DE10318168B4 - Device for detecting deformations on magnetically encoded vehicle tires - Google Patents

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Abstract

Einrichtung zum Erfassen von Verformungen an magnetisch kodierten Fahrzeugreifen, mit mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Elementen (6, 7), die in unterschiedlichem Abstand zur Reifenrotationsachse stationär am Fahrzeug angebracht sind und mit mindestens einer magnetischen Spur des Fahrzeugreifens (1) zusammenwirken, wobei die zeitgleichen, um λ4 einer Periode versetzten Signale der Elemente (6, 7) in einer elektronischen Funktionsgruppe (17, 29) ausgewertet werden, wobei jeweils mindestens ein Sinus- und ein Cosinuswert (A·sin(ω·t), B·cos(ϖ·t + φ)) von den Elementen (6, 7) als erste Signale erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Funktionsgruppe (17, 29) umfasst: Verstärker (11a, 11b) zum Bilden von zweiten Signalen durch Verstärken der Amplituden (A, B) der ersten Signale bei unveränderter Phasenlage ((sin(ω·t), cos(ϖ·t + φ)) auf einen gleichen Wert (C), einen Multiplizierer (14) zum Bilden eines dritten Signals durch Multiplizieren der vorzeichenbehafteten zweiten Signale (C·sin(ω·t), C·cos(ϖ·t + φ)) miteinander, einen Tiefpassfilter (15) zum Filtern des dritten Signals C²2 [sinφ +...A device for detecting deformations on magnetically coded vehicle tires, comprising at least two magnetic field sensitive elements (6, 7) which are mounted at different distances to the tire rotation axis stationary on the vehicle and with at least one magnetic track of the vehicle tire (1) cooperate, wherein the same time λ4 of a period offset signals of the elements (6, 7) in an electronic function group (17, 29) are evaluated, wherein in each case at least one sine and a cosine value (A · sin (ω · t), B · cos (π · t + φ)) are detected by the elements (6, 7) as first signals, characterized in that the electronic function group (17, 29) comprises: amplifiers (11a, 11b) for forming second signals by amplifying the amplitudes (A, B) of the first signals with unchanged phase position ((sin (ω * t), cos (π * t + φ)) to an equal value (C), a multiplier (14) for forming a third signal by multiplying the C · sin (ω · t), C · cos (π · t + φ)), a low-pass filter (15) for filtering the third signal C²2 [sinφ + ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erfassen von Verformungen an magnetisch kodierten Fahrzeugreifen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for detecting deformations on magnetically coded vehicle tires according to the preamble of claim 1.

Mit magnetischen Drehpositionsgebern lassen sich allgemein bei einer drehenden Bewegung einer Einrichtung, vom Drehwinkel abhängige elektrische Meßsignale gewinnen. Der bekannte Drehpositionsgeber „Fahrzeugreifen” enthält eine Schicht aus magnetisierbarem Material als Codeträger. In diese Schicht werden mittels eines Magnetkopfes längs einer Spur Magnetisierungswechsel bzw. -übergänge eingeschrieben. Das eingeschriebene Codemuster weist permanentmagnetische Areale bzw. Pole, mit wechselweise angeordneten, vorzugsweise streifenförmig ausgebildeten Nord- und Südpolen (N, S) auf. Dieses Muster wird von einem oder mehreren magnetfeldempfindlichen Elementen abgetastet. Die Elemente sind im Abstand zu den Polen bzw. Arealen starr angeordnet, wobei sie den Polen bzw. Arealen des Codeträgers zugewandt sind. Die streifenförmigen magnetischen Areale bzw. Pole sind dabei so gewählt, dass mit Hilfe der Elemente und einer ihnen zugeordneten Auswerteelektronik eine Aussage über den Drehwinkel bezüglich einer vorgegebenen Bezugslage möglich ist.With rotary magnetic encoders can generally win in a rotating movement of a device, dependent on the rotation angle electrical measuring signals. The known rotary position sensor "vehicle tire" contains a layer of magnetizable material as a code carrier. Magnetization changes or transitions are written into this layer by means of a magnetic head along a track. The inscribed code pattern has permanent magnetic areas or poles, with alternately arranged, preferably strip-shaped, north and south poles (N, S). This pattern is scanned by one or more magnetic field sensitive elements. The elements are arranged rigidly at a distance from the poles or areas, facing the poles or areas of the code carrier. The strip-shaped magnetic areas or poles are chosen so that a statement about the angle of rotation with respect to a predetermined reference position is possible with the help of the elements and an evaluation electronics associated therewith.

