DE69226175T2

DE69226175T2 - Reifendruckmesser mit Resonanzfrequenz des Reifens

Info

Publication number: DE69226175T2
Application number: DE69226175T
Authority: DE
Inventors: Shusaku Nippondenso Co. Ltd. Kariya-City Aichi-Pref. 448 Fujimoto; Yuichi Nippondenso Co. Ltd. Kariya-City Aichi-Pref. 448 Inoue; Toshiharu Nippondenso Co. Ltd. Kariya-City Aichi-Pref. 448 Naito; Takeyasu Nippondenso Co. Ltd. Kariya-City Aichi-Pref. 448 Taguchi; Hiromi Nippondenso Co. Ltd. Kariya-City Aichi-Pref. 448 Tokuda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1992-11-10
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2012-11-11
Also published as: EP0578826A1; EP0783982A1; DE69233018T2; EP0578826A4; WO1993010431A1; DE69233018D1; DE69226175D1; EP0783982B1; EP0578826B1

Description

TECHNISCHER BEREICH

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen eines Reifenluftdruckszustands.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Herkömmlicherweise wurde als Vorrichtung zum Erfassen eines Reifenluftdrucks eine Vorrichtung zum direkten Erfassen eines Luftdrucks eines Reifens durch Vorsehen eines auf Druck ansprechenden Elements, welches auf einen Luftdruck in dem Reifen anspricht, vorgeschlagen. Jedoch treten im Falle der Vorrichtung zum direkten Erfassen des Luftdrucks des Reifens dahingehend Probleme auf, daß aufgrund der Tatsache, daß das auf Druck ansprechende Element innerhalb des Reifens vorgesehen sein muß, der Aufbau kompliziert wird und die Kosten hoch werden.
Daher wurde ferner eine Vorrichtung zum indirekten Erfassen des Luftdrucks des Fahrzeugreifens auf der Grundlage eines Erfassungssignals eines Radgeschwindigkeitssensors vorgeschlagen, welcher eine Radgeschwindigkeit jedes Rads unter Verwendung der Tatsache erfaßt, daß sich der Radius des Reifens verändert (kleiner wird), wenn sich der Luftdruck des Reifens verringert.
Jedoch kann der Radius des Reifens als zu erfassender Gegenstand durch eine Differenz bei jedem Reifen infolge von Verschleiß sowie durch einen Fahrzustand, wie Abbiegen, Bremsen, Anfahren usw., beeinträchtigt sein. Ferner weisen Radialreifen eine geringe Verformungsgröße des Reifenradius in Abhängigkeit von einer Änderung des Reifenluftdrucks auf. (Wenn sich beispielsweise der Reifendruck in der Größenordnung von 1 Kg/cm² verringert, so beträgt die Verfor mungsgröße des Reifenradius etwa 1 mm.) Aus diesem Grund ist das Verfahren zum indirekten Erfassen des Reifenluftdrucks auf der Grundlage der Verformungsgröße des Reifenradius mit dem Problem behaftet, daß es nicht sicher eine ausreichende Erfassungsgenauigkeit liefern kann. In der JP- A-60-149503 wird eine Eigenfrequenz nach Klopfen gemessen. Eine Eigenfrequenz wird ebenfalls in der WO-A1-91-14586 verwendet. Die US-A-4574267 verwendet eine Filterbank. Die allgemeine Theorie eines einfachen Schwingungssystems ist beispielsweise in "Vibration analysis for electronic equipment" von Dave.S.Steinbert, Seite 42, 2.14. The damped free-vibration equation, und Seiten 43 bis 45, 2.15. Forced vibrations with viscous damping, insbesondere Fig. 2.22. auf Seite 45, A dynamic amplification curve for a simple system, erläutert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Erfassen eines Reifendruckzustands mit verbesserter Erfassungsgenauigkeit zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine Darstellung eines Aufbaus des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Kennliniendiagramm, welches Frequenzkennlinien einer Beschleunigung einer ungefederten Masse eines Fahrzeugs darstellt;
Fig. 3 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Änderung von Resonanzfrequenzen der ungefederten Masse des Fahrzeugs infolge einer Änderung eines Reifenluftdrucks in Aufwärts- und Abwärts- sowie in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung darstellt;
Fig. 4 ist eine erläuternde Darstellung eines Prinzips der Erfassung des Reifenluftdrucks bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches eine Wellenform einer Ausgangsspannung eines Radgeschwindigkeitsmessers darstellt;
Fig. 6 ist ein Diagramm einer Wellenform, welche einen veränderlichen Zustand einer auf der Grundlage eines Erfassungssignals des Radgeschwindigkeitssensors gemessenen Radgeschwindigkeit v darstellt;
Fig. 7 ist ein Kennliniendiagramm, welches ein Ergebnis einer Frequenzanalyseoperation bezüglich der Radgeschwindigkeit v der in Fig. 6 dargestellten Wellenform darstellt;
Fig. 8 ist eine erläuternde Darstellung zur Erläuterung eines Mittelwertbildungsprozesses bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 ist ein Kennliniendiagramm, welches ein Ergebnis einer Frequenzanalyse nach einem Bewegungs-Mittelwertbildungsprozeß bei dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, welches einen Prozeß einer elektronischen Steuereinheit des ersten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 11 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Reifenluftdruck und den Resonanzfrequenzen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, welches eine Differenz des Prozesses zwischen dem zweiten Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 13 ist eine Darstellung eines Aufbaus des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, welches eine Differenz des Prozesses zwischen dem dritten Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 15 ist eine Darstellung eines Aufbaus des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 16 ist eine Darstellung eines Aufbaus des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, welches einen Prozeß der elektronischen Steuereinheit des sechsten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 18 ist ein Zeitdiagramm, welches eine Änderung der Radgeschwindigkeit darstellt;
Fig. 19 ist ein Kennliniendiagramm, welches ein Auftreten einer Spitze bei einem Grad einer Frequenz entsprechend der Anzahl einer Raddrehung pro Einheitszeit darstellt;
Fig. 20 ist eine erläuternde Darstellung zur Erörterung eines Profils der Steuerung bei dem siebten Ausführungsbeispiel;
Fig. 21 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des siebten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 22 ist eine erläuternde Darstellung zur Erörterung eines Profils der Steuerung bei dem achten Ausführungsbeispiel;
Fig. 23 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des achten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 24 ist eine erläuternde Darstellung zur Erörterung eines Profils der Steuerung bei dem neunten Ausführungsbeispiel;
Fig. 25 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses bei dem neunten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 26 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses bei einem Profil der Steuerung bei dem zehnten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 27 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des zehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 28 ist eine erläuternde Darstellung zur Erörterung eines Profils der Steuerung bei dem elften Ausführungsbeispiel;
Fig. 29 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Frequenzverteilung der Radgeschwindigkeit bei dem elften Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 30 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine vorhergesagte Zunahmeverteilung einer Reifendrehungsgradkomponente bei dem elften Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 31 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Frequenzkennlinie, aus welcher die Reifendrehungsgradkomponente entfernt ist, bei dem elften Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 32 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des elften Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 33 ist eine erläuternde Darstellung zur Erörterung eines Profils der Steuerung bei dem zwölften Ausführungs beispiel;
Fig. 34 ist eine erläuternde Darstellung zur Erörterung eines Profils der Steuerung bei dem zwölften Ausführungsbeispiel;
Fig. 35 ist eine erläuternde Darstellung zur Erörterung eines Profils der Steuerung bei dem zwölften Ausführungsbeispiel;
Fig. 36 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des dreizehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 37 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des dreizehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 38 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen einem Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis und einem Zunahmekoeffizienten darstellt;
Fig. 39 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des vierzehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 40 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Zunahme jeweiliger Grade der Frequenz entsprechend der Raddrehungsgeschwindigkeit pro Einheitszeit darstellt;
Fig. 41 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des fünfzehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 42 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des sechzehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 43 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des sechzehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 44 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des siebzehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 45 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses des siebzehnten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 46 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung der Anzahl von Daten (SMP) in Bezug zu einer Differenz Δf zwischen einer Resonanzfrequenz fK und eines Unterscheidungswerts fL darstellt;
Fig. 47 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung der Anzahl eines Mittelwertbildungsprozesses (SUM) bezüglich einer Differenz Δf zwischen einer Resonanzfrequenz fK und eines Unterscheidungswerts fL darstellt;
Fig. 48 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses bei dem achtzehnten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 49 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses bei dem achtzehnten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 50 ist ein Flußdiagramm, welches ein Prinzip des Prozesses bei dem neunzehnten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 51 ist ein Diagramm, welches eine Wellenform der Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer durch eine ECU berechneten Zeitfolge darstellt;
Fig. 52 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Radgeschwindigkeits-Änderungsgröße Δv und der Anzahl von Daten (SMP) darstellt;
Fig. 53 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Bezie hung zwischen einer Radgeschwindigkeits-Änderungsgröße Δv und der Anzahl der Mittelwertbildungsprozesse (SUM) darstellt;
Fig. 54 ist ein Flußdiagramm, welches den Prozeß der elektronischen Steuereinheit des zwanzigsten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 55 ist ein Zeitdiagramm, welches eine Beziehung zwischen der Radgeschwindigkeit und der Resonanzfrequenz bei dem zwanzigsten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 56 ist ein Flußdiagramm, welches das Prinzip des Prozesses des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 57 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen der Radgeschwindigkeit, dem Reifenluftdruck und der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse darstellt;
Fig. 58 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Reifendruck des Radialreifens und spikelosen Reifens und der Resonanzfrequenz bei der ungefederten Masse darstellt;
Fig. 59 ist ein Flußdiagramm, welches einen Prozeß der ECU des zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 60 ist ein Flußdiagramm, welches einen Prozeß der ECU des zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 61 ist ein Flußdiagramm, welches einen Prozeß der ECU des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 62 ist eine erläuternde Darstellung im Falle einer unterscheidenden Absenkung des Reifenluftdrucks in Bezug zur Resonanzfrequenz und dem Reifenluftdruck;
Fig. 63 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenluftdrucks, welche die Anordnung eines Einstellschalters anzeigt;
Fig. 64 ist ein Flußdiagramm des Prozesses des ECU des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels;
Fig. 65 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einem Effektivrollradius und der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse darstellt;
Fig. 66 ist ein Flußdiagramm der Signalverarbeitung der elektronischen Steuereinheit bei dem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 67 ist ein Flußdiagramm der Signalverarbeitung der elektronischen Steuereinheit bei dem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 68 ist ein Graph, welcher eine Beziehung des Reifenluftdrucks und der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse darstellt;
Fig. 69 ist ein Graph, welcher eine Beziehung eines Effektivrollradius und der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse darstellt;
Fig. 70 ist ein Flußdiagramm der Signalverarbeitung der elektronischen Steuereinheit bei dem sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 71 ist ein Flußdiagramm der Signalverarbeitung der elektronischen Steuereinheit bei dem sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 72 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Schwankung des Reifenluftdrucks bezüglich der gleichen Resonanzfrequenz in Abhängigkeit von der Last einer ungefederten Masse darstellt;
Fig. 73 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Resonanzfrequenzdifferenz und dem Reifenluftdruck darstellt;
Fig. 74 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Resonanzfrequenz fMAX und der Resonanzfrequenzdifferenz darstellt;
Fig. 75 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine weitere Beziehung zwischen einer Resonanzfrequenz fMAX und der Resonanzfrequenzdifferenz darstellt; und
Fig. 76 ist ein Flußdiagramm der Signalverarbeitung der elektronischen Steuereinheit bei dem siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiel.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert;
Fig. 1 ist eine Darstellung des Gesamtaufbaus des ersten Ausführungsbeispiels.
Wie in Fig. 1 dargestellt, sind für jeden Reifen 1a- 1d eines Fahrzeugs Radgeschwindigkeitssensoren vorgesehen. Jeder Radgeschwindigkeitssensor umfaßt Zahnräder 2a-2d und Abnehmerspulen 3a-3d. Die Zahnräder 2a-2d sind koaxial an einer (nicht dargestellten) Drehwelle jedes Reifen 1a-1d angebracht und aus scheibenförmigen Magnetkörpern hergestellt. Die Abnehmerspulen 3a-3d sind in der Nähe der Zahnräder 2a-2d mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen zum Ausgeben eines Wechselstromsignals angeordnet, dessen Periode der Drehgeschwindigkeit sowohl der Zahnräder 2a-2d als auch der Reifen 1a-1d entspricht. Das von Abnehmerspulen 3a-3d ausgegebene Wechselstromsignal wird einer bekannten elektronischen Steuereinheit (ECU) 4 zugeführt, welche eine Wellenformbildungsschaltung, einen ROM, einen RAM usw. umfaßt, so daß eine vorbestimmte Signalverarbeitung, welche eine Wellenformbildung beinhaltet, durchgeführt wird. Das Ergebnis dieser Signalverarbeitung wird in einen Anzeigeabschnitt 5 eingegeben, welcher den Luftdruckzustand jedes Reifens 1a-1d dem Fahrer anzeigt. Der Anzeigeabschnitt 5 kann den Luftdruckzustand jedes Reifens unabhängig anzeigen oder er kann durch Vorsehen lediglich einer Alarmlampe einen Alarm durch Einschalten der Alarmlampe, wenn der Luftdruck eines der Reifen unterhalb eines Bezugsluftdrucks liegt, liefern.
Die Vorrichtung zum Erfassen eines Reifenluftdrucks wird nachfolgend gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert.
Fährt beispielsweise ein Fahrzeug auf einer gepflasterten Asphaltstraße, so wirken auf die Reifen Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und Rückwärtskräfte infolge von Feinwellen auf der Straßenoberfläche. Der Reifen schwingt daher dementsprechend in Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und Rückwärtsrichtung. Eine Frequenzkennlinie einer Beschleunigung einer ungefederten Masse des Fahrzeugs während einer Reifenschwingung ist in Fig. 2 dargestellt. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Frequenzkennlinie der Beschleunigung Spitzenwerte an zwei Punkten auf. Funkt a ist eine Resonanzfrequenz in der Aufwärts- und der Abwärtsrichtung für die ungefederte Masse des Fahrzeugs, und Punkt b ist eine Resonanzfrequenz in der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung für die ungefederte Masse des Fahrzeugs.
Andererseits ändern sich, wenn sich der Luftdruck des Reifens ändert, die Resonanzfrequenzen in der Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung ebenfalls, da der Gummiabschnitt des Reifens eine Federkonstante aufweist. Verringert sich beispielsweise, wie in Fig. 3 dargestellt, der Luftdruck des Reifens, so verringert sich ebenfalls die Federkonstante des Gummiabschnitts des Reifens, um eine Verringerung der Resonanzfrequenzen in der Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung zu bewirken. Dementsprechend läßt sich der Luftdruckzustand des Reifens durch Extrahieren mindestens einer der Resonanzfrequenzen in der Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung aus der Schwingungsfrequenz des Reifens erfassen.
