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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur indirekten Überwachung des absoluten Reifendrucks in einem Fahrzeug, bei welchem während eines Fahrbetriebs wenigstens ein Kennwert ermittelt wird, der vom Reifendruck abhängt. Sie betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind neben direkt messenden, auf Drucksensoren in den Fahrzeugreifen basierenden Reifendrucküberwachungssystemen auch indirekt messende Verfahren und Systeme bekannt. Diese indirekt messenden Verfahren und Systeme zeichnen sich durch einen vergleichsweise geringen Kostenaufwand aus, da sie neben dem ohnehin vorhandenen ABS-System keine weiteren technischen Vorrichtungen zu ihrem Funktionieren benötigen und sind daher in Serienprodukten bereits weit verbreitet. Bekannte indirekt messende Reifendrucküberwachungssysteme erkennen eine Reifendruckveränderung üblicherweise an einer relativen Veränderung des Abrollumfangs eines oder mehrerer Fahrzeugreifen gegenüber anderen Fahrzeugreifen oder an einer Änderung des Schwingungsverhaltes der Reifen.
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Indirekte Reifendrucküberwachungssysteme (TMPS - Tire Pressure Montoring System) werten charakteristische Größen aus, die vom Reifendruck abhängen. Der Fahrer stellt dabei den erforderlichen Reifendruck ein und startet einen Kalibrierungsvorgang. Das indirekte System (iTMPS) lernt daraufhin die charakteristischen Größen ein und vergleicht anschließend die gelernten gegen die aktuellen Werte. Sobald eine relevante Abweichung auftritt, wird dies als Druckverlust erkannt. Somit werden relative Druckunterschiede ermittelt.
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Eine wesentliche charakteristische Größe stellt die Schwingung zwischen Reifengürtel und Felge dar. Diese Schwingung weist eine druckabhängige Eigenfrequenz auf. Ein Absinken dieser Eigenfrequenz weist auf einen Druckverlust hin. Da die Absolutlage der Eigenfrequenz auch von Reifentyp, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrbahn, Temperatur und anderen Einflussfaktoren abhängt, wird diese Eigenfrequenz nur relativ zu den Kalibrierungsdaten verwendet.
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Die
DE 10 2008 056 664 A1 beschreibt ein Verfahren zur indirekten Reifendrucküberwachung und ein entsprechendes Reifendrucküberwachungssystem. Anhand einer Analyse eines Schwingungsverhaltens eines Rades eines Kraftfahrzeuges wird eine aktuelle Reifendruckverlusterkennungsgröße bestimmt und mit einer eingelernten Reifendruckverlusterkennungsgröße verglichen.
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Die
DE 10 2012 206 845 A1 beschreibt ein System zur indirekten Reifendruckerkennung welches erkennt, wenn nach einem Druckverlust der Fahrer den Reifendruck nicht erhöht und direkt eine Neukalibrierung auslöst.
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Nachteilig bei den bekannten indirekten Verfahren bzw. Systemen ist, dass, wenn der Fahrer bereits einen zu niedrigen Reifendruck einstellt, dieser nicht erkannt wird. Der Mindestdruck wird bei bekannten indirekten Methoden dann einfach als neuer Referenzwert eingelernt. Der Reifendruck kann auf diese Weise unter einen Schwellendruck fallen, der aus sicherheitstechnischem Gründen nicht akzeptabel ist, da er beispielsweise Schädigungen des Reifens zur Folge hat, und im Folgenden als Minderdruck bezeichnet wird. Typischerweise wird ein Reifendruck von 1, 5 bar als Minderdruck verstanden, der in jedem Fall bewarnt werden muss.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein indirektes Reifendrucküberwachungsverfahren dahingehend zu verbessern, dass ein Minderdruck als absoluter Reifendruck zuverlässig erkannt und dem Fahrer angezeigt werden kann. Weiterhin soll ein entsprechendes Reifendrucküberwachungssystem angegeben werden.
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In Bezug auf das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem dass in einem nicht-flüchtigen Speicher zu dem jeweiligen Kennwert ein Erkennschwellenwert abgelegt ist, der einen absoluten Reifendruck repräsentiert, wobei der jeweilige Kennwert mit einem Erkennschwellenwert verglichen wird, und wobei ein Minderdruck erkannt wird, wenn der Kennwert den Erkennschwellenwert unterschreitet.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass ein Nachteil bekannter indirekter Verfahren zur Überwachung des Reifendruckes ist, dass diese relative Messungen in Bezug auf einen Referenzwert durchführen. Korrespondiert der Referenzwert schon zu einem niedrigen Druck, wird kein Minderdruck erkannt und erst bei einem deutlich zu niedrigem Druck wird eine Minderdruckwarnung ausgegeben.
