DE102010006178A1 - Device for inspecting tire pressure of front wheels and rear wheels of vehicle, has interface device for receiving signals of sensor devices of vehicle wheels, which directly or indirectly detect angular speed of vehicle wheels - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Druckverlustes eines Reifens bei einem mit einer Reifendruckkontrolleinheit ausgestatteten Fahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner eine Reifendruckkontrolleinheit, ein Fahrzeug und ein Computerproduktprogramm.The invention relates to a method for detecting a pressure loss of a tire in a vehicle equipped with a tire pressure monitoring unit. The invention further relates to a tire pressure control unit, a vehicle and a computer product program.
Da die Fahrzeugsicherheit und Zuverlässigkeit zentrale Faktoren in der Automobiltechnik sind, muss allein schon aus sicherheitstechnischen Gründen der Reifendruck von Kraftfahrzeugen regelmäßig überprüft werden. Da dies häufig versäumt wird, weisen moderne Kraftfahrzeuge zunehmend Reifendruckkontrollsysteme auf, die den Reifendruck automatisch messen und eine kritische Abweichung des gemessenen Reifendrucks von einem Reifendrucksollwert frühzeitig erkennen sollen. Außerdem ist es zur Reduzierung von CO2-Emissionen wünschenswert, bei möglichst vielen Fahrzeugen den Reifendruck zu überwachen.Since vehicle safety and reliability are key factors in automotive technology, it is only for safety reasons that the tire pressure of motor vehicles has to be checked regularly. Since this is often neglected, modern motor vehicles increasingly have tire pressure monitoring systems which automatically measure the tire pressure and detect a critical deviation of the measured tire pressure from a tire pressure setpoint at an early stage. In addition, to reduce CO 2 emissions, it is desirable to monitor tire pressure on as many vehicles as possible.
Bei solchen Reifendruckkontrollsystemen wird im Allgemeinen unterschieden zwischen direkten und indirekten Systemen. Indirekte Systeme messen nicht den Reifendruck selbst, sondern nutzen eine vom Reifendruck abgeleitete Größe, z. B. die Drehzahl des Reifens, wie beispielsweise in der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Reifendruckkontrolleinrichtung für das vorgenannte System bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved tire pressure monitoring device for the aforementioned system.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.This object is achieved by a device having the features of
Demgemäß wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung bereitgestellt zum Überprüfen von Reifendrücken von Vorderrädern und Hinterrädern eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung aufweist:
- – eine Schnittstellen-Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen von Sensoreinrichtungen der Fahrzeugräder, welche direkt oder indirekt die Winkelgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder erfassen,
- – eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Soll-Reifendurchmessers eines Soll-Rads des Fahrzeugs in einem Referenzpunkt, eines Längenabstands der Vorderräder von den Hinterräder und eines Breitenabstands der Vorderräder und/oder Hinterräder voneinander;
- – eine Winkelgeschwindigkeits-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Winkelgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder auf Basis der Messergebnisse der Sensoreinrichtungen der Fahrzeugräder, und
- – eine Auswerteeinrichtung, welche wenigstens eine Fehlergröße auf Basis der Winkelgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder und des Soll-Reifendurchmessers des Soll-Rads berechnet, wobei die Auswerteeinrichtung anhand der Fehlergröße bestimmt, ob wenigstens eines der Fahrzeugräder einen fehlerhaften Reifendruck aufweist, wenn die Fehlergröße kleiner und/oder größer als Null ist.
- An interface receiving device for receiving signals from sensor devices of the vehicle wheels which directly or indirectly detect the angular speeds of the vehicle wheels,
- A memory means for storing a target tire diameter of a target wheel of the vehicle at a reference point, a longitudinal distance of the front wheels from the rear wheels and a width distance of the front wheels and / or rear wheels from each other;
- An angular velocity determining means for determining the angular velocities of the vehicle wheels on the basis of the measurement results of the sensor devices of the vehicle wheels, and
- An evaluation device which calculates at least one error variable on the basis of the angular velocities of the vehicle wheels and the nominal tire diameter of the desired wheel, the evaluation device determining on the basis of the error variable whether at least one of the vehicle wheels has defective tire pressure if the error variable is smaller and / or is greater than zero.
