CN101932458A - 用于确定车辆轮胎花纹深度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助至少一个设置在车辆轮胎中或车辆轮胎上的传感器确定车辆轮胎花纹深度的方法，其中，根据由所述传感器检测的轮胎支承面积确定所述轮胎花纹深度。

Description

用于确定车辆轮胎花纹深度的方法
技术领域
本发明从一种根据权利要求1的前序部分所述的方法出发。
背景技术
这种装置是普遍公知的。例如由文献DE 103 04 126 A1公开了一种用于测量轮胎花纹深度和车辆轮胎的压力损失的电子装置，其中，所驶过的路程的参考值与ABS车轮转速传感器的车轮转数进行比较，并且根据相关算法推断出实际的轮胎直径和花纹深度。缺陷是，这种方法或这种装置过于不准确，不能够相对精确和可靠地确定车辆轮胎花纹深度。
发明内容
根据并列权利要求的根据本发明的用于确定车辆轮胎花纹深度的方法与现有技术相比具有以下优点：可以通过特别简单的方式借助仅仅一个唯一的传感器实现轮胎周长的直接确定。这通过以下方式实现：所述传感器既测量车辆轮胎的轮胎转耗时(Reifenumlaufdauer)，也测量轮胎支承持续时间(Reifenaufstandsdauer)。轮胎转耗时与轮胎周长成正比，而轮胎支承持续时间在轮胎周长变化时也是基本上恒定的和/或轮胎支承持续时间的变化小于轮胎转耗时的变化，因为轮胎支承持续时间一阶近似地主要取决于车辆重量。因此，轮胎支承持续时间与轮胎转耗时的比的变化是变化的轮胎周长的量度。传感器优选设置在关于轮胎轴线具有不等于零的半径的轮胎区段中，从而传感器轮胎区段表示沿着车辆轮胎的径向与传感器重叠的轮胎胎面区段。轮胎支承面积
Figure BPA00001187405300011
在本发明的意义上包括车辆轮胎与路面的接触区域的面积。例如通过测量传感器上的力作用实现轮胎支承持续时间和轮胎转耗时的测量，其中，在第一时间间隔中传感器轮胎区段位于轮胎支承面积内，从而基本上重力作用在传感器上，其中，在第二时间间隔中传感器轮胎区段位于轮胎支承面积外，从而基本上由车辆轮胎旋转所引起的离心力作用在传感器上。因此，第一时间间隔包括轮胎支承持续时间，并且第一与第二时间间隔的和包括轮胎转耗时。通过在传感器上的力作用具有相对较大变化的时刻——即在从重力到离心力或从离心力到重力的过渡区域中测量时间值来实现第一、第二时间间隔和/或第一和第二时间间隔的和的确定。以特别有利的方式实现轮胎支承面积的测量以及车辆负载状态的确定。
根据另一优选的改进方案，为了确定平均车辆轮胎花纹深度形成车辆轮胎花纹深度的很多单独确定的平均值，从而以特别有利的方式提高轮胎花纹深度确定的精确度。尤其是求取很多单独确定的平均值，这些单独确定通过不同的测量方法求得。
根据另一优选的改进方案，根据存储器的第一修正数据实施车辆轮胎花纹深度的确定，其中，所述存储器具有关于车辆轮胎的特征曲线，并且所述特征曲线优选包括关于不同轮胎类型的尺寸、滚动特性、滚动半径变化和出厂轮胎花纹深度的信息。特别有利地，借助于这些关于车辆轮胎的信息能够实现轮胎花纹深度的修正，以便提高轮胎花纹深度的精确度。尤其可以根据新轮胎的尺寸说明确定或检测绝对的轮胎花纹深度，例如1.6mm的最小花纹深度。此外考虑车辆轮胎的变化的滚动半径。
根据另一优选的改进方案，根据轮胎压力传感器的第二修正数据实施车辆轮胎花纹深度的确定。轮胎支承面积或轮胎支承持续时间除取决于车辆重量外也与轮胎压力具有相对较小的关系，从而借助于轮胎压力传感器来考虑轮胎压力有利地提高了车辆轮胎花纹深度确定的精确度。
根据另一优选的改进方案，根据第三修正数据实施车辆轮胎花纹深度的确定，其中，所述第三修正数据包括车辆的多个车辆轮胎的轮胎转耗时之间的差别，这些差别尤其在转向过程中出现。因此，有利地实现轮胎花纹深度的进一步修正，因为尤其在转弯行驶时车辆轮胎的轮胎转耗时可以与轮胎周长变化无关地变化。
