WO2010094524A1 - Method for automatic wheel position detection on a vehicle - Google Patents

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WO2010094524A1
WO2010094524A1 PCT/EP2010/050339 EP2010050339W WO2010094524A1 WO 2010094524 A1 WO2010094524 A1 WO 2010094524A1 EP 2010050339 W EP2010050339 W EP 2010050339W WO 2010094524 A1 WO2010094524 A1 WO 2010094524A1
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WO
WIPO (PCT)
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wheel
vehicle
signal
acceleration
acceleration sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/050339
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German (de)
French (fr)
Inventor
Nikolaos Oikonomidis
Thomas-Achim Boes
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2010094524A1 publication Critical patent/WO2010094524A1/en

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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
    • B60C23/0415—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels
    • B60C23/0416—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels allocating a corresponding wheel position on vehicle, e.g. front/left or rear/right

Definitions

  • the invention relates to a method for automatic wheel position detection in a vehicle according to the preamble of claim 1.
  • US 2005/0156722 A1 describes a method for detecting the wheel position in a motor vehicle, in which sensor signals from acceleration sensors assigned to the vehicle wheels can be used to determine the relative position of the relevant vehicle wheel in the left or right side of the vehicle.
  • the acceleration sensors are part of each two-axle accelerometer associated with each vehicle wheel, which allow a sense of acceleration in two mutually offset by 90 ° directions per vehicle wheel.
  • the fixed-speed accelerometers deliver phase-shifted, sinusoidal acceleration signals. The phase shift is detected in a wheel electronics and transmitted to a vehicle-side receiver, whereby due to the individual phase shift in the left and right
  • Vehicle wheel can be closed to the respective position of the vehicle wheel in the left or right side of the vehicle area.
  • the invention has for its object to reliably determine the position of a vehicle wheel on the front axle or the rear axle with simple measures.
  • Wheel position is closed at the front axle or at the rear axle of the vehicle.
  • the method can be used in motor-driven vehicles, which preferably have an internal combustion engine as a drive motor, wherein basically in the context of the invention, alternative drive means or motors come into consideration, which generate a characteristic frequency spectrum during operation.
  • motor-driven vehicles which preferably have an internal combustion engine as a drive motor
  • alternative drive means or motors come into consideration, which generate a characteristic frequency spectrum during operation.
  • electric motor drives as the drive device, wherein the frequency spectrum of either the electromotive drive or an aggregate associated with the electric motor is taken into account.
  • the method furthermore requires at least one acceleration sensor which is assigned to a vehicle wheel and measures the current accelerations during ongoing operation of the vehicle.
  • the data of the acceleration sensor are compared for agreement with the engine vibrations of the drive motor. From the degree of agreement of the acceleration signal with the engine vibrations can be concluded that the wheel position on the front axle or the rear axle of the vehicle.
  • This procedure has various advantages compared to wheel position recognition methods, which are known from the prior art and are used for position determination on the front or rear axle.
  • the signal strength of the wirelessly transmitted acceleration signal is assigned to a vehicle wheel Wheel electronics to a central receiver closed to the respective wheel position.
  • this method is susceptible to interference since the signal strength difference between an acceleration sensor assigned to a front wheel and an acceleration sensor assigned to a rear wheel is only slight.
  • the signal strength in wireless, transmitted by radio signal transmission from a wheel electronics to a central receiver for the wheel position detection plays no role. Fluctuations in the signal strength can not affect the quality of the position detection, so that the inventive method provides the correct wheel position at the front or rear axle with higher reliability.
  • Another advantage is that no complicated and expensive hardware is required to carry out the method according to the invention. All that is needed is an acceleration sensor that is of sufficient quality
  • Acceleration signal delivers, which is subjected to the comparison with the stored engine vibration profile in an evaluation unit.
  • a radio transmission between the evaluation unit and a central receiver no increased demands are placed on the signal transmission, since only the evaluation result is transmitted with regard to the wheel position detection.
  • transmission units which are present between a wheel or a wheel electronics and a receiver or a central control or control device, for example for tire pressure transmission.
  • no additional hardware is required on the hardware side.
  • both the amplitude of the engine vibration and the frequency can be used.
  • a motor vibration spectrum as a vibration store, which is used for comparison with the signal of the acceleration sensor.
  • a comparison of the sensor signal is performed with a stored vibration threshold.
  • the amplitude in the vibrations is used, and in the case of an engine block positioned adjacent to the front axle, a front axle wheel is closed if the amplitude of the examined acceleration signal is above a vibration threshold value, whereas a rear axle wheel is present if the threshold value is undershot , In the case of a drive motor positioned adjacent to the rear axle, the conditions are reversed. Even when examining only a single amplitude threshold value, it may be expedient first to identify regions of at least approximately the same frequency by means of a frequency investigation.
  • a device which comprises at least one acceleration sensor which is assigned to a vehicle wheel and comprises an evaluation unit. About the acceleration sensor during acceleration the acceleration signals are recorded, which in the Evaluation unit are subjected to an evaluation, in particular a comparison with a stored engine vibration pattern.
  • the acceleration sensor and the evaluation unit are expediently part of a wheel electronics, which is assigned to one of the vehicle wheels. Each vehicle wheel is preferably equipped with such wheel electronics with an acceleration sensor and a
  • the acceleration sensor is expediently arranged wheel-fixed, so that the acceleration sensor also carries out the Radumwebitch.
  • Piezo sensors are used as acceleration sensors, for example.
  • the acceleration sensors are part of an accelerrometer, consisting of two individual sensors whose measuring direction enclose an angle of, for example, 90 °.
