DE60319598T2

DE60319598T2 - Verfahren und system zur bestimmung des schräglaufwinkels eines reifens während des fahrens eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE60319598T2
Application number: DE60319598T
Authority: DE
Inventors: Federico Mancosu; Massimo Brusarosco; Daniele Arosio
Original assignee: Pirelli SpA; Pirelli Tyre SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA; Pirelli Tyre SpA
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2023-10-25
Also published as: US20070171034A1; US7552628B2; EP1676112B1; AU2003304522A1; CA2543437A1; CN1860358A; DE60319598D1; EP1676112A1; BR0318560A; WO2005043106A1; CN1860358B; ATE388394T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zum Bestimmen eines Schräglaufwinkels eines an einem Fahrzeug montierten Reifens während der Fahrt eines solchen Fahrzeugs.
Ein solches Verfahren und ein solches System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 11 sind aus der US-B1-6,539,295 bekannt.
Für ein Fahrzeugsteuersystem sollten, um das Fahrzeug zu steuern, Informationen bereitgestellt werden, die sich auf die Reifenzustände beziehen. Beispielsweise können solche Informationen die Information enthalten, die sich auf die auf die Reifen ausgeübte Last oder auf die Länge des Kontaktbereichs zwischen dem Reifen und dem Boden bezieht. Beispielsweise offenbart das US-Patent 5,793,285 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen von Reifen an einem Fahrzeug durch fortlaufendes Messen des Abstandes zwischen der zugeordneten Fahrzeugachse (oder einem Fahrzeugchassisteil, das damit starr verbunden ist) und der Straße, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Aus dieser Messung wird die Reifeneinbiegung bestimmt. Nach den Verfassern stellt die gemessene Reifeneinbiegung ein vergleichsweise exaktes Maß der jeweiligen Reifenlast dar. Wenn die Reifeneinbiegung einen bestimmten gewünschten Bereich verlässt, wird ein Warnsignal übermittelt.
Die PCT-Patentanmeldung WO 03/016115 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen der auf einen Reifen eines Kraftfahrzeugs ausgeübten Belastung oder Last und/oder zum Überwachen des Reifendrucks, wobei der Druck in jedem Reifen während des Betriebs des Fahrzeugs erfasst und das Drehverhalten der einzelnen Räder beobachtet wird. Lastverteilungsparameter werden auch dadurch bestimmt, dass das Drehverhalten und/oder Änderungen des Drehverhaltens der einzelnen Räder während vorgegebener Fahrzustände verglichen und vorher eingestellte und/oder vorgegebene und/oder gelernte Variable berücksichtigt werden. Der Rei fendruck und die Lastverteilungsparameter werden dazu verwendet, die auf die Reifen ausgeübte Last oder Belastung und/oder einen Druckverlust zu bestimmen. Weiterhin offenbart die US-Patentanmeldung 2003/0058118 ein Fahrzeug und ein Fahrzeugreifenüberwachungssystem sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen der lastinduzierten Einbiegung oder Verformung eines Fahrzeugreifens. Basierend darauf werden auf die Einbiegung bezogene Informationen bereitgestellt, wie die Reifenlast, der molare Luftgehalt, die gesamte Fahrzeugmasse und die Verteilung der Fahrzeugmasse.
Die US-6,538,566 offenbart ein Verfahren für die Überwachung des Zustands eines Reifens eines auf dem Boden laufenden Rades während des Betriebs, wobei der Reifen eine Lauffläche hat. Das Verfahren weist die Schritte auf, in dem Reifen nahe an der Lauffläche einen Miniatursensor zum Erfassen einer Radialbeschleunigung vorzusehen, die Änderungen der Messung von dem Sensor zu überwachen, in der Radialbeschleunigung eine Abnahme zu erfassen, die einer Zone des Laufflächenkontakts mit dem Boden entspricht, und einen Zeitraum von niedrigen Radialbeschleunigungsphasen und einen Bruchteil dieses Zeitraums zu messen, währenddessen die Radialbeschleunigung niedrig ist, wobei der Bruchteil in jedem Zeitraum in Beziehung zu einer Länge der Zone, in der die Lauffläche in Kontakt mit dem Boden steht, und dadurch zu dem Zustand des Reifens gesetzt wird.
Die EP-0 887 211 bezieht sich auf Luftreifen für Fahrzeuge, und insbesondere auf ein System zum Überwachen von Reifen durch Überprüfen ihrer Einbiegung. Das System hat eine Sensoreinrichtung, die funktionsmäßig bezüglich des Reifens so angeordnet ist, dass ein elektrischer Impuls während des Aufstandsflächendurchgangs entsprechend einer Verformung des Reifens erzeugt wird, Einrichtungen zum Berechnen eines Verhältnisses zwischen der Dauer des elektrischen Impulses und der Dauer einer Reifenumdrehung und Einrichtungen zum Übermitteln des Verhältnisses zu einer in dem Fahrzeug angeordneten Bewertungseinheit. Dabei ist die Sensoreinrichtung in dem Laufflächenbereich des Reifens angeordnet, damit der elektrische Impuls ein erstes Maximum am Eintritt und ein zweites Maximum am Austritt des Aufstandsflächendurchgangs wiedergibt.
Nach der Anmelderin wäre es vorteilhaft, den Schräglaufwinkel des an einem Fahrzeug angebrachten Reifens zu messen, während ein solches Fahrzeug auf einer rollenden Fläche fährt. Der Schräglaufwinkel ist ein Grundparameter zum Steuern eines Fahrzeugs und zum Vermei den jeglicher Instabilitäten, wie beispielsweise Gierinstabilitäten. Es ist zu erwähnen, dass ein bestimmter Lenkwinkel, der in einem Fahrzeug eingestellt ist, zu einem unterschiedlichen Schräglaufwinkel des Reifens führen kann. Dafür gibt es mehrere Gründe, zu denen die Tatsache gehört, dass ein Reifen aus sich verformendem Kautschuk hergestellt ist. Deshalb kann der Schräglaufwinkel, dem die Reifen während eines Lenkmanövers ausgesetzt sind, nicht leicht aus einer an dem Fahrzeug vorgenommenen Messung abgeleitet werden.
Die Anmelderin ging das Problem an, in Realzeit, d. h. während des Fahrens des Fahrzeugs, und auf zuverlässige Weise den Schräglaufwinkel zu bestimmen, dem ein an dem Fahrzeug angebrachter Reifen ausgesetzt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorlegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen eines Schräglaufwinkels eines an einem Fahrzeug angebrachten Reifens während des Fahrens des Fahrzeugs auf einer rollenden Oberfläche bereit, wobei der Reifen eine Äquatorialebene hat und das Verfahren die Schritte aufweist, eine Länge eines Kontaktbereichs zwischen dem Reifen und der rollenden Oberfläche zu ermitteln, wobei die Länge in einer Entfernung von der Äquatorialebene gemessen wird, eine auf den Reifen ausgeübte Last zu ermitteln, einen Sturzwinkel, dem der Reifen unterliegt, zu ermitteln und den Schräglaufwinkel aus dem Sturzwinkel, der Reifenlast und der Kontaktbereichslänge abzuleiten.
Vorzugsweise weist der Schritt des Messens der Länge eines Kontaktbereichs den Schritt auf, ein erstes Beschleunigungssignal zu erfassen.
Vorzugsweise weist das Verfahren einen Schritt einer Tiefpassfilterung des ersten Signals auf.
Vorzugsweise weist der Schritt des Erfassens des ersten Signals das Erfassen eines Tangentialbeschleunigungssignals auf.
Alternativ weist der Schritt des Erfassens eines ersten Signals das Messen einer Entfernung eines Abstands zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert des ersten Signals auf.
Vorzugsweise weist das Erfassen eines ersten Signals das Erfassen eines Radialbeschleunigungssignals auf.
Vorteilhafterweise weist der Schritt des Erfassens eines ersten Signals das Messen eines Abstands zwischen zwei Maxima des ersten Signals auf.
Vorzugsweise weist der Schritt des Ableitens des Schräglaufwinkels aus dem Sturzwinkel, der Reifenlast und der Kontaktbereichslänge den Schritt auf, Kennlinien des Kontaktbereichs abhängig vom Schräglaufwinkel für wenigstens eine Reifenlast bereitzustellen.
Vorzugsweise weist das Verfahren den weiteren Schritt auf, eine Anpassgleichung bereitzustellen, die die Kennlinien des Kontaktbereichs abhängig vom Schräglaufwinkel approximiert.
Vorzugsweise weist der Schritt des Bereitstellens einer Anpassgleichung, die die Kennlinien des Kontaktbereichs abhängig vom Schräglaufwinkel approximiert, den Schritt auf, die Gleichung einer Geraden in einer Ebene bereitzustellen, wobei dieser Schritt sich durch den weiteren Schritt auszeichnet, Werte für die Steigung und des Koordinatenabstands für vorgegebene Bedingungen der Reifenlast und des Sturzwinkels für den Reifen zuzuordnen.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Bestimmen eines Schräglaufwinkels eines an einem Fahrzeug angebrachten Reifens während des Fahrens des Fahrzeugs auf einer rollenden Oberfläche bereit, wobei der Reifen eine Äquatorialebene und das System eine Vorrichtung zum Messen einer Länge eines Kontaktbereichs zwischen dem Reifen und der rollenden Oberfläche, wenn die Länge in einer Entfernung von der Äquatorialebene gemessen wird, eine Vorrichtung zum Ermitteln einer auf den Reifen ausgeübten Reifenlast, eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Sturzwinkels, dem der Reifen unterliegt, und wenigstens eine Verarbeitungseinheit aufweist, die für das Ableiten des Schräglaufwinkels aus dem Sturzwinkel, der Reifenlast und der Kontaktbereichslänge angepasst ist.