根据另一优选的改进方案，根据牵引控制系统的、斜度传感器的和/或位移传感器的第四修正数据实施车辆轮胎花纹深度的确定，从而可以通过有利的方式实现轮胎花纹深度的附加修正，以便提高轮胎花纹深度的精确度。尤其是斜度传感器的修正数据能够实现车辆负载状态的检测，所述车辆负载状态对轮胎支承面积的大小以及由此对花纹深度确定具有相对较大影响。
根据另一优选的改进方案，将车辆轮胎花纹深度告知车辆驾驶员，在车辆轮胎花纹深度低于临界值时产生警告信号和/或确定车辆直到车辆轮胎花纹深度低于临界值的最大有效行驶距离和/或将所述最大有效行驶距离告知车辆驾驶员。因此特别有利的是，持续地、尤其是视觉地和/或听觉地通知车辆驾驶员关于其车辆的当前轮胎花纹深度的信息，从而显著地减少由于轮胎损坏和/或缺少轮胎花纹深度而导致的事故风险和故障风险。此外，由于剩余最大有效行驶距离的计算使车辆驾驶员能够及早计划将要进行的轮胎更换，尤其是在较长行驶之前。
根据另一优选的改进方案，在中央控制单元中进行车辆轮胎花纹深度的确定，所述中央控制单元优选感应地和/或电磁地接收轮胎转耗时、速度值、轮胎支承面积、平均值、车辆轮胎花纹深度、有效行驶距离、临界值、警告信号、第一修正数据、第二修正数据和/或第三修正数据。因此特别有利地，中央控制单元可以设置在车辆中尤其可通过供电线路相对容易地达到和/或成本有利地接触的位置上。这种无线的数据传输还能够实现与控制单元隔开地设置传感器，从而尤其可以实现加速度传感器在车辆轮胎中的设置。
本发明的另一主题是用于确定车辆轮胎花纹深度、尤其是用于实施如上述权利要求中任一项所述的方法的传感器装置，其中，传感器设置在车辆轮胎中或车辆轮胎上并且检测车辆轮胎的轮胎支承持续时间，其中，传感器优选包括加速度传感器。如以上所述，施加在车辆轮胎的传感器轮胎区段中的加速度传感器能够通过传感器上出现相对较大的力作用变化时的时间测量来检测轮胎支承持续时间和/或轮胎转耗时。因此，与现有技术相比，有利地仅仅借助一个唯一的传感器实现了车辆轮胎花纹深度确定的更高精确度。
附图说明
图1示出在根据本发明的示例性实施例的方法中加速度传感器上的力作用的示意图。
具体实施方式
在图1中示出了在根据本发明的示例性实施形式的方法中加速度传感器上的力作用的示意图，其中，加速度传感器1设置在车辆轮胎2的相对于轮胎轴线11具有大于零的半径12的区域中，从而传感器1尤其位于轮胎胎面17的区域中。轮胎支承面积40由轮胎胎面17与路面18之间的接触区域形成。传感器轮胎区段包括轮胎胎面17的基本上沿径向、与半径12平行地叠盖传感器1的区段。如果传感器轮胎区段由于绕轮胎轴线11的轮胎旋转41位于轮胎支承面积40内，则基本上地球引力(1g)作用在传感器1上，而一旦传感器轮胎区段位于轮胎支承面积40外，则基本上由轮胎旋转41引起的离心力37作用在传感器1上。示意图示出传感器1上的力作用8相对于时间单位的变化曲线，其中，在纵坐标8‘上标出力作用标度而在横坐标20上标出时间标度。力作用8的变化曲线分别在传感器轮胎区段进入到轮胎支承面积40中时或者在传感器轮胎区段从轮胎支承面积40中离开时在其变化曲线中包括相对较大的变化9，其中，在传感器轮胎区段进入20‘轮胎支承面积40与从轮胎支承面积40中离开20“之间的时刻差表示第一时间间隔或轮胎支承持续时间4，并且其中在传感器轮胎区段进入20‘轮胎支承面积40与随后再次进入20‘“轮胎支承面积40之间的时刻差表示第一与第二时间间隔或轮胎转耗时3。尤其可以通过数学推导力作用变化曲线8以相对简单的方式检测大的力作用变化9。轮胎转耗时3与轮胎周长成正比，而轮胎支承持续时间4在轮胎周长变化时也基本上保持恒定。因此，轮胎支承持续时间4与轮胎转耗时3的比的变化是变化的轮胎周长的量度并且因此是轮胎花纹深度的量度。借助于新出厂的车辆轮胎的尺寸信息——即具有最大轮胎花纹深度的轮胎周长可以实现轮胎花纹深度至绝对的轮胎花纹深度值的转换。在使用例如检测车辆负载和/或考虑轮胎压力的修正数据时优选设置确定的轮胎花纹深度的修正，以便提高精确度。