Die Vorrichtung hat dabei den Vorteil, dass sie sehr einfach und zuverlässig einen fehlerhaften Reifendruck erfassen kann und dabei auf bereits vorhandene Sensoreinrichtungen im Fahrzeug zurückgreifen kann, deren Signale sie über die Empfangseinrichtung erfassen kann. So können beispielsweise Signale von Piezosensoren, in den Rädern vorhandene Radsensoren oder Signale eines ABS-Systems genutzt werden.The device has the advantage that it can very easily and reliably detect a faulty tire pressure and can rely on existing sensor devices in the vehicle, the signals of which they can detect via the receiving device. For example, signals from piezo sensors, wheel sensors in the wheels or signals from an ABS system can be used.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims and the description with reference to the drawings.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments indicated in the schematic figures of the drawings. Show it:
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In all figures, identical or functionally identical elements and devices have been provided with the same reference numerals, unless stated otherwise.
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Reifendrucküberwachung beschrieben, wobei die Reifendrucküberwachung dabei z. B. in ein nachgerüstetes Navigationsgerät integriert werden kann. Hierdurch kann außerdem die Lokalisierungsqualität des Navigationssystems zusätzlich deutlich verbessert werden und zwar auch dann, wenn bis zu zwei Reifen einen Reifenunterdruck und/oder einen Reifenüberdruck aufweisen.Hereinafter, an inventive method and a device according to the invention for tire pressure monitoring will be described, wherein the tire pressure monitoring while z. B. can be integrated into a retrofitted navigation device. In addition, the localization quality of the navigation system can additionally be significantly improved, even if up to two tires have a tire vacuum and / or a tire overpressure.
Im Wesentlichen gibt es drei Systemansätze für die Reifendrucküberwachung:
Bei dem ersten Ansatz erfolgt eine Messung des Reifendrucks durch in der Felge verbaute Sensoren, die ihr Messergebnis über Funk an ein im Fahrzeug verbautes Steuergerät senden. Das Steuergerät wertet die Ergebnisse aller Sensoren aus und stellt diese dar. Dabei kann das Steuergerät durch die zusätzlichen Sensoren jedoch nicht nachgerüstet werden.Essentially, there are three system approaches for tire pressure monitoring:
In the first approach, the tire pressure is measured by sensors installed in the rim, which transmit their measurement result via radio to a control unit installed in the vehicle. The control unit evaluates the results of all sensors and displays them. However, the control unit can not be retrofitted by the additional sensors.
Ein zweiter Ansatz ist darauf ausgerichtet, die Daten von Radsensoren auszuwerten, die typischerweise für ABS-Steuergeräte verwendet werden, um durch den Vergleich der Umdrehungs- oder Winkelgeschwindigkeiten der Räder an einer Achse oder durch den Kreuzvergleich auf einen Luftdruckverlust am sich schneller drehenden Rad schließen zu können. Das Verfahren weist jedoch u. U. keine sehr hohe Genauigkeit auf, einen defekten Reifen zuverlässig zu lokalisieren.A second approach is to evaluate the data from wheel sensors typically used for ABS controllers to conclude air pressure loss on the faster rotating wheel by comparing the rotational or angular velocities of the wheels on an axle or by cross comparison can. However, the method has u. It may not be very accurate to reliably locate a defective tire.
Bei dem dritten Ansatz werden Piezosensoren eingesetzt. Diese liefern die Zentrifugalkraft und/oder die Amplitude der Sensorbeschleunigung, welche bei der Verringerung des Reifendurchmessers entsteht, wenn der Reifen auf der Fahrbahn aufsetzt und wieder abhebt. Anhand der Messwerte kann wiederum auf den Reifendruck geschlossen werden.In the third approach piezoelectric sensors are used. These provide the centrifugal force and / or the amplitude of the sensor acceleration, which results in the reduction of the tire diameter when the tire touches down on the road and lifts off again. On the basis of the measured values, it is again possible to deduce the tire pressure.
