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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Schätzung der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks sowie ein Verfahren dafür und insbesondere auf eine Vorrichtung für die Schätzung der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks und der Raddrehzahl des Fahrzeugs sowie ein Verfahren dafür.
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HINTERGRUND
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Seit kurzem wird in einem Fahrzeug ein Reifendruck-Überwachungssystem (TPMS) installiert, das einen Luftdruckabfall eines am Fahrzeug angebrachten Reifens erfasst, um einem Fahrer den erfassten Luftdruckabfall mitzuteilen.
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Wenn der Luftdruck des Reifens abnimmt, gerät das Fahrzeug leicht ins Schleudern, wodurch ein schwerwiegender Unfall verursacht werden kann, und nimmt die Brennstoffverbrauchsmenge zu, wodurch die Brennstoffeffizienz beeinträchtigt wird. Wenn der Luftdruck des Reifens abnimmt, verringert sich zudem die Lebensdauer des Reifens und werden die Fahrqualität und die Bremsleistung in großem Maße beeinträchtigt.
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Das TPMS teilt den Druckabfall des Reifens dem Fahrer durch Prüfen eines Druckzustandes des Reifens mit, um die Entstehung von Problemen zu verhindern.
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Das TPMS kann grob in einen direkten Typ und einen indirekten Typ unterteilt werden.
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Der direkte Typ dient dazu, den Luftdruck des Reifens direkt zu messen, in dem ein Drucksensor in einem Reifenrad installiert ist. Der direkte Typ, kann die Verringerung des Luftdrucks des Reifens mit hoher Präzision erfassen, hat jedoch dahingehend Nachteile hinsichtlich einer Technik und Kosten, dass ein zugewiesenes Rad erforderlich ist, und ein Problem bei dem Leistungsverhalten in einer tatsächlichen Umgebung besteht.
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Der indirekte Typ ist ein Verfahren für die Schätzung des Reifenluftdrucks aus Rotationsinformationen des Reifens. Der TPMS vom indirekten Typ kann insbesondere in einen Analysetyp eines dynamisch belasteten Radius' (DLR) und wiederum einen Analysetyp eines Resonanzfrequenzverfahrens (RFM) unterteilt werden. Die Typen werden kurz mit Radiusanalyse und Frequenzanalyse abgekürzt.
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Der Frequenzanalysetyp ist ein Typ des Erfassens einer Differenz zwischen einem dekomprimierten Reifen und einem Reifen mit Normaldruck mit Hilfe einer Änderung der Frequenzeigenschaften eines Drehzahlsignals des Rades. Wenn bei dem Frequenzanalysetyp die entsprechende Resonanzfrequenz so berechnet wird, dass sie relativ geringer ist als eine Bezugsfrequenz, die während der Initialisierung geschätzt wird, indem die Resonanzfrequenz beobachtet wird, die durch eine Frequenzanalyse des Raddrehzahlsignals berechnet werden kann, wird bestimmt, dass der Reifen dekomprimiert ist.
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Der Radiusanalysetyp ist ein Typ für die Erfassung eine Druckabfalls durch Vergleichen von Drehzahlen von vier Reifen unter Nutzung eines Phänomens, bei dem der dekomprimierte Reifen einen kleinen dynamischen belasteten Radius währende des Fahrens hat und sich infolgedessen schneller dreht als der normale Reifen.
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Daneben ist die Fahrzeugmasse eine sehr wichtige Information bei unterschiedlichen Karosserie-Steuersystemen. Beispielsweise können bei unterschiedlichen Karosserie-Steuersystemen ein Reifendrucküberwachungssystem (TPMS), eine elektronische Stabilitätssteuereinheit (ESC), eine aktive Wankstabilisierungs- (ARS-) Vorrichtung, eine kontinuierliche Dämpfsteuereinheit (CDC) und dergleichen enthalten sein. Wenn die Änderung der Masse des Fahrzeugs auftritt, erfolgt ein Durchrutschen des Reifens, weshalb sich eine Maschinenen-RPM ändern kann. Weiterhin wird in dieser Periode ein Übersetzungsruck erzeugt, wodurch die Fahrqualität beeinträchtigt werden kann.
