これに対
し、この第3発明によれば、既存の装置に変更を加える
ことなく、単に補正手段を追加するのみで、検出精度の
向上が可能となる。したがって、この第3発明によれ
ば、第2発明を安価に実施可能となるという効果が得ら
れる。
【0013】
【第4発明の課題解決手段,作用および効果】第4発明
は、その課題を解決するために、第3発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、前記車輪運動状態量センサ
が、前記車輪の回転速度を前記車輪の運動状態量として
検出する車輪速センサであり、前記暫定値演算手段が、
前記車輪に対して、相対回転可能なリム側部とベルト側
部とがねじりばねにより互いに連結されたタイヤモデル
が想定され、そのタイヤモデルに基づき、前記車輪の回
転運動に係る運動システムが想定され、その運動システ
ムにおいて、前記ねじりばねのばね定数の実際値の基礎
値からの変化量を前記タイヤに対する外乱とみなし、前
記リム側部の回転速度としての前記車輪速センサからの
信号に基づき、前記外乱を前記運動システムの状態変数
の一つとして推定する外乱オブザーバを含み、その外乱
オブザーバによる前記外乱の推定状態に基づいて前記空
気圧の暫定値を演算するものであることを特徴とする。
は、その課題を解決するために、第3発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、前記車輪運動状態量センサ
が、前記車輪の回転速度を前記車輪の運動状態量として
検出する車輪速センサであり、前記暫定値演算手段が、
前記車輪に対して、相対回転可能なリム側部とベルト側
部とがねじりばねにより互いに連結されたタイヤモデル
が想定され、そのタイヤモデルに基づき、前記車輪の回
転運動に係る運動システムが想定され、その運動システ
ムにおいて、前記ねじりばねのばね定数の実際値の基礎
値からの変化量を前記タイヤに対する外乱とみなし、前
記リム側部の回転速度としての前記車輪速センサからの
信号に基づき、前記外乱を前記運動システムの状態変数
の一つとして推定する外乱オブザーバを含み、その外乱
オブザーバによる前記外乱の推定状態に基づいて前記空
気圧の暫定値を演算するものであることを特徴とする。
【0014】車両にアンチロック制御装置やトラクショ
ン制御装置などの車輪制御装置が搭載することがかなり
普及した今日では、大部分の車両に車輪速センサが取り
付けられている。したがって、この第4発明によれば、
専用のハードウェアを追加することなく安価にタイヤ空
気圧検出が可能となるという効果が得られる。
ン制御装置などの車輪制御装置が搭載することがかなり
普及した今日では、大部分の車両に車輪速センサが取り
付けられている。したがって、この第4発明によれば、
専用のハードウェアを追加することなく安価にタイヤ空
気圧検出が可能となるという効果が得られる。
【0015】以下、この第4発明を補足説明する。 (1) この第4発明において「車輪またはリム側部の回転
速度」とは、車輪またはリム側部の角速度を意味する場
合や、その角速度と車輪またはリム側部の半径との積で
ある周速度を意味する場合がある。 (2) この第4発明において「外乱オブザーバによる外乱
の推定状態に基づいて空気圧の暫定値を演算する」と
は、ばね定数基礎値とばね定数変化量との和をばね定数
実際値として演算する形態を含む意味であるが、この形
態においては、ばね定数基礎値を固定値としたり、可変
値とし、ばね定数変化量が推定される毎に前回のばね定
数基礎値に加算し、その加算後のばね定数基礎値を次回
のばね定数基礎値として使用することができる。また、
その「外乱オブザーバによる外乱の推定状態に基づいて
空気圧の暫定値を演算する」形態は、ばね定数変化量が
実質的に0となるまで、ばね定数基礎値を変化させつつ
外乱オブザーバによるばね定数変化量の推定を繰り返
し、ばね定数変化量が実質的に0となったときのばね定
数基礎値をばね定数実際値とする形態とすることもでき
る。
速度」とは、車輪またはリム側部の角速度を意味する場
合や、その角速度と車輪またはリム側部の半径との積で
ある周速度を意味する場合がある。 (2) この第4発明において「外乱オブザーバによる外乱
の推定状態に基づいて空気圧の暫定値を演算する」と
は、ばね定数基礎値とばね定数変化量との和をばね定数
実際値として演算する形態を含む意味であるが、この形
態においては、ばね定数基礎値を固定値としたり、可変
値とし、ばね定数変化量が推定される毎に前回のばね定
数基礎値に加算し、その加算後のばね定数基礎値を次回
のばね定数基礎値として使用することができる。また、
その「外乱オブザーバによる外乱の推定状態に基づいて
空気圧の暫定値を演算する」形態は、ばね定数変化量が
実質的に0となるまで、ばね定数基礎値を変化させつつ
外乱オブザーバによるばね定数変化量の推定を繰り返
し、ばね定数変化量が実質的に0となったときのばね定
数基礎値をばね定数実際値とする形態とすることもでき
る。
【0016】
【第5発明の課題解決手段,作用および効果】第5発明
は、その課題を解決するために、第3発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、前記暫定値演算手段が、前記
タイヤ温度関連値が基準値に一致すると仮定し、前記検
出された車輪運動状態量の複数の周波数成分のうち設定
周波数範囲内において強度が実質的に最大となるものの
周波数に基づいて前記空気圧の暫定値を演算するもので
あることを特徴とする。したがって、この第5発明によ
れば、第3発明の別の実施形態が提供されるという効果
が得られる。
は、その課題を解決するために、第3発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、前記暫定値演算手段が、前記
タイヤ温度関連値が基準値に一致すると仮定し、前記検
出された車輪運動状態量の複数の周波数成分のうち設定
周波数範囲内において強度が実質的に最大となるものの
周波数に基づいて前記空気圧の暫定値を演算するもので
あることを特徴とする。したがって、この第5発明によ
れば、第3発明の別の実施形態が提供されるという効果
が得られる。
【0017】なお、この第5発明における「車輪の運動
状態量」には、前記第1発明におけると同様に、例え
ば、車輪の回転運動状態を表す量としての、角速度,周
速度,それらの共振周波数や、車輪の上下運動状態を表
す量としての、上下加速度,それの共振周波数などがあ
る。したがって、この第5発明における「車輪運動状態
量センサ」には例えば、車輪速センサ,ばね下加速度セ
ンサ,車高センサ,車両荷重センサ等を選ぶことができ
る。
状態量」には、前記第1発明におけると同様に、例え
ば、車輪の回転運動状態を表す量としての、角速度,周
速度,それらの共振周波数や、車輪の上下運動状態を表
す量としての、上下加速度,それの共振周波数などがあ
る。したがって、この第5発明における「車輪運動状態
量センサ」には例えば、車輪速センサ,ばね下加速度セ
ンサ,車高センサ,車両荷重センサ等を選ぶことができ
る。
【0018】
【第6発明の課題解決手段,作用および効果】第6発明
は、その課題を解決するために、第3ないし第5発明の
いずれかに係るタイヤ空気圧検出装置であって、前記暫
定値補正手段が、補正係数あるいは補正量を、その補正
係数あるいは補正量と前記タイヤ温度関連値との間に予
め定められた関係に従って決定し、その補正係数を前記
空気圧の暫定値に掛け算するかあるいは補正量を暫定値
に加算または減算することによってその空気圧の最終値
を演算するものであることを特徴とする。したがって、
この第6発明によれば、第3ないし第5発明のそれぞれ
の望ましい一実施形態が提供されるという効果が得られ
る。
は、その課題を解決するために、第3ないし第5発明の
いずれかに係るタイヤ空気圧検出装置であって、前記暫
定値補正手段が、補正係数あるいは補正量を、その補正
係数あるいは補正量と前記タイヤ温度関連値との間に予
め定められた関係に従って決定し、その補正係数を前記
空気圧の暫定値に掛け算するかあるいは補正量を暫定値
に加算または減算することによってその空気圧の最終値
を演算するものであることを特徴とする。したがって、
この第6発明によれば、第3ないし第5発明のそれぞれ
の望ましい一実施形態が提供されるという効果が得られ
る。
【0019】なお、この第6発明において「補正係数と
タイヤ温度関連値との間に予め定められた関係」は例え
ば、補正係数が、タイヤ温度関連値がタイヤ温度が高い
ことを示す場合においてそうでない場合におけるより増
加し、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低
下分を補う関係とすることができる。また、この第6発
明において「補正量とタイヤ温度関連値との間に予め定
められた関係」は例えば、補正量が、タイヤ温度関連値
がタイヤ温度が高いことを示す場合においてそうでない
場合におけるより増加し、タイヤ温度の上昇に起因する
タイヤゴム硬度の低下分を補う関係とすることができ
る。
タイヤ温度関連値との間に予め定められた関係」は例え
ば、補正係数が、タイヤ温度関連値がタイヤ温度が高い
ことを示す場合においてそうでない場合におけるより増
加し、タイヤ温度の上昇に起因するタイヤゴム硬度の低
下分を補う関係とすることができる。また、この第6発
明において「補正量とタイヤ温度関連値との間に予め定
められた関係」は例えば、補正量が、タイヤ温度関連値
がタイヤ温度が高いことを示す場合においてそうでない
場合におけるより増加し、タイヤ温度の上昇に起因する
タイヤゴム硬度の低下分を補う関係とすることができ
る。
【0020】
【第7発明の課題解決手段,作用および効果】第7発明
は、その課題を解決するために、第1発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、(a) 前記車輪の運動状態量を
検出する車輪運動状態量センサと、(b) 前記タイヤの温
度に関連する値を検出するタイヤ温度関連値センサと、
(c) 前記検出された車輪運動状態量に基づいて前記空気
圧を推定する推定手段と、(d)その推定空気圧と予め定
められた判定値との関係に基づいて前記空気圧が異常で