Für die Lokalisierung der Reifen gibt es des Weiteren im Wesentlichen die folgenden Methoden:
Gemäß der ersten Methode weist der Reifen einen codierten Sender auf, welcher bei der Montage des Reifens dem Reifendrucksystem mit der entsprechenden Position mitgeteilt werden muss. Dieser Vorgang ist bei jeder erneuten Montage der Reifen, beispielsweise beim Wechsel von Sommer- und Winterreifen, notwendig.For the localization of the tires, there are further essentially the following methods:
According to the first method, the tire has a coded transmitter, which must be communicated to the tire pressure system with the appropriate position during assembly of the tire. This process is necessary every time the tires are reassembled, for example when changing between summer and winter tires.
Die zweite Methode beruht darauf, dass die Reifenelektroniken über eine positionsbezogene Schnittstelle, z. B. 125 kHz Schnittstelle, einzeln angesprochen werden können. In den Radkästen sind die separaten Antennen verbaut und somit antwortet immer nur der angesprochene Reifen und liefert seinen aktuellen Messwert.The second method is based on the fact that the tire electronics via a position-related interface, for. B. 125 kHz interface, can be addressed individually. The separate antennas are installed in the wheel arches and thus only the addressed tire responds and delivers its current measured value.
Bei der dritten Methode erfolgt die Lokalisierung des jeweiligen Rads durch einen Kreuzvergleich der Drehzahlen der vier Räder untereinander. Dies ist aber nur möglich, wenn höchstens ein Reifen defekt ist. In the third method, the localization of the respective wheel takes place by a cross comparison of the speeds of the four wheels with each other. But this is only possible if at most one tire is defective.
In
Des Weiteren ist das Fahrzeug beispielsweise mit einer nachgerüsteten elektronischen Komponente mit Funkempfänger ausgestattet, vorzugsweise einem Navigationsgerät. Gemäß der Erfindung ist weiter eine Funkschnittstelle vorgesehen, über die Daten von Sensoreinrichtungen, wie Drehzahlsensoreinrichtungen, von dem Fahrzeug an den Funkempfänger übertragen werden können, wie in
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine Übertragung der Messergebnisse der Drehzahlsensoreinrichtungen
In
Bei beiden Fahrzeugen
Erfindungsgemäß werden in diesen Fällen beispielsweise eine Abweichung der Winkelgeschwindigkeit eines Rades durch Vergleich aller vier Räder untereinander (”überbestimmtes System”) erkannt und daraus auf den Reifendurchmesser und auf den Reifendruck des Fahrzeugrads geschlossen. Anhand eines Vergleichs mit einer entsprechenden Soll-Größe wie einem Soll-Reifendurchmesser kann daraus geschlossen werden, ob das Fahrzeugrad einen gewünschten Soll-Reifendruck oder einen Unter- oder Überdruck aufweist. Überschreitet oder unterschreitet die ermittelte Abweichung einen Grenzwert oder Grenzbereich so kann eine Warnung über einen zu hohen oder zu niedrigen Reifendruck an den Fahrer ausgegeben.According to the invention, in these cases, for example, a deviation of the angular velocity of a wheel by comparing all four wheels with each other ("overdetermined system") recognized and concluded on the tire diameter and the tire pressure of the vehicle. Based on a comparison with a corresponding desired size such as a desired tire diameter can be concluded from whether the vehicle has a desired desired tire pressure or a negative or positive pressure. If the determined deviation exceeds or falls below a limit value or limit range, a warning about excessively high or too low tire pressure can be output to the driver.
Die erfindungsgemäße Auswertung des überbestimmten Systems ermöglicht insbesondere auch die Lokalisierung des oder der defekten Räder mit dem fehlerhaften Luftdruck. Somit können die Daten für die Lokalisierung des defekten Rads genutzt werden, wenn parallel der Reifendruck über eine in der Felge oder im Rad verbaute Elektronik überwacht wird, beispielsweise über Drehzahlsensoreinrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform oder über Piezosensoreinrichtungen gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.In particular, the evaluation of the overdetermined system according to the invention also makes it possible to locate the defective wheel (s) with the faulty air pressure. Thus, the data may be used for the location of the defective wheel when the tire pressure is monitored in parallel via an electronics installed in the rim or in the wheel, for example via speed sensor devices according to the first embodiment or via piezo sensor devices according to the second embodiment of the invention.