Aus der WO 96/10505 A1 , der DE 196 26 843 A1 , der WO97/44673 A1 sind in Reifenseitenwänden eines Kraftfahrzeug-Luftreifens eingelagerte magnetisierbare Schichten bekannt, die zum Auslesen des Musters magnetoresistive Sensoren verwenden. Es sind daher vorzugsweise Anwendungen im Bereich geregelter Systeme mit Bremseneingriff ABS, ASR, ESP vorgesehen, insbesondere solchen Systemen, die eine Verformung von Reifengummi unter Last zur Messung bzw. Ermittlung von Kräften oder Drehmomenten nutzen. Ein Verfahren, das unter dem Begriff, Side Wall Torsion Sensor (SWT)' bekannt ist, ist in der DE-A1 44 35 160 beschrieben. In der DE-A1 44 35 160 wird vorgeschlagen, zur Ermittlung von Längs- und Querkräften an einem magnetisch encodierten Reifen die Phasenverschiebung zweier Raddrehzahlsignale zu vermessen und gleichzeitig über Luftspaltverformungen und die damit veränderlichen Signalamplituden auf die Größe von Querbeschleunigungen zu schließen. In den Gummi der Seitenwand des Reifens ist eine permanent magnetische Spur aus streifenförmigen alternierenden Nord/Südpolarealen integriert, die sich zu einem Ring schließen. Wird der rollende Reifen gebremst oder beschleunigt, verwindet sich die Seitenwand geringfügig. Die Stärke der Verwindung wird von zwei senkrecht übereinander angeordneten magnetfeldempfindlichen Elementen bzw. Sensoren über den Zeitverzug der Nulldurchgänge ihrer Signalspannungen erfasst, der dadurch entsteht, dass sich die obere und die untere Zone der permanent magnetischen Streifen gegeneinander verschieben, wenn sich die Seitenwand verwindet. Nach dem Zeitverzug der Nulldurchgänge wird auch die Dauer der darauffolgenden kompletten Signalperiode gemessen. Unmittelbar danach wird durch eine Division der Dauer des Zeitverzuges der Nulldurchgänge durch die Dauer der kompletten Signalperiode ein Stichprobenwert der zeitlichen Phasenwinkelveränderung berechnet. Die Anzahl der Stichproben pro Radumdrehung (entsprechend ca. 2 m Fahrweg) ist auf die Anzahl der Nord/Südpolpaare der Encoderspur der Reifenseitenwand beschränkt. Durch die serielle Erfassung der Teilmessungen ist die anschließende Berechnung der Phasenverschiebung mit dem an den Sensoren abgebildeten Polteilungsfehler der Encoderspur behaftet. Dieser Abbildungsfehler nimmt mit steigendem Luftspalt beträchtlich zu und führt zu einer unerwünschten ,Ungenauigkeit' der gesuchten Messgröße. In Verbindung mit der geringen Stichprobenzahl pro Umdrehung ist die erreichbare Genauigkeit der Phasenmessung begrenzt.From the WO 96/10505 A1 , of the DE 196 26 843 A1 , of the WO97 / 44673 A1 In the tire sidewalls of a motor vehicle pneumatic tire embedded magnetizable layers are known which use magnetoresistive sensors for reading the pattern. There are therefore preferably applications in the field of regulated systems with brake intervention ABS, ASR, ESP provided, in particular those systems that use a deformation of tire rubber under load for the measurement or determination of forces or torques. A method known by the term "Side Wall Torsion Sensor (SWT)" is disclosed in U.S.P. DE-A1 44 35 160 described. In the DE-A1 44 35 160 It is proposed to measure the phase shift of two wheel speed signals for determining longitudinal and transverse forces on a magnetically encoded tire and at the same time to conclude the magnitude of lateral accelerations via air gap deformations and the thus variable signal amplitudes. In the rubber of the sidewall of the tire, a permanent magnetic track of strip-shaped alternating north / south polar areas is integrated, which form a ring. If the rolling tire is braked or accelerated, the side wall slightly twists. The strength of the twist is detected by two vertically superimposed magnetic field-sensitive elements or sensors on the time delay of the zero crossings of their signal voltages, which arises because the upper and lower zones of the permanent magnetic strips move against each other when the side wall twists. After the time delay of the zero crossings, the duration of the subsequent complete signal period is also measured. Immediately afterwards, by dividing the duration of the time delay of the zero crossings by the duration of the complete signal period, a sampling value of the temporal phase angle change is calculated. The number of samples per wheel revolution (corresponding to approx. 2 m travel) is limited to the number of north / south pole pairs of the encoder track of the tire sidewall. Due to the serial acquisition of the partial measurements, the subsequent calculation of the phase shift is associated with the pole pitch error of the encoder track mapped to the sensors. This aberration increases considerably with increasing air gap and leads to an undesirable, inaccuracy 'of the desired measurement. In conjunction with the small number of samples per revolution, the achievable accuracy of the phase measurement is limited.

Druckschrift DE 100 05 552 C1 offenbart eine Einrichtung zum Erfassen von Verformungen an magnetisch kodierten Fahrzeugreifen. Der Fahrzeugreifen weist dazu eine in einer Reifenseitenfläche angeordnete äußere Geberstrukturierung und eine gegenüber der ersten Geberstrukturierung radial weiter innen liegende innere Geberstrukturierung auf. Daneben ist eine fahrzeugfest angeordnete, mit den Geberstrukturierungen zusammenwirkende Sensiereinrichtung zur Abgabe von Signalen vorgesehen, die mindestens ein mit der äußeren Geberstrukturierung zusammenwirkendes Außensensorelement, mindestens ein gegenüber dem Außensensorelement radial weiter innen liegendes Mittensensorelement und mindestens ein gegenüber dem Mittensensorelement radial weiter innen liegendes, mit der inneren Geberstrukturierung zusammenwirkendes Innensensorelement aufweist. Die Geberstrukturierungen und die Anordnung der Sensorelemente sind zudem derart aufeinander abgestimmt, dass eine auf den Reifen einwirkende Umfangskraft und gleichzeitig eine auf den Reifen einwirkende Aufstands- oder Normalkraft detektierbar ist.pamphlet DE 100 05 552 C1 discloses a device for detecting deformations on magnetically coded vehicle tires. For this purpose, the vehicle tire has an outer encoder structuring arranged in a tire side surface and an inner encoder structuring located radially further inward than the first encoder structuring. In addition, there is provided a vehicle-mounted sensing device cooperating with the encoder structures for outputting signals which comprise at least one outer sensor element cooperating radially with the outer encoder structure, at least one middle sensor element located radially further inwardly relative to the outer sensor element and at least one radially further inner surface relative to the middle sensor element internal sensor sensor has cooperating inner sensor element. The encoder structures and the arrangement of the sensor elements are also matched to one another such that a circumferential force acting on the tire and at the same time a contact or normal force acting on the tire can be detected.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Phasenwinkel kontinuierlich und ohne die Nachteile der zeitseriellen Messung zu bestimmen.The present invention is therefore based on the object to determine the phase angle continuously and without the disadvantages of the time-serial measurement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die folgenden Schritte gelöst:
Ermitteln von zeitgleichen, um λ / 4 einer Periode versetzten Signalen, wobei jeweils mindestens ein Sinus und ein Cosinuswert von den Elementen erfasst wird, Verstärken der Amplituden der Signale bei unveränderter Phasenlage auf einen gleichen Wert
Multiplizieren der vorzeichenbehafteten Signale in einem Multiplizierer miteinander, Filtern des Signals in einem Tiefpassfilter um Wechselstromanteile im Frequenzbereich gleich oder größer der doppelten Frequenz, bezogen auf eines derjenigen Signale zu unterdrücken, die nach der Signalaufbereitung zur Multiplikation gelangt sind und Zuführen des verbleibenden Gleichstromanteils als Maß für die Verformung der Seitenwand des Reifens zu einem Fahrzeug Regelungssystem.
According to the invention the object is achieved in a generic device by the following steps:
Determine from simultaneous to λ / 4 a period offset signals, wherein in each case at least one sine and a cosine value is detected by the elements, amplifying the amplitudes of the signals at an unchanged phase position to an equal value
Multiplying the signed signals in a multiplier with each other, filtering the signal in a low-pass filter to suppress AC components in the frequency range equal to or more than twice the frequency with respect to one of the signals multiplied after signal conditioning and supplying the remaining DC component as a measure of the deformation of the sidewall of the tire to a vehicle control system.

