DE102007014765A1

DE102007014765A1 - Method and device for monitoring operating parameters on tires

Info

Publication number: DE102007014765A1
Application number: DE200710014765
Authority: DE
Inventors: Marian Keck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2008-10-02
Also published as: WO2008116683A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Überwachung von Betriebsparametern an Reifen eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei während einer Messprozedur laufend eine Reifenaufstandsfläche des Reifens ermittelt wird und eine Abweichung der Reifenaufstandsfläche von einem Referenzwert drahtlos an ein Steuergerät übermittelt wird, sowie eine Vorrichtung zur Überwachung von Betriebsparametern an Reifen eines Fahrzeugs nach dem vorgeschlagenen Verfahren.A method is proposed for monitoring operating parameters on tires of a vehicle, wherein a tire contact patch of the tire is determined during a measuring procedure and a deviation of the tire contact patch from a reference value is transmitted wirelessly to a control unit, and a device for monitoring operating parameters of a tire Vehicle according to the proposed method.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Überwachung von Betriebsparametern an Reifen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The The invention is based on a method for monitoring of operating parameters on tires according to the preamble of the main claim.

Es ist ein reifenintegriertes Sensorsystem bekannt, beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung WO 2005/056311 A2 , worin ein Sensortransponder mit einer Einrichtung zur Übertragung von Messdaten eines Beschleunigungssensors aus einem Reifen an eine Empfangseinrichtung vorgesehen ist, wobei der Sensortransponder auf der Innenseite der Lauffläche des Reifens vorgesehen ist. derartige Sensorsysteme werden beispielsweise zur Reifendrucküberwachung eingesetzt. Eine Anforderung an Reifendruckkontrollsysteme ist, dass die drahtlos übertragenen Messdaten dem jeweiligen Reifen des Fahrzeugs zuzuordnen sind. Sendet das reifenintegrierte Sensorsystem beispielsweise ein kodiertes Signal, welches seine Position angibt, so besteht die Gefahr der Fehlkodierung bei der Montage. Darüber hinaus müssten die Reifen am Fahrzeug stets an der selben Position montiert bleiben oder das Sensorsystem müsste umkodiert werden. Ein Alternative besteht darin, am Fahrzeug je Reifen einen Empfänger für die Messdaten zur Verfügung zu stellen, was jedoch besonders aufwändig ist.It is a tire-integrated sensor system known, for example from the international patent application WO 2005/056311 A2 in which a sensor transponder is provided with a device for transmitting measurement data of an acceleration sensor from a tire to a receiving device, wherein the sensor transponder is provided on the inside of the tread of the tire. Such sensor systems are used for tire pressure monitoring, for example. One requirement of tire pressure monitoring systems is that the wirelessly transmitted measurement data be associated with the respective tire of the vehicle. For example, if the tire-integrated sensor system sends a coded signal indicating its position, there is a risk of mis-coding during assembly. In addition, the tires on the vehicle should always remain mounted in the same position or the sensor system would have to be recoded. An alternative is to provide a receiver for the measured data per tire on the vehicle, which is however particularly time-consuming.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung von Betriebsparametern an Reifen und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung von Betriebsparametern an Reifen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen haben demgegen über den Vorteil, dass eine sogenannte Autolocation, eine Zuordnung der Messdaten zu der jeweiligen Position des Reifens am Fahrzeug ermöglicht wird. Das übertragene Signal beinhaltet keinen Hinweis auf die Sensoranordnung, von welcher das Signal gesendet wird. Die Sensoranordnungen der Reifen unterscheiden sich somit nicht und die Reifen sind beliebig austauschbar. Die Reifenaufstandsfläche im Sinne der Erfindung ist derjenige Teil der Lauffläche des Reifens, welcher einen Bodenkontakt hat. Das Steuergerät ist fahrzeugseitig angeordnet und empfängt die drahtlos übermittelten Abweichungen der Reifenaufstandsfläche von allen Reifen des Fahrzeugs. Der Fachmann erkennt, dass die Reifenaufstandsfläche sich infolge von Fahrmanövern des Fahrzeugs ändert, so dass es zu Abweichungen von dem Referenzwert kommt. So werden, beispielsweise, während einer Kurvenfahrt die Reifen der bezüglich eines Kurvenmittelpunkts außen liegenden Räder stärker belastet, als bei Geradeausfahrt. Die Reifen innen liegender Räder werden, im Vergleich zur Geradeausfahrt, entlastet. Bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs werden die Reifen der Vorderräder entlastet und diejenigen der Hinterräder vergleichsweise stärker belastet. Bei einem Bremsmanöver des Fahrzeugs verhält es sich im Wesentlichen umgekehrt. Bei einer Kurvenfahrt ist darüber hinaus eine ungleiche Belastung zwischen den Reifen der Vorderräder und der Hinterräder in der Praxis gegeben, was auf eine ungleichmäßige Masseverteilung im Fahrzeug zurückzuführen ist, sowie auf die unterschiedlichen Kurvenradien, auf denen die Reifen eine Kurve durchrollen. Mittels des Steuergeräts, welches auf die fahrdynamischen Daten zugreift, lassen sich die jeweiligen Veränderungen der Reifenaufstandsfläche den entsprechenden Fahrmanövern zuordnen. Vorzugsweise erfolgt die Zuordnung der Abweichung zu dem Fahrmanöver des Fahrzeugs und/oder zu der Position des Reifens am Fahrzeug durch einen Abgleich mit am Fahrzeug auftretenden Kräften, insbesondere Längs- und Querkräften, wobei unter Längskräften bezogen auf das Fahrzeug diejenigen Kräfte zu verstehen sind, welche in einer Längsrichtung, also in oder entgegen einer Fahrtrichtung wirken, während die Querkräfte rechtwinklig zu der Längsrichtung in einer Gierrichtung des Fahrzeugs wirken. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist es, dass Radrehzahlen der Räder des Fahrzeugs ermittelt werden und die Zuordnung der Abweichung zu dem Fahrmanöver des Fahrzeugs und/oder zu der Position des Reifens am Fahrzeug durch einen Abgleich mit den Raddrehzahlen erfolgt. Die Raddrehzahlen werden besonders bevorzugt durch Raddrehzahlsensoren ermittelt, deren Position vorteilhafterweise bekannt ist. Die am Fahrzeug auftretenden Kräfte werden ebenfalls besonders bevorzugt durch mindestens einen Beschleunigungssensor am Fahrzeug gemessen und/oder über einen Datenbus (CAN) des Fahrzeugs abgerufen und/oder aus einem Lenkwinkel und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt.The Inventive method for monitoring of operating parameters of tires and the invention Device for monitoring operating parameters on tires according to the independent claims on the other hand have the advantage that a so-called autolocation, an assignment of the measured data to the respective position of the tire is made possible on the vehicle. The transmitted signal contains no indication of the sensor arrangement of which the Signal is sent. The sensor arrangements of the tires differ thus not and the tires are interchangeable. The Tire contact patch according to the invention is the one Part of the tread of the tire, which a ground contact Has. The control unit is arranged on the vehicle side and receives the wirelessly transmitted deviations the tire contact patch of all tires of the vehicle. The person skilled in the art recognizes that the tire contact patch is as a result of vehicle maneuvers, so that there are deviations from the reference value. So, For example, while cornering the tires of the with respect to a center of curvature outside Worn wheels stronger than when driving straight ahead. The tires of internal wheels are compared to Straight ahead, relieved. At an acceleration of the vehicle the tires of the front wheels are relieved and those the rear wheels relatively heavier loaded. When a braking maneuver of the vehicle behaves it essentially the other way round. When cornering is about it In addition, an unequal load between the tires of the front wheels and given the rear wheels in practice, indicating an uneven Mass distribution in the vehicle is due, as well as the different curve radii on which the tires roll over a curve. By means of the control unit, which accesses the vehicle dynamics data, the respective Changes in the tire contact patch the corresponding Assign driving maneuvers. Preferably, the assignment takes place the deviation from the driving maneuver of the vehicle and / or to the position of the tire on the vehicle by an adjustment with forces acting on the vehicle, in particular longitudinal and shear forces, taking longitudinal forces related to the vehicle to understand those forces are, which in a longitudinal direction, ie in or against a direction of travel, while the lateral forces perpendicular to the longitudinal direction in a yaw direction of the vehicle act. Alternatively or additionally preferred it is that wheel speeds of the wheels of the vehicle are determined and the assignment of the deviation to the driving maneuver of Vehicle and / or to the position of the tire on the vehicle a comparison with the wheel speeds takes place. The wheel speeds will be particularly preferably determined by wheel speed sensors whose position advantageously is known. The forces occurring on the vehicle are likewise particularly preferably by at least one acceleration sensor measured on the vehicle and / or via a data bus (CAN) retrieved from the vehicle and / or from a steering angle and a Speed of the vehicle determined.

