DE10015230A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung des Druckverlusts in einem Reifen eines Rades eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Erkennung des Druckverlusts in einem Reifen eines Rades eines Fahrzeugs hat die Schritte Ermitteln einer Prüfgröße aus den Radradien oder aus Größen, die diese Radradien widerspiegeln, der Räder des Fahrzeugs, wobei die Prüfgröße ein Quotient zweier Summen von je zwei Radradien oder Größen, die diese Radradien widerspiegeln, je eines Paars von Fahrzeugrädern ist, Vergleichen der Prüfgröße mit einem Schwellenwert und Erkennen eines Druckverlusts, Bezug nehmend auf das Ergebnis des Vergleiches, wobei, Bezug nehmend auf unterschiedliche Radpaarungen, mehrere Prüfgrößen ermittelt werden, und nur dann auf einen Druckverlust erkannt wird, wenn ein bestimmtes Fahrzeugrad durch alle Prüfgrößen als Rad mit möglichem Druckverlust ausgewiesen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung des Druckverlusts in einem Reifen eines Rades eines Fahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

Die Kenntnis des Drucks in den einzelnen Reifen ist aus vielerlei Gründen wünschenswert: Zum einen ist das Fahren mit ungenügendem Reifendruck an sich unsicher, so dass eine Information des Fahrers über ungenügenden Reifendruck an irgendeinem oder an einem bestimmten Rad wünschenswert ist. Darüber hinaus gehen moderne Fahrdynamikregelungen von be­ stimmten Kraftübertragungsmechanismen zwischen Fahrbahn und Reifen aus. Die Arbeitspunkte der Regelstrategien sind auf diese Annahmen ausgelegt. Wenn der Reifendruck in einem Rad aber unrichtig und insbesondere zu gering ist, stimmen die Voraussetzungen, auf denen die Fahrdynamikregelungen auf­ bauen, nicht mehr, und letztere sind an die tatsächliche Situation entweder schlecht angepaßt oder können sogar teilweise schädlich sein. Auch zur Beeinflussung von Rege­ lungsstrategien der Fahrdynamikregelung in modernen Kraft­ fahrzeugen sind also Kenntnisse hinsichtlich der Reifen­ druckverhältnisse wünschenswert.

Reifendrücke können direkt sensorisch erfaßt werden. Dies erfordert jedoch zusätzlichen Sensor- und Verkabelungsauf­ wand. Darüber hinaus muß eine Schnittstelle zwischen dem rotierenden Rad und der feststehenden sonstigen Hardware geschaffen werden. Dies ist aufwendig und häufig auch störanfällig. Ein anderes Verfahren ist es, Informationen zu den Reifendruckverhältnissen aus den Radsignalen herzu­ leiten. Radsignale sind radindividuelle Sensorsignale, die eine Information über die Radwinkelgeschwindigkeit enthal­ ten. In modernen Fahrzeugdynamikregelungssystemen gibt es diese Radsignale sowieso, da sie für Funktionen wie ABS oder ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) benötigt wer­ den. Die Radsignale können eine Impulsfolge sein, deren Frequenz ein Maß für die Drehgeschwindigkeit des Rades ist.

Der Mechanismus, anhand dessen aus den Radsignalen ein Rückschluß auf Reifendruckverhältnisse gezogen werden kann, wird anhand von Fig. 1 erläutert. 11 ist ein Rad auf einer Fahrbahn 13. Das Fahrzeug bewegt sich mit der Fahrzeugge­ schwindigkeit Vf. Das Rad dreht sich im ordnungsgemäßen Zu­ stand mit der Winkelgeschwindigkeit Wo. Vf und wo hängen über die Formel Wo = Vf/Ro zusammen, wobei ΔRo der der dy­ namische Abrollradius ΔR_dyn bei normalem Reifendruck des Rades 11 ist. Bezugsziffer 12 zeigt ein Rad mit Druckver­ lust. Da der Reifendruck geringer ist, die Radbelastung aber in erster Näherung gleich bleibt, verlängert sich der Latsch, mehr Profil wird an die Fahrbahn 13 gedrückt, so dass der dynamische Abrollradius im Fehlerfall Rf kleiner wird. Da aber das fehlerhafte Rad mit der gleichen Fahr­ zeuggeschwindigkeit Vf wie das ordnungsgemäße Rad fortbe­ wegt wird, ergibt sich entsprechend der obengenannten For­ mel für das fehlerhafte Rad eine Winkelgeschwindigkeit Wf, die größer ist als die Winkelgeschwindigkeit Wo des ord­ nungsgemäßen Rades. Da sich die Radwinkelgeschwindigkeit in die Radsignale hinein abbildet, kann somit aus den Radsi­ gnalen eine Information bezüglich des Reifendrucks gewonnen werden. Allerdings sind Vorkehrungen zu treffen, um Fehler­ fassungen zu vermeiden.

