DE102015220097A1 - Method and device for determining a vehicle speed of a vehicle - Google Patents

Method and device for determining a vehicle speed of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102015220097A1
DE102015220097A1 DE102015220097.3A DE102015220097A DE102015220097A1 DE 102015220097 A1 DE102015220097 A1 DE 102015220097A1 DE 102015220097 A DE102015220097 A DE 102015220097A DE 102015220097 A1 DE102015220097 A1 DE 102015220097A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tire
wheel
vehicle
radius
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102015220097.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Kretschmann
Martin Jehle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102015220097.3A priority Critical patent/DE102015220097A1/en
Publication of DE102015220097A1 publication Critical patent/DE102015220097A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/28—Wheel speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit (vV) eines Fahrzeuges (1) aufweisend zumindest ein Fahrzeugrad (W1–W4), wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln (S1) einer momentanen Raddrehgeschwindigkeit (ω) des zumindest einen Fahrzeugrades (W1–W4); und Berechnen (S5) der Fahrzeuggeschwindigkeit (vV) basierend auf der ermittelten momentanen Raddrehgeschwindigkeit (ω) und einem Radradius (r) des zumindest einen Fahrzeugrades (W1–W4). Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren ferner ein Ermitteln (S4) des Radradius (r) als einen momentanen Radradius basierend auf einer Ermittlung (S3) zumindest eines Radbetriebsparameters des zumindest einen Fahrzeugrades (W1–W4). Vorteilhaft ermöglicht dies eine größere Genauigkeit der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit (vV). Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zum Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit (vV).The invention relates to a method for determining a vehicle speed (vV) of a vehicle (1) comprising at least one vehicle wheel (W1-W4), the method comprising: determining (S1) an instantaneous wheel rotational speed (ω) of the at least one vehicle wheel (W1-W4 ); and calculating (S5) the vehicle speed (vV) based on the determined current wheel speed (ω) and a wheel radius (r) of the at least one vehicle wheel (W1-W4). According to the invention, the method further comprises determining (S4) the wheel radius (r) as a current wheel radius based on a determination (S3) of at least one wheel operating parameter of the at least one vehicle wheel (W1-W4). This advantageously allows a greater accuracy of the determination of the vehicle speed (vV). Furthermore, the invention relates to a corresponding device for determining the vehicle speed (vV).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuges aufweisend zumindest ein Fahrzeugrad, wobei das Verfahren umfasst:

  • – Ermitteln einer momentanen Raddrehgeschwindigkeit des zumindest einen Fahrzeugrades, und
  • – Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf der ermittelten momentanen Raddrehgeschwindigkeit und einem Radradius des zumindest einen Fahrzeugrades.
The present invention relates to a method for determining a vehicle speed of a vehicle having at least one vehicle wheel, the method comprising:
  • Determining a current wheel rotational speed of the at least one vehicle wheel, and
  • Calculating the vehicle speed based on the determined current wheel rotational speed and a wheel radius of the at least one vehicle wheel.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out such a method.

Derartige gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen zu deren Durchführung sind aus dem Stand der Technik bekannt.Such generic methods and devices for their implementation are known from the prior art.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2006 056 628 A1 die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges aus einem Mittelwert der jeweils mit einem Raddrehzahlsensor ermittelten Radgeschwindigkeiten der nicht angetriebenen Räder des Kraftfahrzeuges.For example, the DE 10 2006 056 628 A1 the determination of the vehicle speed of a motor vehicle from an average value of the respectively determined with a wheel speed sensor wheel speeds of the non-driven wheels of the motor vehicle.

Bezeichnet man die Raddrehgeschwindigkeit eines Rades mit ω und den Radradius dieses Rades mit r, so kann unter Annahme eines vernachlässigbaren Radschlupfes eine sich beim Abrollen des Fahrzeugrades auf dem Untergrund ergebende translatorische Radgeschwindigkeit vW in einfacher Weise wie folgt berechnet werden: vW = ω × r (Formel 1) If one describes the wheel speed of a wheel with ω and the wheel radius of this wheel with r, then, assuming a negligible wheel slip, a translational wheel speed v W resulting from rolling of the vehicle wheel on the ground can be calculated in a simple manner as follows: v W = ω × r (Formula 1)

Bei einem einspurigen Fahrzeug, z. B. einem herkömmlichen Motorrad, entspricht die so für ein Fahrzeugrad berechnete Radgeschwindigkeit vW der gesuchten Fahrzeuggeschwindigkeit vV, im schlupffreien Fall: vV = vW (Formel 2) In a single-track vehicle, z. B. a conventional motorcycle, the calculated so for a vehicle wheel speed v W of the sought vehicle speed v V , in the slip-free case: v V = v W (formula 2)

Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit bzw. Genauigkeit kommt in Betracht, die Fahrzeuggeschwindigkeit vV als den Mittelwert von mehreren Radgeschwindigkeiten zu berechnen, die in der oben angegebenen Weise für mehrere verschiedene Fahrzeugräder des Fahrzeuges berechnet wurden: vV = 1/m × Σ m / i=1vWi = 1/m × Σ m / i=1ωWi × rWi (Formel 3) wobei m die Anzahl der für die Geschwindigkeitsberechnung berücksichtigten Räder bezeichnet, vWi und ωWi die Radgeschwindigkeiten bzw. Raddrehgeschwindigkeiten der verschiedenen Räder Wi (mit i = 1, ... m) bezeichnet, und rWi die Radradien der einzelnen Räder Wi bezeichnet.In order to increase the reliability or accuracy, it is possible to calculate the vehicle speed v V as the mean value of a plurality of wheel speeds calculated in the above-mentioned manner for a plurality of different vehicle wheels of the vehicle: v V = 1 / m × Σm / i = 1v Wi = 1 / m × Σm / i = 1ω Wi × r Wi (Formula 3) where m denotes the number of wheels considered for the speed calculation, v Wi and ω Wi denote the wheel speeds of the different wheels Wi (where i = 1, ... m), and r Wi denotes the wheel radiuses of the individual wheels Wi.

Bei mehrspurigen Fahrzeugen ist bei Kurvenfahrten zu beachten, dass die einzelnen (translatorischen) Radgeschwindigkeiten vWi mehr oder weniger von der üblicherweise bezogen auf den Fahrzeugschwerpunkt bzw. einen Punkt auf einer Fahrzeuglängsmittellinie definierten Fahrzeuggeschwindigkeit vV abweichen, je nach lateraler Position des betreffenden Fahrzeugrades. Kurvenäußere Räder bewegen sich schneller als kurveninnere Räder.For multi-lane vehicles, when cornering, it should be noted that the individual (translatory) wheel speeds v Wi deviate more or less from the vehicle speed v V usually defined with reference to the vehicle's center of gravity or a point on a vehicle longitudinal center line, depending on the lateral position of the relevant vehicle wheel. Curve outer wheels move faster than inside wheels.

Insofern ist es bei mehrspurigen Fahrzeugen zweckmäßig, die Fahrzeuggeschwindigkeit etwa gemäß Formel 3 als einen Mittelwert zumindest eines ”linken” Rades und zumindest einen ”rechten” Rades zu berechnen, d. h. basierend auf mehreren ermittelten Raddrehgeschwindigkeiten ωWi und den zugehörigen Radradien rWi. Bei dieser Mittelwertbildung sind die lateralen Positionen (z. B. links, Mitte, rechts) der zur Berechnung herangezogenen Fahrzeugräder geeignet zu berücksichtigen.In this respect, it is useful in multi-lane vehicles to calculate the vehicle speed approximately according to Formula 3 as an average of at least one "left" wheel and at least one "right" wheel, ie based on several determined wheel speeds ω Wi and the associated Radradien r Wi . In this averaging, the lateral positions (eg left, middle, right) of the vehicle wheels used for the calculation are to be considered appropriately.

Für ein herkömmliches zweispuriges vierrädriges Kraftfahrzeug können z. B. ein linkes Rad und ein rechtes Rad gleichgewichtet in die Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit eingehen (Anwendung von Formel 3, mit m = 2, mit z. B. W1 = Rad vorne links, und W2 = Rad vorne rechts).For a conventional two-lane four-wheeled motor vehicle z. For example, a left wheel and a right wheel may be weighted in the vehicle speed calculation (using formula 3, where m = 2, with eg W1 = front left wheel, and W2 = front right wheel).

Insbesondere z. B. bei modernen Kraftfahrzeugen wird die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit vV oftmals für eine Mehrzahl verschiedenster Systeme im Fahrzeug bereitgestellt, wie z. B. Tachometer, Wegstreckenzähler, Fahrtenschreiber, ABS, ESP, Längsregelsysteme wie Geschwindigkeitsregelanlage, Abstandsregelsystem etc.In particular z. B. in modern motor vehicles, the determined vehicle speed v V is often provided for a variety of different systems in the vehicle, such. As speedometer, odometer, tachograph, ABS, ESP, longitudinal control systems such as cruise control system, distance control system, etc.

Die Grundfunktion eines Tachometers ist die Ermittlung und Anzeige der Fahrzeuggeschwindigkeit für einen Fahrer des betreffenden Fahrzeuges.The basic function of a tachometer is the determination and display of the vehicle speed for a driver of the relevant vehicle.

Länderspezifisch gelten bezüglich der Genauigkeit des Tachometers unterschiedliche Vorschriften. In der Europäischen Union ist z. B. vorgeschrieben, dass die angezeigte Geschwindigkeit nie niedriger als die tatsächliche Geschwindigkeit sein darf, sowie diese um maximal 10% zuzüglich 4 km/h überschreiten darf.Country-specific regulations apply to the accuracy of the speedometer. In the European Union z. For example, it is stipulated that the indicated speed must never be lower than the actual speed and that this speed may not exceed 10% plus 4 km / h.

Um seine Funktion zu erfüllen, greift der Tachometer auf fortlaufend ermittelte momentane Raddrehgeschwindigkeiten zu, die gemäß des Stands der Technik sehr präzise durch den betreffenden Fahrzeugrädern zugeordnete Drehzahlsensoren (z. B. integriert in Fahrassistenzsystemen wie ABS, ESP etc.) gemessen werden können.In order to perform its function, the tachometer accesses continuously determined instantaneous wheel rotational speeds, which according to the state of the art can be measured very precisely by speed sensors associated with the respective vehicle wheels (eg integrated in driving assistance systems such as ABS, ESP, etc.).

Um eine in dieser Weise für alle berücksichtigten Räder jeweils gemessene Raddrehgeschwindigkeit in die jeweiligen translatorischen Lineargeschwindigkeiten dieser Räder umzurechnen, ist die Kenntnis jedes betreffenden Radradius r notwendig (vgl. obige Formel 1).In order to convert a respectively measured in this way for all considered wheels wheel speed in the respective translational linear velocities of these wheels, which is Knowledge of each relevant wheel radius r necessary (see the above formula 1).

