DE102022204541B3 - Method for determining the condition of a vehicle's tires and a system - Google Patents

Method for determining the condition of a vehicle's tires and a system Download PDF

Info

Publication number
DE102022204541B3
DE102022204541B3 DE102022204541.6A DE102022204541A DE102022204541B3 DE 102022204541 B3 DE102022204541 B3 DE 102022204541B3 DE 102022204541 A DE102022204541 A DE 102022204541A DE 102022204541 B3 DE102022204541 B3 DE 102022204541B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
data
coefficient
measurements
friction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102022204541.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Traidl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Powertrain GmbH and Co KG
Original Assignee
Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magna Powertrain GmbH and Co KG filed Critical Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority to DE102022204541.6A priority Critical patent/DE102022204541B3/en
Priority to PCT/EP2023/059874 priority patent/WO2023217489A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102022204541B3 publication Critical patent/DE102022204541B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/068Road friction coefficient
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2555/00Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/20Ambient conditions, e.g. wind or rain
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/55External transmission of data to or from the vehicle using telemetry

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

System (10) zur Ermittlung des Zustands der Reifen eines Fahrzeugs (1) mit mindestens einem Kontroller (4) in dem Fahrzeug (1), der Berechnungen durchführt und Verbindung über ein Kommunikationsnetz (3) mit einem stationären Server (2) herstellen kann, wobei mindestens ein Reibwertschätzer (7, 7A) zur Schätzung eines Reibungskoeffizienten zwischen einem Reifen des Fahrzeugs (1) und der Straßenoberfläche und/oder einem Rollwiderstandsschätzer (8), der den Rollwiderstandsbeiwert aus der Bewegungsgleichung des Fahrzeugs ermittelt, vorhanden ist und Daten mindestens an den Kontroller (4) übermitteltSystem (10) for determining the condition of the tires of a vehicle (1) with at least one controller (4) in the vehicle (1), which performs calculations and can establish a connection via a communication network (3) to a stationary server (2), wherein at least one coefficient of friction estimator (7, 7A) is present for estimating a coefficient of friction between a tire of the vehicle (1) and the road surface and/or a rolling resistance estimator (8) which determines the coefficient of rolling resistance from the equation of motion of the vehicle and data at least on Controller (4) transmitted

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Zustands der Reifen eines Fahrzeugs und ein System zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the condition of the tires of a vehicle and a system for carrying out the method.

Stand der TechnikState of the art

In modernen Fahrzeugen wird eine Vielzahl an Daten und Informationen erhoben und an verschiedenen Stellen verarbeitet. Zusätzlich zu verschiedenen Sicherheitsaspekten ist es für einen Fahrer oder einen Flottenmanager wichtig den Zustand der Bereifung des Fahrzeugs zu kennen.In modern vehicles, a large amount of data and information is collected and processed at various points. In addition to various safety aspects, it is important for a driver or a fleet manager to know the condition of the vehicle's tires.

DE 10 2020 113 937 A1 zeigt ein System zur Bestimmung eines Reifenzustands umfassend einen Externe-Informationen-Beschaffungsabschnitt, einen Reibungskoeffizientschätzabschnitt und einen Reifenzustand-Bestimmungsabschnitt. Der Externe-Informationen-Beschaffungsabschnitt ist zur Beschaffung externer Informationen über einen Störfaktor eingerichtet, der eine Beschaffenheit einer Straßenoberfläche beeinflusst, auf der ein Zielfahrzeug fährt. Der Reibungskoeffizientschätzabschnitt ist zum Schätzen eines Reibungskoeffizienten zwischen einem Reifen des Zielfahrzeugs und der Straßenoberfläche beruhend auf Fahrinformationen über einen Fahrzustand des Zielfahrzeugs eingerichtet. Der Reifenzustand-Bestimmungsabschnitt ist zur Bestimmung eines Schlupfs des Reifens des Zielfahrzeugs beruhend auf einem Referenzwert, der den Schlupf des Reifens gemäß den externen Informationen angibt, und dem durch den Reibungskoeffizientschätzabschnitt geschätzten Reibungskoeffizienten eingerichtet. Alterungsverschlechterungsdaten stellen die einen Übergang des Schlupfverhältnisses über die Zeit dar, insbesondere den Übergang des Schlupfverhältnisses in den früheren Jahren. Das Schlupfverhältnis erhöht sich über die Laufzeit. Das heißt, dass sich die Traktionsleistung allmählich verschlechtert. DE 10 2020 113 937 A1 Fig. 12 shows a system for determining a tire condition including an external information obtaining section, a friction coefficient estimating section, and a tire condition determining section. The external information acquiring section is configured to acquire external information about a disturbance factor affecting a condition of a road surface on which a target vehicle is running. The friction coefficient estimating section is configured to estimate a friction coefficient between a tire of the target vehicle and the road surface based on driving information about a driving condition of the target vehicle. The tire condition determining section is configured to determine a slip of the tire of the target vehicle based on a reference value indicating the slip of the tire according to the external information and the friction coefficient estimated by the friction coefficient estimating section. Aging deterioration data represents the transition of the slip ratio over time, particularly the transition of the slip ratio in the earlier years. The slip ratio increases over the runtime. That is, traction performance gradually deteriorates.

