DE102007003861B4

DE102007003861B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Anpassen des Drucksensor-Messbereichs in einem Reifendruckkontrollsystem

Info

Publication number: DE102007003861B4
Application number: DE102007003861.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Lee Miller; Thomas Michael McQuade; Greg Swadling; Karl William Wojcik
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2027-01-26
Also published as: DE102007003861A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Reifendruckkontrollsystems (12) für ein Fahrzeug (10), welches umfasst:Kalibrieren einer Reifendrucksensorschaltung (16A) in einem ersten Druckbereich und einem zweiten Druckbereich, wobei der erste und zweite Druckbereich unterschiedlichen Fahrzeugkategorien zugeordnet sind;Erzeugen erster Kalibrierungsdaten für den ersten Druckbereich;Erzeugen zweiter Kalibrierungsdaten für den zweiten Druckbereich;Speichern der ersten Kalibrierungsdaten und der zweiten Kalibrierungsdaten in einem ersten Speicher (92) der Reifendrucksensorschaltung (16A);Erzeugen eines einem Druck entsprechenden Datensignals;Wählen der ersten oder zweiten Kalibrierungsdaten für die Kalibrierung des Datensignals in Abhängigkeit davon, in welchem Druckbereich das erzeugte Datensignal liegt;Kalibrieren des erzeugten Datensignals auf Basis der gewählten Kalibrierungsdaten, um ein Druck anzeigendes Signal zu bilden;Übermitteln des Druck anzeigenden Signals zu einem Empfänger (28) mit einer Statusinformation, die der in Abhängigkeit des Druckbereichs auf das Datensignal angewendeten Kalibrierung entspricht;Erzeugen eines Drucksignals als Reaktion auf das Druck anzeigende Signal und der Statusinformation; undBetreiben des Reifendruckkontrollsystems (12) mit dem erzeugten Drucksignal.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Reifendruckkontrollsystem für ein Kraftfahrzeug und insbesondere ein Verfahren und ein System zum Anpassen des Drucksensorbereichs.
Hintergrund der Erfindung
Es wurden bereits verschiedene Arten von Druckerfassungssystemen für das Überwachen des Drucks in den Reifen eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Solche Systeme erzeugen ein Drucksignal mit Hilfe eines elektromagnetischen (EM) Signals, das zu einem Empfänger übermittelt wird. Das Drucksignal entspricht dem Druck in dem Reifen. Wenn der Reifendruck unter einen vorbestimmten Druck fällt, wird eine Anzeige genutzt, um dem Fahrzeugbediener den niedrigen Druck zu melden. Viele Fahrzeuge benötigen unterschiedliche Reifendrücke in der Vorderpartie des Fahrzeugs und im Heck des Fahrzeugs. Daher ist es wichtig, die relative Position des Drucksensors und somit der Reifen im Verhältnis zum Fahrzeug zu kennen.
Die National Highway Traffic Safety Administration (US-Verkehrsbehörde) fordert das allmähliche Einführen von Reifendruckkontrollsystemen in Fahrzeugen. Reifendruckkontrollsysteme werden bei Personenkraftwagen und Lastkraftwagen verwendet. Um die zum Erfüllen von Ordnungsbestimmungen erforderliche Druckmesstoleranz einzuhalten, muss der Reifendrucksensor bezüglich der Zielanwendung kalibriert werden. Für gewöhnlich bedeutet dies, dass Personenkraftwagen und Lastkraftwagen unterschiedliche Drucksensoren benötigen. Das Erfordernis unterschiedlicher Drucksensoren lässt aber beim Hersteller die Gesamtkosten steigen.
Druckmesssysteme mit mehreren Messbereichen und automatischer Korrekturfunktionsauswahl sind aus DE 11 2004 000 985 T5 und DE 100 38 804 C1 bekannt; somit also auch Druckmesssysteme mit zwei Messbereichen, für welche zwei unterschiedliche Kalibrierfunktionen bzw. Korrekturfunktionen bestimmt und in dem Druckmesssystem gespeichert werden, wobei, abhängig vom bestimmten Messwert, eine der Korrekturfunktionen auf das Messsignal angewendet wird, um einen korrigierten Drucksignalmesswert zu erzeugen,
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Kalibrierung eines Reifendrucksensors automatisch auf den ausgeübten Druck anzupassen, so dass ein einziger Reifendrucksensor für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden kann.