Zur Ermittlung der Reifenaufstandsfläche bewegt sich ein Beschleunigungssensor im Bereich der Lauffläche des rollenden Reifens auf einer Kreisbahn. Im Bereich des Straßenkontakts geht die Bewegung kurzzeitig in eine geradlinige Bewegung über. Bei den jeweiligen Übergängen von Kreisbahn zu geradliniger Bewegung und umgekehrt treten jeweils Beschleunigungsspitzen auf, welche aus den verringerten Krümmungsradien des Reifens in diesen Übergangsbereichen resultieren. Die Beschleunigungsspitzen werden vorzugsweise zur Triggerung einer Zeitmessung herangezogen. So kann vorteilhaft die Zeitspanne gemessen werden, in der die Reifenaufstandsfläche durchlaufen wird. Da diese Zeitspanne mit Änderung der Drehzahl des Rades variiert, wird vorzugsweise die Raddrehzahl zusätzlich gemessen, was ebenso vorteilhaft durch Messung einer Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgenden Eintritten des Beschleunigungssensors in die Reifenaufstandsfläche oder zwischen zwei aufeinander folgenden Austritten des Beschleunigungssensors aus der Reifenaufstandsfläche geschieht. Das Verhältnis aus der Zeitdauer des Durchlaufs der Reifenaufstandsfläche und der Zeitdauer einer Radumdrehung ergibt eine geschwindigkeitsunabhängige, relative Reifenaufstandsfläche. Eine mechanische Belastung, welche die geometrische Reifenaufstandsfläche beeinflusst, verändert ebenso die messbare, relative Reifenaufstandsfläche, welche vorteilhaft nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auswertbar ist. Nähere Einzelheiten des Messprinzips gehen aus der internationalen Patentanmeldung WO 2005/056311 A2 hervor, welche hiermit als Referenz eingeführt wird.To determine the tire contact patch, an acceleration sensor moves in the region of the running surface of the rolling tire on a circular path. In the area of the road contact, the movement briefly transitions into a straight-line movement. At the respective transitions from orbit to rectilinear motion and vice versa, respectively, acceleration peaks occur resulting from the reduced radii of curvature of the tire in these transitional regions. The acceleration peaks are preferably used to trigger a time measurement. Thus, advantageously, the time period can be measured in which the tire contact patch is traversed. Since this period varies with change in the rotational speed of the wheel, preferably the wheel speed is additionally measured, which is also advantageous by measuring a time interval between two successive entries of the acceleration sensor in the tire contact patch or between two fol fol ing exits of the acceleration sensor from the tire contact patch happens. The ratio of the duration of passage of the tire footprint and the duration of a wheel revolution results in a velocity independent, relative tire footprint. A mechanical load which influences the geometric tire contact patch likewise alters the measurable, relative tire contact patch, which can advantageously be evaluated by the method according to the invention. Further details of the measuring principle can be found in the international patent application WO 2005/056311 A2 which is hereby incorporated by reference.

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass neben der Abweichung der Reifenaufstandsfläche einer oder mehrere der folgenden Parameter:

– Temperatur im Reifen,
– Druck im Reifen,
– Profiltiefe des Reifens und
– Straßenzustand.

an das Steuergerät übertragen werden. Die Daten können beispielsweise als Digitalwert oder auch als auf einen HF-Träger aufmoduliertes Signal (Phasen-, Frequenz-, Amplituden- oder Lastmodulation) übertragen werden.According to the invention, it is preferable that, in addition to the deviation of the tire contact patch, one or more of the following parameters:

- temperature in the tire,
- pressure in the tire,
- Tread depth of the tire and
- Road conditions.

be transferred to the controller. The data can be transmitted, for example, as a digital value or as a signal modulated onto an HF carrier (phase, frequency, amplitude or load modulation).

