DE10012458A1 - Verfahren zum Bestimmen der Drehzahl eines Rades an einem Fahrzeug - Google Patents
Verfahren zum Bestimmen der Drehzahl eines Rades an einem FahrzeugInfo
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Abstract
Description
- 1. Durch Drehen des Rades tritt an diesem eine Zentrifugalbeschleunigung auf, deren Stärke von der Drehzahl des Rades abhängt. An mitgeführten Reserve rädern ist auch bei rollendem Fahrzeug die Drehzahl gleich Null. Signale, wel che bei rollendem Fahrzeug empfangen werden und die Drehzahl Null oder die Zentrifugalbeschleunigung Z gleich Null signalisieren, werden deshalb einem mitgeführtem Reserverad zugeordnet.
- 2. Wird die Drehzahl oder die Stärke der Zentrifugalbeschleunigung Z über eine vorgegebenen Zeitspanne integriert, so ist die Größe des Integralwertes ein Maß für den Weg, den das Rad in dieser Zeitspanne zurückgelegt hat. Da die gelenkten Vorderräder bei Kurvenfahrt einen größeren Weg zurücklegen als die ungelenkten Hinterräder eines Fahrzeuges, wird der Integralwert für ein gelenktes Vorderrad größer sein als für ein nichtgelenktes Hinterrad. Die Ken nungen, die in Signalen enthalten sind, welche zu den größten Integralwerten der Drehzahl bzw. der Zentrifugalbeschleunigung Z führen, können deshalb den gelenkten Vorderrädern eines Fahrzeuges zugeordnet werden.
- 3. Bei übereinstimmender Einbaulage der Beschleunigungssensoren an den Rä dern liefern ein Beschleunigungssensor an einem Rad auf der rechten Seite des Fahrzeuges und ein Beschleunigungssensor an einem Rad auf der linken Seite des Fahrzeuges während einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges Tangentialbeschleunigungssignale mit entgegengesetzten Vorzei chen. Als Tangentialbeschleunigung b wird hier die beim Beschleunigen bzw. beim Verzögern des Fahrzeuges in Umfangsrichtung eines Rades auftretende Beschleunigung bezeichnet. Das Vorzeichen des Tangentialbeschleunigungs signals b erlaubt eine Unterscheidung zwischen rechten und linken Rädern, wobei das Vorzeichen bereits in der Radelektronik bestimmt werden kann und dann dem Empfänger übermittelt wird. Die Unterscheidung zwischen rechten und linken Rädern wird vorzugsweise in der Beschleunigungsphase nach ei nem Start des Fahrzeuges vorgenommen, kann grundsätzlich aber in jeder Be schleunigungsphase oder Verzögerungsphase vorgenommen werden.
- - Für die Bestimmung der Drehzahl des Rades bzw. ihres Kehrwertes wird kein gesonderter Sensor benötigt, vielmehr wird sie aus dem Signal des vorgesehe nen Beschleunigungssensors gewonnen, dessen Beschleunigungssignal b ei ne vom Einfluß der Erdbeschleunigung g verursachte Komponente mit einer Frequenz ω hat, welche die Drehzahl des Rades angibt. Dazu genügt ein Be schleunigungssensor, welcher so ausgebildet und so am Rad angeordnet ist, daß er bezüglich des Rades tangential angreifende Beschleunigungen erfaßt. Das Tangentialbeschleunigungssignal b eines solchen einfachen Beschleuni gungssensors enthält durch Überlagerung einen drehzahlabhängigen Wech selanteil, weil die am Beschleunigungssensor angreifende Tangentialbe schleunigung b bei der Abwärtsbewegung des Beschleunigungssensors um die in Tangentialrichtung wirksame Komponente der Erdbeschleunigung g er höht, bei der Aufwärtsbewegung des Beschleunigungssensors hingegen um die in Tangentialrichtung wirksame Komponente der Erdbeschleunigung g ver kleinert wird. Die Raddrehzahlen liegen überwiegend unter 40 Umdrehungen pro Sekunde. Dementsprechend liegt die Frequenz des von der Erdbeschleu nigung verursachten Wechselanteils im Beschleunigungssignal überwiegend unter 40 Hz und kann durch Filterung vom Gleichspannungsanteil des elektri schen Beschleunigungssignals, welches der Beschleunigungssensor liefert, getrennt werden.