In den
Des Weiteren wird neben den Rädern Rad1, Rad2, Rad3 und Rad4 ein Soll-Rad Rad0 angenommen, das sich in einem Referenzpunkt m befindet, beispielsweise im Mittelpunkt m zwischen den beiden Achsen des Fahrzeugs, gebildet aus dem Schnittpunkt der Achsenkreuzlinien
Es können jedoch auch andere Referenzpunkte m am Fahrzeug verwendet werden, beispielsweise der Schnittpunkt der Flächendiagonale des Fahrzeugs, wie in
Das Soll-Rad weist dabei einen Abstand bzw. Radius D0 zu dem Kreismittelpunkt M und eine Geschwindigkeit V0 auf, welche der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Das Soll-Rad Rad0 weist dabei einen vorbestimmten Soll-Reifendruck auf und aufgrund des vorbestimmten gewünschten Soll-Reifendrucks einen entsprechenden Soll-Reifendurchmesser rd0. Gemäß der Erfindung wird nun der jeweilige Reifendurchmesser rd1, rd2, rd3, und r4d (
In dem in
Anhand der Geometriebeziehungen der Reifen des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt kann nun das zuvor genannte überbestimmte Gleichungssystem wie folgt beschrieben werden:
Legende:Legend:
-
- D0D0
- Radius des Rades Rad0 bzw. Radius des Fahrzeug-Mittelpunkts m um den Kreismittelpunkt MRadius of the wheel Rad0 or radius of the vehicle center m around the center of the circle M
- Q0Q0
-
Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeug-Mittelpunkts m (hier wird als Referenzpunkt m z. B. der Fahrzeug-Mittelpunkt genommen, welcher in diesem Fall durch den Schnittpunkt der Achskreuzlinien des Fahrzeugs gebildet wird, wie in
3b gezeigt ist)Angular velocity of the vehicle center point m (here, for example, the vehicle center point is taken as the reference point m, which is formed in this case by the intersection of the vehicle's axis cross lines, as in FIG3b shown) - D1 D1
- Radius des ersten Rades Rad1 um den Kreismittelpunkt MRadius of the first wheel Rad1 around the center of the circle M
- D2D2
- Radius des zweiten Rades Rad2 um den Kreismittelpunkt M Radius of the second wheel Rad2 around the center of the circle M
- D3D3
- Radius des dritte Rades Rad3 um den Kreismittelpunkt MRadius of the third wheel Rad3 around the center of the circle M
- D4D4
- Radius des vierten Rades Rad4 um den Kreismittelpunkt MRadius of the fourth wheel Rad4 around the center of the circle M
- ω1ω1
- Winkelgeschwindigkeit des ersten Rades Rad1Angular velocity of the first wheel Rad1
- ω2ω2
- Winkelgeschwindigkeit des zweiten Rades Rad2Angular velocity of the second wheel Rad2
- ω3ω3
- Winkelgeschwindigkeit des dritte Rades Rad3Angular velocity of the third wheel Rad3
- ω4ω4
- Winkelgeschwindigkeit des vierten Rades Rad4Angular velocity of the fourth wheel Rad4
- rd0RD0
- nominaler Raddurchmesser des Rades Rad0, welches einen vorbestimmten, gewünschten bzw. ausreichenden Luftdruck aufweistnominal wheel diameter of the wheel Rad0, which has a predetermined, desired or sufficient air pressure
- rd1rd1
- tatsächlicher Raddurchmesser des Rades Rad1, welches einen tatsächlichen Luftdruck aufweistactual wheel diameter of the wheel Rad1, which has an actual air pressure
- rd2rd2
