DE4409816C2 - System zur Berechnung einer Fahrzeuggeschwindigkeit und diese verwendendes System zum Überwachen eines Reifenzustands - Google Patents
System zur Berechnung einer Fahrzeuggeschwindigkeit und diese verwendendes System zum Überwachen eines ReifenzustandsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System zum
Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit
und auf ein System zum Überwachen eines Reifenzustands, das
das Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungssystem zur Messung
von Eigenschaften des Reifens, beispielsweise des Reifen
luftdrucks, der Art des Reifens oder des Ausmaßes der Ab
nutzung des Reifens benutzt.
Es wurden bereits verschiedene Warneinrichtungen vorge
schlagen, die zur Messung einer gewissen Eigenschaft des
Reifens ausgelegt sind. Beispielsweise ist ein System zur
Erfassung des Reifendrucks bekannt, bei dem der Innendruck
des Reifens indirekt unter Heranziehung der Radgeschwindig
keit jedes Reifens gemessen wird, wobei die Tatsache ausge
nutzt wird, daß sich der Reifenradius bei einem Abfall des
Reifendrucks verändert. Wenn bei diesem herkömmlichen Sy
stem die Radgeschwindigkeit eines bestimmten Rads diejenige
eines anderen Rads übersteigt, folgert das System, daß der
Reifenradius aufgrund eines Abfalls des Reifendrucks abge
nommen hat. Das vorstehend erläuterte herkömmliche System
besitzt jedoch den Nachteil, daß es schwierig ist, eine ge
wünschte Meßgenauigkeit aufrecht zu erhalten, da eine Ver
änderung des Radius des Reifens oder ein Abfall des Reifen
drucks durch gegenseitigen Vergleich von Radgeschwindigkei
ten gemessen wird. Wenn beispielsweise der Reifendruck le
diglich eines Rads abfällt, läßt sich der Druckabfall zu
verlässig erfassen. Jedoch ist es schwierig, den Druckab
fall zu erfassen, wenn sich die Reifendrücke aller Reifen
allmählich verringern.
Ein ähnliches Problem tritt auch dann auf, wenn ein
stollen- bzw. spikeloser Schneereifen an dem Fahrzeug in
Kombination mit normalen Reifen montiert oder ein nur kurzfristig
verwendbarer Ersatzreifen (Notreifen, tempa spare
tire) an lediglich einem Rad angebracht wird.
Im Stand der Technik befasst sich die Offenlegungs
schrift DE 34 35 866 A1 mit einem System zur Ermittlung einer
Absolutgeschwindigkeit eines Fahrzeugs mittels einer ersten
und zweiten Detektoreinrichtung jeweils am Vorder- und Hin
terrad des Fahrzeugs. Zur Ermittlung der absoluten Ge
schwindigkeit des Fahrzeugs wird eine Phasendifferenz er
mittelt.
Auch die Offenlegungsschrift DE 37 19 320 A1 befasst sich
mit der Bestimmung der tatsächlichen Geschwindigkeit eines
Fahrzeugs durch korrelieren der im wesentlichen von Ände
rungen in der Fahrbahnbeschaffenheit abhängigen Signal
schwankungen.
Es ist eine hauptsächliche Aufgabe der vorliegenden Er
findung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermei
den. Ferner ist Aufgabe der Erfindung ein System zur Be
rechnung der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit mit hoher
Genauigkeit, sowie ein System zur Überwachung des Reifenzu
standes bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die beiliegenden unabhängigen
Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen vorteil
hafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung dar.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung wird
ein System zum Berechnen einer Absolutge
schwindigkeit eines Fahrzeugs bereitgestellt, das eine er
ste Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer ungefederten,
auf ein Vorderrad einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponente
unter Bereitstellung eines diese anzeigenden Signals, eine
zweite Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer ungefeder
ten, auf ein Hinterrad einwirkenden Vibrationsfrequenzkom
ponente zur Bereitstellung eines diese anzeigenden Signals,
eine Einrichtung zur Bestimmung einer Phasendifferenz, die
auf die Ausgangssignale der ersten und zweiten Erfassungs
einrichtung anspricht und zur Bestimmung einer Phasendiffe
renz zwischen den ungefederten, auf die Vorder- und Hinter
räder einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponenten unter Be
reitstellung eines diese anzeigenden Signals dient, und ei
ne Einrichtung zum Berechnen der Fahrzeug
geschwindigkeit aufweist, die auf das von der Phasendiffe
renz-Bestimmungseinrichtung stammende Signal anspricht und
zum Berechnen der Absolutgeschwindigkeit
des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und ei
nes Radabstands bzw. Achsabstands des Fahrzeugs dient.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung erfaßt die erste Er
fassungseinrichtung eine Vorderradgeschwindigkeit des Vor
derrads und erzeugt ein die Geschwindigkeit des Vorderrads
anzeigendes Signal, das zumindest eine der ungefederten
vertikalen und longitudinalen Resonanzfrequenzen enthält,
die von Vibrationseingängen bzw. -einwirkungen von einer
Straßenoberfläche herrühren. Die zweite Erfassungseinrich
tung erfaßt eine Hinterradgeschwindigkeit des Hinterrads
und erzeugt ein die Geschwindigkeit des Hinterrads anzei
gendes Signal, das zumindest eine der ungefederten vertika
len und longitudinalen Resonanzfrequenzen enthält, die von
Vibrationseingängen bzw. -einwirkungen der Straßenoberflä
che herrühren. Die Einrichtung zur Bestimmung bzw. Ermitt
lung der Phasendifferenz ermittelt die Phasendifferenz zwi
schen dem die Geschwindigkeit des Vorderrads anzeigenden
Signal und dem die Geschwindigkeit des Hinterrads anzeigen
den Signal bei zumindest einer der vertikalen und longitu
dinalen Resonanzfrequenzen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfin
dung wird ein System zum Überwachen von Reifenzuständen ei
nes Fahrzeugs bereitgestellt, das eine erste Erfassungsein
richtung zum Erfassen einer ungefederten, auf ein Vorderrad
einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponente und zur Erzeugung
eines diese anzeigenden Signals, eine zweite Erfassungsein
richtung zum Erfassen einer ungefederten, auf ein Hinterrad
einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponente zur Erzeugung ei
nes diese anzeigenden Signals, eine Einrichtung zur Ermitt
lung einer Phasendifferenz, die auf die von der ersten und
der zweiten Erfassungseinrichtung stammenden Signale an
spricht und zum Ermitteln einer Phasendifferenz zwischen
den auf das Vorder- und Hinterrad einwirkenden, ungefeder
ten Vibrationsfrequenzen unter Erzeugung eines diese anzei
genden Signals dient, eine Einrichtung zum
Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf das von
der Phasendifferenz-Ermittlungseinrichtung stammende Signal
anspricht und zum Berechnen einer absolu
ten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der
Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs dient,
eine Einrichtung zur Ermittlung der Radgeschwindigkeit bzw.
Raddrehzahl für die Ermittlung einer Radgeschwindigkeit
bzw. Raddrehzahl, und eine Einrichtung zur Ermittlung eines
Reifenzustands für die Erfassung einer Veränderung des Rei
fenradius während der Bewegung, und zwar auf der Grundlage
der durch die Einrichtung zur Bestimmung der Radgeschwin
digkeit bestimmten Radgeschwindigkeit und der durch die
Einrichtung zur Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit
berechneten absoluten Geschwindigkeit des
Fahrzeugs aufweist, um einen vorab gewählten Reifenzustand
zu erfassen.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung erfaßt die Einrich
tung zur Ermittlung des Reifenzustands den Radius eines dy
namisch belasteten Reifens auf der Grundlage der durch die
Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung erfaßten Rad
drehzahl und der durch die Einrichtung zur Berechnung der
Fahrzeuggeschwindigkeit berechneten Absolutgeschwindigkeit
des Fahrzeugs, um einen Reifendruck in einer vorab ausge
wählten Beziehung mit dem Radius des dynamisch belasteten
Reifens zu messen.
Zusätzlich kann eine Einrichtung zur Ermittlung einer
ungefederten Resonanzfrequenz zur Bestimmung einer ungefe
derten Resonanzfrequenz für jedes Rad vorgesehen sein. Die
Einrichtung zur Ermittlung des Reifenzustands ermittelt ei
nen ersten Reifendruck auf der Grundlage der Radgeschwin
digkeit, die durch die Einrichtung zur Ermittlung der Rad
geschwindigkeit bestimmt wurde, und der Absolutgeschwindig
keit des Fahrzeugs, die durch die Einrichtung zur Berech
nung der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet
wurde, und einen zweiten Reifendruck auf der Grundlage der
ungefederten Resonanzfrequenz, die durch die Einrichtung
zur Ermittlung der ungefederten Resonanzfrequenz bestimmt
wurde. Die Einrichtung zur Ermittlung des Reifenzustands
folgert, daß eine Veränderung des Reifendrucks vorliegt,
wenn der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten
Reifendruck kleiner als ein gegebener Wert ist und zumin
dest einer von dem ersten und dem zweiten Reifendruck klei
ner ist als ein gegebener Schwellwert.
Ferner kann die Einrichtung zur Ermittlung des Reifen
zustands auf der Grundlage des ersten Reifendrucks dann,
wenn die durch die Einrichtung zur Ermittlung der Radge
schwindigkeit bestimmte Radgeschwindigkeit außerhalb eines
gegebenen Bereichs liegt, bzw. auf der Grundlage des zwei
ten Reifendrucks dann, wenn die Radgeschwindigkeit inner
halb des gegebenen Bereichs liegt, folgern, daß eine Verän
derung des Reifendrucks vorliegt.
Die Einrichtung zur Berechnung der Fahrzeuggeschwindig
keit berechnet erste und zweite Absolutge
schwindigkeiten des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasen
differenzen zwischen dem rechten Vorder- und Hinterrad und
dem linken Vorder- und Hinterrad und des Radabstands des
Fahrzeugs. Wenn der Unterschied zwischen der ersten und der
zweiten Absolutgeschwindigkeit kleiner ist als ein gegebe
ner Wert, schließt die Einrichtung zur Ermittlung des Rei
fenzustands hieraus, daß eine Veränderung des Reifendrucks
vorliegt.