Erfindungsgemäß ist es weiterhin bevorzugt, dass die Messprozedur nach einer Anzahl ermittelter Abweichungen und/oder nach Ablauf eines ersten Zeitintervalls beendet wird. Nach der Übermittlung mehrerer Abweichungen wurde die Position des Reifens erfolgreich durchgeführt. Vorzugsweise regelt ein Energiemanagement die Dauer und Ausführungshäufigkeit der Messprozedur um den Energiebedarf vorteilhaft gering zu halten. Für die Ermittlung der Reifenposition ist es in der Regel ausreichend, die Messprozedur einmal pro Fahrt durchzuführen. Bei längeren Fahrten kann eine erneute Überprüfung nach einer vorgegebenen Zeit erfolgen. Es ist daher weiterhin bevorzugt, dass die Messprozedur nach Ablauf eines zweiten Zeitintervalls und/oder nach einer Triggerung gestartet wird. Zur Triggerung kann beispielsweise eine gemessene Beschleunigung nach Stillstand des Rades genutzt werden.According to the invention it further prefers that the measuring procedure after a number determined deviations and / or after the expiration of a first time interval is ended. After the transmission of several deviations The position of the tire was successfully carried out. Preferably, an energy management regulates the duration and execution frequency the measuring procedure to keep the energy demand low. For determining the tire position it is usually sufficient to carry out the measuring procedure once per trip. at longer rides may require a recheck after a given time. It is therefore still preferable that the measurement procedure after a second time interval and / or is started after triggering. For triggering, for example used a measured acceleration after standstill of the wheel become.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin bevorzugt, dass Referenzwert zu Beginn der Messprozedur ermittelt wird. Dabei wird zunächst ein Mittelwert der je Radumdrehung ermittelten Reifenaufstandsfläche gebildet. Sobald sich ein im Wesentlichen konstanter Mittelwert eingestellt hat, wird dieser Mittelwert als Referenzwert angenommen wird.According to the invention it further prefers that reference value at the beginning of the measurement procedure is determined. First, an average of the formed per wheel revolution detected tire contact patch. As soon as a substantially constant mean value is reached has, this average is assumed as the reference value.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Überwachung von Betriebsparametern an Reifen eines Fahrzeugs nach einem Verfahren gemäß der Erfindung, wobei die Reifen jeweils eine Sensoranordnung aufweisen, und wobei die Sensoranordnung mindestens einen Beschleunigungssensor im Bereich einer Lauffläche des Reifens aufweist. Im Bereich der Lauffläche bedeutet, im Sinne der Erfindung, dass der Sensor auf einer inneren Oberfläche der Lauffläche des Reifens angeordnet sein kann oder ganz oder teilweise in der Lauffläche des Reifens angeordnet sein kann.One Another object of the invention is a device for monitoring of operating parameters on tires of a vehicle according to a method according to the invention, wherein the tires each one Have sensor arrangement, and wherein the sensor arrangement at least an acceleration sensor in the region of a tread of the tire. In the area of the tread means in the sense of the invention, that the sensor on an inner surface the tread of the tire can be arranged or completely or partially disposed in the tread of the tire can be.

Als Detektionsrichtung des Beschleunigungssensors kommen generell alle Raumrichtungen (radial, tangential und axial), sowie deren Kombinationen in Betracht. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Detektionsrichtung des Beschleunigungssensors radial oder tangential zu der Lauffläche ausgerichtet ist. Der Beschleunigungssensor im Sinne der Ausführungsform misst also Beschleunigungen entlang der Kreisbahn des Beschleunigungssensors oder Beschleunigungen in radialer Richtung. Die Messung der Tangentialbeschleunigung hat gegenüber der Messung in radialer Richtung den Vorteil, dass die Beschleunigungsspitze beim Übergang von der Kreisbahn in die Reifenaufstandsfläche der Beschleunigungsspitze beim Übergang von der Reifenaufstandsfläche auf die Kreisbahn gegensätzlich sind. Diese sind daher in vorteilhafter Weise besonders einfach zu detektieren bzw. zuzuordnen. Eine genauere Messung der Durchlaufzeit durch die Reifenaufstandsfläche wird so ermöglicht.When Detection direction of the acceleration sensor are generally all Spatial directions (radial, tangential and axial) and their combinations into consideration. According to the invention, it is preferable in that the detection direction of the acceleration sensor is radial or is aligned tangentially to the tread. The acceleration sensor in the sense of the embodiment thus measures accelerations along the orbit of the acceleration sensor or accelerations in the radial direction. The measurement of the tangential acceleration has compared to the measurement in the radial direction has the advantage that the acceleration peak at the transition from the circular path in the tire contact patch of the accelerator tip at the transition from the tire contact patch to the circular path are opposite. These are therefore in an advantageous Especially easy to detect or assign. A closer one Measurement of the cycle time through the tire contact patch is made possible.

