DE4112738C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung von Kraftfahrzeugsystemen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung von Kraftfahrzeugsystemen

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DE4112738C2 DE19914112738 DE4112738A DE4112738C2 DE 4112738 C2 DE4112738 C2 DE 4112738C2 DE 19914112738 DE19914112738 DE 19914112738 DE 4112738 A DE4112738 A DE 4112738A DE 4112738 C2 DE4112738 C2 DE 4112738C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1-3.
In der Kraftfahrzeugtechnik werden verschiedene Systeme eingesetzt, die Fahrzeugkomponenten regeln oder steuern und Fahrzeugdaten überwachen und/oder zur Anzeige bringen. Im folgenden werden einige dieser Systeme aufgeführt, die von den Eigenschaften der Kraftfahrzeugreifen beeinflußt wer­ den.
Beispielsweise wird zur Antriebsschlupfregelung (ASC, ABS u. a.) eine Kenn­ linie verwendet, die den Schlupf abhängig vom Drehmoment der Kraftfahrzeu­ gräder darstellt. Diese Kennlinie ist vom Material, dem Profil, dem Reibwert und der Dimension (bestimmt durch die Breite, das Querschnittsverhältnis und den Felgendurchmesser) der Kraftfahrzeugreifen abhängig. Bisher konnte ein Antriebsschlupfregelsystem jeweils nur für einen bestimmten Kraftfahrzeugreifentyp optimal abgestimmt werden. Wird ein Kraftfahrzeugreifen mit anderen Eigenschaften als der für die optimale Antriebsschlupfregelung vorgesehene für das System verwendet, sind bei einer Antriebsschlupfregelung Kompromisse einzugehen.
Darüber hinaus sind beispielsweise alle Systeme in Kraftfahrzeugen, die zur Steuerung oder Regelung die Fahrzeuggeschwindigkeit auswerten, indirekt von den Eigenschaften der Kraftfahrzeugreifen abhängig. Die Fahrzeugge­ schwindigkeit wird häufig aus der Drehzahl des Hinterachsantriebs und dem Abrollumfang der Kraftfahrzeugreifen berechnet. Der Abrollumfang wird indi­ rekt durch die Messung der Umdrehungen des Reifens innerhalb einer vor­ gegebenen Fahrstrecke bei einer definierten Geschwindigkeit bestimmt und hängt wiederum vom Material, dem Profil, dem Reibwert und der Dimension der Kraftfahrzeugreifen ab. Damit ist eine Geschwindigkeitsberechnung mit hoher Genauigkeit nur für einen bestimmten Kraftfahrzeugreifentyp möglich.
Ein weiteres Beispiel für ein von den Eigenschaften der Kraftfahrzeugreifen abhängiges System stellt die Feder- und Dämpferregelung an aktiven Radauf­ hängungssystemen dar. Die Kraftfahrzeugreifen beeinflussen durch ihr eigenes Federungs- und Dämpfungsverhalten diese Feder und Dämpferregelung. Auch hier beeinflußt ein Kraftfahrzeugreifen mit anderen Eigenschaften als der für die optimale Feder und Dämpferregelung vorgesehene das System negativ.
Weiterhin geht aus der DE 36 37 405 C1 ein Verfahren zur Steuerung von Kraftfahr­ zeugsystemen hervor, die von den Eigenschaften der Kraftfahrzeugreifen abhän­ gen. Hierbei werden Daten mittels eines Übertragungssystems an elektronische Steuergeräte weitergegeben und zur Regelung der Kraftfahrzeugsysteme ausge­ wertet.
Schließlich geht aus der DE 39 33 434 A1 ein Datenträger hervor, der an einem Kraftfahrzeugreifen vorgesehen ist. Ferner ist eine Auswerteschaltung und ein Messwertaufnehmer im Kraftfahrzeug vorhanden, durch den Daten drahtlos abruf­ bar sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, auch bei einem Wechsel des Kraftfahr­ zeugreifentyps die optimalen Funktionen der Systeme zur Steuerung, Rege­ lung, Überwachung oder Anzeige in Kraftfahrzeugen zu gewährleisten, die von den Eigenschaften der Kraftfahrzeugreifen direkt oder indirekt beeinflußt wer­ den.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Pa­ tentansprüche 1-3 gelöst.