あるか否かを判定する判定手段と、(e) 前記判定値を前
記検出されたタイヤ温度関連値に基づいて補正する補正
手段とを含むことを特徴とする。したがって、この第7
発明によれば、推定空気圧にではなく、異常判定のため
にその推定空気圧と比較されるべき判定値にタイヤ温度
に基づく補正を加えることによってタイヤ温度変化に対
する補償が実現されるという効果が得られる。
は、その課題を解決するために、第1発明に係るタイヤ
空気圧検出装置であって、(a) 前記車輪の運動状態量を
検出する車輪運動状態量センサと、(b) 前記タイヤの温
度に関連する値を検出するタイヤ温度関連値センサと、
(c) 前記検出された車輪運動状態量に基づいて前記空気
圧を推定する推定手段と、(d)その推定空気圧と予め定
められた判定値との関係に基づいて前記空気圧が異常で
あるか否かを判定する判定手段と、(e) 前記判定値を前
記検出されたタイヤ温度関連値に基づいて補正する補正
手段とを含むことを特徴とする。したがって、この第7
発明によれば、推定空気圧にではなく、異常判定のため
にその推定空気圧と比較されるべき判定値にタイヤ温度
に基づく補正を加えることによってタイヤ温度変化に対
する補償が実現されるという効果が得られる。
【0021】なお、この第7発明において「空気圧が異
常」である場合には例えば、空気圧が判定値より低い場
合や判定値より高い場合がある。
常」である場合には例えば、空気圧が判定値より低い場
合や判定値より高い場合がある。
【0022】
【第8発明の課題解決手段,作用および効果】第8発明
は、その課題を解決するために、第1ないし第7発明の
いずれかに係るタイヤ空気圧検出装置であって、前記タ
イヤ温度関連値が前記車両の外気温度であることを特徴
とする。
は、その課題を解決するために、第1ないし第7発明の
いずれかに係るタイヤ空気圧検出装置であって、前記タ
イヤ温度関連値が前記車両の外気温度であることを特徴
とする。
【0023】タイヤのゴム硬度に変化を生じさせる温度
として、タイヤゴム自体の温度を検出することが望まし
いのはもちろんであるが、タイヤは回転するものである
ため、その検出は比較的困難である。これに対し、車両
の外気温度を検出するのは比較的容易であり、また、車
両の外気温度が高ければタイヤ自体の温度も高いという
ように外気温度とタイヤ自体の温度との間に一定の関係
が成立する。そこで、この第8発明に係るタイヤ空気圧
検出装置においては、その関係に着目し、外気温度がタ
イヤ自体の温度として代用される。また、最近、車両に
おいて車室の空調関係を自動的に制御したり、車両走行
中に路面の凍結情報を運転者に付与するなどの目的のた
めに、外気温度センサを車両に搭載することが行われて
いる。したがって、この第8発明によれば、外気温度セ
ンサが他の目的で同じ車両に搭載される予定がある場合
には、同じ外気温度センサをタイヤ空気圧検出と他の目
的とで共用することが可能となり、タイヤ温度関連値を
簡単かつ安価に検出可能となるという効果が得られる。
として、タイヤゴム自体の温度を検出することが望まし
いのはもちろんであるが、タイヤは回転するものである
ため、その検出は比較的困難である。これに対し、車両
の外気温度を検出するのは比較的容易であり、また、車
両の外気温度が高ければタイヤ自体の温度も高いという
ように外気温度とタイヤ自体の温度との間に一定の関係
が成立する。そこで、この第8発明に係るタイヤ空気圧
検出装置においては、その関係に着目し、外気温度がタ
イヤ自体の温度として代用される。また、最近、車両に
おいて車室の空調関係を自動的に制御したり、車両走行
中に路面の凍結情報を運転者に付与するなどの目的のた
めに、外気温度センサを車両に搭載することが行われて
いる。したがって、この第8発明によれば、外気温度セ
ンサが他の目的で同じ車両に搭載される予定がある場合
には、同じ外気温度センサをタイヤ空気圧検出と他の目
的とで共用することが可能となり、タイヤ温度関連値を
簡単かつ安価に検出可能となるという効果が得られる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的ない
くつかの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1において10はロータ、12は電磁ピックアップで
ある車輪速センサである。ロータ10は図2に示す車輪
14と共に回転するものであり、外周に多数の歯16を
備えている。車輪速センサ12はそれらの歯16の通過
に応じて周期的に変化する電圧を発生する。この電圧は
波形整形器18によって矩形波に整形され、コンピュー
タ20のI/Oポート22に供給される。車輪14は4
個あり、それらに設けられている各車輪速センサ12が
全て波形整形器18を経てコンピュータ20に接続され
るが、図1には代表的に1組のみが図示されている。
くつかの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1において10はロータ、12は電磁ピックアップで
ある車輪速センサである。ロータ10は図2に示す車輪
14と共に回転するものであり、外周に多数の歯16を
備えている。車輪速センサ12はそれらの歯16の通過
に応じて周期的に変化する電圧を発生する。この電圧は
波形整形器18によって矩形波に整形され、コンピュー
タ20のI/Oポート22に供給される。車輪14は4
個あり、それらに設けられている各車輪速センサ12が
全て波形整形器18を経てコンピュータ20に接続され
るが、図1には代表的に1組のみが図示されている。
【0025】車輪14は図2に示すように、ホイール2
4の外周にタイヤ26が取り付けられたタイヤ付ホイー
ルであるが、図3に示すように、相対回転可能なリム側
部28とベルト側部30とがねじりばね32によって互
いに連結されたものと考えることができる。上記ロータ
10はホイール24と一体的に回転するように取り付け
られるため、車輪速センサ12は厳密にはリム側部28
の角速度を検出することになる。
4の外周にタイヤ26が取り付けられたタイヤ付ホイー
ルであるが、図3に示すように、相対回転可能なリム側
部28とベルト側部30とがねじりばね32によって互
いに連結されたものと考えることができる。上記ロータ
10はホイール24と一体的に回転するように取り付け
られるため、車輪速センサ12は厳密にはリム側部28
の角速度を検出することになる。
【0026】コンピュータ20は図1に示すように、プ
ロセッサとしてのCPU40,それぞれメモリとしての
ROM42およびRAM44を備えており、ROM42
に図示しない制御プログラムが格納されることによっ
て、図4に示すリム側部角速度演算部45を構成してい
る。このコンピュータ20は別のコンピュータ47と接
続されている。このコンピュータ47は同図に示すよう
に、プロセッサとしてのCPU48,それぞれメモリと
してのROM49およびRAM50ならびに入出力装置
としてのI/Oポート51を備えており、ROM49に
図5のフローチャートで表されているタイヤ空気圧異常
判定ルーチンを始めとする種々の制御プログラムが格納
されることによって、図4に示す外乱オブザーバ52,
パラメータ同定部53(相関演算部56,正規化部5
8,空気圧変化量演算部60,空気圧演算部62および
空気圧補正部64を含む。)および異常判定部65を構
成している。
ロセッサとしてのCPU40,それぞれメモリとしての
ROM42およびRAM44を備えており、ROM42
に図示しない制御プログラムが格納されることによっ
て、図4に示すリム側部角速度演算部45を構成してい
る。このコンピュータ20は別のコンピュータ47と接
続されている。このコンピュータ47は同図に示すよう
に、プロセッサとしてのCPU48,それぞれメモリと
してのROM49およびRAM50ならびに入出力装置
としてのI/Oポート51を備えており、ROM49に
図5のフローチャートで表されているタイヤ空気圧異常
判定ルーチンを始めとする種々の制御プログラムが格納
されることによって、図4に示す外乱オブザーバ52,
パラメータ同定部53(相関演算部56,正規化部5
8,空気圧変化量演算部60,空気圧演算部62および
空気圧補正部64を含む。)および異常判定部65を構
成している。
【0027】コンピュータ47のI/Oポート51には
同図に示すように、異常判定部65の判定結果を運転者
に知らせる表示装置66が接続されている。表示装置6
6は本実施形態においては液晶ディスプレイであるが、
点灯あるいは点滅するランプ等別の表示装置を用いるこ
とも可能であり、音声で運転者に知らせる音声報知装置
などを含めて種々の形態の報知装置を採用することが可
能である。コンピュータ47のI/Oポート51にはさ
らに、ホイール24(リム側部28)に加えられる駆動
・制動トルクを、ホイール24の軸に取り付けられた歪
みゲージ等により検出する駆動・制動トルク検出装置6
8が接続されている。
同図に示すように、異常判定部65の判定結果を運転者
に知らせる表示装置66が接続されている。表示装置6
6は本実施形態においては液晶ディスプレイであるが、
点灯あるいは点滅するランプ等別の表示装置を用いるこ
とも可能であり、音声で運転者に知らせる音声報知装置
などを含めて種々の形態の報知装置を採用することが可
能である。コンピュータ47のI/Oポート51にはさ
らに、ホイール24(リム側部28)に加えられる駆動
・制動トルクを、ホイール24の軸に取り付けられた歪
みゲージ等により検出する駆動・制動トルク検出装置6
8が接続されている。
【0028】このI/Oポート51にはさらに、温度セ
ンサ70も接続されている。温度センサ70は、車両の
前面部(フロントバンパー近傍)に搭載され、そこにお
ける車両の外気温度tをサーミスタの抵抗値として検出
する。
ンサ70も接続されている。温度センサ70は、車両の
前面部(フロントバンパー近傍)に搭載され、そこにお
ける車両の外気温度tをサーミスタの抵抗値として検出
する。
【0029】次に、外乱オブザーバ52の構成を説明す
る。外乱オブザーバ52は、車輪14の図3に示すモデ
ルに基づいて構成されている。車輪14を、相対回転可
能な慣性モーメントJR のリム側部28と慣性モーメン
トJB のベルト側部30とがばね定数Kのねじりばね3
