-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Reifendruckkontrollgerät und ein Verfahren zum Messen des Reifendrucks, um Informationen über den Reifendruck zu liefern oder eine Warnung bezüglich eines geringen Reifendrucks an einen Fahrer auszugeben, und insbesondere ein Reifendruckkontrollgerät und ein Verfahren zum Prüfen eines Reifens mit einem daran angebrachten, dem Messen des Reifendrucks dienenden Reifendruckkontrollsensor (RDK-Sensor), um die Position des RDK-Sensors zu erkennen.
-
Hintergrund
-
Ein Reifendruckkontrollsystem (RDKS) dient dem Erfassen des Reifendrucks, um den Reifendruck konstant zu halten. Ein RDKS weist einen RDK-Sensor, der in einem Reifen angebracht ist, um einen erfassten Wert und einen einzigartigen Identifikator (ID) des Sensors über Funk zu übermitteln, und eine an dem Fahrzeug angebrachte elektronische Steuereinheit (ECU) auf, die von dem RDK-Sensor übertragene Funkdaten und -informationen über das Fahrzeug empfängt, den Zustand jedes Reifens und den Zustand eines Empfängers bestimmt, und anschließend Anzeigeinformationen an eine Anzeigevorrichtung übermittelt, so dass der Fahrer die Informationen wahrnehmen kann.
-
Je nach dem Verfahren zum Anzeigen der Informationen an den Fahrer können RDKS in High-End-Systeme und Low-End-Systeme unterteilt werden. Bei einem High-End-System handelt es sich um ein System, das eine Funktion aufweist, die dem Fahrer den Druck jedes Reifens oder die Position eines Reifens mit geringem Druck anzeigt. Ein Low-End-System ist ein System mit einer Funktion, die an den Fahrer lediglich eine Warnung bezüglich eines geringen Drucks ausgibt, wenn mindestens einer der an dem Fahrzeug angebrachten Reifen einen geringen Druck aufweist.
-
Zur Implementierung eines High-End-Systems sollte der an jedem der Reifen angebrachte RDK-Sensor Informationen bezüglich der Position des RDK-Sensors übermitteln und die ECU sollte die Position des angebrachten Sensors unter Verwendung verfügbarer Informationen bestimmen.
-
Unter den Verfahren zur Erkennung der Position eines RDK-Sensors bei RDKS nach dem Stand der Technik findet sich ein Verfahren, bei welchem die nachfolgenden Vorgänge wiederholt werden, um eine automatische Positionsbestimmungsfunktion durchzuführen, wenn die jeweiligen an einem Rad angebrachten RDK-Sensoren während der Fahrt des Fahrzeugs Daten an einen ECU-Empfänger übermitteln.
-
Ein Drehsensor (piezoelektrisches Material) in einem RDK-Sensor wird über einen vorbestimmten Zeitraum eingeschaltet, um ein Drehinformationssignal zu erzeugen. Der RDK-Sensor bestimmt eine Übertragungsposition unter Verwendung des Drehinformationssignals des Drehsensors und überträgt anschließend Daten (ID, Temperatur, Druck, etc.).
-
Wenn die ECU zweimal ein von einem RDK-Sensor übermitteltes Signal empfangen hat, führt die ECU eine Operation bezüglich Informationen über einen Zahn des Antiblockiersystems (ABS) während eines Zeitintervalls zwischen einem ersten empfangenen Signal und einem zweiten empfangenen Signal durch, und stellt fest, dass sich der RDK-Sensor an einer Position eines Rades befindet, an welcher die Anzahl der Umdrehungen durch einen reellen Zahlenwert teilbar ist.
-
Als weiterer Stand der Technik existiert ein Verfahren, bei welchem die nachfolgenden Vorgänge wiederholt werden, um eine automatische Positionsbestimmungsfunktion durchzuführen, wenn die jeweiligen an einem Rad angebrachten RDK-Sensoren während der Fahrt des Fahrzeugs Daten an einen ECU-Empfänger übermitteln.
-
Der Drehsensor in dem RDK-Sensor behält den EIN-Zustand dauerhaft bei, während die automatische Positionsbestimmungsfunktion durchgeführt wird.
-
Der RDK-Sensor bestimmt eine Übermittlungs-Referenzposition anhand des Drehinformationssignals des Drehsensors und überträgt sodann nach einer vorbestimmten Verzögerung die Daten (ID, Temperatur, Druck, Verzögerung etc.).