- tatsächlicher Raddurchmesser des Rades Rad2, welches einen tatsächlichen Luftdruck aufweistactual wheel diameter of the wheel Rad2, which has an actual air pressure
- rd3rd3
- tatsächlicher Raddurchmesser des Rades Rad3, welches einen tatsächlichen Luftdruck aufweistactual wheel diameter of the wheel Rad3, which has an actual air pressure
- rd4rd4
- tatsächlicher Raddurchmesser des Rades Rad4, welches einen tatsächlichen Luftdruck aufweistactual wheel diameter of the wheel Rad4, which has an actual air pressure
Berechnung des Radius D0 des Soll-Rades Rad0 bzw. des Fahrzeug-Mittelpunkts m (hier Referenzpunkt m) und der Winkelgeschwindigkeit Ω0 des Soll-Rades Rad0 bzw. des Fahrzeug-Mittelpunkts m (hier Referenzpunkt m):
Daraus berechnet sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V0 und damit die Geschwindigkeit des Soll-Rads Rad0 um den Mittepunkt M und die beiden Geschwindigkeitsvektoren Vx und Vy wie folgt:
Um nun zu bestimmen, ob der Radius rdx des Rades Radx (x = 1, 2, 3, 4) von dem vorbestimmten, ausreichenden Radius rd0 des fiktiven Soll-Rades Rad0 abweicht oder nicht, werden beispielsweise wenigstens eine, zwei oder alle drei der nachfolgenden Größen err13, err24 und err12 herangezogen. Mit diesen drei Größen können alle vier Räder Rad1, Rad2, Rad3 und Rad4 abgedeckt bzw. erfasst werden:
Funktion (A) für das erste Rad Rad1 und das dritte Rad Rad3 zur Ermittlung der Größe err13:
Function (A) for the first wheel Rad1 and the third wheel Rad3 for determining the size err13:
Die Größen err14, err34, err23 sind Kombinationen von err21, err13, err24 und können entsprechend ermittelt werden.
Dabei gilt, eine Funktion (D) für das erste Rad Rad1 und das vierte Rad Rad4 zur Ermittlung der Größe err14 ist z. B.:
ausgehend von err13 + err24 = err14 + err23 + l2 gilt
err14 = err13 + err24 – err23 – l2 In this case, a function (D) for the first wheel Rad1 and the fourth wheel Rad4 for determining the size err14 is z. B .:
starting from err13 + err24 = err14 + err23 + l 2
err14 = err13 + err24 - err23 - l 2
Die Funktion (E) für das zweite Rad Rad2 und das dritte Rad Rad3 zur Ermittlung der Größe err23 ist z. B.:
ausgehend von err13 + err24 = err14 + err23 + l2 gilt
err23 = err13 + err24 – err14 – l2 The function (E) for the second wheel Rad2 and the third wheel Rad3 for determining the size err23 is z. B .:
starting from err13 + err24 = err14 + err23 + l 2
err23 = err13 + err24 - err14 - l 2
Die Funktion (F) für das dritte Rad Rad3 und das vierte Rad Rad4 zur Ermittlung der Größe err34 ist:
ausgehend von err24 – err13 = err21 – err43 gilt
err43 = err13 + err21 – err24The function (F) for the third wheel Rad3 and the fourth wheel Rad4 for determining the size err34 is:
starting from err24 - err13 = err21 - err43
err43 = err13 + err21 - err24
Auch andere Größen, z. B. err14, err34 oder err23 (Funktionen D, E und F), können gewählt werden. Es sind aber nur drei linear unabhängige Größen errXY (X, Y = 1, 2, 3, 4) möglich.Other sizes, such. For example, err14, err34, or err23 (functions D, E, and F) can be selected. However, only three linearly independent quantities err XY (X, Y = 1, 2, 3, 4) are possible.
