DE60124602T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines Druckabfalls im Reifen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme im Reifenluftdruck. Im Spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme im Reifenluftdruck, die in der Lage sind, die Kurvenfahrt genau zu korrigieren und die Genauigkeit zum Detektieren einer Reduktion im Reifendruck zu verbessern.
• Solch eine Vorrichtung und solch ein Verfahren sind aus der EP-A-0 650 856 bekannt. Dieses Dokument befasst sich mit der Berechnung des Lenkwinkels des Fahrzeuges auf zwei unterschiedliche Arten und des Gewicht der beiden unterschiedlichen Ergebnisse in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel.
• Eine herkömmliche Vorrichtung (DWS-System) zum Detektieren der Abnahme im Reifenluftdruck bestimmt die Reifendruckreduktion auf der Basis von Informationen von vier ABS-Raddrehzahlsensoren. Die Änderung einer Raddrehzahl wird durch die Kurvenfahrt wie auch die Druckreduktion der Reifen beeinflusst. Gemäß dem herkömmlichen DWS werden alle Faktoren einschließlich des Radius der Kurvenfahrt auf der Basis von Information von den ABS-Sensoren berechnet, um den Einfluss der Kurvenfahrt zu verringern und dann wird eine Kurvenfahrtkorrektur durchgeführt. Selbst mit dieser Kurvenfahrtkorrektur kann, da sich die Einflüsse der Bewegung der Last und des Schlupfes, die während der Kurvenfahrt erzeugt werden, geringfügig ändern, die Kurvenfahrtkorrektur nicht vollständig durchgeführt werden. Allerdings werden gemäß dem herkömmlichen DWS die Bestimmungswerte (DEL-Werte) der Druckreduktion der Reifen, die über etwa eine Minute berechnet werden, gemittelt und die Druckreduktion wird auf der Basis des berechneten Mittelwertes be stimmt. Auf einer gewöhnlichen Straße sind Rechts- und Linkskurven nahezu im gleichen Ausmaß vorhanden. Aus diesem Grund ist, wenn ein Fahrzeug etwa eine Minute lang fährt, der Einfluss der Kurvenfahrt aufgehoben. Selbst wenn bei der Kurvenfahrtkorrektur ein Fehler auftritt, gibt es daher einige falsche Warnungen, die durch den Einfluss der Kurvenfahrt bei einem herkömmlichen DWS verursacht werden.
• Wenn jedoch ein Fahrzeug auf einer Rundstrecke wie einer Teststrecke gefahren wird, fährt das Fahrzeug nur auf einem nach links gekrümmten Abschnitt oder einem nach rechts gekrümmten Abschnitt. Auf Grund dessen wird der Einfluss der Kurvenfahrt nicht aufgehoben, wenn die Bestimmungswerte über eine Minute gemittelt werden, und von Zeit zu Zeit wird eine falsche Warnung ausgegeben. Dies deshalb, da eine Rotationsdifferenz zwischen den inneren Rädern und den äußeren Rädern besteht, unabhängig davon, ob sie bei einem normalen Innendruck sind, und diese Rotationsdifferenz kann nicht von der durch eine Druckreduktion verursachten Rotationsdifferenz unterschieden werden.
• Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht und ein Ziel besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme im Reifenluftdruck bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Kurvenfahrtkorrektur genau durchzuführen und die Genauigkeit zum Detektieren einer Reduktion eines Reifendrucks zu verbessern.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Anzeigen einer Abnahme im Innendruck von Reifen gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme im Innendruck von Reifen gemäß Anspruch 2 vorgesehen.
• Nachfolgend werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme im Reifenluftdruck gemäß der vorliegenden Erfindung nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
• 1 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme im Reifenluftdruck gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
• 2 ein Blockdiagramm ist, das die elektrische Anordnung der in 1 gezeigten Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme im Reifenluftdruck zeigt.