Daher werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Resonanzfrequenzen in der Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung der ungefederten Masse des Fahrzeugs aus einem Erfassungssignal des Radgeschwindigkeitssensors extrahiert. Ergebnisse einer umfassenden Studie, welche von den Erfindern durchgeführt wurde, zeigten, daß der Grund hierfür darin liegt, daß das Erfassungssignal des Radgeschwindigkeitssensors eine Frequenzkomponente einer Reifenschwingung beinhaltet. Genauer wurde als Ergebnis einer Frequenzanalyse des Erfassungssignals des Radgeschwindigkeitssensors bestimmt, daß das Erfassungssignal zwei (in Fig. 4 dargestellte) Spitzenwerte aufweist, welche abnehmen, wenn der Reifenluftdruck abnimmt.
In den letzten Jahren wurde eine zunehmende Anzahl von Fahrzeugen mit Antigleit-Steuersystemen (ABS) ausgestattet. Da diese Systeme bereits Radgeschwindigkeitssensoren für jeden Reifen aufweisen, kann ein Reifenluftdruck bei ihnen ohne den Zusatz irgendwelcher Sensoren erfaßt werden. Ferner wird der Großteil der Änderungsgröße der Resonanzfrequenz durch eine Änderung von Reifenfederkonstanten hervorgerufen, welche auf einer Änderung des Reifenluftdrucks beruht. Daher läßt sich der Reifenluftdruck ohne Einbeziehen von Faktoren, wie Verschleiß des Reifens usw., stabil er fassen.
In Fig. 10 ist ein Flußdiagramm eines Prozesses dargestellt, welcher durch eine ECU 4 auszuführen ist. Es sei darauf hingewiesen, daß trotz der Tatsache, daß eine ECU 4 ähnliche Prozesse für Räder 1a-1d ausführt, das Flußdiagramm von Fig. 10 den Fluß des Prozesses bezüglich eines einzelnen Rades darstellt. Ferner sind bei der nachfolgenden Erläuterung Suffixe für jeweilige Bezugszeichen weggelassen. Bei dem in Fig. 10 dargestellten Flußdiagramm ist ein besonderes Beispiel dargestellt, bei welchem ein Alarm für den Fahrer vorgesehen ist, wenn erfaßt wird, daß der Reifenluftdruck unterhalb dem Bezugswert liegt oder gleich diesem ist.
In Fig. 10 wird in einem Schritt 100A eine Radgeschwindigkeit v durch eine Wellenformbildung des (in Fig. 5 dargestellten) von der Abnehmerspule 3 zum Bilden eines Impulssignals ausgegebenen Wechselstromsignals und durch Teilen des Impulsintervalls mit einer Ablaufdauer berechnet. Wie in Fig. 6 dargestellt, enthält die Radgeschwindigkeit v gewöhnlich eine große Anzahl von Hochfrequenzkomponenten einschließlich der Schwingungsfrequenzkomponente des Reifens. In Schritt 110A wird bestimmt, ob eine Änderungsgröße Δv der berechneten Radgeschwindigkeit v gleich dem Bezugswert v&sub0; bzw. größer als dieser ist. Ist Δv gleich einem Bezugswert v&sub0; bzw. größer als dieser, so fährt der Prozeß mit Schritt 120A fort. In Schritt 120A wird bestimmt, ob die Dauer ΔT, innerhalb welcher die Änderungsgröße Δv der Radgeschwindigkeit v über dem Bezugswert v&sub0; gehalten wird, gleich der vorbestimmten Dauer t&sub0; bzw. größer als diese ist. Die Prozesse der oben erwähnten Schritte 110A und 120A werden dazu verwendet, zu bestimmen, ob sich das Erfassungsverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels an gegenwärtigen Straßenoberflächen zur Erfassung des Reifenluftdrucks verwenden läßt. Genauer erfolgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erfassung des Reifenluft drucks auf der Grundlage von Änderungen der Resonanzfrequenz, welche in der Schwingungsfrequenzkomponente des Reifens enthalten ist. Daher lassen sich, wenn sich die Radgeschwindigkeit v nicht kontinuierlich zu einer bestimmten Größe ändert, nicht ausreichende Daten zur Berechnung der oben erwähnten Resonanzfrequenz erhalten. Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem Vergleich von Schritt 120A die vorbestimmte Dauer ΔT festgelegt wird, wenn die Änderungsgröße ΔV der Radgeschwindigkeit v gleich dem Bezugswert v&sub0; bzw. größer als dieser ist, und eine Messung der Dauer ΔT wird fortgesetzt, wenn eine Änderungsgröße Δv der Radgeschwindigkeit v erneut gleich dem Bezugswert v&sub0; bzw. größer als dieser ist.
Sind die Antworten in Schritten 110A und 120A beide positiv, so fährt der Prozeß mit Schritt 130A fort. Ist hingegen die Antwort in einem der Schritte 110A und 120A negativ, so kehrt der Prozeß zu Schritt 100A zurück. In Schritt 130A wird eine Frequenzanalyseoperation (FFT) bezüglich der berechneten Radgeschwindigkeit durchgeführt, und die Zyklen einer Operation N werden gezählt. Ein Beispiel des Ergebnisses einer FFT-Operation ist in Fig. 7 dargestellt.
Wie in Fig. 7 dargestellt, werden, wenn die FFT-Operation bezüglich der durch Fahren des Fahrzeugs auf einer normalen Straße erhaltenen Radgeschwindigkeit durchgeführt wird, typischerweise im wesentlichen zufällige Frequenzkennlinien erhalten. Dies ist durch Unregelmäßigkeiten bei den kleinen Wellen (Größe und Höhe) auf der Straßenoberfläche begründet. Dementsprechend können die Frequenzkennlinien für alle Radgeschwindigkeitsdaten variieren. Um eine Änderung der Frequenzkennlinien weitestmöglich zu unterdrücken, wird daher bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Mittelwert der Ergebnisse einer FFT-Operation über mehrere Operationszyklen abgeleitet. In Schritt 140A wird bestimmt, ob die Anzahl von FFT-Operationszyklen N eine vorbestimmte Anzahl n&sub0; erreicht. Erreicht sie die vor bestimmte Anzahl von Zyklen nicht, so werden die Prozesse in Schritten 100A bis 130A erneut ausgeführt. Erreicht hingegen die Anzahl von Operationszyklen die vorbestimmte Anzahl von Zyklen, so fährt der Prozeß mit Schritt 150A fort, um einen Mittelwertbildungsprozeß durchzuführen. Wie in Fig. 8 dargestellt, wird dieser Mittelwertbildungsprozeß dazu verwendet, einen Mittelwert entsprechend den Ergebnissen jeweiliger FFT-Operationen abzuleiten, aus welchem ein Mittelwert von Zunahmen für jeweilige Frequenzkomponenten abgeleitet wird. Bei einem derartigen Mittelwertbildungsprozeß können Änderungen der Ergebnisse der FFT-Operation in Abhängigkeit von der Straßenoberfläche verringert werden.
Der oben erwähnte Mittelwertbildungsprozeß kann jedoch dahingehend problematisch sein, daß die Zunahmen der Resonanzfrequenzen nicht immer die maximalen Spitzen in der Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung infolge von Rauschen usw. sind. Daher wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel folgend auf den vorhergehenden Mittelwertbildungsprozeß ein unten dargelegter Bewegungs- Mittelwertbildungsprozeß in Schritt 160A ausgeführt.
Dieser Bewegungs-Mittelwertbildungsprozeß erfolgt durch Ableiten einer Zunahme Yn einer n-ten Frequenz durch die folgende Gleichung:
Yn = (Yn+1 + Yn-1)/2 ..... (1)
Genauer wird bei dem Bewegungs-Mittelwertbildungsprozeß die Zunahme Yn der n-ten Frequenz als Mittelwert der Zunahme der (n+1)-ten Frequenz abgeleitet, welche das Ergebnis einer Operation bei dem vorhergehenden Zyklus, bezeichnet als Yn+1, war, und die Zunahme der (n-1)-ten Frequenz wurde zuvor als Yn-1 abgeleitet. So sind die Ergebnisse der FFT-Operation eine sich stetig verändernde Wellenform. Die Ergebnisse einer Operation, abgeleitet durch diese Bewe gungs-Mittelwertbildung, sind in Fig. 9 dargestellt.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Wellenformbildungsprozeß für den vorhergehenden Bewegungs-Mittelwertbildungsprozeß nicht genau festgelegt ist, und daß er mit einem Tiefpaßfilter für die Ergebnisse der FFT-Operation arbeiten kann. Alternativ hierzu ist es möglich, eine Differenzieroperation durchzuführen, um eine Radgeschwindigkeit v vor Schritt 130A zu erhalten, und anschließend die FFT-Operation durchzuführen, um das Ergebnis der Differenzieroperation zu erhalten.
Als nächstes wird in Schritt 170A eine Resonanzfrequenz fK der ungefederten Masse in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung auf der Grundlage der geglätteten Ergebnisse der FFT-Operation abgeleitet. Anschließend wird in Schritt 180A eine Verringerungsdifferenz (f&sub0;-fk) für einen Vergleich mit einer vorbestimmten Differenz Δf abgeleitet. Die vorbestimmte Differenz Δf wird auf einen zulässigen untersten Wert (z. B. 1,4 kg/m²) des Reifenluftdrucks gesetzt. Es sei darauf hingewiesen, daß sie sowohl bezüglich der Anfangsfrequenz f&sub0; als auch entsprechend dem normalen Reifenluftdruck festgelegt wird. Dementsprechend wird, wenn eine Entscheidung in Schritt 180A erfolgt, daß die Verringerungsdifferenz (f&sub0;-fX) gleich der vorbestimmten Differenz Δf bzw. größer als diese ist, der Reifenluftdruck als unterhalb des zulässigen niedrigsten Wertes liegend angesehen. So fährt der Prozeß mit Schritt 190A fort, um einen Alarm für den Fahrer an einem Anzeigeabschnitt 5 anzuzeigen.
Es sei darauf hingewiesen, daß trotz der Tatsache, daß bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein Beispiel dargestellt ist, um Abnahmen des Reifenluftdrucks auf der Grundlage einer Resonanzfrequenz in der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung zu erfassen, es ferner möglich ist, den Reifenluftdruck auf der Grundlage der Resonanzfrequenz in der Aufwärts- und der Abwärtsrichtung bzw. auf der Grund lage der Resonanzfrequenzen in der Vorwärts-, Rückwärts-, Aufwärts- und der Abwärtsrichtung zu erfassen.
Nachfolgend erfolgt eine Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Während das oben erwähnte erste Ausführungsbeispiel den Reifenluftdruck dann erfaßt, wenn er unterhalb des zulässigen niedrigsten Werts liegt, erfaßt das zweite Ausführungsbeispiel den Reifenluftdruck per se.
Daher wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Abbildung für jeden Reifen gespeichert, welche eine Beziehung zwischen dem Reifenluftdruck und der Resonanzfrequenz, wie in Fig. 11 dargestellt, anzeigt. Diese Abbildung wird dazu verwendet, die Resonanzfrequenz fX in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel abzuleiten, und der Reifenluftdruck per se wird direkt aus der abgeleiteten Resonanzfrequenz fX abgeleitet. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich lediglich ein Teil der Prozesse von ECU 4 von jenen bei dem ersten Ausführungsbeispiel und der Aufbau ist mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam. Daher wird die Erläuterung des Aufbaus vernachlässigt, und es werden lediglich verschiedene Abschnitte bei dem Prozeß von ECU 4 erläutert.
Genauer ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Schritt 180A des Flußdiagramms des ersten Ausführungsbeispiels (dargestellt in Fig. 10) zu dem Prozeß von Fig. 12 abgewandelt.
In Fig. 12 wird in Schritt 182B der Reifenluftdruck P in Übereinstimmung mit der einleitend festgelegten Abbildung (Fig. 11) unter Verwendung einer Resonanzfrequenz fX der ungefederten Masse des Fahrzeugs in der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung (abgeleitet in Schritt 170A) abgeleitet. Anschließend wird in Schritt 184B der abgeleitete Rei fenluftdruck mit einem zulässigen Minimalwert P&sub0; des einleitend festgelegten Reifenluftdrucks verglichen. Ist der abgeleitete Luftdruck P unterhalb des zulässigen Minimalwerts P&sub0; bzw. gleich diesem, so schreitet der Prozeß mit Schritt 190A fort.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Reifenluftdruck P, abgeleitet in Schritt 182B bezüglich jedes Reifens, direkt an einem Anzeigeabschnitt 5 angezeigt werden kann.
Nachfolgend erfolgt einer Erläuterung des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Während das vorhergehende erste Ausführungsbeispiel mit dem Radgeschwindigkeitssensor als Sensor zum Ausgeben eines Signals mit der Schwingungsfrequenzkomponente des Reifens arbeitet, arbeitet das dritte Ausführungsbeispiel mit einem Beschleunigungssender zum Ausgeben eines Signals mit der Schwingungsfrequenzkomponente des Reifens. Dieser Sensor 11 ist an einem ungefederten Masse-Element (z. B. einem unteren Querträgers) des Fahrzeugs (dargestellt in Fig. 13) angeordnet. Er wird als Sensor verwendet.
Wie bereits erwähnt, ist es möglich, die Resonanzfrequenzen in der Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung durch Erfassen der Beschleunigung der ungefederten Masse des Fahrzeugs und durch Ausführen einer FFT- Operation der Ergebnisse abzuleiten. Außerdem liefert es, da das Erfassungssignal ein direkter Gegenstand für die FFT-Operation sein kann, einen Vorteil dahingehend, daß die operationalen Prozesse einer ECU 4 gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel vereinfacht sind.
Dementsprechend wird bei dem dritten Ausführungsbeispiel der in Fig. 14 dargestellte Prozeß anstelle von Schritt 100A des Flußdiagramms in Fig. 10 ausgeführt. Ge nauer wird, wie in Fig. 14 dargestellt, in Schritt 102 ein von einem Beschleunigungssensor 11 ausgegebenes Beschleunigungssignal eingelesen. Anschließend wird bezüglich dieses Beschleunigungssignals eine Signalverarbeitung ähnlich dem oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt.
Nachfolgend erfolgt einer Erläuterung des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Während das vorhergehende Ausführungsbeispiel mit dem Radgeschwindigkeitssensor als Sensor zum Ausgeben des Signals mit der Reifenschwingungsfrequenzkomponente arbeitet, arbeitet das vierte Ausführungsbeispiel mit einem Fahrzeughöhensensor 20 als Sensor zum Erfassen einer relativen Verschiebung zwischen einem Fahrzeugkörper (gefederten Masse- Element) und dem Reifen (ungefederten Masse-Element). So kann dieser Sensor dazu verwendet werden, die Reifenschwingungsfrequenzkomponente bei dem vierten Ausführungsbeispiel auszugeben.