2により接続されたものとしてモデル化すれば、(1) 〜
(3) の状態方程式が成立し、これにより、車輪回転運動
に係る線形システムが構成される。 JR ωR ′=−KθRB+T1 ・・・(1) JB ωB ′= KθRB−Td ・・・(2) θRB′=ωR −ωB ・・・(3) ただし、 ωR :リム側部28の角速度 ωR ′:リム側部28の角加速度 ωB :ベルト側部30の角速度 ωB ′:ベルト側部30の角加速度 θRB :リム側部28とベルト側部30とのねじり角 T1 :駆動・制動トルク検出装置68により検出され
る駆動・制動トルク Td :路面からの外乱トルク なお、実際にはリム側部28とベルト側部30との間に
はダンパが存在するが、その影響は比較的小さいため、
本実施形態においてはその存在が無視されている。上記
状態方程式をベクトルおよび行列を用いて表せば(4) 式
となる。
る。外乱オブザーバ52は、車輪14の図3に示すモデ
ルに基づいて構成されている。車輪14を、相対回転可
能な慣性モーメントJR のリム側部28と慣性モーメン
トJB のベルト側部30とがばね定数Kのねじりばね3
2により接続されたものとしてモデル化すれば、(1) 〜
(3) の状態方程式が成立し、これにより、車輪回転運動
に係る線形システムが構成される。 JR ωR ′=−KθRB+T1 ・・・(1) JB ωB ′= KθRB−Td ・・・(2) θRB′=ωR −ωB ・・・(3) ただし、 ωR :リム側部28の角速度 ωR ′:リム側部28の角加速度 ωB :ベルト側部30の角速度 ωB ′:ベルト側部30の角加速度 θRB :リム側部28とベルト側部30とのねじり角 T1 :駆動・制動トルク検出装置68により検出され
る駆動・制動トルク Td :路面からの外乱トルク なお、実際にはリム側部28とベルト側部30との間に
はダンパが存在するが、その影響は比較的小さいため、
本実施形態においてはその存在が無視されている。上記
状態方程式をベクトルおよび行列を用いて表せば(4) 式
となる。
【0030】
【数1】
【0031】ここで、タイヤ26の空気圧Pが変化し、
ねじりばね32のばね定数Kが正規値であるKからK+
ΔKに変化したときの車輪14の状態方程式は(5) 式と
なる。
ねじりばね32のばね定数Kが正規値であるKからK+
ΔKに変化したときの車輪14の状態方程式は(5) 式と
なる。
【0032】
【数2】
【0033】すなわち、ばね定数KがΔKだけ変化する
ことは正常なタイヤ26に(6) 式の右辺の最終項で表さ
れる外乱が加えられるのと等価である。この外乱にはば
ね定数Kの変化量ΔKの情報が含まれており、かつ、ば
ね定数Kはタイヤ空気圧Pに応じて変化するので、この
外乱を推定することによってタイヤ空気圧Pの変化量Δ
Pを検出することができる。この外乱の推定に外乱オブ
ザーバの手法を用いるのであり、いま路面からのトルク
Td をも外乱として扱うことにすれば、推定すべき外乱
wは(6) 式で表される。
ことは正常なタイヤ26に(6) 式の右辺の最終項で表さ
れる外乱が加えられるのと等価である。この外乱にはば
ね定数Kの変化量ΔKの情報が含まれており、かつ、ば
ね定数Kはタイヤ空気圧Pに応じて変化するので、この
外乱を推定することによってタイヤ空気圧Pの変化量Δ
Pを検出することができる。この外乱の推定に外乱オブ
ザーバの手法を用いるのであり、いま路面からのトルク
Td をも外乱として扱うことにすれば、推定すべき外乱
wは(6) 式で表される。
【0034】
【数3】
【0035】しかし、理論上、外乱[w]の中の一つの
要素しか推定することができないため、第2要素である
w2 を推定することとする。外乱w2 を(7) 式で定義す
れば、車輪14の状態方程式は(8) 式のようになるた
め、この(8) 式に基づいて外乱オブザーバを構成する。 w2 =(−1/JB )Td +(ΔK/JB )θRB・・・(7)
要素しか推定することができないため、第2要素である
w2 を推定することとする。外乱w2 を(7) 式で定義す
れば、車輪14の状態方程式は(8) 式のようになるた
め、この(8) 式に基づいて外乱オブザーバを構成する。 w2 =(−1/JB )Td +(ΔK/JB )θRB・・・(7)
【0036】
【数4】
【0037】外乱オブザーバ52は外乱をシステムの状
態変数の一つとして推定するものである。そこで、(7)
式の外乱w2 をシステムの状態に含めるために、推定す
べき外乱のダイナミクスを(9) 式で近似する。 w2 ′=0・・・(9) これは、連続して変化する外乱を階段状に近似(零次近
似)することを意味し、外乱オブザーバ52の外乱推定
速度を推定すべき外乱の変化に比べて十分速くすれば、
この近似は十分に許容される。(9) 式より、外乱w2 を
システムの状態に含めると(10)式の拡張系が構成され
る。
態変数の一つとして推定するものである。そこで、(7)
式の外乱w2 をシステムの状態に含めるために、推定す
べき外乱のダイナミクスを(9) 式で近似する。 w2 ′=0・・・(9) これは、連続して変化する外乱を階段状に近似(零次近
似)することを意味し、外乱オブザーバ52の外乱推定
速度を推定すべき外乱の変化に比べて十分速くすれば、
この近似は十分に許容される。(9) 式より、外乱w2 を
システムの状態に含めると(10)式の拡張系が構成され
る。
【0038】
【数5】
【0039】(10)式において[ωB θRB w2 ]T を
検出することができない状態となる。したがって、この
システムに基づいて外乱オブザーバ52を構成すれば、
外乱w2 と元々測定できない状態変数ωB ,θRBとを推
定することができる。記述を簡単にするために、(10)式
のベクトルおよび行列を分解して次のように表すことと
する。
検出することができない状態となる。したがって、この
システムに基づいて外乱オブザーバ52を構成すれば、
外乱w2 と元々測定できない状態変数ωB ,θRBとを推
定することができる。記述を簡単にするために、(10)式
のベクトルおよび行列を分解して次のように表すことと
する。
【0040】
【数6】
【0041】このとき、状態[z]=[ωB θRB w
2 ]T を推定する最小次元オブザーバの構成は(11)式で
表される。 [zp ′]=[A21][xa ]+[A22][zp ]+[B2 ][u]+[G]{ [xa ′]−([A11][xa ]+[A12][zp ]+[B1 ][u])}=( [A21]−[G][A11])[xa ]+([A22]−[G][A12])[zp ] +[G][xa ′]+([B2 ]−[G][B1 ])[u]・・・(11) ただし、 [zp ] :[z]の推定値 [zp ′]:推定値[zp ]の変化率 [G] :外乱オブザーバ52の推定速度を決めるゲ
イン この方程式をブロック線図で表わすと図6のようにな
る。なお、図において[I]は単位行列、sはラプラス
演算子である。また、真値[z]と推定値[zp ]との
誤差[e]を[e]=[z]−[zp]とおき、誤差
[e]の変化率を[e′]とすると、(12)式の関係を得
る。 [e′]=([A22]−[G][A12])[e]・・・(12) これは外乱オブザーバ52の推定特性を表しており、行
列([A22]−[G][A12])の固有値がすなわち外
乱オブザーバ52の極となる。したがって、この固有値
がs平面の左半面において原点から離れるほど外乱オブ
ザーバ52の推定速度が速くなる。オブザーバゲイン
[G]は希望の推定速度になるように決定すればよい。
2 ]T を推定する最小次元オブザーバの構成は(11)式で
表される。 [zp ′]=[A21][xa ]+[A22][zp ]+[B2 ][u]+[G]{ [xa ′]−([A11][xa ]+[A12][zp ]+[B1 ][u])}=( [A21]−[G][A11])[xa ]+([A22]−[G][A12])[zp ] +[G][xa ′]+([B2 ]−[G][B1 ])[u]・・・(11) ただし、 [zp ] :[z]の推定値 [zp ′]:推定値[zp ]の変化率 [G] :外乱オブザーバ52の推定速度を決めるゲ
イン この方程式をブロック線図で表わすと図6のようにな
る。なお、図において[I]は単位行列、sはラプラス
演算子である。また、真値[z]と推定値[zp ]との
誤差[e]を[e]=[z]−[zp]とおき、誤差
[e]の変化率を[e′]とすると、(12)式の関係を得
る。 [e′]=([A22]−[G][A12])[e]・・・(12) これは外乱オブザーバ52の推定特性を表しており、行
列([A22]−[G][A12])の固有値がすなわち外
乱オブザーバ52の極となる。したがって、この固有値
がs平面の左半面において原点から離れるほど外乱オブ
ザーバ52の推定速度が速くなる。オブザーバゲイン
[G]は希望の推定速度になるように決定すればよい。
【0042】以上のように構成された外乱オブザーバ5
2においては、リム側部角速度演算部45において演算
されたリム側部28の角速度ωR を入力として、ねじり
ばね32のばね定数KがΔK変化した場合の(7) 式で表
される外乱w2 が推定され、外乱推定値w2pが取得され
るが、その外乱と共に、検出が不可能であるベルト側部
30の角速度ωB ,リム側部−ベルト側部間のねじり角
θRBも推定され、それぞれ推定値ωBp,θRBp が取得さ
れる。
2においては、リム側部角速度演算部45において演算
されたリム側部28の角速度ωR を入力として、ねじり
ばね32のばね定数KがΔK変化した場合の(7) 式で表
される外乱w2 が推定され、外乱推定値w2pが取得され
るが、その外乱と共に、検出が不可能であるベルト側部
30の角速度ωB ,リム側部−ベルト側部間のねじり角
θRBも推定され、それぞれ推定値ωBp,θRBp が取得さ
れる。
【0043】次に、相関演算部56および正規化部58
を説明する。外乱オブザーバ52により推定された外乱
w2pとねじり角θRBp とはそれぞれパラメータ同定部5
3に供給され、相関演算部56では相関演算、正規化部
58では正規化がそれぞれ行われて、ねじりばね32の
ばね定数Kの変化が求められる。
を説明する。外乱オブザーバ52により推定された外乱
w2pとねじり角θRBp とはそれぞれパラメータ同定部5
