JPH07246810A - 車両用タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents
車両用タイヤ空気圧検出装置Info
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- JPH07246810A JPH07246810A JP4148094A JP4148094A JPH07246810A JP H07246810 A JPH07246810 A JP H07246810A JP 4148094 A JP4148094 A JP 4148094A JP 4148094 A JP4148094 A JP 4148094A JP H07246810 A JPH07246810 A JP H07246810A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】車輪に対する路面からの振動入力に基づいて、
タイヤ空気圧の具体的な値を算出することのできる車両
用タイヤ空気圧検出装置を提供する。 【構成】サスペンション系のばね下に関する運動方程式
に、路面高さセンサ1からの路面高さ検出値に基づいて
算出された路面変位ΔHと、タイヤ縦ばね定数K T の仮
の値Aとを代入してストローク推定値xj を算出し、こ
のストローク推定値xj と実際にストークセンサ22F
L〜22RRにより検出されたストローク検出値Sj と
の偏差の絶対値の累積値Xj が設定値X0 以下であるA
をタイヤ縦ばね定数KT として選定し、選定されたタイ
ヤ縦ばね定数KT に所定のゲインを乗じた値Pj をタイ
ヤ空気圧として表示装置40に出力する構成とした。
タイヤ空気圧の具体的な値を算出することのできる車両
用タイヤ空気圧検出装置を提供する。 【構成】サスペンション系のばね下に関する運動方程式
に、路面高さセンサ1からの路面高さ検出値に基づいて
算出された路面変位ΔHと、タイヤ縦ばね定数K T の仮
の値Aとを代入してストローク推定値xj を算出し、こ
のストローク推定値xj と実際にストークセンサ22F
L〜22RRにより検出されたストローク検出値Sj と
の偏差の絶対値の累積値Xj が設定値X0 以下であるA
をタイヤ縦ばね定数KT として選定し、選定されたタイ
ヤ縦ばね定数KT に所定のゲインを乗じた値Pj をタイ
ヤ空気圧として表示装置40に出力する構成とした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行中にタイヤ
の空気圧を検出する装置に関するものである。
の空気圧を検出する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両の走行中にタイヤの空気圧を検出す
る装置としては、例えば、実開昭62−87909号公
報に記載のものがある。この装置は、図15に示すよう
に、車輪の振動特性が、当該車輪のタイヤの空気圧が
(a)適正であるか、(b)適正圧より不足している
か、(c)適正圧より過多であるかにより異なることか
ら、車輪の振動入力を検出し、この検出値の所定振動数
帯域fl 〜fh 部分を前記(a)〜(c)の場合と比較
することにより、当該車輪のタイヤの空気圧が適正か不
足か過多であるかの判断をしている。
る装置としては、例えば、実開昭62−87909号公
報に記載のものがある。この装置は、図15に示すよう
に、車輪の振動特性が、当該車輪のタイヤの空気圧が
(a)適正であるか、(b)適正圧より不足している
か、(c)適正圧より過多であるかにより異なることか
ら、車輪の振動入力を検出し、この検出値の所定振動数
帯域fl 〜fh 部分を前記(a)〜(c)の場合と比較
することにより、当該車輪のタイヤの空気圧が適正か不
足か過多であるかの判断をしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の装置はタイヤ空気圧の具体的な値を算出するもので
はない。すなわち、走行時の車輪に生じる振動は、路面
上の突起等に乗り上げた時の路面変位による強制振動
と、この強制振動をトリガとし、徐々に減衰していく自
由振動とに分けられ、前記強制振動の大きさは路面変位
すなわち振動入力の大きさにより変化するものである
が、前記従来の装置では、車輪に生じた振動を強制振動
と自由振動に分けないでそのまま検出しているため、路
面変位の大きさが分からない。したがって、車輪を含む
サスペンション系のばね下に関する運動方程式を用い
て、タイヤ空気圧と線形関係にあるタイヤ縦ばね定数を
算出することができないため、車輪に対する路面からの
振動入力に基づいてタイヤ空気圧の具体的な値を算出す
ることができない。
来の装置はタイヤ空気圧の具体的な値を算出するもので
はない。すなわち、走行時の車輪に生じる振動は、路面
上の突起等に乗り上げた時の路面変位による強制振動
と、この強制振動をトリガとし、徐々に減衰していく自
由振動とに分けられ、前記強制振動の大きさは路面変位
すなわち振動入力の大きさにより変化するものである
が、前記従来の装置では、車輪に生じた振動を強制振動
と自由振動に分けないでそのまま検出しているため、路
面変位の大きさが分からない。したがって、車輪を含む
サスペンション系のばね下に関する運動方程式を用い
て、タイヤ空気圧と線形関係にあるタイヤ縦ばね定数を
算出することができないため、車輪に対する路面からの
振動入力に基づいてタイヤ空気圧の具体的な値を算出す
ることができない。
【0004】本発明は、このような従来技術の問題点に
着目してなされたものであり、車輪に対する路面からの
振動入力に基づいて、タイヤ空気圧の具体的な値を算出
することのできる車両タイヤ空気圧検出装置を提供する
ことを目的とする。
着目してなされたものであり、車輪に対する路面からの
振動入力に基づいて、タイヤ空気圧の具体的な値を算出
することのできる車両タイヤ空気圧検出装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、図1の基本構成図に示すよう
に、車輪を介して路面から入力される振動入力を検出す
る振動入力検出手段と、路面の形状を検出する路面検出
手段と、タイヤの縦ばね定数と路面変位とに関する振動
入力モデル式により前記路面検出手段からの路面検出値
に基づいて得られる振動入力推定値と,前記振動入力検
出手段からの振動入力検出値とに基づいて当該車輪のタ
イヤの縦ばね定数を算出するタイヤ縦ばね定数算出手段
と、前記タイヤ縦ばね定数算出手段からのタイヤ縦ばね
定数算出値に基づいて当該車輪のタイヤの空気圧を算出
する空気圧算出手段とを備えたことを特徴とする車両用
タイヤ空気圧検出装置を提供する。
に、請求項1の発明は、図1の基本構成図に示すよう
に、車輪を介して路面から入力される振動入力を検出す
る振動入力検出手段と、路面の形状を検出する路面検出
手段と、タイヤの縦ばね定数と路面変位とに関する振動
入力モデル式により前記路面検出手段からの路面検出値
に基づいて得られる振動入力推定値と,前記振動入力検
出手段からの振動入力検出値とに基づいて当該車輪のタ
イヤの縦ばね定数を算出するタイヤ縦ばね定数算出手段
と、前記タイヤ縦ばね定数算出手段からのタイヤ縦ばね
定数算出値に基づいて当該車輪のタイヤの空気圧を算出
する空気圧算出手段とを備えたことを特徴とする車両用
タイヤ空気圧検出装置を提供する。
【0006】請求項2の発明は、図2の基本構成図に示
すように、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
少なくともタイヤ空気圧検出対象となる車輪より前方の
路面の形状を検出する路面検出手段と、前記車輪を介し
て路面から入力される振動入力を当該車輪の近傍で検出
する振動入力検出手段と、前記車速検出手段からの車速
検出値に基づいて前記路面検出手段と前記振動入力検出
手段とによる同一路面検出の時間差を算出する検出時間
差算出手段と、タイヤの縦ばね定数と路面変位とに関す
る振動入力モデル式により前記路面検出手段からの路面
検出値に基づいて得られる振動入力推定値と,前記振動
入力検出手段からの振動入力検出値とを,前記検出時間
差算出手段からの検出時間差算出値に基づいて対応さ
せ,対応する前記振動入力推定値と前記振動入力検出値
とに基づいて,当該車輪のタイヤの縦ばね定数を算出す
るタイヤ縦ばね定数算出手段と、前記タイヤ縦ばね定数
算出手段からのタイヤ縦ばね定数算出値に基づいて当該
車輪のタイヤの空気圧を算出する空気圧算出手段とを備
えたことを特徴とする車両用タイヤ空気圧検出装置を提
供する。
すように、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
