對輪胎降壓報警裝置中減壓判定值的速度靈敏度校正方法的改進的製作方法
2023-06-02 20:08:11
專利名稱：對輪胎降壓報警裝置中減壓判定值的速度靈敏度校正方法的改進的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於探測四輪車輛每個輪胎充氣壓降壓的裝置，更具體地說，涉及一種用來在主動輪和從動輪壓力下降的兩種情況下更可靠地判斷輪胎充氣壓降壓的輪胎漏氣報警系統。
背景技術：
常規實踐中使用車輪的轉速作為探測輪胎的充氣壓力是否下降的方法。一種能夠告知車輛輪胎充氣壓力下降的輪胎壓力異常警報法是通過相對比較四個車輪的轉速來判斷的。
由於減壓輪胎具有較高的轉速，因此在輪胎漏氣報警系統(DWS)中，減壓判定值(DEL值)用下式表示，DEL＝(Vfl+Vrr-Vfr-Vrl)/Vmean×50其中，Vfr表示右前胎的轉速(動力荷載半徑×轉動角速度，下同)，Vfl表示左前胎的轉速，Vrr表示右後胎的轉速，Vrl表示左後胎的轉速。使用該式可以看到，當某個部位處在減壓狀態下時，DEL值(絕對值)由0變大，表明某個車輪處於減壓狀態。在DWS中，假定DEL值超過某規定值(例如0.13)時為減壓狀態，警報被設定為開啟。該規定值被稱作減壓判定閥值。
另一方面，即使同處在減壓30％的狀態下，當50km/h的狀態與100km/h的狀態相比較時，100km/h下的輪胎半徑因受到離心力作用而變得更大，而減壓輪胎和常壓輪胎之間的轉速差會變小，導致出現100km/h狀態下的DEL值相對於50km/h狀態下的DEL值變小並接近於正常狀態下的DEL值的現象。例如，當前輪處於減壓30％狀態時，50km/h下的DEL＝0.15，而100km/h下的DEL＝0.1。
在DWS中，由於用以開啟警報的閥值(如0.13)相對於速度為定值，因此要給DEL值乘上一個相對於速度的可變係數(加權係數，為速度的函數，參見圖8)，用以在出現減壓車輪時校正高速狀態下DEL值的下降，以及與相對於速度為定值的減壓判定閥值作比較，從而判斷是否是減壓狀態。
如圖9(別克RENDEZVOUS CVL，其前輪為主動輪，後輪為從動輪)所示，由於減壓輪胎的轉速變快，DEL不再是0而是變大，例如0.15。當高速行駛時，減壓輪胎的半徑因離心力的作用而變大，並致使減壓輪胎和常壓輪胎之間的轉速差變小且接近於0(參見圖9，從90km/h到140km/h的範圍)。
這種影響對被施加了驅動扭矩的主動輪處於減壓的狀態比從動輪處於減壓的狀態來得更大，結果是DEL值迅速下降(如圖9中從90km/h到140km/h)。這種下降被稱為「值得注意的減壓下的主動輪在高速下產生的DEL值或類似方程式之值的急劇下降」。
因此，已知一種輪胎壓力下降探測法，其用一個根據速度確定的加權係數對減壓判定值加以校正，並對高速下的減壓靈敏度的下降加以校正。例如，如圖8所示，減壓判定值被根據速度確定的加權係數加權(用加權係數乘上DEL值)並校正DEL值的下降，從而能夠進行高速下的判定。
其他已知的技術有，例如，根據包括路面狀態的車輛行駛狀態，通過選擇或加權任一個判定結果，即或者是基於共振頻率得出的充氣壓力判定結果，或者是根據數個輪胎轉速元件的比較得出的判定結果，來探測充氣壓力的方法(參見日本未經審查專利公報No.297923/1994)；除了根據車輛前/後加速度的範圍判斷充氣壓降壓以外，通過根據車速確定的加權係數校正減壓判定值的方法(參見日本未經審查專利公報No.203678/1997)；根據車速校正輪胎降壓判定值的方法(參見日本專利No.3135437和No.347516)；以及通過根據輪胎轉動角速度預先確定的主動輪和從動輪之間的轉動角速度之比校正轉動角速度的方法(參見日本未經審查專利公報No.137512/1995)。
