DE10123527B4 - Method and system for determining the absolute angular position of a tire or sidewall torsion sensor - Google Patents

Method and system for determining the absolute angular position of a tire or sidewall torsion sensor Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Ermitteln einer absoluten Winkelposition eines Reifens (10) mittels eines Seitenwandtorsionssensors mit den Schritten:
– Messen der Phasenlage des Reifens (10) durch den Seitenwandtorsionssensor,
– Messen der Phasenlage einer dem Reifen (10) zugeordneten Felge (12) und
– Ermitteln der absoluten Phasenlage des Reifens (10) mit der gemessenen Phasenlage des Reifens (10) und der gemessenen Phasenlage der Felge (12),
dadurch gekennzeichnet,
– dass die gemessene Phasenlage des Reifens (10) mit der gemessenen Phasenlage der Felge (12) verglichen wird und dadurch die absolute Winkelposition des Reifens (10) ermittelt wird, und
– dass die gemessene Phasenlage des Reifens (10) unter Berücksichtigung der absoluten Winkelposition des Reifens (10) korrigiert wird.A method of determining an absolute angular position of a tire (10) by means of a sidewall torsion sensor, comprising the steps of:
Measuring the phase position of the tire (10) by the sidewall torsion sensor,
- Measuring the phase angle of the tire (10) associated rim (12) and
Determining the absolute phase position of the tire (10) with the measured phase position of the tire (10) and the measured phase position of the rim (12),
characterized,
- That the measured phase position of the tire (10) is compared with the measured phase angle of the rim (12) and thereby the absolute angular position of the tire (10) is determined, and
- That the measured phase angle of the tire (10) is corrected taking into account the absolute angular position of the tire (10).

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der absoluten Winkelposition eines Reifens mittels eines Seitenwandtorsionssensors mit den Schritten: Messen der Phasenlage des Reifens durch den Seitenwandtorsionssensor und Messen der Phasenlage einer dem Reifen zugeordneten Felge sowie Ermitteln der absoluten Phasenlage des Reifens mit der gemessenen Phasenlage des Reifens und der gemessenen Phasenlage der Felge. Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Ermitteln der absoluten Winkelposition eines Seitenwandtorsionssensors an einem Reifen mit Mitteln zum Messen der Phasenlage des Reifens durch den Seitenwandtorsionssensor und Mitteln zum Messen der Phasenlage einer dem Reifen zugeordneten Felge sowie Mitteln zum Ermitteln der absoluten Winkelposition des Reifens aus der gemessenen Phasenlage des Reifens und der gemessenen Phasenlage der Felge.The The invention relates to a method for determining the absolute angular position a tire by means of a sidewall torsion sensor with the steps: Measuring the phase angle of the tire by the sidewall torsion sensor and measuring the phase angle of a rim associated with the tire and determining the absolute phase of the tire with the measured phase angle the tire and the measured phase angle of the rim. The invention relates a system for determining the absolute angular position of a Sidewall torsion sensor on a tire with means for measuring the phase angle of the tire through the sidewall torsion sensor and Means for measuring the phase position of a tire associated Rim and means for determining the absolute angular position of Tire from the measured phase of the tire and the measured Phase of the rim.

Seitenwandtorsionssensoren kommen insbesondere zum Einsatz, um die von einem Rad und einem Reifen auf die Fahrbahn übertragenen Momente beziehungsweise die momentanen Reibwerte von Reifen auf der Fahrbahn auszuwerten. Zu diesem Zweck ist es bekannt, in der Seitenwand eines Reifens eine Vielzahl von permanentmagnetischen Arealen gleichmäßig über den gesamten Umfang des Reifens zu verteilen. Insbesondere ist es möglich, die permanentmagnetischen Areale in die Reifenwandung einzulagern oder auf die Reifenwandung aufzubringen. In einem Abstand zur Reifenwand ist ein Messwertaufnehmer angeordnet, der mindestens zwei in unterschiedlichem radialem Abstand von der Drehachse des Rades angeordnete Messelemente aufweist. Die Änderungen der Magnetfelder infolge der Drehbewegung des Reifens rufen an den Ausgängen der Messwertaufnehmer Signale hervor, die die Drehbewegung des Reifens widerspiegeln. Kommt es nun zu einer Verformung des Reifens infolge der an dem Reifen angreifenden Kräfte beziehungsweise infolge der übertragenen Antriebs- oder Bremsmomente, so bewirkt dies eine Verschiebung der Phasenlage zwischen den von den Messelementen abgegebenen Messsignalen. Somit kann diese Verschiebung der Phasenlage als Maß für die übertragenen Momente beziehungsweise für die momentanen Reibwerte ausgewertet werden.Seitenwandtorsionssensoren come in particular to the use of a wheel and a Transferring tires to the road Moments or the current friction coefficients of tires evaluate the roadway. For this purpose it is known in the Sidewall of a tire a variety of permanent magnetic areas evenly over the to distribute the entire circumference of the tire. In particular, it is possible to permanent magnetic areas in the tire wall or store to apply to the tire wall. At a distance to the tire wall is arranged a transducer, the at least two in different Radial distance from the axis of rotation of the wheel arranged measuring elements having. The changes the magnetic fields due to the rotational movement of the tire call to the outputs The transducer signals out the rotational movement of the tire reflect. Does it now come to a deformation of the tire due the forces acting on the tire, respectively the transmitted Drive or braking torques, this causes a shift in the Phase angle between the output from the measuring elements measuring signals. Thus, this shift of the phase position as a measure of the transmitted Moments or for the instantaneous coefficients of friction are evaluated.