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Wie nunmehr erkannt wurde, lässt sich auch bei indirekter Reifendruckbestimmung ein Minderdruck zuverlässig erkennen, indem der gemessene Referenzwert mit einem hinterlegten, absoluten Wert verglichen wird. Statt eines relativen Vergleiches zu einem bei einer Kalibrierung gelernten Referenzwertes wird der aktuelle gemessen Wert mit einem hinterlegten absoluten Wert verglichen, so dass ein Minderdruck auf absolute Weise erkannt werden kann.
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Die Erfindung umfasst auch den Fall, dass der Kennwert bzw. die Kenngröße derart beschaffen ist, dass ihre Erhöhung einem geringeren Reifendruck entspricht. In diesem Fall korrespondiert ihr Überschreiten eines Erkennschwellenwertes zu einem Minderdruck. Dies soll von den jeweiligen Formulierungen mitumfasst sein. Der Erkennschwellenwert wird dementsprechend so ausgewählt, dass sein Passieren in der Richtung der Kenngröße, die zu kleineren Druckwerten korrespondiert, zu einem Erkennen eines Minderdruckes führt.
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Vorteilhafterweise stellt der Kennwert die Frequenz der Schwingung zwischen Reifengürtel und Felge dar. Diese Schwingung steht in einem präzise parametrisierbaren Zusammenhang mit dem Druck im Reifen, sodass sie sich besonders gut zur Bestimmung des Reifendruckes verwenden lässt.
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Alternativ oder in Kombination dazu ist der jeweilige der Kennwert bzw. die jeweilige Kenngröße die Dämpfung, die Amplitude, die Geschwindigkeit, der Abrollumfang eines Reifens oder ein Energieverhältnis. Bevorzugt wird eine Analyse des Torsionsschwingungsverhaltens des Rades durchgeführt, um die Kenngröße und/oder die Druckverlusterkennungsgröße zu bestimmen. Die Analyse wird besonders bevorzugt anhand einer Frequenzanalyse des Drehzahlsignals des Rades durchgeführt, in welcher eine Resonanzfrequenz und/oder zumindest ein Amplitudenwert eines Frequenzspektrums, vorteilhafterweise der Verlauf des Frequenzspektrums in zumindest einem Frequenzbereich, bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es besonders bevorzugt, die Analyse anhand eines Modells mit Parametern durchzuführen, wobei durch Auswertung des gemessenen Raddrehzahlsignals die Parameter des Modells bestimmt werden, aus welchen dann die Kenngröße und/oder die Druckverlusterkennungsgröße ermittelt wird/werden.
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Alternativ oder in Kombination dazu ist der jeweilige der Kennwert bzw. die jeweilige Kenngröße der Abrollumfang des Rades der beispielsweise aus dem Vergleich der Raddrehzahl mit einem externen Geschwindigkeitsinformation (GPS, Radar) bestimmt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kenngröße dadurch berücksichtigt, dass mit der Kenngröße eine Korrektur der Druckverlusterkennungsgröße durchgeführt wird. So werden die in der Kenngröße enthaltenen Störeinflüsse aus der Druckverlusterkennungsgröße herausgerechnet. Eine Bewarnung wird dann anhand der korrigierten, ungestörten Druckverlusterkennungsgröße durchgeführt, wodurch Fehlwarnungen weitestgehend vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt die Bestimmung der Druckverlusterkennungsgröße in Abhängigkeit der bestimmten Kenngröße durchgeführt. So wird vorteilhafterweise bei einem kleinen Wert der Kenngröße (kleiner als ein erster vorgegebener Schwellenwert) eine Resonanzfrequenz in einem ersten vorgegebenen Frequenzbereich als Druckverlusterkennungsgröße herangezogen und bei einem großen Wert der Kenngröße (größer als ein zweiter vorgegebener Schwellenwert) eine Resonanzfrequenz in einem zweiten vorgegebenen Frequenzbereich als Druckverlusterkennungsgröße herangezogen. So ist eine situationsangepasste Druckverlusterkennung möglich, welche zu einer zuverlässigeren Bewarnung führt.