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Die Fahrzeugmasse wird durch eine Feder, einen Dämpfer und ein Fahrzeuggewicht modelliert, das durch Anwenden einer Bewegungsgleichung von Bewegen und Schwingen durch äußere Kraft und interne Antriebskraft auf das Fahrzeug zu schätzen ist.
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Als ein weiteres Verfahren ist bei einem Verfahren zum Messen der Fahrzeugkörpermasse, die in dem Fahrzeug zu installieren ist, ein teurer Garagensensor zusätzlich in dem Fahrzeug installiert, um die Masse des Fahrzeuges zu schätzen.
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Jedoch wird bei dem Verfahren zum Messen der Fahrzeugmasse die Fahrzeugmasse nicht präzise geschätzt. Zudem muss ein Garagensensor zum Messen der Fahrzeugmasse zusätzlich installiert werden und beeinflusst eine unpräzise Messung der Fahrzeugmasse die Steuerleistung.
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Aus
DE 10 2007 047 399 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung eines Beladungszustands eines Kraftfahrzeugs, bei dem mittels Radsensoren jeweils eine Raddrehzahl für jedes der Räder des Kraftfahrzeugs und Drehzahldifferenzen zwischen den Raddrehzahlen der Räder ermittelt werden, bekannt.
DE 10 2010 031 464 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erkennen eines Beladungszustandes basierend auf Informationen über Reifendrehzahlen und Reifendrücken.
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ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in der Absicht gemacht, eine Vorrichtung zum Schätzen der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks und ein Verfahren dafür anzugeben, das in der Lage ist, auf einfach Art und Weise die Fahrzeugmasse durch Schätzen der Fahrzeugmasse anhand des Reifenluftdrucks und der Raddrehzahlen des Fahrzeuges mit Hilfe eines Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jede Fahrzeugreifeneigenschaft und eines Massenkennfeldes für jede Fahrzeuggeschwindigkeit zu schätzen. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung für die Schätzung der Fahrzeugmasse gemäß Anspruch 1 oder ein Verfahren für die Schätzung der Fahrzeugmasse gemäß Anspruch 7.
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Die vorliegende Erfindung wurde zudem in der Absicht gemacht, eine Vorrichtung zum Schätzen der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks und ein Verfahren dafür anzugeben, das in der Lage ist, die Fahrzeugmasse mit Hilfe eines Sensors, der in dem Fahrzeug vorinstalliert ist, ohne eine zusätzlichen Garagensensor oder einen Sensor zum Schätzen oder Messen der Fahrzeugmasse präzise zu schätzen, indem der Reifenluftdruck jedes Rades durch einen Luftdrucksensor jedes Rades ermittelt wird, der in dem Fahrzeug installiert ist, und eine Raddrehzahl durch einen Raddrehzahlsensor ermittelt wird, der in jedem Rad installiert ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde zudem in der Absicht gemacht, eine Vorrichtung für die Schätzung der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks und ein Verfahren dafür anzugeben, das in der Lage ist, das Leistungsverhalten jedes Systems durch Bereitstellen der geschätzten Fahrzeugmasse für unterschiedliche Karosseriesteuersysteme (wie etwa iTPMS, ESC, CDC und dergleichen) des Fahrzeuges zu verbessern.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt eine Vorrichtung für die Schätzung der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks an, umfassend: eine Luftdruckbestimmungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und den Reifenluftdruck von Vorderrädern und Hinterrädern eines Fahrzeuges zu ermitteln und zu bestimmen, ob der ermittelte Reifenluftdruck in einem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist; eine Drehzahlmesseinheit, die dazu eingerichtet ist, die Raddrehzahlen der Vorderräder und der Hinterräder des Fahrzeuges zu messen, wenn sich der Reifenluftdruck jeweils in dem vorbestimmten Luftdruckbereich befindet; eine Datenspeichereinheit, die dazu eingerichtet ist, einen vorbestimmten Luftdruckbereich, ein Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeugreifeneigenschaft und ein Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit zu speichern; eine Fehlerberechnungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Raddrehzahldifferenz zwischen einem Vorderrad und einem Hinterrad zu berechnen, die in der Drehzahlmesseinheit gemessen werden, und einen Fehler durch Vergleichen der berechneten Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad mit einer Radrehzahldifferenz gemäß einem Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeugreifeneigenschaft zu berechnen, das in der Datenspeichereinheit im Voraus gespeichert wird; und eine Massenberechnungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Fahrzeugmasse entsprechend dem Fehler zwischen der berechneten Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad und der Raddrehzahldifferenz gemäß dem Raddrehzahldifferenz-Kennfeld mit Hilfe eines Massenkennfeldes für jede Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen, welches in der Datenspeichereinheit im Voraus gespeichert wird.