3に供給され、相関演算部56では相関演算、正規化部
58では正規化がそれぞれ行われて、ねじりばね32の
ばね定数Kの変化が求められる。
【0044】相関演算部56による相関演算はコンピュ
ータ47が図7にフローチャートで表されているばね定
数変化取得用相関演算ルーチンを実行することにより行
われる。このルーチンにおいてはまず、S21の初期設
定において、整数iが1にリセットされ、前記(7) 式で
表される外乱w2 の推定値w2pとねじり角推定値θRBp
との相互相関C(w2p,θRBp )とねじり角推定値θ
RBp の自己相関C(θRBp,θRBp )とが0にリセット
される。RAM50の相互相関メモリおよび自己相関メ
モリの内容が0にされるのである。
ータ47が図7にフローチャートで表されているばね定
数変化取得用相関演算ルーチンを実行することにより行
われる。このルーチンにおいてはまず、S21の初期設
定において、整数iが1にリセットされ、前記(7) 式で
表される外乱w2 の推定値w2pとねじり角推定値θRBp
との相互相関C(w2p,θRBp )とねじり角推定値θ
RBp の自己相関C(θRBp,θRBp )とが0にリセット
される。RAM50の相互相関メモリおよび自己相関メ
モリの内容が0にされるのである。
【0045】続いて、S22で現時点の外乱推定値w
2p(i) およびねじり角推定値θRBp(i)が読み込まれ、S
23で外乱推定値w2p(i) とねじり角推定値θRBp(i)と
の積が演算され、相互相関C(w2p,θRBp )に加算さ
れる。ただし、最初にS23が実行される際には相互相
関C(w2p,θRBp )が0であるため、相互相関メモリ
に外乱推定値w2p(i) とねじり角推定値θRBp(i)との積
が格納されるのみである。同様にS24でねじり角推定
値θRBp(i)の二乗が演算され、自己相関メモリの自己相
関C(θRBp ,θRBp )に加算される。
2p(i) およびねじり角推定値θRBp(i)が読み込まれ、S
23で外乱推定値w2p(i) とねじり角推定値θRBp(i)と
の積が演算され、相互相関C(w2p,θRBp )に加算さ
れる。ただし、最初にS23が実行される際には相互相
関C(w2p,θRBp )が0であるため、相互相関メモリ
に外乱推定値w2p(i) とねじり角推定値θRBp(i)との積
が格納されるのみである。同様にS24でねじり角推定
値θRBp(i)の二乗が演算され、自己相関メモリの自己相
関C(θRBp ,θRBp )に加算される。
【0046】S25において整数iが予め定められた基
準値M以上になったか否かが判定されるが、当初は判定
がNOであるため、S26で整数iが1増加させられ、
再びS22〜S24が実行される。この実行がM回繰り
返されたときS25の判定がYESとなり、相互相関C
(w2p,θRBp )の1回の演算と自己相関C(θRBp ,
θRBp )の1回の演算とがともに終了する。
準値M以上になったか否かが判定されるが、当初は判定
がNOであるため、S26で整数iが1増加させられ、
再びS22〜S24が実行される。この実行がM回繰り
返されたときS25の判定がYESとなり、相互相関C
(w2p,θRBp )の1回の演算と自己相関C(θRBp ,
θRBp )の1回の演算とがともに終了する。
【0047】以上のようにして相関演算部56において
相互相関C(w2p,θRBp )と自己相関C(θRBp ,θ
RBp )とが求められた後、正規化部58において(13)式
によりLK 値が求められ、RAM50のLK 値メモリに
格納される。 Lk =C(w2p,θRBp )/C(θRBp ,θRBp )・・・(13) このLK 値は前記(7) 式に基づき、(14)式で表される。 Lk =(−1/JB )C0 +ΔK/JB ・・・(14) ただし、C0 はC(Tdp,θRBp )/C(θRBp ,θ
RBp )で表される値であり、ばね定数Kの変化とは無関
係であるので、タイヤ空気圧Pが正常の状態で予め求め
ておくことによって補償することができる。また、C
(Tdp,θRBp )は外乱トルクTd の推定値とねじり角
θRBの推定値との相互相関を表している。
相互相関C(w2p,θRBp )と自己相関C(θRBp ,θ
RBp )とが求められた後、正規化部58において(13)式
によりLK 値が求められ、RAM50のLK 値メモリに
格納される。 Lk =C(w2p,θRBp )/C(θRBp ,θRBp )・・・(13) このLK 値は前記(7) 式に基づき、(14)式で表される。 Lk =(−1/JB )C0 +ΔK/JB ・・・(14) ただし、C0 はC(Tdp,θRBp )/C(θRBp ,θ
RBp )で表される値であり、ばね定数Kの変化とは無関
係であるので、タイヤ空気圧Pが正常の状態で予め求め
ておくことによって補償することができる。また、C
(Tdp,θRBp )は外乱トルクTd の推定値とねじり角
θRBの推定値との相互相関を表している。
【0048】次に、空気圧変化量演算部60,空気圧演
算部62,空気圧補正部64および異常判定部65を説
明する。空気圧変化量演算部60は、LK 値メモリに格
納されているLK =C(w2p,θRBp )/C(θRBp ,
θRBp )に基づいてばね定数変化量ΔKを求め、さら
に、そのばね定数変化量ΔKに基づき、タイヤ空気圧P
の実際値の正規値PN からの変化量ΔPを決定する。L
K 値とばね定数変化量ΔKと空気圧変化量ΔPとの関係
がタイヤ空気圧テーブルとして予めROM49に格納さ
れており、それに従ってLK 値に対応する空気圧変化量
ΔPを決定するのである。なお、LK 値とばね定数変化
量ΔKとの関係は1対1であり、空気圧変化量ΔPの影
響を受けず、しかも、ばね定数変化量ΔKと空気圧変化
量ΔPとの関係も1対1であり、LK値の影響を受けな
いから、LK 値からのばね定数変化量ΔKの決定とばね
定数変化量ΔKからの空気圧変化量ΔPの決定とをいず
れも省略し、LK 値から直ちに空気圧変化量ΔPを決定
することが可能である。空気圧演算部62は、決定され
た空気圧変化量ΔPを正規のタイヤ空気圧PNに加算す
ることにより、タイヤ空気圧Pの実際値を演算する。
算部62,空気圧補正部64および異常判定部65を説
明する。空気圧変化量演算部60は、LK 値メモリに格
納されているLK =C(w2p,θRBp )/C(θRBp ,
θRBp )に基づいてばね定数変化量ΔKを求め、さら
に、そのばね定数変化量ΔKに基づき、タイヤ空気圧P
の実際値の正規値PN からの変化量ΔPを決定する。L
K 値とばね定数変化量ΔKと空気圧変化量ΔPとの関係
がタイヤ空気圧テーブルとして予めROM49に格納さ
れており、それに従ってLK 値に対応する空気圧変化量
ΔPを決定するのである。なお、LK 値とばね定数変化
量ΔKとの関係は1対1であり、空気圧変化量ΔPの影
響を受けず、しかも、ばね定数変化量ΔKと空気圧変化
量ΔPとの関係も1対1であり、LK値の影響を受けな
いから、LK 値からのばね定数変化量ΔKの決定とばね
定数変化量ΔKからの空気圧変化量ΔPの決定とをいず
れも省略し、LK 値から直ちに空気圧変化量ΔPを決定
することが可能である。空気圧演算部62は、決定され
た空気圧変化量ΔPを正規のタイヤ空気圧PNに加算す
ることにより、タイヤ空気圧Pの実際値を演算する。
【0049】空気圧補正部64は、以上のようにして主
として外乱オブザーバ52を用いて推定されたタイヤ空
気圧Pを、温度センサ70により検出された外気温度t
に基づいて補正する。空気圧補正の手法が図8に機能ブ
ロック図で概念的に示されている。空気圧補正は、推定
空気圧Pの生値に補正係数αを掛け算することによって
行われ、補正係数αは、現在温度tと基準温度t0 と補
正係数αとの間の関数fにより求められる。関数fは、
現在温度tが高いほど補正係数αが大きくなることを表
すとともに、現在温度tが基準温度t0 に一致するとき
に補正係数αが1となることを表す関数である。この関
数fは、本実施形態においては、図9にグラフで示すよ
うに、現在温度tが上昇するにつれて補正係数αが段階
的に増加する関数とされており、ROM49の関数メモ
リに予め記憶されている。なお、ここに「基準温度
t0 」は例えば、当該車両の使用が予想される地域内に
おける通年の平均気温(使用地域が例えば日本国内であ
れば例えば15℃)に設定したり、当該車両の予想使用
地域内では超えることがあり得ない気温(使用地域が例
えば日本国内であれば例えば50℃)に設定することが
できる。そして、後者の場合には、普通、補正係数αは
1以下の値となるように関数fが設計されることにな
る。
として外乱オブザーバ52を用いて推定されたタイヤ空
気圧Pを、温度センサ70により検出された外気温度t
に基づいて補正する。空気圧補正の手法が図8に機能ブ
ロック図で概念的に示されている。空気圧補正は、推定
空気圧Pの生値に補正係数αを掛け算することによって
行われ、補正係数αは、現在温度tと基準温度t0 と補
正係数αとの間の関数fにより求められる。関数fは、
現在温度tが高いほど補正係数αが大きくなることを表
すとともに、現在温度tが基準温度t0 に一致するとき
に補正係数αが1となることを表す関数である。この関
数fは、本実施形態においては、図9にグラフで示すよ
うに、現在温度tが上昇するにつれて補正係数αが段階
的に増加する関数とされており、ROM49の関数メモ
リに予め記憶されている。なお、ここに「基準温度
t0 」は例えば、当該車両の使用が予想される地域内に
おける通年の平均気温(使用地域が例えば日本国内であ
れば例えば15℃)に設定したり、当該車両の予想使用
地域内では超えることがあり得ない気温(使用地域が例
えば日本国内であれば例えば50℃)に設定することが
できる。そして、後者の場合には、普通、補正係数αは
1以下の値となるように関数fが設計されることにな
る。
【0050】異常判定部65は、補正後の推定空気圧P
を判定値P0 と比較し、推定空気圧Pが判定値P0 より
低いとの判定が連続して設定値N回繰り返されたときに
タイヤ空気圧Pが異常に低いと判定し、そのことを表示
装置66により運転者に知らせる。
を判定値P0 と比較し、推定空気圧Pが判定値P0 より
低いとの判定が連続して設定値N回繰り返されたときに