Eine bekannte Strategie hierzu ist es, bezugnehmend auf die Radradien aller Räder des Fahrzeugs eine Prüfgröße zu er­ mitteln und diese dann zu überprüfen. Die Ermittlung er­ folgt so, dass Störgrößen sich gegebenenfalls ausmitteln können. Anstelle der Radradien können äquivalente Werte verwendet werden, beispielsweise die Radwinkelgeschwindig­ keiten (umgekehrt proportional zu den jeweiligen Radradien) oder der Kehrwert der Radwinkelgeschwindigkeiten (direkt proportional zu den Radradien).

Störgrößen sind beispielsweise Kurvenfahrt. Die Räder an der Kurvenaußenseite haben einen größeren Radius zu fahren als die an der Innenseite, so dass die Räder an der Kurven­ außenseite eine höhere Frequenz an ihren Radsignalen zeigen werden, ohne dass dies auf Reifendruckverlust zurückzufüh­ ren wäre. Eine andere Störgröße ist Antriebsschlupf. Die Räder an der angetriebenen Achse werden einen leichten Schlupf aufweisen, so dass auch diese Räder im Vergleich zu den nicht angetriebenen Rädern eine höhere Umlaufgeschwin­ digkeit aufweisen, ohne dass dies auf Reifendruckverlust an den Rädern an der angetriebenen Achse zurückzuführen wäre.

Eine Prüfgröße, die in gewisser Weise gegenüber solchen Störungen unempfindlich ist, kann beispielsweise wie folgt ermittelt werden:

wobei W1 die Winkelgeschwindigkeit des Rades 14 im Fahrzeug 10 der Fig. 2 ist, W2 die Winkelgeschwindigkeit des Rades 15, W3 die Winkelgeschwindigkeit des Rades 16 und W4 die Winkelgeschwindigkeit des Rades 17. Es erfolgt eine diago­ nale Paarung der Räder, Summenbildung innerhalb der Paare und Quotientenbildung der Summen. Auf diese Weise mitteln sich zumindest einige systematische Fehler, die nicht auf Reifendruckverluste zurückzuführen sind, heraus. Die Prüf­ größe kann dann in ihrem Wert untersucht werden. Es können daraus Rückschlüsse auf Reifendruckverhältnisse gezogen werden. Im idealen Fall (alle Räder gleich groß und korrek­ ter Druck), ist der Quotient 1. Wenn ein Rad Druck ver­ liert, wird dessen Radius bzw. Winkelgeschwindigkeit abwei­ chen, und demzufolge wird auch der Quotient vom idealen Wert abweichen. Aus der Richtung der Abweichung kann auf Einzelheiten hinsichtlich Reifendruckverhältnisse geschlos­ sen werden. Wenn beispielsweise in der obengenannten Formel die Prüfgröße abweichend vom normalen Wert 1 nunmehr den Wert 1, 1 hat, kann die bedeuten, dass entweder die Winkel­ geschwindigkeit eines der Räder 1 oder 3 größer geworden ist oder dass die Winkelgeschwindigkeit eines der Räder 2 oder 4 kleiner geworden ist. Auch letzteres kann auftreten, beispielsweise indem ein Reifen von der Sonne beschienen wird, dieser sich dadurch aufheizt, der Innendruck und da­ mit sein Radius steigt und seine Winkelgeschwindigkeit sinkt.

Auch das oben beschriebene Verfahren ist jedoch in mancher­ lei Hinsicht störanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Erkennung des Druckverlusts in einem Reifen eines Rades anzugeben, die zuverlässig arbeiten.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen An­ sprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Erfindungsgemäß werden mehrere Prüfgrößen bezugnehmend auf mehrere unterschiedliche Radpaarungen ermittelt, und es wird nur dann auf einen Druckverlust erkannt, wenn durch alle ermittelten Prüfgrößen ein bestimmtes Fahrzeugrad als Rad mit möglichem Druckverlust ausgewiesen wird.