DE 10 2018 215 170 A1 zeigt ein Verfahren zum Austausch von Reibwertdaten im Flottenbetrieb von Fahrzeugen. Hier werden erhobene Reibwertdaten verwendet um einen Reibwert-Korrekturfaktor zu erzeugen, und so für ein weiteres Fahrzeug verbesserte Daten für dessen Betrieb bereitzustellen. DE 10 2018 215 170 A1 shows a method for exchanging friction coefficient data in fleet operation of vehicles. Here, collected friction coefficient data are used to generate a friction coefficient correction factor and thus provide improved data for the operation of another vehicle.

Individuelle Werte zu der Bereifung wie eine Aussage über die altersbedingte Abnahme des Reibwerts durch Alterung der Gummimischung und über den Rollwiderstand des Reifens werden nicht verwertet.Individual values for the tires such as a statement about the age-related decrease in the coefficient of friction due to aging of the rubber compound and the rolling resistance of the tire are not used.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und ein System zu schaffen, das mit den vorhandenen Daten, sowie zusätzlichen externen Informationen eine verlässliche Aussage über den Zustand der Bereifung treffen kann.The object of the invention is to create a method and a system that can make a reliable statement about the condition of the tires using the available data and additional external information.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe wird gelöst mit einem System zur Ermittlung des Zustands der Reifen eines Fahrzeugs mit mindestens einem Kontroller in dem Fahrzeug, der Berechnungen durchführt und Verbindung über ein Kommunikationsnetz mit einem stationären Server herstellen kann, wobei mindestens ein Reibwertschätzer zur Schätzung eines Reibungskoeffizienten zwischen einem Reifen des Fahrzeugs und der Straßenoberfläche und einem Rollwiderstandsschätzer, der den Rollwiderstandsbeiwert aus der Bewegungsgleichung des Fahrzeugs ermittelt, vorhanden ist und Daten mindestens an den Kontroller übermittelt.The object is achieved with a system for determining the condition of the tires of a vehicle with at least one controller in the vehicle, which performs calculations and can establish a connection via a communication network with a stationary server, with at least one friction value estimator for estimating a friction coefficient between a tire of the vehicle and the road surface and a rolling resistance estimator, which determines the rolling resistance coefficient from the vehicle's equation of motion, and transmits data at least to the controller.

Der Fahrer und/oder der Flottenbetreiber wird informiert, ob die Reifen gewechselt werden müssen, weil der Reifen durch Alterung nicht mehr genug Haftung aufweist.The driver and/or the fleet operator is informed if the tires need to be changed because the tires no longer have enough grip due to aging.

Ein erster Reibwertschätzer wertet den Schlupf des Reifens auf der Straßenoberfläche aus und ein zweiter Reibwertschätzer auf optische Basis die Straßenoberfläche.A first friction value estimator evaluates the slip of the tire on the road surface and a second optically based friction value estimator evaluates the road surface.

Durch die beiden unterschiedlichen Bestimmungswege wird die Erfassung der Alterung der Reifen noch sicherer.The two different ways of determining tire aging make it even more reliable.

Die Auswertung der beiden Reibwertschätzer und die Analyse der fahrzeuginternen Daten erfolgen im Kontroller des Fahrzeugs und/oder nach Übertragung der Daten im Server. Die Bewertung von Reibwert und Rollwiderstand ist unabhängig voneinander und kann daher auch verteilt durchgeführt werden.The evaluation of the two friction value estimators and the analysis of the vehicle's internal data take place in the vehicle's controller and/or after the data has been transmitted to the server. The evaluation of the coefficient of friction and rolling resistance is independent of one another and can therefore also be carried out in a distributed manner.

Damit lässt sich ein fahrzeuginternes System darstellen oder ein netzbasiertes System.This can be used to represent an in-vehicle system or a network-based system.

Auch Messungen weiterer Reibwertschätzer aus einem Flottenverband von Fahrzeugen können im Server verarbeitet werden.Measurements from other friction value estimators from a fleet of vehicles can also be processed in the server.