Wird ein Fahrzeughöhensensor 20 verwendet (dargestellt in Fig. 15), so wird zweimal ein Differenzierprozeß durchgeführt, nachdem ein geeigneter Tiefpaßfilterprozeß an dem Erfassungssignal des Fahrzeughöhensensors. 20 durchgeführt ist. 50 wird das Erfassungssignal des Fahrzeughöhensensors zu einem Signal, welches eine relative Beschleunigung zwischen dem Fahrzeugkörper und dem Reifen darstellt. Anschließend kann durch Durchführen der Prozesse von Schritt 110A und anschließenden Schritten in dem Flußdiagramm von Fig. 10 der Reifenluftdruck hinsichtlich dieses Signals und in ähnlicher Weise wie bei dem vorhergehenden ersten Ausführungsbeispiel erfaßt werden.
Nachfolgend wird das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
Ein Lastsensor 30 zum Erfassen einer Last zwischen dem Fahrzeugkörper (gefederten Masse-Element) und dem Reifen (ungefederten Masse-Element) kann zum Einsatz gebracht und als Sensor zum Ausgeben des Signals mit, der Reifenschwingungsfrequenz verwendet werden.
In Fig. 16 umfaßt ein Lastsensor 30 ein piezoelektrisches Element, welches eine Ladung entsprechend der Last erzeugt und innerhalb einer Kolbenstange eines Stoßdämpfers angeordnet ist. Ein Lastsensor 30 gibt ein Signal entsprechend einer Dämpfungskraft des Stoßdämpfers aus. Hinsichtlich dieses Signals läßt sich der Reifenluftdruck durch Durchführen einer Signalverarbeitung ähnlich wie bei dem vorhergehenden dritten Ausführungsbeispiel erfassen.
Nachfolgend wird das sechste Ausführungsbeispiel erläutert.
Als ein Ergebnis von Experimenten, welche von den Erfindern durchgeführt wurden, wurde festgestellt, daß das Signal, welches die tatsächliche Reifenschwingungsfrequenzkomponente enthält, ein Rauschsignal enthält. Dieses Rauschsignal entspricht Unsymmetrien (hervorgerufen durch ungleichmäßigen Verschleiß, eine Stehwellenerscheinung usw.) des Reifens, welche ein ganzzahliges Vielfaches einer Frequenz sind, die die Anzahl von Umdrehungen des Reifens während einer Einheitsdauer zusätzlich zu der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse in der Aufwärts- und Abwärts- bzw. der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ist. Dementsprechend ist bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen die Zuverlässigkeit der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse in der Aufwärts- und Abwärts- bzw. der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gering, welche aus dem Signal mit der Reifenschwingungsfrequenzkomponente extrahiert werden. Es ist daher schwierig, zu sagen, daß eine zufriedenstellende Erfassungsgenauigkeit immer gewährleistet ist. Daher sind weitere Verbesserungen der Erfassungsgenauigkeit erwünscht.
Das sechste bis fünfzehnte Ausführungsbeispiel erreicht die Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit angesichts des oben dargelegten Problems.
Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel werden die Prozesse von Fig. 17 ausgeführt. Zuerst sind Schritte 1000F bis 1200F die gleichen wie die Schritte 100A bis 120A von Fig. 10.
Jedoch wird in Schritt 1300F ein Radgeschwindigkeitsänderungsverhältnis A auf der Grundlage der Änderungsgröße Δv&sub2; der Radgeschwindigkeit v innerhalb der vorbestimmten Dauer t&sub0;&sub2; (t&sub0;&sub2; > > ΔT), wie in Fig. 18 dargestellt, abgeleitet.
A = Δv&sub2;/t&sub0;&sub2; .....(2)
Ist das Radgeschwindigkeits-Änderungsverhältnis A abgeleitet, so wird es mit einem vorbestimmten Wert A&sub0; in Schritt 1400F verglichen. Die Prozesse in Schritten 1300F und 1400F werden ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine Änderung Δv&sub2; einer Radgeschwindigkeit v innerhalb der vorbestimmten Dauer t&sub0;&sub2; (t&sub0;&sub2; > > ΔT) eine Erfassung des Reifenluftdrucks durch das Erfassungsverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels zuläßt. Genauer erscheinen, wenn die Änderung Δv&sub2; der Radgeschwindigkeit v klein ist, die Spitzen (im weiteren als "Reifendrehungsgradkomponenten" bezeichnet) an dem Grad (ganzzahligem Vielfachen) der Frequenz, welche die Anzahl von Raddrehungen innerhalb der Einheitsdauer ist, wie in Fig. 19 dargestellt. Ist die Reifendrehungsgradkomponente größer als die Resonanzfrequenzkomponente, so besteht die Möglichkeit, die Resonanzfrequenzkomponente betreffende Fehler zu machen. Daher kann, wenn sich nicht eine Radgeschwindigkeit v über einer bestimmten Größe innerhalb der vorbestimmten Dauer ändert, die Reifendrehungsgradkomponente nicht entfernt werden.
Erfolgt eine Entscheidung, daß ein Radgeschwindigkeitsänderungsverhältnis A gleich einem vorbestimmten Wert A&sub0; bzw. größer als dieser ist, in einem Schritt 1400F, so fährt der Prozeß mit Schritt 1500A fort. Alternativ hierzu kehrt der Prozeß, wenn die Entscheidung getroffen wird, daß das Radgeschwindigkeitänderungsverhältnis A kleiner ist als ein vorbestimmter Wert A&sub0;, zu Schritt 1000F zurück. Anschließend werden in Schritten 1500F-1900F Prozesse ähnlich jenen in Schritten 130A-170A ausgeführt.
In Schritt 2000F wird die Resonanzfrequenz fX sowohl mit einem oberen Grenzwert fH der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse als auch mit einem unteren Grenzwert fL der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse verglichen. Ein oberer Grenzwert fH und ein unterer Grenzwert fL werden entsprechend dem zulässigen oberen Grenzwert und dem zulässigen unteren Grenzwert der Reifenluftdrucks (z. B. beträgt der obere Grenzwert 2,5 kg/cm² und beträgt der untere Grenzwert 1,4 kg/cm²) festgelegt. Wird entschieden, daß eine Resonanzfrequenz fX gleich dem oberen Grenzwert der Resonanzfrequenz bzw. größer als dieser ist, so wird der Reifenluftdruck als oberhalb des zulässigen oberen Werts liegend betrachtet. Alternativ hierzu wird, wenn beurteilt wird, daß die Resonanzfrequenz fX gleich dem unteren Grenzwert der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse bzw. kleiner als dieser ist, der Reifenluftdruck als unterhalb des zulässigen unteren Grenzwerts liegend betrachtet. In beiden Fällen fährt der Prozeß mit Schritt 2100F fort, um dem Fahrer über einen Anzeigeabschnitt 5 einen Alarm anzuzeigen.
Wie oben dargelegt, kann bei dem sechsten Ausführungsbeispiel aufgrund der Tatsache, daß die FFT-Operation zum Ableiten der Reifenschwingungsfrequenzkomponente lediglich dann ausgeführt wird, wenn das Radgeschwindigkeitsänderungsverhältnis A gleich einem vorbestimmten Wert A&sub0; bzw. größer als dieser ist, die Reifendrehungsgradkomponente, welche auftritt, während das Geschwindigkeitsänderungsver hältnis A klein ist, eliminiert werden.
Nachfolgend wird das siebte Ausführungsbeispiel erläutert.
Während eine Resonanzfrequenz fX lediglich dann abgeleitet wird, wenn das Radgeschwindigkeitsänderungsverhältnis A gleich einem vorbestimmten Wert A&sub0; bzw. größer als dieser ist, wird eine Resonanzfrequenz fX abgeleitet, wenn eine Änderungsgröße Δv&sub3; verschieden ist von irgendeiner der zuvor abgeleiteten Änderungsgrößen. Eine Resonanzfrequenz f wird anschließend durch eine FFT-Operation, wie in Fig. 20 dargestellt, bei dem siebten Ausführungsbeispiel ausgeführt.
Die Prozesse von Schritten 1300F und 1400F in dem Flußdiagramm des sechsten Ausführungsbeispiels (dargestellt in Fig. 17) sind wie in Fig. 21 dargestellt abgeändert.
In Fig. 21 wird in Schritt 1310G die Änderungsgröße Δv&sub3; der Radgeschwindigkeit v innerhalb einer Einheitsdauer t&sub0;&sub3; abgeleitet. In Schritt 13116 wird die Änderungsgröße Δv&sub3;(N) einer Radgeschwindigkeit v, welche als N-te Radgeschwindigkeit von Schritt 13106 abgeleitet ist, mit Änderungsgrößen v&sub3;(1)-v&sub3;(N-1) einer Radgeschwindigkeit v verglichen, welche in den ersten bis (N-1)ten Zyklen von Schritt 13106 abgeleitet sind. Ist sie nicht gleich irgendeiner von diesen, so fährt der Prozeß mit Schritt 1500A fort, um die FFT-Operation auszuführen. Ist sie jedoch gleich irgendeiner von ihnen, so kehrt der Prozeß zu Schritt 1000F zurück. Daher wird in Schritt 1500A dieses Ausführungsbeispiels die Reifenschwingungsfrequenzkomponente der FFT-Operation unterzogen und weist Radgeschwindigkeitsänderungsgrößen Δv&sub3; auf, welche allesamt voneinander verschieden sind. So weist die in der Reifenschwingungsfrequenzkomponente auftretende Spitze die Resonanzfrequenzkomponente der ungefederten Masse in der Vorwärts- und Rückwärts- bzw. der Aufwärts- und Abwärtsrichtung auf, welche bei der gleichen Frequenz auftreten. Die bei verschiedenen Frequenzen auftretenden Reifendrehungsgradkomponenten werden durch die in Schritt 1500F und den anschließenden Schritten ausgeführte FFT-Operation entfernt.
Es sei darauf hingewiesen, daß es trotz der Tatsache, daß die FFT-Operation ausgeführt, wenn die Änderungsgröße Δv&sub3;(N) verschieden ist von allen Änderungsgrößen Δv&sub3;(1)- Δv3(n-1), abgeleitet bis zu der N-ten Operation bei dem siebten Ausführungsbeispiel, möglich ist, die FFT-Operation lediglich dann auszuführen, wenn eine Mittelradgeschwindigkeit vC(N) während der vorbestimmten Dauer t&sub0;&sub3;, abgeleitet in der N-ten Operation, verschieden ist von allen Mittelradgeschwindigkeiten vC(1)-vC(N-1), abgeleitet bis zu der N-ten Operation.
Nachfolgend wird das achte Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Bei dem vorhergehenden sechsten und siebten Ausführungsbeispiel wird die FFT-Operation nach einer Verarbeitung zur Entfernung der Reifendrehungsgradkomponente ausgeführt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Reifendrehungsgradkomponente nach der FFT-Operation entfernt.
Die Zunahme der Reifenschwingungsfrequenzkomponente sowie die Zunahme der Reifendrehungsgradkomponente sind durch den Zustand der Straßenoberfläche beeinflußt. Genauer wird, wie in Fig. 22 dargestellt, dann, wenn das Fahrzeug auf einer holprigen Straße, wie einer ungepflasterten Straße, fährt, die Zunahme der Reifenschwingungsfrequenzkomponente groß, und die Zunahme der Reifendrehungsgradkomponente wird ebenfalls groß. Daher wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter den durch die FFT-Operation abgeleiteten Reifenschwingungsfrequenzkomponenten der Mittelwertbil dungsprozeß lediglich dann ausgeführt, wenn die maximale Zunahme va in dem vorbestimmten Frequenzband fb in einen vorbestimmten Bereich vMAX - vMIN fällt. Daher sind die Zunahmen, welche aus der FFT-Operation resultieren und zum Durchführen des Mittelwertbildungsprozesses verwendet werden, verträglich, und der Einfluß der Reifendrehungsgradkomponente nach dem Mittelwertbildungsprozeß wird klein.
Genauer sind bei dem achten Ausführungsbeispiel Prozesse 1300F-1600F des Flußdiagramms des sechsten Ausführungsbeispiels von Fig. 17 zu den in Fig. 23 dargestellten Prozessen abgewandelt.
In Fig. 23 erfolgt nach Durchführung der FFT-Operation in Schritt 1320H in Schritt 1321H eine Entscheidung, ob die maximale Zunahme va, welche unter den durch die FFT-Operation abgeleiteten Reifenschwingungsfrequenzkomponenten ist, zwischen einem oberen Grenzwert vMAX und einem unteren Grenzwert vMIN fällt. Ist die Antwort negativ, so kehrt der Prozeß zu Schritt 1000F zurück. Ist die Antwort positiv, so fährt der Prozeß mit Schritt 1322H fort. In Schritt 1322H wird die Anzahl von Malen NA, wo die positive Antwort erhalten wurde, genauer die Anzahl von Ergebnissen der FFT- Operation mit der maximalen Zunahme va innerhalb des Bereichs zwischen einem oberen Grenzwert vMAX und einem unteren Grenzwert vMIN, inkrementiert. Dieser Zähler NA zählt lediglich die aus der FFT-Operation resultierenden Reifenschwingungsfrequenzkomponenten, deren maximale Zunahme va zwischen einem oberen Grenzwert vMAX und einem unteren Grenzwert vMIN liegt. Anschließend erfolgt in Schritt 1323H eine Entscheidung, ob die Anzahl NA von Ereignissen der positiven Antwort den vorbestimmten Wert NB erreicht oder nicht. Eine negative Antwort führt dazu, daß der Prozeß zu Schritt 1000 zurückkehrt. Ist jedoch die Antwort positiv, so fährt der Prozeß mit Schritt 1700F fort. So werden die Daten während eines Fahrens auf der holprigen Straße entfernt, so daß der Einfluß der Reifendrehungsgradkomponente, welche große Spitzen aufweist, unterdrückt werden kann. Daher entfernt das achte Ausführungsbeispiel die aus der FFT-Operation abgeleitete Reifenschwingungsfrequenzkomponente, wenn nicht die maximale Zunahme va von innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbands fb sowohl in den Bereich zwischen einem oberen Grenzwert vMAX und einem unteren Grenzwert vMIN fällt, als auch den Mittelwertbildungsprozeß lediglich jener ausführt, deren maximale Zunahme va zwischen einem oberen Grenzwert vMAX und einem unteren Grenzwert vMIN liegt.
Nachfolgend wird das neunte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
Ein wesentliches Merkmal des vorliegenden Ausführungsbeispiels besteht in einer Entfernung der Reifendrehungsgradkomponenten durch Eliminieren übermäßig großer (bzw. kleiner) Daten durch Multiplizieren einer Rate Ki der maximalen Zunahme va, welche innerhalb des vorbestimmten Frequenzbands fb liegt, und der vorbestimmten Zunahme v&sub0; zu den aus der FFT-Operation resultierenden Reifenschwingungsfrequenzkomponenten.