-
Die ECU führt eine Operation bezüglich der gegenwärtigen Position jedes Rades unter Verwendung der Veränderung der Zähne in Bezug auf die Raddrehung, welche durch das ABS geliefert wird, durch, speichert Informationen über die Zähne jedes Rades während einer vorbestimmten Verzögerungszeit, und aktualisiert die Informationen über die gegenwärtigen Positionen der Zähne jedes Rades während der Durchführung der automatischen Positionsbestimmung.
-
Die ECU empfängt die Daten des RDK-Sensors und speichert sodann ABS-Radzahninformationsdaten entsprechend einem Radpositionswert vor der Verzögerung unter Verwendung von Verzögerungsinformationen in den RDK-Sensordaten. Ferner führt die ECU eine Operation bezüglich der ABS-Zahninformationen jedes Rades durch, welche in der ID jedes RDK-Sensors enthalten ist, um festzustellen, dass sich der RDK-Sensor in einem Rad befindet, das die geringste Standardabweichung aufweist.
-
In dem Stand der Technik besteht jedoch das Problem, dass die Fehlerhäufigkeit mit der Erhöhung der Geschwindigkeit ansteigt, da der Drehsensor in dem RDK-Sensor den gleichen Positionswinkel findet wie für ein zuvor übermitteltes Rad und sich somit ein von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängiger Fehler ergibt. Ferner besteht bei dem Stand der Technik das Problem, dass ein zusätzlicher Speicherkondensator zum Speichern der Radzahninformationen während der Verzögerungszeit erforderlich ist, da bis zur Messung der Radpositionswinkelinformationen durch den Drehsensor des RDK-Sensors und bis zum Empfang der Radpositionswinkeldaten durch die ECU ein Verzögerungszeitraum besteht.
-
Überblick
-
Daher schafft die vorliegende Offenbarung ein Reifendruckkontrollgerät und ein Verfahren zum Erkennen eines mit einem RDK-Sensor versehenen Reifens, wobei der RDK-Sensor Radpositionswinkelinformationen in einer beliebigen Position misst und übermittelt und die ECU Radzahndaten berechnet und mit den Radwinkelpositionsdaten vergleicht.
-
Nach einem allgemeinen Aspekt weist ein Gerät für die Reifendruckkontrolle auf: einen Drehsensor, der die Positionswinkelinformationen des Reifens eines Fahrzeugs misst; einen RDK-Sensor, welcher den Drehsensor aufweist und an dem Reifen angebracht ist, um ID-Informationen und die Positionswinkelinformationen des Reifens, welche von dem Drehsensor gemessen wurden, zu übermitteln; einen Radzahnzählersensor, der die Radzahnzahl erfasst und die Radzahndaten übermittelt; und eine ECU, welche die Positionswinkelinformationen zu dem Reifen von dem RDK-Sensor empfängt, die Radzahndaten von dem Radzahnzählersensor empfängt und die Positionswinkelinformationen mit den Radzahndaten vergleicht, um dem Reifen eine ID des RDK-Sensors zuzuweisen.
-
Die ECU kann die Differenz zwischen den ersten Positionswinkelinformationen und den zweiten Positionswinkelinformationen in eine Differenz in der Anzahl der Radzähne umwandeln; sie schätzt die Radzahndaten beim Empfang der zweiten Positionswinkelinformationen unter Verwendung der umgewandelten Differenz in der Anzahl der Radzähne und der Radzahndaten beim Empfang der ersten Positionswinkelinformationen, und weist die ID des RDK-Sensors einem Reifen zu, wenn die von dem Radzahnzählersensor her empfangenen Radzahndaten gleich den geschätzten Zahnraddaten sind.
-
Nach einem anderen allgemeinen Aspekt weist ein Reifendruckkontrollverfahren auf: Messen von Drehwinkelinformationen an einer beliebigen Position des Reifens; Übermitteln der gemessenen Drehwinkelinformationen und einer ID eines RDK-Sensors; Empfangen der Drehwinkelinformationen, Speichern erster Radzahndaten beim Empfang der ersten Drehwinkelinformationen und Speichern zweiter Radzahndaten beim Empfangen der zweiten Drehwinkelinformationen; Berechnen einer Differenz zwischen den ersten Drehwinkelinformationen und den zweiten Drehwinkelinformationen; Umwandeln der Differenz zwischen den Drehwinkelinformationen in eine Differenz in der Anzahl der Radzähne; Schätzen der zweiten Radzahndaten unter Verwendung der umgewandelten Differenz in der Anzahl der Radzähne und den ersten Radzahndaten; Vergleichen der zweiten geschätzten Zahnzahldaten mit den gespeicherten zweiten Zahnzahldaten; und Zuweisen der ID des RDK-Sensors zu einem Reifen, wenn die geschätzten zweiten Radzahndaten gleich den gespeicherten zweiten Radzahndaten sind.
