WO2007014596A1 - Method for monitoring tire pressure of vehicles with a control unit, an electronic memory and with a tire module mounted in a vehicle tire - Google Patents

Method for monitoring tire pressure of vehicles with a control unit, an electronic memory and with a tire module mounted in a vehicle tire Download PDF

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WO2007014596A1
WO2007014596A1 PCT/EP2006/005822 EP2006005822W WO2007014596A1 WO 2007014596 A1 WO2007014596 A1 WO 2007014596A1 EP 2006005822 W EP2006005822 W EP 2006005822W WO 2007014596 A1 WO2007014596 A1 WO 2007014596A1
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WO
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tire
pressure
value
temperature
warning
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/005822
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German (de)
French (fr)
Inventor
Adrian Cyllik
Jörg HANNA
Jörg Lehmann
Original Assignee
Continental Aktiengesellschaft
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Publication date
Application filed by Continental Aktiengesellschaft filed Critical Continental Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver

Definitions

  • a method of tire pressure monitoring of vehicles having a controller, an electronic memory, and a tire module disposed in a vehicle tire
  • the invention relates to a method for tire pressure monitoring of vehicles having a control unit, an electronic memory and a tire module arranged in a vehicle tire.
  • Transponder-equipped tire modules are used in the tire for various tasks. This includes in particular a tire identification, with the one
  • Car manufacturer u. a. quickly and automatically determine from which tire plant a particular tire was delivered and to which vehicle the tire was mounted. Other tasks are usually an air pressure monitoring, a temperature measurement or the measurement of mechanical stress conditions in the tire.
  • Modern transponders consist of an electronic component or chip in which sensor elements can be arranged as well as of an antenna connected to this electronic component. An example of such a transponder is disclosed in DE 102 43 441 A1.
  • the object of the invention was to provide a method with which the warning strategy for warning the driver is improved in a simple manner and the number of false warnings is reduced.
  • Vehicles having a control unit, an electronic memory and a tire module arranged in a vehicle tire, comprising the following steps:
  • An advantage of the invention is to be seen in particular in that by the parallel interrogation of two critical pressure thresholds, a more accurate monitoring of a pressure loss takes place and thereby the warning strategy of the tire pressure monitoring is considerably improved.
  • the temperature-compensated and non-temperature-compensated pressure value are checked in parallel in the process, so to speak.
  • the non-temperature-compensated pressure calculation or the absolute pressure method is set such that the warning is output as soon as the second critical pressure value is undershot, regardless of the currently measured temperature.
  • Both pressure value comparisons with the first critical pressure threshold value and the second critical pressure threshold value are logically linked to one another via an OR operation.
  • the warning thresholds with the associated critical pressure thresholds can be specified more precisely, so that the number of false alarms are significantly reduced.
  • the temperature-compensated second pressure value can be determined in a simple manner.
  • the temperature value and the pressure value are stored again in a reset of the memory and these values are used as input values for the pressure determination equation. This ensures that the algorithm always works with current reference values.
  • the first critical pressure threshold is determined during the reset of the memory and stored in the memory. This ensures that the first critical pressure threshold takes into account the corresponding boundary conditions.
  • the first critical pressure threshold value comprises two pressure threshold values "low” and “high”, wherein the pressure threshold value "low” is 90% of the recommended tire pressure value and triggers a first low warning level when exceeded and the pressure threshold value , "high” is 80% of the recommended tire pressure value and, if exceeded, a second high warning level is triggered.
  • the low pressure threshold is usually sufficient to trigger a first low warning level
  • the second high level warning signal indicates that the driver is promptly correcting the tire pressure.
  • the second critical pressure threshold is stored permanently in the memory and this is about 70% of the recommended tire pressure value. At this pressure threshold, a second high warning level would be activated immediately, prompting the driver to promptly correct the tire pressure.
  • a temperature sensor is arranged on the tire inner side and thereby temperature changes of the tread are detected.
  • temperature measurements are usually made with modules mounted to the rim.
  • the measured temperatures are strongly influenced by the heat radiation and heat conduction of the brake disc.
  • the displayed values do not correspond to the temperatures at the critical points in the tire.
  • the temperature measurement on the inside of the tire for example, in the zenith on the inside of the tire, however, can detect changes in temperature of the tread very accurately. In this way, a critical operating condition caused by underpressure or overload that heats the tire above normal operating temperature can be detected quickly.