Darüber hinaus folgert die Einrichtung zur Ermittlung
des Reifenzustands auf der Grundlage des zweiten Reifen
drucks dann, wenn die Radgeschwindigkeit innerhalb eines
gegebenen Bereichs liegt und die Veränderung der Radge
schwindigkeit größer als ein vorab gewählter Wert ist, daß
eine Veränderung des Reifendrucks vorliegt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Gesichtspunkt der
Erfindung wird ein System zum Überwachen von Reifenzustän
den eines Fahrzeugs geschaffen, das eine erste Erfassungseinrichtung
zum Erfassen einer auf ein Vorderrad einwirken
den, ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente unter Be
reitstellung eines diese anzeigenden Signals, eine zweite
Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer auf ein Hinterrad
einwirkenden, ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente un
ter Bereitstellung eines diese anzeigenden Signals, eine
Einrichtung zur Ermittlung einer Phasendifferenz, die auf
die von der ersten und der zweiten Erfassungseinrichtung
stammenden Signale zur Ermittlung einer Phasendifferenz
zwischen den auf das Vorder- und Hinterrad einwirkenden,
ungefederten Vibrationsfrequenzkomponenten unter Erzeugung
eines diese anzeigenden Signals anspricht, eine Einrichtung
zum Berechnen einer Fahrzeuggeschwindig
keit, die auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungsein
richtung stammende Signal anspricht und zum
Berechnen einer absoluten Geschwindigkeit des Fahr
zeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Rad
abstands des Fahrzeugs dient, eine Radgeschwindigkeits-Er
mittlungseinrichtung zur Bestimmung einer Radgeschwindig
keit bzw. Raddrehzahl, eine Resonanzfrequenz-Ermittlungs
einrichtung zur Ermittlung einer ungefederten Resonanzfre
quenz, und eine Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung zur
Ermittlung eines Radius eines dynamisch belasteten Reifens
auf der Grundlage der Radgeschwindigkeit, die durch die
Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung bestimmt wurde,
und der absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch
die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung berech
net wurde, aufweist, wobei die Reifenzustands-Ermittlungs
einrichtung eine Art des Reifens in einer vorab ausgewähl
ten Beziehung mit dem Radius des dynamisch belasteten Rei
fens und der ungefederten Resonanzfrequenz ermittelt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Gesichtspunkt der
vorliegenden Erfindung ist ein System zum Überwachen von
Reifenzuständen eines Fahrzeugs geschaffen, das eine erste
Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer ungefederten, auf
ein Vorderrad einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponente und
zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals, eine zweite
Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer auf ein Hinterrad
einwirkenden, ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente und
zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals, eine Phasen
differenz-Ermittlungseinrichtung, die auf die Signale von
der ersten und der zweiten Erfassungseinrichtung zur Be
stimmung einer Phasendifferenz zwischen den auf das Vorder-
und das Hinterrad einwirkenden, ungefederten Vibrationsfre
quenzkomponenten und zur Erzeugung eines diese anzeigenden
Signals, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungseinrich
tung, die auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungsein
richtung stammende Signal anspricht und zum
Berechnen einer absoluten Geschwindigkeit des Fahr
zeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Rad
abstands des Fahrzeugs dient, eine Radgeschwindigkeits-Er
mittlungseinrichtung zur Ermittlung einer Radgeschwindig
keit bzw. Raddrehzahl, eine Resonanzfrequenz-Ermittlungs
einrichtung zur Ermittlung einer ungefederten Resonanzfre
quenz und eine Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung zum
Ermitteln eines ersten, dynamisch belasteten Reifenradius
eines ein vorab ausgewähltes Ausmaß an Reifenabnutzung zei
genden Reifens auf der Grundlage der ungefederten Resonanz
frequenz und eines zweiten, dynamisch belasteten Reifenra
dius auf der Grundlage der Radgeschwindigkeit, die durch
die Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung bestimmt
wurde, und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berech
nungseinrichtung berechneten Absolutge
schwindigkeit des Fahrzeugs aufweist, wobei die Reifenzu
stands-Ermittlungseinrichtung einen Unterschied zwischen
den ersten und zweiten, dynamisch belasteten Reifenradien
auffindet bzw. ermittelt, um das Ausmaß der Reifenabnützung
zu bestimmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs
beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher be
schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, die ein System
zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindig
keit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ver
anschaulicht,
Fig. 2(a) eine erläuternde Darstellung, die die Prin
zipien der Bestimmung einer absoluten Fahrzeuggeschwindig
keit auf der Basis einer Phasenverzögerung zwischen Erfas
sungssignalen für die Vorderrad- und Hinterradgeschwindig
keit bzw. -drehzahl zeigt,
Fig. 2(b) eine graphische Darstellung, die Frequenz
charakteristiken von Beschleunigungen zeigt, die auf Vor
der- und Hinterräder einwirken,
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die Frequenzcha
rakteristiken bzw. Frequenzkennlinien einer Beschleunigung
zeigt, die auf einen ungefederten Abschnitt einer Fahrzeug
karosserie einwirkt,
Fig. 4 eine graphische Darstellung, die Frequenzcha
rakteristiken bzw. Frequenzkennlinien der Radgeschwindig
keit zeigt,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, das logische Schritte
zeigt, die durch das Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs
system gemäß der Erfindung durchgeführt werden,
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das eine Abänderung des in
Fig. 5 dargestellten Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs
systems zeigt,
Fig. 7 eine graphische Darstellung, die Radgeschwin
digkeiten bzw. Raddrehzahlen von Vorder- und Hinterrädern
zeigt,
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm, das logische Schritte
zeigt, die durch ein anderes Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Systems zum Berechnen der
Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt werden,
Fig. 9 eine graphische Darstellung, die eine Beziehung
zwischen einem korrigierten Radius eines dynamisch belaste
ten Reifens und einem Reifendruck zeigt,
Fig. 10 eine graphische Darstellung, die eine Bezie
hung zwischen einem Korrekturfaktor für den Radius des dy
namisch belasteten Reifens und der Fahrzeuggeschwindigkeit
zeigt,
Fig. 11 ein Ablaufdiagramm, das logische Schritte
zeigt, die durch ein Reifenzustands-Überwachungssystem in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durchgeführt
werden,
Fig. 12 eine graphische Darstellung, die eine Verände
rung der ungefederten Resonanzfrequenz aufgrund eines Ab
falls des Reifendrucks zeigt,
Fig. 13 eine graphische Darstellung, die eine Bezie
hung zwischen einer ungefederten Resonanzfrequenz und einem
Reifendruck zeigt,
Fig. 14 und 15 ein Ablaufdiagramm in Übereinstimmung
mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Reifenzustands-
Überwachungssystems gemäß der Erfindung,
Fig. 16 und 17 zeigen ein Ablaufdiagramm gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reifen
zustands-Überwachungssystems,
Fig. 18 eine graphische Darstellung, die die Beziehun
gen zwischen einer ungefederten Resonanzfrequenz und einem
Reifendruck entsprechend dem Typ des an einem Fahrzeug mon
tierten Reifens zeigt,
Fig. 19 eine graphische Darstellung der Beziehungen
zwischen einer ungefederten Resonanzfrequenz und dem Radius
eines dynamisch belasteten Reifens entsprechend dem Typ ei
nes an einem Fahrzeug montierten Reifens,
Fig. 20 und 21 ein Ablaufdiagramm gemäß einem vier
ten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reifenzu
stands-Überwachungssystems,
Fig. 22 eine graphische Darstellung, die eine Bezie
hung zwischen einer ungefederten Resonanzfrequenz und dem
Radius eines dynamisch belasteten Reifens zeigt,
Fig. 23 eine Karte bzw. Tabelle, die die Art des Rei
fens zeigt, die auf der Grundlage der Beziehung zwischen
einer ungefederten Resonanzfrequenz und einem Radius des
dynamisch belasteten Reifens bestimmt ist,
Fig. 24 eine graphische Darstellung einer Beziehung
zwischen dem Radius eines dynamisch belasteten Reifens und
einem Reifendruck,
Fig. 25 eine graphische Darstellung einer Beziehung
einer ungefederten Resonanzfrequenz und einem Reifendruck,
Fig. 26 eine graphische Darstellung einer Beziehung
zwischen dem Radius eines dynamisch belasteten Reifens und
einer ungefederten Resonanzfrequenz,
Fig. 27 eine graphische Darstellung einer durch Rei
fenabnutzung begründeten Veränderung der Beziehung zwischen
dem Radius eines dynamisch belasteten Reifens und einer un
gefederten Resonanzfrequenz,
Fig. 28 und 29 ein Ablaufdiagramm in Übereinstim
mung mit einem fünften Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Reifenzustands-Überwachungssystems, und
Fig. 30 und 31 ein Ablaufdiagramm in Übereinstim
mung mit einem sechsten Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Reifenzustands-Überwachungssystems.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen
dieselben Teile in mehreren Darstellungen.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Dort ist ein
Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermitt
lungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfin
dung gezeigt. Das Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermittlungssy
stem enthält im allgemeinen vier Radgeschwindigkeitssenso
ren 6a, 6b, 6c und 6d, von denen jeweils einer für jedes
Rad mit einem Reifen 1a, 1b, 1c und 1d vorgesehen ist, eine
elektronische Steuereinheit (ECU = electronic control unit)
4 und eine Anzeigeeinheit 5.
Die Radgeschwindigkeitssensoren 6a, 6b, 6c und 6d ent
halten mit Zähnen versehene Räder 2a, 2b, 2c bzw. 2d und
Aufnehmerspulen 3a, 3b, 3c bzw. 3d. Jedes mit Zähnen verse
hene Rad 2a, 2b, 2c und 2d ist aus einer magnetischen
Scheibe hergestellt, die koaxial an einer entsprechenden
Achse angebracht ist, die den Reifen drehbar trägt. Jede
Aufnehmerspule 3a, 3b, 3c und 3d ist benachbart zu jedem
mit Zähnen versehenen Rad 2a, 2b, 2c und 2d mit einem da
zwischen befindlichen Abstand angeordnet, um ein alternie
rendes Sensorsignal zu erzeugen, dessen Frequenz die Ge
schwindigkeit jedes Reifens 1a, 1b, 1c und 1d anzeigt. Das
von jeder Aufnehmerspule abgegebene alternierende Sensorsi
gnal wird an die elektronische Steuereinheit 4 angelegt.
Die Steuereinheit 4 enthält eine Signalformerschaltung, ei
nen Festwertspeicher ROM und einen Direktzugriffsspeicher
RAM und führt eine Signalverarbeitung wie etwa eine Signalformung
durch. Die Ergebnisse der Signalverarbeitung werden
auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt, um einem Fahrer die
Reifendrücke, Arten und Abnutzungszustände der Reifen 1a,
1b, 1c und 1d mitzuteilen.
Die Anzeigeeinheit 5 kann Reifenzustände (d. h. Reifen
druck, Art und Abnutzung) von allen Reifen 1a, 1b, 1c und
1d getrennt anzeigen, kann altenativ aber diese auch für
einen beliebigen bzw. jeweils einen der Reifen anzeigen.
Die Grundlagen der Bestimmung einer absoluten Fahrzeug
geschwindigkeit werden nachstehend unter Bezugnahme auf die
Fig. 2(a) und 2(b) diskutiert.
Wenn sich ein Fahrzeug beispielsweise auf einer asphal
tierten Straßenoberfläche bewegt, können die Reifen verti
kale und/oder longitudinale Vibrationen aufgrund von klei
nen Unregelmäßigkeiten auf der Straßenoberfläche erfahren.
Die Frequenzen der Beschleunigung, die auf einen ungefeder
ten Fahrzeugabschnitt während der Reifenvibrationen einwir
ken, verändern sich, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wie aus
Fig. 3 ersichtlich ist, haben die Beschleunigungsfrequenzen
des ungefederten Fahrzeugabschnitts üblicherweise zwei
Spitzen "a" und "b". Die Spitze "a" zeigt einen maximalen
Wert einer vertikalen Resonanzfrequenz des ungefederten
Fahrzeugabschnitts an. Die Spitze "b" zeigt einen maximalen
Wert einer longitudinalen Resonanzfrequenz des ungefederten
Fahrzeugabschnitts an.
Daher ergibt sich, daß die alternierenden Sensorsi
gnale, die von den Radgeschwindigkeitssensoren 6a bis 6c
abgegeben werden, die Beschleunigungsfrequenzen mit zwei
Spitzen repräsentieren, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn
beispielsweise das Fahrzeug, wie in Fig. 2(a) gezeigt, mit
einer absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit VAB fährt, enthal
ten ein Geschwindigkeitssignal F(t) für das Vorderrad und
ein Geschwindigkeitssignal R(t) für das Hinterrad, die in
Fig. 2(b) gezeigt sind, Vibrationskomponenten, die auf die
Vorder- und Hinterräder einwirken und durch Eingaben bzw.
Einwirkungen der Straßenoberflächenvibration hervorgerufen
werden. Es ist ersichtlich, daß diese Vibrationskomponenten
merkbar auftreten, wenn das Fahrzeug über Verbindungsstellen
von Brücken einer Schnellstraße bzw. Autobahn, über ein
Einstiegsloch-Abdeckung, über reparierte Abschnitte einer
asphaltierten Straße oder über aufgemalte Linien eines Fuß
gängerüberwegs fährt.