  • the device advantageously comprises a transmitting unit, which is assigned in particular to the wheel electronics, in order to transmit the evaluated signals to a central receiver in the vehicle which is likewise assigned to the device and which is associated, for example, with a control or control device or such a device ,
  • FIG. 1 is a schematic representation of a motor vehicle with arranged in the region of the front axle drive motor, each wheel on the front axle and the rear axle in each case a wheel electronics with an accelerometer, an evaluation unit and a transmitting unit is assigned, as well as with a central receiver which a Regel- or control unit is assigned,
  • FIG. 2 is a schematic representation of a flow chart for carrying out the method for automatic wheel position detection.
  • a motor vehicle 1 is shown schematically, which has on the front axle, the front wheels 2 and 3 and on the rear axle, the wheels.
  • the Raddusachsen are marked in the region of the front axle and the rear axle with the reference numerals 6 and 7 respectively.
  • the motor vehicle 1 is equipped with a drive motor 8 arranged in the region of the front axle, which is preferably an internal combustion engine.
  • Each wheel of the motor vehicle is equipped with a wheel electronics 9, 10, 1 1, 12, which may be part of a tire pressure monitoring system, for example.
  • Each wheel electronics 9, 10, 1 1, 12 comprises an accelerometer for biaxial acceleration measurement, an evaluation unit for evaluating the measured acceleration signals and a transmitting unit for radio transmission of the measured and / or evaluated signals to a central receiver 13 in the motor vehicle, which in particular is part of a control or control unit is or is associated with such a control or control device.
  • the accelerometer in each wheel electronics consists of a two-axis acceleration sensor or two individual sensors whose sensing axes are at an angle of, for example, 90 ° to one another.
  • the acceleration sensors are non-rotatably connected to the wheel, so that two phase-shifted, sinusoidal acceleration signals are generated in the Accelerometern per wheel.
  • the individual 90 ° phase shift between the acceleration signals on the left and right wheel of an axle can be used to deduce the respective axle side of the relevant wheel. This is recognized by the resulting 180 ° phase shift, which results from the difference between the two received signal information during the evaluation in the receiver 13 or the associated control or control device.
  • the acceleration signals in each wheel are subjected to a further evaluation in which the course of the acceleration signals is compared with a stored vibration pattern which is typical for the of the Drive motor 8 outgoing vibrations.
  • the vibration pattern can be stored in the evaluation units in each wheel electronics, in which the comparison of the measured acceleration signals is carried out with the vibration pattern. In principle, however, is also an evaluation in the central control unit, in which the acceleration signals of each
  • Wheel electronics are transmitted to the receiver 13 and evaluated there or in the connected control or regulating device and subjected to the comparison with the vibration pattern.
  • the comparison takes place via a consideration of the amplitudes, for example by checking whether the amplitude of a measured acceleration signal value exceeds a stored threshold value which is part of or results from the vibration pattern. If this is the case, there is a relatively strong acceleration signal, from which it can be concluded that an immediate proximity of the relevant acceleration sensor to the drive motor. In the case of the exemplary embodiment with the drive motor 8 in the region of the front axle, this means that, when the stored threshold value is exceeded, the position of the relevant acceleration sensor and thus of the respective wheel on the front axle can be concluded on the basis of the relatively strong measurement signal. If, on the other hand, the threshold value is not reached, then a weaker measuring signal is present and it is possible to deduce the position on the rear axle.
  • FIG. 2 schematically shows a flow diagram for carrying out the method for detecting the wheel position on the front axle or the rear axle.
  • a first method step V1 the current vehicle accelerations a are first determined by means of the accelerometer or the acceleration sensors.
  • the measured accelerations are subjected to filtering and evaluation, which in particular special takes place in the evaluation, which are assigned to the respective wheel electronics. By filtering the acceleration signal, the level of the engine vibrations is determined. The determined engine vibrations can also be subjected to an additional algorithm for further evaluation.
  • a query is made as to whether the filtered accelerations a, which may have undergone a preliminary evaluation, have exceeded a threshold value.
  • the threshold a ⁇ ⁇ m ⁇ t represents a motor vibration pattern. If the query in method step V3 is true, the YES branch ("Y") is proceeded to step V4, where it is determined that it is a wheel on the front axle of the vehicle, in step V4 this is via the Assignment of the acceleration value a to the acceleration value a f at the front axle represented representatively.
  • step V6 the signals that it is a wheel on the front axle or the rear axle are transmitted by radio to the central control unit in which the information about the current wheel position can be further processed.
  • phase shift between the accelerometers in the left and right vehicle side area can also be used to close the current position left / right of the relevant wheel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for automatic wheel position detection on a vehicle comprising a drive engine. According to said method, the signal of an acceleration sensor associated with a vehicle wheel is evaluated and the position of the wheel on the vehicle is deduced from the signal. In order to determine the position of the wheel on the front axle or the rear axle of the vehicle, the signal of the acceleration sensor is compared with vibrations of the drive engine for concordance.