Vorteilhaft ist, dass die magnetfeldempfindlichen Elemente gegenüber einer Reifenseitenwand mit einer Kodierung aus einer regelmäßigen Folge gleichförmiger streifenförmiger Areale alternierender Nord/Südpole stets in mindestens zwei Gruppen gegliedert miteinander zusammenwirken.It is advantageous that the magnetic field-sensitive elements with respect to a tire sidewall with a coding of a regular sequence of uniform strip-shaped areas of alternating north / south poles always divided into at least two groups interact with each other.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass minimal zwei Gruppen der magnetfeldempfindlichen Elemente in radialer Richtung untereinander, jedoch gleichzeitig um ein Viertel der Länge eines Nord/Südpolpaares der regelmäßigen Folge von Nord/Südpolpaaren gegeneinander versetzt sind.Furthermore, it is advantageous that at least two groups of the magnetic field sensitive elements in the radial direction with each other, but at the same time by a quarter of the length of a north / south pole pair of the regular sequence of north / south pole pairs are offset from each other.

Ferner ist es zweckmäßig, dass die Gruppe magnetfeldempfindlicher Elemente sich aus zwei Untergruppen zusammensetzen, die um einen Ortsabstand bzw. um eine Ortsphase gegeneinander versetzt sind, der ein Achtel der Länge eines Nord/Südpolpaares der regelmäßigen Folge von Nord/Südpolpaaren nicht überschreitet. Dabei umfassen die Untergruppen Mittel, mit denen jeweils mindestens zwei unabhängige Teilsignale S1 = A·sin(ω·t) und S2 = –A·sin(ϖ·t + Φ) und S1' = B·cos(ω·t) und S2 = –B·cos(ϖ·t + Φ) erzeugt werden. In einer elektronischen Funktionseinheit werden aus den Teilsignalen S1 und S2 bzw. S1' und S2' jeweils eine Signalsumme und eine Signaldifferenz gebildet, die mit einem ODER-Glied jeweils zu einem gemeinsamen Signal mit doppelter Frequenz eines der Teilsignale verbunden werden.Furthermore, it is expedient for the group of magnetic-field-sensitive elements to be composed of two subgroups which are offset from one another by one spatial distance or one spatial phase which does not exceed one-eighth the length of a north / south pole pair of the regular sequence of north / south pole pairs. In this case, the subgroups comprise means with which at least two independent sub-signals S1 = A * sin (ω * t) and S2 = -A * sin (π * t + Φ) and S1 '= B * cos (ω * t) and S2 = -B · cos (π · t + Φ) are generated. In an electronic functional unit of the sub-signals S1 and S2 or S1 'and S2' each have a signal sum and a signal difference are formed, which are connected to an OR gate in each case to a common signal with twice the frequency of one of the sub-signals.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass die Teilsignale mit doppelter Frequenz einer elektronischen Funktionsgruppe zugeführt werden, wie sie im Zusammenhang mit 3 oder 5 näher beschrieben ist.According to a further embodiment, it is advantageous that the sub-signals are fed at twice the frequency of an electronic function group, as in connection with 3 or 5 is described in more detail.

Um die Signalverarbeitung zu verbessern, ist es zweckmäßig, dass die magnetfeldempfindlichen Elemente mit den nachverarbeitenden elektronischen Schaltkreisen modular ausgebildet sind. Dabei sind die magnetfeldempfindlichen Elemente mit den nachverarbeitenden elektronischen Schaltkreisen in mehreren gehäusten Einheiten zusammengefasst. Das Ausgangssignal wird einem elektronischen Regler eines Fahrzeugs zugeführt.In order to improve the signal processing, it is expedient that the magnetic field sensitive elements are modular with the post-processing electronic circuits. The magnetic field-sensitive elements are combined with the post-processing electronic circuits in a plurality of housed units. The output signal is fed to an electronic controller of a vehicle.

Um einen Fahrdynamik-Regler zu verbessern ist es vorteilhaft, dass die Signale der magnetfeldempfindlichen Elemente durch elektronische Schaltkreise so aufbereitet werden, dass neben einem Signal zur Abbildung der Verformung der Seitenwand gleichzeitig ein kontinuierliches Signal zur Abbildung des Abstandes der Seitenwand generiert wird und dass beide Ausgangssignale kontinuierlich einem elektronischen Regler zugeführt werden.In order to improve a driving dynamics controller, it is advantageous that the signals of the magnetic field sensitive elements are processed by electronic circuits so that in addition to a signal for imaging the deformation of the side wall simultaneously a continuous signal for imaging the distance of the side wall is generated and that both output signals be continuously fed to an electronic controller.

Vorteilhaft ist, dass die Gruppen der magnetfeldempfindlichen Elemente mit mindestens zwei unterschiedlichen Encoderspuren zusammenwirken.It is advantageous that the groups of magnetic-field-sensitive elements interact with at least two different encoder tracks.

Zweckmäßig ist, dass mindestens eine Gruppe magnetfeldempfindlicher Elemente die Kodierung des Luftreifens liest und mindestens eine zweite Gruppe die Kodierung des Impulsgebers eines Raddrehzahlsensors für ABS-Anlagen liest.It is expedient that at least one group of magnetic-field-sensitive elements reads the coding of the pneumatic tire and at least one second group reads the coding of the pulse generator of a wheel speed sensor for ABS systems.

Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Gruppen magnetfeldempfindlicher Elemente radial senkrecht übereinander angeordnet sind, während die abgetasteten magnetischen Encoderspuren im Abstand eines Viertel einer magnetischen Periode zueinander einmagnetisiert sind.It is also advantageous that the groups of magnetic field-sensitive elements are arranged radially perpendicular to one another, while the sampled magnetic encoder tracks are magnetized to each other at intervals of one quarter of a magnetic period.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 einen Luftreifen mit Seitenwand-Encodierung und Encoder im Radlager 1 a pneumatic tire with sidewall encoding and encoder in the wheel bearing

2 einen Ausschnitt der 1 mit einer Verformung der Encoderspur 2 a section of the 1 with a deformation of the encoder track

3 ein Blockschaltbild der Einrichtung 3 a block diagram of the device

4 ein Ausführungsbeispiel der Phasenbestimmung am Luftreifen 4 an embodiment of the phase determination on the pneumatic tire

5 ein Ausführungsbeispiel mit Amplitudenmessung 5 an embodiment with amplitude measurement

6 eine Einrichtung zur Ortsfrequenzverdopplung 6 a device for spatial frequency doubling

7 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung mit Ortsfrequenzverdopplung 7 an embodiment of the invention with spatial frequency doubling

8 ein Ausführungsbeispiel eines als Baueinheit ausgebildeten Sensors 8th An embodiment of a trained as a unit sensor

9 ein Ausführungsbeispiel unter Nutzung eines Raddrehzahlsensors 9 an embodiment using a wheel speed sensor

10 ein Wirkschema einer Tiefpassrealisierung gemäß 3 10 an operative scheme of a low pass implementation according to 3

11 eine alternative Einrichtung der in den 1 und 2 schematisch dargestellten Seitenwand-Encodierung 11 an alternative device in the 1 and 2 schematically shown sidewall encoding

1 zeigt einen Luftreifen mit magnetischer Seitenwand-Encodierung 1, bestehend aus einer ganzzahligen Folge alternierender Nord/Südpole (N, S). Der Reifen ist Teil eines Fahrzeugrades 2 mit einem weiteren magnetisierten Encoder 3, der z. B. als eine magnetisierte Radlagerdichtung ausgeführt sein kann. Dieser zweite Encoder folgt ebenfalls der Drehung des Rades in Richtung ω. Er dient üblicherweise der herkömmlichen Raddrehzahlerfassung für geregelte Bremsensysteme. 1 shows a pneumatic tire with magnetic sidewall encoding 1 , consisting of an integer series of alternating north / south poles (N, S). The tire is part of a vehicle wheel 2 with another magnetized encoder 3 , the z. B. can be designed as a magnetized wheel bearing seal. This second encoder also follows the rotation of the wheel in the direction ω. It is usually used for conventional wheel speed detection for regulated brake systems.

2 zeigt streifenförmige permanent magnetische Areale 5 der encodierten Seitenwand 1, die sich unter Last verformen 5'. Hierzu sind zwei magnetfeldempfindliche Elemente, die Sensoren 6, 7 vorhanden, die untereinander, gleichzeitig jedoch um ein Viertel der Länge eines Nord/Südpolpaares gegeneinander versetzt, nahe den Enden der magnetisierten Streifen angeordnet sind und das ortsabhängige magnetische Feld der Encoderspur 10 erfassen. Sie erzeugen durch ihre Anordnung zueinander eine sinusförmige 8a und eine cosinusförmige 9a elektrische Signalspannung. Bei Verwindung der Seitenwand 1 unter Last ändert sich dieser Ausgangszustand in eine veränderte gegenseitige Phasenlage 8b, 9b um eine Phasenwinkelabweichung, die erfindungsgemäß kontinuierlich gemessen werden soll. 2 shows stripe-shaped permanent magnetic areas 5 the encoded sidewall 1 that deform under load 5 ' , These are two magnetic field-sensitive elements, the sensors 6 . 7 present, which are mutually offset, but at the same time by a quarter of the length of a north / south pole pair against each other, near the ends of the magnetized strips and the location-dependent magnetic field of the encoder track 10 to capture. They produce by their arrangement to each other a sinusoidal 8a and a cosinusoid 9a electrical signal voltage. When twisting the side wall 1 under load, this initial state changes in a changed mutual phase position 8b . 9b to a phase angle deviation, which is to be measured continuously according to the invention.

3 zeigt das Schema der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit der Encoderspur 10, die mit der Winkelgeschwindigkeit ω an den Sensoren 6, 7 vorbeibewegt wird. Dabei entstehen, wie zuvor beschrieben, die Signale A·sin(ω·t) und B·cos(ω·t + φ), die auf je einen gleichartigen separat regelbaren Verstärker 11a, 11b geführt werden. Die unterschiedlichen Amplituden A, B werden gegenüber einer Referenzspannung 12 durch Regler 13a, 13b separat so verstärkt, bzw. geschwächt, dass an den Ausgängen von 11a und 11b Signale gleicher Amplitude C jedoch unveränderter Phasenlage zueinander entstehen. Diese Signale C·sin(ωt) und C·cos(ωt + φ) werden einem Vier-Quadranten-Multiplizierer 14 bzw. oder einer vergleichbaren Funktionseinheit zugeführt, miteinander multipliziert und das Resultat über einen steuerbaren Tiefpass 15 geleitet. Der Tiefpass 15 unterdrückt den bei der Multiplikation entstandenen Wechselspannungsanteil, proportional sin(2ωt + φ), so dass im wesentlichen ein Gleichspannungsanteil, proportional k·sinφ, verbleibt, der infolge des vorliegenden kleinen Winkelbereiches proportional der Phasenverschiebung φ angesehen werden kann. Die um λ/4 einer magnetischen Encoderperiode versetzt angeordneten Sensoren 6, 7 haben den Zweck, den Term sinφ zu erzeugen, bzw. einen Term cosφ zu vermeiden; denn es soll ausgenutzt werden, dass der Sinus auf positive/negative Phasenverschiebungen (d. h. Bremsung oder Beschleunigung) mit zugehörig wechselndem Vorzeichen reagiert, während die Cosinusfunktion im Gegensatz hierzu stets positive Ergebnisse liefert und daher doppeldeutig und unbrauchbar ist. Die Grenzfrequenz des Tiefpasses 15 ist spannungssteuerbar veränderlich. Zu diesem Zweck wird aus einem der beiden Kanäle die Frequenz ω ermittelt und z. B. über einen Frequenz/Spannungs-Wandler 16 in eine Steuerspannung verwandelt, die den Tiefpass steuert. Eine nähere Beschreibung der Spannungssteuerung des Tiefpasses 15 wird in Verbindung mit 10 näher beschrieben. 3 shows the scheme of the device for carrying out the method with the encoder track 10 with the angular velocity ω at the sensors 6 . 7 is moved past. As described above, the signals A.sup.in (.omega.t) and B.times.cos (.omega.t + .phi.), Which each have a similar, separately controllable amplifier, are generated 11a . 11b be guided. The different amplitudes A, B are compared to a reference voltage 12 by regulator 13 . 13b separately so amplified, or weakened, that at the outputs of 11a and 11b Signals of the same amplitude C but unchanged phase relationship to each other arise. These signals C · sin (ωt) and C · cos (ωt + φ) become a four-quadrant multiplier 14 or supplied to a comparable functional unit, multiplied together and the result via a controllable low-pass filter 15 directed. The low pass 15 suppresses the alternating voltage component resulting from the multiplication, proportionally sin (2ωt + φ), so that substantially a DC component, proportional k · sinφ, remains, which can be considered proportional to the phase shift φ as a result of the present small angular range. The offset by λ / 4 a magnetic encoder period arranged sensors 6 . 7 have the purpose to generate the term sinφ, or to avoid a term cosφ; because it should be exploited that the sine responds to positive / negative phase shifts (ie braking or acceleration) with associated sign, while the cosine function in contrast always gives positive results and therefore ambiguous and unusable. The cutoff frequency of the low pass 15 is voltage controllable changeable. For this purpose, the frequency ω is determined from one of the two channels and z. B. via a frequency / voltage converter 16 turned into a control voltage that controls the low pass. A more detailed description of the voltage control of the low-pass filter 15 will be in contact with 10 described in more detail.