Kurzdarlegung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Reifendrucksensorschaltung gemäß Anspruch 9 und Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 10. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Demnach gibt die Erfindung eine Reifendrucksensorschaltung und Verfahren zum Anpassen des Drucksensorbereichs eines Drucksensors an die Hand.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines Reifendruckkontrollsystems für ein Fahrzeug das Kalibrieren einer Reifendrucksensorschaltung in einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, das Erzeugen erster Kalibrierungsdaten für den ersten Bereich, das Erzeugen zweiter Kalibrierungsdaten für den zweiten Bereich und das Speichern der ersten Kalibrierungsdaten und der zweiten Kalibrierungsdaten in einem Speicher der Reifendruckerfassungsschaltung. Das Verfahren umfasst weiterhin das Erzeugen eines einem Druck entsprechenden Datensignals und das Wählen erster oder zweiter Kalibrierungsdaten als Reaktion auf den Bereich des Datensignals, um eine gewählte Kalibrierung zu bilden. Das Verfahren umfasst ferner das Kalibrieren des Datensignals mit der gewählten Kalibrierung, um ein Druck anzeigendes Signal zu bilden. Das Verfahren umfasst das Übermitteln des den Druck anzeigenden Signals zu dem Empfänger, wobei der Bereichsstatus der gewählten Kalibrierung entspricht, das Erzeugen eines Drucksignals als Reaktion auf das Druck anzeigende Signal und den Bereichsstatus und das Betreiben des Reifendruckkontrollsystems mit dem Drucksignal.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Reifendruckkontrollsystem eine Reifendrucksensorschaltung für ein Reifendruckkontrollsystem für ein Fahrzeug, umfasst einen Speicher mit ersten Kalibrierungsdaten und zweiten Kalibrierungsdaten, die einem jeweiligen ersten Bereich und zweiten Bereich entsprechen, einen Drucksensor, der ein einem Reifendruck entsprechendes Datensignal erzeugt, einen Reifensender und ein mit dem Speicher und dem Reifensensor verbundenes Steuergerät. Das Steuergerät wählt die ersten oder zweiten Kalibrierungsdaten als Reaktion auf den Bereich des Datensignals, um eine gewählte Kalibrierung zu bilden, wobei es das Datensignal mit der gewählten Kalibrierung kalibriert, um ein einen Druck anzeigendes Signal zu bilden, und wobei es den Sender veranlasst, das den Druck anzeigende Signal und den Bereichsstatus, der der gewählten Kalibrierung entspricht, zu übermitteln.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Drucksensoren für einen Hersteller vereinheitlicht werden können. Dies senkt durch Vereinheitlichen der Komponenten die Gesamtkosten des Systems.
Ein weiterer Vorteil des Systems besteht darin, dass der Bereich auf einen kleineren Bereich zugeschnitten werden kann und somit die Auflösung der Drucksensoren verbessert werden kann. Das Verbessern der Auflösung der Sensoren vergrößert die Datenmenge und reduziert Fehlalarme.
Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Hinblick auf die eingehende Beschreibung der bevorzugten Ausführung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Blockschaltbildansicht eines erfindungsgemäßen Druckkontrollsystems.
2 ist eine Blockschaltbildansicht eines erfindungsgemäßen Drucksenders.
3 ist eine schematische Ansicht eines digitalen Worts von einem Drucksender.
4 ist eine grafische Darstellung einer Sensorelementausgabe contra ausgeübten Druck bei einem System, in dem die Kalibrierung für zwei verschiedene Ausgabebereiche ausgeführt wird.
5 ist eine grafische Darstellung von Sensorelement contra ausgeübten Druck einer grafischen Darstellung mit drei Kalibrierungen.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Reifendruckkontrollsystems veranschaulicht.
7 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Betreiben der vorliegenden Erfindung.

Eingehende Beschreibung der bevorzugten Ausführung
In den folgenden Figuren werden die gleichen Bezugszeichen zum Veranschaulichen der gleichen Komponenten verwendet. Der Fachmann wird erkennen, dass die hierin aufgeführten verschiedenen Komponenten geändert werden könnten, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Unter Bezug nun auf 1 weist ein Kraftfahrzeug 10 ein Druckkontrollsystem 12 zum Kontrollieren des Luftdrucks in einem linken Vorderreifen 14a, einem rechten Vorderreifen 14b, einen rechten Hinterreifen 14c und einem linken Hinterreifen 14d auf. Jeder Reifen 14a-14d hat eine jeweilige Reifendrucksensorschaltung 16a, 16b, 16c und 16d, wovon jede eine jeweilige Antenne 18a, 18b, 18c und 18d hat. Jeder Reifen ist an einem entsprechenden Rad positioniert.