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Die Kenngröße wird bevorzugt aus einem Verhältnis zweier Maßgrößen bestimmt, wobei die eine Maßgröße den Energieinhalt des Schwingungsverhaltens des Rades bei einer ersten Resonanzfrequenz oder in einem Frequenzbereich einer ersten Resonanzfrequenz und die andere Maßgröße den Energieinhalt des Schwingungsverhaltens des Rades bei einer zweiten Resonanzfrequenz oder in einem Frequenzbereich einer zweiten Resonanzfrequenz darstellt. Die Bildung eines Energieverhältnisses bietet den Vorteil, dass das Energieverhältnis unabhängig von dem absoluten Energieinhalt des Spektrums ist. Je nach Fahrgeschwindigkeit und Fahrbahnbeschaffenheit kann die absolute Energie nämlich sehr unterschiedlich sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kennwert, insbesondere zeitlich, gemittelt zur Bildung eines Mittelkennwertes, der mit dem Erkennschwellenwert verglichen wird. Aus der Mittelung der Kennwerte wird auf diese Weise ein neuer, gemittelter Kennwert gebildet, der einen robusten Wert für den Vergleich darstellt.
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Vorteilhafterweise wird eine Warnung, insbesondere optisch und/oder akustisch, ausgegeben, wenn ein Minderdruck erkannt wird. Der Fahrer wird auf diese Weise von dem Vorliegen des Minderdruckes in Kenntnis gesetzt.
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Bevorzugt wird die Warnung in einem Mensch-Maschine-Interface im Fahrzeug ausgegeben.
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Vorteilhafterweise sind zwei verschiedene Warnungen vorgesehen. Eine erste Warnung wird vorteilhafterweise ausgegeben, wenn ein Minderdruck sicher erkannt wird, und eine zweite Warnung wird vorteilhafterweise ausgegeben, wenn der Fahrer für eine vorgegebene Anzahl an Warnungen den Druck nicht erhöht sondern eine Neukalibrierung durchführt. Die Begriffe „erste“ bzw. „zweite“ Warnung sind bevorzugt nur Labels beziehungsweise Bezeichnungen und stehen nicht für eine zeitliche Reihenfolge oder eine Priorisierung ihrer Wichtigkeit.
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Dieser Ausbildung des Verfahrens liegt die Erkenntnis zugrunde, dass unbegründete bzw. unberechtigte Druckverlustwarnungen auftreten können, wenn der Reifen derart ausgebildet ist, dass der jeweilige Erkennschwellenwert nicht zu einem Minderdruck korrespondiert, sondern zu einem Druck korrespondiert, der höher liegt. Der Fahrer wird somit bewarnt, obwohl noch kein Minderdruck vorliegt. Der Fahrer wird den Reifendruck nicht anpassen, wenn der Reifendruck sicher nicht zu niedrig ist, beispielsweise wenn er die Reifen frisch montiert hat und auf Betriebsdruck eingestellt hat. Wenn eine Kalibrierung erfolgt, würde wieder gewarnt werden. Eine in diesem Sinne unberechtigte Druckverlustwarnung würde sooft wiederholt, bis ein passender Reifensatz montiert wird. Daher sollten diese Warnungen nach einer definierten bzw. vorgegebenen Anzahl an Wiederholungen unterdrückt werden und eine Kalibrierung auf den aktuellen Stand erfolgen. Durch eine Fehlbedienung des Fahrers kann somit letztendlich ungewollt ein Minderdruck akzeptiert werden. Es wäre also wünschenswert, einerseits den Fahrer nicht mit unberechtigten Warnungen nicht zu verunsichern und gleichzeitig einen Minderdruck zu verhindern. Aus diesem Grund wird durch eine erste Warnung der Fahrer gewarnt, wenn ein plausibler Druckverlust erkannt wird.
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Durch wiederholtes Kalibrieren seitens des Fahrers wird bevorzugt eine Neuwarnung unterdrückt. Dieser Unterdrückung muss aber irgendwann wieder zurückgenommen werden, sonst wäre die Minderdrucküberwachung endgültig deaktiviert. Sobald daher bei einer Neukalibrierung ein Kennwert, insbesondere eine absolute Frequenz der genannten Eigenschwingung, ermittelt wird, die einen zulässigen Wert hat, also oberhalb des Erkennschwellenwertes liegt, wird die Unterdrückung zurückgenommen und die oben beschriebene Minderdrucküberwachung wird wieder durchgeführt und ist somit wieder in vollem Umfang aktiv.