Bei der Bestimmung der Phasenlage eines Reifens hat es sich als problematisch erwiesen, dass die Herstellung einer homogenen sinusförmigen Magnetisierung über den gesamten Reifenumfang mit großen Schwierigkeiten verbunden ist. Es werden daher Korrekturverfahren benötigt, um diese Unzulänglichkeiten der Magnetisierung auszugleichen. Diese bestehen beispielsweise darin, dass man die Magnetisierung des Reifens in Abhängigkeit der Winkelposition ausmisst und die Beziehung dieser Größen in einer Kennlinie hinterlegt. Durch Berücksichtigung dieser Kennlinie können die Nachteile der nicht perfekten Magnetisierung rechnerisch eliminiert werden. Allerdings ist zur Berücksichtigung dieser Kennlinie erforderlich, dass die absolute Winkellage des magnetisierten Reifens bekannt ist, denn nur so ist dem System bekannt, welche Stelle der Kennlinie zur Ermittlung der Korrekturdaten zu verwenden ist.at Determining the phasing of a tire is problematic proved that the production of a homogeneous sinusoidal magnetization over the entire tire circumference with big Difficulties connected. There will therefore be correction procedures needed about these shortcomings to compensate for the magnetization. These consist for example in that one considers the magnetization of the tire in dependence measures the angular position and the relationship of these quantities in one Characteristic deposited. By consideration this characteristic can calculatively eliminates the disadvantages of imperfect magnetization become. However, it is to be considered This characteristic requires that the absolute angular position of the magnetized Tire is known, because only so the system is known which Use the position of the characteristic to determine the correction data is.

Ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art geht aus der DE 44 35 160 A1 hervor. Die WO 01/19656 A1 offenbart eine elektronische Auswerteeinheit für die Messsignale eines Reifensensors, wobei die Messwerte zweier Messaufnehmer miteinander verglichen werden. Die DE 199 04 818 A1 betrifft eine Sensoranordnung für ein KFZ-Regelungssystem mit einem Reifensensor. Es sind Maßnahmen vorgesehen, um die Phasenlage zwischen dem Innensensor- und dem Außensensorsignal (Radlagersensor- und Federbeinsensorsignal) zu bestimmen und auszugleichen, um eine Verschiebung des Reifens auf der Felge zu berücksichtigen.A method and a system of the type mentioned is based on DE 44 35 160 A1 out. WO 01/19656 A1 discloses an electronic evaluation unit for the measurement signals of a tire sensor, the measured values of two sensors being compared with one another. The DE 199 04 818 A1 relates to a sensor arrangement for a vehicle control system with a tire sensor. Measures are provided to determine and compensate for the phase relationship between the inner sensor and the outer sensor signal (wheel bearing sensor and strut sensor signal) to account for a shift of the tire on the rim.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren beziehungsweise ein verbessertes System zu schaffen.Of the Invention is based on the object, an improved method or to create an improved system.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass die gemessene Phasenlage des Reifens mit der gemessenen Phasenlage der Felge verglichen wird und dadurch die absolute Winkelposition des Reifens ermittelt wird und dass die gemessene Phasenlage des Reifens unter Berücksichtigung der absoluten Winkelposition des Reifens korrigiert wird. Beim System ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass mit den Mitteln zum Ermitteln der absoluten Winkelposition die gemessene Phasenlage des Reifens mit der gemessenen Phasenlage der Felge verglichen wird und dass in einem Funktionselement die gemessene Phasenlage des Reifens unter Berücksichtigung der absoluten Winkelposition des Reifens korrigiert wird. Die gemessene Phasenlage des Reifens reicht alleine nicht aus, um die absolute Winkelposition zu ermitteln. Indem man jedoch zusätzlich die gemessene Phasenlage der Felge berücksichtigt, wird die absolute Winkelposition des Reifens ermittelt. Diese wird dann für nachfolgende Korrekturverfahren verwendet. Die gemessene Phasenlage des Reifens wird unter Berücksichtigung der absoluten Winkelposition des Reifens korrigiert. Somit kann die Kenntnis der absoluten Winkelposition des Reifens zu einer verbesserten Bestimmung der Phasenlage des Reifens durch einen Seitenwandtorsionssensor vorteilhaft eingesetzt werden.These Task is solved in the method that the measured phase angle of the tire is compared with the measured phase angle of the rim and thereby the absolute angular position of the tire is determined and taking into account the measured phase angle of the tire the absolute angular position of the tire is corrected. At the system is the solution the task provided with the means for determining the absolute Angular position the measured phase angle of the tire with the measured Phasing of the rim is compared and that in a functional element the measured phase of the tire taking into account the absolute Angular position of the tire is corrected. The measured phase position of the tire alone is not enough to the absolute angular position to investigate. However, in addition to the measured phase angle considering the rim, the absolute angular position of the tire is determined. This one will then for following correction methods used. The measured phase position the tire is taken into account the absolute angular position of the tire corrected. Thus, can the knowledge of the absolute angular position of the tire to an improved Determination of the phase position of the tire by a sidewall torsion sensor be used advantageously.