Gemäß des Stands der Technik werden bei der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit Radradien ganz einfach als konstruktionsbedingt fest vorgegebene Berechnungsparameter angenommen.According to the prior art, when calculating the vehicle speed, wheel radii are simply assumed to be design parameters predetermined by design.

Problematisch ist hierbei, dass in der Praxis Radiusabweichungen z. B. aufgrund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung von Fahrzeugrädern bzw. der Herstellung von Fahrzeugradreifen entstehen können, welche folglich die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit verfälschen können. Des Weiteren wird insbesondere bei mit Reifen ausgestatteten Fahrzeugrädern die bekannte Geschwindigkeitsermittlung dadurch verfälscht, dass der effektive Radradius bzw. effektive Reifenradius nicht allein fertigungsbedingt vorgegeben ist, sondern sich durch Reifenverschleiß verringern kann und darüber hinaus im Fahrbetrieb je nach Fahrzustand variieren kann (”dynamischer Radradius”).The problem here is that in practice radius deviations z. B. due to manufacturing tolerances in the manufacture of vehicle wheels or the production of vehicle tire can arise, which can consequently distort the determination of the vehicle speed. Furthermore, especially with vehicle wheels equipped with tires, the known speed determination is falsified by the fact that the effective wheel radius or effective tire radius is not predetermined solely for manufacturing reasons, but can be reduced by tire wear and, moreover, can vary depending on driving conditions during driving ("dynamic wheel radius"). ).

Derartige Fehler aufgrund der Annahme eines fest vorgegebenen Radradius summieren sich auf und werden heutzutage sehr einfach dadurch berücksichtigt, dass bei der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein ”vorsorglich” mit einem ”Sicherheitszuschlag” (von einigen Prozent eines Nenn-Radius) überschätzter Radradius angenommen wird, um die oben genannten länderspezifischen Vorschriften zu erfüllen.Such errors due to the assumption of a fixed radius of the wheel add up and are nowadays easily taken into account in the calculation of vehicle speed assuming a "safety margin" overestimated by a "safety margin" (of a few percent of a nominal radius) to comply with the above-mentioned country-specific regulations.

Dies führt jedoch nachteiligerweise dazu, dass die ermittelte (und z. B. vom Tachometer angezeigte) Fahrzeuggeschwindigkeit tatsächlich fast immer deutlich (typischerweise um mehrere Prozent) höher ist als die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit.However, this disadvantageously leads to the fact that the determined vehicle speed (and, for example, displayed by the speedometer) is almost always significantly higher (typically by several percent) than the actual vehicle speed.

Derartige Ungenauigkeiten in der Geschwindigkeitsermittlung wirken sich auf alle darauf basierende Funktionen des Fahrzeuges aus, etwa die oben bereits erwähnten Systeme wie Tachometer, Wegstreckenzähler, Fahrtenschreiber, ABS, ESP, Längsregelsysteme wie Geschwindigkeitsregelanlage, Geschwindigkeitsbegrenzer, Abstandsregelsystem etc.Such inaccuracies in the speed determination affect all vehicle based functions thereof, such as the above-mentioned systems such as speedometer, odometer, tachograph, ABS, ESP, longitudinal control systems such as cruise control, speed limiter, distance control system, etc.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuges in der eingangs erläuterten Art eine größere Genauigkeit zu ermöglichen.It is an object of the present invention to allow for a determination of the vehicle speed of a vehicle in the manner described above, a greater accuracy.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit ist dadurch gekennzeichnet, dass der Radradius als ein momentaner Radradius basierend auf einer Ermittlung zumindest eines Radbetriebsparameters des zumindest einen Fahrzeugrades ermittelt wird.The method according to the invention for determining a vehicle speed is characterized in that the wheel radius is determined as an instantaneous wheel radius based on a determination of at least one wheel operating parameter of the at least one vehicle wheel.

Als ”Radbetriebsparameter” kommt grundsätzlich jeder quantifizierbare und aufgrund des Betriebs des betreffenden Fahrzeugrades bzw. des damit ausgestatteten Fahrzeuges Variationen unterliegender und den momentanen Radradius beeinflussende Parameter in Betracht.As a "wheel operation parameter" is basically any quantifiable and due to the operation of the vehicle wheel or the vehicle equipped with variations underlying and the current wheel radius influencing parameters into consideration.

Vorteilhaft kann nach Ermittlung eines oder mehrerer derartiger Radbetriebsparameter, die jeweils z. B. direkt gemessen sein können, ein momentaner Radradius (z. B. anhand eines mathematischen Modells) berechnet werden, welcher dann (neben der ebenfalls ermittelten momentanen Raddrehgeschwindigkeit) bei der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit zugrunde gelegt wird.Advantageously, after determining one or more of such wheel operating parameters, each z. B. can be measured directly, a current wheel radius (eg, based on a mathematical model) are calculated, which then (in addition to the also determined instantaneous wheel speed) in the calculation of the vehicle speed is used.

Vorteilhaft kann mit der Erfindung die Fahrzeuggeschwindigkeit mit größerer Genauigkeit ermittelt werden, so dass z. B. der Tachometer einen deutlich präziseren Geschwindigkeitswert anzeigen kann. Die bessere Übereinstimmung zwischen angezeigter und realer Geschwindigkeit (z. B. erkennbar durch einen Vergleich mit Informationen eines Navigationssystems) erhöht wiederum vorteilhaft auch die Kundenzufriedenheit. Des Weiteren ist es mit der Erfindung möglich, fahrzeugspezifische Einschränkungen für zulässige Rad- bzw. Reifentypen etwas aufzuweiten (Der oben erwähnte ”Sicherheitszuschlag” hinsichtlich des Radradius kann wesentlich geringer gewählt werden).Advantageously, with the invention, the vehicle speed can be determined with greater accuracy, so that z. B. the speedometer can display a much more precise speed value. The better match between displayed and real speed (eg recognizable by a comparison with information from a navigation system) in turn advantageously also increases customer satisfaction. Furthermore, it is possible with the invention to slightly widen vehicle-specific restrictions for permissible wheel or tire types (the above-mentioned "safety margin" with regard to the wheel radius can be selected substantially smaller).

An dieser Stelle sei angemerkt, dass eine Messung eines oder mehrerer Reifenbetriebsparameter zur darauf basierenden Ermittlung eines momentanen Reifeninnenradius aus der DE 10 2012 217 901 B3 bekannt ist. Abgesehen davon, dass damit bei diesem Stand der Technik nicht ein Radaußenradius wie bei der Erfindung, sondern ein Reifeninnenradius ermittelt wird, dient diese bekannte Reifeninnenradiusermittlung einem völlig anderen Zweck als bei der vorliegenden Erfindung. Bei der Erfindung geht es um die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf der Drehgeschwindigkeit zumindest einen Fahrzeugrades, wohingegen bei der DE 10 2012 217 901 B3 die Fahrzeuggeschwindigkeit bereits in anderer Weise (z. B. mittels satellitengestützter Positionsbestimmung) bestimmt sein muss und der Reifeninnenradius lediglich dazu benötigt wird, um aus der Differenz zwischen Reifeninnenradius und Reifenaußenradius die Profiltiefe des Reifens zu berechnen.At this point it should be noted that a measurement of one or more tire operating parameters for the determination based thereon of a current tire inner radius of the DE 10 2012 217 901 B3 is known. Apart from the fact that in this prior art not a Radaußenradius as in the invention, but an inner tire radius is determined, this known tire inner radius determination serves a completely different purpose than in the present invention. The invention relates to the determination of the vehicle speed based on the rotational speed of at least one vehicle wheel, whereas in the DE 10 2012 217 901 B3 the vehicle speed must already be determined in another way (eg by means of satellite-supported position determination) and the tire inner radius is only needed to calculate the tread depth of the tire from the difference between tire inner radius and tire outer radius.

Ein gemäß der Erfindung präziser ermittelter Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit, aber auch präzisere Werte der einzelnen (translatorischen) Radgeschwindigkeitswerte sind von großem Vorteil für alle Systeme des Fahrzeuges, die derartige Geschwindigkeiten verwenden, wie z. B. ABS, ESP, Motorsteuerung etc. Insbesondere lassen sich hiermit hochpräzise Wegstreckenbestimmungen aller am Fahrzeug befindlichen Räder durchführen. Gerade im Niedriggeschwindigkeitsbereich sind diese Bestimmungen für z. B. Parkassistenz-Funktionen von besonderem Wert.A more precisely determined according to the invention value of the vehicle speed, but also more precise values of the individual (translational) wheel speed values are of great advantage for all systems of the vehicle, which use such speeds, such. B. ABS, ESP, engine control, etc. In particular, this can be used with high-precision route determinations of all Vehicle wheels. Especially in the low-speed range, these provisions for z. B. Parking assistance functions of particular value.

Gemäß einer in der Praxis besonders interessanten Ausführungsform weist das zumindest eine Fahrzeugrad einen Reifen auf und umfasst das Ermitteln des momentanen Radradius folgende Schritte:

  • – Ermitteln eines Herstellungsradius des Reifens,
  • – Ermitteln zumindest eines Reifenbetriebsparameters des Reifens, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem momentanen Reifendruck, einer momentanen Reifentemperatur, einer momentanen Reifengeschwindigkeit (sei es Drehgeschwindigkeit oder translatorische Geschwindigkeit), einer momentanen Reifenlast, einem momentanen Reifenalter und einer momentanen Reifenprofiltiefe,
  • – Berechnen eines momentanen Radius des Reifens basierend auf dem ermittelten Herstellungsradius und dem zumindest einen ermittelten Reifenbetriebsparameter.
According to an embodiment which is particularly interesting in practice, the at least one vehicle wheel has a tire and the determination of the current wheel radius comprises the following steps:
  • Determining a manufacturing radius of the tire,
  • Determining at least one tire operating parameter of the tire selected from the group consisting of a current tire pressure, a current tire temperature, a current tire speed (be it rotational speed or translational speed), a current tire load, a current tire age and a current tire tread depth,
  • Calculating an instantaneous radius of the tire based on the determined manufacturing radius and the at least one determined tire operating parameter.

Der in dieser Weise berechnete momentane Radius des Reifens bildet sodann den bei der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit zugrunde zu legenden momentanen Radradius.The instantaneous radius of the tire calculated in this way then forms the instantaneous wheel radius to be used in calculating the vehicle speed.