-
Andere Merkmale und Aspekte ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung eines Aufbaus eines Reifendruckkontrollgeräts nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.
-
2 bis 6 sind Darstellungen eines Ablaufs, bei welchem ein Reifendruckkontrollgerät nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel eine Position eines RDK-Sensors erkennt.
-
7 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Reifendruckkontrollverfahrens nach einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel.
-
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
-
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und Verfahren zur Implementierung derselben werden durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele verdeutlicht, welche unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in anderen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt angesehen werden. Vielmehr werden diese Ausführungsbeispiele zum Zweck einer eingehenden und vollständigen Offenbarung angeführt und vermitteln dem Fachmann auf diesem Gebiet ein vollständiges Bild von der vorliegenden Erfindung. Desweiteren ist die vorliegende Erfindung nur durch den Rahmen der Ansprüche definiert.
-
In der nachfolgenden Beschreibung dienen die technischen Begriffe lediglich der Erläuterung eines spezifischen exemplarischen Ausführungsbeispiels, während sie jedoch das erfindungsgemäße Konzept nicht einschränken. Begriffe in Singularform können die Pluralform einschließen, sofern dies nicht ausdrücklich anders erwähnt ist. Die Bedeutung von ”aufweist” und/oder ”aufweisend” spezifiziert ein Element, einen Schritt, einen Vorgang und/oder eine Komponente, schließt jedoch andere Elemente, Schritte, Vorgänge und/oder Komponenten nicht aus.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Erkennung einer Position eines an einem Reifen angebrachten RDK-Sensors, unter Verwendung von Radzahndaten des ABS, und basiert auf dem Abweichungsbetrag der Zahndaten jedes Rades in Abhängigkeit von Differenzen wie dem Anrieb, dem Druck etc. eines Reifens. Die vorliegende Erfindung schätzt Radzahndaten aus Positionswinkelformationen, die während der Reifendrehung durch den Drehsensor des an dem Reifen angebrachten RDK-Sensors gemessen werden, und vergleicht des Messwert mit dem geschätzten Wert, um den Reifen, an welchem der RDK-Sensor angebracht ist, zu identifizieren.
-
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
-
1 zeigt den Aufbau eines Reifendruckkontrollgeräts nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
Das Reifendruckkontrollgerät gemäß meinem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist einen Drehsensor 100, einen RDK-Sensor 110, einen Radzahnzählersensor 120 und eine RDKS-ECU 130 auf.
-
Der Drehsensor 100 befindet sich in einem Reifen, um während des Drehens des Reifens Radpositionswinkelinformationen zu messen. Bei dem Reifendruckkontrollgerät nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung misst der Drehsensor 100 erste Positionswinkelinformationen an einer beliebigen Position nachdem ein Rad zu drehen begonnen hat, und misst zweite Positionswinkelinformationen nach Ablauf eines bestimmten Zeitraums.
-
Die von dem Drehsensor 100 gemessenen Positionswinkelinformationen werden über den RDK-Sensor 110 an die RDKS-ECU 130 übertragen.
-
Der RDK-Sensor 110 ist ein Sensor zur Kontrolle des Reifendrucks. Der RDK-Sensor 110 kann den Drehsensor 100 aufweisen und überträgt, zusätzlich zu den ID-Informationen des RDK-Sensors 110, die von dem Drehsensor 100 gemessenen Radpositionswinkelinformationen an die RDKS-ECU 130.
-
Der Radzahnzählersensor 120 zählt Zähne 121 jedes Rades und übermittelt Radzahndaten an die ABS-ECU 122.
-
Die RDKS-ECU 130 empfängt die von dem Drehsensor 100 erfassten Radpositionswinkelformationen über den RDK-Sensor 110. Wenn die RDKS-ECU 130 die Radpositionswinkelinformationen empfängt, empfängt die RDKS-ECU 130 die von dem Radzahnzählersensor 120 erfassten und übertragenen Radzahndaten und speichert die Radzahndaten.