Das Verfahren ist besonders vorteilhaft dadurch weitergebildet, dass die Phasenlage der Felge durch ein Polrad mit N Polpaaren beziehungsweise Zähnen gemessen wird und dass der Seitenwandtorsionssensor M magnetische Phasen aufweist, wobei M ≠ N. Auf diese Weise verändern sich die Messsignale des Seitenwandtorsionssensors mit einer anderen Frequenz als die Messsignale des der Felge zugeordneten Polrades. Folglich lässt sich durch den Vergleich der beiden Messsignale auf die absolute Winkelposition des Reifens schließen.The method is particularly advantageous there in that the phase angle of the rim is measured by a pole wheel with N pole pairs or teeth and that the sidewall torsion sensor M has magnetic phases, where M ≠ N. In this way, the measuring signals of the sidewall torsion sensor with a different frequency than the measuring signals of the change Rim associated pole wheel. Consequently, it can be concluded by comparing the two measurement signals on the absolute angular position of the tire.

In diesem Zusammenhang ist es besonders nützlich, dass das Polrad zum Messen der Phasenlage der Felge zu einem ABS-Drehzahlfühler gehört. ABS-Drehzahlfühler sind ohnehin bei zahlreichen Fahrzeugen vorgesehen, so dass es besonders ökonomisch ist, die Signale dieses Drehzahlfühlers zur Bestimmung der absoluten Winkelposition des Reifens zu verwenden.In In this context, it is particularly useful that the pole wheel for Measuring the phase angle of the rim belongs to an ABS speed sensor. ABS speed sensor are anyway provided on numerous vehicles, making it particularly economical is the signals of this speed sensor to determine the absolute Use angular position of the tire.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Seitenwandtorsionssensor M magnetische Phasen aufweist, wobei |M-N| = 1. Die Anzahl der magnetischen Phasen des Seitenwandtorsionssensors unterscheidet sich damit um genau eine Phase von der Anzahl der magnetischen Phasen des ABS-Drehzahlfühlers. Somit kann auf die absolute Winkelposition des Reifens mittels des Noniusprinzips geschlossen werden. Dabei wird die Bestimmung der absoluten Winkelposition umso genauer, je größer die Anzahl der Polpaare ist. Liegen beispielsweise ein Polrad des ABS-Drehzahlfühlers mit 48 Polpaaren vor und hat der Seitenwandtorsionssensor 47 magnetische Phasen, so kann die Winkelposition mit einer Genauigkeit von 360°/48 gemessen werden.In a particularly preferred embodiment it is provided that the sidewall torsion sensor M magnetic Has phases, where | M-N | = 1. The number of magnetic phases the sidewall torsion sensor is thus different a phase of the number of magnetic phases of the ABS speed sensor. Consequently can be based on the absolute angular position of the tire by means of the vernier principle getting closed. In this case, the determination of the absolute angular position the more accurate, the larger the Number of pole pairs is. For example, a rotor of the ABS speed sensor is included 48 pole pairs and has the sidewall torsion sensor 47 magnetic Phases, the angular position can be measured with an accuracy of 360 ° / 48 become.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass bei fest mit der Felge verbundenem Reifen die Phase Ph (Felge) der Felge durch Messung einer Phase Ph(ImB) eines radial inneren magnetisierten Bereiches des Reifens und einer Phase Ph(ÄmB) eines radial äußeren magnetisierten Bereiches des Reifens als Ph(Felge) = k·(Ph(ÄmB) – Ph(ImB))ermittelt wird, wobei k eine Reifenkonstante ist. Bei fest mit der Felge verbundenem Reifen entspricht die Phase des Reifens der Phase der Felge. Kennt man nun die Phasenlage des Reifens bezüglich der Felge und die Phasenlage der Felge selbst, die fest mit dem Drehzahlfühler verbunden ist, so kann unter Zuhilfenahme des Noniusprinzips die absolute Phasenlage des Reifens bestimmt werden.The method according to the invention is advantageously further developed in that, in the case of a tire fixedly connected to the rim, the phase Ph (rim) of the rim is determined by measuring a phase Ph (ImB) of a radially inner magnetized region of the tire and a phase Ph (λmB) of a radial outer magnetized area of the tire as Ph (rim) = k * (Ph (Amb) -ph (ImB)) where k is a tire constant. When the tire is firmly attached to the rim, the phase of the tire corresponds to the phase of the rim. If one now knows the phase position of the tire relative to the rim and the phase angle of the rim itself, which is firmly connected to the speed sensor, the absolute phase angle of the tire can be determined with the aid of the vernier principle.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn die gemessene Phasenlage des Reifens in Kenntnis einer Kennlinie korrigiert wird, die die Magnetisierung des Reifens in Abhängigkeit der Winkelposition des Reifens enthält. Durch die Kenntnis der absoluten Winkelposition des Reifens ist es möglich, eine zuvor gemessene Kennlinie, die die Magnetisierung in Abhängigkeit der Winkelposition aufzeigt, zu nutzen.It is of particular advantage when the measured phase angle of the tire is corrected in the knowledge of a characteristic that the magnetization of the tire in dependence the angular position of the tire contains. By knowing the absolute angular position of the tire, it is possible to measure a previously measured Characteristic curve showing the magnetization as a function of the angular position points to use.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen System dadurch auf, dass mit den Mitteln zum Ermitteln der absoluten Winkelposition die gemessene Phasenlage des Reifens mit der gemessenen Phasenlage der Felge verglichen wird und dass in einem Funktionselement die gemessene Phasenlage des Reifens unter Berücksichtigung der absoluten Winkelposition des Reifens korrigiert wird. Auf diese Weise werden von dem erfindungsgemäßen System die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens umgesetzt. Die gemessene Phasenlage des Reifens wird somit unter Berücksichtigung der absoluten Winkelposition des Reifens korrigiert. Insgesamt erfolgt somit die Bestimmung der Phasenlage des Reifens durch einen Seitenwandtorsionssensor mit höherer Genauigkeit.The Invention builds on the generic system in that with the means for determining the absolute angular position the measured Phase of the tire compared with the measured phase angle of the rim and that in a functional element the measured phase angle of Tire under consideration the absolute angular position of the tire is corrected. In this way are the system of the invention the Advantages of the method according to the invention implemented. The measured phase angle of the tire is thus under consideration the absolute angular position of the tire corrected. Overall, therefore the determination of the phase position of the tire by a sidewall torsion sensor with higher accuracy.

Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße System dadurch, dass ein Polrad mit N Polpaaren beziehungsweise Zähnen zum Messen der Phasenlage der Felge vorgesehen ist und dass der Seitenwandtorsionssensor M magnetische Phasen aufweist, wobei M ≠ N. Durch einen Vergleich der mit unterschiedlichen Frequenzen schwingenden Messsignale lässt sich auf die absolute Winkelposition des Reifens schließen.Especially the system according to the invention is advantageous in that a Pole wheel with N pole pairs or teeth for measuring the phase angle the rim is provided and that the sidewall torsion sensor M magnetic phases, where M ≠ N. By comparing the With different frequencies oscillating measuring signals can be close to the absolute angular position of the tire.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems ist es nützlich, dass das Polrad zum Messen der Phasenlage der Felge zu einem ABS-Drehzahlfühler gehört. Dabei handelt es sich um eine besonders ökonomische Lösung, da ABS-Drehzahlfühler in zahlreichen Fahrzeugen ohnehin vorgesehen sind.in the Frame of the system according to the invention is it useful that the pole wheel for measuring the phase angle of the rim belongs to an ABS speed sensor. there it is a particularly economical solution since ABS speed sensor are provided in many vehicles anyway.

In einer sehr bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist dieses so ausgelegt, dass der Seitenwandtorsionssensor M magnetische Phasen aufweist, wobei |M-N| = 1. Da sich die Anzahl der magnetischen Phasen der jeweiligen Sensoren somit um genau eine Phase unterscheidet, kann auf die absolute Winkelposition mittels des Noniusprinzips geschlossen werden.In a very preferred embodiment of inventive system this is designed so that the sidewall torsion sensor M magnetic Has phases, where | M-N | = 1. Since the number of magnetic Phases of the respective sensors thus by exactly one phase is different, can closed to the absolute angular position by means of the vernier principle become.