  • a separate temperature measurement takes place and a warning is issued, provided that a temperature of one tire deviates by more than 10% compared to the other.
  • Another criterion for a critical tire condition is the large deviation in temperature of a single tire compared to all other tires on the vehicle. Thus, by this comparison, a critical tire condition of a tire can be easily determined.
  • Fig. 1 is a warning strategy for the tire pressure control and Fig. 2 shows the temperature influence on the tire pressure.
  • the primary task of the tire module is to monitor the air pressure and temperature of a tire.
  • a transponder tire module with pressure and temperature sensor in the tire This tire module has a size of approx. 30 * 30 mm 2 and is firmly connected to the tire on the inside of the tire.
  • the receiving unit is an approx. 160 * 160 mm 2 large antenna module with evaluation electronics.
  • MM master module
  • SM slave module
  • Each vehicle has only one master module. It contains a more powerful microcontroller than the slave modules, which handles the control of all other modules, processes the measured values and ensures the data connection to the vehicle via the CAN bus.
  • Slave modules are attached to the remaining wheel positions, which are connected to the master module via the LIN bus.
  • the master module has control over the slave modules and runs the software for monitoring the pressure and temperature of each tire. If values are identified that indicate an unsafe or even dangerous operation, the master module places this information on the CAN bus, so that corresponding warnings can be displayed in the dashboard or instrument panel of the vehicle.
  • the driver is informed by two different warnings, a first low warning level or a second high warning level, in the dashboard about the condition of the tires.
  • the first low warning also called yellow warning, appears, for example, when the tire pressure has dropped by approx. 10%, ie is less than 90% of the recommended tire pressure. With such a reduced pressure, the tire can be operated safely for a certain tolerance time interval.
  • the first low warning prompts the driver to replenish the tire pressure at his next scheduled break or next gas station visit.
  • the second high warning level which is displayed as a red warning in the dashboard, for example, is displayed at a pressure loss of 20% and more. If the pressure of a tire has dropped so much, then the driver must immediately use the next opportunity to hold to correct the tire pressure.
  • step 1.1 the main loop is started first.
  • step 2.1 measured values of the individual tire modules are then interrogated and read into the master module.
  • step 3.1 the calculation of averages takes place.
  • step 4.1 a compensation calculation is performed with the pressure calculation equation of the second pressure value with the temperature measured in parallel.
  • step 5.1 the first pressure value is first checked without temperature compensation.
  • step 5.2 it is checked whether the current temperature-compensated second pressure value has fallen below one of the pressure threshold values for the first low warning level or the second high warning level.
  • step 5.3 the pressure gradient value is checked and it is determined whether it has adhered to the specified tolerance values.
  • step 5.4 it is checked whether the driver has already long ignored the first low warning level. This is the case when z. B. the predetermined tolerance distance or the predetermined tolerance time interval is exceeded.
  • step 5.5 it is further checked whether the measured tire temperature has exceeded a certain critical value. If the critical value is exceeded, the second high warning level is also activated.
  • step 5.6 the load history of each individual vehicle tire is summed and stored in non-erasable memory. By evaluating the load history, it can later be determined over which distance and over what time interval the corresponding tire has been operated with reduced pressure.
  • step 6.1 it is checked whether one of the two warning levels is activated. Subsequently, either the first low or second high warning level is activated if one of the criteria of steps 5.1 to 5.6 is met. Finally, in step 6.2, the main loop is restarted.
  • FIG. 2 shows the temperature influence on the tire pressure. On the y-axis the tire pressure is in bar and on the x-axis the temperature is plotted in degrees Celsius.
  • the curve 1 shows the curve of a tire that was filled at 60 ° C with a pressure of 8 bar. With decreasing temperature also decreases the measured

Abstract

The invention relates to a method for monitoring tire pressure of vehicles with a control unit, an electronic memory and with a tire module mounted in a vehicle tire. In order to provide a method with which the warning strategy for warning a driver is easily improved and the number of erroneous warnings is reduced, the following method provides that: a first pressure value in the vehicle tire is determined; an actual temperature value in the vehicle tire is determined; a temperature-compensated second pressure value is calculated during which the actual temperature value is taken into consideration in a pressure determination equation; the second pressure value is compared to a first critical pressure threshold value; a warning is initiated in so as far as the second pressure value falls below the first critical pressure threshold value or the first pressure value falls below a second critical pressure threshold value.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Reifendrucküberwachung von Fahrzeugen mit einem Steuergerät, einem elektronischen Speicher und einem in einem Fahrzeugreifen angeordneten ReifenmodulA method of tire pressure monitoring of vehicles having a controller, an electronic memory, and a tire module disposed in a vehicle tire
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reifendrucküberwachung von Fahrzeugen mit einem Steuergerät, einem elektronischen Speicher und einem in einem Fahrzeugreifen angeordneten Reifenmodul.The invention relates to a method for tire pressure monitoring of vehicles having a control unit, an electronic memory and a tire module arranged in a vehicle tire.