Generell kann dann, wenn sich das Fahrzeug geradlinig
fortbewegt, angenommen werden, daß die Vorder- und Hinter
räder im wesentlichen denselben Straßenzuständen unterlie
gen. Wenn folglich angenommen wird, daß eine Phasenverzöge
rung oder ein Phasendifferenz zwischen den Vorder- und Hin
terrädern als "τ" unabhängig von Straßenzuständen und der
Reifenabnutzung definiert ist, liegt die Beziehung R(t) =
F(t - τ) zwischen dem Geschwindigkeitssignal F(t) für das
Vorderrad und dem Geschwindigkeitssignal R(t) für das Hin
terrad vor.
Somit läßt sich die absolute Fahrzeuggeschwindigkeit
VAB wie folgt ausdrücken:
VAB = L/τ (1),
wobei L einen Radabstand bzw. Achsabstand des Fahrzeugs
bezeichnet.
Es sei angemerkt, daß sich die absolute Fahrzeugge
schwindigkeit VAB mathematisch dadurch er
mitteln läßt, daß die Phasendifferenz τ auf der Grundlage
der Geschwindigkeitssignale F(t) und R(t) für die Vorder-
und Hinterräder gefunden bzw. ermittelt wird. Es ist wün
schenswert, die Phasendifferenz τ dadurch zu bestimmen, daß
die Fourier-Transformation der Geschwindigkeitssignale F(t)
und R(t) für die Vorder- und Hinterräder herangezogen und
dann die nachstehende Korrelation RFR zwischen R(t) und F(t
- τ), wie in Gleichung (1) angegeben, entwickelt wird:
RFR(t, t - τ) = E[R(t).F(t - τ)] (2),
wobei E[] einen gesamten Mittelwert (total average) re
präsentiert.
Es versteht sich folglich, daß gemäß der vorstehenden
Methode der Berechnung die absolute Fahrzeuggeschwindigkeit
unter Heranziehung von Ausgangssignalen von Radgeschwindig
keitssensoren gemessen wird, die beispielsweise für den
Einsatz bei einem Antiblockiersystem (ABS) vorgesehen sind.
Da weiterhin der Radabstand L üblicherweise in der Grö
ßenordnung bzw. mit der Toleranz eines Millimeters herge
stellt und gemessen werden kann, erlaubt der Einsatz der
vorstehenden Berechnungsmethode eine hochgenaue mathemati
sche Operation bzw. Berechnung der absoluten Fahrzeugge
schwindigkeit.
In Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms oder
einer Abfolge von logischen Schritten gezeigt, die durch
die elektronische Steuereinheit 4 des Sy
stems zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwin
digkeit durchgeführt werden. Auch wenn die elektronische
Steuereinheit 4 dasselbe Programm für alle vier Reifen 1a,
1b, 1c und 1d durchführt, bezieht sich die nachfolgende
Diskussion aus Gründen der Einfachheit lediglich auf eine
Seite der Vorder- und Hinterräder.
Nach Eintritt in das Programm schreitet der Ablauf zu
einem Schritt 90 weiter, bei dem die elektronische Steuereinheit
4 initialisiert wird. Der Ablauf geht dann zu einem
Schritt 100 über, bei dem die Vorder- und Hinterradge
schwindigkeiten V dadurch bestimmt werden, daß die Wechsel
strom-Sensorsignale F(t) und R(t), die von den Radgeschwin
digkeitssensoren (6a und 6c oder 6b und 6d) abgegeben wer
den, in ihrem Signalverlauf so geformt werden, daß Impuls
signale erzeugt werden, und daß dann ein Intervall zwischen
Impulsen durch eine Zeitperiode zwischen diesen dividiert
wird. Die Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten V (im fol
genden allgemein als eine Radgeschwindigkeit bzw. Raddreh
zahl V bezeichnet) haben üblicherweise jeweils unterschied
liche Hochfrequenzkomponenten einschließlich einer Vibrati
onsfrequenzkomponente des Reifens.
Anschließend geht der Ablauf zu einem Schritt 110 wei
ter, bei dem ermittelt wird, ob eine Veränderung ΔV der
Radgeschwindigkeit V einen Referenzwert V0 überschreitet
oder nicht. Falls die Antwort "NEIN" erhalten wird, was be
deutet, daß die Veränderung ΔV kleiner ist als der Refe
renzwert V0, kehrt das Programm zu dem Schritt 100 zurück.
Falls andererseits die Antwort "JA" erhalten wird, geht der
Ablauf dann zu einem Schritt 120 über, bei dem ermittelt
wird, ob eine Zeitperiode bzw. Zeitdauer ΔT, während der
die Veränderung ΔV oberhalb des Referenzwerts V0 liegt, ei
ne vorab gewählte Periode bzw. Dauer t0 überschreitet oder
nicht. Die vorstehend erläuterten Schritte 110 und 120 sind
für die Bestimmung vorgesehen, ob eine Straßenoberfläche,
auf der das gesteuerte Fahrzeug fährt, für die Berechnung
der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit nützlich bzw. geeig
net ist. Dies liegt daran, daß die absolute Fahrzeugge
schwindigkeit nicht ermittelt werden kann, falls sich die
Radgeschwindigkeit V nicht über ein gewisses Ausmaß hinaus
verändert, da die absolute Fahrzeuggeschwindigkeit auf der
Grundlage der Vibrationsfrequenzkomponente des Reifens er
mittelt wird.
Bei der Bestimmung beim Schritt 120 wird in dem Zeit
punkt, in dem die Veränderung ΔV der Radgeschwindigkeit V
den Referenzwert V0 überschreitet, ein vorab ausgewähltes
Zeitintervall Δt gesetzt und es wird die Messung der Zeit
dauer ΔT dann, wenn die Veränderung ΔV der Radgeschwindig
keit V den Referenzwert V0 erneut innerhalb des Zeitinter
valls Δt überschreitet, fortgesetzt.
Falls in dem Schritt 120 die Antwort "NEIN" erhalten
wird, kehrt das Programm dann zu dem Schritt 100 zurück.
Falls andererseits die Antwort "JA" erhalten wird, geht der
Ablauf zu einem Schritt 130 über, bei dem Frequenzkomponen
ten der Radgeschwindigkeit V, die im Schritt 100 berechnet
wurde, beispielsweise unter Heranziehung der schnellen Fou
rier-Transformation (FFT = fast Fourier transform) analy
siert werden.
Das Programm geht dann zu einem Schritt 140 weiter, bei
dem eine Korrelationsfunktion RFR(τ) unter Heranziehung der
inversen Fourier-Transformation bestimmt wird. In einem
Schritt 150 wird die Phasendifferenz τ auf der Grundlage
der Korrelationsfunktion RFR(τ) ermittelt. Nachfolgend geht
das Programm zu einem Schritt 170 weiter, bei dem die abso
lute Fahrzeuggeschwindigkeit VAB in Übereinstimmung mit der
vorstehend angegebenen Gleichung (1) ermittelt wird. In ei
nem Schritt 180 wird ein Signal abgegeben, das die absolute
Fahrzeuggeschwindigkeit VAB anzeigt.
Die Frequenzen des Signals, das die Radgeschwindigkeit
V anzeigt und bei der schnellen Fourier-Transformation im
Schritt 130 eingesetzt wird, müssen nicht stets sowohl ver
tikale als auch longitudinale Komponenten der ungefederten
Vibrationen enthalten, wie sie in Fig. 4 gezeigt sind. Es
ist ratsam, nach dem Schritt 120 einen zusätzlichen
Schritt, wie in Fig. 6 gezeigt, vorzusehen, um einen aus
einem Bereich A, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, der die ver
tikale Komponente der ungefederten Vibrationen enthält, und
dem Bereich B auszuwählen, der die longitudinale Komponente
(Längskomponente) der ungefederten Vibration enthält, oder
aber andernfalls zwischen diesen unter Benutzung eines Fil
ters mit schmaler Bandbreite als Beispiel umzuschalten.
Die Bestimmung der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit
VAB, wie sie in Fig. 5 diskutiert ist und auf der Phasen
verzögerung τ zwischen den vorderen und hinteren Rädern ba
siert, wird unter Heranziehung der schnellen Fourier-Trans
formation durchgeführt. Dies führt jedoch zu Problemen da
hingehend, daß eine große Anzahl von Speichern
(beispielsweise RAM) und von mathematischen Operationen er
forderlich ist, was zu einer erhöhten Rechenbelastung der
elektronischen Steuereinheit 4 führt. Um dieses Problem zu
bewältigen, kann eine einfache Einrichtung, wie sie im fol
genden erörtert wird, vorgesehen werden.
Fig. 7 zeigt typische Muster von Vibrationen, die bei
den ungefederten Abschnitten (d. h. Vorder- und Hinterräder)
eines Fahrzeugs erzeugt werden, wenn dieses über Verbin
dungsstellen von Brücken einer Schnellstraße bzw. Autobahn,
eine Abdeckung für ein Einstiegloch, reparierte Abschnitte
einer asphaltierten Straße oder aufgemalte Linien eines
Fußgängerüberwegs fährt. Diese Vibrationen sind durch die
Radgeschwindigkeitssensoren, die in Fig. 1 gezeigt sind,
erfaßbar.
Wenn angenommen wird, daß das Fahrzeug geradeaus fährt,
kann die Phasendifferenz τ zwischen den vorderen und hinte
ren Rädern dadurch gemessen werden, daß bestimmte bzw. un
terscheidbare Wellenformen verglichen werden, die in den
erfaßten Signalen auftreten.
Fig. 8 zeigt eine Abänderung des vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispiels. Das gezeigte Programm wird bezüglich
der vorderen bzw. hinteren Räder ausgeführt. Die nachste
hende Diskussion wird jedoch aus Gründen der Kürze lediglich
für ein Vorderrad geführt. Schritt 151 bis 157 reprä
sentieren die Verarbeitung des Geschwindigkeitssignals F(t)
für das Vorderrad, während Schritte 161 bis 167 die Verar
beitung des Geschwindigkeitssignals R(t) für das Hinterrad
zeigen.
In dem Schritt 100 wird die Radgeschwindigkeit bzw.
Raddrehzahl V in derselben Weise ermittelt, wie dies anhand
von Fig. 5 erläutert wurde. Das Programm (Routine) geht dann
zu einem Schritt 151 über, bei dem die Geschwindigkeit VF
des Vorderrads in den Direktzugriffsspeicher RAM der elek
tronischen Steuereinheit 4 für eine vorab ausgewählte Abta
stzeitperiode eingeschrieben wird. In dem Schritt 152 wird
ermittelt, ob die Geschwindigkeit VF des Vorderrads größer
ist als eine vorab ausgewählte bzw. vorbestimmte Radge
schwindigkeitsveränderung ΔVt oder nicht. Diese Ermittlung
ist vorgesehen, um anfänglich gewünschte Daten auf der
Grundlage der Größe der Eingänge bzw. Eingangssignale aus
zuwählen, da eine relativ große Vibration eingegeben bzw.
verursacht wird, wenn das Fahrzeug über einen Vorsprung auf
der Straßenoberfläche fährt. Falls die Antwort "NEIN" er
halten wird, woraus geschlossen wird, daß die Geschwindig
keit VF des Vorderrads kleiner ist als die vorbestimmte
Radgeschwindigkeitsveränderung ΔVt, kehrt das Programm zu
dem Schritt 151 zurück. Falls andererseits die Antwort "JA"
erhalten wird, geht das Programm zu dem Schritt 153 weiter,
bei dem die Geschwindigkeit VF des Vorderrads hinsichtlich
einer Spitze bzw. eines Spitzenwerts untersucht wird, um
eine maximale Vorderradgeschwindigkeit VFmax zu ermitteln.