Ein fünfter Reifen oder Ersatzreifen 14e ist ebenfalls mit einer Reifendrucksensorschaltung 16e und einer jeweiligen Antenne 18e dargestellt. Wenngleich fünf Räder dargestellt werden, kann der Druck einer unterschiedlichen Anzahl an Rädern erhöht werden. Die vorliegende Erfindung ist zum Beispiel gleichermaßen auf Fahrzeuge wie kleine Lieferwägen anwendbar, die pro Hinterrad zwei Räder haben. Ferner kann in einer Lastkraftwagenanwendung mit zwei Rädern an einer Anzahl von Stellen eine andere Anzahl an Rädern verwendet werden. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung auch auf Anhänger und Ersatzreifen anwendbar.
Jeder Reifen 14 kann einen jeweiligen Auslöser 20a-20e haben, der in den Radwänden neben dem Reifen 14 positioniert ist. Der Auslöser 20 erzeugt ein HF-Signal niedriger Frequenz und dient zum Auslösen einer Reaktion von jedem Rad, so dass die Position jedes Rads automatisch von dem Reifendruckkontrollsystem 12 erkannt werden kann. Die Auslöser 20a-20e sind bevorzugt direkt mit einem Steuergerät 22 verbunden. In gewerblichen Ausführungen, bei denen die Positionsprogrammierung manuell erfolgt, kann auf die Auslöser verzichtet werden.
Das Steuergerät 22 ist bevorzugt ein mikroprozessor-basiertes Steuergerät mit einer programmierbaren CPU, die zum Ausführen verschiedener Funktionen und Prozesse einschließlich der hierin geschilderten programmiert werden kann.
Das Steuergerät 22 hat einen diesem zugeordneten Speicher 26. Der Speicher 26 kann einer von verschiedenen Arten von Speichern sein, einschließlich aber nicht ausschließlich ROM, RAM, Flash und EEPROM. Der Speicher 26 wird als separate Komponente dargestellt. Der Fachmann wird aber erkennen, dass das Steuergerät 22 einen Speicher 26 darin haben kann. Der Speicher 26 wird zum Speichern verschiedener Grenzwerte, Kalibrierungen, Reifenkennwerte, Radkennwerte, Seriennummern, Umwandlungsfaktoren, Temperaturfühler, Ersatzreifen-Betriebsparameter und anderer bei der Berechnung, Kalibrierung und beim Betrieb des Druckkontrollsystems 12 erforderlicher Werte genutzt. Zum Beispiel kann der Speicher eine Tabelle enthalten, die dessen Sensorkennung enthält. Ferner können auch die Warnzustände jedes der Reifen in der Tabelle gespeichert werden.
Das Steuergerät 22 ist auch mit einem Empfänger 28 verbunden. Wenngleich der Empfänger 28 als separate Komponente dargestellt ist, kann der Empfänger 28 auch in dem Steuergerät 22 enthalten sein. Der Empfänger 28 weist eine diesem zugeordnete Antenne 30 auf. Der Empfänger 30 dient zum Empfangen von Druckinformationen und verschiedenen Informationen von den Reifendruckschaltungen 16a-16e. Das Steuergerät 22 ist auch mit mehreren Sensoren verbunden. Diese Sensoren können einen Atmosphärendrucksensor 32, einen Umgebungsluftsensor 34, einen Entfernungsmesser 36, einen Drehzahlsensor 38, einen Bremspedalsensor 40 und einen Zündsensor 42 umfassen. Natürlich können verschiedene andere Arten von Sensoren verwendet werden. Der Atmosphärendrucksensor 32 erzeugt ein dem Atmosphärendruck der Umgebung entsprechendes Atmosphärendrucksignal. Der Atmosphärendruck kann direkt gemessen, berechnet oder aus verschiedenen Sensorausgaben gefolgert werden. Der Atmosphärendruckausgleich wird bevorzugt verwendet, ist aber bei der Berechnung zur Ermittlung des Drucks in jedem Reifen 14 nicht erforderlich. Der Temperaturfühler 34 erzeugt ein der Umgebungstemperatur entsprechendes Umgebungstemperatursignal und kann zum Erzeugen eines Temperaturprofils verwendet werden.
Der Entfernungsmesser 36 kann einer einer Vielzahl von Sensoren oder Kombinationen von Sensoren zur Ermittlung der von dem Kraftfahrzeug zurückgelegten Entfernung sein. Die zurückgelegte Entfernung kann allein von einem anderen Fahrzeugsystem entweder direkt oder durch Überwachen der Geschwindigkeit zusammen mit einem Zeitmesser 44 zum Erhalten einer groben Vorstellung der zurückgelegten Entfernung erhalten werden. Der Drehzahlsensor 38 kann einer einer Vielzahl von Drehzahl erfassenden Quellen sein, die häufig in Kraftfahrzeugen verwendet werden, beispielsweise ein in Brems-Antiblockiersystemen verwendetes Zahnrad oder ein Getriebesensor.