少なくともタイヤ空気圧検出対象となる車輪より前方の
路面の形状を検出する路面検出手段と、前記車輪を介し
て路面から入力される振動入力を当該車輪の近傍で検出
する振動入力検出手段と、前記車速検出手段からの車速
検出値に基づいて前記路面検出手段と前記振動入力検出
手段とによる同一路面検出の時間差を算出する検出時間
差算出手段と、タイヤの縦ばね定数と路面変位とに関す
る振動入力モデル式により前記路面検出手段からの路面
検出値に基づいて得られる振動入力推定値と,前記振動
入力検出手段からの振動入力検出値とを,前記検出時間
差算出手段からの検出時間差算出値に基づいて対応さ
せ,対応する前記振動入力推定値と前記振動入力検出値
とに基づいて,当該車輪のタイヤの縦ばね定数を算出す
るタイヤ縦ばね定数算出手段と、前記タイヤ縦ばね定数
算出手段からのタイヤ縦ばね定数算出値に基づいて当該
車輪のタイヤの空気圧を算出する空気圧算出手段とを備
えたことを特徴とする車両用タイヤ空気圧検出装置を提
供する。
【0007】
【作用】請求項1の車両用タイヤ空気圧検出装置によれ
ば、図1の基本構成図に示すように、振動入力検出手段
からの振動入力検出値と路面検出手段からの路面検出値
とがタイヤ縦ばね定数算出手段に入力され、このタイヤ
縦ばね定数算出手段において、タイヤの縦ばね定数と路
面変位とに関する振動入力モデル式により、前記路面検
出値に基づいて振動入力推定値が得られ、得られた振動
入力推定値と前記振動入力検出値とに基づいて、例えば
初期設定されたタイヤの縦ばね定数と検出されたタイヤ
の縦ばね定数とに偏差がある場合には、この偏差を補正
するように初期設定されたタイヤの縦ばね定数を補正す
ることにより、当該車輪のタイヤの縦ばね定数が算出さ
れ、タイヤ空気圧はタイヤ縦ばね定数と線形関係にある
ため、空気圧算出手段において、例えば、算出されたタ
イヤ縦ばね定数に所定のゲインを乗じることにより、当
該車輪のタイヤの空気圧が算出される。
ば、図1の基本構成図に示すように、振動入力検出手段
からの振動入力検出値と路面検出手段からの路面検出値
とがタイヤ縦ばね定数算出手段に入力され、このタイヤ
縦ばね定数算出手段において、タイヤの縦ばね定数と路
面変位とに関する振動入力モデル式により、前記路面検
出値に基づいて振動入力推定値が得られ、得られた振動
入力推定値と前記振動入力検出値とに基づいて、例えば
初期設定されたタイヤの縦ばね定数と検出されたタイヤ
の縦ばね定数とに偏差がある場合には、この偏差を補正
するように初期設定されたタイヤの縦ばね定数を補正す
ることにより、当該車輪のタイヤの縦ばね定数が算出さ
れ、タイヤ空気圧はタイヤ縦ばね定数と線形関係にある
ため、空気圧算出手段において、例えば、算出されたタ
イヤ縦ばね定数に所定のゲインを乗じることにより、当
該車輪のタイヤの空気圧が算出される。
【0008】請求項2の車両用タイヤ空気圧検出装置で
は、実用上、路面高さセンサ等の路面検出手段は、タイ
ヤ空気圧検出対象となる車輪より前方の路面を検出する
ように設置されることから、前記路面検出手段と前記振
動入力検出手段とでは同時刻の検出路面が異なるため、
図2の基本構成図に示すように、請求項1の構成に車速
検出手段と検出時間差算出手段とを加えることにより、
前記検出時間差算出手段において、前記車速検出手段か
らの車速検出値に基づいて前記路面検出手段と前記振動
入力検出手段とによる同一路面検出の時間差を算出し、
タイヤ縦ばね定数算出手段において、この算出された時
間差に基づいて、タイヤの縦ばね定数と路面変位とに関
する振動入力モデル式により前記路面検出手段からの路
面検出値に基づいて得られる振動入力推定値と、振動入
力検出手段からの振動入力検出値とを対応させることが
でき、この対応する振動入力推定値と振動入力検出値と
に基づいて、例えば初期設定されたタイヤの縦ばね定数
と検出されたタイヤの縦ばね定数とに偏差がある場合に
は、この偏差を補正するように初期設定されたタイヤの
縦ばね定数を補正することにより、当該車輪のタイヤの
縦ばね定数が算出され、タイヤ空気圧はタイヤ縦ばね定
数と線形関係にあるため、空気圧算出手段において、例
えば、算出されたタイヤ縦ばね定数に所定のゲインを乗
じることにより、当該車輪のタイヤの空気圧が算出され
る。
は、実用上、路面高さセンサ等の路面検出手段は、タイ
ヤ空気圧検出対象となる車輪より前方の路面を検出する
ように設置されることから、前記路面検出手段と前記振
動入力検出手段とでは同時刻の検出路面が異なるため、
図2の基本構成図に示すように、請求項1の構成に車速
検出手段と検出時間差算出手段とを加えることにより、
前記検出時間差算出手段において、前記車速検出手段か
らの車速検出値に基づいて前記路面検出手段と前記振動
入力検出手段とによる同一路面検出の時間差を算出し、
タイヤ縦ばね定数算出手段において、この算出された時
間差に基づいて、タイヤの縦ばね定数と路面変位とに関
する振動入力モデル式により前記路面検出手段からの路
面検出値に基づいて得られる振動入力推定値と、振動入
力検出手段からの振動入力検出値とを対応させることが
でき、この対応する振動入力推定値と振動入力検出値と
に基づいて、例えば初期設定されたタイヤの縦ばね定数
と検出されたタイヤの縦ばね定数とに偏差がある場合に
は、この偏差を補正するように初期設定されたタイヤの
縦ばね定数を補正することにより、当該車輪のタイヤの
縦ばね定数が算出され、タイヤ空気圧はタイヤ縦ばね定
数と線形関係にあるため、空気圧算出手段において、例
えば、算出されたタイヤ縦ばね定数に所定のゲインを乗
じることにより、当該車輪のタイヤの空気圧が算出され
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図3はこの実施例の概略構成を示す車両の左側面
図であり、図4はこの実施例の概略構成を示すブロック
図である。両図から分かるように、この実施例における
タイヤ空気圧検出装置は、車体10の前方下端部に取り
付けられた路面高さセンサ(路面検出手段)1と、前左
〜後右車輪11FL〜11RRに配設されて各車輪11
FL〜11RRの回転速度を検出する車輪速センサ21
FL〜21RRと、各車輪11FL〜11RRの図示さ
れないショックアブソーバ等と並列に配設されて、車体
10と各車輪11FL〜11RRとの間の相対変位を検
出するストロークセンサ(振動入力検出手段)22FL
〜22RRと、路面高さセンサ1からの路面高さ検出値
Hと各車輪速センサ21FL〜21RRからの車輪速検
出値VFL〜VRRと各ストロークセンサ22FL〜22R
Rからのストローク検出値SFL〜SRRとに基づいて、各
車輪11FL〜11RRのタイヤ空気圧を算出するコン
トローラ30と、コントローラ30から出力されたタイ
ヤ空気圧算出値PFL〜PRRを運転者に向けて表示する表
示装置40とを備えている。
する。図3はこの実施例の概略構成を示す車両の左側面
図であり、図4はこの実施例の概略構成を示すブロック
図である。両図から分かるように、この実施例における
タイヤ空気圧検出装置は、車体10の前方下端部に取り
付けられた路面高さセンサ(路面検出手段)1と、前左
〜後右車輪11FL〜11RRに配設されて各車輪11
FL〜11RRの回転速度を検出する車輪速センサ21
FL〜21RRと、各車輪11FL〜11RRの図示さ
れないショックアブソーバ等と並列に配設されて、車体
10と各車輪11FL〜11RRとの間の相対変位を検
出するストロークセンサ(振動入力検出手段)22FL
〜22RRと、路面高さセンサ1からの路面高さ検出値
Hと各車輪速センサ21FL〜21RRからの車輪速検
出値VFL〜VRRと各ストロークセンサ22FL〜22R
Rからのストローク検出値SFL〜SRRとに基づいて、各
車輪11FL〜11RRのタイヤ空気圧を算出するコン
トローラ30と、コントローラ30から出力されたタイ
ヤ空気圧算出値PFL〜PRRを運転者に向けて表示する表
示装置40とを備えている。
【0010】前記路面高さセンサ1は、例えば超音波距
離測定装置で構成され、超音波を所定時間毎に鉛直下方
の路面に向けて発射する走波器と、この走波器から発射
されて路面で反射された超音波を受け取る受波器とを同
じ高さに備え、走波器による超音波の発射時点から受波
器による受波時点までの時間を計測し、これに音速を乗
じて1/2にすることによりセンサ設置位置と路面との
間の距離を測定し、その測定値を路面高さ検出値Hとし
て出力する。
離測定装置で構成され、超音波を所定時間毎に鉛直下方
の路面に向けて発射する走波器と、この走波器から発射
されて路面で反射された超音波を受け取る受波器とを同