• Wie in 1 gezeigt, ist eine Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme im Reifenluftdruck gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart konstruiert, dass sie detektiert, ob der Luftdruck von z. B. einem der vier Reifen W₁, W₂, W₃, und W₄, die an einem Vierradfahrzeug montiert sind, reduziert ist oder nicht und weist übliche Raddrehzahlsensoren 1 auf, die in Verbindung mit den jeweiligen Reifen W₁, W₂ W₃ und W₄ vorgesehen sind. Die Ausgänge der Radsensoren 1 sind an eine Steuereinheit 2 angelegt. Mit der Steuereinheit 2 sind ein Anzeigemittel 3, das aus einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, einer Plasmaanzeigevorrichtung oder einer Kathodenstrahlröhre zum Anzeigen des Reifens W₁, dessen Luftdruck abgenommen hat, und einem Initialisierungsschalter 4, der durch einen Fahrer betätigt werden kann, besteht, verbunden. Darüber hinaus ist ein Lenkwinkelsensor 6 an einem Lenkrad 5 angebracht und die Steuereinheit 2 legt ein Gewicht entsprechend einem Lenkwinkelwert fest, der von dem Lenkwinkelsensor 6 eingegeben wird.
• Die Steuereinheit 2 besteht die Steuereinheit 2 aus einer E/A-Schnittstelle 2a, die benötigt wird, um Signale zu/von einer externen Vorrichtung zu senden/empfangen, einer CPU 2b, die als ein arithmetisches Verarbeitungszentrum dient, einem ROM 2c, der das Steuerbetriebsprogramm der CPU 2b speichert, und einem RAM 2d, in den temporär Daten geschrieben werden, oder aus dem Daten gelesen werden, wenn die CPU 2b eine Steueroperation durchführt. Das arithmetisches Verarbeitungsmittel und das Bestimmungswert-Korrekturmittel sind in dieser Ausführungsform in der Steuereinheit 2 umfasst.
• Von jedem Raddrehzahlsensor 1 wird ein Impulssignal (nachfolgend als „Raddrehzahlimpuls" bezeichnet) ausgegeben, das der Anzahl von Umdrehungen des Reifens W₁ entspricht. Die CPU 2b berechnet die Rotationswinkelgeschwindigkeit F₁ des Reifens W₁ bei einer vorbestimmten Abtastzeit Δ(sec), z. B. pro ΔT = 1 Sekunde, auf der Basis des von dem Raddrehzahlsensor 1 ausgegebenen Raddrehzahlimpulses.
• Hier sind, da die Reifen W₁ nicht alle die gleichen sind, obwohl sie innerhalb einer Spezifikation liegen, die effektiven Rollradien der Reifen W₁ (die Werte werden jeweils durch Dividieren einer Distanz, die um eine Drehung voranschreitet, durch 2π erhalten) nicht notwendigerweise gleich, selbst wenn alle von den Reifen W₁ einen normalen Innendruck aufweisen. Infolgedessen unterscheiden sich die Rotationswinkelgeschwindigkeiten F₁ der Reifen W₁ geringfügig. Im Hinblick darauf wird eine korrigierte Rotationswinkelgeschwindigkeit F1₁ berechnet, um die Unregelmäßigkeit auf Grund der anfänglichen Differenz aufzuheben. Im Speziellen wird die jeweilige Rotationswinkelgeschwindigkeit wie folgt korrigiert:
  F1₁ = F₁
  F1₂ = mF₂
  F1₃ = F₃
  F1₄ = nF₄
• Die Korrekturkoeffizienten m und n werden als m = F₁/F₂ und n = F₃/F₄ erhalten, indem die Rotationswinkelgeschwindigkeit F₁ z. B. unter den Bedingungen, dass ein Fahrzeug auf einer geraden Straße fährt, berechnet wird, und die Koeffizienten m und n dann auf der Basis der berechneten Rotationswinkelgeschwindigkeit F₁ beschafft werden.