Der Zeitmesser 44 kann auch zum Messen verschiedener mit dem hierin geschilderten Prozess verbundener Zeiten verwendet werden. Der Zeitmesser 44 kann zum Beispiel die Zeit messen, die der Ersatzreifen verstaut ist, eine Zeit nach einem Auslösersignal messen oder den Zeitpunkt und die Dauer zum Übermitteln eines Auslösersignals messen.
Der Bremspedalsensor 41 kann ein Bremsen-Ein- oder Bremsen-Aus-Signal erzeugen, das anzeigt, dass das Bremspedal getreten bzw. nicht getreten wird. Der Bremspedalsensor 41 kann bei verschiedenen Anwendungen hilfreich sein, beispielsweise bei der Programmierung oder Kalibrierung des Druckkontrollsystems 12.
Der Zündsensor 42 kann einer einer Vielzahl von Sensorarten zum Ermitteln, ob die Zündung an ist, sein. Wenn die Zündung ein ist, kann ein Fahrsignal erzeugt werden. Wenn die Zündung aus ist, wird ein Aus-Signal erzeugt. Ein einfacher Zündschalter kann als Zündsensor 42 dienen. Natürlich kann das Erfassen der Spannung an einer bestimmten Steuerungsleitung ebenfalls einen Hinweis liefern, ob die Zündung aktiviert ist. Bevorzugt kann das Druckkontrollsystem 12 nicht eingeschaltet werden, wenn die Zündung aus ist. In einer konzipierten Ausführung empfängt das System aber etwa einmal pro Stunde nach Abschalten der Zündung Informationen.
Ein optionales Telemetriesystem 46 kann zum Vermitteln verschiedenen Informationen zu und von einer zentralen Stelle von einem Fahrzeug verwendet werden. Die Steuerstelle kann zum Beispiel Kundendienstintervalle und Einsatz verfolgen und den Fahrzeugbediener über erforderlichen Kundendienst informieren.
Ein Zählwerk 48 kann ebenfalls in dem Steuersystem 12 integriert werden. Das Zählwerk 48 kann zum Beispiel zählen, wie oft eine bestimmte Aktion ausgeführt wird. Das Zählwerk 48 kann zum Beispiel zum Zählen der Anzahl der Schlüssel-Ein- und Schlüssel-Aus-Wechsel verwendet werden. Natürlich kann die Zählfunktion in das Steuergerät 22 eingebunden sein.
Das Steuergerät 22 kann auch mit einer Taste 50 oder mehreren Tasten 50 zum Eingeben verschiedenen Informationen, zum Zurücksetzen des Steuergeräts 22 oder für verschiedene andere Funktionen verbunden sein, wie für den Fachmann durch die folgende Beschreibung offensichtlich wird.
Das Steuergerät 22 kann auch mit einer Anzeige 52 verbunden sein. Die Anzeige 52 kann eine Glühanzeigeleuchte, eine LED, ein LCD oder ein Anzeigefeld 54 umfassen, das ein optisches Signal erzeugt, oder eine akustische Vorrichtung 56 wie einen Lautsprecher oder einen Summer, der ein akustisches Signal erzeugt, ist aber nicht hierauf beschränkt. Die Anzeige 52 kann einen Hinweis bezüglich der Betriebsfähigkeit des Systems liefern, beispielsweise das Bestätigen des Empfangs eines Signals, zum Beispiel eines Kalibrierungssignals oder anderer Befehle, Warnmeldungen und Steuerungen, wie nachstehend eingehender beschrieben wird. Die Anzeige kann eine LED oder ein LCD-Feld sein, das zum Liefern von Befehlen an den Fahrzeugbediener dient, wenn manuelle Kalibrierungen ausgeführt werden. Die Telematikanzeige kann ebenfalls als Anzeige 52 verwendet werden.