Claims (12)

1.用于借助至少一个设置在车辆轮胎(2)中或车辆轮胎(2)上的传感器(1)确定车辆轮胎花纹深度(50)的方法，其特征在于，根据由所述传感器(1)检测的轮胎支承面积(40)确定所述轮胎花纹深度(50)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述轮胎支承面积确定轮胎转耗时(3)。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述轮胎转耗时(3)和所述轮胎支承面积(40)确定所述车辆轮胎花纹深度(50)。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定平均车辆轮胎花纹深度形成所述车辆轮胎花纹深度(50)的多个单独确定的平均值。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据一存储器的第一修正数据实施所述车辆轮胎花纹深度(50)的确定，其中，所述存储器具有关于车辆轮胎(2)的特征曲线，其中，这些特征曲线优选包括关于不同轮胎类型的尺寸、滚动特性、滚动半径变化和出厂的轮胎花纹深度的信息。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据一轮胎压力传感器的第二修正数据实施所述车辆轮胎花纹深度(50)的确定。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据第三修正数据实施所述车辆轮胎花纹深度(50)的确定，其中，所述第三修正数据包括车辆的多个车辆轮胎(2)的轮胎转耗时(3)之间的差别，所述差别尤其在转向过程中出现。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据一牵引控制系统的、斜度传感器的和/或位移传感器的第四修正数据实施所述车辆轮胎花纹深度(50)的确定。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述车辆轮胎花纹深度(50)告知车辆驾驶员，在所述车辆轮胎花纹深度(50)低于一临界值时产生一警告信号，和/或确定所述车辆直到所述车辆轮胎花纹深度(50)低于所述临界值的最大有效行驶距离和/或将所述最大有效行使距离告知所述车辆驾驶员。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在一中央控制单元中进行所述车辆轮胎花纹深度(50)的确定，所述中央控制单元优选感应地和/或电磁地接收所述轮胎转耗时(3)、所述速度值、所述轮胎支承面积(40)、所述平均值、所述车辆轮胎花纹深度(50)、所述有效行使距离、所述临界值、所述警告信号、所述第一修正数据、所述第二修正数据和/或所述第三修正数据。
11.用于确定车辆轮胎花纹深度(50)的传感器装置，所述传感器装置尤其用于实施如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器(1)设置在一车辆轮胎(2)中或所述车辆轮胎上并且检测所述车辆轮胎(2)的轮胎支承持续时间。
12.如权利要求11所述的传感器结构，其特征在于，所述传感器(1)包括一加速度传感器。
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