發明內容
如上所述，當主動輪在處於減壓狀態下高速行駛時DEL值的下降可能導致比從動輪處於減壓狀態下高速行駛時DEL值的下降更大的下降率(參見圖9，別克RENDEZVOUS CVL，其前輪為主動輪，後輪為從動輪)。
在這種情況下，當進行速度靈敏度校正用以匹配當從動輪處於減壓的狀態下減壓判定值的下降率時(即，當乘以一個小的加權係數時)，便不可能在高速行駛時發出主動輪減壓警報，因為主動輪在減壓狀態下的判定值小(參見圖10，正常警報閥值為0.13，而主動輪警報閥值為0.09)。相反，當進行速度靈敏度校正用以匹配當主動輪處於減壓狀態下減壓判定值的大的下降率時(即，當乘以一個大的加權係數時)，若以例如報警減壓30％的前提為基礎考慮問題時，可能會因為與警報閥值太接近的結果而發出錯誤報警，因為即使是在從動輪處於減壓10％的狀態下經過校正後的DEL值也變大(參見圖11)。
本發明的目的在於提供一種輪胎漏氣報警系統和一種輪胎漏氣判定法，該方法能夠對在主動輪處於減壓狀態或從動輪處於減壓狀態的兩種情況下的減壓做出可靠判定，當車輛以高速行駛時，不會作出主動從動輪都處於減壓狀態的錯誤判斷。
根據本發明的輪胎漏氣報警系統包括用來探測與車相連的車輪的轉速的裝置；和通過確定判定由對角設置在車輛中的兩對車輪的轉速總和之差表示的輪胎充氣壓降壓的減壓判定值來對輪胎充氣壓降壓加以判定，通過乘以一個根據車速持續變化的加權係數對減壓判定值加以校正，並將校正後的減壓判定值與一個閥值作比較的裝置，其中，對是否存在減壓車輪要先進行一個初步判斷；在初步判斷認定主動輪處於減壓狀態的情況下，給減壓判定值乘上一個比初步判定為從動輪處於減壓狀態的情況下大的加權係數。
另一套根據本發明的降壓報警裝置為，在初步判定為主動輪處於減壓狀態的情況下，主動輪的減壓判定閥值比在初步判定為從動輪處於減壓狀態的情況下從動輪的減壓判定閥值小。
根據本發明，在主動輪處於減壓的狀態下，可以在高速行駛時發出減壓狀態警報。此外，根據本發明，當以高速在從動輪的減壓較小的狀態下行駛時，在不該發出輪胎充氣壓降壓警報的情況下經過速度靈敏度校正後，DEL值的上升得到了抑制，避免了錯誤的警報，從而能提高輪胎充氣壓降壓報警的精確度。
圖1是顯示根據本發明的一個實施例的輪胎減壓判定過程的流程圖；圖2是根據本發明的該實施例的裝置結構的框圖；圖3是顯示本發明的加權係數根據主動輪和從動輪變化的實例的示意圖；圖4是顯示經由圖3中的加權係數校正的判定值隨速度靈敏度的變化圖；圖5是顯示根據本發明的實例和對照例在輕載荷、右後輪處於減壓10％以及速度約為104km/h的情況下校正後的DEL值的曲線圖；圖6是顯示根據本發明的實例和對照例在恆定載荷、右後輪處於減壓30％以及速度約為112km/h的情況下校正後的DEL值的曲線圖；圖7是顯示根據本發明的實例和對照例在恆定載荷、左前輪處於減壓30％以及速度約為112km/h的情況下校正後的DEL值的曲線圖；圖8是顯示根據速度的加權係數的常規實例的關係圖；圖9是顯示未經速度校正的主動輪減壓和從動輪減壓的減壓判定值的關係圖；
圖10是顯示在主動輪處於減壓狀態和從動輪處於減壓狀態時根據從動輪進行速度校正的情況下的常規的減壓判定值的關係圖；圖11是顯示在主動輪處於減壓狀態和從動輪處於減壓狀態時根據主動輪進行速度校正的情況下的常規的減壓判定值的關係圖。
具體實施例方式
下文將結合圖2對根據本發明的輪胎漏氣報警系統加以例證和描述。
本實施例的輪胎漏氣報警系統1與探測各輪胎轉速的裝置2相連，並且與輪胎降壓警報器7相連。輪胎漏氣報警系統1包括計算單元，用於存儲程序及計算數據的存儲器，用以輸入來自車輪轉速探測裝置的車輪轉速的輸入裝置，以及用以向輪胎降壓警報器輸出警報的輸出裝置。除了車輪轉速外，還可探測並輸入車速。另外，輪胎降壓警報可以輸出到其他車輛控制裝置。