Unter Bezug nun auf 2 wird eine typische Reifendrucksensorschaltung 16a gezeigt. Auch wenn nur eine Reifendrucksensorschaltung 16 gezeigt wird, kann jede gemeinsam konfiguriert werden. Das Druckkontrollsystem 12 weist einen Sender/Empfänger oder ein kombiniertes Sende-Empfangsgerät 90 auf. Der Sender/Empfänger 90 ist mit der Antenne 18a zum Übermitteln verschiedener Informationen zum Empfänger 28 verbunden. Die Antenne 18 kann zum Beispiel eine Spule und somit eine Sensorspule sein. Eine Energieüberwachungsschaltung 93 kann eine separate Schaltung sein oder in dem Sender/Empfänger 90 integriert sein. Die Schaltung 93 wird zum Ermitteln einer Energiemenge in der Spule verwendet. Die Energie ist von dem Auslöser induzierte Energie. Der Empfängerteil kann zum Empfangen eines Aktivierungssignals für einen an jedem Rad angeordneten Auslöser verwendet werden. Der Drucksensor kann verschiedene Informationen haben, beispielsweise einen Speicher 92, einen Drucksensor 94 zum Ermitteln des Drucks in dem Reifen, einen Temperaturfühler 96 zum Ermitteln der Temperatur in dem Reifen und einen Bewegungsdetektor 98, der zum Aktivieren des Systemdruckerfassungssystems verwendet werden kann. Die Anfangsmeldung wird als „Weck-„Meldung bezeichnet, das bedeutet, dass die Druckerfassungsschaltung jetzt aktiviert wird, um ihre Druckübermittlungen und die anderen Daten zu senden. Ein elektronisches Steuergerät (ECU) 95 kann innerhalb der Schaltung angeschlossen sein, um verschiedene Berechnungen auszuführen, darunter eine Druckkalibrierungsberechnung.
Der Speicher 92 kann verschiedene Informationen enthalten, beispielsweise eine Seriennummer, Kalibrierungsdaten und dergleichen.
Jeder von Sender/Empfänger 90, Speicher 92, Drucksensor 94, ECU 95, Temperaturfühler 96 und Bewegungssensor 98 ist mit einer Batterie 100 gekoppelt. Die Batterie 100 ist bevorzugt eine langlebige Batterie, die die gesamte Lebensdauer des Reifens überdauern kann.
In die Reifendrucksensorschaltung 16 kann auch eine Sensorfunktionsüberwachung 101 integriert sein. Die Sensorfunktionsüberwachung 101 erzeugt ein Fehlersignal, wenn verschiedene Teile der Reifendruckschaltung nicht arbeiten oder nicht korrekt arbeiten. Ferner kann die Sensorfunktionsüberwachung ein Signal erzeugen, das anzeigt, dass die Schaltung 16 normal arbeitet.
Unter Bezug nun auf 3 wird ein von der Reifendrucksensorschaltung 16 von 2 erzeugtes Wort 102 gezeigt. Das Wort 102 kann einen Senderkennungs-Seriennummernabschnitt 104 gefolgt von einem Datenabschnitt 106 in einem vorbestimmten Format umfassen. Der Datenabschnitt 106 kann zum Beispiel eine Druckinformation 108 gefolgt von mehreren Statusbits 110 umfassen. Die Statusbits 110 können einen Bereichsabschnitt 112 mit einem oder zwei Bits umfassen, die einen Bereich anzeigen. Der Bewegungsdetektor 28 kann die Übermittlung des Worts 102 zum Sender/Empfänger 90 auslösen. Das Wort 102 ist bevorzugt von solcher Art, dass der Empfänger 28 die Information dekodieren und das Wort validieren kann, während die Kennungsnummer oder Seriennummer, der Druck, die Temperatur, der Status und eine Sensorfunktion geliefert werden.
Unter Bezug nun auf 4 wird eine grafische Darstellung einer Sensorelementausgabe und des ausgeübten Drucks für ein System mit zwei Kalibrierungen gezeigt. Wie in Abschnitt 150 und 152 ersichtlich ist, erzeugen zwei verschiedene Kalibrierungen eine unterschiedliche Steigung, was unterschiedliche Kalibrierungsdaten anzeigt. In diesem Beispiel sind die Kalibrierungsdaten für die halbe Skala und die volle Skala unterteilt. In der Konstruktionsausführung können für die Skalen willkürliche Grenzwerte vorgesehen werden. Statt der halben Skala und der vollen Skala können verschiedene andere Arten von Unterteilungen erfolgen, einschließlich 1/3 und 2/3 der Skala oder dergleichen.
Unter Bezug nun auf 5 ist ein Bereich mit drei Kalibrierungen mit drei unterschiedlichen Steigungen dargestellt, die durch die Linien 154, 156 und 158 dargestellt sind. In diesem Beispiel entsprechen die Kalibrierungen den Skalenwerten 1/3, 2/3 und Voll. Analog zur vorstehenden Beschreibung können diese Werte auch an anderen Stellen, nicht bei 1/3 und 2/3 liegen.