Genauer sind bei dem neunten Ausführungsbeispiel Schritte 1300F-1500F des Flußdiagramms des sechsten Ausführungsbeispiel von Fig. 17 mit dem Prozeß wie in Fig. 25 dargestellt abgewandelt.
In Fig. 25 wird die FFT-Operation in Schritt 1330I ausgeführt. Anschließend wird in Schritt 1331I ein Koeffizient Ki als Rate des Maximalwerts zwischen einer Zunahme va, welche innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbands fb liegt, und einer vorbestimmten Zunahme v&sub0; erhalten. Er wird daher auf der Grundlage des Ergebnisses der FFT-Operation in Schritt 1330I erhalten.
Ki = v&sub0;/va .....(3)
Anschließend wird in Schritt 13321 ein Koeffizient Ki zu der Reifenschwingungsfrequenzkomponente multipliziert, welche aus der FFT-Operation hervorgeht, um die Ergebnisse der FFT-Operation zu korrigieren. Ist einmal die Korrektur abgeschlossen, so wird die Anzahl von Zyklen der FFT-Operationen in Schritt 1333I gezählt, wonach der Prozeß mit Schritt 1600F fortfährt. So werden sämtliche maximalen Zunahmen va zu v&sub0;, und es sind keine übermäßig großen (bzw. kleinen) Daten vorhanden.
Nachfolgend wird das zehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Das vorhergehende achte und neunte Ausführungsbeispiel verringern den Einfluß der Reifendrehungsgradkomponente durch Ausnutzen der statistischen Natur des Mittelwertbildungsprozesses nach der FFT-Operation. Das zehnte Ausführungsbeispiel weist als wichtiges Merkmal die Reifendrehungsgradkomponente aus dem Ergebnis der FFT-Operation auf. Genauer macht sich das zehnte Ausführungsbeispiel die Tatsache zunutze, daß die Reifendrehungsgradkomponente notwendigerweise innerhalb eines Frequenzbereichs liegt, und dieser Frequenzbereich muß dem Änderungsbereich der Radgeschwindigkeit bzw. einem ganzzahligen Vielfachen davon entsprechen.
Es sei beispielsweise, wie in Fig. 26 dargestellt, dargestellt, angenommen, daß der Reifengeschwindigkeits-Änderungsbereich innerhalb einer bestimmten Dauer T&sub0; in einen Bereich von a(min)-b(max) in Fig. 25(a) fällt. Ein Ableiten von Frequenzen A und B entsprechend den Radgeschwindigkeiten a und b (in Fig. 26(b)) erfordert ein Verbinden zwischen Werten p und q, da resultierende Werte der FFT-Operation Frequenzen A und B mit einer geraden bzw. einer gekrümmten Linie entsprechen können. So ist der Abschnitt zwischen p und q, dargestellt durch die gestrichelte Linie in Fig. 26(c), eliminiert. Eine derartige Reihe von Prozessen ist im weiteren als "Interpolation" bezeichnet.
Daher sind bei dem zehnten Ausführungsbeispiel Schritte 1300F-1500F des Flußdiagramms des sechsten Ausführungsbeispiels (dargestellt in Fig. 17) mit den in Fig. 27 dargestellten Prozessen abgewandelt.
In Fig. 27 werden in Schritt 1340J ein Minimalwert a und ein Maximalwert b einer Änderung der Radgeschwindigkeit innerhalb der bestimmten Dauer T&sub0; abgeleitet. Anschließend werden in Schritt 1341J die Frequenzen A und B, welche einem vorhergehenden Minimalwert a und einem vorhergehenden Maximalwert b entsprechen, abgeleitet. In Schritt 1342J wird die FFT-Operation ausgeführt. Da die Reifendrehungsgradkomponenten innerhalb des Frequenzbereichs von A-B liegen, erfolgt die Interpolation durch Verbinden der resultierenden Werte q und p der FFT-Operation bei Frequenzen A und B mit einer geraden Linie in Schritt 1343J. Daher läßt sich die Zunahme der Reifendrehungsgradkomponenten, welche in dem Frequenzbereich von A-B liegen, verringern. Anschließend wird die Anzahl von Zyklen der FFT-Operation in Schritt 1344 gezählt, und der Prozeß fährt mit Schritt 1600F fort.
Nachfolgend wird das elfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
Das elfte Ausführungsbeispiel weist als wichtiges Merkmal auf, daß die Interpolation des oben erwähnten zehnten Ausführungsbeispiels des oben erwähnten zehnten Ausführungsbeispiels mit höherer Genauigkeit durchgeführt wird. Genauer wird bei dem zehnten Ausführungsbeispiel eine Verteilung einer Radgeschwindigkeitsfrequenz Ai, welche zwischen dem Radgeschwindigkeitsbereich zwischen einem Maximalwert b und einem Minimalwert a liegt und sich innerhalb einer Dauer T&sub0; ändert, wie in Fig. 28(a) und (b) dargestellt, abgeleitet. Die Verteilung einer Radgeschwindigkeitsfrequenz Ai wird durch Sortieren von Geschwindigkeiten innerhalb des Radgeschwindigkeitsbereichs von a-b von klein nach groß (bzw. von groß nach klein) abgeleitet. Die Anzahl von von äquivalenten Radgeschwindigkeiten genommenen Datenpunkten wird anschließend gezählt. Hierbei liegt, wie hinsichtlich des zehnten Ausführungsbeispiels erörtert, die Reifendrehungsgradkomponente, abgeleitet durch die FFT-Operation, innerhalb des Frequenzbereichs zwischen A und B, welcher den Radgeschwindigkeitsänderungen zwischen a-b entspricht. Die Verteilung der Zunahme der Reifendrehungsgradkomponente weist eine ähnliche Beziehung zu der Frequenzverteilung der Radgeschwindigkeit auf. Genauer kann aufgrund der Tatsache, daß die Reifendrehungsgradkomponente aus der Anzahl von Umdrehungen des Rads innerhalb einer Einheitsdauer klar ist, die Radgeschwindigkeit, welche die größte Frequenzverteilung ist, als Anzahl von Umdrehungen des Rades innerhalb der Einheitsdauer betrachtet werden.
Anschließend wird ein Koeffizient Ki (welcher der Koeffizient zum Umwandeln der Radgeschwindigkeitsfrequenz Ai in den FFT-betätigten Wert vi bei der Frequenz entsprechend der Radgeschwindigkeit ist) mit einer Radgeschwindigkeitsfrequenz Ai multipliziert, um die Verteilung der Zunahmen der Reifendrehungsgradkomponenten vorherzusagen (siehe Fig. 29 und 30). Anschließend wird, wie in Fig. 31 dargestellt, durch Subtrahieren der vorhergesagten Verteilung von Zunahmen der Reifendrehungsgradkomponenten von dem Ergebnis der FFT-Operation innerhalb des Frequenzbereichs von A-B der Einfluß der Reifendrehungsgradkomponenten eliminiert. Anschließend läßt sich eine Interpolation zwischen den resultierenden Werten q und p der FFT-Operation innerhalb des Frequenzbereichs von A-B durchführen.
Der vorhergehende Prozeß ist in einem Flußdiagramm in Fig. 32 dargestellt. In Fig. 32 werden in Schritt 1350K eine maximale Radgeschwindigkeit b und eine minimale Radgeschwindigkeit a von innerhalb der Dauer TD abgeleitet, und die Ergebnisse werden in einer ECU gespeichert. Anschließend werden in Schritt 1351K die gespeicherten resultierenden Radgeschwindigkeiten von klein nach groß (bzw. von groß nach klein) gespeichert, und die Anzahl äquivalenter Radgeschwindigkeiten wird gezählt, um die Radgeschwindigkeitsfrequenz Ai zu erhalten.
Anschließend wird in Schritt 1352K die Frequenz entsprechend der Radgeschwindigkeit abgeleitet. In Schritt 1353K werden die Zunahmen ( i) der Reifendrehungsgradkomponenten aus der Verteilung der Radgeschwindigkeitsfrequenz Ai abgeleitet. Dies erfolgt durch Multiplizieren eines Koeffizienten Ki zu der Verteilung einer Radgeschwindigkeitsfrequenz Ai, welche zuvor in Schritt 1351 erhalten wurde. Anschließend wird in Schritt 1354K die FFT-Operation durchgeführt. In Schritt 1355K werden die Zunahmen der Reifendrehungsgradkomponente, abgeleitet in Schritt 1353K, von dem resultierenden Wert (vi) der FFT-Operation von innerhalb eines Frequenzbereichs A-B subtrahiert, um einen korrigierten Wert (vi') der FFT-Operation abzuleiten.
Die resultierenden Werte der FFT-Operation, von welchen die Reifendrehungsgradkomponenten entfernt sind, sind in Fig. 31 dargestellt. In Schritt 1356K wird die Anzahl von FFT-Operationszyklen gezählt. Anschließend fährt der Prozeß mit Schritt 1600F fort.
Nachfolgend wird das zwölfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
Das vorhergehende elfte Ausführungsbeispiel entfernt die Reifendrehungsgradkomponente durch genaues Subtrahieren der Zunahmen der Reifendrehungsgradkomponente von dem Ergebnis der FFT-Operation auf der Grundlage der Gestaltung der Frequenzverteilung der Radgeschwindigkeit. Das zwölfte Ausführungsbeispiel weist dieses Annähern der Frequenzverteilung der Radgeschwindigkeit mit einer geeigneten Gestaltung und Subtrahieren der angenäherten Gestaltung von dem Ergebnis der FFT-Operation auf.
Wie in Fig. 33(a) und (b) dargestellt, ist die Weise, welche zum Ableiten der Frequenzverteilung als Radgeschwindigkeit von a bis b verwendet wird, die gleiche wie bei dem elften Ausführungsbeispiel. Hier ist die höchste Frequenzradgeschwindigkeit als c angenommen, und die Frequenzverteilung ist durch ein Dreieck abc', wie in Fig. 33(c) dargestellt, angenähert. Anschließend werden, wie in Fig. 34 und 35 dargestellt, durch Multiplizieren eines vorbestimmten Koeffizienten Ki mit dem Dreieck abc' vorhergesagte Zunahmen ( i) der Reifendrehungsgradkomponenten abgeleitet. Durch Subtrahieren der abgeleiteten vorhergesagten Zunahmen von den resultierenden Ergebnissen der FFT-Operation (vi) werden die Reifendrehungsgradkomponenten entfernt.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Flußdiagramm weggelassen ist, da es im wesentlichen gleich dem des elften Ausführungsbeispiels ist.
Hingegen kann bei dem zwölften Ausführungsbeispiel durch Verwenden der höchsten Frequenzradgeschwindigkeit c ein Mittelwert der Radgeschwindigkeitsänderung a-b verwendet werden, ohne die Reifendrehungsgradkomponente zu entfernen. Ferner können, anstelle eines Annäherns der Radgeschwindigkeitsfrequenzverteilung mit einem Dreieck abc', statistische Verteilungen, wie eine Normalverteilung, eine Gaußsche Verteilung usw., verwendet werden.
Nachfolgend wird das dreizehnte Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 36 und 37 erläutert. Die Schritte 101M-104M sind die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. In einem anschließenden Schritt 105M wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Grundlage einer für den FFT-Operation-Prozeß verwendeten Radgeschwindigkeit v abgeleitet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche nach der Prozeßeinleitung abgeleitet ist, wird in dem RAM als Fahrzeuggeschwindigkeit V&sub0; gespeichert. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit V wird abgeleitet, um eine Mittelgeschwindigkeitskomponente der Radgeschwindigkeit v zusätzlich zu der Reifenschwingungsfrequenzkomponente zu liefern. In einem anschließenden Schritt 106M erfolgt eine Bestimmung, ob eine Markierung F auf "1" gesetzt wird, wobei eine Markierung F auf "0" in Reaktion auf ein AUS-Schalten eines Zündschalters rückgesetzt wird. Daher erfolgt bei dem ersten Prozeß nach einem EIN-Schalten des Zündschalters die Negativentscheidung in Schritt 106M, um den Prozeß bei Schritt 107M fortzufahren.
In Schritt 107M wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V&sub0;, anfänglich unmittelbar nach einem Starten abgeleitet, einer Frequenzwandlung unterzogen, um eine Primärfrequenz zu erhalten. Diese Primärfrequenz entspricht der Anzahl von Radumdrehungen innerhalb einer Periode und wird dazu verwendet, Frequenzen entsprechend Graden bis zu i durch ganzzahliges Multiplizieren der Primärfrequenz zu erhalten. In einem anschließenden Schritt 108M werden Zunahmen JV1-JVi der Reifendrehungsgradkomponenten in den RAM auf der Grundlage der Ergebnisse einer FFT-Operation eingelesen. Anschließend wird in einem Schritt 109M eine Markierung F auf "1" gesetzt, und der Prozeß kehrt zu Schritt 101M zurück. Eine Markierung F wird auf "1" gesetzt, um eine Ausführung von Prozessen 107M und 108M auf lediglich einmal, unmittelbar nach einem Starten, zu begrenzen.
Bei dem Prozeß des zweiten und der anschließenden Zyklen fährt der Prozeß direkt bei Schritt 110M fort, da eine Markierung F auf "1" gesetzt ist. Daher wird eine Fahrzeuggeschwindigkeitsrate (V/V&sub0;), welche auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V&sub0; bezogen ist, in Schritt 107M abgeleitet. In Schritt 111M werden Zunahmekoeffizienten K&sub1;-Ki durch Lesen von Zunahmekoeffizienten als Ausdruck der Fahrzeuggeschwindigkeitsrate (V/V&sub0;) aus einer in Fig. 38 dargestellten Abbildung, welche einleitend in einer ECU 4 gespeichert wurde. In einem Schritt 112M werden Zunahmen auf der Grundlage sowohl der bestimmten Zunahmekoeffizienten K&sub1;-Ki als auch der in Schritt 108M gelesenen Zunahme-Reifendrehungsgradkomponenten JV1-JVi abgeleitet. Anschließend werden in Schritt 113M Zunahmen dV&sub1;-dVi von den Ergebnissen der FFT-Operation subtrahiert, um den Einfluß der Reifendrehungsgradkomponenten zu eliminieren. Die Prozesse in und nach Schritt 114M sind denen bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ähnlich.
Das oben erwähnte Ausführungsbeispiel kann die Operationsprozeßdauer verkürzen. Es verkürzt sie durch Ableiten der Zunahmen der Gradkomponente der Raddrehungsgeschwindigkeit in Zeiteinheiten aus einer Abbildung, welche die Zunahme der Gradkomponente der Raddrehungsgeschwindigkeit in Einheiten einer Periode (T), einleitend zu Beginn des Prozesses abgeleitet, die in dem anschließenden Prozeß abgeleitete Fahrzeuggeschwindigkeitsrate und die anfänglich abgeleitete Fahrzeuggeschwindigkeit V&sub0; in Beziehung setzt.