Die Beschleunigungsmessung kann beispielsweise nach kapazitivem (Mikromechanik, Feder-Masseflächen), piezoresistivem (Mikromechanik, DMS-seismische Masse), ferroelektrischem (magnetische Flussänderung), induktivem (Feder-Magnet-Induktion), elektrodynamischem (Feder-Elektromagnet) oder nach dem piezoelektrischen Prinzip (Material: insbesondere Quarz, Piezokeramik oder Piezofolie; Verfahren: insbesondere Biegung, Torsinn oder Scherung) erfolgen. Der zumindest eine Beschleunigungssensor kann auch zusätzlich zur Triggerung der Messprozedur genutzt werden.The Acceleration measurement can, for example, by capacitive (micromechanics, Spring-ground surfaces), piezoresistive (micromechanics, strain gauge seismic Mass), ferroelectric (magnetic flux change), inductive (spring-magnet-induction), electrodynamic (spring-electromagnet) or according to the piezoelectric principle (material: in particular Quartz, piezoceramic or piezo film; Method: in particular bending, Torsion or shear). The at least one acceleration sensor can also be used in addition to the triggering of the measurement procedure become.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin bevorzugt, dass der Beschleunigungssensor ein elektromechanischer Energiewandler ist, wobei die Sensoranordnung mit Energie des Energiewandlers versorgbar ist. Bei zusätzlich generatorisch wirkenden Messprinzipien, wie beispielsweise den piezoelektrischen, kann die Beschleunigungsenergie vorteilhaft die Sensoranordnung mit Energie versorgen, sowie besonders bevorzugt einen elektrischen Pufferspeicher aufladen. Ebenfalls besonders bevorzugt wird ein piezoelektrischer Vibrationswandler verwendet.According to the invention it is further preferred that the acceleration sensor be an electromechanical Energy converter is, the sensor array with energy of the energy converter is available. With additional regenerative acting Measuring principles, such as the piezoelectric, the Acceleration energy advantageous the sensor array with energy supply, and more preferably charge an electrical buffer memory. Also particularly preferred is a piezoelectric vibration transducer used.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin bevorzugt, dass die Sensoranordnung zumindest einen Drucksensor und/oder zumindest einen Temperatursensor aufweist. Durch Erkennung einer zu großen Reifenaufstandsfläche kann beispielsweise auf einen Druckverlust oder auf eine übermäßige Fahrzeugbeladung geschlossen werden. Zur Unterscheidung ist der direkt gemessene Reifendruck vorteilhaft heranzuziehen.According to the invention, it is further preferred that the sensor arrangement has at least one pressure sensor and / or at least one temperature sensor. By recognizing too large a tire footprint, for example, to a Pressure loss or on an excessive vehicle load to be closed. To distinguish the directly measured tire pressure is to be used advantageously.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One Embodiment of the invention is in the drawing shown and in the following description in more detail explained.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigenIt demonstrate

1 und 2 schematische Darstellungen einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung von Betriebsparametern an Reifen bzw. des Verfahrens und 1 and 2 schematic representations of an embodiment of the inventive device for monitoring operating parameters of tires and the method and

3a und 3b beispielhafte Verläufe eines erfindungsgemäß gemessenen Parameters. 3a and 3b exemplary courses of a parameter measured according to the invention.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist ein Reifen 1 eines Fahrzeugs (2) schematisch in einer Schnittdarstellung abgebildet. Im Bereich einer Reifenaufstandsfläche, welcher durch den Doppelpfeil 2 gekennzeichnet ist, hat der Reifen Kontakt zu einem Boden, beispielsweise also zur Straße. Im Folgenden wird zur Vereinfachung lediglich Bezug auf die Reifenaufstandsfläche 2 genommen, wobei der Fachmann erkennt, dass eine Lauffläche 3 des Reifens 1 die Reifenaufstandsfläche 2 bei abrollendem Rad durchläuft. Erfindungsgemäß weist der Reifen 1 eine Sensoranordnung 4 mit mindestens einem Beschleunigungssensor 5 auf. Der Beschleunigungssensor 5 ist im Bereich der Lauffläche 3 des Reifens angeordnet. In der schematischen Darstellung ist der Beschleunigungssensor 5 in der Lauffläche 3 integriert und ragt zum Inneren des Reifens hin aus der Lauffläche heraus. Die Sensoranordnung 4 kann weitere Sensoren aufweisen, hier beispielsweise einen Drucksensor 6 und einen Temperatursensor 7, welche nicht notwendigerweise im Bereich der Lauffläche 3 angeordnet sein müssen. Der Beschleunigungssensor 5 bewegt sich beim Abrollen des Reifens 1 auf einer Kreisbahn. Im Bereich der Reifenaufstandsfläche 2 bewegt sich der Beschleunigungssensor 5 dagegen kurzzeitig geradlinig. Der Übergang von Kreisbahn zur geradlinigen Bewegung in der Reifenaufstandsfläche 2, sowie der Übergang aus der Reifenaufstandsfläche 2 zurück auf die Kreisbahn sind mittels des Beschleunigungssensors 5 vorteilhaft detektierbar.In 1 is a tire 1 of a vehicle ( 2 ) shown schematically in a sectional view. In the area of a tire contact patch, which is indicated by the double arrow 2 is marked, the tire has contact with a ground, for example, to the road. In the following, for simplicity, only reference to the tire footprint 2 taken, the skilled artisan recognizes that a tread 3 of the tire 1 the tire contact patch 2 goes through rolling wheel. According to the invention, the tire 1 a sensor arrangement 4 with at least one acceleration sensor 5 on. The acceleration sensor 5 is in the tread area 3 of the tire. In the schematic illustration is the acceleration sensor 5 in the tread 3 integrated and protrudes toward the inside of the tire out of the tread. The sensor arrangement 4 may include other sensors, here for example a pressure sensor 6 and a temperature sensor 7 which are not necessarily in the tread area 3 must be arranged. The acceleration sensor 5 moves when unrolling the tire 1 on a circular path. In the area of the tire contact patch 2 the acceleration sensor moves 5 on the other hand short-term straight. The transition from circular path to linear motion in the tire contact patch 2 , as well as the transition from the tire contact patch 2 back to the circular path are by means of the acceleration sensor 5 advantageously detectable.