Unter Bezug nun auf 6 wird ein Sensorblockdiagramm gezeigt. Es werden verschiedene einem Sensor zugeordnete Formeln dargestellt. Der Reifendrucksensor 94 hat darin eine Formel, die einer Transferfunktion für den Druckumwandler entspricht. Die Transferfunktion für den Druckumwandler wird erhalten durch: $V_{e} = \frac{F S O}{P_{r a t e d}} \cdot P_{t i r e} + ε$
FSO ist die Vollskalenausgabe des Sensors
P_rated ist der maximale Nenndruck des Sensors
ε ist der Fehler des Sensors
Die obigen Größen werden in der Spezifikation für den Sensor vorgesehen. Der ausgeübte Reifendruck P_tire ist die zu messende und zu dem TPMS-Empfänger (TPMS = Reifendruckkontrollsystem) im Fahrzeug zu sendende Variable. In dem ECU 95 ist ein Verstärker 170 vorgesehen. Der Verstärker liefert eine Verstärkung zum Ausgang des Drucksensors. Dies verbessert die Auflösung an der Analog/Digital-Umsetzerstufe, die durch einen Analog/Digital-Wandler 172 dargestellt wird. Das verstärkte analoge Signal wird mit Hilfe von standardmäßiger Analog/Digital-Umwandlung zu einem digitalen Signal umgewandelt. Natürlich können verschiedene andere Längen von Bitumwandlungen verwendet werden, beispielsweise 8-Bit, die in der Branche üblich sind. Beispielhaft wird in der folgenden Beschreibung 12-Bit verwendet. Das digital umgewandelte Signal wird einer Kalibrierungsstufe 154 zur Kalibrierung vorgelegt. Die Kalibrierungsstufe 174 hat zwei Ausgänge. Der erste Ausgang wird erhalten durch $P_{o u t} = \frac{\frac{V_{G}}{V_{d d}} - b_{i}}{a_{i}}$
Der Offset b und die Verstärkung a schwanken abhängig vom ausgeübten Druck. Das ECU ermittelt dies durch die Zählungen des 12-Bit-Analog/Digital-Wandlers. Die maximale Anzahl an Zählungen, die von einem 12-Bit-Wandler gegeben wird, beträgt 2¹², was gleich 4096 ist. Wenn der gemessene Druck zu einer Gesamtzählung von unter 4096/2 oder 2048 führt, dann wissen wir, dass der Drucksensor im Niederdruckbereich arbeitet. In diesem Fall würde das ECU zu den Niederdruckdaten kalibrieren. Andernfalls kalibriert der Sensor zu dem Hochdruckbereich. Dann werden die kalibrierten Druckdaten mit Hilfe von 8-Bits ausgegeben. Die von dem Kalibrierungsbereich vorgesehene zweite Ausgabe ist das Statusbit. Wenn der Sensor in dem Niederdruckbereich arbeitet, wird das Statusbit auf 0 gesetzt, und bei Arbeiten im hohen Bereich wird das Statusbit auf 1 gesetzt. Natürlich bezieht sich die obige Beschreibung auf ein System mit zwei Kalibrierungen. Ein System mit mehrfachen Kalibrierungen kann einen 2-Bit-Bereich vorsehen. Ein 2-Bit-Bereich ermöglicht bis zu vier Kalibrierungen.
Der Speicher 92 kann einmal programmierbare Daten enthalten, die darin enthalten sind. Die einmal programmierbaren Daten können eine vorstehend beschriebene Kalibrierung für a umfassen, die die Verstärkung ist, und für b, die der kalibrierte Offset ist. Der kalibrierte Offset b und die Verstärkung a können wie in den Gleichungen (Z) dargestellt ermittelt werden. Somit kann die allgemeine lineare Transferfunktion gekennzeichnet sein durch $\begin{matrix} b = \frac{P_{max} \cdot V_{min} - P_{min} \cdot V_{max}}{V_{d d} (P_{max} - P_{min})} \\ a = \frac{\frac{V_{min} - b}{V_{d d}}}{P_{min}} \end{matrix}$
Die allgemeine lineare Transferfunktion ist dann gekennzeichnet durch: $V_{o u t} = V_{d d} (a \cdot P_{a} + b)$