Vorzugsweise hat die Messvorrichtung wenigstens einen Radialbeschleunigungsmesser, der wenigstens ein Radialbeschleunigungssignal erzeugt.
Vorzugsweise hat die Messvorrichtung wenigstens einen Tangentialbeschleunigungsmesser, der wenigstens ein Tangentialbeschleunigungssignal erzeugt.
Vorzugsweise hat die Vorrichtung zum Ermitteln einer Reifenlast, die auf den Reifen ausgeübt wird, wenigstens einen Radialbeschleunigungsmesser, der wenigstens ein Radialbeschleunigungssignal erzeugt.
Alternativ hat die Vorrichtung zum Ermitteln einer Reifenlast, die auf den Reifen ausgeübt wird, wenigstens einen Tangentialbeschleunigungsmesser, der wenigstens ein Tangentialbeschleunigungssignal erzeugt.
Vorzugsweise weisen die Messvorrichtung und die Vorrichtung zum Ermitteln einer Reifenlast, die auf den Reifen ausgeübt wird, eine Abtastvorrichtung auf, die für das Abtasten des Signals bei einer Frequenz von wenigstens 5 kHz angepasst ist.
Vorzugsweise ist die Abtastvorrichtung für ein Abtasten des Signals bei einer Frequenz von wenigstens 7 kHz angepasst.
Vorteilhafterweise hat das System weiterhin wenigstens einen Speicher, der der Verarbeitungseinheit zugeordnet ist.
Vorzugsweise weist der wenigstens eine Speicher vorgespeicherte charakteristische Funktionen auf, die eine erwartete Kontaktbereichslänge abhängig vom Schräglaufwinkel entsprechend vorgegebenen Zuständen für die Reifenlast und den Sturz beschreiben.
Vorzugsweise ist die Messvorrichtung in einer Sensorvorrichtung eingeschlossen, die sich in einem Laufflächenabschnitt des Reifens befindet.
Vorzugsweise ist die Sensorvorrichtung in einer Entfernung von der Äquatorialebene des Reifens angeordnet, die zwischen 15% und 30% der Laufflächenbreite, bevorzugt zwischen 18% und 28% der Laufflächenbreite und besonders bevorzugt zwischen 20% und 25% liegt.
Vorzugsweise ist die Sensorvorrichtung an einer Innenauskleidung des Reifens befestigt.
Das System hat vorzugsweise ein Dämpfungselement zwischen dem Sensor und der Innenauskleidung.
Die Sensorvorrichtung hat weiterhin bevorzugt eine Sendevorrichtung.
Vorzugsweise ist die Sendevorrichtung funktionsmäßig mit einer ersten Antenne verbunden.
Das System hat weiterhin vorzugsweise eine Filtervorrichtung, die für eine Tiefpassfilterung des Beschleunigungssignals angepasst ist.
Vorzugsweise hat der Sensor weiterhin eine Stromquelle.
Vorzugsweise weist die Stromquelle eine Batterie auf.
Die Stromquelle hat vorzugsweise eine Eigenversorgungsvorrichtung, die so angepasst ist, dass sie elektrischen Strom infolge mechanischer Spannungen erzeugt, denen die Sensorvorrichtung während der Fahrt des Fahrzeugs unterliegt.
Die Eigenversorgungsvorrichtung hat vorzugsweise ein piezoelektrisches Element.
Vorzugsweise hat die Eigenversorgungsvorrichtung eine elektrische Speicherschaltung.
Die elektrische Speicherschaltung hat vorzugsweise einen Widerstand und einen Kondensator.
Vorzugsweise ist die Verarbeitungseinheit in die Sensorvorrichtung eingeschlossen.
Das System hat vorzugsweise weiterhin eine an dem Fahrzeug angeordnete festgelegte Einheit, die eine Empfängervorrichtung zum Empfangen von Daten aus der Sensorvorrichtung hat.
Vorzugsweise weist die Empfängervorrichtung eine zweite Antenne auf.
Die erste Antenne und die zweite Antenne sind vorzugsweise für eine Datenübertragung bei einer Frequenz zwischen 400 und 450 MHz angepasst.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs bereit, an dem wenigstens ein Reifen angebracht ist, wobei bei dem Verfahren ein Schräglaufwinkel des Reifens bestimmt wird, der bestimmte Schräglaufwinkel einem Fahrzeugkontrollsystem des Fahrzeugs zugeführt wird und wenigstens ein Parameter in dem Fahrzeugkontrollsystem basierend auf dem bestimmten Schräglaufwinkel eingestellt wird.
Vorzugsweise hat das Fahrzeugkontrollsystem ein Bremskontrollsystem, und der Schritt des Einstellens wenigstens eines Parameters weist das Einstellen einer Bremskraft an dem Reifen auf.
Alternativ hat das Fahrzeugkontrollsystem ein Lenkkontrollsystem, und der Schritt des Einstellens wenigstens eines Parameters weist das Auswählen einer maximalen Variation auf, die von Lenkbefehlen zugelassen wird.
Ebenfalls alternativ weist das Fahrzeugkontrollsystem ein Aufhängungskontrollsystem auf, und der Schritt des Einstellens wenigstens eines Parameters weist das Einstellen der Steifigkeit einer Aufhängungsfeder auf, die dem Reifen zugeordnet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines Beispiels veranschaulicht, das hier unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen angegeben wird, in denen:
1 einen Querschnitt eines Reifens mit drei Sensorvorrichtungen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
2 ein Schema einer Ausführungsform einer festgelegten Einheit mit einem System nach der vorliegenden Erfindung zeigt,
3 ein Schema einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Sensorvorrichtung zeigt, die in einem Reifen eingeschlossen ist,
4 als Beispiel eine Radialbeschleunigungskurve zeigt, die nach dem Filtern eines Radialbeschleunigungssignals erhalten wird,
5 ein Beispiel einer Tangentialbeschleunigungskurve zeigt, die nach dem Filtern eines Tangentialbeschleunigungssignals erhalten wird,
6 ein Diagramm mit Kurven von Kontaktflecklängen gemessen durch einen inneren Beschleunigungsmesser abhängig von Schräglaufwinkeln zeigt,
7 ein Diagramm mit Kurven von Flecklängen gemessen durch einen äußeren Beschleunigungsmesser abhängig von Schräglaufwinkeln zeigt,
8 ein Diagramm von Kurven für Flecklängen gemessen durch einen zentralen Beschleunigungsmesser abhängig von Schräglaufwinkeln zeigt,
9a und 9b Beispiele für Anstiegskurven von Geraden, die sich an die Kurven von 6 und 7 anpassen, abhängig von der Reifenlast zeigen,
10a und 10b Beispiele für Kurven von Koordinatenabständen von Geraden, die sich an die Kurven von 6 und 7 anpassen, abhängig vom Sturzwinkel zeigen.
11a und 11b Beispiele von Kurven für die Steigungen von Geraden, die sich an die Kurven von 10a und 10b anpassen, abhängig von der Reifenlast zeigen,
12a und 12b Beispiele von Kurven für Koordinatenabstände von Geraden, die sich an die Kurven von 10a und 10b anpassen, abhängig von der Reifenlast zeigen, und
13 ein Diagramm mit einer Kurve einer Flecklänge gemessen durch die zentrale Sensorvorrichtung abhängig von der Reifenlast zeigt.
1 zeigt einen Querschnitt eines Rades mit einem Reifen 11 und einer Tragfelge 12. Der in 1 gezeigte Reifen 11 hat eine Bauweise, die herkömmlicherweise als "schlauchlos" bekannt ist, d. h. er hat keinen inneren Schlauch. Dieser Reifen kann mit Hilfe eines Aufpumpventils 13 aufgepumpt werden, das beispielsweise an dem Kanal der Felge 12 positioniert ist. Der Reifen wird an einem Fahrzeug (nicht gezeigt) angebracht.