In der 2 ist schematisch ein Fahrzeug 10 mit vier Reifen 1 dargestellt, wobei die Reifen 1 auf die Positionen vorne rechts 11, vorne links 12, hinten links 13 und hinten rechts 14 verteilt sind. Mehrere der Reifen 1, vorzugsweise alle vier Reifen 1 weisen eine Sensoranordnung 4 (1) auf, von welcher Abweichungen der Reifenaufstandsfläche 2 (1) drahtlos an ein Steuergerät 15 übertragen werden, welches fahrzeugseitig angeordnet ist. Das Steuergerät 15 ist als zentrale Empfangs- und Auswerteeinheit vorgesehen, vorzugsweise als sogenanntes "Remote Keyless Entry" Steuergerät. Das Steuergerät 15 hat des Weiteren Zugang zu fahrdynamischen Daten des Fahrzeugs, beispielsweise von einem Fahrzeugbeschleunigungssensor 16, welcher Beschleunigungen des Fahrzeugs 10 in Richtung einer Längsachse L des Fahrzeugs 10 und in Richtung einer Querachse Q des Fahrzeugs 10 misst. Der Fahrzeugbeschleunigungssensor 16 ist zur Messung der Querbeschleunigung und Längsbeschleunigung vorzugsweise im Bereich der Längs- und Querachsen L, Q angeordnet. Der Zugang zu den Messdaten des Fahrzeugbeschleunigungssensors 16 kann vorteilhaft durch Ankopplung des Steuergeräts 15 an einen nicht dargestellten Datenbus (zum Beispiel CAN) des Fahrzeugs 10 realisiert sein. Empfangene Abweichungen der Reifenaufstandsfläche 2 (1) werden in der Steuereinheit 15 Fahrmanövern des Fahrzeugs 10 und der jeweiligen Position 11, 12, 13, 14 zugeordnet. Diese automatische Erkennung des Signalursprungs, auch Autolocation genannt, hat den Vorteil, dass ein Signal, welches beispielsweise einen außerhalb der Toleranz liegender Reifendruck anzeigt, ebenfalls einem der Reifen 1 auf der entsprechenden Position 11, 12, 13, 14 im Fahrzeug zugeordnet werden kann, ohne dass die Sensoranordnung 4 (1) ihre Position kodiert überträgt.In the 2 is schematically a vehicle 10 with four tires 1 shown, the tires 1 on the positions front right 11 , Left in the front 12 , back left 13 and back right 14 are distributed. Several of the tires 1 , preferably all four tires 1 have a sensor arrangement 4 ( 1 ) on which deviations of the tire contact patch 2 ( 1 ) wirelessly to a controller 15 be transmitted, which is arranged on the vehicle side. The control unit 15 is provided as a central receiving and evaluation unit, preferably as a so-called "remote keyless entry" control unit. The control unit 15 also has access to vehicle dynamics data, such as from a vehicle acceleration sensor 16 which accelerations of the vehicle 10 in the direction of a longitudinal axis L of the vehicle 10 and in the direction of a transverse axis Q of the vehicle 10 measures. The vehicle acceleration sensor 16 is preferably arranged in the region of the longitudinal and transverse axes L, Q for measuring the transverse acceleration and longitudinal acceleration. Access to the measurement data of the vehicle acceleration sensor 16 can be advantageous by coupling the controller 15 to a data bus, not shown, (for example CAN) of the vehicle 10 be realized. Received deviations of the tire contact patch 2 ( 1 ) are in the control unit 15 Driving maneuvers of the vehicle 10 and the respective position 11 . 12 . 13 . 14 assigned. This automatic recognition of the signal origin, also called autolocation, has the advantage that a signal which, for example, indicates an out-of-tolerance tire pressure, also belongs to one of the tires 1 in the appropriate position 11 . 12 . 13 . 14 can be assigned in the vehicle without the sensor assembly 4 ( 1 ) encodes their position coded.