Nachfolgend geht das Programm zu dem Schritt 154 weiter,
bei dem ein durchschnittlicher Radgeschwindigkeitswert
VFave für eine Dauer innerhalb der Abtastzeit, die außer
halb eines Zeitrahmens Ts liegt, bestimmt wird, wobei der
Zeitpunkt der Erfassung der maximalen Vorderradgeschwindig
keit VFmax als die Mitte definiert wird. Das Programm
schreitet dann zum Schritt 155 weiter, bei dem ein Verhält
nis Kp zwischen der maximalen Vorderradgeschwindigkeit
VFmax und dem durchschnittlichen Radgeschwindigkeitswert
VFave ermittelt wird. Das Programm läuft dann zu dem
Schritt 156 weiter, bei dem ermittelt wird, ob das Verhält
nis Kp größer als oder gleich groß ist wie ein vorab ge
wählter gewählter bzw. vorbestimmter Wert C oder nicht.
Falls die Antwort "NEIN" erhalten wird, woraus gefolgert
wird, daß das Verhältnis Kp kleiner ist als der Wert C,
kehrt das Programm zu dem Schritt 151 zurück. Falls ande
rerseits die Antwort "JA" erhalten wird, geht das Programm
dann zu dem Schritt 157 weiter, bei dem die Zeit TF, zu der
die maximale Vorderradgeschwindigkeit VFmax ermittelt wird
bzw. wurde, in dem Speicher gespeichert wird.
In derselben Weise wie vorstehend beschrieben wird eine
Zeit bzw. ein Zeitpunkt TR, zu dem eine maximale Hinterrad
geschwindigkeit VRmax erfaßt wurde, in dem Schritt 167 er
mittelt. Das Programm geht dann zu dem Schritt 158 weiter,
bei dem die Phasendifferenz τ dadurch ermittelt wird, daß
die Zeit TR von der Zeit TF subtrahiert wird. Anschließend
läuft das Programm zu einem Schritt 170 weiter, wie in Fig.
5 gezeigt ist.
Die vorstehend erläuterte Verarbeitung zur Ermittlung
der Phasendifferenz τ auf der Grundlage der Vibrationskom
ponenten der Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten VF und
VR wird unter der Annahme ausgeführt, daß sich das Fahrzeug
gerade vorwärts bewegt. Daher wird die vorstehend erläu
terte Verarbeitung vorzugsweise dann eingeleitet, wenn vor
bestimmte Zustände erfüllt sind, die eine geradlinige Bewe
gung anzeigen, wie etwa der Umstand, daß der geschwindig
keitsmäßiger Unterschied zwischen den vorderen und hinteren
Rädern kleiner ist als ein gegebener Wert oder daß ein
Lenkwinkel kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
Zusätzlich kann die absolute Fahrzeuggeschwindigkeit
alternativ statt der Heranziehung der Vibrationskomponenten
der Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten auf der Grundlage
einer Veränderung des Winkels, der winkelmäßigen Ge
schwindigkeit oder der winkelmäßigen Beschleunigung des
Rads erfaßt werden.
Nachstehend wird ein in Übereinstimmung mit der Er
findung stehendes Reifenzustands-Überwachungssystem erläu
tert, bei dem das vorstehend beschriebene System zur
Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit einge
setzt wird. Das Reifenzustands-Überwachungssystem ist so
ausgelegt, daß es einen dynamisch belasteten Radius jedes
Reifens, der einen Reifenradius während der Umdrehungen an
zeigt, auf der Grundlage der absoluten Fahrzeuggeschwindig
keit VAB mathematisch berechnet, um den
Reifendruck durch Nachschlagen unter Heranziehung von ta
bellierten Daten, wie in Fig. 9 gezeigt, zu bestimmen.
Üblicherweise hängt der Radius des dynamisch belasteten
Reifens während des Fahrens von einer auf den Reifen ein
wirkenden Belastung, der Reifenabnutzung und der Fahrzeug
geschwindigkeit sowie von dem Reifendruck ab. Dementspre
chend wird bei der Beziehung zwischen dem Radius des dyna
misch belasteten Reifens und dem Reifendruck gemäß Fig. 9
ein Variationsbereich basierend auf der Tatsache vorgese
hen, daß der Radius des dynamisch belasteten Reifens Ände
rungen in der Belastung, die auf den Reifen ausgeübt wer
den, und der Reifenabnutzung unterliegt. Fig. 10 zeigt eine
Karte bzw. Tabelle bzw. Kennlinie zur Bestimmung eines Kor
rekturfaktors Kv des Radius des dynamisch belasteten Rei
fens in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.
In Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms ge
zeigt, das durch das Reifenzustands-Überwachungssystem aus
geführt wird. Dieses Programm wird für jeden Reifen durch
geführt. Schritte 200 bis 220 sind dieselben wie Schritte
100 bis 130, die in Fig. 5 gezeigt sind, so daß deren de
taillierte Beschreibung hier entfällt.
Nachdem die schnelle Fourier-Transformation (FFT) der
Frequenzkomponenten der Radgeschwindigkeit V im Schritt 220
erhalten wurde, geht das Programm zu einem Schritt 225 wei
ter, bei dem die Anzahl N der Operationen bzw. Durchführun
gen der schnellen Fourier-Transformation gezählt wird (N =
N + 1). Das Programm geht dann zu einem Schritt 230 weiter,
bei dem ermittelt wird, ob die Anzahl N der Durchführungen
der schnellen Fourier-Transformation einen vorab gewählten
bzw. vorbestimmten Zählwert No erreicht hat oder nicht.
Falls die Antwort "NEIN" erhalten wird, kehrt das Programm
zum Schritt 200 zurück. Falls andererseits die Antwort "JA"
erhalten wird, schreitet das Programm zu einem Schritt 235
weiter, bei dem die bei der No-fachen Durchführung der
schnellen Fourier-Transformation erhaltenen Operationser
gebnisse einer Mittelwertsbildung unterzogen werden. In ei
nem Schritt 240 wird die Korrelationsfunktion RFR(τ) zwi
schen den Vorder- und Hinterrädern unter Heranziehung der
inversen Fourier-Transformation (IFT = inverse Fourier
transform) bestimmt. In einem Schritt 250 wird die Phasen
differenz τ auf der Grundlage der Korrelationsfunktion RFR(τ)
gewonnen. Die Schritte 225 und 230 sind zur Verringerung
unerwünschter Störungen vorgesehen, die in den Frequenzkom
ponenten der Radgeschwindigkeit V enthalten sind, können
jedoch alternativ in Abhängigkeit von den Zuständen der
Straßenoberfläche und/oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit
weggelassen werden.
Nachfolgend wird die absolute Fahrzeuggeschwindigkeit
VAB in einem Schritt 255 dadurch berechnet, daß der Radab
stand L durch die Phasendifferenz τ geteilt wird. Das Pro
gramm geht dann zu einem Schritt 260 weiter, bei dem ein
Radius rAB des dynamisch belasteten Reifens mathematisch
berechnet wird, und zwar auf der Grundlage
der Anzahl von Impulsen (n), die innerhalb eines gegebenen
Zeitintervalls (dt) in proportionaler Relation zu der be
stimmten Radgeschwindigkeit V und der absoluten Fahrzeugge
schwindigkeit VAB erzeugt werden, in Übereinstimmung mit
der Beziehung (VAB dt/2nπ). Das Programm geht dann zu einem
Schritt 265 weiter, bei dem der Korrekturfaktor Kv des dy
namisch belasteten Reifenradius rAB auf der Grundlage der
absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit VAB unter Nachsehen in
der in Fig. 10 gezeigten Tabelle ermittelt wird und ein
korrigierter Radius rRF des dynamisch belasteten Reifens in
Übereinstimmung mit der Beziehung (rAB/Kv) bestimmt wird.
Nachfolgend wird in einem Schritt 270 ein Reifeninnen
druck bzw. Reifendruck Pr auf der Grundlage des korrigier
ten Radius rRF des dynamisch belasteten Reifens unter Nach
sehen in der in Fig. 9 gezeigten Tabelle bestimmt. Das Pro
gramm geht dann zu einem Schritt 275 weiter, bei dem ermit
telt wird, ob der Reifendruck Pr kleiner als oder gleich
groß wie eine gegebene zulässige untere Grenze Po ist oder
nicht. Falls die Antwort "NEIN" erhalten wird, woraus ge
schlossen wird, daß der Reifendruck Pr größer ist als die
gegebene zulässige untere Grenze Po, kehrt das Programm zu
dem Schritt 200 zurück. Falls andererseits die Antwort "JA"
erhalten wird, läuft das Programm dann zu einem Schritt 280
weiter, bei dem ein Alarm über die Anzeigeeinheit 5 abgege
ben wird, um anzuzeigen, daß der Reifen teilweise oder
vollständig unaufgepumpt ist.
Fig. 14 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Sy
stems zur Überwachung des Reifenzustands. Die ungefederte
Resonanzfrequenz ist, wie bereits anhand der Fig. 3 und
4 erläutert wurde, auf der Grundlage des Radgeschwindig
keitssignals jedes Rads erfaßbar und besitzt vertikale und
longitudinale Resonanzpunkte. Sowohl die vertikalen als
auch die longitudinalen Resonanzpunkte werden, wie in Fig.
12 gezeigt ist, verschoben, wenn der Reifendruck abfällt.
Daher versteht es sich, daß das Ausmaß des Aufblasenseins
jedes Reifens dadurch gemessen werden kann, daß eine Verän
derung zumindest eines der vertikalen und longitudinalen
Resonanzpunkte erfaßt wird.
Das Reifenzustands-Überwachungssystem ist bei diesem
Ausführungsbeispiel so ausgelegt, daß es einen Reifendruck
Pf auf der Grundlage der Veränderung des Resonanzpunkts der
ungefederten Resonanzfrequenz und den Reifendruck Pr auf
der Grundlage des Radius des dynamisch belasteten Reifens,
wie bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel dar
gelegt, überwacht. Wenn der Unterschied zwischen dem Rei
fendruck Pf und dem Reifendruck Pr kleiner ist als ein ge
gebener Schwellwert ΔP und wenn sich die Reifendrücke Pf
und Pr unter eine zulässige untere Grenze Po verringern,
wird ein Alarm an den Fahrer abgegeben.
Die Fig. 14 und 15 zeigen ein Ablaufdiagramm eines
Programms in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungs
beispiel des Systems zur Überwachung des Reifenzustands.
Dieses Programm wird für jeden Reifen durchgeführt. Schrit
te 300 bis 370 sind dieselben wie die in Fig. 11 gezeigten
Schritte 200 bis 270 und werden daher nicht nochmals im
einzelnen erläutert.
In einem Schritt 375 wird der sich bewegende bzw. glei
tende Mittelwert (moving average) zur weiteren Verbesserung
der Mittelwertbildung der Ergebnisse der schnellen Fourier-
Transformationsoperation im Schritt 335 gebildet, um den
Resonanzpunkt klarer zu machen. In einem Schritt 380 wird
eine Resonanzfrequenz für einen der vertikalen und longitu
dinalen Resonanzpunkte des ungefederten Abschnitts erfaßt.
In einem Schritt 385 wird der Reifendruck Pf auf der Grund
lage der Resonanzfrequenz fk durch Nachsehen unter Benut
zung von tabellierten Daten, wie sie in Fig. 13 gezeigt
sind, ermittelt.