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Verfahren zur selbsttätigen Radpositionserkennung in einem FahrzeugMethod for automatic wheel position detection in a vehicle
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur selbsttätigen Radpositionserkennung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 .The invention relates to a method for automatic wheel position detection in a vehicle according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
In der US 2005/0156722 A1 wird ein Verfahren zur Radpositionserkennung in einem Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem aus Sensorsignalen von den Fahrzeugrädern zugeordneten Beschleunigungssensoren auf die Relativposition des betreffenden Fahrzeugrades im linken bzw. rechten Fahrzeugseitenbereich geschlossen werden kann. Die Beschleunigungssensoren sind Bestandteil von je- dem Fahrzeugrad zugeordneten, zweiachsigen Accelerometern, die eine Sensie- rung von Beschleunigungen in zwei um 90° zueinander versetzte Richtungen pro Fahrzeugrad erlauben. Die radfesten Accelerometer liefern jeweils phasenversetzte, sinusförmige Beschleunigungssignale. Die Phasenverschiebung wird in einer Radelektronik detektiert und an einen fahrzeugseitigen Empfänger übermit- telt, wobei aufgrund der individuellen Phasenverschiebung im linken und rechtenUS 2005/0156722 A1 describes a method for detecting the wheel position in a motor vehicle, in which sensor signals from acceleration sensors assigned to the vehicle wheels can be used to determine the relative position of the relevant vehicle wheel in the left or right side of the vehicle. The acceleration sensors are part of each two-axle accelerometer associated with each vehicle wheel, which allow a sense of acceleration in two mutually offset by 90 ° directions per vehicle wheel. The fixed-speed accelerometers deliver phase-shifted, sinusoidal acceleration signals. The phase shift is detected in a wheel electronics and transmitted to a vehicle-side receiver, whereby due to the individual phase shift in the left and right
Fahrzeugrad auf die jeweilige Position des Fahrzeugrades im linken bzw. rechten Fahrzeugseitenbereich geschlossen werden kann.Vehicle wheel can be closed to the respective position of the vehicle wheel in the left or right side of the vehicle area.
Die aus der US 2005/0156722 A1 bekannte Vorrichtung erlaubt es aber nicht, auf die Position des Fahrzeugrades an der Vorderachse oder der Hinterachse zu schließen.However, the known from US 2005/0156722 A1 device does not allow to close the position of the vehicle wheel on the front axle or the rear axle.
Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Position eines Fahrzeugrades an der Vorderachse oder der Hinterachse mit einfachen Maßnahmen zuverlässig zu bestimmen.Disclosure of the invention The invention has for its object to reliably determine the position of a vehicle wheel on the front axle or the rear axle with simple measures.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur selbsttätigen Radpositionserkennung erfolgt ein Vergleich zwischen gemessenen Beschleunigungswerten mit an sich bekannten Motorvibrationen, wobei aus dem Maß der Übereinstimmung auf dieIn the method according to the invention for automatic wheel position detection, a comparison is made between measured acceleration values with per se known engine vibrations, wherein from the degree of agreement on the
Radposition an der Vorderachse bzw. an der Hinterachse des Fahrzeugs geschlossen wird.Wheel position is closed at the front axle or at the rear axle of the vehicle.
Das Verfahren kann in motorisch angetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden, die als Antriebsmotor bevorzugt eine Brennkraftmaschine aufweisen, wobei grundsätzlich im Rahmen der Erfindung auch alternative Antriebseinrichtungen bzw. -motoren in Betracht kommen, welche im laufenden Betrieb ein charakteristisches Frequenzspektrum erzeugen. So ist es beispielsweise auch denkbar, e- lektromotorische Antriebe als Antriebseinrichtung vorzusehen, wobei das Fre- quenzspektrum entweder des elektromotorischen Antriebs oder eines dem Elektromotor zugeordneten Aggregats berücksichtigt wird.The method can be used in motor-driven vehicles, which preferably have an internal combustion engine as a drive motor, wherein basically in the context of the invention, alternative drive means or motors come into consideration, which generate a characteristic frequency spectrum during operation. For example, it is also conceivable to provide electric motor drives as the drive device, wherein the frequency spectrum of either the electromotive drive or an aggregate associated with the electric motor is taken into account.
Das Verfahren setzt des Weiteren zumindest einen Beschleunigungssensor voraus, der einem Fahrzeugrad zugeordnet ist und im laufenden Betrieb des Fahr- zeuges die aktuellen Beschleunigungen misst. Zur Bestimmung der Fahrzeugradposition an der Vorderachse bzw. an der Hinterachse des Fahrzeuges werden die Daten des Beschleunigungssensors auf Übereinstimmung mit den Motorvibrationen des Antriebsmotors verglichen. Aus dem Maß der Übereinstimmung des Beschleunigungssignals mit den Motorvibrationen kann auf die Radposition an der Vorderachse bzw. der Hinterachse des Fahrzeugs geschlossen werden.The method furthermore requires at least one acceleration sensor which is assigned to a vehicle wheel and measures the current accelerations during ongoing operation of the vehicle. For determining the vehicle wheel position at the front axle or at the rear axle of the vehicle, the data of the acceleration sensor are compared for agreement with the engine vibrations of the drive motor. From the degree of agreement of the acceleration signal with the engine vibrations can be concluded that the wheel position on the front axle or the rear axle of the vehicle.