Die Messung der Beschleunigung mit dem Beschleunigungssensor 5 wird nachfolgend mit Bezug auf die 1, sowie die 3a und 3b beschrieben. In den 3a und 3b sind Verläufe der Beschleunigung (Ordinate 21) über der Zeit (Abszisse 20) dargestellt. Vorzugsweise ist eine Detektionsrichtung des Beschleunigungssensors 5 tangential, das heißt, es werden Beschleunigungen in Richtung einer Tangente T an der Lauffläche 3 im Bereich des Beschleunigungssensors 5 gemessen, wie in 3a für etwa zwei Radumdrehungen dargestellt ist. Bei gleichbleibender Rollgeschwindigkeit des Reifens 1 bewegt sich der Beschleunigungssensor auf der Kreisbahn mit konstanter Winkel- und Bahngeschwindigkeit, so dass keine wesentliche Beschleunigung gemessen wird. Im Bereich der Reifenaufstandsfläche 2, bewegt sich der Beschleunigungssensor 5 geradlinig und somit, bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit, gegenüber der Kreisbahngeschwindigkeit langsamer. Es kommt daher zu einer messbaren Verzögerung beim Eintritt des Beschleunigungssensors 5 in die Reifenaufstandsfläche 2, woher sich die Beschleunigungsspitze 22 in 3a erklärt. Es kommt zu einer entsprechenden Beschleunigung beim Austritt des Beschleunigungssensors 5 aus der Reifenaufstandsfläche 2, welche der vorhergehenden Verzögerung entgegengerichtet ist. Dementsprechend weist der Kurvenverlauf eine Beschleunigungsspitze 23 in entgegengesetzter Ausschlagrichtung zur Eintrittsbeschleunigung 22 auf. Denkbar ist ebenfalls ein Beschleunigungssensor 5 mit radialer Detektionsrichtung, wobei Beschleunigungen in radialer Richtung des Reifens 1 gemessen werden, wie in 3b dargestellt. Unter Einwirkung einer Zentripetalkraft misst der Beschleunigungssensor 5 in diesem Fall eine im Wesentlichen konstante Beschleunigung während der Bewegung auf der Kreisbahn. Auf Grund des kleiner werdenden Radius beim Übergang in die Reifenaufstandsfläche 2 kommt es zu einer ersten Beschleunigungsspitze 24, bevor die Beschleunigung während der geradlinigen Bewegung im Wesentlichen auf Null absinkt. Nach einer zweiten Beschleunigungsspitze 25 beim Übergang von der Reifenaufstandsfläche 2 auf die Kreisbahn, stellt sich wieder die konstante Beschleunigung auf der Kreisbahn ein. Die steilen Flanken im Bereich der Beschleunigungsspitzen 22, 23 (3a), 24, 25 (3b) erlauben vorteilhaft eine Triggerung einer Zeitmessung, sowohl für die Zeit zum Durchlauf der Reifenaufstandsfläche 2, als auch für eine Radumdrehung. Der gemessene Beschleunigungsverlauf des Beschleunigungssensors 5 mit radialer Detektionsrichtung weist vorteilhafterweise quantitativ höhere Beschleunigungswerte auf, wogegen der Beschleunigungssensors 5 mit tangentialer Detektionsrichtung aber durch die entgegengesetzten Richtungen der Beschleunigungsspitzen 22, 23 eine vorteilhaft einfachere Erkennung und Unterscheidung der Beschleunigungsspitzen 22, 23 erlaubt. Das Verhältnis aus der Zeitdauer des Durchlaufs der Reifenaufstandsfläche und der Zeitdauer einer Radumdrehung ergibt eine geschwindigkeitsunabhängige, relative Reifenaufstandsfläche. Eine mechanische Belastung, welche die geometrische Reifenaufstandsfläche 2 beeinflusst, verändert ebenso die messbare, relative Reifenaufstandsfläche, welche vorteilhaft nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auswertbar ist. Die Ermittlung der Reifenaufstandsfläche 2 aus den Zeitmessungen ist in Einzelheiten in der internationalen Patentanmeldung WO 2005/056311 A2 beschrieben.The measurement of the acceleration with the acceleration sensor 5 will be described below with reference to the 1 , as well as the 3a and 3b described. In the 3a and 3b are courses of acceleration (ordinate 21 ) over time (abscissa 20 ). Preferably, a detection direction of the acceleration sensor 5 tangential, that is, there will be accelerations in the direction of a tangent T on the tread 3 in the area of the acceleration sensor 5 measured as in 3a is shown for about two wheel revolutions. At constant rolling speed of the tire 1 The acceleration sensor moves on the circular path with constant angular and path velocity, so that no significant acceleration is measured. In the area of the tire contact patch 2 , the accelerometer moves 5 linear and thus, at constant angular velocity, compared to the orbit speed slower. There is therefore a measurable delay in the entry of the acceleration sensor 5 into the tire contact patch 2 Where does the accelerator tip come from? 22 in 3a explained. There is a corresponding acceleration at the exit of the acceleration sensor 5 from the tire contact patch 2 which is opposite to the previous delay. Accordingly, the curve has a acceleration peak 23 in the opposite direction of the entry acceleration 22 on. Also conceivable is an acceleration sensor 5 with radial detection direction, wherein accelerations in the radial direction of the tire 1 be measured as in 3b shown. Under the action of a centripetal force, the accelerometer measures 5 in this case a substantially constant acceleration during the movement on the circular path. Due to the decreasing radius at the transition to the tire contact patch 2 it comes to a first acceleration peak 24 before the acceleration drops substantially to zero during rectilinear motion. After a second acceleration peak 25 at the transition from the tire contact patch 2 on the circular path, the constant acceleration on the circular path sets again. The steep flanks in the area of the acceleration peaks 22 . 23 ( 3a ) 24 . 25 ( 3b ) advantageously allow a triggering of a time measurement, both for the time to pass the tire contact patch 2 , as well as for a Radumdrehung. The measured acceleration curve of the acceleration sensor 5 with radial detection direction advantageously has quantitatively higher acceleration values, whereas the acceleration sensor 5 with tangential detection direction but through the opposite directions of the acceleration peaks 22 . 23 an advantageously easier detection and differentiation of the acceleration peaks 22 . 23 allowed. The ratio of the duration of passage of the tire footprint and the duration of a wheel revolution results in a velocity independent, relative tire footprint. A mechanical load, which is the geometric tire contact patch 2 influenced, also changes the measurable, relative tire contact patch, which can be advantageously evaluated by the method according to the invention. The determination of the tire contact patch 2 from the time measurements is in detail in the international patent application WO 2005/056311 A2 described.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005/056311 A2 [0002, 0004, 0019]