Es ist möglich, das Verfahren insofern zweistufig zu be­ treiben, als anfänglich nur eine Prüfgröße ermittelt wird und nur dann, wenn diese Prüfgröße einen Hinweis auf einen möglichen Druckverlust ergibt, weitere Prüfgrößen ermittelt und ausgewertet werden.

Die unterschiedlichen Paarungen können sein: Entsprechend den Fahrzeugdiagonalen, entsprechend den Fahrzeugachsen, entsprechend den Fahrzeugseiten.

Die Ermittlung der Prüfgröße(n) kann bezugnehmend auf gege­ benenfalls gelernte Korrekturwerte erfolgen. Die Korrektur­ werte können fahrdynamikabhängig sein, so dass auch die Korrektur der Prüfgröße fahrdynamikabhängig erfolgt.

Beim Vergleich der Prüfgröße können auch zeitliche Betrach­ tungen herangezogen werden, etwas dahingehend, ob innerhalb eines bestimmten Zeitraums die Prüfgröße den Schwellenwert für einen bestimmten Zeitanteil erreicht bzw. passiert hat, oder ob die Prüfgröße den Schwellenwert über eine bestimmte Zeitdauer hinweg erreicht bzw. passiert hat. Erst wenn auch diese Zeitbedingungen erfüllt sind, wird auf das Erreichen bzw. Passieren eines Schwellenwertes erkannt, während Ein­ zelereignisse noch nicht dazu führen.

Nachfolgend werden bezugnehmend auf die Zeichnungen einzel­ ne Ausführungsformen der Erfindung erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Druckverlusterkennung,

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung von Radpaarungen,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Erken­ nungsvorrichtung,

Fig. 4 ein Logikdiagramm zur Darstellung der Erkennungslo­ gik für die Druckverlusterkennung,

Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Bedeutung einer Prüfgröße und

Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung des dynamischen Ab­ rollradius und dessen Änderung bei Druckverlust.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Erkennungsvorrichtung 30. Sie ist mit Sensorik 31, 32 und Aktorik 33, 34 verbunden. Die Sensorik umfaßt insbesondere die Radsensoren 31a-31d (pro Rad ein Radsensor). Daneben können weitere Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise für die Fahrdynamik, wie Längsbe­ schleunigung, Querbeschleunigung, aber auch für Getriebe, Motordrehzahl usw. Die Aktorik kann insbesondere Ventile 34 für die Bremsenregelung aufweisen, wobei diese Ventile ra­ dindividuell vorgesehen sind. Daneben können akustische und/oder optische Ausgabeeinrichtungen 33 vorgesehen sein. Die Erkennungsvorrichtung 30 selbst weist eine Eingangs­ schnittstelle 22 für die Sensorik auf und eine Ausgangs­ schnittstelle 26 für die Aktorik. Die Eingangsschnittstelle 22 kann Signalwandlung, gegebenenfalls noch notwendige Ana­ log/Digital-Wandlung, Filterung, Normierung von Signalen umfassen. Die Vorrichtung 30 weist einen internen Bus 21 auf, an den die genannten Schnittstellen 22, 26 angeschlos­ sen sind. Daneben ist ein Festwertspeicher 23 vorgesehen (ROM), eine Recheneinheit 24 (CPU) und ein flüchtiger Spei­ cher 25, die letztgenannten Komponenten sind ebenfalls an den Bus 21 angeschlossen.

Im ROM 23 können Programmcodes und verwendete Konstanten niedergelegt sein. Der flüchtige Speicher 25 kann verschie­ dene Bereiche aufweisen, beispielsweise 25a und 25b als RAMs und 25c als Registersatz. Der Datenverkehr mit der Sensorik und der Aktorik sowie intern kann durch eine ge­ eignete Steuerung gesteuert werden, beispielsweise anhand von Interrupts.