4 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Anordnung an einem Rad 2 mit Luftreifen. Die Zuleitungen der beiden Sensoren 6, 7 sind mit einer als Baueinheit ausgebildeten gehäusten Einheit 17 verbunden, die elektrische Schaltkreise enthält, welche die zu 3 beschriebenen Funktionalitäten der Einrichtung physikalisch umsetzen. Das Ausgangssignal wird der elektronischen Steuerung (ECU) 18 einer Bremsanlage zugeleitet. 4 shows an advantageous embodiment of the arrangement on a wheel 2 with pneumatic tires. The supply lines of the two sensors 6 . 7 are with a housing unit formed as a unit 17 connected, which contains electrical circuits, which the 3 Physically implement described functionalities of the device. The output signal is sent to the electronic control unit (ECU) 18 fed to a brake system.

5 zeigt eine Ausführungsvariante der Einrichtung gemäß 3 mit dem Unterschied der Amplitudenmessung. Die Regelsignale der Teilamplituden 19, 20 werden in der Funktionseinheit 21 gewichtet und neben der Phaseinformation 22 als Amplitudeninformation 23 an die ECU 18 gesandt. Das Amplitudensignal 21 ist ein Maß für Luftspaltveränderungen der Sensoren gegenüber der Reifenseitenwand, z. B. ein Maß für Querbeschleunigungen, die auf das Fahrzeug einwirken. 5 shows an embodiment of the device according to 3 with the difference of the amplitude measurement. The control signals of the partial amplitudes 19 . 20 be in the functional unit 21 weighted and next to the phase information 22 as amplitude information 23 to the ECU 18 sent. The amplitude signal 21 is a measure of air gap changes of the sensors relative to the tire sidewall, e.g. As a measure of lateral acceleration, which act on the vehicle.

6 zeigt eine Einrichtung zur Ortsfrequenzverdopplung, die gemäß 7 erfindungsgemäß eingesetzt werden kann. In dem Sensormodul 24 befindet sich ein magnetoelektrischer Wandler, der aus zwei Komponenten W1 und W2 zusammengesetzt ist, die um den Abstand Φ gegeneinander versetzt sind, und die so wirken, dass beim rotierenden Encoder 25, zwei Signale S1 = A·sin(ωt) und S2 = A·sin(ωt + Φ) erzeugt werden. Die Signale S1 und S2 werden in separaten Signalaufbereitungstufen (SC1/SC2) verstärkt und danach einer Verrechnungsstufe zugeführt. Die Verrechnungsstufe enthält zwei Kanäle. Im ersten Kanal wird die Teilsignalsumme SUM = S1 + S2 und im zweiten Kanal die Teilsignaldifferenz DIF = S1 – S2 gebildet. SUM und DIF werden anschließend in zwei gleichartigen Verstärkerstufen separat verstärkt und über eine Oder-Schaltung (OR) zu einem gemeinsamen Signal S3 zusammengeführt. Das Signal S3 hat die doppelte Frequenz von S1 oder S2. 6 shows a device for spatial frequency doubling, according to 7 can be used according to the invention. In the sensor module 24 is a magnetoelectric converter, which is composed of two components W1 and W2, which are offset by the distance Φ against each other, and which act so that the rotary encoder 25 , two signals S1 = A · sin (ωt) and S2 = A · sin (ωt + φ) are generated. The signals S1 and S2 are amplified in separate signal processing stages (SC1 / SC2) and then fed to a billing stage. The billing level contains two channels. The partial signal sum SUM = S1 + S2 is formed in the first channel and the partial signal difference DIF = S1-S2 in the second channel. SUM and DIF are then separately amplified in two identical amplifier stages and combined via an OR circuit (OR) to form a common signal S3. The signal S3 has twice the frequency of S1 or S2.