Diese Vorgehensweise besitzt verschiedene Vorteile im Vergleich zu Radpositi- onserkennungsverfahren, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind und zur Positionsbestimmung an der Vorder- bzw. Hinterachse eingesetzt werden. Bei derartigen, bekannten Verfahren wird aus der Signalstärke des drahtlos ü- bermittelten Beschleunigungssignals von einer einem Fahrzeugrad zugeordneten Radelektronik zu einem zentralen Empfänger auf die jeweilige Radposition geschlossen. Dieses Verfahren ist allerdings störanfällig, da der Signalstärkeunterschied zwischen einem einem Vorderrad zugeordneten Beschleunigungssensor und einem einem Hinterrad zugeordneten Beschleunigungssensor nur gering ist.This procedure has various advantages compared to wheel position recognition methods, which are known from the prior art and are used for position determination on the front or rear axle. In such known methods, the signal strength of the wirelessly transmitted acceleration signal is assigned to a vehicle wheel Wheel electronics to a central receiver closed to the respective wheel position. However, this method is susceptible to interference since the signal strength difference between an acceleration sensor assigned to a front wheel and an acceleration sensor assigned to a rear wheel is only slight.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren spielt dagegen die Signalstärke bei der drahtlosen, per Funk übermittelten Signalübertragung von einer Radelektronik zu einem zentralen Empfänger für die Radpositionserkennung keine Rolle. Schwankungen in der Signalstärke können die Qualität der Positionserkennung nicht be- einträchtigen, so dass das erfindungsgemäße Verfahren mit höherer Zuverlässigkeit die korrekte Radposition an der Vorder- bzw. Hinterachse liefert.In the method according to the invention, however, the signal strength in wireless, transmitted by radio signal transmission from a wheel electronics to a central receiver for the wheel position detection plays no role. Fluctuations in the signal strength can not affect the quality of the position detection, so that the inventive method provides the correct wheel position at the front or rear axle with higher reliability.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine aufwändige und kostenintensive Hardware erforderlich ist. Be- nötigt wird lediglich ein Beschleunigungssensor, der in hinreichender Qualität einAnother advantage is that no complicated and expensive hardware is required to carry out the method according to the invention. All that is needed is an acceleration sensor that is of sufficient quality
Beschleunigungssignal liefert, das in einer Auswerteeinheit dem Vergleich mit dem abgespeicherten Motorvibrationsprofil unterzogen wird. Für den Fall einer Funkübermittlung zwischen der Auswerteeinheit und einem zentralen Empfänger werden keine erhöhten Anforderungen an die Signalübertragung gestellt, da Ie- diglich das Auswerteergebnis im Hinblick auf die Radpositionserkennung übertragen wird. Hierfür ist es grundsätzlich ausreichend, Übertragungseinheiten zu nutzen, welche zwischen einem Rad bzw. einer Radelektronik und einem Empfänger bzw. einem zentralen Regel- bzw. Steuergerät beispielsweise zur Reifendruckübermittlung vorhanden sind. Darüber hinausgehend sind hardwareseitig keine zusätzlichen Vorrichtungen erforderlich.Acceleration signal delivers, which is subjected to the comparison with the stored engine vibration profile in an evaluation unit. In the case of a radio transmission between the evaluation unit and a central receiver, no increased demands are placed on the signal transmission, since only the evaluation result is transmitted with regard to the wheel position detection. For this purpose, it is basically sufficient to use transmission units which are present between a wheel or a wheel electronics and a receiver or a central control or control device, for example for tire pressure transmission. In addition, no additional hardware is required on the hardware side.
Bei dem Vergleich zwischen dem gemessenen Vibrationsspektrum und dem hinterlegten Vibrationsspektrum des Antriebsmotors kann sowohl die Amplitude der Motorvibration als auch die Frequenz herangezogen werden. Gemäß bevorzug- ter Ausführung ist vorgesehen, dass nur Abschnitte mit gleicher oder zumindest annähern gleicher Frequenz im Signalverlauf des Beschleunigungsverlaufs mit zugeordneten Motorvibrationen verglichen werden. Dies erfolgt beispielsweise in der Weise, dass zunächst Abschnitte mit zumindest annähernd gleicher Frequenz identifiziert und anschließend die Amplituden miteinander verglichen wer- den. Hierbei ist es zweckmäßig, ein Motorvibrationsspektrum als Vibrationsmus- ter abzuspeichern, welches zum Vergleich mit dem Signal des Beschleunigungssensors herangezogen wird.In the comparison between the measured vibration spectrum and the stored vibration spectrum of the drive motor, both the amplitude of the engine vibration and the frequency can be used. According to a preferred embodiment, it is provided that only sections with the same or at least approximately the same frequency in the signal course of the acceleration curve are compared with assigned engine vibrations. This is done, for example, in such a way that firstly sections with at least approximately the same frequency are identified and then the amplitudes are compared with one another. It is expedient to use a motor vibration spectrum as a vibration store, which is used for comparison with the signal of the acceleration sensor.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass zur Ent- Scheidung über die Position des Beschleunigungssensors an einem Rad derAccording to a further advantageous embodiment, it is provided that for decision on the position of the acceleration sensor on a wheel of the
Vorderachse oder einem Rad der Hinterachse ein Vergleich des Sensorsignals mit einem hinterlegten Vibrations-Schwellenwert durchgeführt wird. Hierzu wird insbesondere die Amplitude in den Vibrationen herangezogen, wobei im Falle eines benachbart zur Vorderachse positionierten Motorblocks auf ein Vorderachs- rad geschlossen wird, wenn die Amplitude des untersuchten Beschleunigungssignals oberhalb eines Vibrations-Schwellenwertes liegt, wohingegen ein Hinterachsrad vorliegt, wenn der Schwellenwert unterschritten wird. Im Falle eines benachbart zur Hinterachse positionierten Antriebsmotors liegen die Verhältnisse umgekehrt vor. Auch bei Untersuchung nur eines einzelnen Amplituden- Schwellenwertes kann es zweckmäßig sein, zunächst über eine Frequenzuntersuchung Bereiche zumindest annähernd gleicher Frequenz zu identifizieren.Front axle or a wheel of the rear axle, a comparison of the sensor signal is performed with a stored vibration threshold. In particular, the amplitude in the vibrations is used, and in the case of an engine block positioned adjacent to the front axle, a front axle wheel is closed if the amplitude of the examined acceleration signal is above a vibration threshold value, whereas a rear axle wheel is present if the threshold value is undershot , In the case of a drive motor positioned adjacent to the rear axle, the conditions are reversed. Even when examining only a single amplitude threshold value, it may be expedient first to identify regions of at least approximately the same frequency by means of a frequency investigation.
Grundsätzlich möglich ist es außerdem, nicht nur einen einzelnen Amplituden- Schwellenwert zu untersuchen, sondern mehrere Amplituden-Schwellenwerte zu berücksichtigen. Diese liegen vorzugsweise innerhalb des untersuchten und ü- bereinstimmenden Frequenzspektrums.In principle, it is also possible to examine not only a single amplitude threshold, but to consider several amplitude thresholds. These are preferably within the examined and corresponding frequency spectrum.
Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, nicht nur die Position des Rades an der Vorderachse bzw. Hinterachse, sondern zusätzlich auch im linken bzw. rech- ten Fahrzeugseitenbereich zu identifizieren. Dies erfolgt beispielsweise im Falle von zweiachsigen Accelerometern pro Fahrzeugrad über die Phasenverschiebung zwischen den sinusförmigen Beschleunigungssignalverläufen, von denen pro Rad zwei Verläufe vorliegen, wobei zwischen den Beschleunigungssignalverläufen in den Rädern einer gemeinsamen Achse eine an sich bekannte Phasen- Verschiebung vorliegt, aus der auf die Radposition im linken bzw. rechten Fahrzeugseitenbereich geschlossen werden kann.In addition, it may be expedient not only to identify the position of the wheel on the front axle or rear axle, but also in the left or right side of the vehicle. This is done, for example, in the case of two-axis Accelerometern per vehicle on the phase shift between the sinusoidal Beschleunigungssignalverläufen, of which there are two gradients per wheel, between the Beschleunigungssignalverläufen in the wheels of a common axis a known phase shift is present, from the on the wheel position can be closed in the left or right side of the vehicle area.
Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, die mindestens einen Beschleunigungssensor, welcher einem Fahrzeugrad zugeordnet ist und eine Auswerteeinheit umfasst. Über den Beschleunigungssensor werden im laufenden Betrieb die Beschleunigungssignale aufgenommen, welche in der Auswerteeinheit einer Auswertung unterzogen werden, insbesondere einem Vergleich mit einem abgespeicherten Motorvibrationsmuster. Der Beschleunigungssensor und die Auswerteeinheit sind zweckmäßigerweise Teil einer Radelektronik, die einem der Fahrzeugräder zugeordnet ist. Bevorzugt ist jedem Fahrzeug- rad eine derartige Radelektronik mit einem Beschleunigungssensor und einerTo carry out the method, a device is provided which comprises at least one acceleration sensor which is assigned to a vehicle wheel and comprises an evaluation unit. About the acceleration sensor during acceleration the acceleration signals are recorded, which in the Evaluation unit are subjected to an evaluation, in particular a comparison with a stored engine vibration pattern. The acceleration sensor and the evaluation unit are expediently part of a wheel electronics, which is assigned to one of the vehicle wheels. Each vehicle wheel is preferably equipped with such wheel electronics with an acceleration sensor and a
Auswerteeinheit zugeordnet. Der Beschleunigungssensor ist hierbei zweckmäßigerweise radfest angeordnet, so dass der Beschleunigungssensor auch die Radumdrehungen mit ausführt.Assigned evaluation unit. The acceleration sensor is expediently arranged wheel-fixed, so that the acceleration sensor also carries out the Radumdrehungen.
Als Beschleunigungssensoren werden beispielsweise Piezosensoren eingesetzt.Piezo sensors are used as acceleration sensors, for example.
Zweckmäßigerweise sind die Beschleunigungssensoren Bestandteil eines Acce- lerometers, bestehend aus zwei Einzelsensoren, deren Messrichtung einen Winkel von beispielsweise 90° einschließen.Expediently, the acceleration sensors are part of an acelerometer, consisting of two individual sensors whose measuring direction enclose an angle of, for example, 90 °.
Die Vorrichtung umfasst des Weiteren vorteilhafterweise eine Sendeeinheit, die insbesondere der Radelektronik zugeordnet ist, um die ausgewerteten Signale an einen ebenfalls der Vorrichtung zugeordneten, zentralen Empfänger im Fahrzeug zu übermitteln, der beispielsweise Bestandteil eines Regel- bzw. Steuergerätes bzw. einem derartigen Gerät zugeordnet ist.Furthermore, the device advantageously comprises a transmitting unit, which is assigned in particular to the wheel electronics, in order to transmit the evaluated signals to a central receiver in the vehicle which is likewise assigned to the device and which is associated, for example, with a control or control device or such a device ,
Die Vorrichtung kann in Fahrzeugassistenzsystemen verwendet werden, beispielsweise einem elektronischen Stabilitätsprogramm.The device may be used in vehicle assistance systems, such as an electronic stability program.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit im Bereich der Vorderachse angeordnetem Antriebsmotor, wobei jedem Rad an der Vorderachse und der Hinterachse jeweils eine Radelektronik mit einem Accelerometer, einer Auswerteeinheit und einer Sendeeinheit zugeordnet ist, sowie mit einem zentralen Empfänger, der einem Regel- bzw. Steuergerät zugeordnet ist,1 is a schematic representation of a motor vehicle with arranged in the region of the front axle drive motor, each wheel on the front axle and the rear axle in each case a wheel electronics with an accelerometer, an evaluation unit and a transmitting unit is assigned, as well as with a central receiver which a Regel- or control unit is assigned,
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Ablaufdiagramm zur Durchführung des Verfahrens zur selbsttätigen Radpositionserkennung. In Fig. 1 ist in schematischer Weise ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, welches an der Vorderachse die Vorderräder 2 und 3 und an der Hinterachse die Räder aufweist. Die Raddrehachsen sind im Bereich der Vorderachse und der Hinterachse mit den Bezugszeichen 6 bzw. 7 gekennzeichnet. Das Kraftfahrzeug 1 ist mit ei- nem im Bereich der Vorderachse angeordneten Antriebsmotor 8 ausgestattet, bei dem es sich vorzugsweise um eine Brennkraftmaschine handelt.2 is a schematic representation of a flow chart for carrying out the method for automatic wheel position detection. In Fig. 1, a motor vehicle 1 is shown schematically, which has on the front axle, the front wheels 2 and 3 and on the rear axle, the wheels. The Raddrehachsen are marked in the region of the front axle and the rear axle with the reference numerals 6 and 7 respectively. The motor vehicle 1 is equipped with a drive motor 8 arranged in the region of the front axle, which is preferably an internal combustion engine.