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Die Luftdruckbestimmungseinheit kann bestimmen, dass der ermittelte Reifenluftdruck in dem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist, wenn der ermittelte Luftdruck zu dem vorbestimmten Luftdruckbereich gehört und eine Differenz zwischen einem Maximum und einem Minimum des ermittelten Luftdrucks innerhalb des vorbestimmten Luftdrucks liegt.
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Die Fehlerberechnungseinheit kann Durchschnittsdrehzahlen der Vorderräder bzw. der Hinterräder berechnen und eine Differenz zwischen den berechneten Durchschnittsdrehzahlen der Vorderräder und der Hinterräder berechnen.
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Die Fehlerberechnungseinheit kann eine Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad des Fahrzeuges entsprechend der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit mit Hilfe eines Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jeden Fahrzeugreifen berechnen, das in der Datenspeichereinheit im Voraus gespeichert wird, und kann einen Fehler durch vergleichen der berechneten Raddrehzahldifferenz des Vorderrades und des Hinterrades mit der Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad des Fahrzeuges berechnen, die mit Hilfe des Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jeden Fahrzeugreifen berechnet wird.
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Die Datenspeichereinheit kann das Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit speichern, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einer Fahrzeugreifeneigenschaft und die Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad des Fahrzeuges abgebildet sind.
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Die Datenspeichereinheit kann ein Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit speichern, in dem der Fehler zwischen den Raddrehzahldifferenzen gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugmasse abgebildet sind.
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Die Fahrzeugreifeneigenschaft kann eine Reifeneigenschaft sein, bei der eine oder mehrere Eigenschaften eines Reifentyps, einer Reifengröße, einer Reifenmasse, einer Reifenverwendung, und Reifenherstellungsinformationen kombiniert sind.
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Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt ein Verfahren für die Schätzung der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks an, umfassend: Bestimmen, ob der ermittelte Reifenluftdruck in einem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist; Messen von Raddrehzahlen der Vorderräder und der Hinterräder des Fahrzeugs, wenn sich der Reifenluftdruck jeweils in dem vorbestimmten Luftdruckbereich befindet; Berechnen der gemessenen Raddrehzahldifferenz zwischen einem Vorderrad und einem Hinterrad; Berechnen eines Fehlers durch Vergleichen der berechneten Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad mit einer Raddrehzahldifferenz gemäß einem im Voraus gespeicherten Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeugreifeneigenschaft; und Berechnen der Fahrzeugmasse entsprechend dem Fehler zwischen der berechneten Raddrehzahldifferenz und der Raddrehzahldifferenz gemäß dem Raddrehzahldifferenz-Kennfeld mit Hilfe eines im Voraus gespeicherten Massenkennfeldes für jede Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Bei der Bestimmung, ob sich der ermittelte Reifenluftdruck in dem vorbestimmten normalen Luftdruckbereich befindet, kann bestimmt werden, dass der ermittelte Reifenluftdruck in dem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist, wenn der ermittelte Luftdruck zu dem vorbestimmten Luftdruckbereich gehört und eine Differenz zwischen einem Maximum und einem Minimum des ermittelten Luftdrucks innerhalb der vorbestimmten Luftdrucks liegt.