-
Die RDKS-ECU 130 schätzt die Radzahndaten anhand der von dem RDK-Sensor 110 empfangenen Radpositionswinkelinformationen und vergleicht die geschätzten Radzahndaten mit den von der ABS-ECU 122 her empfangenen Radzahndaten. Die RDKS-ECU 130 ordnet die ID des RDK-Sensors 110, welcher die Positionswinkelinformationen überträgt, einem Rad des Reifens zu, für welchen die tatsächlichen Daten den geschätzten Daten entsprechen oder diesen am nächsten liegen, und erkennt auf diese Weise eine Position des RDK-Sensors 110.
-
Die 2 bis 6 zeigen einen Vorgang, bei welchem die RDKS-ECU 130 die Position des RDK-Sensors 110 erkennt.
-
2 zeigt, dass der RDK-Sensor 110 die ersten Positionswinkelinformationen und die ID des RDK-Sensors 110 übermittelt. 3 zeigt die Speicherung der Radzahndaten beim Empfang der ersten Positionswinkelinformationen.
-
Der Drehsensor 100 in dem RDK-Sensor 110 misst die ersten Positionswinkelinformationen θ1 an einer beliebigen Position nachdem das Rad zu drehen begonnen hat, und der RDK-Sensor 110 übermittelt die gemessenen ersten Positionswinkelinformationen θ1 und die ID-Informationen des RDK-Sensors 110 an die RDKS-ECU 130. Wenn die RDKS-ECU 130 die von dem RDK-Sensor 110 übermittelten ersten Positionswinkelinformationen θ1 empfängt, empfängt und speichert die RDKS-ECU 130 die von Seiten der ABS-ECU 122 kommenden Radzahndaten WT1.
-
Wie in den 2 und 3 dargestellt, entsprechen die ersten Positionswinkelinformationen θ1 einem Winkel von 45°, und wenn die die ersten Positionswinkelinformationen θ1 empfangen werden, entsprechen die Zahndaten eines ersten Rades 3, die Zahndaten eines zweiten Rades entsprechen 5, die Zahndaten eines dritten Rades entsprechen 3 und die Zahndaten eines vierten Rades entsprechen 7.
-
4 zeigt, dass der RDK-Sensor 110 die zweiten Positionswinkelinformationen misst und übermittelt. 5 zeigt die Speicherung der Radzahndaten beim Empfang der zweiten Positionswinkelinformationen.
-
Der RDK-Sensor 110 bemisst und übermittelt die zweiten Positionswinkelinformationen θ2 nach Ablauf eines bestimmten Zeitraums seit der Übertragung der ersten Positionswinkelinformationen θ1. Die RDKS-ECU 130 empfängt und speichert die von der ABS-ECU 122 kommenden Radzahndaten WT2 während des Empfangs der zweiten Positionswinkelinformationen θ2.
-
Wie in den 4 und 5 dargestellt, entsprechen die zweiten Positionswinkelinformationen θ2 einem Winkel von 225°, und wenn die zweiten Positionswinkelinformationen θ2 empfangen werden, entsprechen die Zahndaten eines ersten Rades 7, die Zahndaten eines zweiten Rades entsprechen 2, die Zahndaten eines dritten Rades entsprechen 5 und die Zahndaten eines vierten Rades entsprechen 6.
-
Die RDKS-ECU 130 bemisst die Radzahndaten beim Empfang der zweiten Positionswinkelinformationen θ2 unter Verwendung der ersten Positionswinkelinformationen θ1 und der zweiten Positionswinkelinformationen θ2. In diesem Fall werden die geschätzten Radzahndaten als WTe2 bezeichnet.
-
Die RDKS-ECU 130 berechnet θ2 – θ1 und wandelt die Differenz der Positionswinkelinformationen in die Anzahl der Radzähne um, um WTe2 zu schätzen. Der Winkel eines jeden Radzahns beträgt 360°/8 = 45°, und θ2 – θ1 = 225° – 45° = 180°. Es ist ersichtlich, dass die Anzahl der Radzähne 180/45 = 4 beträgt.
-
Dementsprechend können die Radzahndaten WTe2 während des Empfangs der zweiten Positionswinkelinformationen geschätzt werden, wobei die Radzahndaten WT1 und die Anzahl der Radzähne verwendet werden, welche beim Empfang der ersten Positionswinkelinformationen erhalten wurden.