Jedes Rad des Kraftfahrzeuges ist mit einer Radelektronik 9, 10, 1 1 , 12 ausgestattet, die beispielsweise Bestandteil eines Reifendruckkontrollsystems sein kann. Jede Radelektronik 9, 10, 1 1 , 12 umfasst einen Accelerometer zur zweiachsigen Beschleunigungsmessung, eine Auswerteeinheit zur Auswertung der gemessenen Beschleunigungssignale sowie eine Sendeeinheit zur Funkübertragung der gemessenen und/oder ausgewerteten Signale an einen zentralen Empfänger 13 im Kraftfahrzeug, welcher insbesondere Bestandteil eines Regel- bzw. Steuergerätes ist oder der einem derartigen Regel- bzw. Steuergerät zugeordnet ist.Each wheel of the motor vehicle is equipped with a wheel electronics 9, 10, 1 1, 12, which may be part of a tire pressure monitoring system, for example. Each wheel electronics 9, 10, 1 1, 12 comprises an accelerometer for biaxial acceleration measurement, an evaluation unit for evaluating the measured acceleration signals and a transmitting unit for radio transmission of the measured and / or evaluated signals to a central receiver 13 in the motor vehicle, which in particular is part of a control or control unit is or is associated with such a control or control device.
Der Accelerometer in jeder Radelektronik besteht aus einem zweiachsigen Beschleunigungssensor bzw. zwei Einzelsensoren, deren Sensierachsen zueinan- der in einem Winkel von beispielsweise 90° stehen. Die Beschleunigungssensoren sind drehfest mit dem Rad verbunden, so dass beim Umlaufen pro Rad zwei phasenversetzte, sinusförmige Beschleunigungssignale in den Accelerometern erzeugt werden.The accelerometer in each wheel electronics consists of a two-axis acceleration sensor or two individual sensors whose sensing axes are at an angle of, for example, 90 ° to one another. The acceleration sensors are non-rotatably connected to the wheel, so that two phase-shifted, sinusoidal acceleration signals are generated in the Accelerometern per wheel.
Über die individuelle 90°-Phasenverschiebung zwischen den Beschleunigungssignalen am linken und rechten Rad einer Achse kann auf die jeweilige Achsseite des betreffenden Rades geschlossen werden. Dies wird durch die entstehende 180°-Phasenverschiebung erkannt, welche sich aus der Differenz der beiden empfangenen Signalinformationen bei der Auswertung im Empfänger 13 bzw. dem zugeordneten Regel- bzw. Steuergerät ergibt.The individual 90 ° phase shift between the acceleration signals on the left and right wheel of an axle can be used to deduce the respective axle side of the relevant wheel. This is recognized by the resulting 180 ° phase shift, which results from the difference between the two received signal information during the evaluation in the receiver 13 or the associated control or control device.
Um mit hoher Zuverlässigkeit eine Information über die Position des jeweiligen Rades an der Vorderachse oder der Hinterachse zu erhalten, werden die Beschleunigungssignale in jedem Rad einer weiteren Auswertung unterzogen, bei der der Verlauf der Beschleunigungssignale mit einem hinterlegten Vibrationsmuster verglichen wird, welches typisch ist für die von dem Antriebsmotor 8 ausgehenden Vibrationen. Das Vibrationsmuster kann in den Auswerteeinheiten in jeder Radelektronik hinterlegt sein, in der auch der Vergleich der gemessenen Beschleunigungssignale mit dem Vibrationsmuster durchgeführt wird. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine Auswertung in dem zentralen Regel- bzw. Steuergerät, in dem die Beschleunigungssignale von jederIn order to obtain with high reliability information about the position of the respective wheel on the front axle or the rear axle, the acceleration signals in each wheel are subjected to a further evaluation in which the course of the acceleration signals is compared with a stored vibration pattern which is typical for the of the Drive motor 8 outgoing vibrations. The vibration pattern can be stored in the evaluation units in each wheel electronics, in which the comparison of the measured acceleration signals is carried out with the vibration pattern. In principle, however, is also an evaluation in the central control unit, in which the acceleration signals of each
Radelektronik zu dem Empfänger 13 übermittelt werden und dort bzw. in dem angeschlossenen Regel- bzw. Steuergerät ausgewertet und dem Vergleich mit dem Vibrationsmuster unterzogen werden.Wheel electronics are transmitted to the receiver 13 and evaluated there or in the connected control or regulating device and subjected to the comparison with the vibration pattern.