Mit Transpondern versehene Reifenmodule werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Hierzu zählt insbesondere eine Reifenidentifikation, mit der einTransponder-equipped tire modules are used in the tire for various tasks. This includes in particular a tire identification, with the one
Automobilhersteller u. a. schnell sowie automatisiert feststellen kann, aus welchem Reifenwerk ein bestimmter Reifen geliefert wurde und an welches Fahrzeug der Reifen montiert wurde. Andere Aufgaben sind in der Regel eine Luftdrucküberwachung, eine Temperaturmessung oder die Messung von mechanischen Spannungszuständen im Reifen. Moderne Transponder bestehen aus einem Elektronikbauteil bzw. -Chip, in dem Sensorelemente angeordnet sein können sowie aus einer an dieses Elektronikbauteil angeschlossenen Antenne. Ein Beispiel für einen solchen Transponder offenbart die DE 102 43 441 Al.Car manufacturer u. a. quickly and automatically determine from which tire plant a particular tire was delivered and to which vehicle the tire was mounted. Other tasks are usually an air pressure monitoring, a temperature measurement or the measurement of mechanical stress conditions in the tire. Modern transponders consist of an electronic component or chip in which sensor elements can be arranged as well as of an antenna connected to this electronic component. An example of such a transponder is disclosed in DE 102 43 441 A1.
Ein Problem beim Einsatz von Reifenmodulen ist mit der Warnstrategie vonA problem with the use of tire modules is with the warning strategy of
Reifendrucküberwachungen verbunden. Aufgrund von Ungenauigkeiten beim Festlegen von Warnschwellwerten kommt es vor, dass Fehlwarnungen auftreten oder aber notwendige Warnungen ausbleiben. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem auf einfache Weise die Warnstrategie zur Warnung des Fahrers verbessert und die Anzahl von Fehlwarnungen reduziert wird.Tire pressure monitors connected. Due to inaccuracies in setting warning thresholds, it may happen that false warnings occur or necessary warnings fail. The object of the invention was to provide a method with which the warning strategy for warning the driver is improved in a simple manner and the number of false warnings is reduced.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Reifendrucküberwachung vonThe problem is solved by a method for tire pressure monitoring of
Fahrzeugen mit einem Steuergerät, einem elektronischen Speicher und einem in einem Fahrzeugreifen angeordneten Reifenmodul mit folgenden Schritten:Vehicles having a control unit, an electronic memory and a tire module arranged in a vehicle tire, comprising the following steps:
- Ermittlung eines ersten Druckwertes im Fahrzeugreifen- Determining a first pressure value in the vehicle tire
- Ermittlung eines aktuellen Temperaturwertes im Fahrzeugreifen - Berechnung eines temperaturkompensierten zweiten Druckwertes bei der der aktuelle Temperaturwert in einer Druckbestimmungsgleichung berücksichtigt wird- Determining a current temperature value in the vehicle tire - Calculation of a temperature-compensated second pressure value in which the current temperature value is taken into account in a pressure determination equation
- Vergleich des zweiten Druckwertes mit einem ersten kritischen Druck-Schwellwert- Comparison of the second pressure value with a first critical pressure threshold
- Auslösen einer Warnung sofern der zweite Druckwert den ersten kritischen Druck- Schwellwert unterschreitet oder der erste Druckwert einen zweiten kritischen Druck- Schwellwert unterschreitet.- Triggering of a warning if the second pressure value falls below the first critical pressure threshold value or the first pressure value falls below a second critical pressure threshold value.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das parallele Abfragen von zwei kritischen Druckschwellwerten eine genauere Überwachung eines Druckverlustes erfolgt und dadurch die Warnstrategie der Reifendrucküberwachung erheblich verbessert wird. Der temperaturkompensierte und nicht temperaturkompensierte Druckwert werden bei dem Verfahren sozusagen parallel überprüft. Dabei ist die nicht temperaturkompensierte Druckberechnung bzw. das Absolut-Druckverfahren so eingestellt, dass die Warnung ausgegeben wird sobald der zweite kritische Druckwert unterschritten ist, und zwar unabhängig von der aktuell gemessenen Temperatur. Beide Druckwertvergleiche mit dem ersten kritischen Druckschwellwert