Die hier erläuterten Systeme in Kraftfahrzeugen sind mit elektronischen Steuergeräten versehen. Jedes dieser Steuergeräte übt seine Funktion(en) abhängig von verschiedenen Informationen über das Kraftfahrzeug aus. Diese Informationen erhalten die Steuergeräte von analogen oder digitalen Signalen, die beispielsweise von Sensoren oder anderen Steuergeräten übermittelt wer­ den.
Erfindungsgemäß erhalten diese Steuergeräte ein weiteres Signal (weitere Signale), das alle über den jeweiligen Kraftfahrzeugreifen zur Verfügung ge­ stellten Informationen beinhaltet. Abhängig von den Anforderungen an den Aufwand und die Kosten bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs werden die Informationen nur eines oder im Extremfall aller vier Kraftfahrzeugreifen von den Steuergeräten erfaßt und ausgewertet.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren können die relevanten Kraftfahrz­ zeugsysteme nicht nur unabhängig von den verwendeten Kraftfahrzeugreifen optimal gesteuert oder geregelt, sondern auch durch zusätzliche reifenbezo­ gene Funktionen erweitert werden.
Die Informationen über die Eigenschaften des Kraftfahrzeugsreifens sind mit­ tels eines Datenträgers in oder an diesem Kraftfahrzeugreifen selbst vorgesehen. Der Datenträger wird bereits beim Hersteller des Kraftfahrzeug­ reifens in den Kraftfahrzeugreifen integriert. Der Datenträger ist derart ausge­ staltet, daß bei der Montage des Kraftfahrzeugreifens keine mechanische oder galvanische Verbindung zu anderen Teilen des Kraftfahrzeugs hergestellt wer­ den muß. Die Information des Datenträgers wird mittels eines dem Typ des Datenträgers angepaßten Sensorsystems, z. B. eines optischen oder elektro­ magnetischen Sensorsystems, von den Steuergeräten erfaßt.
Dieses stellt eine vorteilhafte Art und Weise dar, die Informationen über die Eigenschaften der Kraftfahrzeugreifen den Steuergeräten zur Verfügung zu stellen.
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zur Übertragung der Information eines Kraftfahrzeugreifens an ein Steuergerät des Kraftfahr­ zeugs.
In der Figur ist in aufgeschnittener Darstellung ein Kraftfahrzeugrad 1 mit einem Reifen (Kraftfahrzeugreifen) 2 gezeigt. Am Reifen 2 ist ein Datenträger 3 vorgesehen, der z. B. durch Einvulkanisierung im Reifen 2 integriert ist. Ein Sensorsystem 5 ist gegenüber dem Datenträger 3 derart angeordnet, daß diese Anordnung die Bedingungen erfüllt, die durch die Anpassung des Sensorsystems an den Typ des Datenträgers 3 vorgegeben sind. Das Sensor­ system 5 steht mit dem Datenträger 3 weder mechanisch, noch galvanisch in Kontakt. Das Sensorsystem 5 ist über eine Signalleitung mit einem Steuergerät 4 verbunden. Das Steuergerät 4 ist darüber hinaus über drei weitere Signallei­ tungen an die Sensorsysteme 6, 7 und 8 der übrigen drei, hier nicht darge­ stellten Kraftfahrzeugreifen angeschlossen.
Das Sensorsystem 5 (6, 7 und/oder 8) entnimmt die Information dem Daten­ träger 3 und gibt sie an das Steuergerät 4 weiter. Die Kommunikation zwi­ schen dem Datenträger 3 und dem Sensorsystem 5 (6, 7 und/oder 8) erfolgt vorteilhafter Weise elektromagnetisch.