じ高さに備え、走波器による超音波の発射時点から受波
器による受波時点までの時間を計測し、これに音速を乗
じて1/2にすることによりセンサ設置位置と路面との
間の距離を測定し、その測定値を路面高さ検出値Hとし
て出力する。
【0011】前記各車輪速センサ21FL〜21RR
は、図5に示すように、ドライブシャフト(図示されな
い)の所定位置に個別に取り付けられて外周にセレーシ
ョンが形成されたロータ21aと、これに対向する磁石
21bを内蔵してその発生磁束による誘導起電力を検出
するコイル21cとで構成され、セレーションの回転に
応じた周波数の誘導起電力が、車輪の回転速度としてコ
イル21cからコントローラ30に出力される。
は、図5に示すように、ドライブシャフト(図示されな
い)の所定位置に個別に取り付けられて外周にセレーシ
ョンが形成されたロータ21aと、これに対向する磁石
21bを内蔵してその発生磁束による誘導起電力を検出
するコイル21cとで構成され、セレーションの回転に
応じた周波数の誘導起電力が、車輪の回転速度としてコ
イル21cからコントローラ30に出力される。
【0012】前記各ストロークセンサ22FL〜22R
Rは、図6に示すように、前記車輪11FL〜11RR
と車体10との間の相対変位STFL〜STRRを検出する
ために、これらストロークセンサ22FL〜22RRか
ら車高が予め設定された目標車高に一致する時に0の中
立電圧VS 、車高が目標車高より高くなるとその偏差、
すなわち前記相対変位STFL〜STRRに応じた正の電
圧、車高が目標車高より低くなるとその偏差、すなわち
前記相対変位STFL〜STRRに応じた負の電圧でなるス
トローク検出値SFL〜SRRを出力する。ここでは、前記
相対変位STFL〜STRRに対してストローク検出値SFL
〜SRRは何らの係数も介さない(すなわち、係数が
“1”である)リニアな関数であるとして、このストロ
ーク検出値SFL〜SRRを当該相対変位STFL〜STRRと
同等のものとして採用するものとする。
Rは、図6に示すように、前記車輪11FL〜11RR
と車体10との間の相対変位STFL〜STRRを検出する
ために、これらストロークセンサ22FL〜22RRか
ら車高が予め設定された目標車高に一致する時に0の中
立電圧VS 、車高が目標車高より高くなるとその偏差、
すなわち前記相対変位STFL〜STRRに応じた正の電
圧、車高が目標車高より低くなるとその偏差、すなわち
前記相対変位STFL〜STRRに応じた負の電圧でなるス
トローク検出値SFL〜SRRを出力する。ここでは、前記
相対変位STFL〜STRRに対してストローク検出値SFL
〜SRRは何らの係数も介さない(すなわち、係数が
“1”である)リニアな関数であるとして、このストロ
ーク検出値SFL〜SRRを当該相対変位STFL〜STRRと
同等のものとして採用するものとする。
【0013】前記コントローラ30はマイクロコンピュ
ータで構成され、少なくともA/D変換機能を備えた入
力側インターフェース回路30aと、D/A変換機能を
備えた出力側インターフェース回路30bと、演算処理
装置30cと、記憶装置30dとを有するものである。
そして、入力側インターフェース回路30aには、路面
高さセンサ1から出力される路面高さ検出値Hと、各車
輪速センサ21FL〜21RRから出力される車輪速検
出値VFL〜VRRと、各ストロークセンサ22FL〜22
RRから出力されるストローク検出値SFL〜SRRとが入
力され、出力側インターフェース回路30bからは、前
記表示装置40に向けてタイヤ空気圧算出値PFL〜PRR
が出力される。
ータで構成され、少なくともA/D変換機能を備えた入
力側インターフェース回路30aと、D/A変換機能を
備えた出力側インターフェース回路30bと、演算処理
装置30cと、記憶装置30dとを有するものである。
そして、入力側インターフェース回路30aには、路面
高さセンサ1から出力される路面高さ検出値Hと、各車
輪速センサ21FL〜21RRから出力される車輪速検
出値VFL〜VRRと、各ストロークセンサ22FL〜22
RRから出力されるストローク検出値SFL〜SRRとが入
力され、出力側インターフェース回路30bからは、前
記表示装置40に向けてタイヤ空気圧算出値PFL〜PRR
が出力される。
【0014】また、演算処理装置30cは、路面高さ検
出値H、車輪速検出値VFL〜VRR、およびストローク検
出値SFL〜SRRを読み込み、後述する図13および14
の処理を実行して、タイヤ空気圧算出値PFL〜PRRを出
力する。更に、記憶装置30dには、予め演算処理装置
30cの演算処理に必要なプログラムおよび各設定値が
記憶されているとともに、所定時間ΔT1 毎に検出され
る車輪速検出値VFL〜VRRを順次シフトさせながら所定
数(n個)格納する各車輪速検出値VFL〜VRR用のシフ
トレジスタ領域と、所定時間ΔT1 毎に検出されるスト
ローク検出値SFL〜SRRを順次シフトさせながら所定数
(n個)格納する各ストローク検出値SFL〜SRR用のシ
フトレジスタ領域と、所定時間ΔT1 毎に算出される路
面変位ΔHを順次シフトさせながら所定数(n個)格納
する路面変位算出値用のシフトレジスタ領域とが形成さ
れている。また、記憶装置30dは、演算処理装置30
cの演算過程で必要な演算結果を逐次記憶する。
出値H、車輪速検出値VFL〜VRR、およびストローク検
出値SFL〜SRRを読み込み、後述する図13および14
の処理を実行して、タイヤ空気圧算出値PFL〜PRRを出
力する。更に、記憶装置30dには、予め演算処理装置
30cの演算処理に必要なプログラムおよび各設定値が
記憶されているとともに、所定時間ΔT1 毎に検出され
る車輪速検出値VFL〜VRRを順次シフトさせながら所定
数(n個)格納する各車輪速検出値VFL〜VRR用のシフ
トレジスタ領域と、所定時間ΔT1 毎に検出されるスト
ローク検出値SFL〜SRRを順次シフトさせながら所定数
(n個)格納する各ストローク検出値SFL〜SRR用のシ
フトレジスタ領域と、所定時間ΔT1 毎に算出される路
面変位ΔHを順次シフトさせながら所定数(n個)格納
する路面変位算出値用のシフトレジスタ領域とが形成さ
れている。また、記憶装置30dは、演算処理装置30
cの演算過程で必要な演算結果を逐次記憶する。
【0015】前記表示装置40は、図4から分かるよう
に、コントローラ30から出力されたタイヤ空気圧算出
値PFL〜PRRを表示データに変換する表示器41と、表
示器41からの表示データを表示する液晶パネル42と
で構成されており、液晶パネル42は図示しないインス
トゥルメントパネルに設けられている。次に、この実施
例のタイヤ空気圧検出装置における基本原理について説
明する。
に、コントローラ30から出力されたタイヤ空気圧算出
値PFL〜PRRを表示データに変換する表示器41と、表
示器41からの表示データを表示する液晶パネル42と
で構成されており、液晶パネル42は図示しないインス
トゥルメントパネルに設けられている。次に、この実施
例のタイヤ空気圧検出装置における基本原理について説
明する。
【0016】図7に、車輪を含むサスペンション系の模
式図を示す。この図から分かるように、サスペンション
系の運動には、サスペンションのばね定数KS とダンパ
減衰定数DS とともに、タイヤの縦ばね定数KT が関与
している。また、図8に示すように、タイヤの縦ばね定
数KT とタイヤ空気圧Pとは線形関係にあり、縦ばね定
数KT によりタイヤ空気圧Pは一義的に決まる。したが
って、この実施例では、サンプリング毎にタイヤの縦ば
ね定数KT を算出し、算出された縦ばね定数K T に所定
のゲインGを乗じた値をタイヤ空気圧Pとして算出す
る。
式図を示す。この図から分かるように、サスペンション
系の運動には、サスペンションのばね定数KS とダンパ
減衰定数DS とともに、タイヤの縦ばね定数KT が関与
している。また、図8に示すように、タイヤの縦ばね定
数KT とタイヤ空気圧Pとは線形関係にあり、縦ばね定
数KT によりタイヤ空気圧Pは一義的に決まる。したが
って、この実施例では、サンプリング毎にタイヤの縦ば
ね定数KT を算出し、算出された縦ばね定数K T に所定
のゲインGを乗じた値をタイヤ空気圧Pとして算出す
る。
【0017】また、車両の走行時における車輪への振動
入力について、図9〜11に基づいて説明する。図9お
よび10に示すように、走行中の各時刻tにおけるホイ
ールストロークx(t)は路面入力により変化し、例え
ば路面上の突起を乗り越える時には変位による強制振動
Va が生じ、この強制振動Va により引き起こされた自
由振動Vb が減衰するまでストローク変化が続く。そし