Nachfolgend wird das vierzehnte Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 39 erläutert. Die Erläuterung der Prozesse in und vor einem Schritt 205 N wird ausgelassen, da die genannten Prozesse ähnlich jenen in den Schritten 101M bis 105M des dreizehnten Ausführungsbeispiels sind. In Schritt 206 N wird eine abgeleitete Fahrzeuggeschwindigkeit V durch eine Frequenzumwandlung umgewandelt, um die Primärfrequenz der Reifendrehungsgradkomponente abzuleiten. Diese wird dazu verwendet, Frequenzen zu erhalten, welche den Graden durch ganzzahlige Multiplikation bis zu i entsprechen. In Schritt 207 N werden die Zunahmen bei jeweiligen Graden dV&sub1;-dVi entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus der Abbildung (dargestellt in Fig. 40) einleitend gespeichert in einer ECU 4, gelesen. In Schritt 208M werden die Zunahmen dV&sub1;- dVi der jeweiligen Grade der Zunahmen von den Ergebnissen der FFT-Operation subtrahiert, um den Einfluß der Reifendrehungsgradkomponente zu eliminieren. Da die Prozesse in und nach Schritt 209N ähnlich den Prozessen in den Schritten 114M-120M des dreizehnten Ausführungsbeispiels sind, ist deren Erläuterung ausgelassen.
Nachfolgend wird das fünfzehnte Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das in Fig. 41 dargestellte Flußdiagramm erläutert.
Wie in Fig. 41 ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, abgeleitet von der Radgeschwindigkeit, frequenzgewandelt, so daß der Frequenzbereich der Reifendrehungsgradkomponente durch die Schritte 301o bis 303o abgeleitet wird. Basierend auf dem Ergebnis dieser Umwandlung wird ein Frequenzband (fa-fb) eines Bandpaß-Filters (B. P. F.) F&sub1; verwendet, um mehrfache Bandpaß-Filter F&sub1;-Fi in Schritt 304o einzustellen. Die Bandfrequenz von Bandpaß-Filtern F&sub2;-Fi wird jeweils als ganzzahliges Vielfaches von Bandpaß-Frequenzen fa -fb festgelegt. Anschließend läßt sich in Schritt 3050 eine Wellenform in einer Zeitfolge, welche die Reifendrehungsgradkomponenten nicht enthält, durch Subtrahieren der ursprünglichen Wellenform nach Passieren durch jeweilige Bandpaß-Filter F&sub1;-Fi erhalten. Unter Verwendung dieser Wellenform sind der FFT-Operation-Prozeß und anschließende Mittelwertbildungsprozesse hinsichtlich des dreizehnten und des vierzehnten Ausführungsbeispiels erläutert, um die Resonanzfrequenz fX zum Bestimmen von Abnahmen des Reifenluftdruck abzuleiten.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Frequenz der Reifendrehungsgradkomponente durch Verwenden des Bandpaß-Filters direkt entfernt werden kann. Ferner kann es möglich sein, eine FFT-Analyse für die Wellenform nach Passieren durch jeweilige Bandpaß-Filter durchzuführen und die Ergebnisse der FFT-Analyse von der ursprünglichen Wellenform zu subtrahieren.
Hierbei muß bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel aufgrund der Tatsache, daß die Frequenzanalyse (FFT-Operation) zum Extrahieren der Resonanzfrequenz durchgeführt wird, eine große Menge von Summier- und Multiplizieroperationen durchgeführt werden. Dies bedingt verlängerte Operationsperioden. Daher modifizieren das sechzehnte bis neunzehnte Ausführungsbeispiel die FFT-Operationsperioden in Abhängigkeit von der Notwendigkeit, Ansprechverhalten und Erfassungsgenauigkeit bei der Reifenluftdruckerfassung zu verbessern.
Die vorhergehende FFT-Operation liest eine vorbestimmte Anzahl von Daten in dem RAM einer ECU 4 und wiederholt Summier- und Multiplizieroperationen zum Extrahieren der Resonanzfrequenz. Ist wie bei der vorliegenden Erfindung die abzuleitende Resonazfrequenz bekannt, so kann zum Durchführen der Operation einleitend ein Frequenzbereich wf festgelegt werden. Dementsprechend kann, wenn mehr Daten in den RAM einer ECU 4 gelesen werden, eine Teilung der Frequenz in kleinere Bereiche auftreten (die Anzahl von Teilungen wird als nf) bezeichnet. So ist es möglich, die Frequenzauflösung (= wf/nf) zu erhöhen, wodurch die Erfassungsgenauigkeit verbessert ist.
Jedoch erfordern mehr in einen RAM zu lesende Daten eine längere Periode zum Erhalten eines Ergebnisses der FFT-Operation (im weiteren als "FFT-Daten" bezeichnet), wodurch sie eine schwerere Last an ECU 4 bewirken. Ferner fordert der später begonnene Mittelwertbildungsprozeß zum Eliminieren des Einflusses des Straßenrauschens eine große Anzahl von FFT-Daten, um die Frequenzauflösung zu erhöhen. Ist die Frequenzauflösung niedrig, so weist die FFT-Operation per se eine mittelwertbildungsähnliche Wirkung auf, und die Anzahl der FFT-Daten kann kleiner sein.
Das sechzehnte bis neunzehnte Ausführungsbeispiel macht sich die vorhergehende Natur der FFT-Operation zunutze, so daß die Anzahl von Mittelwertbildungsprozessen verringert ist, während der Reifenluftdruck normal ist. So ist die Differenz zwischen der abgeleiteten Resonanzfrequenz und dem Bezugswert groß, um eine geringere Erfassungsgenauigkeit zu erfordern und ein schnelleres Ansprechen auf eine verhältnismäßig schnelle Änderung des Reifenluftdrucks zuzulassen. Das Ansprechverhalten ist daher durch Verkürzen der Operationsperiode der FFT-Daten verbessert. Andererseits ist die Anzahl von in den RAM zu lesenden FFT-Daten, wenn der Reifenluftdruck in der Nähe des Bezugswerts liegt, erhöht, um die Frequenzauflösung zu erhöhen, und die Anzahl von Mittelwertbildungsprozessen ist ebenfalls erhöht, um die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen.
Nachfolgend wird das sechzehnte Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 42 erläutert. Nach Starten des Prozesses in Reaktion auf ein EIN-Schalten des Zündschalters wird eine Spezifikation der FFT-Operation in Schritt 101P eingelesen. Hier ist die Spezifikation der Operation, welche zu lesen ist, für eine niedrigere Erfassungsgenauigkeit. In anschließenden Schritten 102P-105P werden Prozesse ähnlich jenen bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen durchgeführt, welche nicht erörtert werden.
In Schritt 106P wird die Zahl N der FFT-Operation in Schritt 105P mit einer vorbestimmten Nummer SUM verglichen. Wenn die Zahl N von Operationszyklen nicht die vorbestimmte Zahl SUM erreicht, so werden die Schritte 102P-105P erneut ausgeführt. Erreicht hingegen die Zahl N der Operationszyklen die vorbestimmte Zahl SUM, so fährt der Prozeß mit Schritt 107P fort, um den Mittelwertbildungsprozeß, den Bewegungs-Mittelwertbildungsprozeß in Schritt 108P und die Ableitung der Resonanzfrequenz fX in Schritt 109P auszufüh ren.
Anschließend wird, wie in Fig. 43 dargestellt, in Schritt 110P eine Differenz zwischen der abgeleiteten Resonanzfrequenz fX und einem voreingestellten (im weiteren als Bezugswert bezeichneten) Luftdrucksenkungs-Bezugswert fL abgeleitet. In Schritt 111P erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob die Differenz kleiner als der voreingestellte Wert fW bzw. gleich diesem ist. Genauer erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob der Reifenluftdruck abgefallen ist, um sich dem Bezugswert fL anzunähern, wodurch ein Ansteigen der Erfassungsgenauigkeit bewirkt wird. Ist die Antwort in Schritt 111P negativ, so springt der Prozeß zu Schritt 115P, um zu bestimmen, ob eine Resonanzfrequenz fX kleiner ist als ein Bezugswert fL bzw. gleich diesem ist. Ist sie nicht kleiner bzw. gleich dem Bezugswert fL, so kehrt der Prozeß zu Schritt 102P zurück, um die FFT-Operation zu wiederholen. Ist jedoch eine Resonanzfrequenz fX kleiner bzw. gleich einem Referenzwert fL, so fährt der Prozeß mit Schritt 116 fort, um einen Alarm zum Senken des Luftdrucks des Reifens als Gegenstand der Erfassung zu erzeugen.
Ist hingegen die Antwort in Schritt 111P positiv, so wird es aufgrund der Tatsache, daß dies impliziert, daß der Reifenluftdruck nahe dem Bezugswert fL liegt, erforderlich, die Anzahl von Probedaten SMP und die Anzahl der Mittelwertbildungsprozeßzyklen SUM für eine Höhe der Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen. Eine in Schritt 112P bestätigte Markierung F wird in Reaktion auf ein AUS-Schalten des Zündschalters rückgesetzt. Bei der Beurteilung der Markierung nach einer positiven Beurteilung in Schritt 111P wird die Antwort von Schritt 112P negativ, um den Prozeß bei Schritt 113P fortzusetzen und die Anzahl der Probedaten SMP auf mL (mL > mS) zu aktualisieren, während die Anzahl der Mittelwertbildungsprozeßzyklen SUM auf NL (NL > NS) eingestellt wird. Anschließend wird in einem Schritt 114P eine Markierung F auf "1" gesetzt. In einem Schritt 115P wird die Berechnung der Resonanzfrequenz fX, wenn das Ergebnis fX der letzten Resonanzfrequenzberechnung größer ist als ein Bezugswert fL, mit der Spezifikation der FFT-Operation durch die Prozesse eines Schritts 102P von anschließenden Schritten aktualisiert. Andernfalls fährt sie bei Schritt 116P wie oben beschrieben fort.
Nach Starten des Prozesses wird der Luftdruck, wenn der Reifenluftdruck sich allmählich dem Bezugswert fL annhähert und die Spezifikation der FFT-Operation aktualisiert wird, niemals dem Reifen zugeführt, bis das Fahrzeug anhält. Daher wird, um eine redundante Verarbeitung von Schritt 113P zu vermeiden, das Setzen von F auf "1" bei Aktualisieren der FFT-Operation bestätigt, und der Prozeß von Schritt 115P wird ausgeführt.
Das oben erwähnte sechzehnte Ausführungsbeispiel arbeitet mit zwei Ebenen der Spezifikation für die FFT-Operation. So wird, wenn der Reifenluftdruck abfällt, um sich einem Bezugswert fL zu nähern, die Spezifikation der FFT- Operation geschaltet, um die Signalextraktionsperiode auszudehnen, wobei sich sowohl die Anzahl von abzutastenden Abtastdaten SMP als auch die Anzahl von Mittelwertbildungsprozeßzyklen SUM ansteigt, um die Frequenzauflösung und die entsprechende Reifenluftdruck-Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen, wodurch eine fehlerhafte Erfassung für eine höhere Zuverlässigkeit vermieden wird. Andererseits wird der Reifenluftdruckerfassungsprozeß bei Normalzustand, in welchem sich der Reifenluftdruck nicht an einen Bezugswert fL annähert, in einer kürzeren Periode unter der Spezifikation der FFT-Operation für eine niedrigere Frequenzauflösung ausgeführt, um ein höheres Ansprechverhalten zu liefern.
Das siebzehnte Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 44 und 45 und Fig. 46 und 47 erläutert. Fig. 46 stellt eine Abbildung der Anzahl von Abtastdaten (SMP) relativ zu der Differenz Δf der auf der Grundlage des Ergebnisses der FFT-Operation und eines Bezugswerts fL abgeleiteten Resonanzfrequenz fX dar. Fig. 47 stellt eine Abbildung einer Mittelwertbildungsprozeßkurve (SUM) relativ zu dem vorhergehenden Δf dar. Beide Abbildungen werden einleitend in einer ECU 4 gespeichert.
Wird die Signalverarbeitung von ECU 4 in Reaktion auf ein EIN-Schalten des Zündschalters eingeleitet, so wird die Spezifikation der FFT-Operation in Schritt 201Q ausgelesen. Hierbei wird die Spezifikation der FFT-Operation mit der niedrigsten Erfassungsgenauigkeit (SMP dargestellt in Fig. 46 = DAT4 und SUM dargestellt in Fig. 47 = N&sub1;) ausgelesen. Anschließend werden, ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die Berechnung der Radgeschwindigkeit v, die Unterscheidung des Straßenzustands, die Beurteilung der Straßenoberflächenlänge, die Berechnung der FFT-Operation, die Integration der Zahl einer FFT-Operation, die Bestimmung der Zyklenanzahl, der Mittelwertbildungsprozeß, der Bewegung-Mittelwertbildungsprozeß, die Berechnung der Resonanzfrequenz fX und die Berechnung von Δf durch die Schritte 202Q-210Q ausgeführt. In Schritt 211Q wird die SMP entsprechend Δf, welche durch eine Berechnung in Schritt 210Q abgeleitet wurde, aus der Abbildung von Fig. 46 erhalten. Die SUM wird in ähnlicher Weise aus der Abbildung von Fig. 47 erhalten, und die Spezifikation der FFT- Operation wird aktualisiert.
Anschließend werden in Schritt 212Q eine Resonanzfrequenz fX und ein Bezugswert fL verglichen. Wenn fX ≤ fL gilt, dann fährt der Prozeß bei Schritt 213Q zum Erzeugen eines Alarms fort, welcher eine Abnahme des Luftdrucks des Reifens als Gegenstand für eine Erfassung anzeigt. Gilt jedoch fX > fL, so kehrt der Prozeß zu Schritt 202Q zurück, um eine Resonanzfrequenz fX unter der aktualisierten Spezifikation der FFT-Operation abzuleiten und die Reifenluftdruckerfassung durchzuführen.
Das oben dargelegte siebzehnte Ausführungsbeispiel erweitert die Signalextraktionsperiode entsprechend einem Abnehmen einer Differenz Δf zwischen einer Resonanzfrequenz fX und einem Bezugswert fL. So erhöhen sich die SMP (Anzahl von Daten) und die SUM (Anzahl von FFT-Daten). Daher werden die Ebenen einer Spezifikation der FFT-Operation, welche in einer ECU 4 zu setzen sind, vielfach, und die Reifenluftdruck-Erfassungsgenauigkeit läßt sich weiter verbessern.
Das siebzehnte Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 48 und 49 erläutert.