Der Reifen 11 hat eine Karkasse 16, die in zwei Wulsten 14 und 14 endet, von denen jeder längs eines inneren Umfangsrand der Karkasse 16 zum Befestigen des Reifens 11 an der entsprechenden Tragfelge 12 ausgebildet ist. Die Wulste 14, 14' haben jeweils verstärkende, ringförmige Kerne 15 und 15', die als Wulstkerne bekannt sind. Die Karkasse 16 wird von wenigstens einer Verstärkungslage mit textilen oder metallischen Korden gebildet, die sich axial von einem Wulst 14 zum anderen 14' in einem torusförmigen Profil erstrecken, wobei ihre Enden mit einem entsprechenden Wulstkern 15 bzw. 15' verbunden sind. Bei Reifen mit der bekannten Gürtelbauweise liegen die vorstehend erwähnten Korde im Wesentlichen in Ebenen, die die Reifendrehachse enthalten. An einer radial äußeren Position bezogen auf die Karkasse 16 ist ein ringförmiger Aufbau 17 angeordnet, der als Gurtaufbau bekannt ist. Der Gurtaufbau 17 hat gewöhnlich einen oder mehrere Streifen aus elastomerem Material, in das einander überlappende Metall- und/oder Textilkorde eingeschlossen sind. Um den Gurtaufbau 17 herum ist ein Laufflächenband 18 aus elastomerem Material gewickelt, in das für den Kontakt des Reifens mit dem Boden ein Reliefmuster eingeprägt ist. An der Karkasse 16 sind auch in axial gegenüberliegenden seitlichen Positionen zwei Seitenwände 19 und 19' aus elastomerem Material angeordnet, von denen sich jede radial nach außen von dem äußeren Rand des entsprechenden Wulstes 14 und 14' erstreckt. Bei schlauchlosen Reifen ist die Innenfläche der Karkasse 16 normalerweise mit einer Auskleidung 111 abgedeckt, d. h. mit einer oder mehreren Schichten aus einem luftundurchlässigen elastomeren Material. Gemäß der speziellen Auslegung des Reifens 11 können andere bekannte Elemente vorgesehen werden, beispielsweise Wulstfüller.
Mit dem Reifen 11 ist wenigstens eine Sensorvorrichtung 3i, 3e verbunden, die in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert wird. Die wenigstens eine Sensorvorrichtung 3i, 3e wird dazu verwendet, den Reifenkontaktfleck, nämlich die Länge des Kontaktbereichs zwischen dem Reifen und der rollenden Oberfläche, in einem Abstand von der Äquatorialebene des Reifens zu berechnen. Die wenigstens eine Sensorvorrichtung 3i, 3e kann vorteilhafter weise an einem Teil des Laufflächenbandes des Reifens 11 angeordnet werden, d. h. dem Bereich des Reifens 11, der sich zwischen den Seitenwänden des Reifens 11 axial erstreckt. Insbesondere wird ein solcher Sensor in einem Schulterbereich der Lauffläche des Reifens angeordnet, d. h. in einer sicheren Distanz von der Äquatorialebene E des Reifens. Vorzugsweise wird ein solcher Sensor bezogen auf das Fahrzeug in dem entfernter liegenden Schulterbereich (äußere Sensorvorrichtung) angeordnet, da von einer externen Sensorvorrichtung ausgeführte Messungen während der Kurvenfahrt stärker variieren als Messungen, die von einer inneren Sensorvorrichtung bereitgestellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform können jedoch zwei Sensorvorrichtungen 3i, 3e im Wesentlichen symmetrisch bezüglich der Äquatorialebene des Reifens 11 angeordnet werden. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft für eine Doppelprüfung der Messungen. Vorzugsweise werden die beiden Sensorvorrichtungen im Wesentlichen auf der gleichen Meridianebene des Reifens angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform wird eine dritte Sensorvorrichtung 3c an dem Reifen angeordnet, vorzugsweise im Wesentlichen auf der gleichen Meridianebene und im Wesentlichen auf der Äquatorialebene. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird die Sensorvorrichtung 3e, die sich näher an dem Fahrzeug befindet, als die "innere Sensorvorrichtung" bezeichnet, während die Sensorvorrichtung 3e, die sich am äußersten Abschnitt des Reifens befindet, als "äußere Sensorvorrichtung" bezeichnet wird. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Ausdruck "im Wesentlichen längs der gleichen Meridianebene" einen bestimmten Betrag einer Fehlausrichtung der Sensoren bezüglich der Meridianebene, der in Ausdrücken des Winkels ausgedrückt werden kann, die zwischen den von den Sensorpositionen definierten Meridianebenen gebildet werden. Vorzugsweise kann die tolerierte Fehlausrichtung einem Winkel von nicht mehr als 5°, bevorzugt von nicht mehr als 3° und besonders bevorzugt von nicht mehr als 1° entsprechen. Vorzugsweise sollten die äußere und/oder innere Sensorvorrichtung in einer Entfernung von der Äquatorialebene des Reifens angeordnet werden, die zwischen 15% und 30% der Laufflächenbreite, bevorzugt zwischen 18% und 28% der Laufflächenbreite und besonders bevorzugt zwischen 20% und 25% der Laufflächenbreite liegt. Bei einem Reifen mit einer Laufflächenbreite von 195 mm können beispielsweise zwei Sensorvorrichtungen 3i, 3e auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Äquatorialebene, jeder mit einem Abstand von 45 mm davon, angeordnet werden.
Die Sensorvorrichtungen 3c, 3i, 3e sind vorzugsweise an der inneren Auskleidung 111 des Reifens 11 befestigt. Sowohl an jeder Sensorvorrichtung als auch an der inneren Ausklei dung 11 haftet ein Festlegungselement 332. Geeignete Materialien für das Festlegungselement 332 können im Allgemeinen flexible Kautschuke aufweisen, beispielsweise Naturkautschuk oder synthetischen Kautschuk, beispielsweise Kautschuke hergestellt aus konjugierten Dienen mit vier bis zehn Kohlenstoffatomen, wie Polyisopren, Polybutadien, Styrol-Butadien-Kautschuk und dergleichen. Bei bevorzugten Ausgestaltungen sollte ein Material, das in dem Festlegungselement 332 eingeschlossen ist, einen Dämpfungseffekt haben, um die Befestigung der Sensorvorrichtungen an der Innenfläche des Reifens durch Minimieren der mechanischen Spannungen zu gewährleisten, die auf die Befestigungsfläche während des Einsatzes des Reifens 11 ausgeübt werden. Außerdem reduziert ein Dämpfungsmaterial die Wahrscheinlichkeit von Beschädigungen an den Sensorvorrichtungen dadurch, dass eine Übertragung der vorstehenden Spannungen auf die Vorrichtung verhindert wird. Geeignete Dämpfungsmaterialien haben eine Shore-A-Härte (gemessen bei 23°C nach der Norm ASTM D2240) von etwa 1 bis etwa 40 und ein elastisches Rückprallvermögen (gemessen bei 23°C nach der Norm ASTM D1054), das kleiner als etwa 60 ist. Um diesen Dämpfungsspezifikationen zu genügen, können vernetzte Dienelastomere oder Polyurethan-Gelmaterialien angepasst werden. Für ein verbessertes Haften zwischen den Sensorvorrichtungen und der Auskleidung 111 kann es vorteilhaft sein, ein weiteres Haftelement, beispielsweise einen doppelseitigen Haftfilm, zwischen dem Festlegungselement 332 und der Innenfläche der Auskleidung 111 und/oder zwischen dem Festlegelement 332 und den Sensorvorrichtungen 3e, 3i, 3c anzuordnen. Ein geeigneter doppelseitiger Klebstofffilm kann Scotch^®-300SL HI-Strength, vermarktet von 3 M, sein. Bei alternativen Ausgestaltungen können die Sensorvorrichtungen 3c, 3i, 3e innerhalb des Aufbaus des Reifens in dem Laufflächenbereich eingeschlossen sein, beispielsweise in dem Laufflächenband oder zwischen dem äußeren Gurtstreifen und dem Laufflächenband.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (nicht gezeigt) können mehrere Gruppen von Sensorvorrichtungen in dem Reifen 11 an Umfangsstellungen im Abstand voneinander, vorzugsweise mit im Wesentlichen gleichem Winkel, angeordnet werden. Beispielsweise können sich drei Gruppen von Sensorvorrichtungen in dem Reifen am Umfang in einem Abstand voneinander mit einem Winkel von im Wesentlichen 120° befinden. Jede Gruppe von Sensorvorrichtungen kann eine oder mehrere Sensorvorrichtungen aufweisen. Bezogen auf die Anzahl der Sensorvorrichtungen in jeder Gruppe, ihre Anordnung und ihre Festlegung an dem Reifen wird auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen.
Insbesondere können sich entsprechende, zu den verschiedenen Gruppen gehörende Sensorvorrichtungen im Wesentlichen auf einer gleichen Ebene parallel zur Äquatorialebene des Reifens befinden.
Die Verwendung von mehreren Gruppen von Sensorvorrichtungen, die in am Umfang beabstandeten Positionen in dem Reifen angeordnet sind, ermöglicht das Erreichen einer besseren Genauigkeit und Zuverlässigkeit der ausgeführten Messungen sowie ein besseres Überwachen des Reifens während der ganzen Radumdrehung.
Die Sensorvorrichtungen 3c, 3i, 3e sind für eine Verbindung mit einer Einheit außerhalb des Reifens 11 angepasst. Auf eine solche äußere Einheit wird im Folgenden als "feststehende Einheit" Bezug genommen. Die feststehende Einheit kann sich an dem Fahrzeug befinden, an dem der Reifen 11 angebracht ist.