在本實施例中，輪胎降壓判定程序和數據儲存在同一個存儲器中，但輪胎降壓判定程序可儲存在ROM(只讀存儲器)中，而數據可儲存在RAM(隨機存儲器)中。
下面結合圖1對運行過程加以描述。
在步驟S1中，給輸入裝置輸出一個數據輸入命令，車輪轉速信息被存入存儲器中，並計算減壓判定值(DEL值)。DEL值的計算用到例如下面的值。Vfr表示右前胎的轉速(動力荷載半徑×轉動角速度，下同)，Vfl表示左前胎的轉速，Vrr表示右後胎的轉速，Vrl表示左後胎的轉速，使用公式DEL＝(Vfl+Vrr-Vfr-Vrl)/Vmean×50其中Vmean是四個輪胎轉速的平均值。作為減壓判定值，上述公式可以進行修改，或可使用不同係數的公式。
接著在步驟S2中，先對是否存在減壓輪胎進行初步判斷。例如，將輪胎充氣壓力下降的位置設定為判定邏輯，初步判斷通過分別將1與各個前排和後排的左右車輪轉速之比的差值進行比較而完成。在對充氣壓力下降的輪胎位置的初步判斷中，可使用下面的等式Rf＝1-Vfr/VflRr＝1-Vrr/VrlRfrlp＝Rf-Rr對上述三個公式加以定義。例如，當上述定義的三個值為如下提供的情況下，可判定左前輪輪胎處於減壓狀態
Rfrlp的絕對值＞Rfrlp的閥值Rf＞Rf的閥值Rr的絕對值＜Rr的閥值同樣，判定右前輪輪胎可能漏氣的情況如下Rfrlp的絕對值＞Rfrlp的閥值Rf＜-1×Rf的閥值Rr的絕對值＜Rr的閥值當把例如-30％規定為減壓狀態時，上述三個閥值的確定要使得它們能被肯定判定在一定的速度範圍內，該判定能在前輪-30％和後輪-30％的各個狀態中參考三個值Rf、Rr和Rfrlp進行。在本實施例中，由於正確的減壓判定在以後進行，因此在初步判定的步驟S2中，可以預期可能廣泛進行的減壓(初步判定可以不嚴格進行)。
當初步判定為不存在減壓輪胎時，從步驟S1起重複操作(步驟S3)；當初步判定為存在減壓輪胎時，根據減壓輪胎是主動輪還是從動輪操作分為兩路進行(步驟S4)。
當初步判斷結果是主動輪為減壓輪胎時，通過乘以一個根據當時速度而為主動輪減壓所提供的大加權係數來校正DEL值。例如，用根據圖3中線B所示的速度的加權係數乘以步驟S1中所確定的DEL值。
然後，將經校正的DEL值與用來判定減壓車輪的閥值相比較(步驟S6)。該用來判定減壓車輪的閥值通常設定得比為從動輪減壓所提供的閥值小(例如0.09)。如在背景技術中所述，這是因為當主動輪處於減壓狀態下時，減壓輪胎和常壓輪胎間的轉速差變得較小。
當經校正的DEL值比用來判定減壓車輪的閥值大時，發出主動輪處於減壓狀態的警報(步驟S7)。當經校正的DEL值不大於用來判定減壓車輪的閥值時，不發出減壓狀態警報(步驟S8)。
在步驟S4中，當初步判斷結果是從動輪為減壓輪胎時，通過乘以一個根據當時速度用於從動輪減壓的小加權係數來校正DEL值。例如，用根據圖3中線A所示的速度的加權係數乘以步驟S1中所確定的DEL值(步驟S9)。
然後，將經校正的DEL值與用作從動輪減壓判定的閥值相比較(步驟S10)。用來判定減壓從動輪的閥值通常設定得比用來判定減壓車輪的閥值大(例如0.13)。當經校正的DEL值比用來判定減壓從動輪的閥值大時，發出從動輪處於減壓狀態的警報(步驟S11)。當經校正的DEL值不大於用來判定減壓從動輪的閥值時，不發出減壓狀態警報(步驟S12)。
圖4是顯示在校正前，當主動輪(前輪)處於減壓30％、和當從動輪(後輪)處於減壓30％或10％時的DEL值與經過用圖3所示的加權係數加權過的值之間的關係。