7 zeigt ein Ausführungsbeispiel unter erfindungsgemäßer Nutzung dieser Methode der Ortsfrequenzverdopplung. Es sind zwei dieser zuvor zu 6 beschriebenen sensorischen Verdoppler 27, 28 vorhanden, die um λ / 4 gegeneinander versetzt eine encodierte Reifenseitenwand 1 abtasten. Hierbei erzeugen die Untergruppen W1, W2 bzw. W1', W2' jeweils mindestens zwei unabhängige Teilsignale S1 = A·sin(ω·t) und S2 = –A·sin(ϖ·t + Φ) und S1' = B·cos(ω·t) und S2 = –B·cos(ϖ·t + Φ). Die Verdoppler 27, 28 bilden aus den Teilsignalen S1 und S2 bzw. S1' und S2' jeweils eine Signalsumme und eine Signaldifferenz, die mit einem ODER-Glied jeweils zu einem gemeinsamen Signal mit doppelter Frequenz eines der Teilsignale verbunden werden. Die Ausgangssignale dieser Verdoppler 27, 28 werden der Funktionseinheit 17 oder 29 zugeführt, wie sie zu den 3, 4 oder 5 gehörig beschrieben sind. 7 shows an embodiment under inventive use of this method of spatial frequency doubling. There are two of these before too 6 described sensory doubler 27 . 28 present, around λ / 4 against each other offset an encoded tire sidewall 1 scan. In this case, the subgroups W1, W2 and W1 ', W2' respectively generate at least two independent sub-signals S1 = A * sin (ω * t) and S2 = -A * sin (π * t + φ) and S1 '= B * cos (ω · t) and S2 = -B · cos (π · t + Φ). The doublers 27 . 28 form from the sub-signals S1 and S2 or S1 'and S2' each have a signal sum and a signal difference, which are each connected to an OR gate to a common signal with twice the frequency of one of the sub-signals. The output signals of this doubler 27 . 28 become the functional unit 17 or 29 fed as they are to the 3 . 4 or 5 are described properly.

8 zeigt schematisch das Ausführungsbeispiel eines Sensors bzw. Sensormoduls. Die zuvor beschriebenen Funktionseinheiten, Verdoppler 27, 28, 29 erzeugen das analoge Phasensignal, das in einem A/D Wandler 31 analog/digital gewandelt wird und einem Bustreiber 32 zugeführt wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich um eine CAN-Bus-Verbindung 33 zur ECU 18. Die Funktionseinheiten 27 bis 32 sind zu einem Sensormodul 30 zusammengefasst. 8th schematically shows the embodiment of a sensor or sensor module. The previously described functional units, doubler 27 . 28 . 29 generate the analog phase signal in an A / D converter 31 is converted to analog / digital and a bus driver 32 is supplied. In an advantageous embodiment, it is a CAN bus connection 33 to the ECU 18 , The functional units 27 to 32 are to a sensor module 30 summarized.

9 zeigt schematisch eine Ausführungsform ähnlich 8 mit dem Unterschied, dass ein Raddrehzahlsensor 34 im Zusammenwirken mit einem einzelnen Sensor an der Reifenseitenwand 1 genutzt wird. Die Anordnung hat den Vorteil, dass das Raddrehzahlsignal sehr präzise erzeugt werden kann. Die beiden Sensoren sind an ihren zugehörigen Encoderspuren so eingestellt, dass sie im Normalzustand den erforderlichen magnetischen Ortsphasenunterschied von λ/4 zueinander besitzen, der in Verbindung mit 2 näher beschrieben ist. 9 schematically shows an embodiment similar 8th with the difference that a wheel speed sensor 34 in cooperation with a single sensor on the tire sidewall 1 is being used. The arrangement has the advantage that the wheel speed signal can be generated very precisely. The two sensors are set at their associated encoder tracks so that they have the required magnetic local phase difference of λ / 4 to each other in the normal state, which in conjunction with 2 is described in more detail.

10 zeigt als Ausführungsbeispiel das Wirkschema einer Tiefpassfilterung, wie sie bei der in 3 beschriebenen Einrichtung eingesetzt bzw. durchgeführt werden kann. Das am Eingang 40 anstehende Signal C² / 2 [sinφ + sin(2ϖt + φ)] wird auf zwei Pfaden 41, 42 einem Differenzverstärker 43 zugeführt, an dessen Ausgang 44 das gewünschte Signalergebnis φ abgegriffen werden kann. Zu diesem Zweck ist in den Pfad 41 ein Verstärker 45 mit Gleichstromkopplung eingebracht und in den Pfad 42 ein Verstärker 46 mit Wechselstromkopplung 47, in Kette mit einem steuerbaren Phasenschieber 48, eingebracht. Der Arbeitsbereich des Phasenschiebers und u. U. auch die Verstärkung des Verstärkers 46 werden von einer Steuereinheit 48 eingestellt. Diese Steuereinheit misst die Frequenz der sensorischen Teilkanäle, wie zu 3 beschrieben, und generiert daraus ein zugeordnetes Steuersignal. Es ist im Sinn der Erfindung, dass die erforderlichen Steuerparameter als Zahlen kodiert in einer elektronischen Zuordnungstabelle abgelegt sind. 10 shows an exemplary embodiment of the operating scheme of a low-pass filtering, as in the in 3 can be used or performed described device. That at the entrance 40 pending signal C² / 2 [sinφ + sin (2πt + φ)] becomes on two paths 41 . 42 a differential amplifier 43 fed to the output 44 the desired signal result φ can be tapped. For this purpose is in the path 41 an amplifier 45 introduced with DC coupling and into the path 42 an amplifier 46 with AC coupling 47 , in chain with a controllable phase shifter 48 , brought in. The working range of the phase shifter and u. U. also the gain of the amplifier 46 be from a control unit 48 set. This control unit measures the frequency of the sensory subchannels, such as 3 described, and generates an associated control signal. It is within the meaning of the invention that the required control parameters are stored as numbers coded in an electronic allocation table.

11 zeigt eine alternative Anordnung mit zwei separaten Encoderspuren 52, 53 auf der Seitenwand eines Luftreifens. 11 shows an alternative arrangement with two separate encoder tracks 52 . 53 on the sidewall of a pneumatic tire.

Die magnetisierten Areale sind gleich große Streifen, die um ein Viertel einer Nord/Südpol-Periode gegeneinander versetzt einmagnetisiert wurden. Die magnetisch empfindlichen Sensoren 50, 51 sind in radialer Linie übereinander angeordnet. Die Signalverarbeitung erfolgt in unveränderter Weise, wie zu den verschiedenen Figuren beschrieben. Die erforderliche Sinus/Cosinus-Ortsphasenverschiebung wird nun durch den Versatz der beiden Encodermuster gegeneinander erzeugt.The magnetized areas are equally large strips that have been magnetized offset by a quarter of a north / south pole period against each other. The magnetically sensitive sensors 50 . 51 are arranged one above the other in a radial line. The signal processing takes place in the same way as described for the various figures. The required sine / cosine spatial phase shift is now generated by the offset of the two encoder patterns against each other.