Beispielsweise zeigt 2 ein Blockschema einer feststehenden Einheit 2 mit einer Vorrichtung zum Empfangen von der Sensorvorrichtung 3c, 3i, 3e, die in den Sensor 11 eingeschlossen ist. Vorzugsweise hat die feststehende Einheit 2 auch eine Vorrichtung zum Senden zu der Sensorvorrichtung 3c, 3i, 3e. Die empfangende Vorrichtung kann auch einen Radiofrequenzempfänger 26 aufweisen, der mit einer ersten Antenne 25 verbunden ist, auf die nachstehend als die "feststehende Antenne" Bezug genommen wird. Vorzugsweise weist die Empfangsvorrichtung auch eine elektrische Demodulatorvorrichtung 27 auf. Ein Speicher 28, beispielsweise EPROM, kann die von der Sensorvorrichtung 3c, 3i, 3e empfangenen Daten speichern und durch den Demodulator 27 demodulieren. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist dem Speicher 28 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU – Central Processing Unit, in 2 nicht gezeigt) zugeordnet, um Berechnungen aus den Daten vorzunehmen, die von der Sensorvorrichtung 3c, 3i, 3e empfangen wurden und/oder in dem Speicher 28 gespeichert waren. Der Speicher 28 kann auch historische Messungen speichern, beispielsweise Messungen der Fahrzeuginstabilität, oder von Schritten, die das Kontrollsystem unternommen hat, um das Fahrzeug zu steuern, oder von Alarmen, die dem Fahrzeugführer angezeigt werden, oder von übermäßigen Belastungen. Die Übertragungsvorrichtung hat vorzugsweise eine Oszillatorschaltung 23, die eine Treiberschaltung 24 für die festgelegte Antenne 25 speist. Wenn die feststehende Einheit 2 sich an dem Fahrzeug befindet, kann die elektrische Energie, die erfor derlich ist, um die feststehende Einheit 2 mit Strom zu versorgen, direkt durch die Fahrzeugbatterie zugeführt werden.
Jede Sensorvorrichtung 3c, 3e oder 3i, von der ein beispielsweises Blockdiagramm in 3 gezeigt ist, hat allgemein gesehen eine Vorrichtung 31 für eine Datenübertragung zu der feststehenden Einheit und eine Messvorrichtung 32, die für ein Messen einer Länge des Kontaktbereichs zwischen dem Reifen 11 und der Straße (genauer gesagt einer rollenden Oberfläche) angepasst ist. Die Messvorrichtung 32 kann auch vorzugsweise einen Radial- und/oder Tangentialbeschleunigungsmesser aufweisen. Ein solcher Beschleunigungsmesser sollte in der Lage sein, sehr hohe Beschleunigungswerte sowohl der Radial- als auch Tangentialbeschleunigung (insbesondere der Radialbeschleunigung) auszuhalten und genau zu messen, die das Laufflächenband des Reifens aushält und die bei hoher Geschwindigkeit Werte von 500 bis 1000 g erreichen können, wenn g die Erdbeschleunigung ist. Bei einer alternativen Ausgestaltung kann die Messvorrichtung 32 ein Dehnungsmesser sein, dessen Ausgangssignale ein Maß für die Biegung des überwachten Laufflächenabschnitts geben. Zum Messen der Kontaktflecklänge erfasst die Messvorrichtung 32 ein Signal, das für die Verformung steht, der der Laufflächenabschnitt unterliegt, der der Position der Sensorvorrichtung 3c, 3e, 3i entspricht. Zur Ausführung einer Realzeitbestimmung des Reifenschräglaufwinkels sollte das Signal mit hoher Genauigkeit, vorzugsweise bei jeder Umdrehung des Reifens, erfasst werden. Zu diesem Zweck und unter Berücksichtigung der Drehfrequenz eines rollenden Reifens (insbesondere bei hoher Geschwindigkeit) hat die Messvorrichtung 32 vorzugsweise eine Abtastvorrichtung (nicht gezeigt), die in der Lage ist, die Ablesung des Verformungssignals bei einer Frequenz von wenigstens 5 kHz, besonders bevorzugt bei einer Frequenz von wenigstens 7 kHz zu ermöglichen und so ein abgetastetes Signal zu liefern. Bei den bevorzugten Ausführungsformen kann die Messeinrichtung 32 auch einen Drucksensor und/oder einen Temperatursensor einschließen. Druck- oder Temperaturmessungen erfordern jedoch keine Hochfrequenzabtastung. Bei alternativen Ausführungsformen kann ein Druck- und/oder Temperatursensor außerhalb der Sensorvorrichtungen 3e, 3i oder 3c angeordnet werden, beispielsweise in dem Reifenventil. Jede Sensorvorrichtung 3c, 3i, 3e hat gewöhnlich auch eine Antenne 37, auf die nachstehend als "mobile Antenne" Bezug genommen wird, die funktional mit der Übertragungsvorrichtung 31 für die Datenübertragung zu der feststehenden Antenne der feststehenden Einheit verbunden ist. Das Senden von der mobilen Antenne zur feststehenden Antenne und/oder umgekehrt kann bei herkömmlichen Telemetrie-Radiofrequenzen er folgen, beispielsweise in einem Band zwischen 400 und 450 MHz (beispielsweise 418 MHz oder 433 MHz).
Jede Sensorvorrichtung 3c, 3i, 3e kann weiterhin eine Verarbeitungseinheit (CPU) 34 aufweisen, die einer Speichervorrichtung 35 zugeordnet ist. Diese Speichervorrichtung 35 kann wiedereinschreibbare Speicherstellen enthalten, in welchen Informationen über die Messungen gespeichert werden können, die von der Messvorrichtung 32 gemessen wurden. Sie kann ferner auch vorgespeicherte Instruktionen für die Verarbeitungseinheit 34 enthalten, die für die Vorverarbeitung der Signale geeignet sind, die aus der Messeinheit 32 vor der Übertragung kommen, um die Menge an Informationen, die aus dem Reifen 11 gesendet werden, zu verringern. Insbesondere kann das Verformungssignal vorbearbeitet werden, um charakteristische Punkte zu erfassen, beispielsweise Maxima und Minima, deren Koordinaten zu der Übertragungsvorrichtung 31 zum Übertragen zu der festgelegten Einheit gesendet werden können. Dies führt zu einer Einsparung in der Sendebandbreite und der erforderlichen Sendeleistung. Außerdem kann eine Filtervorrichtung (nicht gezeigt) zwischen der Messeinheit 32 und der Verarbeitungseinheit 34 angeordnet werden, um das Verformungssignal im Tiefpass zu filtern und um das nützliche Signal von dem Hochfrequenzrauschen zu unterscheiden, das durch das Zusammenwirken zwischen dem Laufflächenband und der Straße verursacht wird. Ein solches Filtern kann jedoch durch eine in der Messvorrichtung 32 vorgesehene Elektronik oder über weitere Vorbearbeitungsinstruktionen erfolgen, die in dem Speicher 35 gespeichert sind.
Eine Stromquelle 33 ermöglicht die Aktivierung der Sensorvorrichtungen 3c, 3i, 3e. Die Stromquelle 33 hat eine Batterie. Für eine Realzeitbestimmung des Reifenschräglaufwinkels kann jedoch ein größerer elektrischer Stromverbrauch von der Messvorrichtung 32 (insbesondere bei einer Hochfrequenzabtastvorrichtung) durch die Verarbeitungseinheit 34 und durch die Übertragungsvorrichtung 31 erforderlich sein, so dass eine Batterie verglichen mit der Gesamtlebensdauer des Reifens eine kurze Lebensdauer hätte. Deshalb hat bei bevorzugten Ausführungsformen die Stromquelle 33 eine Eigenversorgungsvorrichtung, die Elektrizität als Ergebnis der mechanischen Spannungen erzeugt, der die Eigenerzeugungsvorrichtung unterworfen ist (beispielsweise die Zentrifugalkraft oder Verformungen der Auskleidung oder Bewegungen aufgrund des Fahrens auf unebenen Straßen). Beispielsweise können piezoelektrische Materialien in der Eigenversorgungsvorrichtung für einen solchen Zweck verwendet werden. Die Eigenversorgungsvorrichtung kann auch eine elektrische Energiespeicherschaltung (nicht gezeigt) aufweisen, die gewöhnlich einen Widerstand und einen Kondensator hat. Als weitere Alternative können die Sensorvorrichtungen 3c, 3i, 3e durch die festgelegte Einheit mit Hilfe einer geeigneten Empfangsvorrichtung (nicht gezeigt) aktiviert werden, die mit der mobilen Antenne 31 verbunden ist.
Eine Vorrichtung zum Verteilen der elektrischen Leistung 36 verteilt vorzugsweise in geeigneter Weise die elektrische Leistung, die von der Stromquelle 33 für die Verarbeitungseinheit 34, für die Speichervorrichtung 35, für die Vorrichtung zum Senden 31 und für die Messvorrichtung 32 je nach Anforderung vorgesehen ist.
Zu erwähnen ist, dass es nicht erforderlich ist, die Messvorrichtung, den Sendeabschnitt für die feststehende Einheit und die Steuerelektronik in einer einzigen gepackten Sensorvorrichtung einzuschließen. Beispielsweise können die Steuerelektronik und der Sendeabschnitt für die festgelegte Einheit in einer gesonderten Vorrichtung zusammengepackt werden, die an anderen Teilen des Reifens oder des Rades (beispielsweise der Felge oder der Seitenwand) befestigt ist, die einer Draht- oder drahtlosen (beispielsweise optischen oder Hochfrequenz-)Verbindung einer Messvorrichtung zugeordnet ist, die in dem Laufflächenabschnitt des Reifens angeordnet ist.