て、図11のグラフに示すように、このような振動入力
における振動エネルギ|x|2 の振動数fに対する分布
(パワースペクトル)Bは、強制振動分Ba と自由振動
分Bb とに分けられる。
入力について、図9〜11に基づいて説明する。図9お
よび10に示すように、走行中の各時刻tにおけるホイ
ールストロークx(t)は路面入力により変化し、例え
ば路面上の突起を乗り越える時には変位による強制振動
Va が生じ、この強制振動Va により引き起こされた自
由振動Vb が減衰するまでストローク変化が続く。そし
て、図11のグラフに示すように、このような振動入力
における振動エネルギ|x|2 の振動数fに対する分布
(パワースペクトル)Bは、強制振動分Ba と自由振動
分Bb とに分けられる。
【0018】ここで、車輪を含むサスペンション系のば
ね下に関する運動方程式は、図12に示すように、車体
の中立状態からの車輪のストロークをx、路面変位をx
1 、ばね下質量をM、サスペンションのばね定数を
KS 、タイヤの縦ばね定数をKTとすると、下記の
(1)式で表される。 Mx" =−KT (x1 −x)+KS x−DS x' ……(1) したがって、この実施例においては、縦ばね定数の初期
設定値Aまたはこの初期設定値Aに対して所定値ΔAず
つ変化させた設定値Aを上記(1)式のKT に、路面高
さセンサ1によって検出された路面高さ検出値Hから路
面高さ中立値H 0 (定員乗車で車両静止状態における、
路面高さセンサ1と平坦路面との間の距離)を減算して
得られる路面変位ΔHを上記(1)式のx1 にそれぞれ
代入して、上記(1)式により各輪におけるストローク
xの推定値を算出し、算出されたストローク推定値xFL
〜xRRと、実際にストロークセンサ22FL〜22RR
により検出された対応するストローク検出値SFL〜SRR
との偏差の絶対値|ΔxFL|〜|ΔxRR|を算出し、算
出された各偏差の絶対値|ΔxFL|〜|ΔxRR|を累積
し、その各累積値XFL〜XRRが設定値X0 以下である時
に設定されていた縦ばね定数Aを、今回のサンプリング
における各車輪11FL〜11RRのタイヤ縦ばね定数
KT として選択する。すなわち、前記設定値X0 を十分
小さな値にすることにより、精度良くタイヤ縦ばね定数
KT が算出される。
ね下に関する運動方程式は、図12に示すように、車体
の中立状態からの車輪のストロークをx、路面変位をx
1 、ばね下質量をM、サスペンションのばね定数を
KS 、タイヤの縦ばね定数をKTとすると、下記の
(1)式で表される。 Mx" =−KT (x1 −x)+KS x−DS x' ……(1) したがって、この実施例においては、縦ばね定数の初期
設定値Aまたはこの初期設定値Aに対して所定値ΔAず
つ変化させた設定値Aを上記(1)式のKT に、路面高
さセンサ1によって検出された路面高さ検出値Hから路
面高さ中立値H 0 (定員乗車で車両静止状態における、
路面高さセンサ1と平坦路面との間の距離)を減算して
得られる路面変位ΔHを上記(1)式のx1 にそれぞれ
代入して、上記(1)式により各輪におけるストローク
xの推定値を算出し、算出されたストローク推定値xFL
〜xRRと、実際にストロークセンサ22FL〜22RR
により検出された対応するストローク検出値SFL〜SRR
との偏差の絶対値|ΔxFL|〜|ΔxRR|を算出し、算
出された各偏差の絶対値|ΔxFL|〜|ΔxRR|を累積
し、その各累積値XFL〜XRRが設定値X0 以下である時
に設定されていた縦ばね定数Aを、今回のサンプリング
における各車輪11FL〜11RRのタイヤ縦ばね定数
KT として選択する。すなわち、前記設定値X0 を十分
小さな値にすることにより、精度良くタイヤ縦ばね定数
KT が算出される。
【0019】また、ストローク推定値xFL〜xRRとスト
ローク検出値SFL〜SRRとの偏差を算出する際には、路
面高さセンサ1と各ストロークセンサ22FL〜22R
Rとで同時刻の検出路面が異なるため、この検出路面の
ずれを補正して、同一路面におけるデータ同士(各スト
ローク検出値SFL〜SRRと、各ストローク推定値xFL〜
xRRを算出するための各路面変位ΔHと)を対応させ
る。
ローク検出値SFL〜SRRとの偏差を算出する際には、路
面高さセンサ1と各ストロークセンサ22FL〜22R
Rとで同時刻の検出路面が異なるため、この検出路面の
ずれを補正して、同一路面におけるデータ同士(各スト
ローク検出値SFL〜SRRと、各ストローク推定値xFL〜
xRRを算出するための各路面変位ΔHと)を対応させ
る。
【0020】具体的には、先ず、所定時間T1 =ΔT1
・nに読み込まれた4n個の車輪速検出値VFL〜VRRか
ら所定時間T1 の平均車速vを算出し、算出された平均
車速vと、路面高さセンサ1の路面検出点と各車輪11
FL〜11RRのホイールセンタとの距離Lとから、下
記(2)式により、路面センサ1と各ストロークセンサ
22FL〜22RRとにより同じ路面点を検出する時間
差T2 (すなわち、路面センサ1がある時刻に検出した
路面点を、時間T2 後に各ストロークセンサ22FL〜
22RRが検出する。)を算出する。
・nに読み込まれた4n個の車輪速検出値VFL〜VRRか
ら所定時間T1 の平均車速vを算出し、算出された平均
車速vと、路面高さセンサ1の路面検出点と各車輪11
FL〜11RRのホイールセンタとの距離Lとから、下
記(2)式により、路面センサ1と各ストロークセンサ
22FL〜22RRとにより同じ路面点を検出する時間
差T2 (すなわち、路面センサ1がある時刻に検出した
路面点を、時間T2 後に各ストロークセンサ22FL〜
22RRが検出する。)を算出する。
【0021】T2 =L/v ……(2) ここで、路面変位ΔHについては、この時間T2 分の新
しいデータの検出路面が時間T1 におけるストロークセ
ンサの検出路面とずれ、ストローク検出値については、
この時間T2 分の古いデータの検出路面が時間T1 にお
ける路面高さセンサの検出路面とずれる。
しいデータの検出路面が時間T1 におけるストロークセ
ンサの検出路面とずれ、ストローク検出値については、
この時間T2 分の古いデータの検出路面が時間T1 にお
ける路面高さセンサの検出路面とずれる。
【0022】したがって、T1 ,ΔT1 ,T2 から下記
(3)式により、時間(T1 −T2)に各シフトレジス
タ領域に格納されたデータの個数m(前記偏差ΔxFL〜
Δx RRの算出に使用するデータ数)を算出し、 m=(T1 −T2 )/ΔT1 ……(3) サンプリングされた古い方からm個の路面変位ΔHと、
サンプリングされた新しい方からm個のストローク検出
値SFL〜SRRとを、先頭から順に対応させる。
(3)式により、時間(T1 −T2)に各シフトレジス
タ領域に格納されたデータの個数m(前記偏差ΔxFL〜
Δx RRの算出に使用するデータ数)を算出し、 m=(T1 −T2 )/ΔT1 ……(3) サンプリングされた古い方からm個の路面変位ΔHと、
サンプリングされた新しい方からm個のストローク検出
値SFL〜SRRとを、先頭から順に対応させる。
【0023】一方、適切なデータによりタイヤ空気圧を
検出する目的で、各車輪11FL〜11RRの回転速度
間に大きな差がない時のデータを使用するために、時間
T1に読み込まれた4n個の車輪速検出値VFL〜VRRの
変動幅ΔVを算出し、算出された変動幅ΔVが予め設定
された所定値ΔV0 より大きい場合には、この時に読み
込まれたデータを使用しないで、次の時間T1 における
各データの読み込みを行う。
検出する目的で、各車輪11FL〜11RRの回転速度
間に大きな差がない時のデータを使用するために、時間
T1に読み込まれた4n個の車輪速検出値VFL〜VRRの
変動幅ΔVを算出し、算出された変動幅ΔVが予め設定
された所定値ΔV0 より大きい場合には、この時に読み
込まれたデータを使用しないで、次の時間T1 における
各データの読み込みを行う。
【0024】次に、前記基本原理に基づいて、走行中の
車両の各車輪のタイヤ空気圧を検出するために前記演算
処理装置30c内で行われる演算処理について、図13
および14のフローチャートに従って説明する。図13
に示す演算処理では、各検出値の読み込みとシフトレジ
スタ領域への格納、および車輪速の変動幅が所定値以下
となった時の平均車速の算出までを行い、各車輪のタイ
ヤ空気圧の算出は図14に示す演算処理で行う。そし
て、両演算処理において、制御フラグFは、図13の処
理により適切なデータが読み込まれたため、図14の処
理を行って各車輪のタイヤ空気圧が算出できる状態であ
ることを意味し、F=1でタイヤ空気圧算出可能、F=
0でタイヤ空気圧算出不可を実行する。なお、図13の