• Dann werden auf der Basis der korrigierten Rotationswinkelgeschwindigkeit F1₁ eine Fahrzeuggeschwindigkeit V(Vi/4) und eine seitliche Beschleunigung (seitliches G) und dergleichen berechnet.
• Ferner soll ein Druckabnahme-Bestimmungswert (DEL) zum Detektieren einer Abnahme im Luftdruck des Reifens W₁ die Differenz zwischen z. B. zwei Summen von Paaren von Vorderradreifen und Hinterradreifen auf einer Diagonalen vergleichen. Im Speziellen wird die Summe von Signalen von einem Paar von Rädern auf einer Diagonalen von der Summe von Signalen von dem anderen Paar von Rädern auf der Diagonalen subtrahiert, und ein Verhältnis des Subtraktionsergebnisses zu dem Durchschnittswert der beiden Summen wird aus der folgenden Formel erhalten (1)

  
• Üblicherweise werden unter Verwendung dieses DEL-Wertes der Durchschnittswert DEL5 in den letzten n DEL-Werten (DEL(n)), z. B. den letzten fünf DEL-Werten, und der Durchschnittswert DELAV der letzen n DEL5- Werte (DEL5(n)), z. B. der letzten zwölf DEL5-Werte, aus den folgenden Formeln (2) bzw. (3) berechnet und eine Druckreduktionsbestimmung wird dann unter Verwendung des resultierenden DELAV vorgenommen: DEL5 = (DEL(4) + DEL(3) + DEL (2) + DEL(1) + DEL(0))/5 (2) DELAV = (DEL5(11) + DEL5(10) + DEL5(9) + ... + DEL5(0))/12 (3)
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Lenkwinkelsensor hingegen an dem Lenkrad angebracht und ein DEL-Wert wird mit dem Lenkwinkel gewichtet, wodurch der DEL-Wert korrigiert wird. Zum Beispiel ist ein Gewicht W des Lenkwinkels θ wie folgt repräsentiert: wobei –30° ≤ θ ≤ 30°, Gewicht W = 4: (1) wobei –90° ≤ θ < –30° oder 30° < θ ≤ 90°, Gewicht W = 2; und (2) wobei θ < –90° oder 90° < θ, Gewicht W = 1. (3)
• Auf der Basis des Obigen sind der gewichtete DEL-Wert in der Formel (1) und der gewichtete DEL5 in der Formel (2) durch die folgenden Formeln (4) und (5) repräsentiert: DELw = DELxW (4) DELw5 = (DELw(4) + DELw(3) + DELw(2) + DELw(1) + DELw(0))/ΣW (5)
• In der Formel (5) ist ΣW der integrierte Wert der letzten fünf Gewichte W. Daher ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, den Einfluss der Kurvenfahrt zu verringern und eine falsche Warnung zu verhindern, indem eine Druckreduktionsbestimmung unter Verwendung des gewichteten Mittelwertes DELAV, der durch die folgende Formel (6) repräsentiert ist, vorzunehmen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Fälle, in denen das Gewicht W = 4 wird, abnehmen, wenn ein Fahrzeug auf einer Bergstraße mit kontinuierlichen Rechts- und Linkskurven fährt. Die Druckreduktion kann jedoch in demselben Ausmaß bestimmt werden, wie bei der herkömmlichen Bestimmung. DELwAV = {DELw5(11) × W(11) + DELw5(10) × W(10) + DELw5(9) × W(9) + ... + DELw5(0) × W(0)}/{W(11) + W(10) + W(9) + ... + W(0)} (6)
• In der Formel (6) ist W(n) der integrierte Wert der letzten n Gewichte W.
• Als Nächstes wird die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das folgende Beispiel beschränkt.