Wenn eine ECU 4 eine Signalverarbeitung in Reaktion auf ein EIN-Schalten des Zündschalters einleitet, so wird der Anfangswert der Spezifikation der FFT-Operation in Schritt 301R ausgelesen. Anschließend werden nach Berechnen einer Radgeschwindigkeit v in Schritt 302R die FFT-Operation und die Integration der Anzahl von Operationszyklen in Schritt 303R durchgeführt. So wird in Schritt 304R eine Unterscheidung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V durchgeführt, bei welcher eine Fahrzeuggeschwindigkeit V und ein vorbestimmter Wert VH verglichen werden, um zu bestimmen, welcher größer und welcher kleiner ist. Ist V ≥ VH, so fährt der Prozeß mit Schritt 305R fort, wo bestimmt wird, ob eine Markierung F auf "1" gesetzt ist, wobei eine Markierung F in Reaktion auf ein AUS-Schalten des Zündschalters rückgesetzt wird. Dementsprechend fährt der Prozeß lediglich bei seiner ersten Beurteilung mit Schritt 306R fort.
In Schritt 3068 werden die Periode T, in welcher eine Fahrzeuggeschwindigkeit V einen festgelegten Wert VH erreicht, und eine Operationsdauer t · mS · NS (wobei t eine Abtastdauer, mS eine Anzahl von Daten und NS die Anzahl von FFT-Daten ist) zum Durchführen einer Operation mit der vor Beginn des Prozesses gelesenen FFT-Operation verglichen, um festzustellen, welche größer ist. Ist die Periode T kleiner als die Operationsdauer bzw. gleich dieser, so fährt der Prozeß mit Schritt 3078 fort. Dies zeigt an, daß die Dauer, in welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit V den festgelegten Wert VH erreicht, kürzer ist als die FFT-Operations-Dauer. Gewöhnlich treten derartige Fälle häufig während eines Beschleunigungszustands vor Eintreten in ein Hochgeschwindigkeitsfahren auf. Daher ist es, wenn der Reifenluftdruck niedrig ist, erforderlich, die FFT-Operations-Dauer so schnell wie möglich zu beschleunigen, um einen Alarm für niedrigen Reifenluftdruck zu erzeugen.
Daher wird in Schritt 3078 eine mögliche (am Komma abgeschnittene) Anzahl NS, entsprechen einer maximalen Anzahl von Zyklen der FFT-Operation innerhalb einer Periode T abgeleitet. In Schritt 3088 wird die Anzahl NS, als Anzahl der FFT-Daten (SUM) festgelegt. Anschließend wird in Schritt 3098 eine Markierung F auf "1" gesetzt. Anschließend wird in Schritt 3108 der Mittelwertbildungsprozeß ausgeführt, und in Schritt 3118 wird der Bewegungs-Mittelwertbildungsprozeß ausgeführt. In Schritt 312R wird mit der vorhergehenden Anzahl NS, der Mittelwertbildungsprozeßzyklen eine Resonanzfrequenz fX berechnet. Auf der Grundlage einer Resonanzfrequenz fX erfolgt in Schritt 313R eine Bestimmung eines verringerten Reifenluftdrucks. Ist fX ≤ fL, so erfolgt in Schritt 3148 eine Anzeige eines Alarms, welcher einen verringerten Reifenluftdruck anzeigt.
Sind hingegen die Antworten in den Schritten 3048 und 3068 negativ, oder ist die Antwort in Schritt 3058 positiv, so fährt der Prozeß mit Schritt 3158 fort, wo die Anzahl von FFT-Operationszyklen (N) mit der Anzahl von FFT-Daten (SUM) verglichen wird. Ist N ≥ SUM, so fährt der Prozeß mit dem Mittelwertbildungsprozeß von Schritt 3108 fort. Ist jedoch N < SUM bzw. fX > fi, so werden die Prozesse zur Erfassung des Reifenluftdrucks in Schritt 3028 und den anschließenden Schritten ausgeführt.
Wie oben dargelegt, erhöht das achtzehnte Ausführungsbeispiel die Ansprechgeschwindigkeit für die Luftdruckerfassung durch Verkürzen der Operationszeit, um schnell den Alarm einzuschalten, wenn der Reifenluftdruck abnimmt, wodurch die Sicherheit verbessert ist, wenn der Reifenluftdruck in dem Beschleunigungszustand zum Einfahren in eine Hauptstraße niedrig ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß, während das vorliegende Ausführungsbeispiel die Spezifikation der FFT-Operation entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V ändert, es möglich ist, die Spezifikation gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeits-Änderungsrate dV/dT zu ändern.
Nachfolgend wird das neunzehnte Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 50 und Fig. 51, 52 und 53 erläutert. Fig. 51 stellt eine Wellenform in einer Zeitfolge einer Fahrzeuggeschwindigkeit v dar, welche durch eine ECU 4 berechnet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Wellenform eine niederfrequente Signalkomponente des Radgeschwindigkeitssignals durch ein Filter geschnitten ist. Wie in Fig. 51(a) und (b) dargestellt, ist auf einer verhältnismäßig glatten Straße die Änderungsgröße Δv der Radgeschwindigkeit klein, und auf einer holprigen Straße wird die Änderungsgröße groß. Die Resonanzfrequenz fX, verwendet als Erfassungsparameter für den Reifenluftdruck, eignet sich zur Erfassung der Resonanzerscheinung der ungefederten Masse. Da eine Resonanz mit einer großen Größe auf holprigen Straßen auftritt, läßt sich die Resonanzfrequenz fX einfach erfassen, um die SMP (Anzahl von Daten) und die SNM (Anzahl von FFT-Daten) als Spezifikation der FFT-Operation zuzulassen. Umgekehrt müssen auf glatten Straßen die SMP und die SNM für eine höhere Erfassungsgenauigkeit größer sein.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist mit Hinblick auf den oben dargelegten Punkt entwickelt worden.
Fig. 52 stellt eine Abbildung von SMP über eine Änderungsgröße Δv der Radgeschwindigkeit dar, und Fig. 53 stellt eine Abbildung der SUM über die Änderungsgröße Δv der Radgeschwindigkeit dar. Beide Abbildungen sind in einer ECU 4 gespeichert.
Nach Beginn der Signalverarbeitung durch die ECU 4 in Reaktion auf ein EIN-Schalten des Zündschalters wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V in Schritt 402S berechnet, und eine Änderungsgröße ΔV der Radgeschwindigkeit wird in Schritt 403S abgeleitet. Eine Unterscheidung des Straßenoberflächenzustands wird zum Unterscheiden zwischen der holprigen Straße und der glatten Straße mit einleitend festgelegten Radgeschwindigkeitsänderungsgrößen Δv&sub1; und Δv&sub2; durchgeführt. Anschließend wird in Schritt 4035 die SMP entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsgröße Δv aus der Abbildung von Fig. 52 abgeleitet, die SUM wird aus der Abbildung von Fig. 53 abgeleitet, und die Spezifikation der FFT-Operation wird aktualisiert. Die FFT-Operation, der Integrationsprozeß der Anzahl von Operationszyklen in Schritt 4045, die anschließende Beurteilung der Anzahl von Operationszyklen, der Mittelwertbildungsprozeß, der Bewegungs-Mittelwertbildungsprozeß, die Berechnung einer Resonanzfrequenz fX, die Berechnung von Δf, der Vergleich zwischen einer Resonanzfrequenz fX und dem Bezugswert fL sowie der Erfassungsprozeß der Reifenluftdrucks sind ähnlich jenen des siebzehnten Ausführungsbeispiels, so daß das Flußdiagramm des entsprechenden Abschnitts und die genaue Beschreibung dafür vernachlässigt sind.
Es sei darauf hingewiesen, daß mehrfache Radgeschwindigkeitsänderungsgrößen Δv&sub1; und Δv&sub2;, welche zur Unterscheidung zwischen der holprigen Straße und der glatten Straße verwendet werden, gleichzeitig in Abhängigkeit von dem Straßenoberflächenzustand festgelegt werden.
Das oben erwähnte Ausführungsbeispiel ändert die Spezifikation der FFT-Operation durch Modifizieren der Signalextraktionsdauer mit einer Unterscheidung des Straßenoberflächenzustands. Dies erfolgt auf der Grundlage von Maximal- und Minimal-Radgeschwindigkeitsänderungen, und es läßt eine Erfassung eines verringerten Reifenluftdrucks über kurze Dauern während einer Fahrt auf nicht gepflasterten Straßen bzw. einer Fahrt abseits von Straßen zu.
Nachfolgend wird das zwanzigste Ausführungsbeispiel erläutert. In Fig. 54 sind die Schritte 100T-107T ähnlich dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel und werden daher vernachlässigt. Wenn der Prozeß in Schritt 170T ausgeführt wird, so wird die anfänglich berechnete Resonanzfrequenz fX als Anfangsresonanzfrequenz fZ gespeichert. Anschließend werden durch die Schritte 180T bis 240T Prozesse zum Korrigieren eines oberen Grenzwerts fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und ein unterer Grenzwert fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse entsprechend dem zulässigen oberen und dem zulässigen unteren Grenzwert (beispielsweise beträgt ein oberer Grenzwert 2,5 kg/cm² und ein unterer Grenzwert 1,4 kg/cm²) des Reifenluftdrucks durchgeführt, während ein Erwärmen des Reifens berücksichtigt wird, welche während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt über eine lange Zeitdauer entsteht. Genauer dehnt sich die Luft im Reifen, wenn der Reifen erwärmt ist, aus, so daß der Reifenluftdruck trotz der gleichen Luftmenge, die in dem Reifen enthalten ist, ansteigt. Daher ist es unmöglich, den Reifenluftdruck auf der Grundlage der tatsächlichen Luftmenge im Reifen zu erfassen. Daher werden durch die Schritte 180T-140T ein oberer Grenzwert fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und ein unterer Grenzwert fL einer ungefederten Masse korrigiert, um eine genaue Erfassung des Reifenluftdrucks unabhängig von einer Reifenerwärmung zu ermöglichen.
In Schritt 180T erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob eine Radgeschwindigkeit v eine vorbestimmte Geschwindigkeit vT überschreitet, und dahingehend, ob eine ansteigende Differenz Δf (= fX - fZ) gleich der vorbestimmten Differenz Δfo bzw. größer als diese ist oder nicht. Die vorbestimmte Differenz Δf&sub0; ist einleitend mit Bezug auf die Anfangsresonanzfrequenz fS durch Berücksichtigen der Erwärmungscharakteristik des Reifens festgelegt. Ist die obige Bestimmung JA, so fährt das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit, und die Resonanzfrequenz steigt an. Daher kann der Reifen als erwärmt betrachtet werden. So fährt der Prozeß mit Schritt 190T fort, um eine Markierung F gleich "1" zu setzen, wodurch angezeigt wird, daß ein oberer Grenzwert fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und ein unterer Grenzwert fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse korrigiert werden. Anschließend fährt der Prozeß mit Schritt 200T fort, um eine temperaturabhängige Korrektur durchzuführen. Dies erfolgt durch Addieren der ansteigenden Differenz Δf zu dem oberen Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einem unteren Grenzwert fL' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse vor einer Korrektur für die Wärme, und zum Ableiten eines oberen Grenzwerts fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und eines unteren Grenzwerts fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse.
Lautet hingegen die Entscheidung in Schritt 180T NEIN, so fährt der Prozeß mit Schritt 210T fort, um zu bestimmen, ob eine Radgeschwindigkeit v gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit vT bzw. kleiner als diese ist, und ob eine ansteigende Differenz Δf kleiner als eine vorbestimmte Differenz f&sub0; ist. Hier fährt das Fahrzeug, wenn beide Antworten JA sind, mit niedriger Geschwindigkeit, und die Resonanzfrequenz nimmt ab. Daher kann der Reifen als nicht erwärmt betrachtet werden. Anschließend fährt der Prozeß mit Schritt 230T fort, um eine Markierung F auf "0" zu setzen, wodurch angezeigt wird, daß ein oberer Grenzwert fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und ein untere Grenzwert fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse korrigiert werden. Anschließend fährt der Prozeß mit Schritt 240T fort, um einen oberen Grenzwert fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einen unteren Grenzwert fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse gleich einem oberen Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einem unteren Grenzwert fL' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse vor einer auf Wärme ansprechenden Korrektur zu setzen.
Ist hingegen die Antwort in Schritt 210T NEIN, so bestehen zwei Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit ist, daß eine Radgeschwindigkeit v gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit vT bzw. kleiner als diese ist, und die ansteigende Differenz größer als eine vorbestimmte Differenz Δf&sub0; bzw. gleich dieser ist. Die zweite Möglichkeit ist, daß eine Radgeschwindigkeit v eine vorbestimmte Geschwindigkeit vT überschreitet und eine ansteigende Differenz Δf kleiner ist als eine vorbestimmte Differenz Δf&sub0;. In beiden Fällen kann eine klare Entscheidung dahingehend, ob der Reifen erwärmt ist oder nicht, nicht getroffen werden. Beispielsweise wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine vorbestimmte Geschwindigkeit VT überschreitet und eine ansteigende Differenz Δf kleiner als eine vorbestimmte Differenz v&sub0;. Daher kann bestimmt werden, daß eine ansteigende Differenz Δf vorübergehend verringert ist, wenn der vorhergehende Zustand in Korrektur ist; ist er jedoch nicht in Korrektur, so kann eine Radgeschwindigkeit v infolge einer vorübergehenden Beschleunigung des Fahrzeugs als erhöht angesehen werden. So wird, wenn dies auftritt, der vorhergehende Zustand aufrechterhalten. Ferner schreitet der Prozeß, wenn die Antwort NEIN in Schritt 2107 ist, mit Schritt 220T fort, um eine Entscheidung dahingehend zu treffen, ob eine Markierung F, welche den Korrekturzustand anzeigt, "1" ist oder nicht. Ist eine Markierung F "1", so läßt sie sich als in Korrektur betrachten, und der Prozeß fährt mit Schritt 200T fort, um eine Korrektur fortzusetzen. Ist hingegen eine Markierung F "0", so kann sie als nicht in Korrektur angesehen werden, und der Prozeß fährt mit Schritt 240T fort, so daß keine Korrektur erfolgt.
Ein Zeitdiagramm der Prozesse der oben dargelegten Schritte 180T-240T kann wie in Fig. 55 dargestellt erläutert werden. Wie aus Fig. 55 ersichtlich, wird, wenn eine Radgeschwindigkeit v höher wird als eine vorbestimmte Geschwindigkeit vT und eine ansteigende Differenz Δf größer wird als eine vorbestimmte Differenz Δf&sub0;, eine Korrektur eingeleitet. Wird eine Radgeschwindigkeit v kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit vT und wird eine ansteigende Differenz Δf kleiner als eine vorbestimmte Differenz Δf&sub0;, so wird eine Korrektur freigegeben. So wird, wenn einmal eine Korrektur eingeleitet ist, die Korrektur lediglich in Reaktion auf ein Verringern sowohl einer Radgeschwindigkeit v als auch einer ansteigenden Differenz Δf freigegeben.