In der Vorrichtung 30 können insbesondere mit der CPU 24 Prüfwerte ermittelt werden. Ein Prüfwert wird für eine be­ stimmte Radpaarung ermittelt. Fig. 2 zeigt mögliche Radpaa­ rungen P1, P2 und P3. Jede dieser Paarungen weist ein er­ stes Paar p1 und ein zweites Paar p2 auf. Eine erste Paa­ rung kann über die Fahrzeugdiagonalen erfolgen. Das erste Paar p1 umfaßt dann die Räder 1 und 3 (vorne links und hin­ ten rechts), das zweite Paar p2 umfaßt die Räder 2 und 4 (vorne rechts und hinten links). Eine zweite Radpaarung P2 kann entsprechend den Fahrzeugachsen erfolgen, eine dritte Paarung P3 entsprechend den Fahrzeugseiten. Das einzelne ergibt sich aus der Tabelle in Fig. 2. Der Prüfwert kann bezugnehmend auf Radradien oder -größen, die diese Radradi­ en widerspiegeln (z. B. die Radgeschwindigkeit), aller Räder des Fahrzeugs ermittelt werden. Für eine bestimmte Paarung (z. B. P1) können für die Räder der einzelnen Paare deren jeweilige Werte miteinander verknüpft werden. Die sich er­ gebenden zwei Einzelgrößen (eine für das erste Paar p1, ei­ ne andere für das zweite Paar p2) werden dann ihrerseits zu der Prüfgröße PG verknüpft. Es kann zur Anwendung der fol­ genden Formel kommen:

wobei Wp1r1 die Geschwindigkeit des ersten Rades des ersten Paares ist, Wp1r2 die Geschwindigkeit des zweiten Rades des ersten Paares, Wp2r1 die Geschwindigkeit des ersten Rades des zweiten Paares und Wp2r2 die Geschwindigkeit des zwei­ ten Rades des zweiten Paares.

Für die Paarung P1 würde sich dann die Prüfgröße gemäß fol­ gender Formel berechnen:

wobei W1 die Winkelgeschwindigkeit des Rades 1 in Fig. 2 bezeichnet, usw. Für die anderen Paarungen ergeben sich dann ähnliche Formeln für die jeweilige Prüfgröße.

Man erkennt, dass in eine wie oben ermittelte Prüfgröße die Radradien bzw. Größen, die diese Radradien widerspiegeln, aller Räder eingehen. Geht man davon aus, dass gleichzeiti­ ger Druckverlust an zwei Rädern sehr unwahrscheinlich ist, kann damit durch Überprüfung dieser einzigen Prüfgröße qua­ litativ das Vorliegen von Druckverlust erkannt werden. Man erkennt weiter, dass bei den angegebenen Formeln im idealen Fall (alle Räder gleicher Durchmesser) die Prüfgröße den Wert 1 hat, da die Eingangswerte der Quotienten jeweils gleich sind. Somit kann auf das vorliegen von Druckverlust erkannt werden, wenn die Prüfgröße vom Wert 1 abweicht.

Zur Vermeidung von Fehlerkennungen werden hierbei jedoch Abweichungen zugelassen. Dies ist schematisch in Fig. 5 an­ gedeutet. Eine Prüfgröße hat den idealen Wert 1. Abweichun­ gen nach unten bis zu einer unteren Grenze UG und Abwei­ chungen nach oben bis zu einer oberen Grenze OG würden nicht zu einer Erkennung bzw. Druckverlustvermutung führen. Erst signifikante Abweichungen können erfaßt werden. In Fig. 5 wären also die Bereiche (2) und (3) Toleranzbereiche um den Normwert herum (beispielsweise Normwert ± 0,8 bis 1%), während die Bereiche (1) und (4) Bereiche wären, in denen auf einen Druckverlust erkannt bzw. ein solcher ver­ mutet wird.

Den oben wiedergegebenen Formeln kann man außerdem entneh­ men, dass aus der Richtung der Abweichung auf das Paar ge­ folgert werden kann, in dem Druckverlust vorliegt. Geht man davon aus, dass z. B. in Formel (2) mit Winkelgeschwindig­ keiten gerechnet wird, hat Druckverlust zur Folge, dass entweder im Zähler oder im Nenner des Bruchs ein höherer Wert als normal steht. Demzufolge ergibt sich eine Abwei­ chung entweder nach oben oder nach unten. Anders herum aus­ gedrückt: Liegt die Prüfgröße in Fig. 5 beispielsweise im Bereiche (1), hieße dies, dass im Nenner hohe Werte aufge­ treten sind. Der Nenner wurde durch die Winkelgeschwindig­ keiten der Räder 2 und 4 gebildet. Demnach läge dann entwe­ der am Rad 2 oder am Rad 4 Druckverlust vor. Wenn anders herum die Prüfgröße im Bereich (4) liegt, hieße dies, dass im Zähler hohe Werte aufgetreten sind. Dies hieße, dass entweder am Rad 1 oder am Rad 3 in Fig. 2 Druckverlust vor­ liegt. Eine Auflösung nach einzelnen Rädern ist hierbei je­ doch in der Regel nicht möglich.

