[发明专利]轮胎状态检测装置以及轮胎状态检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测轮胎状态的轮胎状态检测装置以及轮胎状态检测方法。

背景技术

近年来，要求提高汽车或摩托车等车辆的行驶稳定性或提高燃油效率，用于实现这些要求的关键技术的研究开发不断推进。

作为较大地影响行驶稳定性或燃油效率的因素之一，可列举轮胎状态。对于充气轮胎，由于长时间行驶等而发生磨损或轮胎气压(以下称作“轮胎内压”)下降。这种轮胎状态的变化使燃油效率或行驶稳定性恶化。因此，持续检测、监视轮胎状态是重要的。

然而，若通过在轮胎内部安装检测轮胎内压的传感器等来直接检测轮胎状态，则虽能够以高精度进行检测，但需要成本。此外，产生用于将传感器的检测结果通知给司机的通信处理。因此，为了使传感器的蓄电池长时间保持的同时进行工作，必须拉长检测结果的输出间隔，从而难以在需要的时候把握轮胎状态。

对此，例如在非专利文献1中记载有根据轮胎的共振频率间接地检测轮胎内压的变化的技术。非专利文献1中记载的技术中，首先基于轮胎的共振频率依赖于轮胎内压的关系，设想轮胎的力学模型，并根据该力学模型设计干扰观测器。在轮胎的力学模型中，包括轮胎的外侧部分的转动惯量(以下称作“外侧转动惯量”)、轮胎的内侧部分的转动惯量(以下称作“内侧转动惯量”)、和将它们结合起来的扭曲弹簧。而且，非专利文献1记载的技术根据伴随行驶而在轮胎中产生的共振现象计算扭曲弹性常数，基于轮胎的扭曲弹性常数与轮胎内压的比例关系，根据扭曲弹性常数的变化检测轮胎内压的变化。

另外，例如在专利文献1中记载有根据轮胎驱动力与轮胎的旋转角之间的相关关系间接地检测轮胎状态的技术。专利文献1记载的技术中，对于通过轮毂电机(In-wheel motor)驱动的电动车辆，作为轮胎刚性特性值而检测出停车状态下的轮胎驱动力与轮胎的旋转角之间的相关关系。所谓轮毂电机，是近年来展开研究开发的直接对轮胎施加驱动力的电机。而且，专利文献1记载的技术在轮胎刚性特性值不满足基准的情况下，判断为轮胎内压下降。

根据这些以往技术，能够间接地检测轮胎状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-151282号公报

非专利文献

非专利文献1：梅野孝治，“車輪速センサを用いたタイヤ空気压估计法の開発”，丰田中央研究所R&D评论，1997年12月，Vol.32No.4

发明内容

发明要解决的问题

然而，非专利文献1记载的技术中，与由于轮胎磨损等而使外侧转动惯量发生变化相应，干扰观测器的精度下降，计算出的扭曲弹性常数的精度也下降。另外，专利文献1记载的技术中，轮胎刚性特性值是受到轮胎厚度或弹性变化的影响的值，因此若轮胎磨损加剧，则无法高精度地判断轮胎内压是否满足基准。即，在以往技术中，存在无法高精度地检测轮胎状态的问题。

本发明的目的在于提供能够高精度地检测轮胎状态的轮胎状态检测装置以及轮胎状态检测方法。

解决问题的方案

本发明的轮胎状态检测装置为检测固定在车轮上的充气轮胎的轮胎状态的轮胎状态检测装置，包括：振动输入单元，其对所述轮胎输入规定的振动；频率信息获取单元，其获取输入了所述规定的振动时的所述轮胎的频率信息；以及轮胎状态估计单元，其从获取了的所述频率信息中提取所述轮胎的共振频率及反共振频率，并根据提取出的所述轮胎的共振频率及反共振频率，计算使用外侧转动惯量、内侧转动惯量以及作用在它们之间的弹力的弹性常数对所述轮胎进行了模型化时的所述外侧转动惯量及所述弹性常数。

本发明的轮胎状态检测方法，用于检测固定在车轮上的充气轮胎的轮胎状态，该轮胎状态检测方法包括以下的步骤：对所述轮胎输入规定的振动；获取输入了所述规定的振动时的所述轮胎的频率信息；从获取了的所述频率信息中提取所述轮胎的共振频率及反共振频率；以及根据提取出的所述轮胎的共振频率及反共振频率，计算使用外侧转动惯量、内侧转动惯量以及作用在它们之间的弹力的弹性常数对所述轮胎进行模型化时的所述外侧转动惯量及所述弹性常数。

发明的效果

根据本发明，提取轮胎的共振频率及反共振频率，因此每次都能够计算出轮胎的力学模型的扭曲弹性常数及外侧转动惯量，从而能够高精度地检测轮胎状态。

附图说明

图1是表示一例本发明的实施方式1的轮胎状态检测装置的结构的方框图。

图2是表示实施方式1的轮胎的力学模型的图。

图3是表示一例实施方式1的轮胎状态检测装置的动作的流程图。