Bei dem erfindungsgemäßen System ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei fest mit der Felge verbundenem Reifen die Phase Ph(Felge) der Felge durch Messung einer Phase Ph(ImB) eines radial inneren magnetisierten Bereiches des Reifens und einer Phase Ph(ÄmB) eines radial äußeren magnetisierten Bereiches des Reifens als Ph (Felge) = k·(Ph(ÄmB) – Ph(ImB))ermittelt wird, wobei k eine Reifenkonstante ist. Bei fest mit der Felge verbundenem Reifen entspricht die Phase des Reifens der Phase der Felge. Kennt man nun die Phasenlage des Reifens bezüglich der Felge und die Phasenlage der Felge selbst, die fest mit dem Drehzahlfühler verbunden ist, so kann unter Zuhilfenahme des Noniusprinzips die absolute Phasenlage des Reifens bestimmt werden.In the system of the present invention, it is preferable that, when the tire is fixed to the rim, the phase Ph (rim) of the rim is magnetized by measuring a phase Ph (ImB) of a radially inner magnetized region of the tire and a phase Ph (ÄmB) of a radially outer one Area of the tire as Ph (rim) = k * (Ph (Amb) -ph (ImB)) where k is a tire constant. at tire tightly connected to the rim corresponds to the phase of the tire of the phase of the rim. If one now knows the phase position of the tire relative to the rim and the phase angle of the rim itself, which is firmly connected to the speed sensor, the absolute phase angle of the tire can be determined with the aid of the vernier principle.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die gemessene Phasenlage des Reifens in Kenntnis einer Kennlinie korrigiert wird, die die Magnetisierung des Reifens in Abhängigkeit der Winkelposition des Reifens enthält. Eine zuvor gemessene Kennlinie gibt reifenspezifisch die Abhängigkeit der Magnetisierung von der Winkelposition des Reifens an. Durch diese Kenntnis und durch die Kenntnis der absoluten Winkelposition lässt sich somit die Genauigkeit der Bestimmung der Phasenlage des Reifens verbessern.there It has proven to be particularly advantageous that the measured Phase of the tire is corrected in the knowledge of a characteristic, the magnetization of the tire as a function of the angular position of the tire. A previously measured characteristic gives tire-specific the dependence of the Magnetization from the angular position of the tire. Through this Knowledge and knowledge of the absolute angular position can be thus the accuracy of the determination of the phase position of the tire improve.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Kombination eines Seitenwandtorsionssensors und eines ABS-Drehzahlfühlers die Absolutposition des Seitenwand torsionssensors bestimmt werden kann. Insbesondere ist dies dann möglich, wenn sich die Anzahl der magnetischen Phasen des Seitenwandtorsionssensors genau um eine Phase von der des ABS-Drehzahlfühlers unterscheidet. Unter diesen Voraussetzungen ist nämlich eine genaue Bestimmung der Absolutposition mittels des Noniusprinzips möglich.Of the Invention is based on the finding that the combination a sidewall torsion sensor and an ABS speed sensor the Absolute position of the sidewall torsion sensor can be determined. In particular, this is possible when the number of magnetic phases of the sidewall torsion sensor exactly one phase different from that of the ABS speed sensor. Under That is a requirement exact determination of the absolute position by means of the vernier principle possible.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The Invention will now be described with reference to the accompanying drawings preferred embodiments exemplified.

Dabei zeigt:there shows:

1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Rades zur Erläuterung der Bestimmung der Phasenlage eines Reifens; 1 a schematic representation of a portion of a wheel for explaining the determination of the phase angle of a tire;

2 mehrere Diagramme zur Erläuterung des Noniusprinzips; und 2 several diagrams for explaining the vernier principle; and

3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Systems. 3 a block diagram for explaining a system according to the invention.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines Rades zur Erläuterung der Bestimmung der Phasenlage eines Reifens. Auf einer Felge 12 ist ein Reifen 10 angeordnet. Dieser Reifen 10 weist unterschiedlich magnetisierte permanentmagnetische Areale 14, 16, 18 auf, wobei diese in ihrer Polung abwechselnd angeordnet sind. Beispielsweise ist der Bereich 14 der Nordpol eines Magneten, der Bereich 16 ist der Südpol, der Bereich 18 wiederum der Nordpol, etc. Der Reifen 10 ist in 1 in einem tordierten Zustand dargestellt, das heißt, dass die Reifenbereiche im wesentlichen in Umfangsrichtung des Reifens 10 verschoben sind. Dabei sind radial weiter außen liegende Bereiche des Reifens 10 stärker verschoben als weiter innen liegende Bereiche, das heißt solche, die näher bei der Felge 12 liegen. Bringt man nun an verschiedenen radialen Positionen, das heißt beispielsweise bei den Linien a und b Messwertaufnehmer an, so wird man feststellen, dass bei einer Verformung des Reifens 10 infolge der an dem Reifen 10 angreifenden Kräfte beziehungsweise infolge der übertragenen Antriebs- oder Bremsmomente eine Verschiebung der Phasenlage zwischen den von den bei den Linien a und b angeordneten Messelementen abgegebenen Messsignalen auftritt. Bei fest mit der Felge verbundenem Reifen ergibt sich die Phase der Felge Ph(Felge) (Linie c) zu Ph(Felge) = k·(Ph(ÄmB) – Ph(ImB)),wobei Ph(ÄmB): Phase des äußeren magnetisierten Bereiches bei der Linie a in 1;
Ph(ImB): Phase des inneren magnetisierten Bereiches bei der Linie b in 1;
Ph(Felge): Phase der Felge bei der Linie c in 1;
k: Reifenkonstante. 1 shows a schematic representation of a part of a wheel for explaining the determination of the phase position of a tire. On a rim 12 is a tire 10 arranged. This tire 10 has differently magnetized permanent magnetic areas 14 . 16 . 18 on, which are arranged alternately in their polarity. For example, the area 14 the north pole of a magnet, the area 16 is the South Pole, the area 18 again the North Pole, etc. The tire 10 is in 1 shown in a twisted state, that is, the tire areas substantially in the circumferential direction of the tire 10 are shifted. Here are radially outer regions of the tire 10 more displaced than more inward areas, ie those closer to the rim 12 lie. If one then applies transducers to different radial positions, that is to say, for example, in the case of lines a and b, then it will be found that the tire deforms 10 as a result of the on the tire 10 acting forces or as a result of the transmitted drive or braking torques, a shift of the phase position between the output from the arranged at the lines a and b measuring elements measurement signals occurs. When firmly connected to the rim tire, the phase of the rim Ph (rim) (line c) results Ph (rim) = k * (Ph (Amb) -ph (ImB)), where Ph (λm B): phase of the outer magnetized region at the line a in 1 ;
Ph (ImB): Phase of the inner magnetized region at the line b in 1 ;
Ph (rim): Phase of the rim at the line c in 1 ;
k: tire constant.