Zur weitestmöglichen Vermeidung von Fehlerkennungen ist ei­ ne Logik 42, 44 vorgesehen, die bezugnehmend auf mehrere unterschiedliche Prüfgrößen (sich auf unterschiedliche Radpaarungen beziehende Prüfgrößen) eine Druckverlusterken­ nung vornimmt. In Fig. 4 ist dies schematisch gezeigt. Durch Kästchen 41a-41c sind die unterschiedlichen Prüfgrößen symbolisiert, beispielsweise je eine für je eine der Paa­ rungen P1 bis P3 in Fig. 2. Die Logik 42 empfängt alle Prüfgrößen und wertet diese aus. Sie erkennt nur dann auf einen Druckverlust, wenn ein bestimmtes Fahrzeugrad durch alle Prüfgrößen als Rad mit möglichem Druckverlust ausge­ wiesen wird.

Die Arbeitsweise wird anhand des folgenden Beispiels erläu­ tert: Es wird angenommen, dass das Rad 15 in Fig. 2 vorne rechts (Rad Nr. 2) Druckverlust zeigt und deshalb eine hö­ here Winkelgeschwindigkeit W2 aufweist. Weiterhin wird an­ genommen, dass Prüfgrößen PG1, PG2 und PG3 entsprechend den Paarungen P1, P2 und P3 der Tabelle in Fig. 2 anhand der Winkelgeschwindigkeiten und bezugnehmend auf die oben ange­ gebene Formel (1) ermittelt werden. Aufgrund der erhöhten Winkelgeschwindigkeit von Rad 2 wird demnach die Prüfgröße PG1 einen Wert kleiner als 1 haben, die Prüfgröße PG2 würde einen Wert größer als 1 haben, und die Prüfgröße PG3 würde wieder einen Wert kleiner als 1 haben, je nachdem, ob die zum Rad 2 gehörige Winkelgeschwindigkeit im Zähler oder im Nenner des Bruches steht. Aus der Prüfgröße PG1 würde die Logik 42 folgern, dass Rad 2 oder 4 Druckverlust aufweist. Aus der Prüfgröße PG2 würde die Logik 42 folgern, dass das Rad 1 oder 2 Druckverlust aufweist, und aus der Prüfgröße PG3 würde die Logik 42 folgern, dass das Rad 2 oder 3 Druckverlust aufweist. Alle Einzelvergleiche weisen damit das Rad 2 als möglichen Kandidaten aus. Da alle Prüfgrößen auf ein gemeinsames Rad mit möglichem Druckverlust verwei­ sen, wird auf einen Druckverlust erkannt. Gegebenenfalls kann auch das Rad konkret identifiziert und ausgegeben wer­ den.

Auf die Erkennung des Druckverlusts hin können unterschied­ liche Maßnahmen stattfinden: Es kann eine bestimmte Warnung ausgegeben werden, um einem Fahrer die Situation anzuzei­ gen. Die Warnung kann optisch und/oder akustisch erfolgen. Darüber hinaus können Regelstrategien für die Fahrzeugdyna­ mik und/oder Regelparameter hierfür an die neue Situation angepaßt werden, um den geänderten (ungünstigeren) Verhält­ nissen Rechnung zu tragen.

In einer Abwandlung kann zunächst nur eine einzelne Prüf­ größe ermittelt werden (z. B. bezugnehmend auf Paarung P1 in Fig. 2, Formel 2). Erst wenn sich hier ein Verdacht auf ei­ nen Druckverlust ergibt (weil der Wert der Prüfgröße PG1 in Fig. 5 entweder im Bereich (1) oder im Bereich (4) liegt), werden die weiteren Prüfgrößen PG2 und PG3 ermittelt und ausgewertet. Dadurch wird unnötiger dauernd zu treibender Rechenaufwand und damit Belegung von Systemressourcen ver­ mieden.