Claims (12)

Einrichtung zum Erfassen von Verformungen an magnetisch kodierten Fahrzeugreifen, mit mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Elementen (6, 7), die in unterschiedlichem Abstand zur Reifenrotationsachse stationär am Fahrzeug angebracht sind und mit mindestens einer magnetischen Spur des Fahrzeugreifens (1) zusammenwirken, wobei die zeitgleichen, um λ / 4 einer Periode versetzten Signale der Elemente (6, 7) in einer elektronischen Funktionsgruppe (17, 29) ausgewertet werden, wobei jeweils mindestens ein Sinus- und ein Cosinuswert (A·sin(ω·t), B·cos(ϖ·t + φ)) von den Elementen (6, 7) als erste Signale erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Funktionsgruppe (17, 29) umfasst: Verstärker (11a, 11b) zum Bilden von zweiten Signalen durch Verstärken der Amplituden (A, B) der ersten Signale bei unveränderter Phasenlage ((sin(ω·t), cos(ϖ·t + φ)) auf einen gleichen Wert (C), einen Multiplizierer (14) zum Bilden eines dritten Signals durch Multiplizieren der vorzeichenbehafteten zweiten Signale (C·sin(ω·t), C·cos(ϖ·t + φ)) miteinander, einen Tiefpassfilter (15) zum Filtern des dritten Signals C² / 2 [sinφ + sin(2ϖt + φ)] um Wechselstromanteile im Frequenzbereich gleich oder größer der doppelten Frequenz, bezogen auf eines der zweiten Signale (C·sin(ω·t), C·cos(ϖ·t + φ)) zu unterdrücken und Zuführen des verbleibenden Gleichstromanteils k·sinφ als Maß für die Verformung der Seitenwand des Fahrzeugreifens zu einem Fahrzeug-Regelungssystem (18).Device for detecting deformations on magnetically coded vehicle tires, comprising at least two magnetic field-sensitive elements ( 6 . 7 ) mounted at different distances to the tire rotation axis stationary on the vehicle and with at least one magnetic track of the vehicle tire ( 1 ), with the same time, um λ / 4 a period offset signals of the elements ( 6 . 7 ) in an electronic function group ( 17 . 29 ), wherein in each case at least one sine and one cosine value (A · sin (ω · t), B · cos (π · t + φ)) of the elements ( 6 . 7 ) are detected as first signals, characterized in that the electronic function group ( 17 . 29 ) comprises: amplifiers ( 11a . 11b ) for forming second signals by amplifying the amplitudes (A, B) of the first signals with an unchanged phase position ((sin (ω * t), cos (π * t + φ)) to an equal value (C), a multiplier ( 14 ) for forming a third signal by multiplying the signed second signals (C * sin (ω * t), C * cos (π * t + φ)) with each other, a low-pass filter ( 15 ) for filtering the third signal C² / 2 [sinφ + sin (2πt + φ)] to suppress AC components in the frequency range equal to or greater than twice the frequency with respect to one of the second signals (C ·sin (ω ·t), C ·cos (π ·t + φ)) and supplying the remaining DC component k · sinφ as a measure of the deformation of the sidewall of the vehicle tire to a vehicle control system ( 18 ). Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetfeldempfindlichen Elemente (6, 7) gegenüber einer Reifenseitenwand (1) mit einer Kodierung aus einer regelmäßigen Folge gleichförmiger streifenförmiger Areale (5) alternierender Nord/Südpole (N, S) in mindestens zwei Gruppen (5, 6, 7; 50, 51, 52, 53) gegliedert miteinander zusammenwirken. Device according to Claim 1, characterized in that the magnetic-field-sensitive elements ( 6 . 7 ) against a tire sidewall ( 1 ) with a coding of a regular sequence of uniform strip-shaped areas ( 5 ) alternating north / south poles (N, S) into at least two groups ( 5 . 6 . 7 ; 50 . 51 . 52 . 53 ) interact with each other articulated. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass minimal zwei Gruppen der magnetfeldempfindlichen Elemente (6, 7) in radialer Richtung untereinander, jedoch gleichzeitig um ein Viertel der Länge eines Nord/Südpolpaares der regelmäßigen Folge von Nord/Südpolpaaren gegeneinander versetzt sind.Device according to claim 1 and 2, characterized in that at least two groups of magnetic field sensitive elements ( 6 . 7 ) in the radial direction with each other, but at the same time by a quarter of the length of a north / south pole pair of the regular sequence of north / south pole pairs are offset from each other. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen magnetfeldempfindlicher Elemente (6, 7) sich aus zwei sensorisch aktiven Untergruppen (24; 27, 28) zusammensetzen, die um einen Ortsabstand bzw. um eine Ortsphase Φ gegeneinander versetzt sind, der ein Achtel der Länge eines Nord/Südpolpaares der regelmäßigen Folge von Nord/Südpolpaaren nicht überschreitet.Device according to claim 2 or 3, characterized in that the groups of magnetic field-sensitive elements ( 6 . 7 ) consists of two sensory active subgroups ( 24 ; 27 . 28 ), which are offset from each other by a spatial distance or by a spatial phase Φ, which does not exceed one-eighth of the length of a north / south pole pair of the regular sequence of north / south pole pairs. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Untergruppen (24; 27, 28) Mittel umfassen, mit denen jeweils mindestens zwei unabhängige Teilsignale S1 = A·sin(ω·t) und S2 = –A·sin(ϖ·t + Φ) und S1' = B·cos(ω·t) und S2 = –B·cos(ϖ·t + Φ) erzeugt werden.Device according to claim 4, characterized in that the subgroups ( 24 ; 27 . 28 ) Comprise means with which at least two independent sub-signals S1 = A * sin (ω * t) and S2 = -A * sin (π * t + φ) and S1 '= B * cos (ω * t) and S2 = -B · cos (π · t + Φ). Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Funktionseinheit (24) vorgesehen ist, die aus den Teilsignalen S1 und S2 bzw. S1' und S2' jeweils eine Signalsumme und eine Signaldifferenz bildet, die mit einem ODER-Glied jeweils zu einem gemeinsamen Signal mit doppelter Frequenz eines der Teilsignale verbunden werden.Device according to claim 5, characterized in that an electronic functional unit ( 24 ) is provided, which forms from the sub-signals S1 and S2 or S1 'and S2' each have a signal sum and a signal difference, which are each connected to an OR gate to a common signal with double frequency of one of the sub-signals. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilsignale mit doppelter Frequenz der elektronischen Funktionsgruppe (17 oder 29) zugeführt werden.Device according to claim 6, characterized in that the sub-signals with double frequency of the electronic function group ( 17 or 29 ). Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetfeldempfindlichen Elemente (6, 7) mit den nachverarbeitenden elektronischen Schaltkreisen in mehreren gehäusten Einheiten zusammengefasst sind und das Ausgangssignal einem elektronischen Regler zugeführt wird.Device according to claim 1 to 5, characterized in that the magnetic field sensitive elements ( 6 . 7 ) are combined with the post-processing electronic circuits in several housed units and the output signal is fed to an electronic controller. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der magnetfeldempfindlichen Elemente (6, 7) durch elektronische Schaltkreise so aufbereitet werden, dass neben einem Signal zur Abbildung der Verformung der Seitenwand gleichzeitig ein kontinuierliches Signal zur Abbildung des Abstandes der Seitenwand generiert wird und dass beide Ausgangssignale kontinuierlich einem elektronischen Regler zugeführt werden.Device according to Claims 1 to 6, characterized in that the signals of the magnetic field-sensitive elements ( 6 . 7 ) are processed by electronic circuits so that in addition to a signal for imaging the deformation of the side wall simultaneously a continuous signal for imaging the distance of the side wall is generated and that both output signals are continuously fed to an electronic controller. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen der magnetfeldempfindlichen Elemente (50, 51) mit mindestens zwei unterschiedlichen Encoderspuren (52, 53) zusammenwirken.Device according to Claims 2 to 7, characterized in that the groups of magnetic-field-sensitive elements ( 50 . 51 ) with at least two different encoder tracks ( 52 . 53 ) interact. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gruppe magnetfeldempfindlicher Elemente (6, 7) die Kodierung des Fahrzeugreifens liest und mindestens eine zweite Gruppe die Kodierung des Impulsgebers eines Raddrehzahlsensors für ABS-Anlagen liest.Device according to claim 2 to 8, characterized in that at least one group of magnetic field sensitive elements ( 6 . 7 ) reads the coding of the vehicle tire and at least a second group reads the coding of the encoder of a wheel speed sensor for ABS systems. Einrichtung nach Anspruch 2 und 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen magnetfeldempfindlicher Elemente (50, 51) radial senkrecht übereinander angeordnet sind, während die abgetasteten magnetischen Encoderspuren (52, 53) im Abstand eines Viertel einer magnetischen Periode zueinander einmagnetisiert sind.Device according to Claims 2 and 4 to 8, characterized in that the groups of magnetic field-sensitive elements ( 50 . 51 ) are arranged radially perpendicular to one another while the sampled magnetic encoder tracks ( 52 . 53 ) are magnetized to each other at a distance of one quarter of a magnetic period.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105035049A (en) * 2014-04-22 2015-11-11 罗伯特·博世有限公司 Method for actuating hydraulic braking system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502005007583D1 (en) * 2005-11-30 2009-08-06 Ford Global Tech Llc Method and device for estimating the operating state of a vehicle tire
DE102018102203A1 (en) * 2018-02-01 2019-08-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Bearing arrangement with integrated sensor device for detecting relative movements