Kennt man die Phasenlage des Reifens 10 bezüglich der Felge 12 und die Phasenlage der Felge 12 selbst, die fest mit dem Drehzahlfühler des ABS verbunden ist, so kann auf die absolute Phasenlage des Reifens 10 geschlossen werden.Know the phase of the tire 10 regarding the rim 12 and the phasing of the rim 12 itself, which is firmly connected to the speed sensor of the ABS, so it can affect the absolute phase of the tire 10 getting closed.

In 2 ist erläutert, wie aus den genannten Größen die absolute Phasenlage des Reifens bestimmt werden kann. 2 zeigt mehrere Diagramme zur Erläuterung des hierzu verwendeten Noniusprinzips. Bei den in 2 dargestellten Diagrammen sind unterschiedliche Größen jeweils in Abhängigkeit des Drehwinkels φ des Rades aufgetragen. 2a zeigt eine sinus- beziehungsweise kosinusförmige Funktion, die der Aufnahme von Messwerten mit N Polpaaren zugeordnet ist. Im vorliegenden Fall gilt N = 2. 2b zeigt entsprechende sinus- beziehungsweise kosinusförmige Kurven, die mit N + 1 = 3 Polpaaren korreliert sind. Durch Bildung der Umkehrfunktion des Tangens (Arctan) erhält man die in 2c beziehungsweise in 2d dargestellten Funktionen, wobei 2c aus den sinus- beziehungsweise kosinusförmigen Verläufen in 2a hervorgeht, während 2d aus den sinus- beziehungsweise kosinusförmigen Verläufen gemäß 2b hervorgeht. 2e veranschaulicht, wie man durch Subtraktion der in 2c und in 2d dargestellten Funktionen die absolute Phasenlage bestimmen kann. Sind die 2a und 2c beispielsweise dem Polrad des ABS-Drehzahlfühlers zugeordnet und die 2b und 2d entsprechend dem Seitenwandtorsionssensor, so ist anhand von 2e erkennbar, dass genau nach einer Raddrehung von φ = 360° eine Differenz zwischen den Funktionen der 2c und der 2d von 0° mod 360° vorliegt. Dies entspricht einer bestimmten Winkelposition des Seitenwandtorsionssensors. Findet nun eine Änderung dieser absoluten Winkelposition statt, so liegt die Differenz von 0° mod 360° bei einer anderen Radwinkelstellung vor, aus der die absolute Winkelposition des Seitenwandtorsionssensors hervorgeht.In 2 It is explained how the absolute phase position of the tire can be determined from the mentioned quantities. 2 shows several diagrams for explaining the vernier principle used for this purpose. At the in 2 Diagrams shown are different sizes each applied as a function of the rotation angle φ of the wheel. 2a shows a sinusoidal or cosine-shaped function, which is assigned to the recording of measured values with N pole pairs. In the present case, N = 2. 2 B shows corresponding sinusoidal or cosinusoidal curves, which are correlated with N + 1 = 3 pole pairs. By forming the inverse function of the tangent (Arctan) one obtains the in 2c or in 2d shown functions, where 2c from the sinusoidal or cosinusoidal progressions in 2a emerges while 2d from the sinusoidal or cosinusoidal progressions according to 2 B evident. 2e illustrates how to subtract from the in 2c and in 2d Functions illustrated the absolute phase position can. Are the 2a and 2c For example, assigned to the pole of the ABS speed sensor and the 2 B and 2d according to the sidewall torsion sensor, so is based on 2e recognizable that exactly after a wheel rotation of φ = 360 ° a difference between the functions of 2c and the 2d from 0 ° mod 360 ° is present. This corresponds to a certain angular position of the sidewall torsion sensor. If a change in this absolute angular position now takes place, then the difference of 0 ° mod 360 ° is present at another wheel angle position, from which the absolute angular position of the sidewall torsion sensor emerges.