4 zeigt beispielsweise einen Teil einer typischen Radialbeschleunigungskurve, die von einer Sensorvorrichtung erhalten wird, die einen Radialbeschleunigungsmesser hat, der an der Innenauskleidung eines Reifens befestigt ist, und zwar nach einem Abtasten und Filtern des entsprechenden Beschleunigungssignals. Zu erwähnen ist, dass bei dem Durchgang unter dem Kontaktbereich das Niveau der radialen zentrifugalen Beschleunigung, die von dem Beschleunigungsmesser erfasst wird, ein erstes Mal abrupt zunimmt, dann bis im Wesentlichen auf null abfällt und anschließend abrupt ein zweites Mal ansteigt. In anderen Positionen hat die von dem Beschleunigungsmesser erfasste Radialbeschleunigung ein auf die Drehzahl des rollenden Reifens bezogenes gemitteltes Niveau, d. h. je höher die Drehzahl, desto höher ist die erfasste Beschleunigung.
Die Kurve von 4 zeigt, dass, wenn der Laufflächenabschnitt, der der Position einer Erfassungsvorrichtung entspricht, seinen Durchgang unter dem Kontaktbereich beginnt und endet, ein solcher Laufflächenbereichsabschnitt einer starken radialen Verformung (entsprechend den Spitzen, die in der Kurve gezeigt sind) unterworfen wird, während in anderen Positionen dieser Laufflächenbereichsabschnitt praktisch keinen Verformungen ausgesetzt ist (entsprechend einem im Wesentlichen konstanten Beschleunigungswert außerhalt des Kontaktbereichs). Der Abstand zwischen den beiden Maxima des radialen Beschleunigungssignals ist eine Anzeige für die Kontaktlänge PL. Unterschiedliche Werte der Kontaktlänge können durch Messungen wiedergegeben werden, die an Signalen ausgeführt werden, die von inneren und äußeren Sensorvorrichtungen erfasst werden, nämlich PL_i bzw. PL_e.
Als Alternative zu einer in Radialrichtung ausgeführten Messung oder in Kombination damit kann auch eine Messung in Tangentialrichtung ausgeführt werden. 5 zeigt beispielsweise einen Teil einer typischen Tangentialbeschleunigungskurve, die von einer Sensorvorrichtung erhalten wird, die einen Tangentialbeschleunigungsmesser aufweist, der an der Innenauskleidung des Reifens befestigt ist, nach einer Abtastung und einer Filterung des entsprechenden Beschleunigungssignals. Zu erwähnen ist, dass beim Durchgang unter dem Kontaktbereich das Niveau der Tangentialbeschleunigung, die von dem Beschleunigungsmesser erfasst wird, abrupt ein erstes Mal zunimmt, dann auf einen negativen Wert abfällt und anschließend abrupt ein zweites Mal ansteigt. In anderen Positionen hat die Tangentialbeschleunigung, die von dem Beschleunigungsmesser erfasst wird, einen Mittelwert von im Wesentlichen null, wenn der Reifen mit einer konstanten Geschwindigkeit rollt. Die Kurve von 5 zeigt, dass, wenn der Laufflächenbereichsabschnitt entsprechend der Position des Beschleunigungsmessers einen Durchgang unter dem Kontaktfleck beginnt und beendet, ein solcher Laufflächenbereichsabschnitt einer starken tangentialen Verformung unterworfen ist (entsprechend dem in der Kurve gezeigten Maximum und Minimum), während in anderen Positionen ein solcher Laufflächenbereichsabschnitt praktisch keinen Verformungen unterliegt (entsprechend dem Tangentialbeschleunigungswert von im Wesentlichen null außerhalb des Kontaktflecks).
Der Abstand zwischen den Maxima des radialen Beschleunigungssignals oder zwischen dem Maximums- und Minimumswert des tangentialen Beschleunigungssignals ist somit eine Anzeige für die Kontaktlänge PL.
Insbesondere kann PL in vorteilhafter Weise durch Radial- oder Tangentialbeschleunigungssignale nach der folgenden Gleichung berechnet werden: PL = ωi·rr·npi·1/fs wobei
f_s die Abtastfrequenz des Beschleunigungssignals,
r_r der freie Rollradius des Reifens,
np_i die Anzahl der gemessenen Punkte zwischen den beiden Maxima des Radialbeschleunigungssignals oder zwischen dem Maximum und dem Minimum des Tangentialbeschleunigungssignals und
ω_i die Momentandrehzahl des Reifens ist.
Die momentane Winkelgeschwindigkeit des Reifens kann aus dem Radialbeschleunigungssignal durch
berechnet werden, wenn a_i die mittlere radiale Beschleunigung ist, die vor oder nach dem Eintritt der Kontaktfläche in die rollende Oberfläche berechnet wird (d. h. unter Verwendung eines Teils des Radialbeschleunigungssignals außerhalb der in 4 gezeigten Spitzen).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen verwendet wird, die sich in dem Reifen an verschiedenen Umfangspositionen befinden, kann eine erste außerhalb des Kontaktflecks angeordnete Sensorvorrichtung zum Messen des mittleren Radialbeschleunigungspegels a (und somit zum Ableiten der Momentandrehzahl des Reifens) in Realzeit im gleichen Zeitintervall verwendet werden, in welchem eine zweite Sensorvorrichtung unter dem Kontaktfleck hindurchgeht. In den Sensorvorrichtungen können einfache Steuerelektroniken eingesetzt werden, um die benötigten Messungen auszulösen. Die erforderlichen Algorithmen für die vorstehend beschriebene Analyse des von dem Beschleunigungsmesser erzeugten Signals können in dem Speicher der Sensorvorrichtung für die Verwendung durch die zugeordnete Verarbeitungseinheit gespeichert werden.
Zu erwähnen ist, dass andere Verfahren oder Gleichungen zum Ermitteln der Kontaktflecklänge verwendet werden können. Durch Messungen, die an Signalen ausgeführt werden, die von inneren und äußeren Sensorvorrichtungen PL_i und PL_e jeweils erfasst werden, können unterschiedliche Werte der Kontaktlängen angegeben werden.
Zur Erklärung der Prinzipien der Erfindung werden die Ergebnisse einer Anzahl von Versuchen nachstehend beschrieben, die von der Anmelderin unter Verwendung eines Reifens Pirelli^® P6^® 195/65R15 ausgeführt und nachstehend beschrieben werden. In einer ersten Versuchsreihe hat die Anmelderin verschiedene Kurven von PL_i aufgetragen, insbesondere die Kontaktflecklänge gemessen durch einen internen Tangentialbeschleunigungsmesser 3i abhängig vom Schräglaufwinkel entsprechend unterschiedlichen Reifenbelastungen bei dem gleichen Diagramm bei einem Nennaufpumpdruck. Für jede Reifenlast wurde eine Anzahl von Sturzwinkeln (–2°, –1°, 0°, +1°, +2°) eingestellt. 6 zeigt ein solches Diagramm mit Kurven der Flecklänge PL_i gemessen von dem internen Beschleunigungsmesser (Ordinate) abhängig von dem Schräglaufwinkel (Abszisse) für unterschiedliche Reifenlasten bei konstanter Geschwindigkeit von 40 km/h bei den folgenden Lastwerten: Die Kurven 61 entsprechen einer Reifenlast von 2000 N; die Kurven 62 einer Reifenlast von 3500 N; die Kurven 63 einer Reifenlast von 5000 N und die Kurven 64 einer Reifenlast von 6500 N. Für jede Reifenlast wurden die Kurven, die unterschiedlichen Sturzwinkeln entsprechen (+2°, +1°, 0°, –1° und –2°), durch verschiedene Linien dargestellt. Wie zu ersehen ist, hängen die Kurven von dem Sturzwinkel und der Reifenlast ab. Insbesondere können alle Kurven im Wesentlichen als gerade Linie angesehen werden.
Insbesondere hat die Anmelderin durch Analysieren der Kurven erkannt, dass

a) die Neigung der Geraden von der Reifenlast abhängt, jedoch von dem Sturzwinkel im Wesentlichen unabhängig ist, und
b) der Koordinatenabstand sowohl vom Sturzwinkel als auch von der Reifenlast abhängt.

In einer zweiten Testreihe hat die Anmelderin verschiedene Kurven von PL_c, nämlich die Kontaktflecklänge gemessen von einem externen Tangentialbeschleunigungsmesser 3e abhängig vom Schräglaufwinkel entsprechend verschiedenen Reifenbelastungen in dem gleichen Diagramm bei Nennaufpumpdruck aufgetragen. Für jede Reifenlast wurde eine Anzahl von Sturzwinkeln (–2°, –1°, 0°, +1°, +2°) eingesetzt. 7 zeigt ein solches Diagramm mit Kurven der Aufstandsflächen- bzw. Flecklänge PL_e gemessen von dem äußeren Beschleunigungsmesser (Ordinate) abhängig vom Schräglaufwinkel (Abszisse) für verschiedene Reifenlasten bei einer konstanten Geschwindigkeit von 40 km/h bei den gleichen Reifenlastwerten wie vorstehend. Die Kurven 71 entsprechen einer Reifenlast von 2000 N, die Kurven 72 einer Reifenlast von 3500 N, die Kurven 73 einer Reifenlast von 5000 N und die Kurven 74 einer Reifenlast von 6500 N. Für jede Reifenlast wurden die den unterschiedlichen Sturzwinkeln (+2°, +1°, 0°, –1° und –2°) entsprechenden Kurven durch verschiedene Linien dargestellt. Wie in 7 zu sehen ist, erhält man ein Ergebnis, das dem in 6 gezeigten ähnlich ist, so dass die gleichen vorstehend gemachten Betrachtungen (siehe Punkte a) und b)) auch in diesem Falle gelten.