演算処理において、時間ΔT1 およびT1 の経過の判断
は各クロックカウンター値により行う。また、図14の
演算処理において、添字「j」は対象車輪11FL〜1
1RRに応じて「FL」,「FR」,「RL」,「R
R」のいずれかを示している。
車両の各車輪のタイヤ空気圧を検出するために前記演算
処理装置30c内で行われる演算処理について、図13
および14のフローチャートに従って説明する。図13
に示す演算処理では、各検出値の読み込みとシフトレジ
スタ領域への格納、および車輪速の変動幅が所定値以下
となった時の平均車速の算出までを行い、各車輪のタイ
ヤ空気圧の算出は図14に示す演算処理で行う。そし
て、両演算処理において、制御フラグFは、図13の処
理により適切なデータが読み込まれたため、図14の処
理を行って各車輪のタイヤ空気圧が算出できる状態であ
ることを意味し、F=1でタイヤ空気圧算出可能、F=
0でタイヤ空気圧算出不可を実行する。なお、図13の
演算処理において、時間ΔT1 およびT1 の経過の判断
は各クロックカウンター値により行う。また、図14の
演算処理において、添字「j」は対象車輪11FL〜1
1RRに応じて「FL」,「FR」,「RL」,「R
R」のいずれかを示している。
【0025】図13の処理では、先ず、ステップS10
1で、制御フラグFを“0”にセットしてステップS1
02に移行し、路面高さセンサ1からの路面高さ検出値
H、ストロークセンサ22FL〜22RRからのストロ
ーク検出値SFL〜SRR、車輪速センサ21FL〜21R
Rからの車輪速検出値VFL〜VRRを読み込む。次に、ス
テップS103に移行して、前記ステップS102で読
み込まれた路面高さ検出値Hから路面高さ中立値H0 を
減算して路面変位ΔHを算出する。
1で、制御フラグFを“0”にセットしてステップS1
02に移行し、路面高さセンサ1からの路面高さ検出値
H、ストロークセンサ22FL〜22RRからのストロ
ーク検出値SFL〜SRR、車輪速センサ21FL〜21R
Rからの車輪速検出値VFL〜VRRを読み込む。次に、ス
テップS103に移行して、前記ステップS102で読
み込まれた路面高さ検出値Hから路面高さ中立値H0 を
減算して路面変位ΔHを算出する。
【0026】次に、ステップS104に移行して、前記
ステップS103で算出された路面変位ΔHと、前記ス
テップS102で読み込まれたストローク検出値SFL〜
SRRおよび車輪速検出値VFL〜VRRとを、記憶装置30
dに形成した各シフトレジスタ領域の先頭位置に格納す
るとともに、前回までに格納されている各値ΔH,S FL
〜SRR,VFL〜VRRを対応する各シフトレジスタ領域内
で順次シフトする。
ステップS103で算出された路面変位ΔHと、前記ス
テップS102で読み込まれたストローク検出値SFL〜
SRRおよび車輪速検出値VFL〜VRRとを、記憶装置30
dに形成した各シフトレジスタ領域の先頭位置に格納す
るとともに、前回までに格納されている各値ΔH,S FL
〜SRR,VFL〜VRRを対応する各シフトレジスタ領域内
で順次シフトする。
【0027】次に、ステップS105に移行して、所定
時間ΔT1 が経過したか否かを判定し、所定時間ΔT1
が経過するまで前記判定を続け、所定時間ΔT1 が経過
したらステップS106に移行する。前記ステップS1
06では、所定時間T1 =ΔT1 ・nが経過したか否か
を判定し、所定時間T1 が経過したらステップS107
に移行し、そうでない場合は前記ステップS102に戻
って前記ステップS102からステップS106までの
処理を繰り返す。
時間ΔT1 が経過したか否かを判定し、所定時間ΔT1
が経過するまで前記判定を続け、所定時間ΔT1 が経過
したらステップS106に移行する。前記ステップS1
06では、所定時間T1 =ΔT1 ・nが経過したか否か
を判定し、所定時間T1 が経過したらステップS107
に移行し、そうでない場合は前記ステップS102に戻
って前記ステップS102からステップS106までの
処理を繰り返す。
【0028】前記ステップS107では、T1 を“0”
にリセットして、ステップS108に移行する。前記ス
テップS108では、各車輪速検出値用のシフトレジス
タ領域から、所定時間T1 に格納された4n個の車輪速
検出値VFL〜VRRを読み込む。次に、ステップS109
に移行して、ステップS108で読み込まれた4n個の
車輪速検出値VFL〜VRRから最大値VMAX を選択する。
にリセットして、ステップS108に移行する。前記ス
テップS108では、各車輪速検出値用のシフトレジス
タ領域から、所定時間T1 に格納された4n個の車輪速
検出値VFL〜VRRを読み込む。次に、ステップS109
に移行して、ステップS108で読み込まれた4n個の
車輪速検出値VFL〜VRRから最大値VMAX を選択する。
【0029】次に、ステップS110に移行して、ステ
ップS108で読み込まれた4n個の車輪速検出値VFL
〜VRRから最小値VMIN を選択する。次に、ステップS
111に移行して、ステップS109で選択された車輪
速の最大値VMAX からステップS110で選択された車
輪速の最小値VMIN を減算して、車輪速の変動幅ΔVを
算出する。
ップS108で読み込まれた4n個の車輪速検出値VFL
〜VRRから最小値VMIN を選択する。次に、ステップS
111に移行して、ステップS109で選択された車輪
速の最大値VMAX からステップS110で選択された車
輪速の最小値VMIN を減算して、車輪速の変動幅ΔVを
算出する。
【0030】次に、ステップS112に移行して、ステ
ップS111で算出された車輪速の変動幅ΔVが設定値
ΔV0 以下であるか否か判定して、算出された車輪速の
変動幅ΔVが設定値ΔV0 以下であればステップS11
3に移行し、そうでなければ前記ステップS102に戻
って前記ステップS102からステップS112までの
処理を繰り返す。
ップS111で算出された車輪速の変動幅ΔVが設定値
ΔV0 以下であるか否か判定して、算出された車輪速の
変動幅ΔVが設定値ΔV0 以下であればステップS11
3に移行し、そうでなければ前記ステップS102に戻
って前記ステップS102からステップS112までの
処理を繰り返す。
【0031】前記ステップS113では、ステップS1
08で読み込まれた4n個の車輪速検出値VFL〜VRRを
平均して、所定時間T1 の平均車速vを算出し、これを
記憶装置30dに記憶する。次に、ステップS114に
移行して、制御フラグFを“1”にセットしてからこの
演算処理を終了する。
08で読み込まれた4n個の車輪速検出値VFL〜VRRを
平均して、所定時間T1 の平均車速vを算出し、これを
記憶装置30dに記憶する。次に、ステップS114に
移行して、制御フラグFを“1”にセットしてからこの
演算処理を終了する。
【0032】図14の処理では、先ず、ステップS20
1で、図13の処理における制御フラグFが“1”であ
るか否かを判定し、制御フラグFが“1”であればステ
ップS202に移行し、そうでなければこの演算処理を
終了する。前記ステップS202では、図13の処理の
ステップS113で算出された平均車速vを記憶装置3
0dから読み込む。
1で、図13の処理における制御フラグFが“1”であ
るか否かを判定し、制御フラグFが“1”であればステ
ップS202に移行し、そうでなければこの演算処理を
終了する。前記ステップS202では、図13の処理の
ステップS113で算出された平均車速vを記憶装置3
0dから読み込む。
【0033】次に、ステップS203に移行して、対象
車輪が前輪であるか否か判定し、対象車輪が前輪であれ
ば、ステップS204に移行し、そうでなければステッ
プS205に移行する。前記ステップS204では、路
面高さセンサ1の路面検出点と対象車輪のホイールセン
タとの距離Lを前輪値LF に設定して、ステップS20
6に移行する。
車輪が前輪であるか否か判定し、対象車輪が前輪であれ
ば、ステップS204に移行し、そうでなければステッ
プS205に移行する。前記ステップS204では、路
面高さセンサ1の路面検出点と対象車輪のホイールセン
タとの距離Lを前輪値LF に設定して、ステップS20
6に移行する。
【0034】前記ステップS205では、前記距離Lを
後輪値LR に設定して、ステップS206に移行する。
前記ステップS206では、前記(2)式のLに、前記
ステップS204で設定された前輪値LF または前記ス
テップS205で設定された後輪値LR を代入して、前
記(2)式により、同一路面検出の時間差T2 を算出す
る。
後輪値LR に設定して、ステップS206に移行する。