3 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Systems. Zunächst werden die in 3 verwendeten Symbole erläutert:
101: Messen der Phasenlage mit einem Seitenwandtorsionssensor.
102: Messen der Phasenlage mit einem ABS-Polrad.
103: Bestimmen der absoluten Phasenlage mit einem Noniusverfahren.
104: Korrigieren der von dem Seitenwandtorsionssensor gemessenen Phasenlage.
105: Ergebnis der Bestimmung der absoluten Phasenlage in Funktionselement 103.
106: Ausgeben der verbesserten Phasenlage des Seitenwandtorsionssensors. 3 shows a block diagram for explaining a system according to the invention. First, the in 3 used symbols explained:
101 : Measuring the phase position with a sidewall torsion sensor.
102 : Measuring the phase position with an ABS pole wheel.
103 : Determining the absolute phase position with a vernier method.
104 Correcting the phase angle measured by the sidewall torsion sensor.
105 : Result of the determination of the absolute phase position in the functional element 103 ,
106 : Outputting the Improved Phasing of the Sidewall Twist Sensor.

In Funktionselement 101 wird von einem Seitenwandtorsionssensor eine Phasenlage gemessen. Diese von dem Seitenwandtorsionssensor gemessene Phasenlage soll in Funktionselement 104 korrigiert werden, beispielsweise über eine Kennlinie, die Informationen über das Magnetfeld in Abhängigkeit der Winkelposition enthält. Um eine solche Korrektur in Funktionselement 104 zuverlässig vornehmen zu können, ist es erforderlich, die absolute Phasenlage zu kennen. Zu diesem Zweck wird in Funktionselement 102 die Phasenlage von einem ABS-Polrad gemessen. Die in Funktionselement 101 und in Funktionselement 102 gemessenen Phasenlagen werden in Funktionselement 103 mittels eines Noniusverfahrens kombiniert. Dieses liefert das Ergebnis 105, nämlich die absolute Phasenlage. In Funktionselement 104 wird nun aus der gemessenen Phasenlage und der absoluten Phasenlage beispielsweise über die Kennlinie eine Korrektur vorgenommen, so dass in Funktionselement 106 die verbesserte Phasenlage ausgegeben werden kann.In functional element 101 a phase angle is measured by a sidewall torsion sensor. This phase angle measured by the sidewall torsion sensor is intended to be functional 104 be corrected, for example via a characteristic that contains information about the magnetic field as a function of the angular position. To make such a correction in functional element 104 To make reliable, it is necessary to know the absolute phase position. For this purpose is in functional element 102 the phase angle of an ABS pole wheel measured. The in functional element 101 and in functional element 102 measured phase positions are in functional element 103 combined by a vernier method. This provides the result 105 , namely the absolute phase angle. In functional element 104 Now, a correction is made from the measured phase position and the absolute phase position, for example via the characteristic, so that in functional element 106 the improved phase position can be output.

Claims (12)