Nachfolgend läuft das Programm zu einem Schritt 390
weiter, bei dem der Unterschied (Pf - Pr) zwischen den im
Schritt 370 gewonnenen Reifendrücken Pr und dem im Schritt
385 bestimmten Reifendruck Pf ermittelt und bestimmt wird,
ob der Unterschied (Pf - Pr) kleiner ist als ein gegebener
Schwellenwert ΔP oder nicht. Falls die Antwort "JA" erhal
ten wird, schreitet das Programm zu einem Schritt 395 wei
ter, bei dem ermittelt wird, ob beide Reifendrücke Pf und
Pr kleiner sind als eine zulässige untere Grenze Po. Falls
die Antwort "JA" erhalten wird, geht das Programm zu einem
Schritt 396 weiter, bei dem ein Alarm über die Anzeigeein
heit 5 an den Fahrer abgegeben wird, um anzuzeigen, daß der
Reifen teilweise oder vollständig unaufgeblasen ist. Mit
dieser Ausgestaltung wird der Reifendruck mit höherer Ge
nauigkeit als bei dem vorstehend erläuterten Ausführungs
beispiel gemessen.
In den Fig. 16 und 17 ist ein drittes Ausführungs
beispiel des Systems zum Überwachen des Reifenzustands ge
zeigt. Das gezeigte Programm wird für jeden Reifen durchge
führt. Die Schritte 400 bis 430 sind dieselben wie die
Schritte 300 bis 335, die in Fig. 14 gezeigt sind, und de
ren detaillierte Erläuterung entfällt somit im folgenden.
Nach dem Schritt 430 geht das Programm zu einem Schritt
435 über, bei dem erfaßt wird, ob die ermittelte Fahrzeug
geschwindigkeit V in einen Bereich fällt, der von einer un
teren Grenze VL (zum Beispiel 10 km/h) bis zu einer oberen
Grenze VU (beispielsweise 150 km/h) reicht, oder außerhalb
dieses Bereichs liegt. Falls die Antwort "JA" erhalten
wird, geht das Programm zu einem Schritt 440 weiter, bei
dem bestimmt wird, ob die Veränderung ΔV der Fahrzeugge
schwindigkeit V, die im Schritt 400 ermittelt wurde, größer
ist als ein vorbestimmter Wert VL, der größer als der Refe
renzwert VO im Schritt 405 ist. Falls die Antwort "JA" er
halten wird, geht das Programm dann zu einem Schritt 485
weiter.
Wie vorstehend erläutert wurde, basiert die Bestimmung
des Reifendrucks unter Einsatz der Resonanzfrequenz fk des
ungefederten Abschnitts auf der Größe von Frequenzkomponen
ten innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs von Vibrationen,
die auf den ungefederten Abschnitt einwirken. Die
ungefederten Vibrationen sind üblicherweise verringert,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit extrem niedrig ist, so daß
folglich der Nachteil auftritt, daß die Meßgenauigkeit des
Reifendrucks verschlechtert ist. Weiterhin ist nahezu keine
ungefederte Vibration vorhanden, wenn die Fahrzeuggeschwin
digkeit hoch ist (beispielsweise oberhalb von 150 km/h
liegt). Dies führt zu dem Nachteil, daß es schwierig ist,
den Reifendruck zu überwachen. Wenn weiterhin das Fahrzeug
sich auf einer eisglatten Straßenoberfläche bewegt, be
schränkt die Glätte der Straßenoberfläche die Entstehung
der ungefederten Vibration, wodurch es schwieriger wird,
den Reifendruck zu bestimmen.
Falls daher bei diesem Ausführungsbeispiel die Antwort
"NEIN" in dem Schritt 435 oder 440 erhalten wird, d. h. wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit V außerhalb des Bereichs zwi
schen der unteren Grenze VL und der oberen Grenze VU liegt
und das Fahrzeug sich auf einer ebenen Straßenoberfläche
bewegt, die lediglich geringe Vibrationen hervorruft, wird
der Reifendruck unter Heranziehung des Radius rAB des dyna
misch belasteten Reifens auf der Grundlage der absoluten
Fahrzeuggeschwindigkeit VAB in Übereinstimmung mit den
Schritten 445 bis 480 bestimmt.
Falls in dem Schritt 440 die Antwort "JA" erhalten
wird, woraus geschlossen wird, daß die Veränderung ΔV der
Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist als der vorbestimmte
Wert VL, geht das Programm zu dem Schritt 485 weiter. Die
Schritte 485 bis 495 sind dieselben wie die Schritte 375
bis 385, die in Fig. 14 gezeigt sind, und werden daher hier
nicht nochmals erläutert.
In ähnlicher Weise sind die Schritte 445 bis 480 im we
sentlichen dieselben wie die in Fig. 14 gezeigten Schritte
340 bis 370, mit der Ausnahme des Schritts 470.
In dem Schritt 470 wird der Unterschied zwischen einer
absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit VEB, die auf der Grund
lage der Phasendifferenz τ zwischen dem rechten vorderen
und hinteren Rad bestimmt wurde, und einer absoluten Fahr
zeuggeschwindigkeit VLAB ermittelt, die auf der Grundlage
der Phasendifferenz τ zwischen den linken vorderen und hin
teren Rädern ermittelt wurde, und es wird eine Bestimmung
getroffen, ob der Unterschied |VRAB - VLAB| kleiner ist als
ein gegebener Wert ΔVAB oder nicht. Falls die Antwort "JA"
erhalten wird, was bedeutet, daß das Fahrzeug geradeaus
fährt, geht das Programm zu dem Schritt 475 weiter.
Nachdem beide Reifendrücke Pf und Pr in den Schritten
480 und 495 bestimmt wurden, geht das Programm zu dem
Schritt 496 weiter, bei dem ermittelt wird, ob einer der
Reifendrücke Pf und Pr kleiner ist als die zulässige untere
Grenze Po. Falls die Antwort "JA" erhalten wird, schreitet
das Programm dann zu dem Schritt 497 weiter, bei dem ein
Alarm über die Anzeigeeinheit 5 an den Fahrer abgegeben
wird, um anzuzeigen, daß der Reifen teilweise oder voll
ständig unaufgeblasen bzw. luftleer ist.
Im folgenden wird ein viertes Ausführungsbeispiel des
Systems zur Überwachung des Reifenzustands beschrieben.
Das vorstehend erläuterte zweite und dritte Ausfüh
rungsbeispiel des Systems zur Überwachung des Reifenzu
stands, das mit der ungefederten Resonanzfrequenz fk arbei
tet, bieten den Vorteil, daß der Reifendruck genau bestimmt
wird. Jedoch wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Rei
fenwechsel nicht berücksichtigt, wodurch das Problem ent
steht, daß der Reifendruck nicht genau erfaßt werden kann,
wenn ein Reifen durch einen anderen Reifen ersetzt wird, da
die zulässige untere Grenze Po für die Bestimmung der Größe
des Druckverlusts des Reifens auf einen festen Wert festge
legt ist. Daher ist das vierte Ausführungsbeispiel des Systems
zur Überwachung der Reifenzustände so ausgelegt, daß
dieses Problem beseitigt ist.
Üblicherweise wird eine Veränderung der ungefederten
Resonanzfrequenz nahezu bzw. fast ausschließlich durch eine
Veränderung der Federkonstante aufgrund der Veränderung des
Reifendrucks bewirkt. Der Reifendruck kann somit gleichför
mig ohne den Einfluß irgendeines anderen Grunds wie etwa
der Reifenabnützung gemessen werden. Somit kann der Reifen
druck mit hoher Genauigkeit dadurch gemessen werden, daß
die Veränderung der ungefederten Resonanzfrequenz entweder
in der vertikalen oder in der longitudinalen Richtung er
faßt wird. Diese Messung wird jedoch unter der Annahme
durchgeführt, daß dieselbe Art von Reifen an dem Fahrzeug
montiert ist. Im allgemeinen ist, wie in Fig. 18 gezeigt,
ein regulärer Reifendruck in Abhängigkeit von der Art des
Reifens unterschiedlich, auch wenn die ungefederten Reso
nanzfrequenzen dieselben sind. Demgemäß wird bei dem vier
ten Ausführungsbeispiel des Reifenzustands-Überwachungssy
stems ein Referenzwert für die Bestimmung des Ausmaßes des
Druckverlusts des Reifens in Übereinstimmung mit der Art
des Reifens wie etwa einem Radialreifen, einem stollen-
bzw. spikelosen Schneereifen oder einem Reifen mit niedri
gerem Längenverhältnis (lower aspect ratio tire) geändert.
In den Fig. 18 und 19 zeigt eine Linie Z die Relation
zwischen der ungefederten Resonanzfrequenz und der zulässi
gen unteren Grenze PO eines normalen Radialreifens, eine
Linie Y die Relation zwischen der ungefederten Resonanzfre
quenz und der zulässigen unteren Grenze PO eines spikelosen
Schneereifens und eine Linie X die Relation zwischen der
ungefederten Resonanzfrequenz und der zulässigen unteren
Grenze PO eines Reifens mit geringerem Längenverhältnis an.
Die Art des Reifens wird unter Heranziehung des Radius
rAB des dynamisch belasteten Reifens und der ungefederten
Resonanzfrequenz fk bestimmt. Die Resonanzfrequenz fk ist,
wie in Fig. 19 gezeigt ist, direkt proportional dem Radius
rAB des dynamisch belasteten Reifens entsprechend der Art
des Reifens.
In den Fig. 20 und 21 ist ein Ablaufdiagramm eines
aus logischen Schritten bestehenden Programms gezeigt, das
durch die elektronische Steuereinheit 4 bei dem vierten
Ausführungsbeispiel des Systems zur Überwachung des Reifen
zustands durchgeführt wird. Dieses Programm wird für jeden
Reifen ausgeführt.
Die Schritte 501 bis 535 sind dieselben wie die Schrit
te 300 bis 335, die in Fig. 14 gezeigt sind, und werden da
her nicht nochmals in Einzelheiten erläutert.
Der Schritt 515 ist für die Ermittlung vorgesehen, ob
die Art des Reifens bereits ermittelt wurde oder nicht.
Falls eine Kennung F eine 1 anzeigt, was bedeutet, daß die
Art des Reifens bereits ermittelt wurde, geht das Programm
zu dem Schritt 550 weiter, der im folgenden beschrieben
wird.
Die Schritte 540 bis 544 sind dieselben wie die Schrit
te 340 bis 360, die in Fig. 14 gezeigt sind. Der Radius rAB
des dynamisch belasteten Reifens wird auf der Grundlage der
absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit VAB ermittelt.
Die Schritte 545 und 546 werden gleichzeitig mit den
Schritten 540 bis 544 abgearbeitet. In dem Schritt 375
(oder 545) wird der sich bewegende bzw. gleitende Durch
schnitt des Mittelwerts der Ergebnisse der schnellen Fou
rier-Transformationsoperationen gebildet. Im Schritt 546
wird die Resonanzfrequenz fk bestimmt.
Nachfolgend geht das Programm zu dem Schritt 547 wei
ter, bei dem die Art des Reifens auf der Grundlage des im
Schritt 544 gewonnenen Radius rAB des dynamisch belasteten
Reifens und der im Schritt 546 gewonnenen ungefederten Resonanzfrequenz
fk unter Nachsehen in der Karte bzw. den
Kennlinien, die in Fig. 19 gezeigt ist bzw. sind, ermit
telt. Das Programm schreitet dann zu dem Schritt 548 wei
ter, bei dem die ausgewählte zulässige untere Grenze PO aus
fLa, fLb und fLc auf der Grundlage der anhand des Nachse
hens in der Karte bzw. dem Kennfeld bestimmten Art des Rei
fens ausgewählt wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist. Das Pro
gramm geht dann zu dem Schritt 549 weiter, bei dem die Ken
nung F auf 1 gesetzt wird. Es sei angemerkt, daß die Be
stimmung der Art des Reifens lediglich unmittelbar nach dem
Starten des Fahrzeugs getroffen wird. In der Praxis ist es
wünschenswert, daß die zulässige untere Grenze PO im
Schritt 548 lediglich dann geändert wird, wenn alle Reifen
oder die Reifen der angetriebenen Räder gewechselt werden.