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In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird in einer Lernphase zu einem Reifen wenigstens eine Kennwert gelernt wird und in einem nicht-flüchtigen Speicher als Referenzwert abgelegt, wobei der jeweilige Kennwert bei dem aktuell montierten Reifen ermittelt wird und mit dem hinterlegten Referenzwert verglichen wird. Die Lernphase erfolgt bei montiertem Reifen am Fahrzeug, insbesondere während des Betriebes des Fahrzeuges bzw. während des Rollens des Reifens.
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Vorteilhafterweise wird der Erkennschwellenwert angepasst auf Grundlage der Werte von hinterlegtem Referenzwert und aktuellem Kennwert.
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Bevorzugt wird der Erkennschwellenwert zu höheren Werten verschoben, wenn der Kennwert den Referenzwert bzw. Referenzbereich über einen bestimmten Schwellenwert hinaus bzw. einen Bereich um den Referenzwert überschreitet, und wobei der Erkennschwellenwert zu niedrigeren Werten verschoben wird, wenn der Kennwert den Referenzwert unterschreitet.
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Bei einer mehrfachen Kalibrierung eines Reifens mit erkanntem Minderdruck wird dies bevorzugt bei dem Reifen im Speicher hinterlegt wird, und wobei bei einem erneuten Erkennen des Reifens nach einem Radwechsel der Erkennschwellenwert reduziert wird.
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Bei einem Radwechsel wird bevorzugt bei den Kenngrößen ein möglicher Wechsel von Sommer- auf Winterreifen berücksichtigt. Beim Abgleich des aktuell montierten Reifens mit den hinterlegten Reifendaten bzw. Reifenreferenzbereichen, die bevorzugt in einer online gebildeten Reifendatenbank abgelegt sind, wird diese Information verwendet. Geht man vom Wechselturnus Sommer/Winter/Sommer/Winter... aus, dann ist es sehr wahrscheinlich, dass der aktuelle Reifen gleich dem vorletzten Reifen aus der Reifendatenbank ist. Dieser Reifen bekommt somit bei der Zuordnung des aktuell montierten Reifens zu einem Reifen aus der Datenbank ein höheres Gewicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden während eines Fahrbetriebs Kennwerte bzw. Prüfwerte ermittelt, wobei nach Einstellen eines korrekten Reifenluftdrucks in einer Lernphase aus den Prüfwerten Referenzwerte eingelernt werden, wobei nach einem Abschluss der Lernphase die Prüfwerte mit den ihnen entsprechenden Referenzwerten verglichen werden, und wobei eine Ausgabe einer Warnung erfolgt, wenn mindestens einer der Prüfwerte um mehr als einen Betrag einer Warnschwelle von dem ihm entsprechenden Referenzwert abweicht, und wobei die Ausgabe der Warnung bei Betätigung eines Rücksetztasters zurückgenommen wird, wobei bei der Ausgabe der Warnung der mindestens eine um mehr als die Warnschwelle von dem ihm entsprechenden Referenzwert abweichende Prüfwert in einen digitalen Speicher geschrieben wird oder bei Betätigung des Rücksetztasters ein Mittelwert, welcher aus den seit Ausgabe der Warnung bis zur Betätigung des Rücksetztasters erfassten Prüfwerten gebildet wird, in den digitalen Speicher geschrieben wird, wobei der digitale Speicher insbesondere ein nicht-flüchtiger digitaler Speicher ist, und wobei bei, bevorzugtes mehrfachem, Rücksetzen oder Ignorieren der dritten Warnung des Fahrers in einem Anpassungsschritt der Erkennschwellenwert angepasst wird.
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Bevorzugt wird der Erkennschwellenwert zu höheren Werten verschoben, um eine Minderdruckwarnung sicherzustellen. Besonders bevorzugt wird, wenn der Fahrer nach erfolgtem Anpassungsschritt die dritte Warnung weiterhin ignoriert, der Erkennschwellenwert besonders robust, also niedriger eingestellt. Vorteilhafte Ausbildungen dieser bevorzugten Ausführung sind beschrieben in der
DE 10 2012 206 845 A1 , auf die hiermit Bezug genommen wird.