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4435160A1 (en) * 1994-09-30 1996-04-04 Continental Ag Device for determining the peripheral force of a vehicle wheel
WO1997044673A1 (en) * 1996-05-22 1997-11-27 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Device for detecting the rotary behaviour of a vehicle wheel
DE19626843A1 (en) * 1996-07-04 1998-01-08 Continental Ag Device for measuring the rotational frequency of a rotating vehicle wheel and vehicle tires suitable for use therein
DE19904818A1 (en) * 1999-02-05 2000-08-10 Continental Teves Ag & Co Ohg Motor vehicle servo-system for checking torsion in tire walls and sidewalls applies a control logic with control functions like an anti lock brake system and yawing moment control functions and tire sensors to detect tire wall torsion
DE10005552C1 (en) * 2000-02-09 2001-09-06 Bosch Gmbh Robert Device for determining effective peripheral and normal forces on vehicle tire has outer and inner structuring and sensor elements matched to enable detection of peripheral and normal forces
DE10044291A1 (en) * 1999-09-15 2001-09-06 Continental Teves Ag & Co Ohg Method for recording and evaluating driving dynamics states of a motor vehicle
DE10133428C1 (en) * 2001-07-10 2003-03-13 Continental Ag Vehicle tires and arrangement and method for measuring the deformation of vehicle tires

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4435160A1 (en) * 1994-09-30 1996-04-04 Continental Ag Device for determining the peripheral force of a vehicle wheel
WO1996010505A1 (en) * 1994-09-30 1996-04-11 Continental Aktiengesellschaft Method and device for regulating slip and/or determining longitudinal force or a value proportional to flexing work, and vehicle tyres therefor
WO1997044673A1 (en) * 1996-05-22 1997-11-27 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Device for detecting the rotary behaviour of a vehicle wheel
DE19626843A1 (en) * 1996-07-04 1998-01-08 Continental Ag Device for measuring the rotational frequency of a rotating vehicle wheel and vehicle tires suitable for use therein
DE19904818A1 (en) * 1999-02-05 2000-08-10 Continental Teves Ag & Co Ohg Motor vehicle servo-system for checking torsion in tire walls and sidewalls applies a control logic with control functions like an anti lock brake system and yawing moment control functions and tire sensors to detect tire wall torsion
DE10044291A1 (en) * 1999-09-15 2001-09-06 Continental Teves Ag & Co Ohg Method for recording and evaluating driving dynamics states of a motor vehicle
DE10005552C1 (en) * 2000-02-09 2001-09-06 Bosch Gmbh Robert Device for determining effective peripheral and normal forces on vehicle tire has outer and inner structuring and sensor elements matched to enable detection of peripheral and normal forces
DE10133428C1 (en) * 2001-07-10 2003-03-13 Continental Ag Vehicle tires and arrangement and method for measuring the deformation of vehicle tires

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105035049A (en) * 2014-04-22 2015-11-11 罗伯特·博世有限公司 Method for actuating hydraulic braking system
CN105035049B (en) * 2014-04-22 2019-07-16 罗伯特·博世有限公司 Method for operating hydraulic braking system

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