タイヤ空気圧Pが異常に低いと判定し、そのことを表示
装置66により運転者に知らせる。
【0051】以上、外乱オブザーバ52,相関演算部5
6,正規化部58,空気圧変化量演算部60,空気圧演
算部62,空気圧補正部64および異常判定部65の各
々の機能を個別的に説明したが、以下、それら構成要素
全体の作動を図5のタイヤ空気圧異常判定ルーチンに基
づいて説明する。
6,正規化部58,空気圧変化量演算部60,空気圧演
算部62,空気圧補正部64および異常判定部65の各
々の機能を個別的に説明したが、以下、それら構成要素
全体の作動を図5のタイヤ空気圧異常判定ルーチンに基
づいて説明する。
【0052】このルーチンにおいてはまず、S101に
おいて、整数nが0にリセットされる。次に、S102
において、コンピュータ20からリム側部28の角速度
ωRが読み込まれ、その後、S103において、読み込
まれた角速度ωR に基づき、外乱オブザーバという手法
によって外乱w2 およびねじり角θRBがそれぞれ推定さ
れる。さらに、S104において、前記相関演算および
正規化によってLK 値が演算され、そのLK 値に基づい
てばね定数変化量ΔKが演算され、さらに、空気圧変化
量ΔPが演算される。
おいて、整数nが0にリセットされる。次に、S102
において、コンピュータ20からリム側部28の角速度
ωRが読み込まれ、その後、S103において、読み込
まれた角速度ωR に基づき、外乱オブザーバという手法
によって外乱w2 およびねじり角θRBがそれぞれ推定さ
れる。さらに、S104において、前記相関演算および
正規化によってLK 値が演算され、そのLK 値に基づい
てばね定数変化量ΔKが演算され、さらに、空気圧変化
量ΔPが演算される。
【0053】その後、S105において、空気圧変化量
ΔPとタイヤ空気圧Pの正規値PNとからタイヤ空気圧
Pの現在値が演算される。続いて、S106において、
温度センサ70から現在温度tが読み込まれ、S107
において、その現在温度tと基準温度t0 と関数fとに
基づいて補正係数αの今回値が演算され、さらに、その
補正係数αがタイヤ空気圧Pの演算値に掛け算されるこ
とにより、タイヤ空気圧Pが補正される。
ΔPとタイヤ空気圧Pの正規値PNとからタイヤ空気圧
Pの現在値が演算される。続いて、S106において、
温度センサ70から現在温度tが読み込まれ、S107
において、その現在温度tと基準温度t0 と関数fとに
基づいて補正係数αの今回値が演算され、さらに、その
補正係数αがタイヤ空気圧Pの演算値に掛け算されるこ
とにより、タイヤ空気圧Pが補正される。
【0054】その後、S108において、補正後のタイ
ヤ空気圧Pが判定値P0 より低いか否か、すなわち、タ
イヤ空気圧Pが異常に低いか否かが判定される。判定値
P0より低くはない場合には判定がNOとなり、S10
9において整数nを0にリセットする指令が出され、一
方、判定値P0 より低い場合には判定がYESとなり、
S110において、整数nが1増加させられる。
ヤ空気圧Pが判定値P0 より低いか否か、すなわち、タ
イヤ空気圧Pが異常に低いか否かが判定される。判定値
P0より低くはない場合には判定がNOとなり、S10
9において整数nを0にリセットする指令が出され、一
方、判定値P0 より低い場合には判定がYESとなり、
S110において、整数nが1増加させられる。
【0055】いずれの場合にもその後、S111におい
て、RAM50から設定値Nが読み込まれ、整数nの
値、すなわち、タイヤ空気圧Pが判定値P0 より低いと
判定し続けられた回数が設定値Nより大きいか否かが判
定される。設定値Nより大きくはない場合には判定がN
Oとなり、今回はタイヤ空気圧Pが異常に低くはないと
判定され、S102に戻り、一方、設定値Nより大きい
場合には判定がYESとなり、S112において、今回
はタイヤ空気圧Pが異常に低いと判定され、そのことが
表示装置66により運転者に知らされる。この場合には
その後、S101に戻る。
て、RAM50から設定値Nが読み込まれ、整数nの
値、すなわち、タイヤ空気圧Pが判定値P0 より低いと
判定し続けられた回数が設定値Nより大きいか否かが判
定される。設定値Nより大きくはない場合には判定がN
Oとなり、今回はタイヤ空気圧Pが異常に低くはないと
判定され、S102に戻り、一方、設定値Nより大きい
場合には判定がYESとなり、S112において、今回
はタイヤ空気圧Pが異常に低いと判定され、そのことが
表示装置66により運転者に知らされる。この場合には
その後、S101に戻る。
【0056】すなわち、コンピュータ47のうちS10
3を実行する部分が外乱オブザーバ52を構成し、S1
04を実行する部分が相関演算部56,正規化部58お
よび空気圧変化量演算部60を構成し、S105を実行
する部分が空気圧演算部62を構成し、S106および
S107を実行する部分が空気圧補正部64を構成し、
S101,S108〜S112を実行する部分が異常判
定部65を構成しているのである。また、本実施形態に
おいては、車輪速センサ12が請求項2,4の各発明に
おける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度
センサ70が請求項2,8の各発明における「タイヤ温
度関連値センサ」の一例を構成しているのである。ま
た、外乱オブザーバ52,相関演算部56,正規化部5
8,空気圧変化量演算部60および空気圧演算部62が
互いに共同して請求項3,4の各発明における「暫定値
演算手段」の一例を構成し、空気圧補正部64が請求項
3,6の各発明における「暫定値補正手段」の一例を構
成しているのである。
3を実行する部分が外乱オブザーバ52を構成し、S1
04を実行する部分が相関演算部56,正規化部58お
よび空気圧変化量演算部60を構成し、S105を実行
する部分が空気圧演算部62を構成し、S106および
S107を実行する部分が空気圧補正部64を構成し、
S101,S108〜S112を実行する部分が異常判
定部65を構成しているのである。また、本実施形態に
おいては、車輪速センサ12が請求項2,4の各発明に
おける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度
センサ70が請求項2,8の各発明における「タイヤ温
度関連値センサ」の一例を構成しているのである。ま
た、外乱オブザーバ52,相関演算部56,正規化部5
8,空気圧変化量演算部60および空気圧演算部62が
互いに共同して請求項3,4の各発明における「暫定値
演算手段」の一例を構成し、空気圧補正部64が請求項
3,6の各発明における「暫定値補正手段」の一例を構
成しているのである。
【0057】ところで、当該車両には、車輪制御装置と
してのアンチロック制御装置が搭載されており、図10
に示すように、そのアンチロック制御装置72とこのタ
イヤ空気圧異常判定装置74とで同じ車輪速センサ12
が共用される。さらに、当該車両には、車室の空調関係
を自動制御するオートエアコン装置も搭載されており、
同図に示すように、そのオートエアコン装置76とこの
タイヤ空気圧異常判定装置74とで同じ温度センサ70
が共用される。したがって、本実施形態によれば、タイ
ヤ空気圧異常判定に専用のハードウェアが不要となり、
ソフトウェアのみの追加および変更でタイヤ空気圧異常
判定が実現可能となり、タイヤ空気圧異常判定装置74
が安価に提供されるという効果が得られる。
してのアンチロック制御装置が搭載されており、図10
に示すように、そのアンチロック制御装置72とこのタ
イヤ空気圧異常判定装置74とで同じ車輪速センサ12
が共用される。さらに、当該車両には、車室の空調関係
を自動制御するオートエアコン装置も搭載されており、
同図に示すように、そのオートエアコン装置76とこの
タイヤ空気圧異常判定装置74とで同じ温度センサ70
が共用される。したがって、本実施形態によれば、タイ
ヤ空気圧異常判定に専用のハードウェアが不要となり、
ソフトウェアのみの追加および変更でタイヤ空気圧異常
判定が実現可能となり、タイヤ空気圧異常判定装置74
が安価に提供されるという効果が得られる。
【0058】別の実施形態を説明する。ただし、先の実
施形態と共通する部分については同一の符号を使用する
ことによって詳細な説明を省略する。本実施形態である
タイヤ空気圧異常判定装置は、先の実施形態とは異な
り、外乱オブザーバを利用してタイヤ空気圧Pを検出す
るのではなく、車輪運動状態量の一例である車輪角速度
ωの複数の周波数成分のうち設定周波数範囲内において
強度が実質的に最大であるものの周波数がタイヤ空気圧
Pが低いほど低いという事実を利用することによってタ
イヤ空気圧Pを検出する。そのため、本実施形態におい
ては、図11に示すように、前記コンピュータ20に接
続されたコンピュータ80において、周波数分析部8
2,共振点検出部84,空気圧演算部86,空気圧補正
部88および異常判定部65が設けられている。
施形態と共通する部分については同一の符号を使用する
ことによって詳細な説明を省略する。本実施形態である
タイヤ空気圧異常判定装置は、先の実施形態とは異な
り、外乱オブザーバを利用してタイヤ空気圧Pを検出す
るのではなく、車輪運動状態量の一例である車輪角速度
ωの複数の周波数成分のうち設定周波数範囲内において
強度が実質的に最大であるものの周波数がタイヤ空気圧
Pが低いほど低いという事実を利用することによってタ
イヤ空気圧Pを検出する。そのため、本実施形態におい
ては、図11に示すように、前記コンピュータ20に接
続されたコンピュータ80において、周波数分析部8
2,共振点検出部84,空気圧演算部86,空気圧補正
部88および異常判定部65が設けられている。
【0059】周波数分析部82は、コンピュータ20か
ら取り込んだ角速度信号の周波数特性をFFT(高速フ
ーリエ変換)方式で取得する。共振点検出部84は、周
波数分析部82から供給された周波数特性の分析結果に
基づき、角速度信号の複数の周波数成分のうち設定周波
数範囲内において強度が実質的に最大であるものの周波
数を共振周波数f0 (共振点)として検出する。空気圧
演算部86は、共振周波数f0 が低いほどタイヤ空気圧
Pが低いという関係を利用してタイヤ空気圧Pを演算す