Vorteilhafterweise erfolgt die Ermittlung des Rollwiderstandsbeiwerts über eine Abschätzung einer Bewegungsgleichung des Fahrzeugs.The rolling resistance coefficient is advantageously determined by estimating an equation of motion for the vehicle.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Zustands der Reifen eines Fahrzeugs läuft in dem System, wobei fahrzeugseitig Messungen erfolgen, wobei die Messungen miteinander verglichen werden und das Ergebnis mindestens dem Fahrer über eine Datenausgabeeinheit mitgeteilt wird, wenn beide unabhängigen Schätzungen zu einem übereinstimmenden Ergebnis kommen.The method according to the invention for determining the condition of the tires of a vehicle runs in the system, with measurements taking place on the vehicle side, with the measurements being compared with one another and the result being communicated to at least the driver via a data output unit if the two independent estimates come to the same result.

Vorteilhafterweise werden die Messungen neu mit festgelegten Wiederholungen ausgelöst, bis eine Übereinstimmung vorliegt, oder der Fahrer nach Ablauf der Wiederholungen über das divergierende Ergebnis informiert wird.Advantageously, the measurements are re-triggered at specified repetitions until there is a match or the driver is informed of the divergent result after the repetitions have elapsed.

Messungen durch Berücksichtigung von Wetterdaten verbessert werden. In einer Ausführungsform werden die Messungen mit Ursprungsdaten des Fahrzeugs oder mit Vergleichsdaten anderer Fahrzeuge verglichen.Measurements can be improved by taking weather data into account. In one embodiment, the measurements are compared with the vehicle's original data or with comparison data from other vehicles.

Die Datenausgabe erfolgt an mindestens den Fahrer mit Mitteilungen aus der Gruppe: Statusanzeige, werbender Reifenvergleich, Vorausberechnung der Einsparung an Energie.The data is output to at least the driver with messages from the group: status display, advertising tire comparison, forecast of energy savings.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt ein schematisches System zum Erfassen des Zustands der Reifen eines Fahrzeugs, 1 shows a schematic system for detecting the condition of the tires of a vehicle,
  • 2 zeigt Einheiten im Fahrzeug mit Reibwertschätzer und Rollwiderstand-Schätzer, 2 shows units in the vehicle with friction estimator and rolling resistance estimator,
  • 3 zeigt alternative Einheiten im Fahrzeug, 3 shows alternative units in the vehicle,
  • 4 zeigt eine weitere alternative Lösung. 4 shows another alternative solution.

1 zeigt ein Blockschaltbild einer schematischen Gesamtkonfiguration eines Systems 10 zur Bestimmung eines Reifenzustands gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 1 FIG. 12 is a block diagram showing a schematic overall configuration of a tire condition determination system 10 according to a first embodiment.

Wie in 1 gezeigt, enthält das Systems 10 zur Bestimmung eines Reifenzustands ein Fahrzeug 1, dessen Fahrer seinen Reifenzustand feststellen will. Weitere Fahrzeuge 1' stellen Fahrzeuge einer Flotte oder einer vordefinierten Gruppe zum Vergleich dar.As in 1 As shown, the system 10 for determining a tire condition includes a vehicle 1 whose driver wants to determine his tire condition. Other vehicles 1 'represent vehicles of a fleet or a predefined group for comparison.

Ein externer Server 2 ist über ein Drahtloskommunikationsnetzwerk 3 mit dem Fahrzeug 1 und der Vielzahl anderer Fahrzeuge 1' verbunden und sammelt Daten der Fahrzeuge 1, 1'.An external server 2 is connected to the vehicle 1 and the plurality of other vehicles 1' via a wireless communication network 3 and collects data of the vehicles 1, 1'.

Das Kommunikationsnetzwerk kann ein Mobilfunknetz sein oder ein Nahfeldnetz über RFIDs oder Bluetooth et al.The communication network can be a cellular network or a near-field network via RFIDs or Bluetooth et al.

Im Fahrzeug 1 steht zumindest ein Kontroller 4 zur Verfügung, der die Rechenschritte zur Durchführung der Ermittlung des Zustands der Reifen des Fahrzeugs ausführt.At least one controller 4 is available in the vehicle 1, which carries out the calculation steps for carrying out the determination of the condition of the tires of the vehicle.

2 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1, indem der mindestens eine Kontroller verfügbar ist. 2 FIG. 1 schematically shows a vehicle 1 in which the at least one controller is available.