Verfahren zum Ermitteln einer absoluten Winkelposition eines Reifens (10) mittels eines Seitenwandtorsionssensors mit den Schritten: – Messen der Phasenlage des Reifens (10) durch den Seitenwandtorsionssensor, – Messen der Phasenlage einer dem Reifen (10) zugeordneten Felge (12) und – Ermitteln der absoluten Phasenlage des Reifens (10) mit der gemessenen Phasenlage des Reifens (10) und der gemessenen Phasenlage der Felge (12), dadurch gekennzeichnet, – dass die gemessene Phasenlage des Reifens (10) mit der gemessenen Phasenlage der Felge (12) verglichen wird und dadurch die absolute Winkelposition des Reifens (10) ermittelt wird, und – dass die gemessene Phasenlage des Reifens (10) unter Berücksichtigung der absoluten Winkelposition des Reifens (10) korrigiert wird.Method for determining an absolute angular position of a tire ( 10 ) by means of a sidewall torsion sensor comprising the steps of: - measuring the phase position of the tire ( 10 ) through the sidewall torsion sensor, - measuring the phasing of the tire ( 10 ) associated rim ( 12 ) and - determining the absolute phase of the tire ( 10 ) with the measured phase angle of the tire ( 10 ) and the measured phase angle of the rim ( 12 ), characterized in that - the measured phase angle of the tire ( 10 ) with the measured phase angle of the rim ( 12 ) and thereby the absolute angular position of the tire ( 10 ), and - that the measured phase of the tire ( 10 ) taking into account the absolute angular position of the tire ( 10 ) is corrected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die Phasenlage der Felge (12) durch ein Polrad mit N Polpaaren beziehungsweise Zähnen gemessen wird und – dass der Seitenwandtorsionssensor M magnetische Phasen aufweist, wobei M ≠ N.Method according to claim 1, characterized in that - the phase position of the rim ( 12 ) is measured by a pole wheel with N pole pairs or teeth, and that the sidewall torsion sensor M has magnetic phases, where M ≠ N. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polrad zum Messen der Phasenlage der Felge (12) zu einem ABS-Drehzahlfühler gehört.A method according to claim 2, characterized in that the pole wheel for measuring the phase position of the rim ( 12 ) belongs to an ABS speed sensor. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenwandtorsionssensor M magnetische Phasen aufweist, wobei |M-N| = 1.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sidewall torsion sensor M is magnetic Has phases, where | M-N | = 1. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei fest mit der Felge (12) verbundenem Reifen (10) die Phase Ph(Felge) der Felge (12) durch Messung einer Phase Ph(ImB) eines radial inneren magnetisierten Bereiches des Reifens (10) und einer Phase Ph(ÄmB) eines radial äußeren magnetisierten Bereiches des Reifens (10) als Ph(Felge) = k·(Ph(ÄmB) – Ph(ImB)), ermittelt wird, wobei k eine Reifenkonstante ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when fixed to the rim ( 12 ) connected tire ( 10 ) the phase Ph (rim) of the rim ( 12 by measuring a phase Ph (ImB) of a radially inner magnetized region of the tire (FIG. 10 ) and a phase Ph (ÄmB) of a radially outer magnetized region of the tire ( 10 ) when Ph (rim) = k * (Ph (Amb) -ph (ImB)), where k is a tire constant. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene Phasenlage des Reifens (10) in Kenntnis einer Kennlinie korrigiert wird, die die Magnetisierung des Reifens (10) in Abhängigkeit der Winkelposition des Reifens (10) enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measured phase position of the tire ( 10 ) is corrected in the knowledge of a characteristic which determines the magnetisation of the tire ( 10 ) depending on the angular position of the tire ( 10 ) contains. System zum Ermitteln der absoluten Winkelposition eines Seitenwandtorsionssensors an einem Reifen (10) mit – Mitteln zum Messen der Phasenlage des Reifens (10) durch den Seitenwandtorsionssensor, – Mitteln zum Messen der Phasenlage einer dem Reifen (10) zugeordneten Felge (12) und – Mitteln zum Ermitteln der absoluten Winkelposition des Reifens (10) aus der gemessenen Phasenlage des Reifens (10) und der gemessenen Phasenlage der Felge (12), dadurch gekennzeichnet, – dass mit den Mitteln zum Ermitteln der absoluten Winkelposition die gemessene Phasenlage des Reifens (10) mit der gemessenen Phasenlage der Felge (12) verglichen wird, und – dass in einem Funktionselement (104) die gemessene Phasenlage des Reifens (10) unter Berücksichtigung der absoluten Winkelposition des Reifens (10) korrigiert wird.System for determining the absolute angular position of a sidewall torsion sensor on a tire ( 10 ) with means for measuring the phase angle of the tire ( 10 by the sidewall torsion sensor, means for measuring the phase angle of a tire ( 10 ) associated rim ( 12 ) and means for determining the absolute angular position of the tire ( 10 ) from the measured phase position of the tire ( 10 ) and the measured phase angle of the rim ( 12 ), characterized in that, with the means for determining the absolute angular position, the measured phase position of the tire ( 10 ) with the measured phase angle of the rim ( 12 ), and - that in a functional element ( 104 ) the measured phase angle of the tire ( 10 ) taking into account the absolute angular position of the tire ( 10 ) is corrected. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Polrad mit M Polpaaren beziehungsweise Zähnen zum Messen der Phasenlage der Felge (12) vorgesehen ist und – dass der Seitenwandtorsionssensor M magnetische Phasen aufweist, wobei M ≠ N.System according to claim 7, characterized in that - a pole wheel with M Polpaaren or teeth for measuring the phase angle of the rim ( 12 ) and that the sidewall torsion sensor M has magnetic phases, wherein M ≠ N. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Polrad zum Messen der Phasenlage der Felge (12) zu einem ABS-Drehzahlfühler gehört.System according to claim 8, characterized in that the pole wheel for measuring the phase position of the rim ( 12 ) belongs to an ABS speed sensor. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenwandtorsionssensor M magnetische Phasen aufweist, wobei |M-N| = 1.System according to one of claims 7 to 9, characterized in that the sidewall torsion sensor M has magnetic phases, where | M-N | = 1. System nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei fest mit der Felge (12) verbundenem Reifen (10) die Phase Ph(Felge) der Felge (12) durch Messung einer Phase Ph(ImB) eines radial inneren magnetisierten Bereiches des Reifens (10) und einer Phase Ph(ÄmB) eines radial äußeren magnetisierten Bereiches des Reifens (10) als Ph(Felge) = k·(Ph(ÄmB) – Ph(ImB)),ermittelt wird, wobei k eine Reifenkonstante ist.System according to one of claims 7 to 10, characterized in that when fixed to the rim ( 12 ) connected tire ( 10 ) the phase Ph (rim) of the rim ( 12 by measuring a phase Ph (ImB) of a radially inner magnetized region of the tire (FIG. 10 ) and a phase Ph (ÄmB) of a radially outer magnetized region of the tire ( 10 ) when Ph (rim) = k * (Ph (Amb) -ph (ImB)), where k is a tire constant. System nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene Phasenlage des Reifens (10) in Kenntnis einer Kennlinie korrigiert wird, die die Magnetisierung des Reifens (10) in Abhängigkeit der Winkelposition des Reifens (10) enthält.System according to one of claims 7 to 11, characterized in that the measured phase position of the tire ( 10 ) is corrected in the knowledge of a characteristic which determines the magnetisation of the tire ( 10 ) depending on the angular position of the tire ( 10 ) contains.
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