前記ステップS206では、前記(2)式のLに、前記
ステップS204で設定された前輪値LF または前記ス
テップS205で設定された後輪値LR を代入して、前
記(2)式により、同一路面検出の時間差T2 を算出す
る。
【0035】次に、ステップS207に移行して、前記
ステップS206で算出された時間差T2 を前記(3)
式に代入して、使用するデータ数mを算出する。次に、
ステップS208に移行して、路面変位算出値用のシフ
トレジスタ領域に格納された、古い方からm個の路面変
位ΔHを読み込む。次に、ステップS209に移行し
て、ストローク検出値用のシフトレジスタ領域に格納さ
れた、新しい方からm個のストローク検出値Sj を読み
込む。
ステップS206で算出された時間差T2 を前記(3)
式に代入して、使用するデータ数mを算出する。次に、
ステップS208に移行して、路面変位算出値用のシフ
トレジスタ領域に格納された、古い方からm個の路面変
位ΔHを読み込む。次に、ステップS209に移行し
て、ストローク検出値用のシフトレジスタ領域に格納さ
れた、新しい方からm個のストローク検出値Sj を読み
込む。
【0036】次に、ステップS210に移行して、タイ
ヤ縦ばね定数KT を所定値Aに設定する。次に、ステッ
プS211に移行して、前記(1)式のKT にステップ
S210で設定されたAを、x1 にステップS208で
読み込まれた各ΔHをそれぞれ代入して、この式をxに
ついて解くことにより、m個の各路面変位ΔHに応じた
m個の各ストローク推定値xj を算出する。
ヤ縦ばね定数KT を所定値Aに設定する。次に、ステッ
プS211に移行して、前記(1)式のKT にステップ
S210で設定されたAを、x1 にステップS208で
読み込まれた各ΔHをそれぞれ代入して、この式をxに
ついて解くことにより、m個の各路面変位ΔHに応じた
m個の各ストローク推定値xj を算出する。
【0037】次に、ステップS212に移行して、ステ
ップS209で読み込まれたm個のストローク検出値S
j と、ステップS211で算出されたm個のストローク
推定値xj とを先頭から順に対応させ、対応する各スト
ローク検出値Sj とストローク推定値xj との偏差の絶
対値|Δxj |=|Sj −xj |をそれぞれ算出する。
ップS209で読み込まれたm個のストローク検出値S
j と、ステップS211で算出されたm個のストローク
推定値xj とを先頭から順に対応させ、対応する各スト
ローク検出値Sj とストローク推定値xj との偏差の絶
対値|Δxj |=|Sj −xj |をそれぞれ算出する。
【0038】次に、ステップS213に移行して、ステ
ップS212で算出されたm個の偏差の絶対値|Δxj
|をすべて足し算することにより、ストロークの検出値
と推定値との偏差の累積値Xj を算出する。次に、ステ
ップS214に移行して、ステップS213で算出され
た累積値X j が、設定値X0 以下であるか否かを判定
し、算出された累積値Xj が設定値X 0 以下であればス
テップS215に移行し、そうでなければステップS2
16に移行する。
ップS212で算出されたm個の偏差の絶対値|Δxj
|をすべて足し算することにより、ストロークの検出値
と推定値との偏差の累積値Xj を算出する。次に、ステ
ップS214に移行して、ステップS213で算出され
た累積値X j が、設定値X0 以下であるか否かを判定
し、算出された累積値Xj が設定値X 0 以下であればス
テップS215に移行し、そうでなければステップS2
16に移行する。
【0039】前記ステップS215では、前記所定値A
をタイヤ縦ばね定数KT に決定して、ステップS217
に移行する。前記ステップS217では、ステップS2
15で決定されたタイヤ縦ばね定数KT に所定のゲイン
を乗じてタイヤ空気圧Pj を算出する。次に、ステップ
S218に移行して、ステップS217で算出されたタ
イヤ空気圧Pj を表示器41に向けて出力してから、こ
の演算処理を終了する。
をタイヤ縦ばね定数KT に決定して、ステップS217
に移行する。前記ステップS217では、ステップS2
15で決定されたタイヤ縦ばね定数KT に所定のゲイン
を乗じてタイヤ空気圧Pj を算出する。次に、ステップ
S218に移行して、ステップS217で算出されたタ
イヤ空気圧Pj を表示器41に向けて出力してから、こ
の演算処理を終了する。
【0040】なお、前記ステップS216では、所定値
Aを、前回の所定値Aに所定の変化量ΔAを加算した値
に更新して前記ステップS211に戻り、ステップS2
14でXj ≦X0 となるまで、前記ステップS211か
らステップS214までの処理を繰り返す。この時のス
テップS211では、前記ステップS216で更新され
た所定値Aが前記(1)式のKT に代入される。
Aを、前回の所定値Aに所定の変化量ΔAを加算した値
に更新して前記ステップS211に戻り、ステップS2
14でXj ≦X0 となるまで、前記ステップS211か
らステップS214までの処理を繰り返す。この時のス
テップS211では、前記ステップS216で更新され
た所定値Aが前記(1)式のKT に代入される。
【0041】次に、この実施例におけるタイヤ空気圧検
出装置の作用について、前左輪11FLの場合を例にと
って説明する。各車輪11FL〜11RRにスリップや
ロックが生じていない状態で、且つほぼ一定車速で車両
が走行している場合には、走行している路面状態に応じ
て変化する路面検出値H、ストローク検出値SFL〜
SRR、および車輪速検出値VFL〜V RRがステップS10
2で所定時間ΔT1 毎に読み込まれ、ステップS102
で読み込まれたストローク検出値SFL〜SRRおよび車輪
速検出値VFL〜VRRと、路面検出値HによりステップS
103で算出された路面変位ΔHとが、ステップS10
4で順次各シフトレジスタ領域に格納され、各車輪速検
出値用のシフトレジスタ領域からステップS108で読
み込まれた4n個の車輪速検出値VFL〜VRRから、ステ
ップS109で選択された最大値VMAX とステップS1
10で選択された最小値VMIN とにより、ステップS1
11で算出された所定時間T1 における四輪の車輪速の
変動幅ΔVが、ステップS112で所定値ΔV0 以下と
判定されるため、ステップS113で平均車速vが算出
されて、ステップS114で制御フラグF=1に設定さ
れる。
出装置の作用について、前左輪11FLの場合を例にと
って説明する。各車輪11FL〜11RRにスリップや
ロックが生じていない状態で、且つほぼ一定車速で車両
が走行している場合には、走行している路面状態に応じ
て変化する路面検出値H、ストローク検出値SFL〜
SRR、および車輪速検出値VFL〜V RRがステップS10
2で所定時間ΔT1 毎に読み込まれ、ステップS102
で読み込まれたストローク検出値SFL〜SRRおよび車輪
速検出値VFL〜VRRと、路面検出値HによりステップS
103で算出された路面変位ΔHとが、ステップS10
4で順次各シフトレジスタ領域に格納され、各車輪速検
出値用のシフトレジスタ領域からステップS108で読
み込まれた4n個の車輪速検出値VFL〜VRRから、ステ
ップS109で選択された最大値VMAX とステップS1
10で選択された最小値VMIN とにより、ステップS1
11で算出された所定時間T1 における四輪の車輪速の
変動幅ΔVが、ステップS112で所定値ΔV0 以下と
判定されるため、ステップS113で平均車速vが算出
されて、ステップS114で制御フラグF=1に設定さ
れる。
【0042】これによりタイヤ空気圧算出可能状態とな
り、対象車輪が前輪であるためステップS203からS
204を経てステップS206に至り、平均車速vと前
輪値LF とから時間差T2 が算出され、ステップS20
7で使用するデータ数mが算出される。そして、ステッ
プS208で、路面変位用のシフトレジスタ領域に格納
されている古い方からm個の路面変位ΔHが読み込ま
れ、ステップS209で、ストローク検出値用のシフト
レジスタ領域に格納されている新しい方からm個のスト
ローク検出値SFL〜SRRが読み込まれ、ステップS21
1で、ステップS208で読み込まれた路面変位ΔHが
前記(1)式のx1 に代入され、ステップS210で設
定されたまたはステップS216で更新された所定値A
が前記(1)式のKT に代入されて、前記(1)式から
各路面変位ΔHに応じたm個のストローク推定値xFLが
算出される。次にステップS212で、ステップS20
9で読み込まれたm個のストローク検出値SFLと、対応
する前記m個のストローク推定値xFLとの偏差の絶対値