Der Kontroller 4 erhält Daten einer Dateneingangseinheit 5 und stellt die Ergebnisse mit einer Datenausgabeeinheit 6 dar. Die Datenausgabeeinheit 6 kann dabei ein im Fahrzeug vorhandener Monitor sein oder eine Anbindung an das Kommunikationsnetz zur Weitergabe der Information an den Server 2 und von dort an weitere Applikationen. Eine Anbindung an eine Applikation auf einem Mobilfunkgerät ist dabei bevorzugt.The controller 4 receives data from a data input unit 5 and presents the results with a data output unit 6. The data output unit 6 can be a monitor in the vehicle or a connection to the communication network for forwarding the information to the server 2 and from there to other applications. A connection to an application on a mobile radio device is preferred.

Die Dateneingangseinheit 5 erhält Daten eines ersten Reifenreibwert-Schätzers 7. Dabei werden die Reibwertinformation zwischen Straße und Reifen mit einem geeigneten, einen Schlupf messenden Ermittlungsverfahren am Fahrzeug ermittelt.The data input unit 5 receives data from a first tire friction value estimator 7. The friction value information between the road and the tires is determined using a suitable determination method on the vehicle that measures slip.

In einer ersten Ausführungsform werden die Reibwertinformationen des Fahrzeugs 1 und der Fahrzeuge 1' einer Flotte an den gleichen GPS-Positionen zur gleichen Zeit vom Server 2 angefordert. Die Fahrzeuge 1, 1' und die zugehörigen Kontroller 3 starten die Messung des Schlupfes z. B. mit einem Verfahren zur Reibwertschätzung mit einem Verspannen von zwei elektrischen Achsen oder dem Verspannen einer elektrischen Achse mit einer gebremsten normalen Achse. Die Daten werden über das Kommunikationsnetzwerk 3 an den Server 2 übermittelt, der die Werte anschließend vergleicht.In a first embodiment, the coefficient of friction information of the vehicle 1 and the vehicles 1' of a fleet at the same GPS positions are requested from the server 2 at the same time. The vehicles 1, 1 'and the associated controller 3 start measuring the slip z. B. with a method for estimating the coefficient of friction with a brace of two electric axles or the brace of an electric axle with a braked normal axle. The data are transmitted via the communication network 3 to the server 2, which then compares the values.

Um eine statische Auswertung zu erlauben, muss eine Vielzahl an Reibwertschätzungen vorliegen, die über einen längeren Zeitraum, beispielsweise über Wochen, erhoben werden.In order to allow a static evaluation, a large number of friction coefficient estimates must be available, which are collected over a longer period of time, for example over weeks.

Die statistische Auswertung erfolgt dabei im Server. Das Ergebnis wird als Status an das Fahrzeug 1 zurück übermittelt. Zeigt sich, dass die Reifen des Fahrzeugs 1 einen niedrigeren Reibwert aufweisen oder der Reibwert im Vergleich zu den anderen Fahrzeugen 1' über der Zeit deutlich abgenommen hat, kann darauf geschlossen werden, dass die Reifen zu alt sind und getauscht werden müssen. Die Statusübermittlung enthält dann eine Warnung an den Fahrer und /oder an den Flottenbetreiber.The statistical evaluation takes place on the server. The result is sent back to vehicle 1 as a status. If it is found that the tires of the vehicle 1 have a lower coefficient of friction or the coefficient of friction has decreased significantly over time compared to the other vehicles 1′, it can be concluded that the tires are too old and need to be replaced. The status transmission then contains a warning to the driver and/or to the fleet operator.

Da für den Endkunden/Flottenbetreiber zwar die Profiltiefe kontrollierbar ist, nicht aber, ob der Reifen durch Alterung an Haftung verliert, kann man ihm so einen wichtigen Hinweis zur Qualität seiner Reifen geben.Since the tread depth can be checked by the end customer/fleet operator, but not whether the tire is losing grip due to aging, you can give him an important indication of the quality of his tires.

In einer weiteren Ausführungsform werden nicht nur Statusinformationen erzeugt, sondern dem Fahrer des Fahrzeugs 1 bzw. dem Flottenbetreiber angezeigt, wie viel der Verbrauch des Fahrzeugs durch neue Reifen aufgrund der Reduktion des Rollwiderstandes reduziert werden kann und der Reichweitengewinn durch den neuen Reifen berechnet werden. Aus den Geschwindigkeitsverläufen der Fahrzeuge kann das Nutzungsprofil ermittelt werden und daraus wiederum die Energieeinsparung ermittelt werden. Unter Berücksichtigung von aktuellen Preisen für die Energie kann dem Endnutzer / Flottenbetreiber auch direkt eine Amortisationszeit eines neuen Reifens mit höherer Effizienz angegeben werden.In a further embodiment, not only status information is generated, but the driver of the vehicle 1 or the fleet operator is shown how much the consumption of the vehicle can be reduced by new tires due to the reduction in rolling resistance and the range gain by the new tires is calculated. The usage profile can be determined from the speed curves of the vehicles and, in turn, the energy savings can be determined from this. Taking into account current prices for energy, the end user / Flot ten operators can also be directly given a payback period for a new tire with higher efficiency.