Es sei darauf hingewiesen, daß das oben erwähnte Ausführungsbeispiel ein Beispiel zum Erfassen von Abfällen des Reifenluftdrucks auf der Grundlage lediglich der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse des Fahrzeugs in der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung darstellt. Es ist ferner möglich, Abfälle des Reifenluftdrucks lediglich auf der Grundlage der Resonanzfrequenz in der Aufwärts- und der Abwärtsrichtung bzw. auf der Grundlage der Resonanzfrequenzen in jeder der Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zu erfassen.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß eine ansteigende Differenz Δf ein einleitend festgelegter Wert anstelle des abgeleiteten Werts (fX - fS) sein kann.
Ein vorhergehendes Ausführungsbeispiel führt eine Korrektur sowohl des oberen Grenzwerts fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse als auch des unteren Grenzwerts fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse für jedes Rad unabhängig durch. Jedoch kann es möglich sein, eine Korrektur für einen oberen Grenzwert fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einen unteren Grenzwert fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse für sämtliche Räder gleichzeitig durchzuführen, wenn die ansteigende Differenz Δf die vorbestimmte Differenz Δf&sub0; überschreitet. In diesem Fall wird für das Rad, bei welchem eine ansteigende Differenz Δf eine vorbestimmte Differenz Δf&sub0; überschreitet, eine ansteigende Differenz Δf sowohl zu dem oberen Grenzwert fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse als auch zu dem unteren Grenzwert fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse in ähnlicher Weise wie bei Schritt 200T addiert. Für die Räder, bei welchen eine ansteigende Differenz Δf nicht eine vorbestimmte Differenz Δf&sub0; überschreitet, wird eine Korrektur mit einem Mittelwert Δfave der ansteigenden Differenzen Δf des Rads durchgeführt.
Bis die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht ist, kann die anfängliche Resonanzfrequenz fS entweder mit einem Mittelwert von abgeleiteten Resonanzfrequenzen oder alternativ hierzu mit dem Endwert von abgeleiteten Resonanzfrequenzen festgelegt werden.
Nachfolgend wird das einundzwanzigste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
Das oben erwähnte zwanzigste Ausführungsbeispiel führt eine Korrektur eines oberen Grenzwerts fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und eines unteren Grenzwerts fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse als Vorgehensweise für eine Erwärmung des Reifens durch. Neben der Wirkung bei dem zwanzigsten Ausführungsbeispiel führt das einundzwanzigste Ausführungsbeispiel eine Korrektur eines oberen Grenzwerts fH der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und eines unteren Grenzwerts fL der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse durch, um ein Stoß- bzw. Stehwellenphänomen, welches durch Erhöhen der Fahrzeuggeschwindigkeit verursacht wird, zu verhindern.
Typischerweise weist der Reifen einen Bereich der anwendbaren Fahrzeuggeschwindigkeiten auf, welche von dessen Grad abhängt, und die minimalen und maximalen Luftdrücke, welche bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten sind, werden als Bezugswerte festgelegt (ein zulässiger unterer Grenzwert ist P&sub0; und ein zulässiger oberer Grenzwert ist PZ). Ist jedoch der Reifenluftdruck bei erhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig, so kann ein Stoß- bzw. Stehwellenphänomen auftreten. Daher ist es erwünscht, den zulässigen Gesamtreifendruckbereich durch Erhöhen des zulässigen unteren Grenzwerts P&sub0; und des zulässigen oberen Grenzwerts PZ anzuheben. Das einundzwanzigste Ausführungsbeispiel liefert dafür eine Lösung, und es addiert einen Korrekturwert für einen anfänglichen oberen Grenzwert fH" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einen unteren Grenzwert fL" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit. Dementsprechend werden bei dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zwischen den Schritten 170T und 180T die in Fig. 56 dargestellten Prozesse ausgeführt.
In Fig. 56 erfolgt in Schritt 171U eine Bestimmung dahingehend, ob eine Radgeschwindigkeit v eine erste Geschwindigkeit v&sub0; (v < v&sub0;) überschreitet. Wenn die Radgeschwindigkeit v die erste Geschwindigkeit v&sub0; nicht überschreitet, so kann die Fahrgeschwindigkeit als nicht zu hoch betrachtet werden. So sind die Korrekturen für einen anfänglichen oberen Grenzwert fH" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einen anfänglichen unteren Grenzwert fL" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse unnötig. Daher fährt der Prozeß mit Schritt 172U fort, wo der anfängliche obere Grenzwert fH" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und der untere Grenzwert fL" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse gleich einem oberen Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einem unteren Grenzwert fL' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse vor einer erwärmungsabhängigen Korrektur gesetzt werden. Überschreitet eine Radgeschwindigkeit v die erste Geschwindigkeit v&sub0;, so fährt der Prozeß mit Schritt 173U fort, um zu bestimmen, ob eine Radgeschwindigkeit v eine zweite Geschwindigkeit vH (v&sub0; < VH) überschreitet. Hier fährt der Prozeß, wenn eine Radgeschwindigkeit v den zweiten Wert VH nicht überschreitet, mit Schritt 174U fort, um einen oberen Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einen unteren Grenzwert fL' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse vor der erwärmungsabhängigen Korrektur abzuleiten. Dies erfolgt durch Addieren eines Korrekturwerts ΔQ' zu einem oberen Grenzwert fH" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und durch Addieren eines Korrekturwerts ΔQ zu einem unteren Grenzwert fL" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse.
Überschreitet die Fahrzeuggeschwindigkeit die zweite Geschwindigkeit vH, so fährt der Prozeß mit Schritt 175U fort, um zu bestimmen, ob eine Radgeschwindigkeit v eine dritte Geschwindigkeit vv (vH < vV) überschreitet oder nicht. Überschreitet eine Radgeschwindigkeit v eine dritte Geschwindigkeit vV in Schritt 176U nicht, so werden ein oberer Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und ein unterer Grenzwert fL' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse vor der erwärmungsabhängigen Korrektur korrigiert. Dies erfolgt durch Hinzufügen eines Korrekturwerts ΔH' zu einem oberen Grenzwert fH" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und durch Addieren des Korrekturwerts ΔH zu einem unteren Grenzwert fL" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse. Daher fährt der Prozeß, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die dritte Geschwindigkeit vV überschreitet, mit Schritt 177U fort, um einen oberen Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und einen unteren Grenzwert fL' der Reso nanzfrequenz einer ungefederten Masse vor der erwärmungsabhängigen Korrektur abzuleiten. Dies erfolgt durch Addieren eines Korrekturwerts ΔV' zu einem oberen Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und durch Addieren eines Korrekturwerts Δv zu einem unteren Grenzwert fL" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse.
Das Ergebnis der Prozesse der vorhergehenden Schritte 171U-177U kann wie in Fig. 57 dargestellt erläutert werden. Ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit v kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit v&sub0;, so wird ein anfänglicher oberer Grenzwert fH" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse gleich einem oberen Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse gesetzt, und der untere Grenzwert fL" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse wird gleich einem unteren Grenzwert fL' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse vor der erwärmungsabhängigen Korrektur gesetzt. Ist eine Radgeschwindigkeit v erhöht, so werden ein oberer Grenzwert fH" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und ein unterer Grenzwert fL" der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse korrigiert. Dieser obere Grenzwert fH' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und der untere Grenzwert fL' der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse werden vor der erwärmungsabhängigen Korrektur allmählich erhöht. Folglich erhöhen sich auch ein zulässiger unterer Grenzwert P&sub0; und ein zulässiger oberer Grenzwert PZ, um den zulässigen Gesamtbereich des Reifenluftdrucks anzuheben, wodurch das Stoß- bzw. das Stehwellenphänomen vermieden wird.
Die oben erwähnten Ausführungsbeispiele sind im Hinblick auf den gleichen Typ von Reifen eingerichtet. Unterscheiden sich beliebige Reifen hinsichtlich des Typs, so kann auch der Reifenluftdruck verschieden sein, und der Bezugswert (Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse) zum Bestimmen von Abnahmen des Reifenluftdrucks kann sich entsprechend ändern, selbst wenn die Resonanzfrequenzen einer ungefederten Masse die gleichen sind. Daher muß in Abhängigkeit von dem Typ des zu montierenden Reifens der Bezugswert zum Unterscheiden von Abnormalitäten des Reifenluftdrucks festgelegt werden. Als Ergebnis einer von den Erfindern durchgeführten Studie wurde festgestellt, daß es eindeutige Differenzen im Reifenluftdruck (Resonanzfrequenzkennlinien einer ungefederten Masse) zwischen einem normalen Gürtelreifen und einem spikelosen Reifen (Winterreifen) gibt. Diese sind in Fig. 58 dargestellt.
In Fig. 58 ist der Schwankungsbereich der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse des normalen Gürtelreifens (nachfolgend einfach als Gürtelreifen bezeichnet) durch ein Bezugszeichen A in Fig. 58 dargestellt. Er hat einen höheren Bereich als der der Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse des spikelosen Reifens, welcher durch das Bezugszeichen B dargestellt ist. Diese Schwankung ist abhängig von Differenzen der Reifenherstellung (Marke) und von dem Gewicht des Rades, auf welches der Reifen montiert ist. Amax und Bmax stellen die Obergrenzen-Kennlinien der Schwankung im Falle der Verwendung des leichtesten Rades dar, und Amin und Bmin stellen die Untergrenzen-Kennlinien der Schwankung im Falle der Verwendung des schwersten Rades dar. Dies hat seinen Grund darin, daß eine Resonanzfrequenz f einer ungefederten Masse proportional zu (k/m)1/2 ist (wobei m das Gewicht einer ungefederten Masse und k eine Federkonstante des Reifens ist).
Hier wird unter der Annahme, daß der Reifenluftdruckbereich (kg/cm²) für einen Alarm definiert ist durch eine Untergrenze PL und eine Obergrenze PH, die Bezugsresonanzfrequenz (Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse) fL zum Bestimmen des Gürtelreifen-Luftdruck fRA. In ähnlicher Weise wird die Bezugsresonanzfrequenz fL des spikelosen Reifens fST. In diesem Fall läßt sich beispielsweise der Minimalluftdruck (1,4 kg/cm²), wie im JIS-Standard definiert, verwenden. Ferner läßt sich der Maximalluftdruck (2,3 kg/cm²), wie im JIS-Standard definiert, für PH verwenden.
Nachfolgend wird das zweiundzwanzigste Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme von Fig. 59 und 60 erläutert.
Nach Einleiten einer Signalverarbeitung durch eine ECU 4 in Reaktion auf ein EIN-Schalten des Zündschalters wird bestimmt, ob eine Markierung F auf "1" in Schritt 101 V zu setzen ist oder nicht. Wieder Abruf wird diese Markierung F durch AUS-Schalten des Zündschalters auf "0" zurückgesetzt. Dementsprechend ist unmittelbar nach Einleitung der Signalverarbeitung das Ergebnis von Schritt 101V negativ, und der Prozeß fährt mit Schritt 102V fort.
In Schritt 102 V erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob sich beide Auswahlschalter 6a und 6b in einem EIN-Zustand befinden oder nicht. Befinden sich beide in dem EIN-Zustand, so erfolgt in Schritt 105 V eine Entscheidung, daß die spikelosen Reifen an allen vier Rädern verwendet werden. Anschließend wird in Schritt 105aV die Bezugsresonanzfrequenz fL gleich fST für alle vier Reifen gesetzt. Ist die Antwort in Schritt 102V NEIN, so fährt der Prozeß mit Schritt 103V fort, um zu bestimmen, ob beide Auswahlschalter 6a und 6b AUS sind. Sind beide Schalter AUS, so erfolgt in Schritt 106V eine Entscheidung, daß die Gürtelreifen auf allen vier Rädern verwendet werden. Anschließend wird in Schritt 106aV eine Bezugsresonanzfrequenz fL gleich fRA für alle vier Räder gesetzt. Ist die Antwort in Schritt 103V NEIN, so fährt der Prozeß mit Schritt 104V fort. Wird in Schritt 104V bestimmt, daß der Auswahlschalter 6a in dem AUS-Zustand ist, so muß ein Auswahlschalter 6b infolge der Ergebnisse früherer Tests notwendigerweise EIN sein. Daher erfolgt in Schritt 107V eine Entscheidung, daß die beiden Vorderräder mit Gürtelreifen ausgestattet sind und die beiden Hinterräder mit spikelosen Reifen ausgestattet sind. In Schritt 107aV wird eine Bezugsresonanzfrequenz fL für die beiden Vorderräder gleich fRA gesetzt, und eine Bezugsresonanzfrequenz fL für die beiden Hinterräder wird gleich fST gesetzt.
Ist die Antwort in Schritt 104V NEIN, so erfolgt in Schritt 108V eine Entscheidung, daß die beiden Vorderräder mit den spikelosen Reifen und die beiden Hinterräder mit den Gürtelreifen ausgestattet sind. Anschließend wird in Schritt 108aV eine Resonanzfrequenz fL gleich fST gesetzt, und eine Bezugsresonanzfrequenz fL für zwei Hinterräder wird gleich fRA gesetzt. Daher werden die Prozesse der Schritte 105V-108V abwechselnd ausgeführt. Die auf Schritt 109V folgenden Prozesse, dargestellt in Fig. 60, sind für den Fall erläutert, bei welchem zwei Vorderräder mit spikelosen Reifen und zwei Hinterräder mit Gürtelreifen ausgezeichnet sind.
In den Schritten 109V-117V werden ähnliche Prozesse wie bei den früheren Ausführungsbeispielen ausgeführt.
Anschließend erfolgt in Schritt 118V, wenn die abgeleitete Resonanzfrequenz fX niedriger als eine Bezugsresonanzfrequenz fST für den spikelosen Reifen bzw. gleich dieser ist, oder wenn sie niedriger als einer Bezugsresonanzfrequenz fRA für den Gürtelreifen bzw. gleich dieser ist, eine Entscheidung, daß der Reifenluftdruck unter dem zulässigen unteren Grenzwert liegt. So fährt der Prozeß mit Schritt 119V fort, um dem Fahrer an einem Anzeigeabschnitt 5 einen Alarm anzuzeigen.
Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel kann unter Verwendung von Kombinationen von EIN und AUS zweier Auswahlschalter 6a und 6b der Typ der Reifen, mit welchen die beiden Vorderräder und die beiden Hinterräder ausgestattet sind, ausgewählt werden. Basierend auf dieser Auswahl wird eine Bezugsresonanzfrequenz fL gleich fST im Falle von spi kelosen Reifen und gleich fRA im Falle von Radialreifen gesetzt. Daher läßt sich selbst dann, wenn sich der Typ von Reifen ändert, der Luftdruckzustand der Reifen genau erfassen.
Es sei darauf hingewiesen, daß es trotz der Tatsache, daß das vorhergehende Ausführungsbeispiel mit fST und fRA als Bezugsresonanzfrequenzen arbeitet, möglich ist, Differenzen zwischen den Resonanzfrequenzen fST0 bzw. fRA0 bei normalem Luftdruck zu verwenden und Resonanzfrequenzen fXsT bzw. fXRA als Bezugsresonanzfrequenzen (fST0 - fXST bzw. fRA0 - fXRA) zu verwenden.