Für die wie oben beschrieben ermittelten Prüfgrößen können Korrekturwerte vorgesehen werden. Es kann statische und dy­ namische Korrekturwerte geben. Statische Korrekturwerte tragen unterschiedlichen Reifengeometrien Rechnung. Es kann nicht immer davon ausgegangen werden, dass alle Reifen den gleichen Durchmesser haben. Beispielsweise kann ein Reifen abgefahrener sein als ein anderer, so dass dessen Durchmes­ ser sinkt. Außerdem können Notlaufräder andere Durchmesser haben. Solche sich langsam einstellende Veränderungen (oder lange dauernde Veränderungen) können gelernt und als Kor­ rekturwert für die Prüfgröße verwendet werden. Äquivalent hierzu ist die Korrektur des Schwellenwerts, anhand dessen die Prüfgröße abgefragt wird. Darüber hinaus können fahrdy­ namikabhängige Korrekturen für die Prüfgröße ermittelt wer­ den, etwa um Effekte aufgrund der Kurvendynamik oder von Radschlupf auszugleichen. Es werden dann die korrigierten Prüfgrößen mit dem Schwellenwert verglichen, oder es werden Prüfgrößen mit korrigierten Schwellenwerten verglichen.

Beim Vergleich einer (gegebenenfalls korrigierten) Prüfgrö­ ße mit einem (gegebenenfalls korrigierten) Schwellenwert können auch Zeitbetrachtungen angestellt werden. Ziel ist es, dass nicht ein einzelner, kurzzeitiger Signalausreißer zu einer Fehlentscheidung führt. So kann beispielsweise überprüft werden, ob die Prüfgröße innerhalb eines bestimm­ ten Zeitfensters für einen bestimmten Zeitanteil innerhalb des Fensters den Schwellenwert erreicht bzw. passiert hat. Es kann auch überprüft werden, ob das Erreichen bzw. Pas­ sieren des Schwellenwerts für einen bestimmten Zeitraum un­ unterbrochen andauert. Nur wenn dies der Fall ist, wird im Vergleich auf ein Erreichen bzw. Passieren des Schwellen­ werts erkannt.

Sofern die obengenannten Zeitbetrachtungen stattfinden, können die Zeiträume bzw. -fenster für korrigierte Prüfgrö­ ßen kürzer als für nicht korrigierte Prüfgrößen gesetzt werden.

Sofern sowohl korrigierte als auch nicht korrigierte Prüf­ größen vorliegen, ist es auch möglich, die genannten zeit­ lichen Betrachtungen lediglich für nicht korrigierte Prüf­ größen vorzunehmen, während bei korrigierten Prüfgrößen auf punktuelle Vergleiche abgestellt wird.

Neben der Logik 42, 44 zur Auswertung aller ermittelten Prüfgrößen können Auswertungen bzw. Logikteile 43a, 43b und 43c oder Vergleichseinrichtungen für die einzelnen Prüfgrö­ ßen vorgesehen sein, die ihrerseits bestimmte Überprüfungen anstellen. Das Ergebnis dieser Einzelüberprüfungen 43a-43c wird durch die Ausgangslogik 44 aufgenommen und zu Aus­ gangssignalen 45 verknüpft. 45a kann ein eine Warnung ver­ anlassendes Ausgangssignal sein. 45b kann ein Flag sein, das qualitativ auf interne Vorgänge einwirkt (beispiels­ weise Wahl von Parametersätzen, Wahl von Regelungsstrategi­ en), und 45c kann ein quantitatives Signal sein, das quan­ titative Informationen über den Reifendruckverlust verfüg­ bar macht (Rad, Ausmaß des Druckverlusts, usw.).

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung ist es nicht nur möglich, eine Änderung des dy­ namischen Abrollradius und der dadurch hervorgerufenen Ge­ schwindigkeitsänderung eines Rades festzustellen, sondern es wird auch erkennbar, ob sich dieses Rad schneller oder langsamer dreht als die übrigen. Eine höhere Radgeschwin­ digkeit wird als eindeutiger Hinweis auf einen Druckverlust gewertet. Ein langsameres Drehen eines Rades im Vergleich zu den Drehgeschwindigkeiten der übrigen Räder wird dagegen entweder als "normal" angesehen und daher nicht oder erst dann als Hinweis auf einen Druckverlust aufgefasst, wenn die Abweichung einen relativ hohen Grenzwert th₃ im Ver­ gleich zu den Geschwindigkeiten oder den dynamischen Ab­ rollradien ΔR_dyn der übrigen Räder überschreitet.

Fig. 6 veranschaulicht diese Art der Bewertung. ΔR₀ ist der Normalwert des dynamischen Abrollradius in der hier be­ trachteten Situation. Eine Abweichung des dynamischen Ab­ rollradius ΔR_dyn von kleiner 0,8 bis 1% des schneller lau­ fenden Rades von den dynamischen Abrollradien der übrigen Räder wird als innerhalb der Toleranz liegend angesehen, eine höhere Abweichung des dynamischen Abrollradius ΔR_dyn, also ein über dem Grenzwert th₁ (siehe Fig. 6) liegender Wert des dynamischen Abrollradius ΔR_dyn, wird dagegen als Hinweis auf Druckverlust gewertet.