Der Vergleich wird im Server 2 errechnet. Der Vergleich kann entweder in Bezug auf einen modernen Durchschnittsreifen durchgeführt werden oder greift auf Parameter eines definierten Reifenmodells eines Reifenherstellers zu.The comparison is calculated in server 2. The comparison can either be carried out in relation to a modern average tire or accesses parameters of a defined tire model from a tire manufacturer.

Über einen Werbefunktion 11 könnten damit auch bei einer Kooperation mit einem Reifenhersteller die Vorzüge eines aktuellen Reifenmodells in Hinblick auf den Rollwiderstand gezeigt und beworben werden. Die vom Reifenhersteller bereitgestellten Reifenparameter können zur Verbesserung der Reibwertschätzung und Rollwiderstandsberechnung eingesetzt werden.The advantages of a current tire model with regard to the rolling resistance could be shown and advertised via an advertising function 11 even in a cooperation with a tire manufacturer. The tire parameters provided by the tire manufacturer can be used to improve the estimation of the coefficient of friction and the calculation of the rolling resistance.

Als Alternative zum Vergleichen der Reibwertinformation mit anderen Fahrzeugen wird, wie in 3 dargestellt, in einer weiteren Ausführungsform die Information eines Kamera- oder Lidar-basiertem Reibwertschätzer 7A mit einem schlupfbasierten Reibwertschätzer 7 verglichen werden. Dafür wird mit dem nicht schlupfbasierten Reibwertschätzer 7A die Fahrbahnsituation beurteilt. Wenn die Reibwertsituation genau einschätzbar ist z.B. ein bestimmter trockener Asphalt bei einer bestimmten Temperatur, liefert dieser Reibwertschätzer einen erwartbaren Sollreibwert.As an alternative to comparing the coefficient of friction information with other vehicles, as in 3 shown, in a further embodiment, the information from a camera or lidar-based friction value estimator 7A can be compared with a slip-based friction value estimator 7 . For this purpose, the roadway situation is assessed with the non-slip-based friction value estimator 7A. If the friction value situation can be estimated precisely, for example a specific dry asphalt at a specific temperature, this friction value estimator supplies an expected target friction value.

Dieser Sollreibwert wird dann mit dem Reibwert der auf Schlupf basierten Messung verglichen. Beide Werte werden in Fahrzeug 1 erfasst und im Kontroller 2 verarbeitet. Wenn dadurch ein Trend erkennbar ist, dass der schlupfbasierte Reibwert gegenüber dem „kontaktlosen“ Reibwert über der Lebensdauer abnimmt, kann das wieder auf einen verschlechterten Reifen zurückgeführt werden, wird entweder der Satus nur dem Fahrer des Fahrzeugs 1 über die Datenausgabeeinheit 6 mitgeteilt oder dem Flottenbetreiber über das Kommunikationsnetz 3 gesendet.This setpoint coefficient of friction is then compared with the coefficient of friction of the measurement based on slip. Both values are recorded in vehicle 1 and processed in controller 2. If a trend can be seen that the slip-based coefficient of friction decreases over the service life compared to the "contactless" coefficient of friction, this can be traced back to a deteriorated tire, either the status is communicated only to the driver of the vehicle 1 via the data output unit 6 or to the fleet operator sent via the communication network 3.

Da tages- und saisonale Effekte wie Temperatur, Fahrbahnbeschaffenheit, Pollenstaub, etc. das Ergebnis beeinflussen ist der Beobachtungszeitraum bei dieser Methode lang.Since daily and seasonal effects such as temperature, road surface conditions, pollen dust, etc. influence the result, the observation period for this method is long.

Zur Ermittlung der Reifeneffizienz wird ein Rollwiderstandsschätzer verwendet.A rolling resistance estimator is used to determine tire efficiency.

Der Rollwiderstandsschätzer basiert auf einer Gleichung für die Kräfte, die auf ein Fahrzeug wirken. Die Gesamtkraft auf das Fahrzeug Fdrive setzt sich zusammen aus der Antriebskraft eines Motors A, dem Rollwiderstand B*v bestehend aus einem Rollwiderstandsbeiwert B multipliziert mit der Geschwindigkeit v, dem Luftwiderstandswert C*v2 und einem Term m* a, der die Masse multipliziert mit einer Beschleunigung enthält. F drive = A + B * v + C * v 2 + m * a .