|ΔxFL1 |〜|ΔxFLm |が算出され、これらがステ
ップS213で足し算されて、ストロークの検出値と推
定値との偏差の累積値Xj が算出され、算出された累積
値XFLが設定値X0 以下となれば、その時の所定値Aを
タイヤ縦ばね定数KT として、ステップS217で、前
記タイヤ縦ばね定数KT に所定のゲインを乗じてタイヤ
空気圧PFLが算出されて、この算出値P FLが右前輪の今
回のサンプリングにおけるタイヤ空気圧として表示器4
1に向けて出力され、タイヤ空気圧の検出値としてイン
ストゥルメントパネルに設けられた液晶パネル42に表
示される。
り、対象車輪が前輪であるためステップS203からS
204を経てステップS206に至り、平均車速vと前
輪値LF とから時間差T2 が算出され、ステップS20
7で使用するデータ数mが算出される。そして、ステッ
プS208で、路面変位用のシフトレジスタ領域に格納
されている古い方からm個の路面変位ΔHが読み込ま
れ、ステップS209で、ストローク検出値用のシフト
レジスタ領域に格納されている新しい方からm個のスト
ローク検出値SFL〜SRRが読み込まれ、ステップS21
1で、ステップS208で読み込まれた路面変位ΔHが
前記(1)式のx1 に代入され、ステップS210で設
定されたまたはステップS216で更新された所定値A
が前記(1)式のKT に代入されて、前記(1)式から
各路面変位ΔHに応じたm個のストローク推定値xFLが
算出される。次にステップS212で、ステップS20
9で読み込まれたm個のストローク検出値SFLと、対応
する前記m個のストローク推定値xFLとの偏差の絶対値
|ΔxFL1 |〜|ΔxFLm |が算出され、これらがステ
ップS213で足し算されて、ストロークの検出値と推
定値との偏差の累積値Xj が算出され、算出された累積
値XFLが設定値X0 以下となれば、その時の所定値Aを
タイヤ縦ばね定数KT として、ステップS217で、前
記タイヤ縦ばね定数KT に所定のゲインを乗じてタイヤ
空気圧PFLが算出されて、この算出値P FLが右前輪の今
回のサンプリングにおけるタイヤ空気圧として表示器4
1に向けて出力され、タイヤ空気圧の検出値としてイン
ストゥルメントパネルに設けられた液晶パネル42に表
示される。
【0043】また、各車輪11FL〜11RRにスリッ
プやロックが生じていたり、車速が安定していない場合
には、ステップS112で所定時間T1 における四輪の
車輪速の変動幅ΔVが所定値ΔV0 より大きいと判定さ
れるため、制御フラグF=0のままステップS102に
戻って、この所定時間T1 における各データはタイヤ空
気圧の算出には使用されない。
プやロックが生じていたり、車速が安定していない場合
には、ステップS112で所定時間T1 における四輪の
車輪速の変動幅ΔVが所定値ΔV0 より大きいと判定さ
れるため、制御フラグF=0のままステップS102に
戻って、この所定時間T1 における各データはタイヤ空
気圧の算出には使用されない。
【0044】上記の作用は前右輪11FRの場合も同様
であり、後左右輪11RL,11RRについては、図1
4の処理においてステップS203からS205を経て
S206に至ることを除いて同様である。したがって、
この実施例のタイヤ空気圧検出装置によれば、累積値の
設定値X 0 を十分小さな値に設定することにより精度良
くタイヤ縦ばね定数KT が算出されるため、車輪に対す
る路面からの振動入力に基づいて、タイヤ空気圧の具体
的な値を精度良く算出することができる。
であり、後左右輪11RL,11RRについては、図1
4の処理においてステップS203からS205を経て
S206に至ることを除いて同様である。したがって、
この実施例のタイヤ空気圧検出装置によれば、累積値の
設定値X 0 を十分小さな値に設定することにより精度良
くタイヤ縦ばね定数KT が算出されるため、車輪に対す
る路面からの振動入力に基づいて、タイヤ空気圧の具体
的な値を精度良く算出することができる。
【0045】なお、前記実施例において、路面高さセン
サ1と図13の処理のステップS102,S103とが
請求項1および2における路面検出手段に相当し、スト
ロークセンサ22FL〜22RRと図13の処理のステ
ップS102とが請求項1および2における振動入力検
出手段に相当し、車輪速センサ21FL〜21RRと図
13の処理のステップS102,S113とが請求項2
における車速検出手段に相当し、図14のステップS2
02〜206が請求項2における検出時間差算出手段に
相当し、図14のステップS207〜S216が請求項
1および2におけるタイヤ縦ばね定数算出手段に相当
し、図14のステップS217が請求項1および2にお
ける空気圧算出手段に相当する。
サ1と図13の処理のステップS102,S103とが
請求項1および2における路面検出手段に相当し、スト
ロークセンサ22FL〜22RRと図13の処理のステ
ップS102とが請求項1および2における振動入力検
出手段に相当し、車輪速センサ21FL〜21RRと図
13の処理のステップS102,S113とが請求項2
における車速検出手段に相当し、図14のステップS2
02〜206が請求項2における検出時間差算出手段に
相当し、図14のステップS207〜S216が請求項
1および2におけるタイヤ縦ばね定数算出手段に相当
し、図14のステップS217が請求項1および2にお
ける空気圧算出手段に相当する。
【0046】また、前記実施例においては、振動入力検
出手段としてストロークセンサ22FL〜22RRを各
輪に配設した場合について説明したが、上下方向速度セ
ンサまたは上下方向加速度センサを配設して、これらか
ら得られた速度検出値x’または加速度検出値x”と、
前記(1)から算出された速度推定値または加速度推定
値との偏差を算出し、その絶対値の累積値を設定値と比
較するものであってもよい。
出手段としてストロークセンサ22FL〜22RRを各
輪に配設した場合について説明したが、上下方向速度セ
ンサまたは上下方向加速度センサを配設して、これらか
ら得られた速度検出値x’または加速度検出値x”と、
前記(1)から算出された速度推定値または加速度推定
値との偏差を算出し、その絶対値の累積値を設定値と比
較するものであってもよい。
【0047】また、前記実施例において、路面高さの中
立値H0 は、定員乗車で車両静止状態における路面高さ
センサ1と平坦路面との間の距離としたが、走行中に車
体位置は常に変化している。そして、これに対処するた
め、安定走行状態における路面高さ中立値H0 を常に更
新して使用するか、車両に作用する入力や発生する物理
量から路面に対する車体挙動を算出または検出し、この
車体挙動に基づいて路面高さ中立値H0 を補正して使用
することが考えられるが、これらのいずれの場合にも、
相当の複雑な演算負荷が発生することに留意したい。
立値H0 は、定員乗車で車両静止状態における路面高さ
センサ1と平坦路面との間の距離としたが、走行中に車
体位置は常に変化している。そして、これに対処するた
め、安定走行状態における路面高さ中立値H0 を常に更
新して使用するか、車両に作用する入力や発生する物理
量から路面に対する車体挙動を算出または検出し、この
車体挙動に基づいて路面高さ中立値H0 を補正して使用
することが考えられるが、これらのいずれの場合にも、
相当の複雑な演算負荷が発生することに留意したい。
【0048】さらに、前記実施例においては、コントロ
ーラ30をマイクロコンピュータで構成した場合につい
て説明したが、各発明はこれに限定されるものではな
く、シフトレジスタ、演算回路等の電子回路を組み合わ
せて構成するようにしてもよい。
ーラ30をマイクロコンピュータで構成した場合につい
て説明したが、各発明はこれに限定されるものではな
く、シフトレジスタ、演算回路等の電子回路を組み合わ
せて構成するようにしてもよい。
【0049】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1およ
び2の発明によれば、振動入力検出手段だけでなく路面
検出手段を備えたことにより、車輪を含むサスペンショ
ン系のばね下に関する運動方程式を用いて、タイヤ空気
圧と線形関係にあるタイヤ縦ばね定数を算出することが
できるため、車輪に対する路面からの振動入力に基づい
てタイヤ空気圧の具体的な値を算出することができる。
び2の発明によれば、振動入力検出手段だけでなく路面
検出手段を備えたことにより、車輪を含むサスペンショ
ン系のばね下に関する運動方程式を用いて、タイヤ空気
圧と線形関係にあるタイヤ縦ばね定数を算出することが
できるため、車輪に対する路面からの振動入力に基づい
てタイヤ空気圧の具体的な値を算出することができる。