Bei dem Vergleich mit dem hinterlegten Vibrationsmuster werden vorzugsweiseIn the comparison with the deposited vibration pattern are preferably
Bereiche gleicher oder ähnlicher Frequenz miteinander verglichen. Der Vergleich findet über eine Betrachtung der Amplituden statt, indem beispielsweise übergeprüft wird, ob die Amplitude eines gemessenen Beschleunigungssignalwertes einen hinterlegten Schwellenwert, welcher Teil des Vibrationsmusters ist bzw. sich aus diesem ergibt, übersteigt. Sofern dies der Fall ist, liegt ein verhältnismäßig starkes Beschleunigungssignal vor, woraus auf eine unmittelbare Nähe des betreffenden Beschleunigungssensors zum Antriebsmotor geschlossen werden kann. Im Falle des Ausführungsbeispiels mit dem Antriebsmotor 8 im Bereich der Vorderachse bedeutet dies, dass bei Überschreitung des hinterlegten Schwel- lenwertes aufgrund des verhältnismäßig starken Messsignals auf die Position des betreffenden Beschleunigungssensors und damit des jeweiligen Rades an der Vorderachse geschlossen werden kann. Wird dagegen der Schwellenwert nicht erreicht, so liegt ein schwächeres Messsignal vor und es kann auf die Position an der Hinterachse geschlossen werden.Areas of equal or similar frequency compared. The comparison takes place via a consideration of the amplitudes, for example by checking whether the amplitude of a measured acceleration signal value exceeds a stored threshold value which is part of or results from the vibration pattern. If this is the case, there is a relatively strong acceleration signal, from which it can be concluded that an immediate proximity of the relevant acceleration sensor to the drive motor. In the case of the exemplary embodiment with the drive motor 8 in the region of the front axle, this means that, when the stored threshold value is exceeded, the position of the relevant acceleration sensor and thus of the respective wheel on the front axle can be concluded on the basis of the relatively strong measurement signal. If, on the other hand, the threshold value is not reached, then a weaker measuring signal is present and it is possible to deduce the position on the rear axle.
Bei einer Anordnung des Antriebsmotors im Bereich der Hinterachse sind die Verhältnisse umgekehrt, da aufgrund der größeren Nähe der hinteren Beschleunigungssensoren zum Antriebsmotor diese Beschleunigungssensoren einen entsprechend höheren Beschleunigungswert liefern.In an arrangement of the drive motor in the region of the rear axle, the conditions are reversed, since due to the greater proximity of the rear acceleration sensors to the drive motor, these acceleration sensors deliver a correspondingly higher acceleration value.
In Fig. 2 ist in schematischer Weise ein Ablaufdiagramm zur Durchführung des Verfahrens zur Radpositionserkennung an der Vorderachse bzw. der Hinterachse dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt V1 werden zunächst mittels der Accelerometer bzw. der Beschleunigungssensoren die aktuellen Fahrzeugbe- schleunigungen a ermittelt. In einem Verfahrensschritt V2 werden die gemessenen Beschleunigungen einer Filterung und Auswertung unterzogen, was insbe- sondere in den Auswerteeinheiten erfolgt, die den jeweiligen Radelektroniken zugeordnet sind. Über die Filterung des Beschleunigungssignals wird der Pegel der Motorvibrationen ermittelt. Die ermittelten Motorvibrationen können außerdem zur weiteren Auswertung einem zusätzlichen Algorithmus unterzogen wer- den.FIG. 2 schematically shows a flow diagram for carrying out the method for detecting the wheel position on the front axle or the rear axle. In a first method step V1, the current vehicle accelerations a are first determined by means of the accelerometer or the acceleration sensors. In a method step V2, the measured accelerations are subjected to filtering and evaluation, which in particular special takes place in the evaluation, which are assigned to the respective wheel electronics. By filtering the acceleration signal, the level of the engine vibrations is determined. The determined engine vibrations can also be subjected to an additional algorithm for further evaluation.
Im nächsten Verfahrensschritt V3 erfolgt eine Abfrage, ob die gefilterten und gegebenenfalls eine Vorauswertung unterzogenen Beschleunigungen a einen Schwellenwert aιιmιt überschritten. Der Schwellenwert aιιmιt repräsentiert ein Mo- torvibrationsmuster. Sofern die Abfrage nach Verfahrensschritt V3 zutrifft, wird der Ja-Verzweigung („Y") folgend zum Verfahrensschritt V4 fortgefahren, wo die Feststellung getroffen wird, dass es sich um ein Rad an der Vorderachse des Fahrzeuges handelt; in Verfahrensschritt V4 ist dies über die Zuordnung des Beschleunigungswertes a zum Beschleunigungswert af an der Vorderachse reprä- sentativ dargestellt.In the next method step V3, a query is made as to whether the filtered accelerations a, which may have undergone a preliminary evaluation, have exceeded a threshold value. The threshold aι ιmιt represents a motor vibration pattern. If the query in method step V3 is true, the YES branch ("Y") is proceeded to step V4, where it is determined that it is a wheel on the front axle of the vehicle, in step V4 this is via the Assignment of the acceleration value a to the acceleration value a f at the front axle represented representatively.
Sofern die Abfrage gemäß Verfahrensschritt V3 nicht zutrifft, also der gemessene Beschleunigungswert a unterhalb des Schwellenwertes a^t liegt, wird der Nein- Verzweigung („N") folgend zum Verfahrensschritt V5 fortgefahren, in welchem ei- ne Zuordnung zum Beschleunigungswert ar an der Hinterachse erfolgt.Unless the query according to process step V3 is not true, so the measured acceleration value a below the threshold value a ^ t is, the NO branch ( "N") is as following proceeds to process step V5, in which egg ne assignment to the acceleration value a r on the Rear axle takes place.
Die Auswertungen gemäß den Verfahrensschritten V4 und V5 erfolgen jeweils in den betreffenden Radelektroniken. Im nächsten Verfahrensschritt V6 werden die Signale, dass es sich um ein Rad an der Vorderachse bzw. der Hinterachse han- delt, per Funk zu dem zentralen Regel- bzw. Steuergerät übertragen, in welchem die Information über die aktuelle Radposition weiter verarbeitet werden kann.The evaluations according to method steps V4 and V5 are carried out in the respective wheel electronics. In the next method step V6, the signals that it is a wheel on the front axle or the rear axle are transmitted by radio to the central control unit in which the information about the current wheel position can be further processed.