Es wurde festgestellt, dass entgegen dem üblichen Verhal­ ten, bei dem bei Druckverlust im Reifen eine Radgeschwin­ digkeitserhöhung auftritt, bei manchen Reifen, insbesondere notlauffähigen Reifen, sogenannten Run-Flat-Reifen, Druck­ verlust zu einer geringeren Radgeschwindigkeit führt. Die Wirkrichtung ist damit genau ins Gegenteil verkehrt. Da ein langsameres Drehen jedoch auch eine natürliche Ursache, z. B. einseitig schneebedeckte Straße (µ-split), haben kann, wird die Schwelle th₃ für ein Druckverlusterkennung bei langsamer drehendem Rad relativ hoch gelegt, wie dies aus Fig. 6 zu ersehen ist. Der in Fig. 6 markierte Bereich zwi­ schen den Grenzwerten th₂ und th₃ wird daher aus dem Erken­ nungsbereich gewissermaßen ausgeblendet.

In einer bestimmten Ausführungsform kann deshalb die Logik 42 eine Abfrage nicht nur dahingehend vornehmen, ob alle Prüfgrößen ein Rad als schneller ausweisen (im oben genann­ ten Beispiel Rad 2), sondern auch dahingehend, ob alle Prüfgrößen ein Rad als langsamer ausweisen. Die zuletzt ge­ nannte Überprüfung aller Prüfgrößen auf ein zu langsam lau­ fendes Rad hin kann analog dem obengenannten Beispiel wie­ der zur Ausweisung eines einzelnen Rades als ein zu langsam laufendes Rad führen. Dies kann dann als Druckverlusterken­ nung dienen und zu den gleichen oder ähnlichen Maßnahmen wie oben beschrieben führen.

Das gesamte System kann als digitales System implementiert sein. Die einzelnen Systemkomponenten (funktional, nicht im Hinblick auf Hardware) können so ausgelegt sein, dass sie auf verschiedene Hardwarekomponenten verteilt werden und ihre Koordination durch ein geeignetes Betriebssystem über­ nommen wird.

Claims (17)

1. Verfahren zur Erkennung des Druckverlusts in einem Rei­ fen eines Rades, mit den Schritten

• - Ermitteln einer Prüfgröße aus den Radradien oder aus Größen, die diese Radradien widerspiegeln, der Räder des Fahrzeugs, wobei die Prüfgröße ein Quoti­ ent zweier Summen von je zwei Radradien oder Grö­ ßen, die diese Radradien widerspiegeln, je eines Paars von Fahrzeugrädern ist,
• - Vergleichen der Prüfgröße mit einem Schwellenwert, und
• - Erkennen eines Druckverlusts bezugnehmend auf das Ergebnis des Vergleiches,

dadurch gekennzeichnet, dass
bezugnehmend auf unterschiedliche Radpaarungen mehrere Prüfgrößen ermittelt werden, und
nur dann auf einen Druckverlust erkannt wird, wenn ein bestimmtes Fahrzeugrad durch alle Prüfgrößen als Rad mit möglichem Druckverlust ausgewiesen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur dann auf einen Druckverlust erkannt wird, wenn ein bestimmtes Fahrzeugrad als schneller drehendes Rad er­ kannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur dann auf einen Druckverlust erkannt wird, wenn die Abweichung der Drehgeschwindigkeit des schneller dre­ henden Rades von der Drehgeschwindigkeit der übrigen Räder oder die Abweichung des dynamischen Abrollradius (ΔR_dyn) von den dynamischen Abrollradien der übrigen Räder einen vorgegebenen Grenzwert (th₁) überschreitet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Grenzwert (th₁) eine Abweichung des dynamischen Ab­ rollradius (ΔR_dyn) von etwa 0,8% bis 1% von den dynami­ schen Abrollradien (ΔR_dyn) der übrigen Räder vorgegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Druckverlust erkannt wird, wenn ein bestimm­ tes Fahrzeugrad als schneller drehendes Rad oder als langsamer drehendes Rad im Vergleich zu den übrigen Fahrzeugrädern erkannt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur dann auf einen Druckverlust erkannt wird, wenn die Abweichung der Drehgeschwindigkeit des schneller oder langsamer drehenden Rades oder die Abweichung des dyna­ mischen Abrollradius (ΔR_dyn) des schneller oder langsa­ mer drehenden Rades von den dynamischen Abrollradien der übrigen Räder vorgegebene Grenzwerte (th₁, th₃) überschreitet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Grenzwert (th₁) für die Druckverlusterkennung eines schneller drehenden Rades eine Abweichung des dynami­ schen Abrollradius ((ΔR_dyn) dieses Rades von etwa 0,8% bis 1% von den dynamischen Abrollradien (ΔR_dyn) der üb­ rigen Räder und als Grenzwert (th₃) für die Druckverlu­ sterkennung eines langsamer drehenden Rades eine Abwei­ chung des Abrollradius dieses Rades von etwa 1,5% vor­ gegeben werden.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst bezugnehmend auf eine erste Radpaarung eine erste Prüfgröße ermit­ telt wird, wobei nur dann bezugnehmend auf weitere Radpaarungen weitere Prüfgrößen ermittelt werden, wenn der Vergleich der ersten Prüfgröße einen Hinweis auf einen möglichen Druckverlust gibt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radpaarung die zwei Paare von Rädern an den Fahrzeugdiagonalen ist.