In einer dritten Testreihe hat die Anmelderin verschiedene Kurven von PL_c, nämlich der Kontaktflecklänge, gemessen von einem zentralen Beschleunigungsmesser 3c abhängig vom Schräglaufwinkel entsprechend verschiedenen Reifenlasten, in dem gleichen Diagramm bei einem konstanten Aufpumpdruck aufgetragen. Für jede Reifenlast wurde eine Anzahl von Sturzwinkeln (–2°, –1°, 0°, +1°, +2°) eingesetzt. 8 zeigt ein solches Diagramm mit Kurven der zentralen Aufstandsflächenlänge PL_c gemessen von dem mittigen Beschleunigungsmesser (Koordinate) abhängig von dem Schräglaufwinkel (Abszisse) für verschiedene Reifenbelastungen bei einer konstanten Geschwindigkeit von 40 km/h bei den gleichen Reifenlastwerten wie vorstehend. Die Kurven 81 entsprechen einer Reifenlast von 2000 N; die Kurven 82 einer Reifenlast von 3500 N; die Kurven 83 einer Reifenlast von 5000 N und die Kurven 84 einer Reifenlast von 6500 N. Für jede Reifenlast wurden den verschiedenen Sturzwinkeln (+2°, +1°, 0°, –1° und –2°) entsprechende Kurven durch unterschiedliche Linien angezeigt. Wie man sieht, überlappen die den verschiedenen Werten der Sturzwinkel bei der gleichen Reifenlast entsprechenden Kurven einander überraschenderweise wesentlich. Überraschend ist auch, dass die Kurven zeigen, dass bei einem gegebenen Reifenlastwert PL_c, vernachlässigbar von dem Schräglaufwinkel abhängt. Mit anderen Worten, die an der Reifenmitte gemessene Aufstandslänge ändert sich nur als Funktion der Reifenlast. Insbesondere können alle Kurven grundsätzlich als horizontale Gerade angesehen werden.
Somit ist eine Ableitung des Schräglaufwinkels aus dem Reifenlastwert und einem Aufstandsflächenlängenwert gemessen in der Mitte des Reifens praktisch nicht möglich. Deshalb hat die Anmelderin ihre Aufmerksamkeit auf Messungen von außermittigen Kontaktflecklängen gerichtet, die beispielsweise lediglich durch außermittige Sensorvorrichtungen, nämlich innere/äußere, erhalten werden. Um Kenntnis zu erhalten, wie die außermittige Kontaktflecklänge, die Reifenlast und der Schräglaufwinkel in Beziehung zueinander stehen, hat die Anmelderin eine Charakterisierung des in Untersuchung befindlichen Reifens ausgeführt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Kurven von 6 und 7 (nämlich der Aufstandslängenwert, der an einer äußeren oder inneren Position abhängig vom Schräglaufwinkel gemessen wird) durch eine geeignete Anpassfunktion, vorzugsweise eine lineare Gleichung (a) dargestellt werden, d. h. der Gleichung einer Geraden in einer Ebene: PLi/e = Kα(Fz) · α + Q(Fz, γ) (1)wobei:
PL_i/e die Aufstandslänge gemessen an einer inneren oder äußeren Position,
F_z die auf den Reifen ausgeübte Reifenlast,
α der Schräglaufwinkel,
γ der Sturzwinkel,
K_α(F_Z) die Neigung (nur von der Reifenlast abhängig) und
Q(F_z _, γ) der Koordinatenabstand sind (der nur von der Reifenlast und dem Sturzwinkel abhängt).
Der Kennzeichnungsschritt kann den Schritt des Zuordnens von Werten von K_α(F_z) und Q(F_z, γ) für bestimmte Werte der Reifenlast F_z und des Sturzwinkels γ für den in Untersuchung befindlichen Reifen aufweisen.
Kennt man K_α(F_z) und Q(F_z, γ) aus einer Kenntnis von i) der in einer äußeren (und/oder inneren Position gemessenen Aufstandslänge, ii) der Reifenlast und iii) des Sturzwinkels, so kann der Schräglaufwinkel aus den Kurven von 6 und 7 und/oder über Gleichung (1) wie folgt abgeleitet werden: α = [PLi/e – Q(Fz, γ)]/Kα(Fz) (2)
Bei einem ersten Kennzeichnungsschritt hat die Anmelderin eine Anzahl von Neigungskurven K_α(F_z) abhängig von F_z aus den Kurven von 6 und 7 abgeleitet. In 9a und 9b sind für die innere Sensorvorrichtung bzw. die äußere Sensorvorrichtung beispielsweise Kurven von Kα über F_z aufgetragen. Für jede Last und für jeden Sturzwinkel wurden die Geraden berech net, die an die in 6 und 7 gezeigten Versuchsdaten angepasst sind. Da die Neigung der Anpassgeraden im Wesentlichen nur von der vertikalen Reifenlast abhängt, wurde für jeden Lastwert ein mittlerer Neigungswert berechnet, um K_α zu finden (die Mittelung wird unter den Werten ausgeführt, die bei unterschiedlichen Sturzwinkeln erhalten werden). Schließlich wurden die die Werte von K_α über F_z darstellenden Werte aufgetragen und die an diese Punkte am besten angepasste Position untersucht.
In den Diagrammen von 9a und 9b ist die Reifenlast [N] auf der Abszisse angegeben, während K_α(F_z) [in mm/°] auf der Ordinate aufgezeigt ist.
Nach der Anmelderin ist die Funktion, die der Kurve der Punkte am besten angepasst ist, die die Mittelwerte von K_α darstellen, die folgende logarithmische Funktion (3): Kα(Fz) = AKα·ln(Fz) + BKα (3),wobei A_Kα und B_Kα geeignete Anpasskoeffizienten sind, die im Wesentlichen nur auf den Reifenaufbau bezogen sind.
Bei einem zweiten Kennzeichnungsschritt hat die Anmelderin ferner eine Anzahl von Kurven des Koordinatenabstands Q(F_z,γ) von den Kurven von 6 und 7 abgeleitet, um herzuleiten, wie der Koordinatenabstand Q von der Reifenlast und dem Sturz abhängt. Für jede Last und für jeden Sturzwinkel wurden die Geraden berechnet, die den in 6 und 7 gezeigten Versuchsdaten am besten angepasst waren. Für jeden Wert der Last F_z wurde der Koordinatenabstand Q aus den passenden Geraden abgeleitet. Die Punkte, die Q als Funktion des Sturzwinkels aufzeigen, wurden aufgetragen, und die Anmelderin hat erkannt, dass Q(γ) durch eine Gerade in einer Ebene angepasst werden kann. Das Gleiche wurde für verschiedene Reifenlasten ausgeführt, und man hat entsprechende Gerade erhalten, wie in 10a, 10b gezeigt ist (10a gilt für die innere Sensorvorrichtung, 10b für die äußere Sensorvorrichtung).
In den Diagrammen der 10a und 10b ist der Sturz [in °] auf der Abszisse aufgetragen, Q [in mm] auf der Ordinate. Die drei Kurven von 10a beziehen sich auf Reifenlasten von 2000 N, 3500 N bzw. 5000 N. Gleichermaßen beziehen sich die drei Kurven von 10b auf Reifenlasten von 2000 N, 3500 N bzw. 5000 N.
Wie man sieht, hängen die in 10a und 10b gezeigten Kurven im Wesentlichen nur von der Reifenlast ab. Insbesondere können alle Kurven im Wesentlichen als Gerade betrachtet werden, wobei der Koordinatenabstand stark von der Reifenlast abhängt, während andererseits die Neigung nur etwas von ihr abhängt.
Somit kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Q(F_z,γ)durch die folgende Funktion (4) einer Geraden in einer Ebene beschrieben werden: Q(Fz, γ) = Kγ(Fz)·γ + qγ(Fz) (4)wobei
γ der Sturzwinkel,
K_γ(F_z) die Neigung (von der Reifenlast etwas abhängig) und
q_γ(F_z) der Koordinatenabstand (von der Reifenlast ein wenig abhängig) ist.
In einem dritten Kennzeichnungsschritt hat die Anmelderin aus den Kurven von 10a und 10b abgeleitet, wie die Neigung K_γ(F_z) von der Reifenlast F_z abhängt. Für die relevanten Werte von F_z wurden die Neigungen der Kurven von 10a, 10b berechnet und aufgetragen. Die sich ergebenden Kurven für K_γ(F_z) abhängig von F_z sind in 11a, 11b gezeigt (11a gilt für die innere Sensorvorrichtung, während 11b für die äußere Sensorvorrichtung gilt). In den Diagrammen von 11a und 11b ist die Reifenlast auf der Abszisse [in N] und der Koeffizient K_γ auf der Ordinate [in mm/°] aufgetragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann K_γ(F_z) durch eine geeignete Anpassfunktion beschrieben werden, vorzugsweise durch die folgende parabolische Funktion (5): Kγ(Fz) = AKγ·Fz 2 + BKγ·Fz + CKγ (5)wobei A_Kγ, B_Kγ und C_Kγ geeignete Koeffizienten sind, die im Wesentlichen nur zu dem Reifenaufbau in Bezug stehen.