Hinsichtlich der bei der Berechnung des momentanen Reifenradius zugrundeliegenden Parameter, also Herstellungsradius des Reifens und ein oder mehrere Reifenbetriebsparameter, ist folgendes anzumerken:
Der ”Herstellungsradius” bezeichnet denjenigen Außenradius des Reifens, der sich für eine vorbestimmt definierte ”Reifensituation” ergibt und somit nur von der fertigungsbedingten Spezifikation des Reifens abhängt, nicht jedoch von Einflüssen, die mit dem Betrieb des Reifens zusammenhängen.With regard to the parameters underlying the calculation of the current tire radius, ie manufacturing radius of the tire and one or more tire operating parameters, the following should be noted:
The "manufacturing radius" refers to that outer radius of the tire that results in a predefined "tire situation" and thus depends only on the manufacturing specification of the tire, but not on influences related to the operation of the tire.

Dabei wird unter dem Außenradius des Reifens der Abstand zwischen der Radmitte des den Reifen aufweisenden Fahrzeugrades und der die Lauffläche des Reifens aufweisenden Außenseite des Reifens verstanden.Here, the outer radius of the tire is understood to be the distance between the wheel center of the vehicle wheel having the tire and the outside of the tire having the running surface of the tire.

Der Herstellungsradius kann daher z. B. ganz einfach als derjenige Radius definiert sein, den der (nicht-befüllte) Reifen als solcher unmittelbar nach seiner Herstellung aufweist.The manufacturing radius can therefore z. For example, it may simply be defined as the radius that the (unfilled) tire as such has immediately after its manufacture.

Abweichend davon soll jedoch nicht ausgeschlossen sein, dass als Herstellungsradius des Reifens derjenige Radius verwendet wird, den der Reifen (als Neureifen) bei einer vorbestimmt definierten Betriebsbedingung aufweist, wobei diese Bedingung z. B. durch vorgegebene ”Normwerte” insbesondere des Reifendruckes, der Reifentemperatur, der Reifengeschwindigkeit (sei es die translatorische oder die rotatorische Geschwindigkeit) und/oder die Reifenlast charakterisiert sein kann.Deviating from this, however, should not be ruled out that as the manufacturing radius of the tire that radius is used, which the tire (as a new tire) at a predetermined defined operating condition, said condition z. B. by predetermined "standard values" in particular the tire pressure, the tire temperature, the tire speed (be it the translational or the rotational speed) and / or the tire load can be characterized.

In jedem Fall bildet der Herstellungsradius gewissermaßen eine ”erste Näherung” des momentanen Reifenradius, welche durch die zusätzliche Berücksichtigung eines oder mehrerer Reifenbetriebsparameter gemäß der Erfindung verfeinert werden kann.In any event, the manufacturing radius will effectively form a "first approximation" of the current tire radius, which may be refined by the additional consideration of one or more tire operating parameters according to the invention.

Ein variabler Reifen(innen)druck führt zu entsprechenden Änderungen des Reifenvolumens und dementsprechend des Reifenradius. Je höher der Reifendruck, desto größer der Reifenradius.A variable tire (inside) pressure leads to corresponding changes in the tire volume and, accordingly, the tire radius. The higher the tire pressure, the larger the tire radius.

Diese Änderung kann im Rahmen eines mathematischen Modells z. B. linear angenähert werden, wonach eine Änderung des Reifendruckes zu einer dazu proportionalen Änderung des Reifenradius führt.This change can be made in the context of a mathematical model z. B. linear approximated, after which a change in the tire pressure leads to a proportional change in the tire radius.

Eine variable Reifentemperatur führt in der Regel zu einer entsprechenden Änderung der Reifensteifigkeit, welche (aufgrund der Innendruckbelastung des Reifenmaterials) ebenfalls zu einer Änderung des Reifenradius führt. Je höher die Reifentemperatur, desto größer der Reifenradius. Auch diese Änderung kann gemäß eines mathematischen Modells z. B. linear angenähert werden, wonach eine Änderung der Reifentemperatur zu einer dazu proportionalen Änderung des Reifenradius führt.A variable tire temperature typically results in a corresponding change in tire stiffness, which also results in a change in tire radius (due to the internal pressure load on the tire material). The higher the tire temperature, the larger the tire radius. This change can be made according to a mathematical model z. B. linear approximated, after which a change in the tire temperature leads to a proportional change in the tire radius.

Eine variable Reifendrehgeschwindigkeit bzw. eine hierzu (unter Vernachlässigung eines Radschlupfes) äquivalente variable translatorische Reifengeschwindigkeit führt zu einer Änderung der auf den Reifen wirkenden Zentrifugalkräfte und dementsprechend zu einer Änderung des Reifenradius. Tendenziell gilt: Je größer die Reifen(dreh)geschwindigkeit, desto größer der Reifenradius. Diese Änderung kann z. B. gemäß eines mathematischen Modells angenähert werden, wonach die Änderung des Reifenradius in einem vorbestimmten ersten Intervall von niedrigen Geschwindigkeiten proportional zur Geschwindigkeitsänderung ist, wohingegen die Änderung des Reifenradius für ein vorbestimmtes, sich daran anschließendes Intervall von größeren Geschwindigkeiten bei steigender Geschwindigkeit immer weniger groß ausfällt, d. h. gewissermaßen ”in Sättigung” geht.A variable tire rotational speed or a variable translatory tire speed equivalent thereto (neglecting a wheel slip) leads to a change in the centrifugal forces acting on the tire and, accordingly, to a change in the tire radius. The tendency is that the larger the tire (rotating) speed, the larger the tire radius. This change can z. For example, it may be approximated according to a mathematical model whereby the change in tire radius in a predetermined first interval of low speeds is proportional to the speed change, whereas the change in tire radius for a predetermined, subsequent interval of higher speeds becomes less and less rapid as the speed increases , d. H. in a sense "in saturation" is.

Als Reifenbetriebsparameter ”Reifengeschwindigkeit” kann z. B. die ohnehin ermittelte Raddrehgeschwindigkeit herangezogen werden. Nicht ausgeschlossen soll jedoch sein, alternativ oder zusätzlich die translatorische Reifengeschwindigkeit und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit heranzuziehen. Zu bedenken ist hierbei, dass der für diese Berücksichtigung erforderliche Wert der Geschwindigkeit des Reifens bzw. des Fahrzeuges keineswegs besonders präzise ermittelt sein muss. Eine Verbesserung der gemäß der Erfindung durchzuführenden Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit ergibt sich bereits dann, wenn z. B. die Reifen- bzw.- Fahrzeuggeschwindigkeit in irgendeiner geeigneten Weise grob ermittelt wurde.As a tire operating parameter "tire speed" can z. B. the already determined wheel speed can be used. However, it should not be excluded, alternatively or additionally, to use the translatory tire speed and / or the vehicle speed. It should be borne in mind here that the value of the speed of the tire or the vehicle required for this consideration is by no means must be determined very precisely. An improvement of be carried out according to the invention determination of the vehicle speed already results when z. B. the tire or vehicle speed has been roughly determined in any suitable manner.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Berechnung des momentanen Reifenradius zunächst nur ein grob ermittelter Wert der translatorischen Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugrades bzw. Fahrzeuges herangezogen (oder alternativ diese Geschwindigkeit gar nicht berücksichtigt), um sodann, gewissermaßen in einem iterativen zweiten Schritt, das Ermittlungsverfahren erneut durchzuführen, wobei zur Berücksichtigung der Fahrzeug- bzw. Reifengeschwindigkeit die bei der ersten Durchführung des Verfahrens ermittelte Fahrzeug- bzw. Reifengeschwindigkeit herangezogen wird.According to a development of the method according to the invention, only a roughly determined value of the translational speed of the relevant vehicle wheel or vehicle is used in the calculation of the instantaneous tire radius (or alternatively this speed is not taken into account), in order then, so to speak, in an iterative second step Carrying out the investigation again, taking into account the vehicle or tire speed used in the first implementation of the method vehicle or tire speed is used.

Eine variable Reifenlast führt zu einer entsprechenden Änderung der Reifengestalt bzw. einer geänderten Reifenverformung. Je größer die Reifenlast, desto größer die Reifenverformung und insbesondere z. B. die Reifenaufstandsfläche (”Reifenlatschfläche”). Die vergrößerte Reifenaufstandsfläche führt in der Regel, abhängig vom Reifentyp bzw. den Eigenschaften des Reifens, zu einem vergrößerten oder aber zu einem verkleinerten effektiven Reifenradius. Auch diese Änderung lässt sich gemäß eines mathematischen Modells z. B. linear annähern, wonach eine Änderung der Reifenlast zu einer dazu proportionalen Änderung des (effektiven) Reifenradius führt.A variable tire load leads to a corresponding change in the tire shape or a changed tire deformation. The greater the tire load, the greater the tire deformation and in particular z. B. the tire contact patch ("tire pad"). The increased tire footprint typically results in an increased or decreased actual tire radius, depending on the tire type or characteristics. This change can be made according to a mathematical model z. B. linear approach, according to which a change in the tire load leads to a proportional change of the (effective) tire radius.

Im Laufe eines typischen Alterungsprozesses eines Reifens nimmt dessen Radius zunächst zu, um sich dann asymptotisch einem Endwert anzunähern. Die Zunahme kommt im Wesentlichen durch die ständige nach außen gerichtete Kraft aufgrund des Reifendruckes sowie durch die beim Fahren nach außen gerichtete Zentrifugalkraft zustande. Nach einiger Zeit (typisch ca. 5.000 gefahrene km bzw. ca. 0,5 Jahre der Reifennutzung) gibt das Reifenmaterial dann nicht weiter nach. Diese Änderung des Reifenradius hängt vom Reifendruck ab und ist zunächst näherungsweise linearer Natur, um sich sodann etwa logarithmisch einem Endwert anzunähern. Auch diese Änderung des Reifenradius in Folge zunehmenden Reifenalters lässt sich durch ein mathematisches Modell beschreiben.In the course of a typical aging process of a tire, its radius initially increases, and then asymptotically approaches an end value. The increase is essentially due to the constant outward force due to the tire pressure and the centrifugal force directed outwards. After some time (typically about 5,000 km driven or about 0.5 years of tire use), the tire material is then no further. This change in the tire radius depends on the tire pressure and is initially approximately linear in nature, and then approximates logarithmically to a final value. This change in the tire radius as a result of increasing tire age can also be described by a mathematical model.