將圖10與圖4相比，在主動輪(前輪)處於減壓30％和高速(約90km/h或以上)行駛、以及主動輪減壓判定閥值設為0.09的情況下，校正後的減壓判定值接近或低於以與圖10中的從動輪相同的加權係數下的減壓判定閥值；而在圖4中，由於主動輪的加權係數較大，校正後的減壓判定值即使是在高速狀態下也比減壓判定閥值0.09大，從而可以看出能夠精確地對減壓進行判定。
將圖11與圖4相比，在從動輪(後輪)處於減壓10％和高速行駛、以及從動輪減壓判定閥值設為0.13的情況下，校正後的減壓判定值接近於以與圖11中的主動輪相同的加權係數下的減壓判定閥值；而在圖4中，由於從動輪的加權係數較小，校正後的減壓判定值與減壓判定閥值有著足夠的差異，從而可以看出，做出其處於減壓下的錯誤判定的可能性幾乎沒有。此外，當從動輪(後輪)處於減壓30％的狀態下，即使圖4中從動輪的加權係數小，經過校正的DEL也足夠大，從而能夠對減壓做出可靠的判定。
因此，即使在高速下也能發出主動輪一側減壓狀態的警報。同時，當在從動輪的減壓小的狀態下高速行駛時，在不該發出充氣壓降壓警報的情況下經過速度靈敏度校正後，DEL值的上升受到抑制，避免錯誤的警報，從而能改進輪胎充氣壓降壓警報的精確度。
本發明的效果將結合具體的實例在下文加以描述。
實例和對照例下列為在本實例和對照例中設定的條件車別克RENDEZVOUS CXL(前輪驅動)；輪胎固特異Fortera P225/60R17；以及車速在最大至112km/h的速度範圍進行減壓報警的情況下。
所有測試均在美國的I-80快速道路上進行。
圖5是顯示根據本發明的實例和根據常規方法的對照例在輕載荷、右後輪處於減壓10％以及速度約為104km/h的情況下校正後的DEL值的曲線圖；圖6是顯示根據本發明的實例和根據常規方法的對照例在標準載荷、右後輪處於減壓30％以及速度約為112km/h的情況下校正後的DEL值的曲線圖；圖7是顯示根據本發明的實例和根據常規方法的對照例在標準載荷、左前輪處於減壓30％以及速度約為112km/h的情況下校正後的DEL值的曲線圖；這裡，根據常規方法的對照例為進行常規的速度靈敏度校正，該方法對主動輪和從動輪不作區分。在根據常規方法的對照例中，加權係數設定為類似於圖8的虛線；加權係數開始轉變的位置點設定在RVB0＝70km/h(等於或低於70km/h時加權係數＝1)；達到最大加權係數的位置點設定為在RVB1＝115km/h時最大加權係數等於1.8。
在根據本發明的方法的實例中，加權係數被設定為虛線，該虛線被分成主動輪和從動輪，類似於圖3；每個加權係數的開始轉變的位置點設定為RVB0＝70km/h(在主動輪減壓和從動輪減壓兩種狀態下當等於或低於70km/h時加權係數＝1)；達到各自最大加權係數的點設定在RVB1＝115km/h，從動輪的最大加權係數設定為1.6，主動輪的最大加權係數設定為1.8。
從圖5的情況可以看出，經過實例校正後的DEL值(DELAV)比對照例中的低，降低了錯誤報警的可能性。同樣在圖6中顯示的情況中，經過實例校正後的DEL值(DELAV)比對照例中的低，但仍維持了足夠發出警報的值(從動輪的警報閥值為0.13)。
同樣在圖7的情況中，經過實例校正後的DEL值(DELAV)在測定開始時比對照例的低。但在經過200秒後，由減壓車輪位置初步判定邏輯的初步判定結果是主動輪處於減壓狀態，然後應用主動輪用的大加權係數，這樣使得DEL值足夠啟動警報，進而得以發出警報(主動輪的警報閥值為0.09)。由於在根據該實例主動輪被判定為處於減壓狀態情況下的加權係數(最大值1.8)與對照例的加權係數(最大值1.8)相等，因此在主動輪處於減壓狀態下的DEL值與之重合。在從測量開始到200秒之間的範圍中的差異是根據初步判定邏輯和求平均過程的特徵造成的。