Figure DE102022204541B3_0001
The rolling resistance estimator is based on an equation for the forces acting on a vehicle. The total force on the vehicle F drive consists of the driving force of a motor A, the rolling resistance B*v consisting of a rolling resistance coefficient B multiplied by the speed v, the air resistance value C*v 2 and a term m* a that multiplies the mass with an acceleration contains. f drive = A + B * v + C * v 2 + m * a .
Figure DE102022204541B3_0001

Die Lösung der Differentialgleich basierend auf Messungen der Kraft Fdrive, der Geschwindigkeit v und der Beschleunigung a, und schätzt die Konstanten der Fahrwiderstandsgleichung A, B, C und m in einem iterativen Prozess ab.The solution of the differential equation based on measurements of the force Fdrive, the speed v and the acceleration a, and estimates the constants of the driving resistance equation A, B, C and m in an iterative process.

Der Beiwert B spiegelt zum größten Teil den Rollwiderstand der Reifen wider. Daher kann daraus der Rollwiderstand der Reifen ermittelt werden.The coefficient B largely reflects the rolling resistance of the tyres. The rolling resistance of the tires can therefore be determined from this.

Der Rollwiderstandsbeiwert B wird dann im Fahrzeug 1 lokal mit den Kennwerten von neuen Reifen verglichen.The rolling resistance coefficient B is then compared locally in the vehicle 1 with the characteristic values of new tires.

Da beide Messungen durch den Rollwiderstand-Schätzer 8 und den Reibwertschätzers 7 unabhängig voneinander eingesetzt sind, muss im Kontroller 4 das Ergebnis verglichen werden. Dabei wird bei gleichem Statusergebnis- also zum Beispiel einem notwendigen Austausch der Reifen- die Information an die Datenausgabeeinheit weitergeleitet. Sind die beiden Messungen nicht zu einem gleichen Ergebnis gekommen, wird die Messung und die Auswertung x-mal wiederholt. Sollte nach der x-ten Wiederholung immer noch kein gemeinsames Ergebnis vorliegen wird der Fahrer informiert.Since both measurements by the rolling resistance estimator 8 and the friction value estimator 7 are used independently of one another, the result must be compared in the controller 4 . If the status result is the same, for example if the tires need to be replaced, the information is forwarded to the data output unit. If the two measurements do not come to the same result, the measurement and the evaluation are repeated x times. If there is still no joint result after the umpteenth repetition, the driver will be informed.

Störeinflüsse, die die Qualität der Rollwiderstandsberechnung negativ beeinflussen sind nasse Fahrbahn, Wind und Windschatteneffekte. Windschatteneffekte können korrigiert werden, indem durch Sensorik, die ohnehin im Fahrzeug ist, erkannt wird, ob sich das Fahrzeug im Windschatten eines vorausfahrenden Fahrzeuges befindet, z.B. Abstandstempomat, ADAS Kamerainformation.Interfering influences that negatively affect the quality of the rolling resistance calculation are wet roads, wind and slipstream effects. Slipstream effects can be corrected by sensors that are already in the vehicle recognizing whether the vehicle is in the slipstream of a vehicle ahead, e.g. distance cruise control, ADAS camera information.

Zur Reduktion von Windeinflüssen werden Wetterinformationen 9 verwendet, die über den Server 2 dem Kontroller 4 zur Verfügung gestellt werden, um zu erkennen ob an dem Tag störender Wind auftritt. Da die Ermittlung des Zustands der Reifen nicht laufend erfolgen muss, kann die Auswertung an windreichen Tagen einfach unterlassen werden. Gleiches gilt z.B. für Effekte wie verändertem Rollwiderstand durch nasse Fahrbahn.To reduce wind influences, weather information 9 is used, which is made available to the controller 4 via the server 2 in order to identify whether disturbing wind occurs on the day. Since the condition of the tires does not have to be determined continuously, the evaluation can simply be omitted on windy days. The same applies, for example, to effects such as changed rolling resistance due to wet roads.

Sollte die Reifeneffizienzklasse des Reifens bekannt sein, weil eine Reifenkennung an den Kontroller oder die Cloud übertragen wird, kann diese auch zum Abschätzen der Reifeneffizienz herangezogen werden. Die Information welcher Reifen sich auf dem Fahrzeug befindet, kann entweder vom Reifen an das Fahrzeug gesendet werden, vom Fahrer über eine Applikation im Fahrzeug oder am Handy eingegeben werden oder im Fahrzeug hinterlegt sein (durch Fahrzeughersteller bei Erstbereifung, oder Werkstätte nach Reifenwechsel).If the tire efficiency class of the tire is known because a tire identifier is transmitted to the controller or the cloud, this can also be used to estimate the tire efficiency. The information about which tires are on the vehicle can either be sent from the tire to the vehicle, entered by the driver via an application in the vehicle or on a mobile phone, or stored in the vehicle (by the vehicle manufacturer for the first tires, or workshop after tire change).