Schließlich nimmt der Reifenradius entsprechend einer im Reifenbetrieb aufgrund von Verschleiß sich verringernden Reifenprofiltiefe ab.Finally, the tire radius decreases according to tire tread depth decreasing due to wear in tire operation.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Berechnung des momentanen Radius des Rades bzw. des Reifens eine Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten Rad- bzw. Reifenbetriebsparameter zugrundegelegt wird, die zumindest eine lineare Komponente enthält. Eine derartige lineare Abhängigkeit oder eine zumindest eine lineare Komponente enthaltende Abhängigkeit von einem bestimmten Radbetriebsparameter könnte im Rahmen eines ”Berechnungsmodells” z. B. wie folgt definiert sein: r = r0 + k1 × (RBP – RBP0) + ..., wobei bezeichnen:

r
den Rad- bzw. Reifenradius
r0
den Herstellungsradius
k1
einen Berechnungsmodellparameter
RBP
den betreffenden Radbetriebsparameter
RBP0
einen Berechnungsmodellparameter
In one embodiment of the invention, it is provided that, in the calculation of the instantaneous radius of the wheel or of the tire, a dependency on the at least one determined wheel or tire operating parameter is taken as the basis, which contains at least one linear component. Such a linear dependency or a dependency on a specific wheel operating parameter containing at least one linear component could, in the context of a "calculation model" z. B. be defined as follows: r = r 0 + k 1 × (RBP-RBP 0 ) + ..., where denote:
r
the wheel or tire radius
r 0
the manufacturing radius
k 1
a calculation model parameter
RBP
the relevant wheel operation parameter
RBP 0
a calculation model parameter

Die Ausführungsform mit einer ”linearen Korrektur” ist vorteilhaft insbesondere z. B. für einen oder mehrere der folgenden Radbetriebsparameter einsetzbar: momentaner Reifendruck, momentane Reifentemperatur, momentane Reifenlast, momentane Reifenprofiltiefe.The embodiment with a "linear correction" is advantageous in particular z. B. for one or more of the following wheel operating parameters used: current tire pressure, current tire temperature, current tire load, current tire tread depth.

In einer Ausführungsform wird die eine lineare Komponente enthaltende Abhängigkeit eingesetzt für die Berechnung der Abhängigkeit vom momentanen Reifendruck. In einer Ausführungsform wird diese eingesetzt für die momentane Reifentemperatur. In einer Ausführungsform wird diese eingesetzt für die momentane Reifenlast. In einer Ausführungsform wird diese eingesetzt für die momentane Reifenprofiltiefe.In one embodiment, the dependence containing a linear component is used for the calculation of the dependency on the current tire pressure. In one embodiment, this is used for the current tire temperature. In one embodiment, this is used for the current tire load. In one embodiment, this is used for the current tire tread depth.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Berechnung des momentanen Radius des Reifens eine Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten Rad- bzw. Reifenbetriebsparameter zugrundegelegt wird, die zumindest eine nichtlineare Komponente enthält.In one embodiment of the invention, it is provided that the calculation of the instantaneous radius of the tire is based on a dependence on the at least one determined wheel or tire operating parameter which contains at least one non-linear component.

Eine derartige nichtlineare Abhängigkeit oder eine zumindest eine nichtlineare Komponente enthaltende Abhängigkeit von einem bestimmten Radbetriebsparameter könnte z. B. wie folgt definiert sein: r = r0 + k2 × (RBP – RBP0)2 + k3 × (RBP – RBP)3 + ..., wobei bezeichnen:

r
den Rad- bzw. Reifenradius
r0
den Herstellungsradius
k2, k3
Berechnungsmodellparameter
RBP
den betreffenden Radbetriebsparameter
RBP0
einen Berechnungsmodellparameter
Such a non-linear dependency or at least one non-linear component-containing dependency on a particular wheel operating parameter could e.g. B. be defined as follows: r = r 0 + k 2 × (RBP-RBP 0 ) 2 + k 3 × (RBP-RBP) 3 + ..., where denote:
r
the wheel or tire radius
r 0
the manufacturing radius
k 2 , k 3
Calculation model parameters
RBP
the relevant wheel operation parameter
RBP 0
a calculation model parameter

Die Ausführungsform mit einer ”nichtlinearen Korrektur” ist vorteilhaft insbesondere z. B. für einen oder mehrere der folgenden Radbetriebsparameter einsetzbar: momentane Reifengeschwindigkeit (sei es Drehgeschwindigkeit oder translatorische Geschwindigkeit), momentanes Reifenalter. The embodiment with a "non-linear correction" is advantageous in particular z. B. for one or more of the following wheel operating parameters used: current tire speed (be it rotational speed or translational speed), current tire age.

In einer Ausführungsform wird die eine nichtlineare Komponente enthaltende Abhängigkeit eingesetzt für die Berechnung der Abhängigkeit von der momentanen Reifengeschwindigkeit (wobei als Annäherung auch z. B. eine anderweitig ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit herangezogen werden kann). In einer Ausführungsform wird diese eingesetzt für das momentane Reifenalter.In one embodiment, the dependency containing a non-linear component is used for the calculation of the dependency on the instantaneous tire speed (whereby, for example, an otherwise determined vehicle speed can be used as an approximation). In one embodiment, this is used for the current tire age.

In der obigen Formel eines Beispiels einer nichtlinearen Abhängigkeit besitzen ”nichtlineare Komponenten” (”k2 × (RBP – RBP0)2” und ”k3 × (RBP – RBP0)3”) die mathematische Form eines Vielfachen einer Potenz mit ganzzahligem Exponenten, was im Rahmen der Erfindung eine mögliche Ausgestaltung darstellt. Abweichend davon können alternativ oder zusätzlich auch andere mathematische Funktionen für jeweils eine Komponente der Abhängigkeit eingesetzt werden.In the above formula of an example of a nonlinear dependence, "nonlinear components"("k 2 × (RBP - RBP 0 ) 2 " and "k 3 × (RBP - RBP 0 ) 3 ") have the mathematical form of a multiple of an integer power Exponents, which represents a possible embodiment within the scope of the invention. Deviating from this, alternatively or additionally, other mathematical functions can also be used for one component of the dependency.

Speziell bei der Berechnung des momentanen Radius des Reifens in Abhängigkeit von der momentanen Reifengeschwindigkeit (analoges gilt für die Abhängigkeit vom Reifenalter), wäre eine ”rein lineare Korrektur” zumeist relativ ungenau. Bevorzugt ist hierfür daher eine nichtlineare Korrektur der bereits erläuterten Art, wobei eine vorteilhafte Ausgestaltung z. B. vorsehen kann, dass der berechnete Reifenradius für kleine Werte der Reifengeschwindigkeit (bzw. des Reifenalters) zunächst überproportional (z. B. zumindest näherungsweise quadratisch) mit dem betreffenden Radbetriebsparameter (hier: Reifengeschwindigkeit bzw. Reifenalter) ansteigt, sodann einen Wendepunkt durchläuft, um schließlich für relativ große Werte nurmehr unterproportional anzusteigen (und sich z. B. hierbei asymptotisch einem Endwert anzunähern).Especially in the calculation of the current radius of the tire as a function of the current tire speed (the same applies to the dependence on the tire age), a "purely linear correction" would usually be relatively inaccurate. Therefore, this is preferably a non-linear correction of the already explained type, wherein an advantageous embodiment z. B. can provide that the calculated tire radius for small values of the tire speed (or the tire age) initially disproportionately (eg at least approximately square) with the relevant wheel operating parameters (here: tire speed or tire age) increases, then passes through a turning point, finally, only to increase disproportionately for relatively large values (and, for example, to approximate asymptotically to a final value).

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ermitteln des Herstellungsradius des Reifens mittels eines Auslesens von Daten aus einer elektronischen Speichereinrichtung erfolgt.In one embodiment, it is provided that determining the manufacturing radius of the tire by means of a readout of data from an electronic storage device.

Sofern die hierfür vorgesehene elektronische Speichereinrichtung nicht einen Teil der Bordelektronik des Fahrzeuges bildet, kommt in Betracht, jeden betreffenden Reifen mit einer elektronischen Speichereinrichtung zu versehen, in welcher Daten speicherbar und auslesbar sind, welche den jeweiligen Herstellungsradius spezifizieren und/oder anhand derer dieser Herstellungsradius ableitbar ist.If the electronic storage device provided for this purpose does not form part of the on-board electronics of the vehicle, it is possible to provide each respective tire with an electronic storage device in which data can be stored and read out, which specify the respective manufacturing radius and / or on the basis of which this manufacturing radius can be derived is.

In einer bevorzugten Weiterbildung bildet eine solche elektronische Speichereinrichtung einen Bestandteil einer an oder in dem betreffenden Fahrzeugrad (z. B. an einer Innenseite der Reifenlauffläche) angeordneten elektronischen Radeinheit, welche außerdem einen oder mehrere Sensoren zur Messung eines oder mehrerer Reifenbetriebsparameter sowie einen z. B. funktechnisch funktionierenden Sender zur Übertragung der gemessenen Werte des bzw. der Reifenbetriebsparameter aufweist.In a preferred refinement, such an electronic storage device forms part of an electronic wheel unit arranged on or in the relevant vehicle wheel (eg on an inner side of the tire tread), which also has one or more sensors for measuring one or more tire operating parameters and a z. B. functionally functioning transmitter for transmitting the measured values of the tire operating parameters.

Bei einem im Rahmen der Erfindung einsetzbaren mathematischen Modell zur Beschreibung der Abhängigkeit des momentanen Radradius (bzw. Reifenradius) von dem oder den Radbetriebsparametern (bzw. Reifenbetriebsparametern) können auch ein oder mehrere den ”Reifentyp” charakterisierende Parameter berücksichtigt werden, welche z. B. wie für den ”Herstellungsradius” bereits beschrieben aus einer Speichereinrichtung (z. B. in der betreffenden elektronischen Radeinheit) abgerufen werden können.In a mathematical model which can be used within the scope of the invention to describe the dependency of the instantaneous wheel radius (or tire radius) on the wheel operating parameter (s), one or more parameters characterizing the "tire type" can also be taken into account. B. as already described for the "manufacturing radius" from a storage device (eg., In the relevant electronic wheel unit) can be retrieved.

Derartige ”Reifentyp-Parameter” können bei der Berechnung des momentanen Radradius insbesondere z. B. dazu verwendet werden, die im Rahmen des Modells vorgesehenen Abhängigkeiten (z. B. Proportionalitätsfaktoren) des Radradius von Reifendruck, Reifentemperatur, Reifengeschwindigkeit, Reifenlast etc. reifentypabhängig zu modifizieren (z. B. sind damit die typischerweise für Reifentypen ”Winterreifen” und ”Sommerreifen” unterschiedlichen Materialeigenschaften vorteilhaft abbildbar).Such "tire type parameters" can be used in the calculation of the current wheel radius in particular z. This can be used, for example, to modify the dependencies provided by the model (eg proportionality factors) for the wheel radius of tire pressure, tire temperature, tire speed, tire load, etc., depending on the tire type (eg, those typically for "winter tires" and "Summer tires" different material properties can be advantageously represented).