In
In einem ersten Schritt S1 wird ein Soll-Raddurchmesser rd0 vorgegeben, der Abstand l der Vorderräder zu den Hinterrädern bzw. deren Achsen, der Abstand b der Hinterräder bzw. Vorderräder voneinander. Des Weiteren wird in einem nächsten Schritt S2 die Winkelgeschwindigkeiten ω1, ω2, ω3 und ω4 der vier Räder Rad1, Rad2, Rad3 und Rad4 direkt oder indirekt bestimmt mittels im Fahrzeug vorhandener Sensoreinrichtungen, beispielsweise Radsensoreinrichtungen und/oder Piezosensoreinrichtungen, beispielsweise eines ABS-Systems des Fahrzeugs. Die Erfindung ist auf diese Beispiele für Sensoreinrichtungen nicht beschränkt. Grundsätzlich kann jede andere Sensoreinrichtung oder Kombination von Sensoreinrichtungen verwendet werden, die geeignet ist, direkt oder indirekt die Winkelgeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugrades zu bestimmen. Daraus wird in einem nächsten Schritt S3 die Winkelgeschwindigkeit Q0 des Soll-Rades Rad0 im Fahrzeugmittelpunkt m sowie der Radius D0 des Soll-Rads Rad0 berechnet. In einem darauffolgenden Schritt S4 werden dann die Größen err13, err24 und err12 bestimmt anhand der Funktionen (A), (B) und (C). In einem weiteren Schritt S5 wird bestimmt, ob die Größen err12, err24 und err13 hierbei kleiner oder gleich einem Sollwert, hier Null, sind. Dabei kann neben dem Sollwert, hier Null, wie in den Beispielen in
Aus dem Vergleich der Größen in Schritt S5 kann daraus in Schritt S6 geschlossen werden, ob ein Raddurchmesser rdx eines Rades Radx einen zu niedrigen Reifendruck oder den gewünschten Soll-Reifendruck aufweist. Wird in Schritt S6 festgestellt, das rd1 < rd0 ist, so weist das Rad Rad1 einen zu niedrigen Reifendruck auf. Entsprechendes gilt wenn rd2 < rd0 oder errxy < 0 gilt, dann weist das Rad Rad2 einen zu niedrigen Reifendruck auf. Ebenso weist das Rad Rad3 einen zu niedrigen Reifendruck auf, wenn rd3 < rd0 gilt. Das gilt auch für das Rad Rad4. Dieses weist einen zu niedrigen Reifendruck auf, wenn rd4 < rd0 gilt.From the comparison of the variables in step S5, it can be concluded in step S6 whether a wheel diameter rdx of a wheel Radx has too low a tire pressure or the desired desired tire pressure. If it is determined in step S6 that is rd1 <rd0, the wheel Rad1 has too low a tire pressure. The same applies if rd2 <rd0 or err xy <0, then the wheel Rad2 has too low a tire pressure. Likewise, wheel Rad3 has too low a tire pressure when rd3 <rd0. This also applies to the wheel Rad4. This has too low a tire pressure if rd4 <rd0 applies.
In dem Fall, dass err12, err24 und err13 alle Null bzw. gleich dem Sollwert sind oder im Toleranzbereich für den Sollwert liegen, weisen alle vier Räder Rad1, Rad2, Rad3 und Rad4 den Soll-Reifendruck auf.In the case that err12, err24 and err13 are all zero or equal to the target value or within the tolerance range for the target value, all four wheels Rad1, Rad2, Rad3 and Rad4 have the target tire pressure.
In dem Fall jedoch, dass err12 < 0, err24 < 0 und err13 < 0 gilt, weist mehr als eines der Räder einen fehlerhaften Reifendruck auf. Ebenso weisen mindestens zwei Räder einen fehlerhaften Reifendruck auf, wenn gilt err12 = 0, err24 < 0 und err13 < 0. Das gilt auch wenn err12 < 0, err24 = 0 und err13 = 0 gilt. In diesem Fall weisen ebenfalls mindestens zwei Räder einen fehlerhaften Reifendruck auf. Auch für alle anderen Fälle z. B. den Fall err12 < 0, err24 = 0 und err13 > 0 gilt, welche nicht in den Kästen abgebildet sind, weist wenigstens ein Rad einen fehlerhaften Reifendruck auf. Insgesamt gibt es z. B. 33 = 27 mögliche Fälle.However, in the case of err12 <0, err24 <0 and err13 <0, more than one of the wheels has erroneous tire pressure. Likewise, at least two wheels have a faulty tire pressure when err12 = 0, err24 <0 and err13 <0. This also applies if err12 <0, err24 = 0 and err13 = 0. In this case also have at least two wheels on a faulty tire pressure. Also for all other cases z. If, for example, the case err12 <0, err24 = 0 and err13> 0 applies, which are not shown in the boxes, at least one wheel has an incorrect tire pressure. Overall, there are z. B. 3 3 = 27 possible cases.