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Bei der Berechnung der Raddrehzahldifferenz können durchschnittliche Drehzahlen der Vorderräder bzw. der Hinterräder berechnet werden und kann ein Unterschied zwischen den berechneten Durchschnittsdrehzahlen der Vorderräder und der Hinterräder berechnet werden.
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Das Berechnen des Fehlers kann umfassen: Berechnen einer Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad des Fahrzeuges entsprechend der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit mit Hilfe des im Voraus gespeicherten Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jeden Fahrzeugreifen; und Berechnen eines Fehlers durch Vergleichen der berechneten Raddrehzahldifferenz des Vorderrades und des Hinterrades mit der Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad des Fahrzeugs, die mit Hilfe des Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jeden Fahrzeugreifen berechnet wird.
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In dem im Voraus gespeicherten Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit können die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einer Fahrzeugreifeneigenschaft und die Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad des Fahrzeuges abgebildet sein.
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In dem im Voraus gespeicherten Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit können der Fehler zwischen den Raddrehzahldifferenzen gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugmasse abgebildet sein.
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Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auf einfache Weise die Fahrzeugmasse durch Schätzen der Fahrzeugmasse aus dem Reifenluftdruck und den Raddrehzahlen des Fahrzeugs mit Hilfe eines Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jede Fahrzeugreifeneigenschaft und eines Massenkennfeldes für jede Fahrzeuggeschwindigkeit zu schätzen.
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Zudem ist es möglich, präzise die Fahrzeugmasse mit Hilfe eines Sensors, der in dem Fahrzeug vorinstalliert ist, ohne einen zusätzlichen Garagensensor oder einen Sensor zum Schätzen oder Messen der Fahrzeugmasse zu schätzen, indem der Reifenluftdruck jedes Rades durch einen Luftdrucksensor jedes Rades ermittelt wird, der in dem Fahrzeug installiert ist, und eine Raddrehzahl durch einen Raddrehzahlsensor ermittelt wird, der in jedem Rad installiert ist.
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Es ist ebenfalls möglich, das Leistungsverhalten jedes Systems zu verbessern, das eine Karosserie mit Hilfe der Fahrzeugmasse steuert, indem die Fahrzeugmasse in Echtzeit gesteuert wird, um die geschätzte Fahrzeugmasse unterschiedlichen Karosseriesteuersystemen (wie etwa iTPMS, ESC, ARS, CDC und dergleichen) des Fahrzeuges während des Fahrens zuzuführen.
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Die vorangehende Übersicht ist lediglich beispielhaft und soll in keiner Weise einschränkend sein. Zusätzlich zu den veranschaulichendes Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen, die oben beschrieben sind, werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgenden detaillierte Beschreibung deutlich.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung für die Schätzung einer Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ein eine beispielhafte Darstellung eines Diagramms eines Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jede Fahrzeugreifeneigenschaft gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine beispielhafte Darstellung eines Massenkennfeldes für jede Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für die Schätzung der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Es versteht sich, das die beiliegenden Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstäblich sind und eine gewissermaßen vereinfachte Darstellung unterschiedlicher Merkmale zeigen, die für die Grundprinzipien der Erfindung beispielhaft sind. Die speziellen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hier offenbart sind, die beispielsweise spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Anordnungen und Formen haben, werden zum Teil durch die speziell beabsichtigte Anwendung und Verwendungsumgebung bestimmt.