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Ermitteln des zumindest einen Reifenbetriebsparameters mittels einer Messung durch zumindest einen Sensor, der in einer an oder in dem Fahrzeugrad angeordneten elektronischen Radeinheit angeordnet ist.According to one embodiment, the determination of the at least one tire operating parameter takes place by means of a measurement by at least one sensor which is arranged in an electronic wheel unit arranged on or in the vehicle wheel.

Bei dieser elektronischen Radeinheit kann es sich insbesondere um die vorerwähnte, d. h. eine elektronische Speichereinrichtung (zur Speicherung von Daten betreffend den Herstellungsradius und/oder Reifentyp) beinhaltende Radeinheit handeln.This electronic wheel unit may in particular be the aforementioned, d. H. act an electronic storage device (for storing data on the manufacturing radius and / or tire type) containing wheel unit.

Im Rahmen der Erfindung einsetzbare elektronische Radeinheiten sind als solche aus dem Stand der Technik bekannt (vgl. z. B. DE 10342297 B4 , DE 10 2009 059 788 B4 , DE 10 2014 203 836 A1 ) und sind insbesondere dazu geeignet, einen oder mehrere der oben bereits genannten Reifenbetriebsparameter zu ermitteln (und entsprechende Ermittlungsdaten z. B. funktechnisch an eine fahrzeugseitige elektronische Einrichtung (”Steuergerät”) zu übertragen, in welcher eine Auswertung der empfangenen Daten zur Durchführung des hier beschriebenen Ermittlungsverfahrens erfolgen kann.Electronic wheel units which can be used in the context of the invention are known as such from the prior art (cf. DE 10342297 B4 . DE 10 2009 059 788 B4 . DE 10 2014 203 836 A1 ) and are in particular suitable for determining one or more of the tire operating parameters already mentioned above (and correspondingly transmitting corresponding determination data, for example, to an electronic device ("control device") on the vehicle, in which an evaluation of the received data for carrying out the here can be carried out.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, insbesondere ein elektronisches Steuergerät, zur Durchführung eines Ermittlungsverfahrens der hier beschriebenen Art, d. h. eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuges aufweisend zumindest ein Fahrzeugrad. According to a further aspect of the present invention, a device is provided, in particular an electronic control unit, for carrying out a determination method of the type described here, ie a device for determining a vehicle speed of a vehicle having at least one vehicle wheel.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung dazu folgendes auf:

  • – zumindest einen ersten Sensor (bevorzugt fahrzeugbasiert) ausgebildet zum Ermitteln einer momentanen Raddrehgeschwindigkeit des zumindest einen Fahrzeugrades,
  • – optional: zumindest ein Erfassungsmittel (z. B. Schnittstelle zu einer Datenübertragungseinrichtung wie z. B. einem elektronischen Bussystem oder einem Funkempfänger) ausgebildet zum Ermitteln eines Herstellungsradius des zumindest einen Fahrzeugrades,
  • – zumindest einen zweiten Sensor (bevorzugt radbasiert) ausgebildet zum Ermitteln zumindest eines Radbetriebsparameters (z. B. Reifenbetriebsparameter) des zumindest einen Fahrzeugrades, und
  • – eine Auswerteeinrichtung ausgebildet zum Ermitteln eines Radradius des zumindest einen Fahrzeugrades als einen momentanen Radradius des zumindest einen Fahrzeugrades basierend auf dem ermittelten zumindest einen Radbetriebsparameter des zumindest einen Fahrzeugrades (und ggf. dem zumindest einen Herstellungsradius und/oder einem Rad- bzw. Reifentyp) und zum Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf der ermittelten momentanen Raddrehgeschwindigkeit und dem ermittelten momentanen Radradius.
In one embodiment, the device has the following:
  • At least one first sensor (preferably vehicle-based) designed to determine a momentary wheel rotational speed of the at least one vehicle wheel,
  • Optionally: at least one detection means (for example an interface to a data transmission device such as an electronic bus system or a radio receiver) designed to determine a manufacturing radius of the at least one vehicle wheel,
  • At least one second sensor (preferably radar-based) designed to determine at least one wheel operating parameter (eg tire operating parameter) of the at least one vehicle wheel, and
  • An evaluation device designed to determine a wheel radius of the at least one vehicle wheel as a current wheel radius of the at least one vehicle wheel based on the determined at least one wheel operating parameter of the at least one vehicle wheel (and possibly the at least one production radius and / or one wheel or tire type) and for calculating the vehicle speed based on the determined current wheel speed and the determined current wheel radius.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen besonderen Ausführungsformen und Weiterbildungen können in analoger Weise, einzeln oder in beliebiger Kombination, auch als Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein.The particular embodiments and developments described for the method according to the invention can be provided in an analogous manner, individually or in any combination, as embodiments or developments of the device according to the invention.

Der bzw. jeder erste Sensor zum Ermitteln der momentanen Raddrehgeschwindigkeit kann insbesondere von einem dem betreffenden Rad zugeordneten fahrzeugseitigen Drehzahlsensor gebildet sein (dessen Erfassungsergebnisse z. B. über ein elektronisches Bussystem übertragen werden).The or each first sensor for determining the instantaneous wheel rotational speed may in particular be formed by a vehicle-side rotational speed sensor assigned to the respective wheel (whose detection results are transmitted, for example, via an electronic bus system).

Der bzw. jeder zweite Sensor zum Ermitteln des zumindest eines Radbetriebsparameters kann z. B. in einer radseitigen elektronischen Radeinheit des betreffenden Rades angeordnet sein (insbesondere z. B. in einer elektronischen Radeinheit zur Realisierung eines Reifendruckkontrollsystems, bei welchem der gemessene Reifendruck fahrzeugseitig ausgewertet wird).The or each second sensor for determining the at least one wheel operating parameter can, for. B. in a wheel-side electronic wheel unit of the wheel in question (in particular, for example, in an electronic wheel unit to implement a tire pressure monitoring system, in which the measured tire pressure is evaluated on the vehicle side).

Die Auswerteeinrichtung kann z. B. mit Empfangsmitteln zum Empfangen der zumindest einen ermittelten Raddrehgeschwindigkeit und des zumindest einen Radbetriebsparameters von den betreffenden Sensoren ausgestattet sein, und kann z. B. von einem zentralen fahrzeugseitigen und bevorzugt programmgesteuert arbeitenden Steuergerät gebildet sein.The evaluation can z. B. be equipped with receiving means for receiving the at least one determined wheel rotational speed and the at least one Radbetriebsparameters of the respective sensors, and z. B. be formed by a central vehicle-side and preferably programmatically operating controller.

Alternativ zu einer Zusammenfassung der Funktionen der Auswerteeinrichtung in einer einzigen, z. B. zentralen Einheit wie dem erwähnten zentralen Steuergerät kann auch eine Aufteilung dieser Funktionen auf mehrere separat voneinander im Fahrzeug angeordnete Komponenten vorgesehen sein. Insbesondere kann z. B. die bzw. jede der erwähnten elektronischen Radeinheiten mit einer Recheneinheit ausgestattet sein, mittels welcher der zumindest eine ermittelte Radbetriebsparameter einer Vorverarbeitung bzw. Weiterverarbeitung dergestalt unterzogen wird, dass daraus ein für den momentanen Radradius repräsentativer Parameter gebildet (berechnet) wird, welcher sodann (z. B. funktechnisch) an eine fahrzeugseitige Auswerteeinrichtung (z. B. elektronisches Steuergerät) übertragen wird, wobei die fahrzeugseitige Auswerteeinrichtung dann die Funktion der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf diesem empfangenen Parameter und der empfangenen momentanen Raddrehgeschwindigkeit besitzt.Alternatively to a summary of the functions of the evaluation in a single, z. B. central unit such as the mentioned central control unit can also be a division of these functions provided on several separately arranged in the vehicle components. In particular, z. B. the or each of the mentioned electronic wheel units be equipped with a computing unit, by means of which the at least one determined wheel operation parameter of a preprocessing or further processing is subjected such that it is a representative of the current wheel radius parameter (calculated), which then ( For example, by radio technology) is transmitted to an evaluation device (eg electronic control unit) on the vehicle, the evaluation device then having the function of calculating the vehicle speed based on this received parameter and the received instantaneous wheel speed.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, aufweisend einen Programmcode, der auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt ein Ermittlungsverfahren der hier beschriebenen Art durchführt.According to a further aspect of the invention, a computer program product is provided, comprising a program code which carries out a determination method of the type described here, carried out on a data processing device.

Ein derartiges Computerprogrammprodukt kann insbesondere zur Programmierung bzw. zur Ablaufsteuerung eines erfindungsgemäß vorgesehenen Steuergerätes eingesetzt werden.Such a computer program product can be used in particular for programming or for sequence control of a control device provided according to the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:The invention will be further described by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. They show:

1 eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeuges, ausgestattet mit einem System zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, 1 a schematic plan view of a motor vehicle, equipped with a system for determining a vehicle speed of the motor vehicle,

2 eine schematische Seitenansicht eines der Fahrzeugräder des Kraftfahrzeuges, und 2 a schematic side view of one of the vehicle wheels of the motor vehicle, and

3 ein Ablaufdiagramm des in dem Kraftfahrzeugdurchgeführten Verfahrens zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit. 3 a flowchart of the method performed in the vehicle for determining the vehicle speed.

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit gasbereiften Fahrzeugrädern in Form von luftbereiften Fahrzeugrädern. Im dargestellten Beispiel handelt es sich z. B. um einen PKW, bei welchem vier Fahrzeugräder W1 bis W4 in etwa an den Ecken eines (gedachten) Rechteckes angeordnet sind. 1 schematically shows a motor vehicle 1 with gas-tired vehicle wheels in the form of pneumatic vehicle wheels. In the example shown is z. Example, to a car, in which four vehicle wheels W1 to W4 are arranged approximately at the corners of a (imaginary) rectangle.

Bei dem Fahrzeug 1 sind mehrere Fahrassistenzsysteme wie ABS, ESP, automatische Abstandsregelung, automatische Einparkhilfe etc. vorgesehen, welche es erfordern, dass im Betrieb des Fahrzeuges 1 dessen Fahrzeuggeschwindigkeit zwecks Steuerung der Fahrassistenzsysteme möglichst präzise ermittelt wird.In the vehicle 1 Several driver assistance systems such as ABS, ESP, automatic distance control, automatic parking aid, etc. are provided, which require that during operation of the vehicle 1 whose vehicle speed is determined as precisely as possible for the purpose of controlling the driver assistance systems.