In
Durch die Verwendung beispielsweise nur der drei Funktionen (A), (B) und (C) in Schritt S4 und S5 kann in den drei genannten Fällen nur daraus geschlossen werden, dass wenigstens zwei der vier Räder offensichtlich einen fehlerhaften Reifendruck aufweisen. By using, for example, only the three functions (A), (B) and (C) in steps S4 and S5, it can only be concluded in the three cases mentioned that at least two of the four wheels obviously have faulty tire pressure.
In
Natürlich kann auch gleichzeitig bestimmt werden, ob ein Fahrzeugrad einen zu niedrigen oder einen zu hohen Reifendruck aufweist oder den gewünschten Soll-Reifendruck. Wie zuvor beschrieben können die beiden Ausführungsbeispiele gemäß
In
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können neben der Überwachung des Reifendrucks der Räder zusätzliche Informationen auch zur Verbesserung des Navigationssystems verwendet werden.In a further embodiment of the invention, in addition to monitoring the tire pressure of the wheels, additional information can also be used to improve the navigation system.
In
Für die Verbesserung der Ortungsgenauigkeit von Navigationsgeräten, insbesondere bei dem Ausfall der GPS-Signale z. B. in einem Tunnel, werden meistens die sog. Radsensoren benutzt. Dies ist bei im Fahrzeug fest verbauten Navigationssystemen leicht möglich, nicht jedoch bei einer Nachrüstlösung. Darüber hinaus erzeugt ein Druckunterschied zwischen den Reifen einer Achse einen systematischen Fehler bei der Bestimmung der Fahrzeugsrichtung.For the improvement of the positioning accuracy of navigation devices, in particular in the case of the failure of the GPS signals z. B. in a tunnel, usually the so-called. Radsensors are used. This is easily possible with permanently installed in the vehicle navigation systems, but not in a retrofit solution. In addition, a pressure differential between the tires of an axle produces a systematic error in the determination of the vehicle direction.
Zur Verbesserung beispielsweise eines nachgerüsteten Navigationssystems werden gemäß der Erfindung die Geschwindigkeitsvektoren Vx und Vy des Rades Rad0 bzw. des Fahrzeugs ermittelt anhand der Gleichungen (12) und (13). Die Größen l, b, D0, Ω0, ω1, ω2, ω3, ω4 und rd0 sind bereits bekannt, da sie zur Bestimmung des Reifendrucks der Räder zuvor ermittelt wurden. Die aus dem Algorithmus ermittelten Geschwindigkeitsvektoren Vx und Vy können hierbei zur Verbesserung der Koppelortung des nachgerüsteten Navigationssystems und/oder zur Anzeige der Fahrgeschwindigkeit eingesetzt werden.In order to improve, for example, a retrofitted navigation system, according to the invention, the velocity vectors Vx and Vy of the wheel Rad0 and of the vehicle are determined by means of equations (12) and (13). The quantities l, b, D0, Ω0, ω1, ω2, ω3, ω4 and rd0 are already known since they were previously determined to determine the tire pressure of the wheels. The velocity vectors Vx and Vy determined from the algorithm can be used here for improving the coupling location of the retrofitted navigation system and / or for indicating the driving speed.
Wie in
In dem Schritt S4* wird dann die Geschwindigkeit V0 des Soll-Rades Rad0 bestimmt, welche der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 entspricht, und beispielsweise der Abstand D1 des Rades Rad1 von dem Kreismittelpunkt M. Die Geschwindigkeit V0 und der Abstand bzw. Radius D1 kann dabei mittels der oben genannten Gleichungen (5) und (11) berechnet werden.
In dem nächsten Schritt S5* wird dann anhand der obigen Gleichungen (12) und (13) die Geschwindigkeitskomponenten Vx und Vy bestimmt:
D0 Dabei ist zu beachten, dass in Gleichung (12) die Geschwindigkeitskomponente Vx in Abhängigkeit von dem Radius D1 ausgedrückt ist. Vx kann aber ebenso auch in Abhängigkeit von D2, D3, D4 und/oder D1 ausgedrückt werden, in diesem Fall wird in Schritt S4* dann entsprechend D2, D3, D4 und/oder D1 bestimmt.D0 It should be noted that in equation (12) the velocity component Vx is expressed as a function of the radius D1. However, Vx can also be expressed as a function of D2, D3, D4 and / or D1, in which case S * then determines in accordance with D2, D3, D4 and / or D1 in step S4.