る。
ら取り込んだ角速度信号の周波数特性をFFT(高速フ
ーリエ変換)方式で取得する。共振点検出部84は、周
波数分析部82から供給された周波数特性の分析結果に
基づき、角速度信号の複数の周波数成分のうち設定周波
数範囲内において強度が実質的に最大であるものの周波
数を共振周波数f0 (共振点)として検出する。空気圧
演算部86は、共振周波数f0 が低いほどタイヤ空気圧
Pが低いという関係を利用してタイヤ空気圧Pを演算す
る。
【0060】空気圧補正部88は、先の実施形態におけ
ると同様に、温度センサ70からの信号に基づく現在温
度tと基準温度t0 と関数fとに基づいて補正係数αの
今回値を決定し、その補正係数αを前記空気圧演算部8
6によるタイヤ空気圧Pに掛け算することによってその
タイヤ空気圧Pを補正する。
ると同様に、温度センサ70からの信号に基づく現在温
度tと基準温度t0 と関数fとに基づいて補正係数αの
今回値を決定し、その補正係数αを前記空気圧演算部8
6によるタイヤ空気圧Pに掛け算することによってその
タイヤ空気圧Pを補正する。
【0061】それら周波数分析部82,共振点検出部8
4,空気圧演算部86および空気圧補正部88は異常判
定部65と共に、コンピュータ80のROMに図12に
フローチャートで表されているタイヤ空気圧異常判定ル
ーチンを始めとする種々の制御プログラムが格納される
ことによって構成されている。以下、このタイヤ空気圧
異常判定ルーチンの内容を説明するが、先の実施形態と
共通する部分については簡単に説明する。
4,空気圧演算部86および空気圧補正部88は異常判
定部65と共に、コンピュータ80のROMに図12に
フローチャートで表されているタイヤ空気圧異常判定ル
ーチンを始めとする種々の制御プログラムが格納される
ことによって構成されている。以下、このタイヤ空気圧
異常判定ルーチンの内容を説明するが、先の実施形態と
共通する部分については簡単に説明する。
【0062】本ルーチンにおいてはまず、S201にお
いて、コンピュータ20から車輪14の角速度ωが読み
込まれ、RAM50の角速度メモリに格納される。その
後、S202において、その角速度メモリに格納されて
いる複数の角速度ωに基づき、角速度信号の周波数分析
が行われる。周波数とゲインとの関係が演算されるので
ある。続いて、S203において、周波数分析が行われ
た回数を表す整数mが1増加させられる。なお、整数m
は本ルーチンの実行開始に伴って0に初期化される。そ
の後、S204において、整数mが設定値Mより大きい
か否かが判定される。今回は設定値Mより大きくはない
と仮定すれば判定がNOとなり、S201に戻る。
いて、コンピュータ20から車輪14の角速度ωが読み
込まれ、RAM50の角速度メモリに格納される。その
後、S202において、その角速度メモリに格納されて
いる複数の角速度ωに基づき、角速度信号の周波数分析
が行われる。周波数とゲインとの関係が演算されるので
ある。続いて、S203において、周波数分析が行われ
た回数を表す整数mが1増加させられる。なお、整数m
は本ルーチンの実行開始に伴って0に初期化される。そ
の後、S204において、整数mが設定値Mより大きい
か否かが判定される。今回は設定値Mより大きくはない
と仮定すれば判定がNOとなり、S201に戻る。
【0063】S201〜S204の実行が何回も繰り返
された結果、整数mが設定値Mより大きくなれば、S2
04の判定がYESとなり、S205において、次回の
周波数分析に備えて整数mが0に初期化された後、S2
06において、周波数分析結果に対する平均化処理が行
われる。既に得られた複数回の周波数分析結果に基づ
き、各周波数毎にゲインの平均値が求められるのであ
る。続いて、S207において、周波数と平均ゲインと
の関係である今回の平均周波数分析結果に基づき、それ
が表すグラフを平滑化する平滑化処理が行われる。例え
ば、高さがi番目の周波数のゲインYi が、(i−1)
番目から(i+1)番目までの、平滑化処理前における
ゲインyi-1 ,yi ,yi+1 の平均値とされる。すなわ
ち、平均周波数分析結果に対し、 Yi =(yi-1 +yi +yi+1 )/3 なる式で表される規則に従って平滑化処理が行われるの
である。なお、平均化処理に用いられる平滑化処理前に
おけるゲインの数は3個に限られるものではなく、任意
の個数とすることができる。
された結果、整数mが設定値Mより大きくなれば、S2
04の判定がYESとなり、S205において、次回の
周波数分析に備えて整数mが0に初期化された後、S2
06において、周波数分析結果に対する平均化処理が行
われる。既に得られた複数回の周波数分析結果に基づ
き、各周波数毎にゲインの平均値が求められるのであ
る。続いて、S207において、周波数と平均ゲインと
の関係である今回の平均周波数分析結果に基づき、それ
が表すグラフを平滑化する平滑化処理が行われる。例え
ば、高さがi番目の周波数のゲインYi が、(i−1)
番目から(i+1)番目までの、平滑化処理前における
ゲインyi-1 ,yi ,yi+1 の平均値とされる。すなわ
ち、平均周波数分析結果に対し、 Yi =(yi-1 +yi +yi+1 )/3 なる式で表される規則に従って平滑化処理が行われるの
である。なお、平均化処理に用いられる平滑化処理前に
おけるゲインの数は3個に限られるものではなく、任意
の個数とすることができる。
【0064】その後、S208において、その平滑化処
理後の平均周波数分析結果に基づき、設定周波数範囲内
においてゲイン(信号の「強度」を記述する単位の一例
である。)が実質的に最大となる周波数が共振周波数f
0 として検出される。続いて、S209において、検出
された共振周波数f0 に基づき、共振周波数f0 とタイ
ヤ空気圧Pとの関係であってROMに予め記憶されてい
るものに従って現在のタイヤ空気圧Pが演算される。
理後の平均周波数分析結果に基づき、設定周波数範囲内
においてゲイン(信号の「強度」を記述する単位の一例
である。)が実質的に最大となる周波数が共振周波数f
0 として検出される。続いて、S209において、検出
された共振周波数f0 に基づき、共振周波数f0 とタイ
ヤ空気圧Pとの関係であってROMに予め記憶されてい
るものに従って現在のタイヤ空気圧Pが演算される。
【0065】その後、S210において、温度センサ7
0から現在温度tが読み込まれ、S211において、そ
の現在温度tと基準温度t0 と関数fとに基づいて補正
係数αの今回値が演算され、その補正係数αとの掛け算
によってタイヤ空気圧Pの生値が補正される。続いて、
S212〜S216が前記実施形態におけると同様にし
て実行される。
0から現在温度tが読み込まれ、S211において、そ
の現在温度tと基準温度t0 と関数fとに基づいて補正
係数αの今回値が演算され、その補正係数αとの掛け算
によってタイヤ空気圧Pの生値が補正される。続いて、
S212〜S216が前記実施形態におけると同様にし
て実行される。
【0066】すなわち、コンピュータ80のうちS20
2〜S205を実行する部分が周波数分析部82を構成
し、S206〜S208を実行する部分が共振点検出部
84を構成し、S209を実行する部分が空気圧演算部
86を構成し、S210およびS211を実行する部分
が空気圧補正部88を構成し、S212〜S216を実
行する部分が異常判定部65を構成しているのである。
また、本実施形態においては、車輪速センサ12が請求
項2,5の各発明における「車輪運動状態量センサ」の
一例を構成し、温度センサ70が請求項2,8の各発明
における「タイヤ温度関連値センサ」の一例を構成して
いるのである。また、周波数分析部82,共振点検出部
84および空気圧演算部86が互いに共同して請求項
3,5の各発明における「暫定値演算手段」の一例を構
成し、空気圧補正部88が請求項6の発明における「暫
定値補正手段」の一例を構成しているのである。
2〜S205を実行する部分が周波数分析部82を構成
し、S206〜S208を実行する部分が共振点検出部
84を構成し、S209を実行する部分が空気圧演算部
86を構成し、S210およびS211を実行する部分
が空気圧補正部88を構成し、S212〜S216を実
行する部分が異常判定部65を構成しているのである。
また、本実施形態においては、車輪速センサ12が請求
項2,5の各発明における「車輪運動状態量センサ」の
一例を構成し、温度センサ70が請求項2,8の各発明
における「タイヤ温度関連値センサ」の一例を構成して
いるのである。また、周波数分析部82,共振点検出部
84および空気圧演算部86が互いに共同して請求項
3,5の各発明における「暫定値演算手段」の一例を構
成し、空気圧補正部88が請求項6の発明における「暫
定値補正手段」の一例を構成しているのである。
【0067】さらに別の実施形態を説明する。本実施形
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図13に示すよ
うに、空気圧推定装置90と温度検出装置92と判定装
置94と補正装置96とを備えている。
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図13に示すよ
うに、空気圧推定装置90と温度検出装置92と判定装
置94と補正装置96とを備えている。
【0068】空気圧推定装置90は、前記車輪速センサ
12を有するとともに、先の二実施形態におけると同様
に、外乱オブザーバを使用したり、車輪運動の共振周波
数f 0 とタイヤ空気圧Pとの関係を利用したりして、車
輪速センサ12からの信号に基づいて間接にタイヤ空気
圧Pを推定する。温度検出装置92は、前記温度センサ
70からの信号に基づいて外気の現在温度tを検出す
る。判定装置94は、推定空気圧Pが判定値P0 より低
い場合に、タイヤ空気圧Pが異常に低いと判定し、その
ことを前記表示装置66を介して運転者に知らせる。
12を有するとともに、先の二実施形態におけると同様
に、外乱オブザーバを使用したり、車輪運動の共振周波
数f 0 とタイヤ空気圧Pとの関係を利用したりして、車
輪速センサ12からの信号に基づいて間接にタイヤ空気
圧Pを推定する。温度検出装置92は、前記温度センサ
70からの信号に基づいて外気の現在温度tを検出す