-
Beispielsweise wird die Differenz in der Anzahl der Radzähne zwischen den ersten Positionswinkelinformationen und den zweiten Positionswinkelinformationen auf 4 geschätzt. WTe2 kann als 3 + 4 = 7 geschätzt werden, wenn WT1 des ersten Rades 3 ist. WTe2 kann als 5 + 4 = 9 geschätzt werden, wenn WT1 des zweiten Rades 5 ist. Da die Anzahl der Radzähne jedoch 8 beträgt, wird WTe2 auf 1 geschätzt.
-
WTe2 wird als 3 + 4 = 7 geschätzt, wenn WT1 des dritten Rades 3 ist. WTe2 wird als 7 + 4 – 8 = 3 geschätzt, wenn WT1 des vierten Rades 7 ist.
-
Die RDKS-ECU 130 vergleicht die gespeicherten Radzahndaten WT2 mit den während des Empfangs der zweiten Positionswinkelinformationen durch die zuvor beschriebenen Vorgänge geschätzten WTe2, um das Rad zu identifizieren, an welchem sich der RDK-Sensor 110 befindet.
-
6 ist eine Tabelle, in welcher die vorstehend beschriebenen Vorgänge zusammengefasst sind, bei welchen die geschätzten Radzahndaten mit gemessenen Radzahndaten verglichen werden, welche von der ABS-ECU 122 her empfangen und gespeichert wurden. Wenn in 6 der geschätzte Wert gleich dem gemessenen Wert ist, so kann der RDK-Sensor 110 als in dem ersten Rad befindlich festgestellt werden. Dementsprechend weist die RDKS-ECU 130 eine ID des RDK-Sensors 110 dem ersten Rad zu.
-
7 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Reifendruckkontrollverfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
Wenn das Rad sich zu drehen beginnt, misst der in dem an dem Rad angebrachten RDK-Sensor enthaltene Drehsensor die Positionswinkelinformationen an einer beliebigen Position. Wenn der Drehsensor die ersten Positionswinkelinformationen θ1 misst, übermittelt der RDK-Sensor die ersten Positionswinkelinformationen θ1 und die ID des RDK-Sensors an die RDKS-ECU (S700).
-
Wenn die RDKS-ECU die Radpositionswinkelinformationen empfängt, empfängt die RDKS-ECU 130 die Radzahndaten von der ABS-ECU und speichert die Radzahndaten WT1 (S710).
-
Wenn der Drehsensor nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne die zweiten Positionswinkelinformationen θ2 misst und übermittelt (S720), speichert die RDKS-ECU die Radzahndaten WT2 beim Empfang der zweiten Positionswinkelinformationen θ2 (S730).
-
Die RDKS-ECU berechnet θ2 – θ1 und wandelt θ2 – θ1 in die Differenz in der Anzahl der Radzähne um WTD (S740). Die RDKS-ECU berechnet den geschätzten Wert WTe2 der Radzahndaten WT2 beim Empfang der zweiten Positionswinkelinformationen unter Verwendung der umgewandelten WTD und der gespeicherten WT1 (S750).
-
Die RDKS-ECU vergleicht den geschätzten Wert WTe2 mit dem gemessenen Wert, um festzustellen, dass sich der RDK-Sensor an dem Rad mit dem Reifen befindet, für welchen die Werte gleich oder einander am nächsten sind, und sie weist eine ID des RDK-Sensors an den Reifen zu, um eine Position des RDK-Sensors zu identifizieren (S760).
-
Die vorliegende Erfindung schafft ein Reifendruckkontrollgerät und ein Verfahren zum Messen von Positionswinkelinformationen in einer beliebigen Position eines Rades und zum Schätzen von Radzahndaten aus den Positionswinkelinformationen, um die Position eines RDK-Sensors zu identifizieren.
-
Der vorstehend offenbarte Gegenstand ist als illustrativ und nicht als restriktiv anzusehen und die beigefügten Ansprüche sollen sämtliche Modifikationen, Verbesserungen und andere Ausführungsbeispiele abdecken, die in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen. Dementsprechend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht zur Einschränkung, sondern zur Erläuterung des technischen Gedankens der vorliegenden Erfindung angeführt. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist durch diese Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt. Der Rahmen der Erfindung sollte entsprechend den nachfolgenden Ansprüchen verstanden werden, und sämtliche technische Ideen sollten als sämtliche Modifikationen, Äquivalente und Ersetzungen, die in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen, abdeckend verstanden werden.