Sobald die Art des Reifens bestimmt ist, kehrt das Pro
gramm zu dem Schritt 501 zurück. Falls in beiden Schritten
505 und 510 die Antwort "JA" erhalten wird, wird im Schritt
515 ermittelt, daß die Kennung F 1 ist und das Programm
geht dann zu dem Schritt 550 weiter.
Im Schritt 550 wird die schnelle Fourier-Transformation
(FFT) von Frequenzkomponenten der Radgeschwindigkeit V ge
bildet und die Anzahl N der Operationen der schnellen Fou
rier-Transformation FFT erzielt (N = N + 1). Die Schritte
501 bis 550 werden wiederholt, bis ein vorab ausgewählter
Zählwert NO erreicht ist.
Im Schritt 560 werden die Ergebnisse der FFT-Operatio
nen einer Mittelwertbildung unterzogen. Im Schritt 565 wird
der sich bewegende Durchschnitt bzw. gleitende Mittelwert
des Durchschnittswerts der Ergebnisse der schnellen Fou
rier-Transformationsoperationen gebildet. Im Schritt 546
(oder 570) wird die Resonanzfrequenz fk auf der Grundlage
der Ergebnisse im Schritt 565 bestimmt.
Anschließend geht das Programm zu einem Schritt 575
weiter, bei dem bestimmt wird, ob die ungefederte Resonanz
frequenz fk kleiner als die zulässige untere Grenze P~
(d. h. fLa, fLb oder fLc) ist oder nicht. Falls die Antwort
"JA" erhalten wird, geht das Programm dann zu dem Schritt
580 weiter, bei dem ein Alarmsignal über die Anzeigeeinheit
5 erzeugt wird, um anzuzeigen, daß der Reifen teilweise
oder vollständig luftleer ist.
Die Bestimmung der Art des Reifens kann alternativ un
ter Nachschlagen in bzw. Zugriff auf eine Karte bzw. Kenn
liniendarstellung (Kennfeld) durchgeführt werden, wie sie
in Fig. 22 gezeigt ist. In diesem Fall wird die Art des
Reifens auf der Basis derjenigen Region aus den Regionen X,
Y und Z ermittelt, in die der Radius rAB des dynamisch be
lasteten Reifens und die ungefederte Resonanzfrequenz fk
fallen.
Zusätzlich kann die Bestimmung der Art des Reifens un
ter Nachschlagen in bzw. Zugreifen auf eine Karte bzw. Ta
belle durchgeführt werden, wie sie in Fig. 23 gezeigt ist.
Diese Tabelle definiert Zonen in der Anordnung einer 3 × 3-
Matrix, wobei jede Zone die Art des Reifens anzeigt. Auf
der Grundlage von Abweichungen des Radius rAB des dynamisch
belasteten Reifens und der ungefederten Resonanzfrequenz fk
von denjenigen eines standardmäßigen Radialreifens, der in
der Fabrik montiert wird, wird die Art des Reifens ermit
telt.
Es wurde gefunden, daß sich in dem Fall eines standard
mäßigen Radialreifens der Radius rAB des dynamisch belaste
ten Reifens und die ungefederte Resonanzfrequenz fk gleich
zeitig aufgrund einer Veränderung des Reifendrucks verän
dern. Diese Charakteristik ist in den Zonen "a" gezeigt.
In dem Fall eines stollen- bzw. spikelosen Schneerei
fens ist das verwendete Gummimaterial üblicherweise weich
und zeigt eine verringerte ungefederte Resonanzfrequenz fk.
Diese Charakteristik ist in der Zone "b" gezeigt. Weiterhin
ist in dem Fall eines Reifens mit niedrigerem Längenver
hältnis eine Federkonstante normalerweise niedriger als bei
einem Standard-Radialreifen, wodurch eine vergrößerte unge
federte Resonanzfrequenz fk hervorgerufen wird. Diese Cha
rakteristik ist in den Zonen "c" gezeigt.
Schraffierte Zonene zeigen Bereiche an, bei denen es
schwierig ist, zu entscheiden, ob die Art des angebrachten
Reifens ein Standard-Radialreifen oder eine andere Art ist,
jedoch kann die Reifenart projiziert bzw. berechnet werden,
indem die Ermittlungsergebnisse von anderen Reifen in der
nachstehenden Weise herangezogen werden. Üblicherweise ist
nahezu keine Möglichkeit gegeben, daß sich alle vier oder
zwei Reifen gleichzeitig hinsichtlich des Reifendrucks auf
grund von anderen Ursachen als einem Reifenwechsel verrin
gern oder erhöhen. Wenn daher solche Zustände angetroffen
werden, kann bestimmt werden, daß die Reifen gewechselt
wurden. Wenn daher die ungefederten Resonanzfrequenzen fk
und die Radien der dynamisch belasteten Reifen für alle
vier oder zwei Reifen gleichzeitig verringert werden bzw.
sind, wird festgestellt, daß die Reifen durch spikelose
Schneereifen ersetzt wurden. Wenn umgekehrt die ungefeder
ten Resonanzfrequenzen fk und die Radien der dynamisch be
lasteten Reifen bei allen vier oder zwei Reifen gleichzei
tig erhöht werden, wird festgestellt, daß die Reifen durch
Reifen mit kleinerem Längenverhältnis ersetzt wurden.
Nachstehend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel des
Systems zum Überwachen der Reifenzustände beschrieben. Die
ses Ausführungsbeispiel ist für die Messung des Ausmaßes
der Reifenabnutzung auf der Grundlage des Radius rAB des
dynamisch belasteten Reifens und der ungefederten Resonanz
frequenz fk ausgelegt.
Üblicherweise verändert sich die Resonanzfrequenz eines
ungefederten Abschnitts selbst dann nicht, wenn sich der
Reifen abgenutzt hat. Es ist daher anzumerken, daß das Aus
maß der Reifenabnutzung dadurch erfaßbar ist, daß eine Ab
weichung des auf der Grundlage der ungefederten Resonanz
frequenz bestimmten Radius des dynamisch belasteten Reifens
von demjenigen, wenn sich das Fahrzeug geradlinig im norma
len Zustand, bei dem keine Reifenabnutzung vorliegt, fährt,
gefunden wird.
Fig. 24 zeigt die Beziehung zwischen dem Radius rAB (m)
des dynamisch belasteten Reifens, der auf der Grundlage der
absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit VAB berechnet wurde, und
dem Reifendruck (kg/cm2). Weiterhin zeigt Fig. 25 die Be
ziehung zwischen der ungefederten Resonanzfrequenz fk (Hz)
und dem Reifendruck (kg/cm2). Auf der Grundlage dieser Be
ziehungen, die in den Fig. 24 und 25 gezeigt sind, kann
die Beziehung zwischen dem Radius rAB (m) des dynamisch be
lasteten Reifens und der ungefederten Resonanzfrequenz fk
(Hz), wie in Fig. 26 gezeigt, gefunden werden. Fig. 26
zeigt eine Veränderung des Radius rAB des dynamisch bela
steten Reifens, wenn sich lediglich der Reifendruck ohne
Reifenabnutzung unter normalen Bedingungen der Geradeaus
fahrt für eine gegebene Zeitdauer ändert. Wenn alle vier
Reifen noch keine Abnutzung zeigen oder andernfalls im we
sentlichen im gleichen Ausmaß abgenutzt wurden, wird eine
Korrelation zwischen der ungefederten Resonanzfrequenz fk
jedes Reifens (d. h. dem Reifendruck) und dem Druck bzw. Ra
dius rAB des dynamisch belasteten Reifens durch eine Linie
definiert, die durch Punkte P1 bis P4 verläuft. Hierbei ist
anzumerken, daß P1 einen minimalen Reifendruck zeigt, wäh
rend P4 einen maximalen Reifendruck angibt.
Fig. 27 zeigt den Radius rAB des dynamisch belasteten
Reifens im abnutzungsfreien Zustand, wenn der Reifendruck
Pi und die ungefederte Resonanzfrequenz fk gleich fi ist.
PiL zeigt den Fall, bei dem der Reifendruck absinkt, während
PiH den Fall darstellt, daß der Reifendruck größer
wird als der reguläre Pegel. Im Gegensatz hierzu erfährt
der Radius rAB des dynamisch belasteten Reifens eine Verän
derung von Δr auf RRFi, wenn der Reifen abgenutzt wird bzw.
ist, während der Reifendruck bei Pi bleibt. Es versteht
sich, daß das Ausmaß der Reifenabnutzung dadurch bestimmt
werden kann, daß die Veränderung Δr des Radius rAB des dy
namisch belasteten. Reifens ermittelt wird.
In der Praxis wird die Phasendifferenz τ zwischen den
vorderen und hinteren Rädern gewonnen, wie vorstehend er
läutert wurde, und der Radius rAB des dynamisch belasteten
Reifens wird auf der Grundlage der absoluten Fahrzeugge
schwindigkeit VAB berechnet, um die ungefederte Resonanz
frequenz fk zu ermitteln, um das Ausmaß der Reifenabnutzung
auf der Grundlage der Veränderung Δr des Radius rAB des dy
namisch belasteten Reifens unter Nachsehen in einer bzw.
unter Zugriff auf eine Karte bzw. Tabelle (Kennlinie), wie
sie in Fig. 27 gezeigt ist, zu berech
nen.
Die Fig. 28 und 29 zeigen eine Flußbilddarstellung
eines Programms, das bei dem fünften Ausführungsbeispiel
des Systems zur Überwachung des Reifenzustands durchgeführt
wird. Dieses Programm wird für jeden Reifen ausgeführt.
Schritte 600 bis 635 und Schritte 640 bis 650 sind diesel
ben wie Schritte 300 bis 360 und Schritte 375 bis 380, die
jeweils in Fig. 14 gezeigt sind und daher hier nicht noch
mals in größeren Einzelheiten erläutert werden.
Im Schritt 636, der ähnlich dem in Fig. 11 gezeigten
Schritt 265 ist, wird der Korrekturfaktor Kv des Radius rAB
des dynamisch belasteten Reifens auf der Grundlage der ab
soluten Fahrzeuggeschwindigkeit VAB durch Zugriff auf eine
Tabelle bzw. Kennlinie, wie in Fig. 10 gezeigt, ermittelt
und ein korrigierter Radius rRF des dynamisch belasteten
Reifens wird in Übereinstimmung mit der Beziehung (rAB/Kv)
zur Beseitigung des Einflusses der Fahrzeuggeschwindigkeit
bestimmt. Im Schritt 655 wird ein Radius RRF des dynamisch
belasteten Reifens unter normalen Bedingungen mit fehlender
Reifenabnutzung auf der Basis der ungefederten, im Schritt
545 gewonnenen Resonanzfrequenz fk dadurch bestimmt, daß
auf die in Fig. 26 gezeigte Karte bzw. Kennlinie, die in
der elektronischen Steuereinheit 4 gespeichert ist, zuge
griffen wird.
Nachfolgend schreitet das Programm zu einem Schritt 660
weiter, bei dem das Ausmaß Δr der Reifenabnutzung (d. h. die
Veränderung des Radius rAB des dynamisch belasteten Rei
fens) dadurch ermittelt wird, daß der korrigierte Radius
rRF des dynamisch belasteten Reifens von dem Radius RRF des
dynamisch belasteten Reifens subtrahiert wird. Das Programm
geht dann zu dem Schritt 656 weiter, bei dem bestimmt wird,
ob das Ausmaß Δr größer als ein gegebener Schwert mH
ist oder nicht. Falls die Antwort "JA" erhalten wird,
schreitet das Programm zum Schritt 670 weiter, bei dem ein
Alarm erzeugt wird, um den Fahrer davon zu informieren, daß
sich der Reifen unterhalb eines regulären Pegels bzw. über
ein bestimmtes Maß hinaus abgenutzt hat.
Die Fig. 30 und 31 zeigen ein sechstes Ausführungs
beispiel des Systems zur Überwachung des Reifenzustands.