Claims (10)

System (10) zur Ermittlung des Zustands der Reifen eines Fahrzeugs (1) mit mindestens einem Kontroller (4) in dem Fahrzeug (1), der Berechnungen durchführt und Verbindung über ein Kommunikationsnetz (3) mit einem stationären Server (2) herstellen kann, wobei mindestens ein Reibwertschätzer (7, 7A) zur Schätzung eines Reibungskoeffizienten zwischen einem Reifen des Fahrzeugs (1) und der Straßenoberfläche und einem Rollwiderstandsschätzer (8), der den Rollwiderstandsbeiwert (B) aus der Bewegungsgleichung des Fahrzeugs ermittelt, vorhanden ist und Daten mindestens an den Kontroller (4) übermittelt.System (10) for determining the condition of the tires of a vehicle (1) with at least one controller (4) in the vehicle (1), which performs calculations and can establish a connection via a communication network (3) to a stationary server (2), wherein at least one coefficient of friction estimator (7, 7A) for estimating a coefficient of friction between a tire of the vehicle (1) and the road surface and a rolling resistance estimator (8) which determines the coefficient of rolling resistance (B) from the equation of motion of the vehicle is present and data at least on transmitted to the controller (4). System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Reibwertschätzer (7) den Schlupf des Reifens auf der Straßenoberfläche erfasst und ein zweiter Reibwertschätzer (7A) auf optische Basis die Straßenoberfläche auswertet.system (10) according to claim 1 , characterized in that a first friction value estimator (7) detects the slippage of the tire on the road surface and a second friction value estimator (7A) evaluates the road surface on an optical basis. System (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der beiden Reibwertschätzer (7, 7A) und die Analyse der fahrzeuginternen Daten im Kontroller (4) des Fahrzeugs erfolgt und/oder nach Übertragung der Daten im Server (2).system (10) according to claim 1 or 2 , characterized in that the evaluation of the two friction value estimators (7, 7A) and the analysis of the vehicle-internal data takes place in the controller (4) of the vehicle and/or after transmission of the data in the server (2). System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Messungen weiterer Reibwertschätzer aus einem Flottenverband von Fahrzeugen (1') im Server (2) verarbeitbar sind.System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that measurements of further friction value estimators from a fleet of vehicles (1') can be processed in the server (2). System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollwiderstandsbeiwert (B) über eine Abschätzung einer Bewegungsgleichung des Fahrzeugs (1) erfolgt.System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling resistance coefficient (B) occurs via an estimation of an equation of motion of the vehicle (1). Verfahren zur Ermittlung des Zustands der Reifen eines Fahrzeugs in einem System (10) nach Anspruch 1, wobei fahrzeugseitig Messungen erfolgen, wobei die Messungen miteinander verglichen werden und das Ergebnis mindestens dem Fahrer über eine Datenausgabeeinheit (6) mitgeteilt wird, wenn beide unabhängigen Messungen zu einem übereinstimmenden Ergebnis kommen.Method for determining the condition of the tires of a vehicle in a system (10). claim 1 , measurements being carried out on the vehicle side, the measurements being compared with one another and the result being communicated to at least the driver via a data output unit (6) if the two independent measurements come to the same result. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Messungen neu mit festgelegten Wiederholungen ausgelöst werden, bis eine Übereinstimmung vorliegt, oder der Fahrer nach Ablauf der Wiederholungen über das divergierende Ergebnis informiert wird.procedure after claim 6 , where the measurements are re-triggered at fixed iterations until there is a match, or the driver is informed of the divergent result after the iterations have elapsed. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei Daten der Messungen durch Berücksichtigung von Wetterdaten (9) verbessert werden.Procedure according to one of Claims 6 or 7 , data of the measurements being improved by taking weather data (9) into account. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Messungen mit Ursprungsdaten des Fahrzeugs (1) oder mit Vergleichsdaten anderer Fahrzeuge (1') verglichen werden.Procedure according to one of Claims 6 until 8th , The measurements being compared with the original data of the vehicle (1) or with comparative data from other vehicles (1'). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Datenausgabeeinheit an mindestens den Fahrer Mitteilungen aus der Gruppe: Statusanzeige, werbender Reifenvergleich, Vorausberechnung der Einsparung an Energie für den Fall der Neubestückung, erfolgt.Procedure according to one of Claims 6 until 9 , wherein the data output unit sends messages to at least the driver from the group: status display, promotional tire comparison, prediction of energy savings in the event of re-equipment.
DE102022204541.6A 2022-05-09 2022-05-09 Method for determining the condition of a vehicle's tires and a system Active DE102022204541B3 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022204541.6A DE102022204541B3 (en) 2022-05-09 2022-05-09 Method for determining the condition of a vehicle's tires and a system
PCT/EP2023/059874 WO2023217489A1 (en) 2022-05-09 2023-04-17 Method for determining the state of the tyres of a vehicle, and a system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022204541.6A DE102022204541B3 (en) 2022-05-09 2022-05-09 Method for determining the condition of a vehicle's tires and a system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022204541B3 true DE102022204541B3 (en) 2023-08-03