Zu diesem Zweck sind fahrzeugseitige (d. h. stationär bezüglich einer Karosserie des Fahrzeuges 1 angeordnete) erste Sensoren in Form von Drehzahlsensoren 10-1 bis 10-4 vorgesehen, mittels welchen die jeweiligen momentanen Raddrehgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder W1 bis W4 gemessen werden.For this purpose are vehicle-side (ie stationary with respect to a body of the vehicle 1 arranged) first sensors in the form of speed sensors 10-1 to 10-4 provided by means of which the respective instantaneous wheel rotational speeds of the vehicle wheels W1 to W4 are measured.

Mittels der Drehzahlsensoren 10-1 bis 10-4 werden Sensordaten D1 bis D4 bereitgestellt, welche jeweils eine zeitliche Folge von zu bestimmten Zeitpunkten aufgenommenen, von der Drehwinkelposition und/oder der Drehwinkelgeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugrades W1, W2, W3 bzw. W4 abhängige Messwerte beinhalten. Diese Sensordaten D1 bis D4 werden (als ”Botschaften”) über ein digitales Bussystem 30 (z. B. LIN-Bus) an ein zentrales Steuergerät (Auswerte- und Steuereinrichtung) 20 übertragen, welches in programmgesteuerter Weise die Raddrehgeschwindigkeiten der einzelnen Fahrzeugräder W1 bis W4 ermittelt.By means of the speed sensors 10-1 to 10-4 sensor data D1 to D4 are provided which each include a time sequence of measured values recorded at specific times and dependent on the rotational angle position and / or the rotational angular velocity of the respective vehicle wheel W1, W2, W3 and W4. These sensor data D1 to D4 are transmitted (as "messages") via a digital bus system 30 (eg LIN bus) to a central control unit (evaluation and control device) 20 transmit, which determines the wheel rotational speeds of the individual vehicle wheels W1 to W4 in a program-controlled manner.

Das Steuergerät 20 umfasst hierfür eine Recheneinheit 22 und eine digitale Speichereinheit 24.The control unit 20 includes a computing unit for this purpose 22 and a digital storage unit 24 ,

Das mittels des Steuergerätes 20 durchgeführte Verfahren zum Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit nutzt die in der beschriebenen Weise ermittelten momentanen Raddrehgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder W1 bis W4, um auf Basis dieser momentanen Raddrehgeschwindigkeiten und den jeweiligen Radradien (hier: Reifenradien) der Fahrzeugräder W1 bis W4 die Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen.That by means of the control unit 20 The method used to determine the vehicle speed uses the instantaneous wheel rotational speeds of the vehicle wheels W1 to W4 determined in the manner described in order to calculate the vehicle speed on the basis of these instantaneous wheel rotational speeds and the respective wheel radii (here: tire radii) of the vehicle wheels W1 to W4.

Bei dieser Berechnung können z. B. die Raddrehgeschwindigkeiten sämtlicher Fahrzeugräder W1 bis W4 herangezogen werden, oder aber z. B. lediglich die Raddrehgeschwindigkeiten eines der linken Fahrzeugräder W1, W3 und eines der rechten Fahrzeugräder W2, W4 (bevorzugt nicht angetriebene Fahrzeugräder).In this calculation z. B. the wheel speeds of all vehicle wheels W1 to W4 are used, or z. For example, only the wheel rotational speeds of one of the left vehicle wheels W1, W3 and one of the right vehicle wheels W2, W4 (preferably non-driven vehicle wheels).

Die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 lässt sich beispielsweise wie folgt beschreiben: vV = 1/2 × (vW1 + vW2) wobei vV die Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet, und vW1 und vW2 die (translatorischen) Radgeschwindigkeiten der Räder W1 bzw. W2 bezeichnen.The vehicle speed of the vehicle 1 can be described, for example, as follows: v V = 1/2 × (v W1 + v W2 ) where v V denotes the vehicle speed, and v W1 and v W2 denote the (translational) wheel speeds of the wheels W1 and W2, respectively.

Da für jedes Rad dessen (translatorische) Radgeschwindigkeit vW sich als Produkt von Raddrehgeschwindigkeit ω und Radradius (hier: Reifenradius, d. h. Reifen-Außenradius, gemessen von der Radmitte des den Reifen aufweisenden Fahrzeugrades) r wie folgt darstellt: vW = ω × r, lässt sich die Fahrzeuggeschwindigkeit vV auf Basis der in diesem Beispiel unmittelbar herangezogenen Größen (Raddrehgeschwindigkeiten und Radradien) wie folgt berechnen: vV = 1/2 × (ωW1 × rW1 + ωW2 × rW2), wobei vV die Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet, ωW1 und ωW2 die Raddrehgeschwindigkeiten der Räder W1 bzw. W2 bezeichnen, und rW1 und rW2 die Radradien (hier: Reifenradien, d. h. Reifen-Außenradien, gemessen von der Radmitte des den Reifen aufweisenden Fahrzeugrades) der Räder W1 bzw. W2 bezeichnen.Since, for each wheel, its (translational) wheel speed v W is the product of wheel rotational speed ω and wheel radius (here: tire radius, ie tire outer radius, measured from the wheel center of the tire having the tire) r is as follows: v W = ω × r , the vehicle speed v V can be calculated on the basis of the variables directly used in this example (wheel speeds and wheel radii) as follows: v V = ½ × (ω W1 × r W1 + ω W2 × r W2 ), where v V denotes the vehicle speed, ω W1 and ω W2 denote the wheel rotational speeds of the wheels W1 and W2 respectively, and r W1 and r W2 denote the wheel radii (here: tire radii, ie tire outer radii measured from the wheel center of the vehicle wheel having the tire) the wheels W1 and W2 respectively.

Eine Besonderheit des durch das Steuergerät 20 durchgeführten Verfahrens zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit vV besteht darin, dass die Radradien rW1, rW2 der betreffenden Fahrzeugräder W1, W2 nicht wie im Stand der Technik als fest vorgegeben verwendet werden, sondern diese Radradien rW1, rW2 zunächst jeweils als dynamische, momentane Reifenradien rW1, rW2 individuell für jedes der Räder W1, W2 ermittelt werden, um diese sodann zur Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit vV heranzuziehen.A special feature of the control unit 20 The method used to determine the vehicle speed v V is that the wheel radii r W1 , r W2 of the relevant vehicle wheels W1, W2 are not used as predefined as in the prior art, but these wheel radii r W1 , r W2 are each initially defined as dynamic, instantaneous tire radii r W1 , r W2 are determined individually for each of the wheels W1, W2 to then be used to calculate the vehicle speed V v .

Zu diesem Zweck werden individuell für jedes der Fahrzeugräder W1, W2 ein ”Herstellungsradius” und ein oder mehrere vorbestimmte ”Radbetriebsparameter” ermittelt, um sodann basierend auf dem ermittelten Herstellungsradius und dem zumindest einen ermittelten Radbetriebsparameter, hier ”Reifenbetriebsparameter”, den momentanen Reifenradius zu berechnen und zur Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit vV heranzuziehen.For this purpose, a "manufacturing radius" and one or more predetermined "wheel operating parameters" are determined individually for each of the vehicle wheels W1, W2, in order then to calculate the current tire radius based on the determined manufacturing radius and the at least one determined wheel operating parameter, here "tire operating parameter" and to calculate the vehicle speed V v .

Im Zusammenhang mit der erforderlichen Ermittlung des Herstellungsradius sowie des zumindest einen Reifenbetriebsparameters eines jeden Reifens ist es im dargestellten Ausführungsbeispiel sehr vorteilhaft, dass bei dem Fahrzeug 1 ohnehin ein so genanntes Reifendruckkontrollsystem, oftmals als TPMS (”tire pressure monitoring system”) bezeichnet, realisiert ist, mittels welchem für die einzelnen Fahrzeugräder W1, W2, W3 und W4 der jeweilige Reifendruck überwacht wird.In connection with the required determination of the manufacturing radius and the at least one tire operating parameter of each tire, it is very advantageous in the illustrated embodiment that the vehicle 1 anyway, a so-called tire pressure monitoring system, often referred to as TPMS ("tire pressure monitoring system"), is realized, by means of which for the individual vehicle wheels W1, W2, W3 and W4 the respective tire pressure is monitored.

Das TPMS weist hierfür radseitige (d. h. an oder in den Fahrzeugrädern W1 bis W4 angeordnete) elektronische Radeinheiten 12-1 bis 12-4 auf, beinhaltend Sensoren zur Messung des jeweiligen Reifendruckes und Sender zur Funkübertragung von damit gewonnenen Daten R1 bis R4 zur Fahrzeugelektronik.For this purpose, the TPMS has wheel-side (ie on or in the vehicle wheels W1 to W4 arranged) electronic wheel units 12-1 to 12-4 on, including sensors for measuring the respective tire pressure and transmitters for the radio transmission of data R1 to R4 thus obtained to the vehicle electronics.

Hierfür ist im dargestellten Beispiel fahrzeugseitig eine Funk-Empfangseinheit 40 vorgesehen, welche die von den elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-4 gesendeten Daten R1 bis R4 empfängt und an das zentrale Steuergerät 20 weiterleitet.For this purpose, in the example shown on the vehicle side a radio receiving unit 40 provided which of the electronic wheel units 12-1 to 12-4 transmitted data R1 to R4 receives and to the central control unit 20 forwards.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Radbetriebsparametern um ”Reifenbetriebsparameter”, welche vorteilhaft wenigstens teilweise mittels der elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-4 ermittelt werden können. Dazu weisen die elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-4 nicht näher dargestellte zweite Sensoren auf, ausgebildet zum Ermitteln des zumindest einen Radbetriebsparameters, in der gezeigten Ausführungsform des zumindest einen Reifenbetriebsparameters.In the illustrated embodiment, the wheel operating parameters are "tire operating parameters", which are advantageously at least partially by means of the electronic wheel units 12-1 to 12-4 can be determined. For this purpose, the electronic wheel units 12-1 to 12-4 Not shown second sensors, formed for determining the at least one Radbetriebsparameters, in the illustrated embodiment of the at least one tire operating parameter.

Im vorliegenden Beispiel wird als Reifenbetriebsparameter zumindest der zur Realisierung des TPMS ohnehin ermittelte Reifendruck bereitgestellt.In the present example, at least the tire pressure determined in any case to implement the TPMS is provided as a tire operating parameter.