Bei einem vierten Kennzeichnungsschritt hat die Anmelderin aus den Kurven von 10a und 10b abgeleitet, wie der Koordinatenabstand q_γ(F_z) von der Reifenlast F_z abhängt. Für die relevanten Werte von F_z wurden die Koordinatenabstände der Kurven von 10a, 10b berechnet und aufgetragen. Die erhaltenen Kurven für q_γ(F_z) abhängig von F_z sind in 12a, 12b gezeigt (12a gilt für die innere Sensorvorrichtung, während 12b für die äußere Sensorvorrichtung gilt). In den Diagrammen von 12a und 12b ist die Reifenlast auf der Abszisse [in N] und der Koeffizient q_γ auf der Ordinate [in mm] aufgetragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann a_γ(F_z) durch eine geeignete Anpassfunktion beschrieben werden, vorzugsweise durch die folgende Funktion (6) einer Geraden in einer Ebene: qγ(Fz) = Aqγ·Fz + Bqγ (6)wobei A_qγ, B_qγ geeignete Koeffizienten sind, die im Wesentlichen nur auf den Reifenaufbau bezogen sind.
Angesichts aller vorstehender Charakterisierungsschritte hat die Anmelderin die folgende bevorzugte Gleichung (7) gefunden, welche die außermittige Kontaktflecklänge mit der Reifenlast, dem Sturzwinkel γ und dem Schräglaufwinkel α verbindet. PLi/e = (AKα·ln(Fz) + BKα)·α + [(AKγ·Fz 2 + BKγ·Fz + CKγ)·γ(Aqγ·Fz + Bqγ)] (7)
Somit kann man durch Realzeitmessen von PL_i/c sowie durch Kennen des Sturzwinkels und der Reifenlast den Schräglaufwinkel nach der Gleichung (8) berechnen: α = {PLi/e – [(AKγ·Fz 2 + BKγ·Fz + CKγ)·γ + (Aqγ·Fz + Bqγ)]}/(AKα·ln(Fz) + BKα) (8)
Die verschiedenen Anpasskoeffizienten von Gleichung (8) können in dem Speicher, der zu der festgelegten Einheit gehört, oder in den Sensorvorrichtungen 3 gespeichert werden, die sich in der Lauffläche des Reifens befinden. Die vorstehend beschriebene Kennzeichnung des Reifens kann einmal pro Reifenmodell, beispielsweise bei Innenraumversuchen, durchgeführt werden.
Die vorstehend beschriebenen Gleichungen zum Berechnen des tatsächlichen Schräglaufwinkels können auch in dem Speicher der festgelegten Einheit oder der Sensorvorrichtung für eine Verwendung durch die zugehörige Verarbeitungseinheit gespeichert werden.
Natürlich kann das vorstehende Verfahren zum Ableiten des Schräglaufwinkels des Reifens nicht nur durch Verwendung der beschriebenen Verfahren und Anordnung von Sensorvorrichtungen 3c, 3i, 3e, sondern auch mit irgendeinem anderen Verfahren und einer anderen Anordnung ausgeführt werden, die sich zum Berechnen der Aufstandslänge bzw. Flecklänge PL_i/e eignet.
Was die Bestimmung der Reifenlast angeht, wurde bereits ausgeführt (siehe 8), dass die Aufstandslänge gemessen an der Reifenmitte sich nur als Funktion der Reifenlast ändert und nicht von den vom Fahrzeug ausgeführten Manövern (d. h. Kurvenbedingungen) oder von den Sturzbedingungen beeinflusst wird. Insbesondere können alle Kurven von 8 grundsätzlich als horizontale Gerade betrachtet werden. Mit anderen Worten, die Reifenlast kann durch einfaches Messen der Kontaktflecklänge bzw. der Aufstandsflächenlänge abgeleitet werden, die im Wesentlichen in Übereinstimmung mit der Äquatorialebene des Reifens ausgeführt wird.
In Anbetracht dessen konzentrierte die Anmelderin ihre Aufmerksamkeit auf Messungen, die von der mittleren Sensorvorrichtung nur zum Berechnen der vertikalen Reifenlast erhalten wurden. Um Kenntnis zu erlangen, wie die Aufstandslänge und die Reifenlast in Verbindung stehen, hat die Anmelderin einen weiteren Kennzeichnungsschritt ausgeführt. Insbesondere wurde aus den Kurven von 8 die Mittelwerte für PL_c für jeden Wert der in Betracht gezogenen Reifenlast F_z gefunden. Das Ergebnis ist in 13 aufgetragen, die eine Kurve zeigt, die an die Versuchspunkte angepasst ist.
Die Anmelderin hat gefunden, dass eine geeignete Anpassfunktion die folgende sein kann: Fz = BPLctan(PLc/APLc) (9), wobei
PL_c die Länge des Kontaktbereichs zwischen dem Reifen und einer rollenden Oberfläche gemessen an der Äquatorialebene des Reifens und
A_PLc, B_PLc Anpasskoeffizienten sind.
Die Anpasskoeffizienten A_PLc und B_PLC stehen im Wesentlichen nur mit dem Reifenaufbau in Beziehung.
Solche Anpasskoeffizienten können in dem Speicher, der zu der feststehenden Vorrichtung gehört, oder in der Sensorvorrichtung 3c gespeichert werden, die sich in der Lauffläche des Reifens befindet. Es hat sich gezeigt, dass die Erfindung jedoch nicht auf dieses Verfahren zur Berechnung der Reifenlast beschränkt ist.
Was die Bestimmung des Sturzwinkels angeht, so kann er durch eine an der Aufhängung aufgeführte Messung berechnet werden, beispielsweise unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens.
Die Anmelderin geht davon aus, dass die Anpasskoeffizienten der Gleichungen (1) bis (9) sich entsprechend dem Reifendruck nicht merklich ändern, wenigstens in einem Bereich um den Nennwert, der für das Fahrzeug und von den Reifenherstellern definiert ist. Für eine vollständigere und erschöpfendere Reifencharakterisierung können auf jeden Fall die gleichen hier beschriebenen Versuche, die hier für einen Druck beschrieben wurden, der gleich oder sehr nahe am Nenndruck liegt, bei verschiedenen Druckwerten ausgeführt werden, um einen entsprechenden Satz von Anpasskoeffizienten zu finden, die zu solchen Druckwerten in Beziehung stehen.
Ein in Realzeit bestimmter Schräglaufwinkels eines Reifens, der an einem Fahrzeug angebracht ist, ist ein wesentlicher Parameter, der einem Fahrzeugkontrollsystem zugeführt werden kann, um das Verhalten des Fahrzeugs zu kontrollieren, insbesondere in kritischen Situationen. Ein Fahrzeugkontrollsystem kann ein Bremssteuer- (beispielsweise eine Bremsan tiblockiereinheit) und/oder ein Lenkkontroll- und/oder ein Aufhängungskontroll- und/oder ein Fahrzeugstabilitätskontrollsystem aufweisen.
Beispielsweise kann ein Fahrzeugbremskontrollsystem die Bremskraft an jedem Reifen gemäß den in Realzeit bestimmten Schräglaufwinkeln einstellen.
Als weiteres Beispiel kann die Fahrzeugstabilitätshüllkurve von dem Fahrzeugkontrollsystem erfasst werden, um die maximale Störung auszuwählen, die aus den Lenkbefehlen zugelassen wird. Diese Informationen können mit dem in Realzeit bestimmten Schräglaufwinkel verglichen werden, um zu verstehen, wann eine gefährliche Gierrate erreicht werden könnte. Gegebenenfalls kann einem Lenkkontrollsystem (elektrisch gestütztes Lenksystem) auch ein Korrekturbefehl gegeben werden.
Die Fahrzeugzustände können anzeigen, dass die Leistung des Fahrzeugs reduziert wird und dass der Fahrer seine Fahrmanöver beschränken soll. Das Fahrzeugkontrollsystem kann dann aktiv werden, beispielsweise um die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit zu begrenzen, um die Stabilität aufrechtzuerhalten und die Reifenspezifikationen nicht zu überschreiten oder um die Lenkgierrate zu begrenzen, damit ein Überschlagen nicht eintritt. Der Fahrer kann bezüglich des vorliegenden Fahrzeugsteuersystemzustands und der Wirkungen, die das Fahrzeugsteuersystem aus Sicherheitsgründen für das Fahrzeug vorgenommen hat (Reduzierung der maximal erreichbaren Geschwindigkeit, Lenkrate, Motorleistung), erforderlichenfalls an einer Anzeigevorrichtung gewarnt werden. Auf der gleichen Anzeigevorrichtung kann auch angezeigt werden, ob er (der Fahrer) seinerseits eine weitere Aktion ausführen sollte (Änderung der Massenverteilung, Beschränkung der Fahrmanöver und der Geschwindigkeit). Die Anzeigevorrichtung kann eine visuelle und/oder eine Audioeinheit aufweisen, die beispielsweise im Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet ist.