Zusätzlich kann über die Phasenverschiebung zwischen den Accelerometern im linken und rechten Fahrzeugseitenbereich auch auf die aktuelle Position links/rechts des betreffenden Rades geschlossen werden. Die Bestimmung der seitlichen Position des Rades kann der Bestimmung der Position an der Vorderachse bzw. Hinterachse vor- oder nachgeschaltet oder gegebenenfalls auch gleichzeitig ausgeführt werden. Additionally, the phase shift between the accelerometers in the left and right vehicle side area can also be used to close the current position left / right of the relevant wheel. The determination of the lateral position of the wheel, the determination of the position on the front axle or rear axle upstream or downstream or optionally also performed simultaneously.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zur selbsttätigen Radpositionserkennung in einem Fahrzeug mit Antriebsmotor, bei dem das Signal eines einem Fahrzeugrad (2 bis 5) zugeordneten Beschleunigungssensors ausgewertet und aus dem Signal auf die Position des Fahrzeugrades (2 bis 5) im Fahrzeug (1 ) geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal eines Beschleunigungssensors an mindestens einem Vorderrad (2, 3) und/oder eines Beschleunigungssensors an mindestens einem Hinterrad (4, 5) auf Übereinstimmung mit Motorvibrationen des Antriebsmotors (8) verglichen wird, wobei aus dem Maß der Über- einstimmung des Signals mit den Motorvibrationen auf die Radposition an der Vorderachse bzw. Hinterachse des Fahrzeugs (1 ) geschlossen wird.1 . Method for automatic wheel position detection in a vehicle having a drive motor, in which the signal of an acceleration sensor assigned to a vehicle wheel (2 to 5) is evaluated and closed from the signal to the position of the vehicle wheel (2 to 5) in the vehicle (1), characterized in that the signal of an acceleration sensor on at least one front wheel (2, 3) and / or an acceleration sensor on at least one rear wheel (4, 5) is compared in accordance with engine vibrations of the drive motor (8), wherein the degree of agreement of the signal is closed with the engine vibrations to the wheel position on the front axle or rear axle of the vehicle (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jedem Fahrzeugrad (2 bis 5) ein Beschleunigungssensor zugeordnet ist.2. The method according to claim 1, characterized in that each vehicle wheel (2 to 5) is associated with an acceleration sensor.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude des Beschleunigungssignals mit der Amplitude der Motorvibrationen verglichen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the amplitude of the acceleration signal is compared with the amplitude of the engine vibrations.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Beschleunigungssignals mit der Frequenz der Motorvibrationen verglichen wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the frequency of the acceleration signal is compared with the frequency of the engine vibrations.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur Ab- schnitte mit zumindest annähernd gleicher Frequenz im Signalverlauf des5. The method according to claim 3 and 4, characterized in that only sections with at least approximately the same frequency in the waveform of the
Beschleunigungssignals und im Verlauf der Motorvibrationen verglichen werden.Acceleration signal and during the engine vibrations are compared.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorvibrationen als abgespeichertes Vibrationsmuster hinterlegt sind, das zum Vergleich mit dem Signal des Beschleunigungssensors herangezogen wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the engine vibrations are stored as a stored vibration pattern, which is used for comparison with the signal of the acceleration sensor.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die jeweilige Position an der Vorderachse bzw. der Hinterachse erkannt wird, wenn das Beschleunigungssignal oberhalb bzw. unterhalb eines Schwellenwertes liegt.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that is detected on the respective position on the front axle or the rear axle when the acceleration signal is above or below a threshold value.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Position des Fahrzeugrades (2 bis 5) im linken bzw. rechten8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that in addition the position of the vehicle wheel (2 to 5) in the left or right
Fahrzeugbereich bestimmt wird.Vehicle area is determined.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Fahrzeugrades (2 bis 5) im linken bzw. rechten Fahrzeugbereich über zwei- achsige Beschleunigungssensoren bestimmt wird, wobei die Beschleunigungssensoren im linken und rechten Rad (2 bis 5) zueinander phasenversetzt sind.9. The method according to claim 8, characterized in that the position of the vehicle wheel (2 to 5) in the left or right vehicle area via two-axis acceleration sensors is determined, the acceleration sensors in the left and right wheels (2 to 5) are out of phase with each other ,
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit mindestens einem Beschleunigungssensor und einer Auswerteeinheit, wobei der Beschleunigungssensor und die Auswerteeinheit einem Fahrzeugrad (2 bis 5) zugeordnet sind.10. Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 9, with at least one acceleration sensor and an evaluation unit, wherein the acceleration sensor and the evaluation unit are associated with a vehicle wheel (2 to 5).
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahr- zeugrad (2 bis 5) ein Accelerometer mit zweiachsigen Beschleunigungssensoren zugeordnet ist.1 1. Apparatus according to claim 10, characterized in that the vehicle wheel (2 to 5) is associated with an accelerometer with two-axis acceleration sensors.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor und die Auswerteeinheit Teil einer Radelektronik (9 bis 12) sind, die einem Fahrzeugrad (2 bis 5) zugeordnet ist.12. The apparatus of claim 10 or 1 1, characterized in that the acceleration sensor and the evaluation unit part of a wheel electronics (9 to 12), which is associated with a vehicle wheel (2 to 5).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Radelektronik (9 bis 12) eine Sendeeinheit zur Übertragung des ausgewerteten Signals an einen Empfänger umfasst. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the wheel electronics (9 to 12) comprises a transmitting unit for transmitting the evaluated signal to a receiver.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Fahrzeugrad (2 bis 5) eine Radelektronik (9 bis 12) zugeordnet ist.14. The apparatus of claim 12 or 13, characterized in that each vehicle wheel (2 to 5) is associated with a wheel electronics (9 to 12).
15. Fahrzeugassistenzsystem in einem Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14.15. Vehicle assistance system in a vehicle having a device according to one of claims 10 to 14.
16. Vorrichtung, enthaltend Mittel, die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestaltet sind. 16. Device comprising means which are configured to carry out the method according to one of claims 1 to 9.
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