例如，將實例與對照例相比較，當在處於減壓30％的情況下被限定為減壓狀態時，在圖5所示的對照例的常規方法中，經由速度靈敏度校正後的DEL值(平均值DELASV)接近於約0.12的正常警報閥值，而不考慮作為從動輪的後輪是處於減壓10％的狀態。而在根據本發明的方法的實例中，DEL值有所下降，約為0.10，因此不存在會做出輪胎充氣壓力下降的錯誤判定的情況。同時，也在圖6和圖7的情況中，通過維持足以啟動警報的DEL值，還是能夠做出報警。因此，能對高速行駛下主動輪的減壓狀態發出警報，並且避免發生錯報。
權利要求
1.一種輪胎漏氣報警系統，它包括用來探測與車輛相連的車輪的轉速的裝置；和通過確定判定由對角設置在車輛中的所述兩對車輪的轉速總和之差表示的輪胎充氣壓降壓的減壓判定值來對輪胎充氣壓降壓加以判定，通過乘以一個根據車速持續變化的加權係數對減壓判定值加以校正，並將校正後的減壓判定值與一個閥值作比較的裝置，其特徵在於，對是否存在減壓車輪要先進行一個初步判斷；在初步判斷認定主動輪處於減壓狀態的情況下，給所述減壓判定值乘上一個比初步判定為從動輪處於減壓狀態的情況下大的所述加權係數。
2.如權利要求1所述的輪胎漏氣報警系統，其特徵在於，其中在初步判定為所述主動輪處於減壓狀態的情況下，所述主動輪的減壓判定閥值比在初步判定為所述從動輪處於減壓狀態的情況下所述從動輪的減壓判定閥值小。
3.一種輪胎漏氣判定方法，包括下面的步驟探測與車輛相連的車輪的轉速；和通過確定減壓判定值來對輪胎充氣壓降壓加以判定，所述判定值判定的是由對角設置在車輛上的兩對所述車輪的轉速總和之差表示的輪胎充氣壓降壓，通過乘以一個根據車輛的車速持續變化的加權係數對所述減壓判定值加以校正，並將校正後的減壓判定值與閥值作比較，其特徵在於，對是否存在減壓車輪要先進行一個初步判斷；在初步判斷認定主動輪處於減壓狀態的情況下，給所述減壓判定值乘上一個比初步判定為從動輪處於減壓狀態的情況下大的所述加權係數。
4.如權利要求3所述的輪胎漏氣判定方法，其特徵在於，其中在初步判定為所述主動輪處於減壓狀態的情況下所述主動輪的減壓判定閥值比在初步判定為所述從動輪處於減壓狀態的情況下所述從動輪的減壓判定閥值小。
5.一種輪胎降壓判定程序，包括用來探測與車輛相連的車輪的轉速的裝置；和通過確定判定由對角設置在車輛中的所述兩對車輪的轉速總和之差表示的輪胎充氣壓降壓的減壓判定值來對輪胎充氣壓降壓加以判定，通過乘以一個根據車速持續變化的加權係數對減壓判定值加以校正，並將校正後的減壓判定值與一個閥值作比較的裝置，其特徵在於，對是否行在減壓車輪要先進行一個初步判斷；在初步判斷認定主動輪處於減壓狀態的情況下，給所述減壓判定值乘上一個比在初步判定為從動輪處於減壓狀態的情況下大的所述加權係數。
6.如權利要求5所述的輪胎降壓判定程序，其特徵在於，其中在初步判定為所述主動輪處於減壓狀態的情況下，所述主動輪的減壓判定閥值比在初步判定為所述從動輪處於減壓狀態的情況下所述從動輪的減壓判定閥值小。
全文摘要
一種輪胎漏氣報警系統，包括用來探測與車輛相連的車輪的轉速的裝置，和通過確定判定由對角設置在車輛中的所述兩對車輪的轉速總和之差表示的輪胎充氣壓降壓的減壓判定值來對輪胎充氣壓降壓加以判定，通過乘以一個根據車速持續變化的加權係數對減壓判定值加以校正，並將校正後的減壓判定值與一個閥值作比較的裝置，其中，對是否存在減壓車輪要先進行一個初步判斷；在初步判斷認定主動輪處於減壓狀態的情況下，給所述減壓判定值乘上一個比初步判定為從動輪處於減壓狀態的情況下大的所述加權係數。
文檔編號B60T8/44GK1712918SQ20051007895
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月14日 優先權日2004年6月15日
發明者尾白祐司, 宮本和佳 申請人:住友橡膠工業株式會社