る。判定装置94は、推定空気圧Pが判定値P0 より低
い場合に、タイヤ空気圧Pが異常に低いと判定し、その
ことを前記表示装置66を介して運転者に知らせる。
【0069】補正装置96は、それら空気圧推定装置9
0と温度検出装置92と判定装置94との間に接続さ
れ、現在温度tに基づいて推定空気圧Pを補正する。そ
の補正は具体的には、空気圧推定装置90による暫定的
な推定空気圧Pに補正量ΔPを加算することによって行
われ、補正量ΔPは、現在温度tと基準温度t0 と補正
量ΔPとの間の関数f′により求められる。関数f′
は、現在温度tが基準温度t0 より高い領域では、補正
量ΔPが正となり、かつ、現在温度tが高いほどその絶
対値が増加することを表し、一方、現在温度tが基準温
度t0 より低い領域では、補正量ΔPが負となり、か
つ、現在温度tが低いほどその絶対値が増加することを
表す関数である。この関数f′は、本実施形態において
は、図14にグラフで示すように、現在温度tが上昇す
るにつれて補正量ΔPが段階的に増加する関数とされて
いる。
0と温度検出装置92と判定装置94との間に接続さ
れ、現在温度tに基づいて推定空気圧Pを補正する。そ
の補正は具体的には、空気圧推定装置90による暫定的
な推定空気圧Pに補正量ΔPを加算することによって行
われ、補正量ΔPは、現在温度tと基準温度t0 と補正
量ΔPとの間の関数f′により求められる。関数f′
は、現在温度tが基準温度t0 より高い領域では、補正
量ΔPが正となり、かつ、現在温度tが高いほどその絶
対値が増加することを表し、一方、現在温度tが基準温
度t0 より低い領域では、補正量ΔPが負となり、か
つ、現在温度tが低いほどその絶対値が増加することを
表す関数である。この関数f′は、本実施形態において
は、図14にグラフで示すように、現在温度tが上昇す
るにつれて補正量ΔPが段階的に増加する関数とされて
いる。
【0070】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、車輪速センサ12が請求項2の発明にお
ける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度セ
ンサ70を含む温度検出装置92が請求項2,8の各発
明における「タイヤ温度関連値センサ」の一例を構成し
ているのである。また、空気圧推定装置90が請求項3
の発明における「暫定値演算手段」の一例を構成し、補
正装置96が請求項3,6の各発明における「暫定値補
正手段」の一例を構成しているのである。また、判定装
置94が請求項7の発明における「判定手段」の一例を
構成し、補正装置96が請求項7の発明における「補正
手段」の一例を構成しているのである。
態においては、車輪速センサ12が請求項2の発明にお
ける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度セ
ンサ70を含む温度検出装置92が請求項2,8の各発
明における「タイヤ温度関連値センサ」の一例を構成し
ているのである。また、空気圧推定装置90が請求項3
の発明における「暫定値演算手段」の一例を構成し、補
正装置96が請求項3,6の各発明における「暫定値補
正手段」の一例を構成しているのである。また、判定装
置94が請求項7の発明における「判定手段」の一例を
構成し、補正装置96が請求項7の発明における「補正
手段」の一例を構成しているのである。
【0071】なお、本実施形態においては、補正量ΔP
が推定空気圧Pに加算されることによって推定空気圧P
の補正が行われるが、前記空気圧変化量ΔPに加算する
ことによってその補正を行うことも可能である。
が推定空気圧Pに加算されることによって推定空気圧P
の補正が行われるが、前記空気圧変化量ΔPに加算する
ことによってその補正を行うことも可能である。
【0072】また、以上説明した3つの実施形態におい
てはいずれも、補正係数αまたは補正量ΔPと現在温度
tとの関係が段階的な関係とされているが、例えば、連
続的な関係、例えば、直線的な関係とすることができ
る。
てはいずれも、補正係数αまたは補正量ΔPと現在温度
tとの関係が段階的な関係とされているが、例えば、連
続的な関係、例えば、直線的な関係とすることができ
る。
【0073】さらに別の実施形態を説明する。本実施形
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図15に示すよ
うに、空気圧推定装置100と温度検出装置102と判
定装置104と補正装置106とを備えている。それら
のうち空気圧推定装置100と温度検出装置102と判
定装置104とは図13に示す実施形態におけると同様
であるため、説明を省略する。
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図15に示すよ
うに、空気圧推定装置100と温度検出装置102と判
定装置104と補正装置106とを備えている。それら
のうち空気圧推定装置100と温度検出装置102と判
定装置104とは図13に示す実施形態におけると同様
であるため、説明を省略する。
【0074】補正装置106は、温度検出装置102と
判定装置104との間に接続され、現在温度tに基づい
て判定値P0 を補正する。その補正は具体的には、判定
値P 0 に補正係数βを掛け算することによって行われ、
補正係数βは、現在温度tと基準温度t0 と補正係数β
との間の関数gにより求められる。関数gは、現在温度
tが高いほど補正係数βが小さくなることを表すととも
に、現在温度tが基準温度t0 に一致するときに補正係
数βが1となることを表す関数である。この関数gは、
本実施形態においては、図16にグラフで示すように、
現在温度tが上昇するにつれて補正係数βが段階的に減
少する関数とされている。
判定装置104との間に接続され、現在温度tに基づい
て判定値P0 を補正する。その補正は具体的には、判定
値P 0 に補正係数βを掛け算することによって行われ、
補正係数βは、現在温度tと基準温度t0 と補正係数β
との間の関数gにより求められる。関数gは、現在温度
tが高いほど補正係数βが小さくなることを表すととも
に、現在温度tが基準温度t0 に一致するときに補正係
数βが1となることを表す関数である。この関数gは、
本実施形態においては、図16にグラフで示すように、
現在温度tが上昇するにつれて補正係数βが段階的に減
少する関数とされている。
【0075】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、車輪速センサ12が請求項2の発明にお
ける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度セ
ンサ70を含む温度検出装置102が請求項2,8の各
発明における「タイヤ温度関連値センサ」の一例を構成
しているのである。また、空気圧推定装置100が請求
項3の発明における「暫定値演算手段」の一例を構成
し、補正装置106が請求項3,6の各発明における
「暫定値補正手段」の一例を構成しているのである。ま
た、判定装置104が請求項7の発明における「判定手
段」の一例を構成し、補正装置106が請求項7の発明
における「補正手段」の一例を構成しているのである。
態においては、車輪速センサ12が請求項2の発明にお
ける「車輪運動状態量センサ」の一例を構成し、温度セ
ンサ70を含む温度検出装置102が請求項2,8の各
発明における「タイヤ温度関連値センサ」の一例を構成
しているのである。また、空気圧推定装置100が請求
項3の発明における「暫定値演算手段」の一例を構成
し、補正装置106が請求項3,6の各発明における
「暫定値補正手段」の一例を構成しているのである。ま
た、判定装置104が請求項7の発明における「判定手
段」の一例を構成し、補正装置106が請求項7の発明
における「補正手段」の一例を構成しているのである。
【0076】さらに別の実施形態を説明する。本実施形
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図17に示すよ
うに、空気圧推定装置120と温度検出装置122と判
定装置124と補正装置126とを備えている。それら
のうち空気圧推定装置120と温度検出装置122と判
定装置124とは図13に示す実施形態におけると同様
であるため、説明を省略する。
態であるタイヤ空気圧異常判定装置は、図17に示すよ
うに、空気圧推定装置120と温度検出装置122と判
定装置124と補正装置126とを備えている。それら
のうち空気圧推定装置120と温度検出装置122と判
定装置124とは図13に示す実施形態におけると同様
であるため、説明を省略する。
【0077】補正装置126は、温度検出装置102と
判定装置104との間に接続され、現在温度tに基づい
て判定値P0 を補正する。その補正は具体的には、判定
値P 0 に補正量ΔP0 を加算することによって行われ、
補正量ΔP0 は、現在温度tと基準温度t0 と補正量Δ
P0 との間の関数g′により求められる。関数g′は、
現在温度tが基準温度t0 より高い領域では、補正量Δ
Pが負となり、かつ、現在温度tが高いほどその絶対値
が増加することを表し、一方、現在温度tが基準温度t
0 より低い領域では、補正量ΔPが正となり、かつ、現
在温度tが低いほどその絶対値が増加することを表す関
数である。この関数g′は、本実施形態においては、図
18にグラフで示すように、現在温度tが上昇するにつ
れて補正量ΔPが段階的に減少する関数とされている。
判定装置104との間に接続され、現在温度tに基づい
て判定値P0 を補正する。その補正は具体的には、判定
値P 0 に補正量ΔP0 を加算することによって行われ、
補正量ΔP0 は、現在温度tと基準温度t0 と補正量Δ
P0 との間の関数g′により求められる。関数g′は、
現在温度tが基準温度t0 より高い領域では、補正量Δ
Pが負となり、かつ、現在温度tが高いほどその絶対値
が増加することを表し、一方、現在温度tが基準温度t
0 より低い領域では、補正量ΔPが正となり、かつ、現
在温度tが低いほどその絶対値が増加することを表す関
数である。この関数g′は、本実施形態においては、図