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Vorzugsweise zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass nach Ausgabe der Warnung und bei der Betätigung des Rücksetztasters oder nach Ausgabe der Warnung und bei einem Neustart der Zündung eine erste Plausibilitätsprüfung erfolgt, bei welcher aktuell ermittelte Prüfwerte mit einer ersten Plausibilitätsschwelle verglichen werden und anschließend eine zweite Plausibilitätsprüfung erfolgt, falls ein Betrag der aktuell ermittelten Prüfwerte größer als ein Betrag der ersten Plausibilitätsschwelle ist, wobei insbesondere der Betrag der ersten Plausibilitätsschwelle geringer ist als ein Betrag der Warnschwelle. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass mittels der ersten Plausibilitätsprüfung sowohl bei der Betätigung des Rücksetztasters als auch bei einem Neustart der Zündung zunächst auf einfache Weise überprüft werden kann, ob weiterhin ein Reifendruckverlust vorliegt. Somit kann ein weiterhin vorliegender Reifendruckverlust umgehend erneut bewarnt werden.
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Alternativ zur erneuten Ausgabe der Warnung kann auch eine zweite Plausibilitätsprüfung erfolgen, um das Risiko einer Falschbewarnung des Fahrers zu verringern. Falls die aktuell ermittelten Prüfwerte jedoch um weniger als den Betrag der ersten Plausibilitätsschwelle von den ihnen entsprechenden Referenzwerten abweichen, kann davon ausgegangen werden, dass der Reifendruckverlust korrigiert wurde und es wird keine erneute Warnung ausgegeben. Indem der Betrag der ersten Plausibilitätsschwelle geringer gewählt wird als ein Betrag der Warnschwelle, wird zudem sichergestellt, dass ein zuvor erkannter und immer noch vorliegender Reifendruckverlust auch nach Betätigung des Rücksetztasters bzw. nach Neustart der Zündung wieder zuverlässig erkannt wird. Sowohl der Betrag der ersten Plausibilitätsschwelle als auch der Betrag der Warnschwelle bemessen sich dabei ausgehend vom jeweils entsprechenden Referenzwert.
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In Bezug auf die Vorrichtung zur Reifendrucküberwachung wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit Mitteln in denen ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche software- und/oder hardwaremäßig implementiert ist.
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Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch ein indirektes Verfahren zur Überprüfung des Reifenluftdruckes zuverlässig ein Minderdruck erkannt wird. Aufgrund gesetzlicher Vorschriften, die eine derartige Erkennung vorschrieben, kann das Verfahren diesen Bestimmungen genügen und eingesetzt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:
- 1 ein Diagramm eines Verfahrens zur indirekten Reifendrucküberwachung in einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
- 2 ein Diagramm eines Verfahrens zur indirekten Reifendrucküberwachung in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
- 3 Ablaufschritte eines Verfahrens zur indirekten Reifendrucküberwachung in einer dritten bevorzugten Ausführungsform; und
- 4 eine Vorrichtung zur indirekten Reifendrucküberwachung in einer bevorzugten Ausführungsform.
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Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Ein in 1 dargestelltes Diagramm eines Verfahrens erlaubt auf indirekte Weise die Erkennung eines Minderdruckes in einem Reifen. In einem Block 2 wird zu einem an einem Fahrzeug montierten Reifen „online“, d. h. während des Fahrbetriebs des Fahrzeuges, ein Kennwert ermittelt, der vom Reifendruck abhängt bzw. der den Reifendruck repräsentiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kennwert der Wert der Frequenz der (torsionalen) Eigenschwingung des Reifens gegenüber der Felge. Die Eigenfrequenz wird bevorzugt ermittelt durch ihre Identifikation aus dem Frequenzverlauf oder eine Parameteridentifikation über ein parametrisches Modell im Zeitbereich.
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Der Kennwert hängt dabei derart vom Reifendruck ab, dass sich ein funktionaler Zusammenhang aufstellen lässt zwischen dem Kennwert und dem absoluten Reifendruck. Vorliegend entspricht eine höhere Frequenz der Eigenschwingung auch einem höheren Reifenluftdruck.
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In einem optionalen Block 8 wird ein gemittelter Kennwert gebildet aus einer Mehrzahl von einzelnen Bestimmungen des Kennwertes. Die Mittelung erfolgt beispielsweise zeitlich, wobei über einen vorgegebenen Zeitraum Kennwerte ermittelt werden und gemittelt werden.