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In den Zeichnungen beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung innerhalb der zahlreichen Figuren der Zeichnungen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Bei der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform werden technische Inhalte, die nach dem Stand der Technik, der in der Beschreibung enthalten ist, bekannt sind und nicht mit der Beschreibung assoziiert sind, nicht beschrieben. Dies dient dazu, das Wesen der Beschreibung deutlicher zu transportieren, ohne das Wesen der Beschreibung vieldeutig zu machen, indem auf eine unnötige Beschreibung verzichtet wird.
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Aus demselben Grund sind einige Bauteile vergrößerte, außer Acht gelassen oder schematisch dargestellt. Weiterhin spiegelt sich eine tatsächliche Größe nicht vollständig in der Größe jedes Bauteils wider.
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1 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Schätzen der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifendrucks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Luftdruckbestimmungseinheit 110, eine Drehzahlmesseinheit 120, eine Fehlerberechungseinheit 130, eine Massenberechnungseinheit 140 und eine Datenspeichereinheit 150.
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Im Folgenden werden detaillierte Konfigurationen und Funktionen von Bauteilen der Vorrichtung 100 für die Schätzung der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks aus 1 beschrieben.
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Die Luftdruckbestimmungseinheit 110 ermittelt die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Luftdruck eines Vorderrades und einer Hinterrades des Fahrzeugs. Beispielsweise kann die Luftdruckbestimmungseinheit 110 den Luftdruck eines vorderen rechten (FR) Rades und eines vorderen linken (FL) Rades des Fahrzeugs und eines rechten hinteren (RR) Rades sowie eines rechten linken (RL) Rades des Fahrzeugs ermitteln. Alternativ kann die Luftdruckbestimmungseinheit 110 den Luftdruck jedes Rades durch einen Luftdrucksensor erfassen, der in jedem Rad installiert ist.
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Die Luftdruckbestimmungseinheit 110 bestimmt, ob der ermittelte Reifenluftdruck in einem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist.
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Hier ist der vorbestimmte Luftdruckbereich ein Luftdrucknormalbereich, der auf der Basis eines normalen Reifens zuvor gemessen wird. Die Luftdruckbestimmungseinheit 110 kann eine Differenz zwischen dem maximalen Luftdruck und dem minimalen Luftdruck zusätzlich zu dem ermittelten Luftdruck verifizieren um zu bestimmen, ob die Differenz in dem normalen Luftdruckbereich enthalten ist. Das heißt, die Luftdruckbestimmungseinheit 110 kann verifizieren, ob sich der Luftdruck innerhalb des normalen Bereiches befindet und ein Ergebnis, das durch Subtrahieren eines minimalen Luftdruckwertes von einem maximalen Luftdruckwert ermittelt wird, innerhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Anschließend kann die Luftdruckbestimmungseinheit 110 bestimmen, dass der Luftdruck in dem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist, wenn der ermittelte Reifenluftdruck zu dem vorbestimmten normalen Luftdruckbereich gehört und die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum des ermittelten Luftdrucks innerhalb des vorbestimmten Luftdrucks liegt.
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Als Ergebnis, das in der Luftdruckbestimmungseinheit 110 bestimmt wird, misst, wenn sich der Reifenluftdruck in dem vorbestimmten Luftdruckbereich befindet, die Drehzahlmesseinheit 120 die Raddrehzahlen des Vorderrades bzw. des Hinterrades des Fahrzeugs. Alternativ kann die Drehzahlmesseinheit 120 die Radrehzahlen von FR und FL das Fahrzeugs und die Raddrehzahlen RR und RL des Fahrzeugs durch einen Raddrehzahlsensor messen, der in dem Vorderrad und dem Hinterrad des Fahrzeugs installiert ist. Hier misst der Raddrehzahlsensor eine Rotationsgeschwindigkeit jedes Rades des Fahrzeugs. Bei einem Vierradfahrzeug sind insgesamt vier Räder vorgesehen und können vier Raddrehzahlsensoren zum Messen der Drehzahl jedes Rades installiert sein. Der Raddrehzahlsensor kann Informationen über die gemessene Rotationsgeschwindigkeit jedes Rades zu der Luftdruckbestimmungseinheit 110 übertragen.