Family

ID=86095763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022204541.6A Active DE102022204541B3 (en) 2022-05-09 2022-05-09 Method for determining the condition of a vehicle's tires and a system

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022204541B3 (en)
WO (1) WO2023217489A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011108110A1 (en) 2011-07-20 2013-01-24 Man Truck & Bus Ag Method and device for regulating the tire pressure of vehicles
DE102014103843A1 (en) 2013-11-19 2015-05-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method and device for friction coefficient determination in a vehicle
DE102018212629A1 (en) 2018-07-27 2020-01-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Procedure for determining road conditions
DE102018215170A1 (en) 2018-09-06 2020-03-12 Robert Bosch Gmbh Method and system for exchanging friction data for vehicles
DE102020113937A1 (en) 2019-05-27 2020-12-03 Jtekt Corporation System for determining a tire condition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010050634A1 (en) * 2010-11-05 2012-05-10 Wabco Gmbh A control system for a vehicle control system and method for determining tire conditions of vehicle tires
AT15945U3 (en) * 2018-03-29 2019-01-15 UBIMET GmbH Method for determining and / or estimating a path-related property that influences locomotion on the way

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011108110A1 (en) 2011-07-20 2013-01-24 Man Truck & Bus Ag Method and device for regulating the tire pressure of vehicles
DE102014103843A1 (en) 2013-11-19 2015-05-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method and device for friction coefficient determination in a vehicle
DE102018212629A1 (en) 2018-07-27 2020-01-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Procedure for determining road conditions
DE102018215170A1 (en) 2018-09-06 2020-03-12 Robert Bosch Gmbh Method and system for exchanging friction data for vehicles
DE102020113937A1 (en) 2019-05-27 2020-12-03 Jtekt Corporation System for determining a tire condition

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023217489A1 (en) 2023-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202018006904U1 (en) System for model-based tire wear estimation
DE102011108385B3 (en) Method for determining a driving range of a motor vehicle
DE102018101691A1 (en) Invasive active dynamic tests to determine the surface friction coefficient
DE102015109301B4 (en) PROCEDURE FOR DETERMINING AND DISPLAYING AN ENERGY CONSUMPTION PARAMETER
DE102010030985A1 (en) A link driving time calculating device and method of calculating a link driving time interval
DE102013113431A1 (en) Determine a risk of aquaplaning
DE102015201383A1 (en) Driving stabilization for a vehicle
DE112013005179T5 (en) Fuel consumption analysis in a vehicle
DE102010004113B4 (en) Method and device for determining a maximum coefficient of friction μmax between a tire and a substrate
DE102020113936A1 (en) System for predicting a road surface coefficient of friction
DE102007059121A1 (en) Method for determining a route and device therefor
DE102017214032A1 (en) A method for determining a coefficient of friction for a contact between a tire of a vehicle and a road and method for controlling a vehicle function of a vehicle
DE112019000466T5 (en) TIRE SYSTEM
DE112021000821T5 (en) Tire casing life management system and tire casing life management method
DE102017207620A1 (en) Method and device for determining wheel loads on wheels of a vehicle
DE102018212629A1 (en) Procedure for determining road conditions
DE102022105447A1 (en) SYSTEMS AND METHODS OF TIRE WEAR ESTIMATION
DE102022204541B3 (en) Method for determining the condition of a vehicle's tires and a system
WO2020049073A1 (en) Method and system for exchanging coefficient of friction data for vehicles
DE102018217190A1 (en) Method and system for providing a coefficient of friction information for a traffic area section
DE102022123399A1 (en) Method and system for operating an electric vehicle in off-road conditions
DE102022102482A1 (en) SYSTEMS AND PROCEDURES FOR NAVIGATION AND LOGISTICS MANAGEMENT
DE102013011550A1 (en) Method for detecting and displaying average fuel consumption of a motor vehicle
DE102018206414A1 (en) A method for determining a state of a motor vehicle battery size, counter means and motor vehicle
DE102018215179A1 (en) Method and system for providing friction coefficient information for a traffic area section

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final