Es wurde somit ein neues System und ein neues Verfahren gezeigt und beschrieben, die alle Ziele und dafür angestrebte Vorteile erfüllen. Dem Fachmann sind nach Durchsicht der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen, die bevorzugte Ausgestaltungen offenbaren, viele Änderungen, Modifizierungen, Variationen und andere Einsätze und Anwendungen der vorliegenden Erfindung jedoch offensichtlich.
Beispielsweise kann die tatsächliche Speicherung der Anpassfunktionen (1) bis (9) und/oder der Anpasskoeffizienten in dem der Sensorvorrichtung und/oder der festgelegten Einheit zugeordneten Speicher durch das Speichern in einer Datenbank ersetzt werden, die den Schräglaufwinkelwert abhängig von vorgegebenen Werten der Reifenlast und des Sturzwinkels (und gegebenenfalls vom Druck) sammelt.
Alle derartigen Änderungen, Modifizierungen, Variationen und anderen Einsätze und Verwendungen, die nicht vom Umfang der Erfindung abweichen, sollen durch die Erfindung abgedeckt sein, die nur durch die nachstehenden Ansprüche begrenzt ist.

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Schräglaufwinkels (α) eines an einem Fahrzeug angebrachten Reifens während einer Fahrt des Fahrzeugs auf einer rollenden Oberfläche, wobei der Reifen eine Äquatorialebene hat und das Verfahren den Schritt aufweist, – eine Länge (PL_i/e) eines Kontaktbereichs zwischen dem Reifen und der rollenden Oberfläche zu ermitteln, wobei die Länge in einer Entfernung von der Äquatorialebene gemessen wird, wobei das Verfahren durch die Schritte gekennzeichnet ist: – Ermitteln einer auf den Reifen ausgeübten Last (F_z), – Ermitteln eines Sturzwinkels (γ), dem der Reifen unterliegt, und – Ableiten des Schräglaufwinkels aus dem Sturzwinkel, der Reifenlast und der Kontaktbereichslänge.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens einer Länge (PL_i/e) eines Kontaktbereichs den Schritt aufweist, ein erstes Beschleunigungssignal zu erfassen.
Verfahren nach Anspruch 2, welches weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Schritt einer Tiefpassfilterung des ersten Signals aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens eines ersten Signals ein Erfassen eines Tangentialbeschleunigungssignals aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens eines ersten Signals das Messen eines Abstands zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert des ersten Signals aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens eines ersten Signals das Erfassen eines Radialbeschleunigungssignals aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens eines ersten Signals das Messen eines Abstands zwischen zwei Maxima des ersten Signals aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ableitens des Schräglaufwinkels aus dem Sturzwinkel, der Reifenlast und der Kontaktbereichslänge den Schritt aufweist, Kennlinien des Kontaktbereichs (PL_i/e) abhängig vom Schräglaufwinkel (α) für wenigstens eine Reifenlast (F_Z) bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Bereitstellens einer Anpassgleichung, die die Kennlinien des Kontaktbereichs (PL_i/e) abhängig vom Schräglaufwinkel (α) approximiert.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Schritt des Bereitstellens einer Anpassgleichung, die die Kennlinien des Kontaktbereichs (PL_i/e) abhängig vom Schräglaufwinkel (α) approximiert, den Schritt aufweist, die Gleichung einer Geraden in einer Ebene bereitzustellen, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch den weiteren Schritt eines Zuordnens von Werten für die Steigung (K_α(F_Z)) und des Koordinatenabstands (Q(F_Z, γ)) für vorgegebene Bedingungen der Reifenlast (F_Z) und des Sturzwinkels (γ) für den Reifen.
System zum Bestimmen eines Schräglaufwinkels (α) eines an einem Fahrzeug angebrachten Reifens während einer Fahrt des Fahrzeugs auf einer rollenden Oberfläche, wobei der Reifen eine Äquatorialebene hat und das System – eine Vorrichtung zum Messen einer Länge (PL_i/e) eines Kontaktbereichs zwischen dem Reifen und der rollenden Oberfläche aufweist, wobei die Länge in einer Entfernung von der Äquatorialebene gemessen wird, und gekennzeichnet ist – durch eine Vorrichtung zum Ermitteln einer auf den Reifen ausgeübten Reifenlast (F_Z), – durch eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Sturzwinkels (γ), dem der Reifen unterliegt, und – durch wenigstens eine Verarbeitungseinheit, die für das Ableiten des Schräglaufwinkels aus dem Sturzwinkel, der Reifenlast und der Kontaktbereichslänge angepasst ist.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung wenigstens einen Radialbeschleunigungsmesser (3i, 3e, 3c) aufweist, der wenigstens ein Radialbeschleunigungssignal erzeugt.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung wenigstens einen Tangentialbeschleunigungsmesser aufweist, der wenigstens ein Tangentialbeschleunigungssignal erzeugt.
System nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Ermitteln einer Reifenlast (F_Z), die auf den Reifen ausgeübt wird, wenigstens einen Radialbeschleunigungsmesser (3i, 3e, 3c) aufweist, der wenigstens ein Radialbeschleunigungssignal erzeugt.
System nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Ermitteln einer Reifenlast (F_Z), die auf den Reifen ausgeübt wird, wenigstens einen Tangentialbeschleunigungsmesser aufweist, der wenigstens ein Tangentialbeschleunigungssignal erzeugt.
System nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung und die Vorrichtung zum Ermitteln einer Reifenlast (F_Z), die auf den Reifen ausgeübt wird, eine Abtastvorrichtung aufweist, die für das Abtasten des Signals bei einer Frequenz von wenigstens 5 kHz angepasst ist.
System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastvorrichtung für ein Abtasten des Signals bei einer Frequenz von wenigstens 7 kHz angepasst ist.
System nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin wenigstens einen Speicher aufweist, der der Verarbeitungseinheit zugeordnet ist.
System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Speicher vorgespeicherte charakteristische Funktionen aufweist, die eine erwartete Kontaktbereichslänge (PL_i/e) abhängig vom Schräglaufwinkel (α) entsprechend vorgegebenen Zuständen für die Reifenlast und den Sturz beschreiben.
System nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung in einer Sensorvorrichtung (3i, 3e, 3c) eingeschlossen ist, die sich in einem Laufflächenabschnitt des Reifens befindet.
System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (3i, 3e, 3c) in einer Entfernung von der Äquatorialebene des Reifens angeordnet ist, die zwischen 15% und 30% der Laufflächenbreite, bevorzugt zwischen 18% und 28% der Laufflächenbreite und besonders bevorzugt zwischen 20% und 25% liegt.
System nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung an einer Innenauskleidung (111) des Reifens befestigt ist.
System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Dämpfungselement (332) zwischen dem Sensor und der Innenauskleidung aufweist.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung weiterhin eine Sendevorrichtung (31) aufweist.
System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendevorrichtung (31) funktionsmäßig mit einer ersten Antenne (37) verbunden ist.
System nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine Filtriervorrichtung aufweist, die für eine Tiefpassfilterung des Beschleunigungssignals angepasst ist.
System nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor weiterhin eine Stromquelle (33) aufweist.
System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass Stromquelle (33) eine Batterie aufweist.
System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle eine Eigenversorgungsvorrichtung aufweist, die so angepasst ist, dass sie elektrischen Strom infolge mechanischer Spannungen erzeugt, denen die Sensorvorrichtung während der Fahrt des Fahrzeugs unterliegt.
System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenversorgungsvorrichtung ein piezoelektrisches Element aufweist.
System nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenversorgungsvorrichtung eine elektrische Speicherschaltung aufweist.
System nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Speicherschaltung einen Widerstand und einen Kondensator aufweist.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit in die Sensorvorrichtung eingeschlossen ist.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine an dem Fahrzeug angeordnete festgelegte Einheit aufweist, die eine Empfängervorrichtung (26) zum Empfangen von Daten aus der Sensorvorrichtung hat.
System nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängervorrichtung eine zweite Antenne (25) aufweist.
System nach den Ansprüchen 25 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne und die zweite Antenne für eine Datenübertragung bei einer Frequenz zwischen 400 und 450 MHz angepasst sind.
Verfahren zum Kontrollieren eines Fahrzeugs, an dem wenigstens ein Reifen angebracht ist, bei welchem – ein Schräglaufwinkel des Reifens durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bestimmt wird, – der bestimmte Schräglaufwinkel einem Fahrzeugkontrollsystem des Fahrzeugs zugeführt wird und – wenigstens ein Parameter in dem Fahrzeugkontrollsystem basierend auf dem bestimmten Schräglaufwinkel eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugkontrollsystem ein Bremskontrollsystem aufweist und dass der Schritt des Einstellens wenigstens eines Parameters das Einstellen einer Bremskraft an dem Reifen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugkontrollsystem ein Lenkkontrollsystem aufweist und dass der Schritt des Einstellens wenigstens eines Parameters das Auswählen einer maximalen Variation aufweist, die von Lenkbefehlen zugelassen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugkontrollsystem ein Aufhängungskontrollsystem aufweist und dass der Schritt des Einstellens wenigstens eines Parameters das Einstellen der Steifigkeit einer Aufhängungsfeder aufweist, die dem Reifen zugeordnet ist.