Unter Bezug nun auf 7 kann der Sensor in mehreren verschiedenen Kalibrierungen für einen Drucksensorbereich kalibriert werden. In der folgenden Beschreibung sind zwei Unterteilungen für einen einzigen Bereich vorgesehen. Bei Schritt 200 wird der Sensor bei einem ersten Bereich kalibriert, bei Schritt 202 wird der Sensor bei einem zweiten Bereich kalibriert und falls erforderlich wird der Sensor bei Schritt 204 bei einem dritten Bereich kalibriert. Wie vorstehend erwähnt kann der Schritt 204 optional sein, wenn nur zwei Unterteilungen für den Sensorbereich vorgesehen sind. Der Kalibrierungsprozess kann durch Verwenden von zwei Messungen bei dem ausgeübten Mindestdruck P_min und dem ausgeübten Höchstdruck P_max ausgeführt werden. Die jeweilige Spannung von dem Sensor wird in jedem Fall aufgezeichnet. Es versteht sich, dass die Spannung die Ausgabe des Drucksensors ist. Der kalibrierte Offset und die Verstärkung a werden wie vorstehend dargelegt ermittelt. Typischerweise wird ein ferner Reifendrucksensor mit einer Verstärkung und einem Offset bezüglich der Anwendung kalibriert. Ein Personenkraftwagen kann zum Beispiel auf einen Mindestdruck von 10 psi und einen Höchstdruck von 50 psi kalibrieren. Analog kann eine Lastkraftwagenanwendung auf 50 bzw. 100 psi kalibrieren. Daher wäre nur die Differenz zwischen der Lastkraftwagenanwendung und einer Personenkraftwagenanwendung in den Kalibrierungsdaten. Die Idee besteht darin, einen einzigen Drucksensor mit Gruppen von Kalibrierungsparametern zu kalibrieren. Wie vorstehend erwähnt übermittelt der Sensor ein Datenprotokoll, das die Druckdaten und Statusbits enthält. Daher kann ein Sensor mit beiden Gruppen von Kalibrierungsdaten verwendet werden. Der Sensor würde dann automatisch auf den ausgeübten Druck kalibrieren und den Empfänger mittels des Statusbits über den Bereich informieren, auf den sich die Druckdaten beziehen. Bei Schritt 206 werden die Kalibrierungsdaten in dem Speicher des Sensors gespeichert.
Bei Schritt 208 wird für den bestimmten Reifen ein Messdruck vorgesehen. Die Ausgabe von Schritt 208 ist ein Datensignal, das dem Druck entspricht. Das Datensignal kann zum Beispiel eine tatsächliche Druckangabe oder eine dem Druck entsprechende Spannung sein. Bei Schritt 210 ermittelt der Sensor den Bereich, bei dem der Drucksensor arbeitet. Bei Schritt 212 wird das Datensignal basierend auf den Kalibrierungsdaten und dem Sensorbereich kalibriert. Das heißt, der Sensorbereich wird zum Wählen der geeigneten Kalibrierungsdaten verwendet. Sobald die Daten kalibriert sind, bildet das Signal ein Druck anzeigendes Signal. Bei Schritt 214 wird das Druck anzeigende Signal mit einem Bereichsstatus, der der gewählten Kalibrierung entspricht, zu dem Empfänger übermitteln. Ohne den Bereichsstatus wäre das Druck anzeigende Signal bedeutungslos. D.h. der Empfänger an dem Fahrzeug muss lernen, auf welche Kalibrierung sich das Druck anzeigende Signal bezieht.
Bei Schritt 218 werden das Druck anzeigende Signal und die Bereichsdaten am Fahrzeugempfänger empfangen. Bei Schritt 220 wird der Fahrzeugempfänger oder das Steuergerät genutzt, um ein Drucksignal mit dem Druck anzeigenden Signal und dem Bereichsstatus zu erzeugen. Der Bereichsstatus sagt dem Steuergerät, auf welchen Bereich sich das Drucksignal bezieht. Diese Information dient zum Umwandeln des Druck anzeigenden Signals in ein Drucksignal. Das Drucksignal wird dann dem Reifendruckkontrollsystem vorgelegt. Bei Schritt 222 betreibt das Reifendruckkontrollsystem das Fahrzeug mit dem Reifendrucksignal von Schritt 220. Wie vorstehend erwähnt kann das Reifendruckkontrollsystem das Drucksignal mit verschiedenen Grenzewerten vergleichen, um zu ermitteln, ob an der bestimmten Stelle eine zu starke Füllung, eine zu schwache Füllung oder ein Trend zu Luftverlust vorliegt.