Der Algorithmus liefert die Geschwindigkeitskomponenten bzw. Geschwindigkeitsvektoren Vx und Vy insbesondere sogar dann, wenn eines oder zwei der Räder Rad1, Rad2, Rad3 und Rad4 eine Abweichung vom Soll-Luftdruck aufweist. Die Berechnung der Geschwindigkeitsvektoren Vx und Vy kann erfindungsgemäß z. B. in der nachgerüsteten elektronischen Komponente erfolgen, beispielsweise hier dem nachgerüsteten Navigationssystem.In particular, the algorithm provides the velocity components Vx and Vy even when one or two of the wheels Rad1, Rad2, Rad3 and Rad4 has a deviation from the target air pressure. The calculation of the velocity vectors Vx and Vy according to the invention z. B. in the retrofitted electronic component, for example, here the retrofitted navigation system.
Die Genauigkeit der Geschwindigkeitsvektoren Vx und Vy kann zudem weiter erhöht werden, wenn in einem zweiten Durchlauf die Gleichung mit rdx < rd0 und rdx > rd0, d. h. die Gleichungen, wo eine Abweichung des Reifendruchmessers rdx (x = 1, 2, 3, 4) eines der Räder von dem Soll-Reifendurchmesser rd0 abweicht, aus dem folgenden Gleichungssystem (1) bis (8) entfernt werden.
Wird beispielsweise festgestellt, dass das vierte Rad Rad4 einen Unterdruck aufweist bzw. rd4 < rd0 ist, so können z. B. nur die Gleichungen (1) bis (7), welche sich auf das erste Rad Rad1, das zweite Rad Rad2 und das dritte Rad Rad3 beziehen, für die Berechnung der Geschwindigkeitskomponenten Vx und Vy verwendet werden. In der Gleichung (8) welche sich auf das vierte Rad Rad4 bezieht kann die Winkelgeschwindigkeit ω4 dabei durch ω0 ersetzt werden, da dieses Rad Rad4 beispielsweise einen zu niedrigen Reifendruck aufweist. Dabei kann die Winkelgeschwindigkeit ω0 z. B. als Durchschnitt von den Winkelgeschwindigkeiten ω1, ω2 und ω3 berechnet werden, d. h.
In
Die Vorrichtung
Des Weiteren weist die Vorrichtung
In der Speichereinrichtung
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Die Schnittstelleneinrichtung
Die Sensoreinrichtungen
Neben den vorgenannten Einrichtungen kann die Vorrichtung
Durch die hier beschriebene Erfindung ist es möglich, eine Reifendrucküberwachung mit Lokalisierung des defekten Rads einfach in einem Fahrzeug nachzurüsten. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass die spezifische Ortungsqualität eines nachgerüsteten Navigationssystems verbessert werden kann durch die Bestimmung der Geschwindigkeitskomponenten Vx und Vy, ohne eine Investition in zusätzliche, spezifische Hardware-Komponenten.By the invention described herein, it is possible to easily retrofit a tire pressure monitoring with localization of the defective wheel in a vehicle. Another advantage of the invention is that the specific location quality of a retrofitted navigation system can be improved by determining the velocity components Vx and Vy without investing in additional, specific hardware components.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Geschwindigkeitskomponenten Vx und Vy auch dann genau berechnet werden können, wenn eins der Räder Rad1, Rad2, Rad3 und Rad4 defekt sind bzw. einen zu großen oder zu kleinen Reifendruck aufweisen. So werden bei der Berechnung der Geschwindigkeitskomponenten Vx und Vy vorzugsweise nur die Fahrzeugräder und ihre Winkelgeschwindigkeiten ω berücksichtigt, die einen Soll-Reifendruck aufweisen. Die Größen von Fahrzeugreifen, welche einen fehlerhaften Reifendruck aufweisen werden vorzugsweise nicht berücksichtigt. Durch Auswertung der Fehlerfunktionen (A), (B), (C), sowie dem beispielsweise in
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, it is not limited thereto, but modified in many ways.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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