10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Prüfgrößen ermittelt werden, nämlich für eine erste Radpaarung betreffend die zwei Paare von Rädern an den zwei Fahrzeugdiagonalen, eine zweite Radpaarung betreffend die zwei Paare von Rädern an den zwei Fahrzeugseiten und eine dritte Radpaarung betreffend die zwei Paare von Rädern an den zwei Fahr­ zeugachsen.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfgröße bezugnehmend auf gegebenenfalls gelernte Korrekturwerte ermittelt wird.

12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vergleich einer Prüfgröße mit einem Schwellenwert bzw. Grenzwert Betrachtungen über einen bestimmten Zeitraum und/oder über statistische Absicherung der Ergebnisse angestellt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrachtungszeitraum für eine nach Anspruch 11 ermittelte Prüfgröße kürzer als für eine ohne Korrektur ermittelte Prüfgröße ist.

14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfgröße PG bezugnehmend auf die Formel
ermittelt wird, wobei Wp1r1 die Geschwindigkeit des er­ sten Rades des ersten Paares ist, Wp1r2 die Geschwin­ digkeit des zweiten Rades des ersten Paares, Wp2r1 die Geschwindigkeit des ersten Rades des zweiten Paares und Wp2r2 die Geschwindigkeit des zweiten Rades des zweiten Paares.

15. Vorrichtung zur Erkennung des Druckverlusts in einem Reifen eines Rades (14-17) eines Fahrzeugs (10), ins­ besondere zur Durchführung des Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, mit:

• - einer Ermittlungseinrichtung (24, 41) zum Ermitteln einer Prüfgröße aus den Radradien oder aus Größen, die diese Radradien widerspiegeln, der Räder des Fahrzeugs, wobei die Prüfgröße ein Quotient zweier Summen von je zwei Radradien oder Größen, die diese Radradien widerspiegeln, je eines Paars von Fahr­ zeugrädern ist,
• - einer Vergleichseinrichtung (24, 43) zum Verglei­ chen der Prüfgröße mit einem Schwellenwert, und
• - eine Erkennungseinrichtung (44) zum Erkennen eines Druckverlusts bezugnehmend auf das Ergebnis des Vergleiches,

dadurch gekennzeichnet, dass
die Ermittlungseinrichtung (41a-41c) bezugnehmend auf unterschiedliche Radpaarungen mehrere Prüfgrößen ermit­ telt, und
dass eine Logik (42) vorgesehen ist, die nur dann auf einen Druckverlust erkennt, wenn ein bestimmtes Fahr­ zeugrad durch alle Prüfgrößen als Rad mit möglichem Druckverlust ausgewiesen wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die die Ermittlungseinrichtung so steuert, dass zunächst bezugnehmend auf eine erste Radpaarung eine erste Prüfgröße ermittelt wird, wobei nur dann be­ zugnehmend auf weitere Radpaarungen weitere Prüfgrößen ermittelt werden, wenn der Vergleich der ersten Prüf­ größe einen Hinweis auf einen möglichen Druckverlust gibt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung eine Korrek­ tureinrichtung aufweist, die die Prüfgröße bezugnehmend auf gegebenenfalls gelernte Korrekturwerte ermittelt.