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Die Fehlerberechnungseinheit 130 berechnet einen Fehler durch Vergleichen einer Raddrehzahldifferenz gemäß einem Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeugreifeneigenschaft, die im Voraus in der Datenspeichereinheit 150 gespeichert ist, und der berechneten Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern.
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Im Detail berechnet die Fehlerberechnungseinheit 130 die Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeugs entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit mit Hilfe des Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jeden Fahrzeugreifen, das im Voraus in der Datenspeichereinheit 150 gespeichert wird. Anschließend berechnet die Fehlerberechnungseinheit 130 einen Fehler durch Vergleichen der Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeugs, die mit Hilfe des Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jeden Fahrzeugreifen berechnet werden, und der berechneten Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern.
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Die Massenberechnungseinheit 140 berechnet die Fahrzeugmasse entsprechend dem Fehler zwischen den Raddrehzahldifferenzen, die in der Fehlerberechnungseinheit 130 berechnet werden, mit Hilfe eines Massenkennfeldes für jede Fahrzeuggeschwindigkeit, die in der Datenspeichereinheit 150 im Voraus gespeichert wird.
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Die Datenspeichereinheit 150 speichert einen vorbestimmten Luftdruckbereich, ein Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeugreifeneigenschaft und ein Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit. Das heißt, die Datenspeichereinheit 150 speichert das Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern abgebildet sind, gemäß der Fahrzeugreifeneigenschaft. Weiterhin speichert die Datenspeichereinheit 150 das Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem der Fehler zwischen den Raddrehzahldifferenzen und die Fahrzeugmasse abgebildet sind, gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Hier werden in dem Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jeden Fahrzeugreifen die Fahrzeuggeschwindigkeit für jede Fahrzeugreifeneigenschaft und der Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeugs im Voraus berechnet und gespeichert. Das heißt, die Vorrichtung 100 zum Schätzen der Fahrzeugmasse speichert im Voraus detaillierte Informationen über die Reifeneigenschaft des Fahrzeugs.
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2 ist eine erläuterndes Diagramm für das Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeugreifeneigenschaft gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Das Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jeden Fahrzeugreifen, das in 2 gezeigt ist, wird im Voraus für jede Fahrzeugreifeneigenschaft zuvor gemessen, die in der Datenspeichereinheit 150 im Voraus zu speichern ist. Hier kann die Fahrzeugreifeneigenschaft eine Reifeneigenschaft eine Reifeneigenschaft sein, in der eine oder mehrere Eigenschaften eines Reifentyps, einer Reifengröße, einer Reifenmasse, einer Reifenverwendung und einer Reifenherstellungsinformation kombiniert sind. Beispielsweise können in der Reifengröße eine Reifenbreite, ein Ebenheitsverhältnis, ein Reifeninnendurchmesser, ein Lastindex und dergleichen eingeschlossen sein. Die Reifenverwendung kann eine Verwendung für einen Personenkraftwagen, eine Verwendung für eine Fracht, eine Ganzjahresverwendung, eine Verwendung für den Winter und dergleichen umfassen. Weiterhin können in der Reifenherstellerinformation ein Reifenhersteller, ein Reifenmodellname, eine Reifengröße, eine Produktionszeit, eine Produktionsfabrik und dergleichen enthalten sein.
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In dem Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jeden Fahrzeugreifen wird die Raddrehzahldifferenz entsprechend der Raddrehzahl proportional abgebildet. Das heißt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, nimmt die Raddrehzahldifferenz linear mit einer konstanten Steigung zu. Wenn im Gegensatz dazu die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, nimmt die Raddrehzahldifferenz linear mit einer konstanten Steigung ab.