• BEISPIEL
• Ein Lenkwinkelsensor wurde an dem Lenkrad eines Fahrzeuges angebracht, dessen Reifenluftdruck normal eingestellt war, Sensorinformationen wurden durch einen Personal Computer und eine in das herkömmliche DWS eingegebene Software erfasst und eine in das herkömmliche DWS eingegebene Software wurde, wie in obigen Formeln (4) bis (6) gezeigt, geändert.
• Als Nächstes wurde das Fahrzeug auf einer Teststrecke gefahren, die sowohl Kurven als auch gerade Abschnitte aufweist (maximaler Lenkwinkel θ = –60°).
• Im Ergebnis wurde, während normalerweise eine falsche Warnung gegeben wurde, selbst wenn die Reifen einen normalen Luftdruck aufwiesen, in diesem Beispiel keine falsche Warnung gegeben.
• Als Nächstes wurde für alle Reifen der Luftdruck eines Reifens um 30 % reduziert und die anderen Reifen wurden auf einen normalen Innendruck gesetzt und das Fahrzeug wurde bei derselben Kurvenfahrt gefahren. Im Ergebnis wurde bestätigt, dass eine Warnung vor einer Druckreduktion normal gegeben wurde.
• Wie bisher festgestellt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung Nachdruck auf einen DEL-Wert in einem geraden Bereich gelegt und ein Bestimmungswert wird unter Verwendung eines Gewicht, da auf der Basis eines Lenkwinkels bestimmt wird, berechnet. Somit kann die Häufigkeit des Auftretens von falschen Warnungen während einer Kurvenfahrt verringert werden. Infolgedessen ist es möglich, die Genauigkeit zum Detektieren der Druckreduktion von Reifen zu verbessern.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Anzeigen einer Abnahme im Innendruck von Reifen, die an einem Vierradfahrzeug angebracht sind, unter Verwendung von Bestimmungswerten, die auf der Basis von Rotationsinformationen der Reifen des Fahrzeugs erhalten werden, umfassend ein Rotationsinformations-Detektionsmittel (1) zum Detektieren von Rotationsinformationen auf der Basis der Rotation von jedem der Reifen (W₁, W₂, W₃, W₄), ein Speichermittel (2d) zum Speichern der Rotationsinformationen über jeden der Reifen, ein arithmetisches Verarbeitungsmittel (2b) zum Verarbeiten eines Bestimmungswertes auf der Basis der Rotationsinformationen auf der Basis von jedem der Reifen, und ein Bestimmungswert-Korrekturmittel zum Unterteilen von Winkelwerten, die von einem Lenkwinkelsensor (6) erhalten werden, der an einem Lenkrad (5) angebracht ist, in vorbestimmte Bereiche, zum Zuordnen eines Gewichtes (W) zu jedem der vorbestimmten Bereiche und zum Korrigieren des Bestimmungswertes unter Verwendung eines Gewichtes, das während der Fahrt des Fahrzeugs der Kurvenfahrt entspricht.
2. Verfahren zum Anzeigen einer Abnahme im Innendruck von Reifen, die an einem Vierradfahrzeug angebracht sind, unter Verwendung von Bestimmungswerten, die auf der Basis von Rotationsinformationen der Reifen erhalten werden, mit den Schritten, dass: Rotationsinformationen von jedem der Reifen (W₁, W₂, W₃, W₄) beschafft werden, die Rotationsinformationen über jeden der Reifen gespeichert werden, ein Bestimmungswert auf der Basis der Rotationsinformationen über jeden der Reifen verarbeitet wird, Winkelwerte, die von einem Lenkwinkelsensor (6) erhalten werden, der an einem Lenkrad (5) angebracht ist, in vorbestimmte Bereiche unterteilt werden und ein Gewicht für jeden der vorbestimmten Bereiche festgelegt wird, und der Bestimmungswert unter Verwendung eines Gewichtes (W), das während der Fahrt des Fahrzeuges der Kurvenfahrt entspricht, korrigiert wird.