Der Datenträger 3 kann beispielsweise ein integriertes elektronisches Bauteil sein, das vom Sensorsystem 5 (6, 7 und/oder 8) zur Aussendung seiner In­ formation über elektromagnetische Wellen aktiviert wird.
Der Datenträger 3 kann auch aus einem Eisenstreifen mit einer Folge von Luftspalten bestehen, wobei die Information durch induktive Kopplung vom Sensorsystem 5 (6, 7 und/oder 8) aufgenommen werden kann.
Der Datenträger 3 enthält beispielsweise Informationen über den Hersteller, das Material, das Profil, die Dimension (die Breite, das Querschnittsverhältnis und den Felgendurchmesser), die zulässige Höchstgeschwindigkeit und den Abrollumfang des Kraftfahrzeugreifens. Das Steuergerät 4 liest beispielsweise alle Informationen in einen dafür vorgesehenen Speicher ein und wertet sie für seine speziellen Funktionen aus.
Die Information des Datenträgers 3 kann aber auch nur eine Identifikations­ nummer sein, über die das Steuergerät 4 aus fest abgespeicherten Daten­ sätzen mehrerer Kraftfahrzeugreifentypen den für den verwendeten Kraftfahr­ zeugreifen passenden auswählt (z. B. auch nur Kennzeichnung Sommer- oder Winterreifen).
Im folgenden werden einige Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung be­ schrieben, die jeweils von den vom Datenträger 3 gelieferten Informationen und den im Kraftfahrzeug vorhandenen Systemen abhängen.
Einerseits können die Nachteile der vorhandenen, reifentypabhängigen Sy­ steme, beispeilsweise der eingangs beschriebenen Systeme, beseitigt werden. Das Antriebsschlupfregelsystem kann unabhängig von den verwendeten Kraft­ fahrzeugreifen eine optimale Regelung durchführen, die Fahrzeuggeschwin­ digkeit kann unabhängig von den verwendeten Kraftfahrzeugreifen mit hoher Genauigkeit bestimmt werden und die Federungs- und Dämpfungseigenschaf­ ten der Kraftfahrzeugreifen können in die Feder und Dämpferregelung der ak­ tiven Radaufhängung miteinbezogen werden.
Andererseits können mit Hilfe der Erfindung weitere Systeme und/oder rei­ fenbezogene Funktionen für ein Kraftfahrzeug realisiert werden.
Beispielsweise ist eine Warnanzeige für den Fahrer denkbar, wenn das Fahr­ zeug die für die Kraftfahrzeugreifen (z. B. Winterreifen) maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit überschritten hat.
Ferner ist ein System zur Erkennung von Reifendiebstahl möglich, wenn der Datenträger 3 eine einmalige Identifizierungsnummer enthält.
Weiterhin kann die autarke Speicherung der Reifendaten im Datenträger 3 auch für fahrzeugexterne Steuergeräte verwendet werden, z. B. zur automati­ schen Montage der Reifen am Kraftfahrzeug.
Die Lösung bietet demnach vielseitige Einsatzmöglichkei­ ten, um die Sicherheit und den Komfort in Kraftfahrzeugen zu erhöhen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines Kraftfahrzeugsystems, das von den Eigenschaften der Kraftfahrzeugreifen abhängt, mit einem elektronischen Steuergerät, an das Daten mittels eines Übertragungssystems weitergegeben werden, die zur Steuerung und/oder Regelung des Kraftfahrzeugsystems ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Kraftfahrzeugreifen (2) ein Datenträger (3) vorgesehen ist, der die Daten enthält, und daß die Daten die Eigenschaften des Kraftfahrzeugreifens (2) spezifizieren.
2. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Kraftfahrzeugsystems mittels einer Vorrichtung nach Patentanspruch 1.
3. Kraftfahrzeugreifen (2) mit einem Datenträger (3), der Daten enthält, die die Eigenschaften des Kraftfahrzeugreifens (2) spezifizieren und die an ein im Kraftfahrzeug vorhandenes Steuergerät (4) weitergegeben und ausgewertet werden können.
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