Dieses Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, daß es den Ra
dius rAB des dynamisch belasteten Reifens unter Heranzie
hung des Ausmaßes der Reifenabnutzung korrigiert, das auf
der Grundlage des Radius des dynamisch belasteten Reifens
und der ungefederten Resonanzfrequenz er
mittelt wurde, um den Reifendruck mit höherer Genauigkeit
zu bestimmen. Schritte 700 bis 714 und Schritte 720 bis 721
sind dieselben wie Schritte 300 bis 365 und 375 bis 380,
die jeweils in Fig. 11 gezeigt sind, und werden daher nicht
nochmals in größeren Einzelheiten erläutert.
In dem Schritt 722 wird der Radius RRF des dynamisch
belasteten Reifens beim normalen Zustand fehlender Reifen
abnutzung in gleichartiger Weise wie beim Schritt 655 auf
der Grundlage der ungefederten Resonanzfrequenz fk, die im
Schritt 721 gewonnen wurde, ermittelt.
Nach den Schritten 714 und 722 schreitet das Programm
zum Schritt 730 weiter, bei dem ermittelt wird, ob eine
Kennung F 1 ist oder nicht. Falls die Antwort "NEIN" erhal
ten wird, schreitet das Programm zum Schritt 735 weiter,
bei dem das Ausmaß der Reifenabnutzung Δr dadurch ermittelt
wird, daß der korrigierte Radius rRF des dynamisch belaste
ten Reifens von dem Radius RRF des dynamisch belasteten
Reifens subtrahiert wird. Sobald das Ausmaß Δr der Reifen
abnutzung nach dem Starten des Fahrzeugs bestimmt wurde,
wird die Kennung F im Schritt 736 auf 1 gesetzt. Dies liegt
daran, daß die Bestimmung des Ausmaßes der Reifenabnutzung
als adäquat bzw. richtig betrachtet werden kann, solange
sie einmal nach dem Starten des Fahrzeugs durchgeführt
wurde, da sich der Reifen üblicherweise nicht übermäßig ab
nutzt, während sich das Fahrzeug bewegt. Weiterhin muß die
Bestimmung des Ausmaßes der Reifenabnutzung nicht stets un
mittelbar nach dem Anlassen des Fahrzeugs oder dem Ein
schalten eines Zündschalters durchgeführt werden, sondern
kann jeweils zu mehreren Zeitpunkten bzw. nach jeweils ei
ner bestimmten Anzahl dieser Vorgänge durchgeführt werden.
Falls die Antwort "JA" im Schritt 730 oder nach dem
Schritt 736 erhalten wird, geht das Programm zum Schritt
740 weiter, bei dem der in dem Schritt 714 gewonnene korri
gierte Radius rRF des dynamisch belasteten Reifens weiter
hin dadurch korrigiert wird, daß das Ausmaß der Reifenab
nutzung Δr hinzuaddiert wird, um einen neuen korrigierten
Radius rFF des dynamisch belasteten Reifens zu bestimmen.
Das Programm geht dann zu dem Schritt 745 weiter, bei dem
der Reifendruck Pr auf der Grundlage des korrigierten Radi
us rFF des dynamisch belasteten Reifens unter Nachsehen in
einer bzw. Zugreifen auf eine Tabelle bestimmt wird, die in
Fig. 9 gezeigt ist. Das Programm geht dann zu dem Schritt
750 über, bei dem ermittelt wird, ob der Reifendruck Pr
kleiner als ein gegebener Schwellwert P0 ist oder nicht.
Falls die Antwort "JA" erhalten wird, geht das Programm
dann zu dem Schritt 755 weiter, bei dem ein Alarm erzeugt
wird, um den Fahrer davon zu informieren, daß der Reifen
teilweise oder vollständig luftleer ist.
Das erfindungsgemäße, vorstehend beschriebene System
zum Überwachen des Reifenzustands ist imstande, den Reifen
druck, die Art des Reifens oder das Ausmaß der Reifenabnut
zung zu bestimmen. Es ist somit möglich, dieses System zur
Überwachung des Reifenzustands gemeinsam mit oder bei Sy
stemen wie etwa einem Antiblockiersystem ABS, einem Trakti
onssteuersystem (TCS = traction control system) oder einem
4WS-System (four-wheel steering system) einzusetzen. Im
Fall des ABS-Systems kann ein Referenzwert zum Steuern ei
nes Bremsdrucks in Abhängigkeit von der Art des Reifens
korrigiert werden, wodurch die Bremssteuerung mit korrekter
Zeitsteuerung eingeleitet wird, was zu einer noch weiteren
Verbesserung der Effizienz der Bremssteuerung führt.
Es wird somit ein System zum Bestimmen der absoluten
Fahrzeuggeschwindigkeit beschrieben, das allgemein einen
ersten Sensor zum Erfassen einer auf ein Vorderrad einwirk
enden ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente und einen
zweiten Sensor zum Erfassen einer auf ein Hinterrad einwir
kenden ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente aufweist.
Die Phasendifferenz zwischen den ungefederten Vibrations
frequenzkomponenten wird ermittelt, um die absolute Ge
schwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasen
differenz und des Radabstands des Fahrzeugs zu ermitteln.
Zusätzlich wird ein System zum Überwachen eines Reifenzu
stands beschrieben, das so ausgelegt ist, daß es die Eigen
schaften des Reifens, beispielsweise den Reifendruck, die
Art des Reifens oder das Ausmaß der Reifenabnutzung unter
Heranziehung der berechneten absoluten Geschwindigkeit des
Fahrzeugs überwacht.
Claims (12)
1. Einrichtung zum Ermitteln einer
Absolutgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, mit
einer ersten Detektoreinrichtung (2a, 2b, 3a, 3b) zum Erfassen einer auf ein Vorderrad (1a, 1b) einwirken den, ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente und zum Erzeugen eines diese anzeigenden Signals, wobei die erste Detektoreinrichtung eine Vorderradgeschwindigkeit zur Erzeugung eines die Vorderradgeschwindigkeit anzeigenden Signals erfaßt, das eine ungefederte Resonanzfrequenz aufgrund von Vibrationseinwirkungen von der Straßenoberfläche her enthält,
einer zweiten Detektoreinrichtung (2c, 2d, 3c, 3d) zum Erfassen einer auf ein Hinterrad (1c, 1d) einwirken den, ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente und zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals, wobei die zweite Detektoreinrichtung eine Hinterradgeschwindigkeit zur Erzeugung eines die Hinterradgeschwindigkeit anzeigenden Signals erfaßt, das eine ungefederte Resonanzfrequenz aufgrund von Vibrationseinwirkungen von der Straßenoberfläche enthält,
einer Phasendifferenz-Ermittlungseinrichtung (4), die auf die von der ersten und der zweiten Detektorein richtung stammenden Signale zur Ermittlung einer Phasen differenz zwischen den auf das Vorder- und Hinterrad ein wirkenden ungefederten Vibrationsfrequenzkomponenten und zur Bereitstellung eines diese anzeigenden Signals an spricht, wobei die Phasendifferenz-Ermittlungseinrichtung unter Heranziehung einer Fourier-Transformation die Phasendifferenz zwischen dem die Vorderradgeschwindigkeit anzeigenden Signal und dem die Hinterradgeschwindigkeit anzeigenden Signal bezüglich der Resonanzfrequenz erfaßt, und
einer auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungs einrichtung stammende Signal ansprechenden Fahrzeugge schwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs.
einer ersten Detektoreinrichtung (2a, 2b, 3a, 3b) zum Erfassen einer auf ein Vorderrad (1a, 1b) einwirken den, ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente und zum Erzeugen eines diese anzeigenden Signals, wobei die erste Detektoreinrichtung eine Vorderradgeschwindigkeit zur Erzeugung eines die Vorderradgeschwindigkeit anzeigenden Signals erfaßt, das eine ungefederte Resonanzfrequenz aufgrund von Vibrationseinwirkungen von der Straßenoberfläche her enthält,
einer zweiten Detektoreinrichtung (2c, 2d, 3c, 3d) zum Erfassen einer auf ein Hinterrad (1c, 1d) einwirken den, ungefederten Vibrationsfrequenzkomponente und zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals, wobei die zweite Detektoreinrichtung eine Hinterradgeschwindigkeit zur Erzeugung eines die Hinterradgeschwindigkeit anzeigenden Signals erfaßt, das eine ungefederte Resonanzfrequenz aufgrund von Vibrationseinwirkungen von der Straßenoberfläche enthält,
einer Phasendifferenz-Ermittlungseinrichtung (4), die auf die von der ersten und der zweiten Detektorein richtung stammenden Signale zur Ermittlung einer Phasen differenz zwischen den auf das Vorder- und Hinterrad ein wirkenden ungefederten Vibrationsfrequenzkomponenten und zur Bereitstellung eines diese anzeigenden Signals an spricht, wobei die Phasendifferenz-Ermittlungseinrichtung unter Heranziehung einer Fourier-Transformation die Phasendifferenz zwischen dem die Vorderradgeschwindigkeit anzeigenden Signal und dem die Hinterradgeschwindigkeit anzeigenden Signal bezüglich der Resonanzfrequenz erfaßt, und
einer auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungs einrichtung stammende Signal ansprechenden Fahrzeugge schwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Phasendifferenz-Ermittlungseinrichtung die
Phasendifferenz dann bestimmt, wenn eine Veränderung bei
der ungefederten Resonanzfrequenz, die in den die Vorder-
und Hinterradgeschwindigkeit anzeigenden Signalen
enthalten ist, größer ist als ein gegebener Frequenzwert
und wenn die Zeitdauer, während der die ungefederte
Resonanzfrequenz den gegebenen Frequenzwert über
schreitet, größer ist als eine gegebene Zeitdauer.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendifferenz-Ermitt
lungseinrichtung einen ersten Zeitpunkt, bei dem ein
maximaler Wert der ungefederten, auf das Vorderrad
einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponente erzeugt wird,
und einen zweiten Zeitpunkt ermittelt, zu dem ein
maximaler Wert der ungefederten, auf das Hinterrad
einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponente erzeugt wird,
wobei die Phasendifferenz-Ermittlungseinrichtung die
Zeitdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten
Zeitpunkt ermittelt, um die Phasendifferenz zu bestimmen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Phasendifferenz-Ermittlungseinrichtung den ersten
und den zweiten Zeitpunkt dann ermittelt, wenn die
Verhältnisse der maximalen Werte der auf die Vorder- und
Hinterräder einwirkenden ungefederten
Vibrationsfrequenzkomponenten innerhalb einer vorab
ausgewählten Abtastzeitperiode für die ungefederte
Vibrationsfrequenzkomponente jeweils größer sind als ein
gegebener Wert.