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Die Raddrehzahldifferenz, die der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, wird für jede Reifeneigenschaft unterteilt.
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Als Beispiel wird im Folgenden ein Fall beschrieben, bei dem die Reifeneigenschaft Reifen 1 ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit 60 km/h ist und die Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeugs, die tatsächlich gemessen wird, 0,11 ist.
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Zunächst kann die Fehlerberechnungseinheit 130 die Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeugs entsprechend 60 km/h auf 0,12 mit Hilfe des Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jeden Fahrzeugreifen berechnen, wie es in 2 gezeigt ist.
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Anschließend kann die Fehlerberechnungseinheit 130 einen Fehler auf 0,01 durch Vergleichen der Raddrehzahldifferenz (0,12) zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeuges berechnen, die mit Hilfe des Raddrehzahldifferenz-Kennfeldes für jeden Fahrzeugreifen und der berechneten Raddrehzahldifferenz (0,11) zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern berechnet werden, das tatsächlich gemessen und berechnet wird.
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13 ist ein erläuterndes Diagramm für ein Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Das Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit, das in 3 gezeigt ist, wird im Voraus für jede Fahrzeuggeschwindigkeit gemessen, die in der Datenspeichereinheit 150 im Voraus zu speichern ist.
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In dem Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Fahrzeugmasse auf der Basis des Fehlers zwischen Raddrehzahldifferenz gemäß dem Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeugreifeneigenschaft und der berechneten Raddrehzahldifferenz abgebildet. Das heißt, wenn der Fehler zwischen den Raddrehzahldifferenzen zunimmt, nimmt die Fahrzeugmasse mit einer konstanten Steigung linear ab. Wenn im Gegensatz dazu der Fehler zwischen den Raddrehzahldifferenzen abnimmt, nimmt die Fahrzeugmasse mit einer konstanten Steigung linear zu. Weiterhin wird die Fahrzeugmasse für jede Fahrzeuggeschwindigkeit unterteilt.
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Als Beispiel wird im Folgenden ein Fall beschrieben, bei dem die Geschwindigkeit 1 (beispielsweise 60 km/h), wie in 3 gezeigt, und der Fehler der Raddrehzahldifferenz 0,1 ist.
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Zunächst verifiziert die Massenberechnungseinheit 140, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit 1 ist und der Fehler zwischen den Raddrehzahldifferenzen, der in der Fehlerberechnungseinheit 130 mit Hilfe des im Voraus gespeicherten Massenkennfeldes für jede Fahrzeuggeschwindigkeit 0,1 ist.
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Darüber hinaus kann die Massenberechnungseinheit 140 auf 1,850 die Fahrzeugmasse entsprechend dem Fehler (0,1) zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit (Geschwindigkeit 1) und der Raddrehzahldifferenz in dem Massenkennfeld für jede Fahrzeuggeschwindigkeit berechnen, wie es in 3 gezeigt ist.
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4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Schätzen der Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die Luftdruckbestimmungseinheit 110 ermittelt eine Fahrzeuggeschwindigkeit und den Reifenluftdruck einer Vorderrades und einer Hinterrades des Fahrzeugs (S402).
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Die Luftdruckbestimmungseinheit 110 bestimmt, ob der ermittelte Reifenluftdruck des Vorderrades und des Hinterrades des Fahrzeugs in einem vorbestimmten Luftdruckbereich (S404) enthalten ist. Hier kann die Luftdruckbestimmungseinheit 110 den Fall bestimmen, bei dem der ermittelte Luftdruck in dem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist und eine Differenz zwischen einem Maximum und einem Minimum des ermittelten Luftdrucks innerhalb des vorbestimmten Luftdrucks in einem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist. Der Schritt S404 dient dazu zu bestimmen, ob das Verfahren für die Schätzung der Fahrzeugmasse gemäß dieser Beschreibung angewendet werden soll.