- - Die Bestimmung der Kreisfrequenz ω bzw. der Periode T eines elektrischen Wechselsignals ist leicht und mit großer Genauigkeit möglich, da es sich im Grunde genommen um eine Zeitmessung handelt und Zeitmessungen einfa cher und genauer durchgeführt werden können als Intensitätsmessungen de rer es bei dem aus der DE 197 35 686 A1 bekannten Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl aus der Zentrifugalbeschleunigung bedurfte.
- - Die Tangentialbeschleunigung b und die Drehzahl ω oder die Periode T kön nen mit nur einem einzigen Beschleunigungssensor gemessen werden, wel cher nur in Richtung einer einzigen Achse empfindlich sein muß, nämlich in der Richtung, in welcher die Tangentialbeschleunigung auftritt. Eine Empfind lichkeit in einer zweiten Achse oder gar ein zweiter Beschleunigungssensor werden nicht benötigt.
- - Für die Verwendung in einem Reifendrucküberwachungssystem braucht in den integrierten Schaftkreis der jeweiligen Radelektronik zusätzlich zu dem Druck sensor deshalb nur noch ein einziger Beschleunigungssensor integriert zu werden, welcher für Tangentialbeschleunigungen empfindlich ist.
- - Deshalb kann der technische Aufwand für die Entwicklung und Fertigung des integrierten Schaltkreises verringert werden.
für das rechte Rad: sign (dω/dt). sign b = (+1)(+1) = +1
und für das linke Rad: sign (dω/dt). sign b = (+1)(-1) = -1.
für das rechte Rad: sign (dω/dt). sign b = (+1)(+1) = +1
und für das linke Rad: sign (dω/dt). sign b = (-1)(+1) = -1.
Claims (9)
- - eine sich aus dem Bewegungszustand des jeweiligen Rades ergebenden Tangentialbeschleunigung b gemessen,
- - das Vorzeichen der Tangentialbeschleunigung b ermittelt,
- - als Drehzahl des Rades die Frequenz ω des im Tangentialbeschleunigungs signal enthaltenen, vom Einfluß der Erdbeschleunigung g verursachten Wechselsignals beobachtet,
- - bei einer zeitlichen Änderung der Drehzahl das Vorzeichen der Änderung bestimmt und
- - das Produkt aus dem Vorzeichen der Tangentialbeschleunigung b und aus dem Vorzeichen der Drehzahländerung des betreffenden Rades gebildet wird.
- - eine sich aus dem Bewegungszustand des jeweiligen Rades ergebenden Tangentialbeschleunigung b gemessen,
- - das Vorzeichens der Tangentialbeschleunigung b ermittelt,
- - die Periode T eines im Tangentialbeschleunigungssignal enthaltenen, vom Einfluß der Erdbeschleunigung g verursachten Wechselsignals beobachtet,
- - bei einer zeitlichen Änderung der Periode T das Vorzeichen der Änderung bestimmt und
- - das Produkt aus dem Vorzeichen der Tangentialbeschleunigung b und aus dem Vorzeichen der Änderung der Periode T des betreffenden Rades gebil det wird.
eine Stromquelle,
einen Beschleunigungssensor zur Ermittlung der Drehzahl des Rades,
einen Drucksensor, welcher in ersten Zeitabständen den Reifendruck mißt, und
einen Sender enthält, welcher in zweiten Zeitabständen, welche größer als oder gleich den ersten Zeitabständen sind, eine Information über den gemes senen Reifendruck an einen im Fahrzeug angeordneten Empfänger Übermit telt,
die ersten Zeitabstände abhängig von der Drehzahl ω des betreffenden Ra des gesteuert werden.
eine Stromquelle,
einen Beschleunigungssensor zur Ermittlung der Drehzahl des Rades,
einen Drucksensor, welcher in ersten Zeitabständen den Reifendruck mißt, und
einen Sender enthält, welcher in zweiten Zeitabständen, welche größer als oder gleich den ersten Zeitabständen sind, eine Information über den gemes senen Reifendruck an einen im Fahrzeug angeordneten Empfänger übermit telt,
die ersten Zeitabstände abhängig vom Kehrwert T der Drehzahl ω gesteuert werden.
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