und dem zweiten kritischen Druckschwellwert sind logisch über eine Oder- Verknüpfung miteinander verknüpft. Die Warnschwellen mit den zugehörigen kritischen Druckschwellwerten können genauer festgelegt werden, so dass die Anzahl der Fehlwarnungen erheblich reduziert werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Druckbestimmungsgleichung die Gleichung pl/Tl = p2/T2 genutzt wird, wobei pl und p2 die Drücke zum Zeitpunkt 1 und 2 sowie Tl und T2 die Temperaturen zum Zeitpunkt 1 und 2 sind. Mit dieser Druckbestimmungsgleichung lässt sich auf einfache Weise der temperaturkompensierte zweite Druckwert bestimmen.An advantage of the invention is to be seen in particular in that by the parallel interrogation of two critical pressure thresholds, a more accurate monitoring of a pressure loss takes place and thereby the warning strategy of the tire pressure monitoring is considerably improved. The temperature-compensated and non-temperature-compensated pressure value are checked in parallel in the process, so to speak. In this case, the non-temperature-compensated pressure calculation or the absolute pressure method is set such that the warning is output as soon as the second critical pressure value is undershot, regardless of the currently measured temperature. Both pressure value comparisons with the first critical pressure threshold value and the second critical pressure threshold value are logically linked to one another via an OR operation. The warning thresholds with the associated critical pressure thresholds can be specified more precisely, so that the number of false alarms are significantly reduced. In an advantageous development of the invention, it is provided that the equation pl / Tl = p2 / T2 is used as the pressure determination equation, where pl and p2 are the pressures at time 1 and 2 and Tl and T2 are the temperatures at time 1 and 2. With this pressure determination equation, the temperature-compensated second pressure value can be determined in a simple manner.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Druckbestimmungsgleichung angenommen wird, dass das Volumen des Reifens konstant bleibt und die Luft im Reifen ein ideales Gas ist. Auf diese Weise wird die Berechnung der Druckwerte wesentlich vereinfacht. Die Praxis zeigt, dass insbesondere die Volumenänderung problemlos vernachlässigt werden kann.In a further advantageous development of the invention it is provided that in the pressure determination equation it is assumed that the volume of the tire remains constant and the air in the tire is an ideal gas. In this way, the calculation of the pressure values is considerably simplified. Practice shows that especially the volume change can be easily neglected.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das der Temperaturwert und der Druckwert bei einem Reset des Speichers neu abgespeichert werden und diese Werte als Eingangs werte für die Druckbestimmungsgleichung verwendet werden. Dadurch wird gewährleistet, dass der Verfahrensalgorithmus immer mit aktuellen Referenzwerten arbeitet.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the temperature value and the pressure value are stored again in a reset of the memory and these values are used as input values for the pressure determination equation. This ensures that the algorithm always works with current reference values.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste kritische Druckschwellwert beim Reset des Speichers ermittelt und im Speicher gespeichert wird. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der erste kritische Druckschwellwert die entsprechenden Randbedingungen berücksichtigt.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the first critical pressure threshold is determined during the reset of the memory and stored in the memory. This ensures that the first critical pressure threshold takes into account the corresponding boundary conditions.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste kritische Druckschwellwert zwei Druckschwellwerte „niedrig" und „hoch" umfasst, wobei der Druckschwellwert „niedrig" bei 90 % des empfohlenen Reifendruckwertes liegt sowie bei Überschreitung eine erste niedrige Warnstufe auslöst und der Druckschwellwert , ,hoch" bei 80 % des empfohlenen Reifendruckwertes liegt sowie bei Überschreitung eine zweite hohe Warnstufe auslöst. Der Druckschwellwert „niedrig" ist in der Regel ausreichend, um eine erste niedrige Warnstufe auszulösen. Die zweite hohe Warnstufe zeigt dem Fahrer an, den Reifendruck umgehend zu korrigieren. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite kritische Druckschwellwert fest im Speicher hinterlegt wird und dieser bei etwa 70 % des empfohlenen Reifendruckwertes liegt. Bei diesem Druckschwellwert würde sofort eine zweite hohe Warnstufe aktiviert werden, die den Fahrer auffordert, den Reifendruck umgehend zu korrigieren.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the first critical pressure threshold value comprises two pressure threshold values "low" and "high", wherein the pressure threshold value "low" is 90% of the recommended tire pressure value and triggers a first low warning level when exceeded and the pressure threshold value , "high" is 80% of the recommended tire pressure value and, if exceeded, a second high warning level is triggered. The low pressure threshold is usually sufficient to trigger a first low warning level, and the second high level warning signal indicates that the driver is promptly correcting the tire pressure. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the second critical pressure threshold is stored permanently in the memory and this is about 70% of the recommended tire pressure value. At this pressure threshold, a second high warning level would be activated immediately, prompting the driver to promptly correct the tire pressure.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Temperatursensor auf der Reifeninnenseite angeordnet ist und dadurch Temperaturänderungen der Lauffläche erfasst werden. Bei Serienlösungen werden in der Regel Temperaturmessungen mit Modulen vorgenommen, die an der Felge montiert sind. Die dabei gemessenen Temperaturen werden jedoch stark durch die Wärmestrahlung und Wärmeleitung der Bremsscheibe beeinflusst. Damit entsprechen die angezeigten Werte nicht den Temperaturen an den kritischen Stellen im Reifen. Die Temperaturmessung auf der Reifeninnenseite, beispielsweise im Zenit auf der Reifeninnenseite, kann hingegen Temperaturänderungen der Lauffläche sehr genau erfassen. Auf diese Weise kann ein kritischer Betriebszustand, durch Minderdruck oder Überlast verursacht, die den Reifen über die normale Betriebstemperatur erhitzt, schnell detektiert werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a temperature sensor is arranged on the tire inner side and thereby temperature changes of the tread are detected. For serial solutions, temperature measurements are usually made with modules mounted to the rim. However, the measured temperatures are strongly influenced by the heat radiation and heat conduction of the brake disc. Thus, the displayed values do not correspond to the temperatures at the critical points in the tire. The temperature measurement on the inside of the tire, for example, in the zenith on the inside of the tire, however, can detect changes in temperature of the tread very accurately. In this way, a critical operating condition caused by underpressure or overload that heats the tire above normal operating temperature can be detected quickly.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in allen Reifen des Fahrzeuges eine separate Temperaturmessung erfolgt und eine Warnung ausgegeben wird, sofern eine Temperatur eines Reifens im Vergleich zu den anderen um mehr als 10 % abweicht. Ein weiteres Kriterium für einen kritischen Reifenzustand ist das starke Abweichen der Temperatur eines einzelnen Reifens im Vergleich zu allen anderen Reifen am Fahrzeug. Somit kann durch diesen Vergleich ein kritischer Reifenzustand eines Reifens auf einfache Weise ermittelt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that in all tires of the vehicle, a separate temperature measurement takes place and a warning is issued, provided that a temperature of one tire deviates by more than 10% compared to the other. Another criterion for a critical tire condition is the large deviation in temperature of a single tire compared to all other tires on the vehicle. Thus, by this comparison, a critical tire condition of a tire can be easily determined.
Anhand eines Ausfuhrungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:Reference to an exemplary embodiment, the invention will be explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine Warnstrategie für die Reifendruckkontrolle und Fig. 2 den Temperatureinfluss auf den Reifendruck.Fig. 1 is a warning strategy for the tire pressure control and Fig. 2 shows the temperature influence on the tire pressure.