【0050】特に、請求項2の発明によれば、実用上、
路面高さセンサ等の路面検出手段が、対応する車輪より
前方の路面を検出するように設置されることから生じ
る、路面検出手段と振動入力検出手段とによる同一路面
の検出時間差を補正して、振動入力推定値と振動入力検
出値とを対応させることができるため、タイヤ空気圧が
正確に検出される。
路面高さセンサ等の路面検出手段が、対応する車輪より
前方の路面を検出するように設置されることから生じ
る、路面検出手段と振動入力検出手段とによる同一路面
の検出時間差を補正して、振動入力推定値と振動入力検
出値とを対応させることができるため、タイヤ空気圧が
正確に検出される。
【0051】その結果、車両の走行中にタイヤ空気圧の
具体的な値が検出されるため、タイヤ空気圧の異常に対
して早期に対処することができる。
具体的な値が検出されるため、タイヤ空気圧の異常に対
して早期に対処することができる。
【図1】請求項1の発明の概略構成を示す基本構成図で
ある。
ある。
【図2】請求項2の発明の概略構成を示す基本構成図で
ある。
ある。
【図3】請求項1および2の発明に関する一実施例の概
略構成を示す車両の左側面図である。
略構成を示す車両の左側面図である。
【図4】この実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図5】この実施例で使用された車輪速センサの構造を
示す概要図である。
示す概要図である。
【図6】この実施例で使用されたストロークセンサの出
力特性を示す特性線図である。
力特性を示す特性線図である。
【図7】車輪を含むサスペンション系を示す模式図であ
る。
る。
【図8】タイヤ縦ばね定数とタイヤ空気圧との関係を示
すグラフである
すグラフである
【図9】車両の走行時における車輪への振動入力を説明
するための模式図である。
するための模式図である。
【図10】車両の走行時における車輪への振動入力に関
し、路面入力によるストローク変化を示すグラフであ
る。
し、路面入力によるストローク変化を示すグラフであ
る。
【図11】車両の走行時における車輪への振動入力に関
し、振動エネルギの振動数に対する分布(パワースペク
トル)を示すグラフである。
し、振動エネルギの振動数に対する分布(パワースペク
トル)を示すグラフである。
【図12】車輪を含むサスペンション系を示す模式図で
あり、ばね下に関する運動方程式に使用する変数および
定数を図中に示している。
あり、ばね下に関する運動方程式に使用する変数および
定数を図中に示している。
【図13】実施例におけるマイクロコンピュータによる
演算処理手順の一部を示すフローチャートである。
演算処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図14】実施例におけるマイクロコンピュータによる
演算処理手順の一部を示すフローチャートである。
演算処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図15】タイヤ空気圧検出装置の従来例を説明するた
めのグラフであり、(a)は車輪のタイヤの空気圧が適
正である場合の振動特性、(b)車輪のタイヤの空気圧
が適正圧より不足している場合の振動特性、(c)車輪
のタイヤの空気圧が適正圧より過多である場合の振動特
性をそれぞれ示す。
めのグラフであり、(a)は車輪のタイヤの空気圧が適
正である場合の振動特性、(b)車輪のタイヤの空気圧
が適正圧より不足している場合の振動特性、(c)車輪
のタイヤの空気圧が適正圧より過多である場合の振動特
性をそれぞれ示す。
1 路面高さセンサ(路面検出手段) 21FL〜21RR車輪速センサ(車速検出手段) 22FL〜22RRストロークセンサ(振動入力検出手
段) 30 コントローラ 40 表示装置
段) 30 コントローラ 40 表示装置
Claims (2)
- 【請求項1】 車輪を介して路面から入力される振動入
力を検出する振動入力検出手段と、路面の形状を検出す
る路面検出手段と、タイヤの縦ばね定数と路面変位とに
関する振動入力モデル式により前記路面検出手段からの
路面検出値に基づいて得られる振動入力推定値と,前記
振動入力検出手段からの振動入力検出値とに基づいて当
該車輪のタイヤの縦ばね定数を算出するタイヤ縦ばね定
数算出手段と、前記タイヤ縦ばね定数算出手段からのタ
イヤ縦ばね定数算出値に基づいて当該車輪のタイヤの空
気圧を算出する空気圧算出手段とを備えたことを特徴と
する車両用タイヤ空気圧検出装置。 - 【請求項2】 車両の走行速度を検出する車速検出手段
と、少なくともタイヤ空気圧検出対象となる車輪より前
方の路面の形状を検出する路面検出手段と、前記車輪を
介して路面から入力される振動入力を当該車輪の近傍で
検出する振動入力検出手段と、前記車速検出手段からの
車速検出値に基づいて前記路面検出手段と前記振動入力
検出手段とによる同一路面検出の時間差を算出する検出
時間差算出手段と、タイヤの縦ばね定数と路面変位とに
関する振動入力モデル式により前記路面検出手段からの
路面検出値に基づいて得られる振動入力推定値と,前記
振動入力検出手段からの振動入力検出値とを,前記検出
時間差算出手段からの検出時間差算出値に基づいて対応
させ,対応する前記振動入力推定値と前記振動入力検出
値とに基づいて,当該車輪のタイヤの縦ばね定数を算出
するタイヤ縦ばね定数算出手段と、前記タイヤ縦ばね定
数算出手段からのタイヤ縦ばね定数算出値に基づいて当
該車輪のタイヤの空気圧を算出する空気圧算出手段とを
備えたことを特徴とする車両用タイヤ空気圧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148094A JPH07246810A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 車両用タイヤ空気圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148094A JPH07246810A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 車両用タイヤ空気圧検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246810A true JPH07246810A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12609519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4148094A Pending JPH07246810A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 車両用タイヤ空気圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07246810A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6888450B2 (en) | 2002-07-31 | 2005-05-03 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Tire condition indicating system for wheeled vehicle |
| WO2021145389A1 (ja) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 | 株式会社アドヴィックス | 車両用学習装置 |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP4148094A patent/JPH07246810A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6888450B2 (en) | 2002-07-31 | 2005-05-03 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Tire condition indicating system for wheeled vehicle |
| WO2021145389A1 (ja) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 | 株式会社アドヴィックス | 車両用学習装置 |
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