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Zusätzlich kann dieser Kennwert noch vorteilhafterweise kompensiert werden, um Einflüsse von Straße, Geschwindigkeit und Reifen zu kompensieren, was bevorzugt durch Verwendung eines Modell oder mit Hilfe von Kennlinien durchgeführt. Typische Hilfsgrößen, die zur Kompensation verwendet werden können sind die Radgeschwindigkeiten und Amplituden/Energien aus dem Frequenzverlauf, sowie kombinierte Terme aus diesen Größen.
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In einem Block 14 wird der Kennwert mit einem Erkennschwellenwert, der einen Minderdruck repräsentiert, verglichen. Der Erkennschwellenwert ist bevorzugt in einem nicht-flüchtigen Speicher im Fahrzeug hinterlegt. Der Erkennschwellenwert ist derart gewählt, dass er zu einem Minderdruckschwellenwert korrespondiert, d. h. bei Drücken die so groß oder kleiner wieder der Minderdruckschwellenwert sind soll ein Minderdruck erkannt werden. Der Minderdruckschwellenwert ist bevorzugt als Frequenz gewählt, die zu einem Druck von 1,5 bar korrespondiert.
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In einer Entscheidung 20 wird überprüft, ob der Kennwert größer ist als der Erkennschwellenwert oder ob er kleiner ist oder gleich ist wie der Erkennschwellenwert. Ist der Kennwert größer als der Erkennschwellenwert wird kein Minderdruck erkannt und verzweigt das Verfahren wieder zu Block 2, so dass eine erneute Überprüfung des Reifendruckes erfolgen kann. Die Verzweigung erfolgt in regelmäßigen zeitlichen Abständen.
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Ist der Kennwert gleich groß wie oder kleiner als der Erkennschwellenwert, wird ein Minderdruck erkannt und das Verfahren verzweigt zu einem Block 26, in dem eine Warnung abgegeben wird. Die Warnung erfolgt bevorzugt auf einem MMI im Fahrzeug und wird visuell und/oder akustisch ausgegeben. Die Warnung enthält bevorzugt die Information, an welchem Reifen ein Minderdruck vorliegt. Diese Warnung bzw. Minderdruckwarnung wird unterdrückt, wenn der Fahrer wiederholt eine Neukalibrierung ausführt, wodurch die Warnung jeweils gelöscht wird.
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Ein Verfahren in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist in 2 dargestellt. In einem Block 40 werden in einer Lernphase Kernwerte eines aktuell am Fahrzeug montierten Reifens gelernt. Die Kennwerte umfassen beispielsgemäß zumindest einen Kennwert aus der Gruppe: Mittelwert der Absolutlage der Eigenfrequenz der Schwingung zwischen Felge und Reifen, Abhängigkeit der Dämpfung, mittlere Amplitude des Radspektrums in vorgegebenen Frequenzbereichen, Radgeschwindigkeiten, Energieverhältnisse, d. h. Quotienten der mittleren Amplituden. Diese gelernten Kennwerte werden in einem nicht-flüchtigen Speicher als Referenzwerte hinterlegt und einem gelernten Reifen als Gruppe zugeordnet. Dazu wird in einer Datenbank 48 bevorzugt jeweils ein Datensatz bzw., Reifendatensatz gebildet, welcher umfasst einen Identifikationscode für den Reifen sowie die gelernten Kennwerte. In dem nicht-flüchtigen Speicher ist für jeden Kennwert jeweils ein Erkennschwellenwert hinterlegt, der zu einem Minderdruck korrespondiert.
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In einem Block 52 werden die Kennwerte für den jeweiligen aktuell montierten Reifen mit den Kennwerten von bereits in der Datenbank 48 hinterlegten Reifendatensätzen verglichen. Weichen die Kennwerte jeweils um mehr als ein vorgegebener Schwellenwert von hinterlegten Kennwerten ab, wird der aktuelle Reifen nicht mit dem hinterlegten Reifen identifiziert. Trifft dies auf alle bisher hinterlegten Datensätze zu, wird zu dem aktuellen Reifen ein neuer Reifendatensatz in der Datenbank 48 angelegt. Innerhalb der Datenbank ist jeweils der aktuell identifizierte Reifen ausgewählt, dessen Erkennschwellenwert für die weitere Verarbeitung in einem Block 72 ausgegeben wird.