Die primäre Aufgabe des Reifenmoduls ist die Überwachung von Luftdruck und Temperatur eines Reifens. Dazu befindet sich ein mit einem Transponder versehenes Reifenmodul mit Druck- und Temperatursensor im Reifen. Dieses Reifenmodul hat eine Größe von ca. 30 * 30 mm2 und wird auf der Reifeninnenseite fest mit dem Reifen verbunden. Die Empfangseinheit ist ein ca. 160 * 160 mm2 großes Antennenmodul mit Auswerteelektronik. Davon gibt es zwei Versionen, ein Mastermodul (MM) und ein Slavemodul (SM). In jedem Fahrzeug befindet sich nur ein Mastermodul. Es enthält einen leistungsfähigeren Mikrocontroller als die Slavemodule, der die Ansteuerung aller weiteren Module übernimmt, die Messwerte verarbeitet und die Datenverbindung zum Fahrzeug über den CAN-Bus sicherstellt. An den restlichen Radpositionen werden Slavemodule angebracht, die via LIN-Bus mit dem Mastermodul verbunden werden. Das Mastermodul hat die Kontrolle über die Slavemodule und auf ihm läuft auch die Software zur Überwachung von Druck und Temperatur der einzelnen Reifen. Werden dabei Werte ermittelt, die auf einen unsicheren oder gar gefährlichen Betrieb hinweisen, legt das Mastermodul diese Informationen auf den CAN-Bus, so dass entsprechende Warnungen im Armaturenbrett bzw. Instrumententafel des Fahrzeugs dargestellt werden können.The primary task of the tire module is to monitor the air pressure and temperature of a tire. For this there is a provided with a transponder tire module with pressure and temperature sensor in the tire. This tire module has a size of approx. 30 * 30 mm 2 and is firmly connected to the tire on the inside of the tire. The receiving unit is an approx. 160 * 160 mm 2 large antenna module with evaluation electronics. There are two versions of this, a master module (MM) and a slave module (SM). Each vehicle has only one master module. It contains a more powerful microcontroller than the slave modules, which handles the control of all other modules, processes the measured values and ensures the data connection to the vehicle via the CAN bus. Slave modules are attached to the remaining wheel positions, which are connected to the master module via the LIN bus. The master module has control over the slave modules and runs the software for monitoring the pressure and temperature of each tire. If values are identified that indicate an unsafe or even dangerous operation, the master module places this information on the CAN bus, so that corresponding warnings can be displayed in the dashboard or instrument panel of the vehicle.
Der Fahrer wird durch zwei unterschiedlich starke Warnungen, eine erste niedrige Warnstufe oder eine zweite hohe Warnstufe, im Armaturenbrett über den Zustand der Reifen informiert. Die erste niedrige Warnung, auch gelbe Warnung genannt, erscheint z.B., wenn der Reifendruck um ca. 10% gesunken ist, also kleiner als 90 % des empfohlenen Reifendruckes ist. Bei einem solchen Minderdruck kann der Reifen noch ein bestimmtes Toleranz-Zeitintervall gefahrlos betrieben werden. Die erste niedrige Warnung fordert den Fahrer darum auf, bei seiner nächsten geplanten Pause oder den nächsten Tankstellenaufenthalt den Reifendruck aufzufüllen. Die zweite hohe Warnstufe, die z.B. als rote Warnung im Armaturenbrett angezeigt wird, wird bei einem Druckverlust von 20% und mehr angezeigt. Sollte der Luftdruck eines Reifens so stark abgefallen sein, dann muss der Fahrer unverzüglich die nächste Möglichkeit zum Halten nutzen, um eine Korrektur des Reifendruckes vorzunehmen. Die Figur 1 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es werden die einzelnen Schritte der Warnstrategie schematisch dargestellt. Mit dem Schritt 1.1 wird zunächst die Hauptschleife gestartet. Mit dem Schritt 2.1 werden sodann Messwerte der einzelnen Reifenmodule abgefragt und in das Mastermodul eingelesen. Als nächstes erfolgt in Schritt 3.1 die Berechnung von Mittelwerten. In Schritt 4.1 erfolgt eine Kompensationsberechnung mit der Druckberechnungsgleichung des zweiten Druckwertes mit der parallel gemessenen Temperatur. In Schritt 5.1 wird zunächst der erste Druckwert ohne eine Temperaturkompensation kontrolliert. In Schritt 5.2 wird überprüft, ob der aktuelle temperaturkompensierte zweite Druckwert einen der Druckschwellwerte für die erste niedrige Warnstufe oder die zweite hohe Warnstufe unterschritten hat. In Schritt 5.3 wird der Druckgradientwert kontrolliert und festgestellt, ob dieser die vorgegebenen Toleranzwerte eingehalten hat. In Schritt 5.4 wird geprüft, ob der Fahrer die erste niedrige Warnstufe bereits zulange ignoriert hat. Dies ist der Fall, wenn z. B. die vorgegebene Toleranzwegstrecke oder das vorgegebene Toleranzzeitintervall überschritten ist. In Schritt 5.5 wird des Weiteren überprüft, ob die gemessene Reifentemperatur einen bestimmten kritischen Wert überschritten hat. Bei Überschreitung des kritischen Wertes wird ebenfalls die zweite hohe Warnstufe aktiviert. Im Schritt 5.6 wird die Belastungshistorie jedes einzelnen Fahrzeugreifens summiert und im nicht löschbaren Speicher abgelegt. Über eine Auswertung der Belastungshistorie lässt sich später ermitteln, über welche Wegstrecke und über welches Zeitintervall der entsprechende Reifen mit Minderdruck betrieben worden ist. Im Schritt 6.1 wird überprüft, ob eine der beiden Warnstufen aktiviert ist. Anschließend wird entweder die erste niedrige oder zweite hohe Warnstufe aktiviert, sofern eines der Kriterien der Schritte 5.1 bis 5.6 erfüllt ist. In Schritt 6.2 erfolgt schließlich ein Neustart der Hauptschleife.The driver is informed by two different warnings, a first low warning level or a second high warning level, in the dashboard about the condition of the tires. The first low warning, also called yellow warning, appears, for example, when the tire pressure has dropped by approx. 