Bevorzugt wird mittels der elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-4 jedoch auch z. B. die jeweilige Reifentemperatur gemessen und als entsprechender Bestandteil in die Daten R1 bis R4 integriert.Preferred is by means of the electronic wheel units 12-1 to 12-4 but also z. B. measured the respective tire temperature and integrated as a corresponding component in the data R1 to R4.

Alternativ oder zusätzlich kann mittels der elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-4 z. B. die momentane Reifenlast ermittelt werden.Alternatively or additionally, by means of the electronic wheel units 12-1 to 12-4 z. B. the current tire load can be determined.

Als weitere Reifenbetriebsparameter können schließlich das momentane Reifenalter und/oder die momentane Reifenprofiltiefe ermittelt werden. Zur Ermittlung des Reifenalters kann z. B. ein Reifenherstellungs- und/oder Reifenmontagezeitpunkt (z. B. Datum) in einer Speichereinrichtung der elektronischen Radeinheit des betreffenden Rades eingespeichert sein, so dass das zentrale Steuergerät 20 diesen Zeitpunkt auslesen und durch Vergleich mit einer aktuellen Zeit das entsprechende Reifenalter ermitteln kann. Derartige zum Ermitteln des Reifenalters geeignete Daten können z. B. von Zeit zu Zeit als Bestandteil der Daten R1 bis R4 für die einzelnen Räder W1 bis W4 übermittelt werden. Zur Ermittlung der Reifenprofiltiefe kann ebenfalls die betreffende elektronische Radeinheit genutzt werden, etwa indem ein Signal eines an der Innenseite einer Lauffläche des betreffenden Reifens verbauten Beschleunigungssensors oder Krümmungssensors in geeigneter Weise ausgewertet wird.Finally, the current tire age and / or the current tire tread depth can be determined as further tire operating parameters. To determine the age of the tire can z. B. a Reifenherstellungs- and / or tire assembly time (eg Date) in a storage device of the electronic wheel unit of the wheel in question be stored so that the central control unit 20 read this time and can determine by comparison with a current time the appropriate tire age. Such suitable for determining the age of tire data may, for. B. from time to time as part of the data R1 to R4 for the individual wheels W1 to W4 are transmitted. To determine the tire tread depth, the relevant electronic wheel unit can likewise be used, for example by a signal from an acceleration sensor or a curvature sensor installed on the inside of a tread of the relevant tire being evaluated in a suitable manner.

2 zeigt beispielhaft eines der Fahrzeugräder W1 bis W4, in 2 mit W bezeichnet, in einer Seitenansicht. Das Rad W ist mit einem luftbefüllten Reifen 2 ausgestattet, wobei an der Innenseite der Lauffläche des Reifens 2 die dem Rad W zugehörige elektronische Radeinheit 12 angeordnet ist, welche die mittels der darin enthaltenen Sensorik und ggf. Rechnerkapazitäten die betreffenden Daten Ran die fahrzeugseitige Funk-Empfangseinheit 40 sendet. 2 shows an example of one of the vehicle wheels W1 to W4, in 2 denoted by W, in a side view. The wheel W is with an air filled tire 2 equipped, being on the inside of the tread of the tire 2 the wheel W associated electronic wheel unit 12 is arranged, which the means of the sensors contained therein and possibly computer capacities the relevant data Ran the vehicle-side radio receiving unit 40 sends.

In 2 ist auch der für herkömmliche Reifen gegebene Umstand zeichnerisch dargestellt, wonach die auf das Rad W bedingt durch die Masse des Fahrzeuges 1 wirkende Radlast zur Ausbildung einer Reifenaufstandsfläche (”Reifenlatschfläche”) führt, an welcher der Umfang des Reifens 2 von der im unbelasteten Zustand gegebenen Kreisform abweicht. Die sogenannte Reifenlatschlänge ist in 2 mit L bezeichnet. Wenn die elektronische Radeinheit 12 z. B. einen Beschleunigungssensor enthält, so kann damit bei einer Drehung des Rades W (vgl. durch einen Pfeil 3 symbolisierte Raddrehung) diese Reifenlatschlänge L ermittelt werden. Der mehr oder weniger periodische Durchlauf der elektronischen Radeinheit 12 durch den Bereich des Reifenlatsches führt zu charakteristischen, entsprechend auswertbaren Sensorsignalverläufen.In 2 is also the situation given for conventional tires shown graphically, according to which on the wheel W due to the mass of the vehicle 1 acting wheel load to form a tire footprint ("tire lapping surface") leads, at which the circumference of the tire 2 deviates from the circle shape given in the unloaded state. The so-called Reifenlatschlänge is in 2 denoted by L. If the electronic wheel unit 12 z. B. contains an acceleration sensor, so it can with a rotation of the wheel W (see., By an arrow 3 symbolized wheel rotation) this tire lane L be determined. The more or less periodic passage of the electronic wheel unit 12 through the area of the tire lash leads to characteristic, correspondingly evaluable sensor signal curves.

Hinsichtlich der für ein bereiftes Rad in der Praxis gegebenen Abweichung von der Kreisform ist anzumerken, dass der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff ”Radradius” (bzw. ”Reifenradius”) in diesem Fall als der sogenannte effektive Radradius bzw. Reifenradius zu verstehen ist. Darunter wird derjenige Radius verstanden, den ein starres Rad aufweisen müsste, um bei einer bestimmten Geschwindigkeit denselben Abrollumfang zu besitzen, den das den Reifen aufweisende Rad (W) bei dieser Geschwindigkeit besitzt. Der Abrollumfang ist hierbei diejenige Strecke, die ein Rad bei einer Umdrehung schlupffrei zurück legt. Der effektive Radradius wird oftmals auch als dynamischer Radradius oder dynamischer Rollradius bezeichnet.With regard to the deviation from the circular shape given for a wheel in practice, it should be noted that the term "wheel radius" (or "tire radius") used in the context of the invention in this case is to be understood as the so-called effective wheel radius or tire radius. This is understood to mean that radius which a rigid wheel would have to have at a certain speed the same rolling circumference that the wheel (W) having the tire has at this speed. The rolling circumference here is the distance that a wheel puts back slip-free in one revolution. The effective wheel radius is often referred to as a dynamic wheel radius or dynamic rolling radius.

3 veranschaulicht nochmals wesentliche Schritte des im Fahrzeug 1 durchgeführten Verfahrens zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit. 3 illustrates again essential steps of the vehicle 1 carried out method for determining the vehicle speed.

In einem Schritt S1 erfolgt das Ermitteln der momentanen Raddrehgeschwindigkeit für jedes einer Mehrzahl von Fahrzeugrädern (hier z. B. der Räder W1 und W2).In a step S1, the determination of the instantaneous wheel rotational speed is carried out for each of a plurality of vehicle wheels (here, for example, the wheels W1 and W2).

In einem Schritt S2 erfolgt das Ermitteln der Herstellungsradien der einzelnen betreffenden Räder (hier: Herstellungsradien der Reifen an den Rädern W1 und W2).In a step S2, the determination of the manufacturing radii of the individual wheels concerned takes place (here: manufacturing radii of the tires on the wheels W1 and W2).

In einem Schritt S3 erfolgt das Ermitteln einer Mehrzahl von Reifenbetriebsparametern der betreffenden Reifen.In a step S3, the determination of a plurality of tire operating parameters of the respective tires takes place.

In einem Schritt S4 erfolgt für die einzelnen betreffenden Fahrzeugräder jeweils das Berechnen des momentanen Reifenradius basierend auf dem ermittelten Herstellungsradius und den ermittelten Reifenbetriebsparametern. In a step S4, in each case the calculation of the current tire radius based on the determined manufacturing radius and the determined tire operating parameters takes place for the individual relevant vehicle wheels.

In einem Schritt S5 erfolgt schließlich das Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf den für die einzelnen betreffenden Fahrzeugräder ermittelten momentanen Raddrehgeschwindigkeiten und momentanen Radradien (hier: Reifenradien).Finally, in a step S5, the calculation of the vehicle speed takes place on the basis of the instantaneous wheel rotational speeds and the momentary wheel radii determined for the individual relevant vehicle wheels (here: tire radii).

Im beschriebenen Beispiel wird die Fahrzeuggeschwindigkeit hierbei als ein Mittelwert der gleichgewichteten translatorischen Geschwindigkeiten der Räder W1 und W2 berechnet.In the example described, the vehicle speed is calculated here as an average of the equally-weighted translational speeds of the wheels W1 and W2.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
Reifentires
33
Raddrehungwheel rotation
44
ReifenlatschlängeTire contact length
W1 bis W4W1 to W4
Fahrzeugrädervehicle wheels
10-1 bis 10-410-1 to 10-4
DrehzahlsensorenSpeed sensors
D1 bis D4D1 to D4
Sensordaten der DrehzahlsensorenSensor data of the speed sensors
12-1 bis 12-412-1 to 12-4
elektronische Radeinheitenelectronic wheel units
R1 bis R4R1 to R4
Sensordaten der elektronischen RadeinheitenSensor data of the electronic wheel units
2020
zentrales Steuergerätcentral control unit
2222
Recheneinheitcomputer unit
2424
Speichereinheitstorage unit
3030
digitales Bussystemdigital bus system
4040
Funk-EmpfangseinheitRadio receiver unit
ωω
Raddrehgeschwindigkeitwheel speed
rr
Rad- bzw. ReifenradiusWheel or tire radius
r0 r 0
Herstellungsradiusmanufacture radius
RBPRBP
Rad- bzw. ReifenbetriebsparameterWheel or tire operating parameters
RBP0 RBP 0
BerechnungsmodellparameterCalculation model parameters
k1 k 1
BerechnungsmodellparameterCalculation model parameters
k2 k 2
BerechnungsmodellparameterCalculation model parameters
k3 k 3
BerechnungsmodellparameterCalculation model parameters
vW v W
(translatorische) Radgeschwindigkeit(translational) wheel speed
vV v V
Fahrzeuggeschwindigkeitvehicle speed

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006056628 A1 [0004] DE 102006056628 A1 [0004]
  • DE 102012217901 B3 [0026, 0026] DE 102012217901 B3 [0026, 0026]
  • DE 10342297 B4 [0060] DE 10342297 B4 [0060]
  • DE 102009059788 B4 [0060] DE 102009059788 B4 [0060]
  • DE 102014203836 A1 [0060] DE 102014203836 A1 [0060]

Claims (8)

Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit (vV) eines Fahrzeuges (1) aufweisend zumindest ein Fahrzeugrad (W1–W4), wobei das Verfahren umfasst: – Ermitteln einer momentanen Raddrehgeschwindigkeit (ω) des zumindest einen Fahrzeugrades (W1–W4), und – Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit (vV) basierend auf der ermittelten momentanen Raddrehgeschwindigkeit (ω) und einem Radradius (r) des zumindest einen Fahrzeugrades (W1–W4), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: – Ermitteln zumindest eines Radbetriebsparameters des zumindest einen Fahrzeugrades (W1–W4), – Ermitteln des Radradius (r) als einen momentanen Radradius basierend auf dem ermittelten zumindest einen Radbetriebsparameter des zumindest einen Fahrzeugrades (W1–W4).Method for determining a vehicle speed (v V ) of a vehicle ( 1 ) comprising at least one vehicle wheel (W1-W4), the method comprising: - determining a current wheel speed (ω) of the at least one vehicle wheel (W1-W4), and - calculating the vehicle speed (v V ) based on the determined current wheel speed ( ω) and a wheel radius (r) of the at least one vehicle wheel (W1-W4), characterized in that the method further comprises: - determining at least one wheel operating parameter of the at least one vehicle wheel (W1-W4), - determining the wheel radius (r) as a current wheel radius based on the determined at least one wheel operating parameter of the at least one vehicle wheel (W1-W4). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Fahrzeugrad (W1–W4) einen Reifen (2) aufweist und das Ermitteln des momentanen Radradius (r) folgende Schritte umfasst: – Ermitteln eines Herstellungsradius des Reifens (2), – Ermitteln zumindest eines Reifenbetriebsparameters des Reifens (2), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem momentanen Reifendruck, einer momentanen Reifentemperatur, einer momentanen Reifengeschwindigkeit, einer momentanen Reifenlast, einem momentanen Reifenalter und einer momentanen Reifenprofiltiefe, – Berechnen eines momentanen Radius (r) des Reifens (2) basierend auf dem ermittelten Herstellungsradius und dem zumindest einen ermittelten Reifenbetriebsparameter.Method according to claim 1, wherein the at least one vehicle wheel (W1-W4) comprises a tire ( 2 ) and determining the current wheel radius (r) comprises the following steps: - determining a manufacturing radius of the tire ( 2 ), - determining at least one tire operating parameter of the tire ( 2 ) selected from the group consisting of a current tire pressure, a current tire temperature, a current tire speed, a current tire load, a current tire age and a current tire tread depth, - calculating a current radius (r) of the tire ( 2 ) based on the determined manufacturing radius and the at least one determined tire operating parameter. Verfahren nach Anspruch 2, wobei bei der Berechnung des momentanen Radius (r) des Reifens (2) eine Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten Reifenbetriebsparameter zugrundegelegt wird, die zumindest eine lineare Komponente enthält.Method according to claim 2, wherein in the calculation of the instantaneous radius (r) of the tire ( 2 ) a dependency on the at least one determined tire operating parameter is used, which contains at least one linear component. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei bei der Berechnung des momentanen Radius (r) des Reifens (2) eine Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten Reifenbetriebsparameter zugrundegelegt wird, die zumindest eine nichtlineare Komponente enthält.Method according to claim 2 or 3, wherein in the calculation of the instantaneous radius (r) of the tire ( 2 ) a dependence on the at least one determined tire operating parameter is based, which contains at least one non-linear component. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Ermitteln des Herstellungsradius des Reifens (2) mittels eines Auslesens von Daten aus einer elektronischen Speichereinrichtung erfolgt.Method according to one of claims 2 to 4, wherein determining the manufacturing radius of the tire ( 2 ) by means of a readout of data from an electronic storage device. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Ermitteln des zumindest einen Reifenbetriebsparameters mittels einer Messung durch zumindest einen Sensor erfolgt, der in einer an oder in dem zumindest einen Fahrzeugrad (W1–W4) angeordneten elektronischen Radeinheit (12-1 bis 12-4) angeordnet ist.Method according to one of claims 2 to 5, wherein the determination of the at least one tire operating parameter takes place by means of a measurement by at least one sensor which is arranged in or on the at least one vehicle wheel (W1-W4) electronic wheel unit ( 12-1 to 12-4 ) is arranged. Vorrichtung, insbesondere elektronisches Steuergerät (20), zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Device, in particular electronic control device ( 20 ), for carrying out the method according to one of claims 1 to 6. Computerprogrammprodukt aufweisend einen Programmcode, der auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchführt.Computer program product comprising a program code, which carries out a method according to one of claims 1 to 6 carried out on a data processing device.
DE102015220097.3A 2015-10-15 2015-10-15 Method and device for determining a vehicle speed of a vehicle Ceased DE102015220097A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015220097.3A DE102015220097A1 (en) 2015-10-15 2015-10-15 Method and device for determining a vehicle speed of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015220097.3A DE102015220097A1 (en) 2015-10-15 2015-10-15 Method and device for determining a vehicle speed of a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015220097A1 true DE102015220097A1 (en) 2017-04-20

Family

ID=58456840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015220097.3A Ceased DE102015220097A1 (en) 2015-10-15 2015-10-15 Method and device for determining a vehicle speed of a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015220097A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108177487A (en) * 2017-12-27 2018-06-19 清华大学苏州汽车研究院（吴江） A kind of tire air pressure monitoring method and device
DE102017204648A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Continental Automotive Gmbh Method, control device and system for determining a tread depth of a profile of a tire
DE102018117945A1 (en) * 2018-07-25 2020-01-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Novel approach to determining a wheel circumference of a moving motor vehicle
DE102020118041A1 (en) 2020-07-08 2022-01-13 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for determining or estimating the actual tire size of a motor vehicle tire using a mathematical model, computer program, computer-readable storage medium and assistance system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056628A1 (en) 2006-11-30 2008-06-05 Bayerische Motoren Werke Ag Method for determining the vehicle speed of a motor vehicle
US20100174437A1 (en) * 2005-12-15 2010-07-08 Robert Leon Benedict method of determining vehicle properties
DE102009059788B4 (en) 2009-12-21 2014-03-13 Continental Automotive Gmbh Method and device for locating the installation positions of vehicle wheels in a motor vehicle
DE102012217901B3 (en) 2012-10-01 2014-05-28 Continental Automotive Gmbh Method, controller and system for determining a tread depth of a tread of a tire
DE10342297B4 (en) 2003-09-12 2014-08-21 Continental Automotive Gmbh Method and device for determining the wheel position
DE102014203836A1 (en) 2013-03-04 2014-09-04 Continental Automotive Systems, Inc. A method of monitoring and displaying information about tire pressure data, wheel unit for monitoring tire pressure and tire pressure monitoring system in a vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10342297B4 (en) 2003-09-12 2014-08-21 Continental Automotive Gmbh Method and device for determining the wheel position
US20100174437A1 (en) * 2005-12-15 2010-07-08 Robert Leon Benedict method of determining vehicle properties
DE102006056628A1 (en) 2006-11-30 2008-06-05 Bayerische Motoren Werke Ag Method for determining the vehicle speed of a motor vehicle
DE102009059788B4 (en) 2009-12-21 2014-03-13 Continental Automotive Gmbh Method and device for locating the installation positions of vehicle wheels in a motor vehicle
DE102012217901B3 (en) 2012-10-01 2014-05-28 Continental Automotive Gmbh Method, controller and system for determining a tread depth of a tread of a tire
DE102014203836A1 (en) 2013-03-04 2014-09-04 Continental Automotive Systems, Inc. A method of monitoring and displaying information about tire pressure data, wheel unit for monitoring tire pressure and tire pressure monitoring system in a vehicle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017204648A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Continental Automotive Gmbh Method, control device and system for determining a tread depth of a profile of a tire
US11230146B2 (en) 2017-03-21 2022-01-25 Continental Automotive Gmbh Method, control device, and system for determining a profile depth of a profile of a tyre
CN108177487A (en) * 2017-12-27 2018-06-19 清华大学苏州汽车研究院（吴江） A kind of tire air pressure monitoring method and device
DE102018117945A1 (en) * 2018-07-25 2020-01-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Novel approach to determining a wheel circumference of a moving motor vehicle
DE102020118041A1 (en) 2020-07-08 2022-01-13 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for determining or estimating the actual tire size of a motor vehicle tire using a mathematical model, computer program, computer-readable storage medium and assistance system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012217901B3 (en) Method, controller and system for determining a tread depth of a tread of a tire
EP2059820B1 (en) Speed detection for a tachograph system
EP3717283B1 (en) Method, device and system for evaluating the tread depth of a tire
EP2111557B1 (en) Method and device for determining the speed of a vehicle
DE102007047399B4 (en) Method for detecting a loading state of a motor vehicle
DE102013219662B3 (en) Method, control unit and system for determining a tread depth of a profile of at least one tire
DE102011004028A1 (en) Method and method for determining the loading of a motor vehicle and motor vehicle
DE102007029870A1 (en) Tire condition monitoring method and apparatus
DE102006033951A1 (en) Device for determining wheel load of tire of motor vehicle has pressure sensor by which at least tire inflation pressure can be determined regardless of tire rotation speed
DE102008042433A1 (en) Method and device for determining a center of gravity of a motor vehicle
DE102013108285A1 (en) Method and system for determining a pressure deviation between a set tire pressure and a current tire pressure for a tire of a vehicle and for determining a wheel load
EP3600920A1 (en) Method, control device, and system for determining a profile depth of a profile of a tyre
DE102015220097A1 (en) Method and device for determining a vehicle speed of a vehicle
DE102018123491A1 (en) SYSTEM FOR MONITORING VEHICLE WHEEL PARAMETERS
DE102017207620A1 (en) Method and device for determining wheel loads on wheels of a vehicle
DE102018127333A1 (en) METHOD AND SYSTEMS FOR THE ADAPTIVE MONITORING OF THE BRAKE PAD WEAR
DE102010038971A1 (en) Method and device for evaluating a state of a chassis of a vehicle
EP3027436B1 (en) Method and system for determining a pressure ratio between a target tire pressure and a current tire pressure for a tire of a vehicle
DE102016225429A1 (en) Control device and electronic wheel unit for a wheel monitoring system of a vehicle, wheel monitoring system of a vehicle and method for wheel monitoring in a vehicle
DE102012000213B4 (en) Method and device for determining the circumference of a motor vehicle wheel
DE102011083266B4 (en) Understeer assessment for vehicles
DE102010006178B4 (en) Method for monitoring a tire pressure and tire pressure monitoring device
DE102018221981A1 (en) Method, control device and system for determining the tread depth of tires on vehicles
EP1528988B1 (en) Method for assigning wheels of a motor vehicle to the respective vehicle axle
DE10304126A1 (en) Measurement of tire pressure, tire pressure loss and tire profile by comparison of ABS derived velocity and distance traveled with reference velocity and distance traveled measurements

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final