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Wenn bei dem verifizierten Ergebnis (S404) der Luftdruck des Vorderrades und des Hinterrades des Fahrzeugs in dem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist, misst die Drehzahlmesseinrichtung Raddrehzahlen des Vorderrades und des Hinterrades des Fahrzeugs. Wenn im Gegensatz dazu bei dem verifizierten Ergebnis (S404) der Luftdruck des Vorderrades und des Hinterrades des Fahrzeuges nicht in dem vorbestimmten Luftdruckbereich enthalten ist, endet der Vorgang der Schätzung der Fahrzeugmasse.
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Die Fehlerberechnungseinheit 130 berechnet eines Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad des Fahrzeugs (S406). In diesem Fall kann die Fehlerberechnungseinheit 130 durchschnittliche Drehzahlen der Vorderräder bzw. der Hinterräder berechnen und eine Differenz zwischen den berechneten Durchschnittsgeschwindigkeiten der Vorderräder und der Hinterräder berechnen.
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Anschließend berechnet die Fehlerberechnungseinheit 130 eine Raddrehzahldifferenz gemäß einem Raddrehzahldifferenz-Kennfeld für jede Fahrzeugreifeneigenschaft (S408).
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Anschließend berechnet die Fehlerberechnungseinheit 130 einen Fehler durch Vergleichen der Raddrehzahldifferenz, die in Schritt S406 berechnet wird, und der Raddrehzahldifferenz gemäß dem Differenzkennfeld, das in Schritt S408 (S410) berechnet wird.
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Die Massenberechnungseinheit 140 berechnet die Fahrzeugmasse entsprechend dem Fehler, der in Schritt S410 berechnet wird, mit Hilfe des Massenkennfeldes für jede Drehzahl (S412).
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Somit ermittelt die Vorrichtung 100 für die Schätzung der Fahrzeugmasse den Reifenluftdruck jedes Rades durch den Luftdrucksensor jedes Rades, das an dem Fahrzeug angebracht ist, und ermittelt die Raddrehzahl durch den Raddrehzahlsensor, der in jedem Rad angebracht ist, um genau die Masse des Fahrzeugs mit Hilfe der Sensoren, die in dem Fahrzeug vorinstalliert sind, ohne einen zusätzlichen Garagensensor oder einen Sensor zum Messen der Fahrzeugmasse zu schätzen.
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Die Vorrichtung 100 für die Schätzung der Fahrzeugmasse kann die Fahrzeugmasse, die in Echtzeit geschätzt wird, unterschiedlichen Karosseriesystemen (wie etwa iTMPS, ESC, ARS, CDC und dergleichen) des Fahrzeuges bereitstellen.
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Wie es oben beschrieben wurde, wurden die beispielhaften Ausführungsformen in den Zeichnungen und der Beschreibung beschrieben und erläutert. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung zu erläutern, um dadurch andere Fachleuten in die Lage zu versetzen, unterschiedliche beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wie auch unterschiedliche Alternativen und Modifikationen derselben vorzunehmen und zu verwenden. Wie es aus der vorangehenden Beschreibung deutlich wird, sind bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht auf die speziellen Details der hier dargestellten Beispiele beschränkt, weshalb daher in Erwägung gezogen wird, dass andere Modifikationen und Anwendungen oder Äquivalente derselben dem Fachmann verständlich sein werden. Zahlreiche Änderungen, Modifikationen, Variationen sowie andere Verwendungen und Applikationen der vorliegenden Konstruktion werden dem Fachmann nach Betrachtung der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. Sämtliche Änderungen, Modifikationen, Variationen sowie andere Verwendungen und Anwendungen, die nicht von dem Geist und dem Geltungsbereich der Erfindung abweichen, sollen durch die Erfindung abgedeckt sein, die lediglich durch die folgenden Ansprüche begrenzt ist.