10%, ie is less than 90% of the recommended tire pressure. With such a reduced pressure, the tire can be operated safely for a certain tolerance time interval. The first low warning prompts the driver to replenish the tire pressure at his next scheduled break or next gas station visit. The second high warning level, which is displayed as a red warning in the dashboard, for example, is displayed at a pressure loss of 20% and more. If the pressure of a tire has dropped so much, then the driver must immediately use the next opportunity to hold to correct the tire pressure. FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the method according to the invention. The individual steps of the warning strategy are shown schematically. With step 1.1, the main loop is started first. With step 2.1, measured values of the individual tire modules are then interrogated and read into the master module. Next, in step 3.1, the calculation of averages takes place. In step 4.1, a compensation calculation is performed with the pressure calculation equation of the second pressure value with the temperature measured in parallel. In step 5.1, the first pressure value is first checked without temperature compensation. In step 5.2 it is checked whether the current temperature-compensated second pressure value has fallen below one of the pressure threshold values for the first low warning level or the second high warning level. In step 5.3, the pressure gradient value is checked and it is determined whether it has adhered to the specified tolerance values. In step 5.4 it is checked whether the driver has already long ignored the first low warning level. This is the case when z. B. the predetermined tolerance distance or the predetermined tolerance time interval is exceeded. In step 5.5, it is further checked whether the measured tire temperature has exceeded a certain critical value. If the critical value is exceeded, the second high warning level is also activated. In step 5.6, the load history of each individual vehicle tire is summed and stored in non-erasable memory. By evaluating the load history, it can later be determined over which distance and over what time interval the corresponding tire has been operated with reduced pressure. In step 6.1 it is checked whether one of the two warning levels is activated. Subsequently, either the first low or second high warning level is activated if one of the criteria of steps 5.1 to 5.6 is met. Finally, in step 6.2, the main loop is restarted.
Die Figur 2 zeigt den Temperatureinfluss auf den Reifendruck. Auf der y- Achse ist der Reifendruck in bar und auf der x- Achse ist die Temperatur in Grad-Celsius aufgetragen. Die Kurve 1 zeigt den Kurvenverlauf von einem Reifen, der bei 60° C mit einem Druck von 8 bar befüllt wurde. Mit abnehmender Temperatur nimmt ebenfalls der gemesseneFIG. 2 shows the temperature influence on the tire pressure. On the y-axis the tire pressure is in bar and on the x-axis the temperature is plotted in degrees Celsius. The curve 1 shows the curve of a tire that was filled at 60 ° C with a pressure of 8 bar. With decreasing temperature also decreases the measured
Reifendruck ab. Die Kurve 2 zeigt den Kurvenverlauf von einem Reifen, der bei 20° C mit einem Druck von 8 bar befällt wurde. Die Kurve 3 zeigt schließlich einen Reifen, der bei einer Temperatur von -20° C mit einem Druck von 8 bar befüllt wurde. Die dargestellte Abhängigkeit des Druckes in Abhängigkeit von der Temperatur wird durch die Druckbestimmungsgleichung berücksichtigt. Ohne die temperaturkompensierte Druckberechnung könnte der Fall eintreten, dass bei einem LKW, der von Spanien nach Schweden fährt, eine Fehlwarnung ausgelöst wird, die fälschlicherweise einen Druckverlust anzeigt. Tire pressure off. The curve 2 shows the curve of a tire at 20 ° C with a pressure of 8 bar was attacked. Finally, curve 3 shows a tire which was filled at a temperature of -20 ° C. with a pressure of 8 bar. The illustrated dependence of the pressure as a function of the temperature is taken into account by the pressure determination equation. Without the temperature-compensated pressure calculation, it could happen that a truck driving from Spain to Sweden generates a false warning that incorrectly indicates a pressure loss.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Reifendrucküberwachung von Fahrzeugen mit einem Steuergerät, einem elektronischen Speicher und einem in einem Fahrzeugreifen angeordnetenA tire pressure monitoring method of vehicles having a controller, an electronic memory and a vehicle tire