Während bestimmte Ausführungen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, sind für den Fachmann zahlreiche Abwandlungen und alternative Ausführungen nahe liegend. Dementsprechend soll die Erfindung nur hinsichtlich der beigefügten Ansprüche beschränkt sein.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Reifendruckkontrollsystems (12) für ein Fahrzeug (10), welches umfasst: Kalibrieren einer Reifendrucksensorschaltung (16A) in einem ersten Druckbereich und einem zweiten Druckbereich, wobei der erste und zweite Druckbereich unterschiedlichen Fahrzeugkategorien zugeordnet sind; Erzeugen erster Kalibrierungsdaten für den ersten Druckbereich; Erzeugen zweiter Kalibrierungsdaten für den zweiten Druckbereich; Speichern der ersten Kalibrierungsdaten und der zweiten Kalibrierungsdaten in einem ersten Speicher (92) der Reifendrucksensorschaltung (16A); Erzeugen eines einem Druck entsprechenden Datensignals; Wählen der ersten oder zweiten Kalibrierungsdaten für die Kalibrierung des Datensignals in Abhängigkeit davon, in welchem Druckbereich das erzeugte Datensignal liegt; Kalibrieren des erzeugten Datensignals auf Basis der gewählten Kalibrierungsdaten, um ein Druck anzeigendes Signal zu bilden; Übermitteln des Druck anzeigenden Signals zu einem Empfänger (28) mit einer Statusinformation, die der in Abhängigkeit des Druckbereichs auf das Datensignal angewendeten Kalibrierung entspricht; Erzeugen eines Drucksignals als Reaktion auf das Druck anzeigende Signal und der Statusinformation; und Betreiben des Reifendruckkontrollsystems (12) mit dem erzeugten Drucksignal.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Übermittelns durch Hochfrequenz ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin das Kalibrieren der Reifendrucksensorschaltung (16A) in einem dritten Druckbereich umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, welches weiterhin das Erzeugen dritter Kalibrierungsdaten für einen dritten Druckbereich umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, welches weiterhin das Speichern der dritten Kalibrierungsdaten in dem ersten Speicher (92) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählen der ersten oder zweiten Kalibrierungsdaten das Wählen der ersten, zweiten oder dritten Kalibrierungsdaten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin das Speichern von Kalibrierungsdaten in einem mit einem ersten Steuergerät (22) an Bord des Fahrzeugs (10) verbundenen zweiten Speicher (26) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datensignal einer Spannung entspricht.
Reifendrucksensorschaltung (16A) für ein Reifendruckkontrollsystem (12) für ein Fahrzeug (10), welche umfasst: einen ersten Speicher (92) mit ersten Kalibrierungsdaten und zweiten Kalibrierungsdaten, die einem ersten Druckbereich und einem zweiten Druckbereich entsprechen, wobei der erste und zweite Druckbereich unterschiedlichen Fahrzeugkategorien zugeordnet sind; einen Drucksensor (94), der ein einem Reifendruck entsprechendes Datensignal erzeugt; einen Reifensender (90); und ein mit dem ersten Speicher (92) und dem Reifensender (90) verbundenes zweites Steuergerät (95), wobei das zweite Steuergerät (95) die ersten oder zweiten Kalibrierungsdaten zur Kalibrierung des Datensignals abhängig davon auswählt, in welchem Druckbereich das Datensignal liegt, das Datensignal mit der gewählten Kalibrierung kalibriert, um ein Druck anzeigendes Signal zu bilden, und den Reifensender (90) veranlasst, das Druck anzeigende Signal und eine Statusinformation, die der in Abhängigkeit des Druckbereichs auf das Datensignal angewendeten Kalibrierung entspricht, zu übermitteln.
Verfahren, welches umfasst: Vorsehen eines ersten Speichers (92) in einer Reifendrucksensorschaltung (16A) mit darin gespeicherten ersten Kalibrierungsdaten und zweiten Kalibrierungsdaten; Erzeugen eines einem Druck entsprechenden Datensignals; Ermitteln des Druckbereichs in diesem das Datensignal liegt; Wählen der ersten oder zweiten Kalibrierungsdaten für die Kalibrierung des Datensignals in Abhängigkeit des ermittelten Druckbereichs; Kalibrieren des Datensignals mit den gewählten Kalibrierungsdaten, um ein Druck anzeigendes Signal zu bilden; und Übermitteln des Druck anzeigenden Signals und des der gewählten Kalibrierungsdaten entsprechenden Druckbereichs.
Verfahren nach Anspruch 10, welches weiterhin das Erzeugen eines Drucksignals als Reaktion auf das Druck anzeigende Signal und des übermittelten Druckbereichs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, welches weiterhin das Betreiben des Reifendruckkontrollsystems (12) mit dem Drucksignal umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Übermittelns durch Hochfrequenz ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, welches weiterhin das Vorsehen des ersten Speichers (92) mit darin gespeicherten dritten Kalibrierungsdaten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, welches weiterhin das Erzeugen dritter Kalibrierungsdaten für einen dritten Druckbereich umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, welches weiterhin das Speichern von Kalibrierungsdaten in einem mit einem ersten Steuergerät (22) an Bord des Fahrzeugs (10) verbundenen zweiten Speicher (26) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Datensignal einer Spannung entspricht.