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Bei einem erkannten Reifen wird in einem Block 60 der jeweilige hinterlegte Referenzwert mit dem entsprechenden Erkennschwellenwert verglichen. Wenn der Referenzwert höher liegt als der Erkennschwellenwert, wird der Erkennschwellenwert erhöht. Wenn der Referenzwert niedriger liegt als der Erkennschwellenwert, wird der Erkennschwellenwert erniedrigt. Die jeweilige Erhöhung bzw. Erniedrigung kann um einen vorgegebenen Wert erfolgen, der insbesondere abhängen kann von der Differenz bzw. dem Absolutbetrag der Differenz zwischen Referenzwert und bisherigem Erkennschwellenwert. Der auf diese Weise neu bestimmte Erkennschwellenwert mit im Reifendatensatz hinterlegt. Auf diese Weise wird der Tatsache Rechnung getragen, der die jeweilige Schwelle, bei der der jeweilige Kennwert zu einem Minderruck korrespondiert, reifenindividuell variiert. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer unberechtigten Minderdruckwarnung reduziert.
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In einem Block 66 wird überprüft, ob der Fahrer einen gelernten oder erkannten Reifen, bei dem aufgrund des derzeitigen Erkennschwellenwertes ein Minderdruck erkannt wird, mehrfach kalibriert. In diesem Fall wird eine Minderdruckwarnung unterdrückt. Das Unterdrücken der Minderdruckwarnung wird in dem Reifendatensatz gespeichert. Ein Block 72 umfasst die in 1 in Blöcken 2, 8, 14, 26 und Entscheidung 20 dargestellten Verfahrensschritte. Ein optionaler Block 50 wird in Zusammenhang mit 3 diskutiert.
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Verfahrensschritte eines Verfahrens in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in 3 dargestellt. In einem Verfahrensschritt 91 wird zunächst ein Reifendruckverlust in einem Fahrzeugreifen erkannt, da ein aktuell erfasster Prüfwert bzw. Kennwert um mehr als eine Warnschwelle von dem ihm entsprechenden Referenzwert abweicht. Eine entsprechende Warnung wird mittels einer optischen Anzeige an den Fahrer ausgegeben. Gleichzeitig wird der Prüfwert, welcher die Warnung ausgelöst hat, in einen digitalen Speicher geschrieben. Die Erkennung erfolgt dabei auf Basis einer Änderung der torsionalen Eigenschwingung des Fahrzeugreifens. Auf die Ausgabe der Warnung folgt in Schritt 92 eine Betätigung des Rücksetztasters durch den Fahrer, bzw. in Schritt 93 ein Neustart der Zündung. Durch die Betätigung eines Rücksetztasters signalisiert der Fahrer, dass er den Reifendruck korrigiert hat und neue Referenzwerte eingelernt werden können. Allerdings kann auch nicht ausgeschlossen werden, dass der Fahrer den Reifendruck nicht korrigiert hat und der Rücksetztaster ausschließlich zu dem Zweck betätigt wurde, dass die optische Warnung zurückgenommen wird.
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Bei Neustart der Zündung hingegen überprüft das Verfahren, ob der Reifendruck seit dem letzten Abstellen der Zündung korrigiert wurde. Sowohl das Betätigen des Rücksetztasters als auch der Neustart der Zündung lösen in Verfahrensschritt 94 eine erste Plausibilitätsprüfung aus. Bei der ersten Plausibilitätsprüfung werden aktuell erfasste Prüfwerte mit der ersten Plausibilitätsschwelle verglichen. Die erste Plausibilitätsschwelle weist dabei einen geringeren Betrag auf als die Warnschwelle. Beide Schwellen bemessen sich jeweils ausgehend vom zugehörigen Referenz- wert. Sofern die aktuell erfassten Prüfwerte die erste Plausibilitätsschwelle nicht überschreiten, d. h. um nicht mehr als den Betrag der ersten Plausibilitätsschwelle von dem ihnen entsprechenden Referenzwert abweichen, wird auf das Vorliegen von Normaldruck in den Fahrzeugreifen erkannt. In diesem Fall geht das System in Schritt 95 in den Normalbetrieb über und überwacht weiterhin den Reifendruck, wobei beispielsgemäß keine neuen Referenzwerte eingelernt werden, sondern die zuvor eingelernten Referenzwerte weiter verwendet werden. Sofern in Verfahrensschritt 94 jedoch festgestellt wird, dass die aktuell erfassten Prüfwerte die erste Plausibilitätsschwelle überschreiten, erfolgt in Schritt 95 eine zweite Plausibilitätsprüfung. Die in Verfahrensschritt 95 ausgeführte zweite Plausibilitätsprüfung vergleicht den in den digitalen Speicher geschriebenen Prüfwert mit den aktuell erfassten Prüfwerten.