5. Einrichtung zum Überwachen von Reifenzuständen eines
Fahrzeugs, mit
einer ersten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer ungefederten, auf ein Vorderrad einwirkenden Vibrations frequenzkomponente und zum Erzeugen eines diese anzeigen den Signals,
einer zweiten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer ungefederten, auf ein Hinterrad einwirkenden Vibrations frequenzkomponente und zum Erzeugen eines diese anzeigen den Signals,
einer auf die von der ersten und der zweiten Detek toreinrichtung abgegebenen Signale ansprechenden Phasen differenz-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Pha sendifferenz zwischen den auf die Vorder- und Hinterräder einwirkenden ungefederten Vibrationsfrequenzkomponenten, um ein diese anzeigendes Signal zu erzeugen,
einer auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungs einrichtung stammende Signal ansprechenden Fahrzeugge schwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs,
einer Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Radgeschwindigkeit, und
einer Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung zum Er mitteln einer Veränderung des Radius eines dynamisch belasteten Reifens während des Fahrens auf der Grundlage der durch die Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung ermittelten Radgeschwindigkeit und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung berechneten absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, um einen Reifendruck unter Heranziehung einer vorbestimmten Relation zu dem Radius des dynamisch belasteten Reifens zu bestimmen.
einer ersten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer ungefederten, auf ein Vorderrad einwirkenden Vibrations frequenzkomponente und zum Erzeugen eines diese anzeigen den Signals,
einer zweiten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer ungefederten, auf ein Hinterrad einwirkenden Vibrations frequenzkomponente und zum Erzeugen eines diese anzeigen den Signals,
einer auf die von der ersten und der zweiten Detek toreinrichtung abgegebenen Signale ansprechenden Phasen differenz-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Pha sendifferenz zwischen den auf die Vorder- und Hinterräder einwirkenden ungefederten Vibrationsfrequenzkomponenten, um ein diese anzeigendes Signal zu erzeugen,
einer auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungs einrichtung stammende Signal ansprechenden Fahrzeugge schwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs,
einer Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Radgeschwindigkeit, und
einer Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung zum Er mitteln einer Veränderung des Radius eines dynamisch belasteten Reifens während des Fahrens auf der Grundlage der durch die Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung ermittelten Radgeschwindigkeit und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung berechneten absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, um einen Reifendruck unter Heranziehung einer vorbestimmten Relation zu dem Radius des dynamisch belasteten Reifens zu bestimmen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung einen Alarm
an den Fahrer abgibt, wenn der Reifendruck kleiner ist
als ein gegebener Schwellwert.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Resonanzfrequenz-Ermittlungsein
richtung zum Ermitteln einer ungefederten Resonanzfre
quenz jedes Rads vorhanden ist, daß die Reifenzustands-
Ermittlungseinrichtung einen ersten Reifendruck auf der
Grundlage der durch die Radgeschwindigkeits-Ermittlungs
einrichtung ermittelten Radgeschwindigkeit und der durch
die Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung be
rechneten absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermit
telt sowie einen zweiten Reifendruck auf der Grundlage
der durch die Resonanzfrequenz-Ermittlungseinrichtung er
mittelten ungefederten Resonanzfrequenz erfaßt, wobei die
Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung auf das Vorhanden
sein einer Veränderung des Reifendrucks schließt, wenn
der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Rei
fendruck kleiner ist als ein gegebener Wert und zumindest
der erste und/oder der zweite Reifendruck kleiner ist als
ein gegebener Schwellwert.
8. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Resonanzfrequenz-Ermittlungsein
richtung zum Ermitteln einer ungefederten Resonanzfre
quenz jedes Rads vorhanden ist, daß die Reifenzustands-
Ermittlungseinrichtung einen ersten Reifendruck auf der
Grundlage der durch die Radgeschwindigkeits-Ermittlungs
einrichtung ermittelten Radgeschwindigkeit und der durch
die Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung be
rechneten absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermit
telt und einen zweiten Reifendruck auf der Grundlage der
durch die Resonanzfrequenz-Ermittlungseinrichtung ermittelten
ungefederten Resonanzfrequenz erfaßt, und daß die
Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung auf das Vorliegen
einer Veränderung des Reifendrucks auf der Grundlage des
ersten Reifendrucks dann schließt, wenn die durch die
Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung ermittelte
Radgeschwindigkeit außerhalb eines gegebenen Bereichs
liegt, und auf der Grundlage des zweiten Reifendrucks
dann schließt, wenn die Radgeschwindigkeit in dem gegebe
nen Bereich liegt.
9. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermitt
lungseinrichtung erste und zweite absolute Geschwindig
keiten des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendiffe
renzen zwischen den rechten Vorder- und Hinterrädern und
den linken Vorder- und Hinterrädern und dem Radabstand
des Fahrzeugs ermittelt, und die Reifenzustands-Ermitt
lungseinrichtung auf das Vorhandensein einer Veränderung
des Reifendrucks schließt, wenn der Unterschied zwischen
der ersten und der zweiten absoluten Geschwindigkeit
kleiner ist als ein bestimmter Wert.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung auf der
Grundlage des zweiten Reifendrucks folgert, daß eine
Veränderung des Reifendrucks vorliegt, wenn die
Radgeschwindigkeit in dem gegebenen Bereich liegt und
eine Veränderung der Radgeschwindigkeit größer ist als
ein vorab ausgewählter Wert.
11. Einrichtung zum Überwachen von Reifenzuständen eines
Fahrzeugs, mit
einer ersten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer auf ein Vorderrad einwirkenden ungefederten Vibrations frequenzkomponente und zur Bereitstellung eines diese anzeigenden Signals,
einer zweiten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer ungefederten, auf ein Hinterrad einwirkenden Frequenzkom ponente und zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals,
einer auf die Signale von der ersten und der zweiten Detektoreinrichtung ansprechenden Phasendifferenz-Ermitt lungseinrichtung zum Ermitteln einer Phasendifferenz zwi schen den auf die Vorder- und Hinterräder einwirkenden ungefederten Vibrationsfrequenzkomponenten und zur Erzeu gung eines diese anzeigenden Signals,
einer auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungs einrichtung zugeführte Signal ansprechenden Fahrzeugge schwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs,
einer Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Radgeschwindigkeit,
einer Resonanzfrequenz-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer ungefederten Resonanzfrequenz und
einer Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung zum Be stimmen eines Radius eines dynamisch belasteten Reifens auf der Grundlage der durch die Radgeschwindigkeits-Er mittlungseinrichtung ermittelten Radgeschwindigkeit und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermittlungsein richtung berechneten absoluten Geschwindigkeit des Fahr zeugs, wobei die Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung eine Art des Reifens in einer vorbestimmten Beziehung zu dem Radius des dynamisch belasteten Reifens und der unge federten Resonanzfrequenz bestimmt und ferner einen Reifendruck in einer vorausgewählten Beziehung zu dem Radius des dynamisch belasteten Reifens bestimmt, wobei die Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Reifendruck niedriger als ein vorbestimmter, durch die Art des Reifens bestimmter Pegel wird.
einer ersten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer auf ein Vorderrad einwirkenden ungefederten Vibrations frequenzkomponente und zur Bereitstellung eines diese anzeigenden Signals,
einer zweiten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer ungefederten, auf ein Hinterrad einwirkenden Frequenzkom ponente und zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals,
einer auf die Signale von der ersten und der zweiten Detektoreinrichtung ansprechenden Phasendifferenz-Ermitt lungseinrichtung zum Ermitteln einer Phasendifferenz zwi schen den auf die Vorder- und Hinterräder einwirkenden ungefederten Vibrationsfrequenzkomponenten und zur Erzeu gung eines diese anzeigenden Signals,
einer auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungs einrichtung zugeführte Signal ansprechenden Fahrzeugge schwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs,
einer Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Radgeschwindigkeit,
einer Resonanzfrequenz-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer ungefederten Resonanzfrequenz und
einer Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung zum Be stimmen eines Radius eines dynamisch belasteten Reifens auf der Grundlage der durch die Radgeschwindigkeits-Er mittlungseinrichtung ermittelten Radgeschwindigkeit und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermittlungsein richtung berechneten absoluten Geschwindigkeit des Fahr zeugs, wobei die Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung eine Art des Reifens in einer vorbestimmten Beziehung zu dem Radius des dynamisch belasteten Reifens und der unge federten Resonanzfrequenz bestimmt und ferner einen Reifendruck in einer vorausgewählten Beziehung zu dem Radius des dynamisch belasteten Reifens bestimmt, wobei die Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Reifendruck niedriger als ein vorbestimmter, durch die Art des Reifens bestimmter Pegel wird.
12. Einrichtung zum Überwachen von Reifenzuständen eines
Fahrzeugs mit
einer ersten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer auf ein Vorderrad einwirkenden ungefederten Vibrations frequenzkomponente und zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals,
einer zweiten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer auf ein Hinterrad einwirkenden ungefederten Vibrati onsfrequenzkomponente und zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals,
einer auf die von der ersten und der zweiten Detek toreinrichtung zugeführten Signale ansprechenden Phasen differenz-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Pha sendifferenz zwischen den ungefederten, auf die Vorder- und Hinterräder einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponen ten zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals,
einer auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungs einrichtung zugeführte Signal ansprechenden Fahrzeugge schwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs,
einer Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Radgeschwindigkeit,
einer Resonanzfrequenz-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer ungefederten Resonanzfrequenz und
einer Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung zum Er mitteln eines ersten Radius eines dynamisch belasteten Reifens für einen Reifen, der ein vorbestimmtes Ausmaß an Reifenabnutzung zeigt, auf der Grundlage der ungefederten Resonanzfrequenz, und zum Ermitteln eines zweiten Radius des dynamisch belasteten Reifens auf der Grundlage der durch die Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung er mittelten Radgeschwindigkeit und der durch die Fahrzeug geschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung berechneten abso luten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Reifenzu stands-Ermittlungseinrichtung einen Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Radius des dynamisch belaste ten Reifens zur Ermittlung eines Ausmaßes der Reifenab nutzung erfaßt, und ferner die Reifenzustands-Ermitt lungseinrichtung den ersten Radius des dynamisch belaste ten Reifens um das Ausmaß der Reifenabnutzung korrigiert, um einen korrigierten Radius des dynamisch belasteten Reifens zu erhalten, wobei die Reifenzustands-Ermitt lungseinrichtung einen Reifendruck unter Heranziehung einer vorbestimmten Beziehung zu dem korrigierten Radius des dynamisch belasteten Reifens bestimmt und ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Reifendruck kleiner wird als ein vorbestimmter Pegel.
einer ersten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer auf ein Vorderrad einwirkenden ungefederten Vibrations frequenzkomponente und zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals,
einer zweiten Detektoreinrichtung zum Erfassen einer auf ein Hinterrad einwirkenden ungefederten Vibrati onsfrequenzkomponente und zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals,
einer auf die von der ersten und der zweiten Detek toreinrichtung zugeführten Signale ansprechenden Phasen differenz-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Pha sendifferenz zwischen den ungefederten, auf die Vorder- und Hinterräder einwirkenden Vibrationsfrequenzkomponen ten zur Erzeugung eines diese anzeigenden Signals,
einer auf das von der Phasendifferenz-Ermittlungs einrichtung zugeführte Signal ansprechenden Fahrzeugge schwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Phasendifferenz und eines Radabstands des Fahrzeugs,
einer Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Radgeschwindigkeit,
einer Resonanzfrequenz-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer ungefederten Resonanzfrequenz und
einer Reifenzustands-Ermittlungseinrichtung zum Er mitteln eines ersten Radius eines dynamisch belasteten Reifens für einen Reifen, der ein vorbestimmtes Ausmaß an Reifenabnutzung zeigt, auf der Grundlage der ungefederten Resonanzfrequenz, und zum Ermitteln eines zweiten Radius des dynamisch belasteten Reifens auf der Grundlage der durch die Radgeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung er mittelten Radgeschwindigkeit und der durch die Fahrzeug geschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung berechneten abso luten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Reifenzu stands-Ermittlungseinrichtung einen Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Radius des dynamisch belaste ten Reifens zur Ermittlung eines Ausmaßes der Reifenab nutzung erfaßt, und ferner die Reifenzustands-Ermitt lungseinrichtung den ersten Radius des dynamisch belaste ten Reifens um das Ausmaß der Reifenabnutzung korrigiert, um einen korrigierten Radius des dynamisch belasteten Reifens zu erhalten, wobei die Reifenzustands-Ermitt lungseinrichtung einen Reifendruck unter Heranziehung einer vorbestimmten Beziehung zu dem korrigierten Radius des dynamisch belasteten Reifens bestimmt und ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Reifendruck kleiner wird als ein vorbestimmter Pegel.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DENSO CORP., KARIYA, AICHI, JP |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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