18にグラフで示すように、現在温度tが上昇するにつ
れて補正量ΔPが段階的に減少する関数とされている。
【0078】なお、以上説明したいくつかの実施形態の
うち最後の2つの実施形態においてはいずれも、補正係
数βまたは補正量ΔP0 と現在温度tとの関係が段階的
な関係とされているが、例えば、連続的な関係、例え
ば、直線的な関係とすることができる。
うち最後の2つの実施形態においてはいずれも、補正係
数βまたは補正量ΔP0 と現在温度tとの関係が段階的
な関係とされているが、例えば、連続的な関係、例え
ば、直線的な関係とすることができる。
【0079】以上、本発明のいくつかの実施形態を図面
に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも特許請求
の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種
々の変形,改良を施した形態で本発明を実施することが
可能である。
に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも特許請求
の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種
々の変形,改良を施した形態で本発明を実施することが
可能である。
【図1】本発明の一実施形態であるタイヤ空気圧異常判
定装置を示す系統図である。
定装置を示す系統図である。
【図2】上記タイヤ空気圧異常判定装置によりタイヤ空
気圧を検出される車輪の一部を示す断面図である。
気圧を検出される車輪の一部を示す断面図である。
【図3】上記車輪の力学モデルを示す図である。
【図4】上記タイヤ空気圧異常判定装置を示す機能ブロ
ック図である。
ック図である。
【図5】上記タイヤ空気圧異常判定装置のコンピュータ
により実行されるタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示す
フローチャートである。
により実行されるタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示す
フローチャートである。
【図6】上記タイヤ空気圧異常判定装置における外乱オ
ブザーバの構成を示すブロック線図である。
ブザーバの構成を示すブロック線図である。
【図7】上記タイヤ空気圧異常判定装置のコンピュータ
により実行されるばね定数変化取得用相関演算ルーチン
を示すフローチャートである。
により実行されるばね定数変化取得用相関演算ルーチン
を示すフローチャートである。
【図8】上記タイヤ空気圧異常判定装置における空気圧
補正の原理を概念的に示すブロック図である。
補正の原理を概念的に示すブロック図である。
【図9】その空気圧補正の具体的手法を説明するための
グラフである。
グラフである。
【図10】上記タイヤ空気圧異常判定装置が搭載されて
いる車両にそれぞれ搭載されているアンチロック制御装
置およびオートエアコン装置との関係を説明するための
ブロック図である。
いる車両にそれぞれ搭載されているアンチロック制御装
置およびオートエアコン装置との関係を説明するための
ブロック図である。
【図11】本発明の別の実施形態であるタイヤ空気圧異
常判定装置を示す機能ブロック図である。
常判定装置を示す機能ブロック図である。
【図12】そのタイヤ空気圧異常判定装置のコンピュー
タにより実行されるタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示
すフローチャートである。
タにより実行されるタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示
すフローチャートである。
【図13】本発明のさらに別の実施形態であるタイヤ空
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
【図14】そのタイヤ空気圧異常判定装置における推定
空気圧補正の具体的内容を説明するためのグラフであ
る。
空気圧補正の具体的内容を説明するためのグラフであ
る。
【図15】本発明のさらに別の実施形態であるタイヤ空
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
【図16】そのタイヤ空気圧異常判定装置における判定
値補正の具体的内容を説明するためのグラフである。
値補正の具体的内容を説明するためのグラフである。
【図17】本発明のさらに別の実施形態であるタイヤ空
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
気圧異常判定装置を示す機能ブロック図である。
【図18】そのタイヤ空気圧異常判定装置における判定
値補正の具体的内容を説明するためのグラフである。
値補正の具体的内容を説明するためのグラフである。
10 ロータ 12 車輪速センサ 14 車輪(タイヤ付ホイール) 20,47,80 コンピュータ 24 ホイール 26 タイヤ 28 リム側部 30 ベルト側部 32 ねじりばね 70 温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 秀樹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河井 弘之 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小島 弘義 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田口 健康 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 藤原 健司 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内
Claims (8)
- 【請求項1】車両に設けられ、タイヤ付きホイールであ
る車輪の運動状態量に基づいてその車輪のタイヤの空気
圧の状態を検出する装置において、 その検出を、前記車輪の運動状態量のみならず前記タイ
ヤの温度にも基づいて行うことを特徴とするタイヤ空気
圧検出装置。 - 【請求項2】請求項1のタイヤ空気圧検出装置であっ
て、(a) 前記車輪の運動状態量を検出する車輪運動状態
量センサと、(b) 前記タイヤの温度に関連する値を検出
するタイヤ温度関連値センサと、(c) 前記検出された車
輪運動状態量のみならず前記検出されたタイヤ温度関連
値にも基づいて前記空気圧の状態を推定する推定手段と
を含むことを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項3】請求項2のタイヤ空気圧検出装置であっ
て、前記推定手段が、(d) 前記タイヤ温度関連値が基準
値に一致すると仮定し、前記検出された車輪運動状態量
に基づいて前記空気圧の暫定値を演算する暫定値演算手
段と、(e) その演算された暫定値を、前記検出されたタ
イヤ温度関連値と前記基準値との関係に基づいて補正
し、その補正後の暫定値を前記空気圧の最終値とする暫
定値補正手段とを含むことを特徴とするタイヤ空気圧検
出装置。 - 【請求項4】請求項3のタイヤ空気圧検出装置であっ
て、前記車輪運動状態量センサが、前記車輪の回転速度
を前記車輪の運動状態量として検出する車輪速センサで
あり、前記暫定値演算手段が、前記車輪に対して、相対
回転可能なリム側部とベルト側部とがねじりばねにより
互いに連結されたタイヤモデルが想定され、そのタイヤ
モデルに基づき、前記車輪の回転運動に係る運動システ
ムが想定され、その運動システムにおいて、前記ねじり
ばねのばね定数の実際値の基礎値からの変化量を前記タ
イヤに対する外乱とみなし、前記リム側部の回転速度と
しての前記車輪速センサからの信号に基づき、前記外乱
を前記運動システムの状態変数の一つとして推定する外
乱オブザーバを含み、その外乱オブザーバによる前記外
乱の推定状態に基づいて前記空気圧の暫定値を演算する
ものであることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項5】請求項3のタイヤ空気圧検出装置であっ
て、前記暫定値演算手段が、前記タイヤ温度関連値が基
準値に一致すると仮定し、前記検出された車輪運動状態
量の複数の周波数成分のうち設定周波数範囲内において
強度が実質的に最大となるものの周波数に基づいて前記
空気圧の暫定値を演算するものであることを特徴とする
タイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項6】請求項3ないし5のいずれかのタイヤ空気
圧検出装置であって、前記暫定値補正手段が、補正係数
を、その補正係数と前記タイヤ温度関連値との間に予め
定められた関係に従って決定し、その補正係数を前記空
気圧の暫定値に掛け算することによってその空気圧の最
終値を演算するものであることを特徴とするタイヤ空気
圧検出装置。 - 【請求項7】請求項1のタイヤ空気圧検出装置であっ
て、(a) 前記車輪の運動状態量を検出する車輪運動状態
量センサと、(b) 前記タイヤの温度に関連する値を検出
するタイヤ温度関連値センサと、(c) 前記検出された車
輪運動状態量に基づいて前記空気圧を推定する推定手段
と、(d) その推定空気圧と予め定められた判定値との関
係に基づいて前記空気圧が異常であるか否かを判定する
判定手段と、(e) 前記判定値を前記検出されたタイヤ温
度関連値に基づいて補正する補正手段とを含むことを特
徴とするタイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項8】請求項1ないし7のいずれかのタイヤ空気
圧検出装置であって、前記タイヤ温度関連値が前記車両
の外気温度であることを特徴とするタイヤ空気圧検出装
置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12833096A JP3300601B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | タイヤ空気圧検出装置 |
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