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Falls die aktuell erfassten Prüfwerte für eine Prüf zeitspanne von beispielsgemäß 25 s kontinuierlich um mehr als den Betrag der zweiten Plausibilitätsschwelle vom in den digitalen Speicher geschriebenen Prüfwert abweichen, wird in Schritt 96 in den Normalbetrieb übergegangen und die Warnung nicht erneut ausgegeben. In Schritt 98 werden aus den nun erfassten Prüfwerten neue Referenzwerte eingelernt. Sofern jedoch die aktuell erfassten Prüfwerte in Schritt 95 um weniger als den Betrag der zweiten Plausibilitätsschwelle vom in den digitalen Speicher geschriebenen Prüfwert abweichen, erfolgt in Schritt 97 die erneute Ausgabe der Warnung, da der zuvor festgestellte Reifendruckverlust anhand der Übereinstimmung im Rahmen der zweiten Plausibilitätsschwelle identifiziert wird und als immer noch vorliegend erkannt wird. Die zweite Plausibilitätsschwelle entspricht dabei einer zehnprozentigen Druckveränderung, ausgehend von einem dem in den digitalen Speicher geschriebenen Prüfwert entsprechenden Druck.
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Eine auf die erneute Ausgabe der Warnung folgende Betätigung des Rücksetztasters in Schritt 99 oder ein Neustart der Zündung in Schritt 100 lösen wiederum eine erneute Ausführung der ersten Plausibilitätsprüfung in Schritt 94 aus. Wenn der Fahrer diese Warnung mehrfach ignoriert, wird in einem Verfahrensschritt, der in 2 als Block 50 dargestellt ist, die Erkennschwelle für den entsprechenden Kennwert bzw. Prüfwert angepasst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt für jeden der am Fahrzeug montierten Reifen angewendet, so dass bei jedem Reifen ein Minderdruck erkannt und bewarnt werden kann.
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Eine Vorrichtung 140 zur indirekten Reifendrucküberwachung in einer bevorzugten Ausführungsform, in der ein oben beschriebenes Verfahren hardware- und/oder softwaremäßig implementiert, ist in 4 dargestellt. Die Vorrichtung 140 umfasst ein Sensormodul 146, welches zur Sensierung bzw. Bestimmung wenigstens eines Kennwertes ausgebildet ist, welcher vom Reifendruck abhängt und somit zur indirekten Bestimmung bzw. Repräsentation des Reifendrucks geeignet ist. Insbesondere umfasst das Sensormodul 146 Mittel zur Bestimmung der Drehzahl und Mittel zur Bestimmung der Eigenschwingung, welche bevorzugt Bestandteil einer im Fahrzeug verbauten ABS-Sensorik sind. In einem nichtflüchtigen Speicher 152 ist wenigstens ein Erkennschwellenwert hinterlegt, der für einen entsprechenden Kennwert bei einem Unterschreiten zu einem Minderdruck, insbesondere von 1,5 bar, korrespondiert.
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In einem Vergleichsmodul 158 wird der durch Modul 146 bestimmte Kennwert mit dem Erkennschwellenwert verglichen. Ist der Kennwert kleiner als der Erkennschwellenwert, wird ein Minderdruck erkannt. Von einem Warnmodul 158 wird eine Minderdruckwarnung ausgegeben, vorzugsweise in einem MMI des Fahrzeuges. Ein optionales Reifenidentifikationsmodul 170 erlaubt zu einem Reifen das Lernen von Kennwerten und deren Abspeicherung in einem dem Reifen zugeordneten Reifendatensatz. Ein Rücksetztaster 164 erlaubt das Rücksetzen einer Minderdruckwarnung. Ein Kalibrierungsmodul 170 erlaubt die Neukalibrierung für einen Reifen, d. h. das neue Lernen der Kennwerte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008056664 A1 [0005]
- DE 102012206845 A1 [0006, 0031]