Claims

Method for monitoring operating parameters on tires ( 1 ) of a vehicle ( 10 ), wherein during a measuring procedure a tire contact patch ( 2 ) of the tire ( 1 ) and a deviation of the tire contact patch ( 2 ) from a reference value wirelessly to a control unit ( 15 ), characterized in that the deviation is a driving maneuver of the vehicle ( 10 ), the deviation taking into account the maneuver of a position ( 11 . 12 . 13 . 14 ) of the tire ( 1 ) at the vehicle ( 10 ).

A method according to claim 1, characterized in that the assignment of the deviation to the driving maneuver of the vehicle ( 10 ) and / or to the position ( 11 . 12 . 13 . 14 ) of the tire ( 1 ) at the vehicle ( 10 ) by matching with the vehicle ( 10 ) occurring forces and / or by an adjustment with speeds of rotation of the wheels of the vehicle ( 10 ) he follows.

A method according to claim 2, characterized in that on the vehicle ( 10 ) occurring forces by at least one acceleration sensor ( 16 ) at the vehicle ( 10 ) and / or via a data bus of the vehicle ( 10 ) and / or from a steering angle and a speed of the vehicle ( 10 ) are determined and / or the rotational speeds of the wheels are determined by means of wheel speed sensors.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the deviation of one or more of the parameters temperature and pressure in the tire ( 1 ), Reference value of the tire contact patch ( 2 ), last determined tire contact patch ( 2 ), Tread depth of the tire and road condition to the controller ( 15 ) be transmitted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring procedure after a number determined deviations and / or after a first time interval has ended becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring procedure after expiration of a second time interval and / or started after triggering becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference value is determined at the beginning of the measuring procedure, wherein an average value of the tire contact area (per wheel revolution) determined ( 2 ) and the average value is taken as a reference value as soon as a substantially constant mean value has settled.

Device for monitoring operating parameters on tires ( 1 ) of a vehicle ( 10 ) according to a method according to one of the preceding claims, characterized in that the tires ( 1 ) each have a sensor arrangement ( 4 ), wherein the sensor arrangement ( 4 ) at least one acceleration sensor ( 5 ) in the area of a tread ( 3 ) of the tire ( 1 ), wherein a detection direction of the acceleration sensor ( 5 ) preferably radially or tangentially to the tread ( 3 ) is aligned.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the acceleration sensor ( 5 ) is an electromechanical energy converter, wherein the sensor arrangement ( 4 ) can be supplied with energy of the energy converter.

Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the sensor arrangement ( 4 ) at least one pressure sensor ( 6 ) and / or at least one temperature sensor ( 7 ) having.