Reifenmodul mit folgenden Schritten:Tire module with the following steps:
- Ermittlung eines ersten Druckwertes im Fahrzeugreifen- Determining a first pressure value in the vehicle tire
- Ermittlung eines aktuellen Temperaturwertes im Fahrzeugreifen- Determination of a current temperature value in the vehicle tire
- Berechnung eines temperaturkompensierten zweiten Druckwertes bei der der aktuelle Temperaturwert in einer Druckbestimmungsgleichung berücksichtigt wird- Calculation of a temperature-compensated second pressure value in which the current temperature value is taken into account in a pressure determination equation
- Vergleich des zweiten Druckwertes mit einem ersten kritischen Druck-Schwellwert- Comparison of the second pressure value with a first critical pressure threshold
- Auslösen einer Warnung sofern der zweite Druckwert den ersten kritischen Druck- Schwellwert unterschreitet oder der erste Druckwert einen zweiten kritischen Druck- Schwellwert unterschreitet.- Triggering of a warning if the second pressure value falls below the first critical pressure threshold value or the first pressure value falls below a second critical pressure threshold value.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckbestimmungsgleichung die Gleichung pl/Tl = p2/T2 genutzt wird, wobei pl und p2 die Drücke zum Zeitpunkt 1 und 2 sowie Tl und T2 die Temperaturen zum Zeitpunkt 1 und 2 sind.2. The method according to claim 1, characterized in that is used as a pressure determination equation, the equation pl / Tl = p2 / T2, where pl and p2 the pressures at time 1 and 2 and Tl and T2 are the temperatures at time 1 and 2.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Druckbestimmungsgleichung angenommen wird, dass das Volumen des Reifens konstant bleibt und die Luft im Reifen ein ideales Gas ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that it is assumed in the pressure determination equation that the volume of the tire remains constant and the air in the tire is an ideal gas.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das der Temperaturwert und der Druckwert bei einem Reset des Speichers neu abgespeichert werden und diese Werte als Eingangswerte für die4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the temperature value and the pressure value at a reset of the memory are re-stored and these values as input values for the
Druckbestimmungsgleichung verwendet werden. Pressure determination equation can be used.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste kritische Druckschwellwert beim Reset des Speichers ermittelt und im Speicher gespeichert wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the first critical pressure threshold value is determined during the reset of the memory and stored in the memory.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste kritische Druckschwellwert zwei Druckschwellwerte „niedrig" und „hoch" umfasst, wobei der Druckschwellwert „niedrig" bei 90 % des empfohlenenA method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the first critical pressure threshold comprises two pressure thresholds "low" and "high", the pressure threshold being "low" at 90% of the recommended one
Reifendruckwertes liegt sowie bei Überschreitung eine erste niedrige Warnstufe auslöst und der Druckschwellwert „hoch" bei 80 % des empfohlenen Reifendruckwertes liegt sowie bei Überschreitung eine zweite hohe Warnstufe auslöst.Tire pressure value is exceeded, and when exceeding a first low warning level triggers and the pressure threshold value "high" at 80% of the recommended tire pressure value and when exceeding a second high warning level triggers.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite kritische Druckschwellwert fest im Speicher hinterlegt wird und dieser bei etwa 70 % des empfohlenen Reifendruckwertes liegt.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the second critical pressure threshold is stored permanently in the memory and this is about 70% of the recommended tire pressure value.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor auf der Reifeninnenseite angeordnet ist und dadurch Temperaturänderungen der Lauffläche erfasst werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a temperature sensor is arranged on the tire inner side and thereby temperature changes of the tread are detected.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Reifen des Fahrzeuges eine separate Temperaturmessung erfolgt und eine9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that takes place in all tires of the vehicle, a separate temperature measurement and a
Warnung ausgegeben wird, sofern eine Temperatur eines Reifens im Vergleich zu den anderen um mehr als 10 % abweicht. Warning is issued if one temperature of one tire differs by more than 10% compared to the other.
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