Nachfolgend wird das dreiundzwanzigste Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 61 und auf Fig. 62 und 63 erläutert. Fig. 62 ist eine erläuternde Darstellung für den Fall, bei welchem eine Abnahme des Reifenluftdrucks auf er Grundlage der Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz und dem Reifenluftdruck bestimmt wird.
Nach Einleiten einer Signalverarbeitung durch eine ECU 4 in Reaktion auf ein EIN-Schalten des Zündschalters werden jeweilige Prozesse von Schritten 201W-208W ausgeführt. Genauer werden ein Berechnen einer Radgeschwindigkeit v, ein Unterscheiden des Straßenoberflächenzustands, ein Bestimmen der Straßenoberflächenlänge, ein Ausführen von FFT- Operationen und ein Integrieren der Anzahl von Operationszyklen, ein Bestimmen der Anzahl von Operationszyklen, ein Mittelwertbilden, ein Bewegungs-Mittelwertbilden, ein Berechnen der Resonanzfrequenz fX und ein Berechnen von Δf jeweils in einer ähnlichen Weise wie bei dem zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ausgeführt. In einem anschließenden Schritt 209W erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob eine Markierung F auf "1" gesetzt wird oder nicht. Die Beurteilung in Schritt 209W nach Einleitung eines Prozesses wird negativ, und der Prozeß fährt mit Schritt 210W fort, da die Markierung F durch AUS-Schalten des Zündschalters auf "0" rückgesetzt wird.
In Schritt 210 W erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob der Einstellschalter 16, dargestellt in Fig. 63, in einem EIN-Zustand ist oder nicht. Falls nicht, wird die nach Einleitung eines Prozesses abgeleitete Resonanzfrequenz als Bezugsresonanzfrequenz fX0 in Schritt 211W gesetzt. So lassen sich abnehmende Differenzen (fX0-fX) mit der sequentiell abgeleiteten Resonanzfrequenz fX für einen Vergleich mit einer Bezugsdifferenz Δf = (fX0 - fL) ableiten, welche zwischen dem oben erwähnten fX0 und der Resonanzfrequenz fL besteht und dem Reifenluftdruck-Abnahmealarmdruck entspricht (Fig. 62). Falls (fX0 - fX) ≤ Δf, so werden die auf Schritt 201W folgenden Prozesse ausgeführt. Ist hingegen (fX0 - fL) > Δf, so fährt der Prozeß mit Schritt 212W fort, da der Reifendruck unter den zulässigen Wert gefallen ist, und der Alarm wird für den Fahrer an einem Anzeigeabschnitt 5 angezeigt.
Erfolgt in Schritt 210W eine Entscheidung, daß der Einstellschalter 16 im EIN-Zustand ist, so fährt der Prozeß mit Schritt 213W fort. In diesem Schritt wird eine Resonanzfrequenz fX, welche unmittelbar nach EIN-Schalten eines Einstellschalters 16 abgeleitet wurde, als Bezugsresonanzfrequenz fX0 für jedes der vier Räder unabhängig festgelegt. Anschließend wird in Schritt 214W eine Markierung F auf "1" gesetzt, und der Prozeß kehrt zu Schritt 201W zurück. Dementsprechend wird bei den Prozessen nach EIN- Schalten des Einstellschalters 16 ein Erfassungsprozeß für den Reifenluftdruck ausgeführt. Dieser Erfassungsprozeß umfaßt ein Vergleichen der Differenz zwischen einer neu festgelegten Bezugsresonanzfrequenz fX0 und einer sequentiell abgeleiteten Resonanzfrequenz fX, und die Differenz Δf zwischen der Bezugsresonanzfrequenz fX0 und einer Resonanzfrequenz fL.
Das vorhergehende Ausführungsbeispiel kann die abgeleitete Resonanzfrequenz fX auf die Bezugsresonanzfrequenz fk0 bezüglich eines normalen Reifenluftdrucks nach Ändern des Reifens bzw. bei EIN-Schalten eines Einstellschalters 16 durch den Fahrer nach dem Reifenwechselvorgang setzen. Daher läßt sich der Reifenluftdruck unabhängig von dem verwendeten Typ neuer Reifen mit hoher Genauigkeit erfassen.
Es sei darauf hingewiesen, daß, während sich die Bezugsresonanzfrequenz fk0 unabhängig für jedes der vier Räder, wie oben erwähnt, festlegen läßt, es ferner möglich ist (1), eine Festlegung bei einem Mittelwert der Resonanzfrequenzen fX bezüglich jedem der vier Räder vorzunehmen, (2) eine Festlegung bei einem Mittelwert zweier Räder ausschließlich des Maximal- und des Minimalwerts vorzunehmen, bzw. (3) den Maximal- bzw. Minimalwert der Resonanzfrequenzen fX als Bezugsresonanzfrequenz fX0 für jeweilige vier Räder zu setzen.
Das vierundzwanzigste Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 64 erläutert, wobei die Schritt 201X-209X die gleichen sind wie die Schritte 201W-209W von Fig. 61.
In Schritt 209X erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob die Markierung F auf "1" gesetzt ist oder nicht. Ist die Antwort negativ, so fährt der Prozeß mit Schritt 213 fort. Ist sie hingegen positiv, so fährt der Prozeß mit Schritt 211 fort.
Das vorhergehende Ausführungsbeispiel betrachtet den Reifenluftdruck unmittelbar nach Beginn einer Fahrt des Fahrzeuges als normal, wobei ein Einstellschalter 16 vernachlässigt wird, und es setzt die unmittelbar nach Beginn des Reifendruckerfassungsprozesses abgeleitete Resonanzfrequenz fX gleich einer Bezugsresonanzfrequenz fX0. So läßt sich ein Abfall des Reifenluftdrucks, welcher während einer Fahrt auftritt, unabhängig von dem Reifentyp erfassen. Es sei darauf hingewiesen, daß die oben erwähnte Bezugsresonanzfrequenz fX0 in der oben erwähnten Weise von (1)-(3), ähnlich wie im Falle des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels, festgelegt werden kann.
Nachfolgend wird das fünfundzwanzigste Ausführungsbeispiel erläutert. Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet einen Effektivrollradius und die Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse, um den Typ des Reifens zu bestimmen. Genauer werden, wie in Fig. 65 dargestellt, der Effektivrollradius rs und die Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse fs in Abhängigkeit vom Typ des Reifens im wesentlichen konstant. Beispielsweise ist in der Zeichnung eine Linie x ein normaler Gürtelreifen, eine Linie y ist ein spikeloser Reifen, und eine Linie z ist ein Niederprofilreifen, wobei jeder von diesen den zuvor erläuterten Reifentypen entspricht. Anhand beider Werte läßt sich der Typ des Reifens bestimmen. Daher wird eine Reifenwechsel- Beurteilungabbildung in einer elektronischen Steuereinheit 1 gespeichert.
Die Signalverarbeitung einer elektronischen Steuereinheit 1 zu Alarmieren durch Erfassung des Luftdrucks wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 66 und 67 erläutert.
Bei Einleitung des Prozesses durch EIN-Schalten des Zündschalters wird eine Radgeschwindigkeit v auf der Grundlage des Signals von dem Radgeschwindigkeitssensor in Schritt 101Y abgeleitet. Unmittelbar nach einer Zündung wird, wenn der Effektivrollradius noch keiner Zentrifugalkraft ausgesetzt ist, eine Markierung F in Schritt 102Y geprüft. Ist die Markierung F nicht auf "1" gesetzt, so fährt der Prozeß mit Schritt 103Y und den anschließenden Schritten fort. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Radgeschwindigkeit v durch eine Wellenformbildung des Ausgangssignals des Radgeschwindigkeitssensors und durch Teilen der Anzahl der resultierenden Impulse mit einer entsprechenden Periode berechnet wird.
In Schritt 103Y wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeitsmessers des Doppler- Typs bzw. durch eine Drehgeschwindigkeit einer Übertragungsdrehwelle erfaßt. In Schritt 104Y wird ein Reifenlastradius rs auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer Radgeschwindigkeit v abgeleitet.
In den Schritten 105Y und 106Y wird eine Frequenzanalyse mittels einer schnellen Fourier-Transformation-Operation (FFT-Operation) bezüglich der Radgeschwindigkeit durchgeführt. Der Prozeß wird wiederholt, bis die Anzahl von Operationszyklen der Frequenzanalyse K eine vorbestimmte Anzahl K&sub0; erreicht. In Schritt 107Y werden die abgeleiteten Werte durch eine Frequenzanalyse einer Mittelwertbildung unterzogen, um die Resonanzfrequenz fS einer ungefederten Masse auf der Grundlage der Ergebnisse einer Mittelwertbildung (Schritt 108Y) zu berechnen.
In Schritt 109Y werden ein Wirkrollradius rs und eine in Schritt 108Y abgeleitete Resonanzfrequenz fS einer ungefederten Masse dazu verwendet, den Reifentyp unter Verwendung der Abbildung von Fig. 65 zu unterscheiden. In einem anschließenden Schritt 110Y werden die Unterscheidungs-Bezugswerte für die Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse entsprechend der unterschiedenen Art des Reifens, fLa, fLb, fLc, fHa, fHb, fHc, ausgewählt, um fL und fH als Alarm-Bezugswert zu speichern.
Anschließend wird eine Markierung F auf "1" gesetzt (Schritt 111Y). Hierdurch werden die Schritte 103Y-110Y, welche zum Bestimmen eines Reifenwechsels verwendet werden, lediglich unmittelbar nach einer Zündung des Fahrzeugs ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, daß in der Praxis der vorhergehende Schritt 110Y lediglich dann ausgeführt wird, wenn in Schritt 109Y bestimmt wird, daß ein Reifenwechsel an den beiden Antriebsrädern bzw. an allen vier Rädern vorliegt.
Der Prozeß von Fig. 67 ist der gleiche wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Unterscheidung des Reifentyps in Schritt 109Y von Fig. 66 mit einer Regionalabbildung wie in Fig. 69 dargestellt anstelle der in Fig. 65 dargestellten linearen Abbildung durchgeführt werden kann. In Abhängigkeit davon, in welche X-Region, Y-Region und Z-Region der Effektivrollradius rs und die Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse enthalten sind, erfolgt einer Unterscheidung zwischen dem normalen Gürtelreifen, dem spikelosen Reifen und dem Niederprofilreifen. Selbst in diesem Fall wird der Alarm-Bezugswert lediglich dann schließlich abgeändert, wenn ein Wechsel von Reifen bezüglich entweder der beiden Antriebsräder oder an allen vier Rädern geprüft ist.
Bei einem derartigen Aufbau läßt sich eine Wirkung ähnlich wie bei dem früheren Ausführungsbeispiel erzielen.
Ferner kann eine Bestimmung des Reifentyps durch Verwenden der in TABELLE 1 dargestellten Matrix durchgeführt werden. Genauer erfolgt sie unter Verwendung von neuen Arten von Matrizen auf der Grundlage einer Änderung des Effektivrollradius rs und der Resonanzfrequenz fS einer ungefederten Masse, welche bei Beginn der Fahrt gemessen werden, bezüglich des Reifenlastradius rz und der Resonanzfrequenz fS der ungefederten Masse bei Lieferung von der Fabrik. TABELLE 1
Wird beispielsweise ein normaler Gürtelreifen verwendet, so ist die Resonanzfrequenz der ungefederten Masse infolge eines abnehmenden Reifenluftdrucks herabgesetzt, und der Effektivrollradius ist ebenfalls verringert. Umgekehrt ist bei Zuführen von Reifenluftdruck der Effektivrollradius entsprechend einer erhöhten Resonanzfrequenz der ungefederten Masse vergrößert. Diese Eigenschaft ist in der Matrix als Abschnitt a dargestellt.
Bei Verwendung von spikelosen Reifen wird aufgrund der Tatsache, daß der verwendete Gummi weich ist, die Resonanzfrequenz der ungefederten Masse generell niedrig. Daher entsprechen spikelose Reifen Abschnitten b in TABELLE 1. Werden hingegen Niedrigprofil-Reifen verwendet, so ist die Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse aufgrund der Tatsache, daß der Niederprofilreifen generell eine hohe Reifenfederkonstante aufweist, generell hoch. Dies entspricht Abschnitten c in TABELLE 1.
In diesem Fall ist der schraffierte Abschnitt von TABELLE 1 ein schwieriger Abschnitt, um zwischen dem normalen Gürtelreifen und anderen Reifen zu unterscheiden. Jedoch läßt sich bei Anhäufen der Ergebnisse der Unterscheidung für die anderen Räder eine Vorhersage treffen, da es selten ist, ein Erniedrigen bzw. Erhöhen des Luftdrucks für zwei bzw. vier Räder gleichzeitig zu bewirken. Daher erfolgt eine Entscheidung, daß die Reifen verändert sind. Nehmen die Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse und der Effektivrollradius gleichzeitig an vier bzw. zwei der Räder ab, so kann daraus gefolgert werden, daß die Reifen zu dem spikelosen Reifen gewechselt sind. Umgekehrt kann, wenn beide bzw. alle vier angestiegen sind, eine Entscheidung getroffen werden, daß die Reifen durch Niederprofilreifen ersetzt wurden.
Selbst bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lassen sich Wirkungen ähnlich jenen bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel erzielen.
Es sei darauf hingewiesen, daß entweder ein Wert bei einem optimalen Luftdruck des normalen Gürtelreifens oder ein Wert unmittelbar vor Anhalten des Fahrzeugs für die oben erwähnten Bezugswerte r&sub0; und f&sub0; verwendet werden kann.
Ferner kann bei jedem oben erwähnten Ausführungsbeispiel der Wert selbst des Reifenluftdrucks sowie der abnormale Alarm des Reifenluftdrucks direkt angezeigt werden.
Nachfolgend wird das sechsundzwanzigste Ausführungsbeispiel erörtert. Ursachen von verringertem Reifenluftdruck können natürliches Ausströmen mit verhältnismäßig geringer Absenkung oder eine Reifenpanne infolge eines Fahrens über einen Nagel usw. sein, wobei die Ursache mit der höchsten Ereignishäufigkeit ein Abnehmen des Reifenluftdrucks infolge einer Reifenpanne ist. Es kommt jedoch selten vor, daß die Reifenpanne an einem linken und einem rechten Rad gleichzeitig hervorgerufen wird. Ferner ist eine Änderung des Gewichts einer ungefederten Masse, welches die Aufwärts-, Abwärts-, Vorwärts- und Rückwärts-Resonanzfrequenzkomponenten bei der ungefederten Masse des Fahrzeugs beeinflußt, mit den Reifen- bzw. Radmaterialien veränderlich. Es kann jedoch generell nicht erwartet werden, die Reifen- und Radkombinationen an den linken und rechten Rädern zu unterscheiden. Daher läßt sich durch Ableiten und Vergleichen der Resonanzfrequenzen der linken und rechten Räder bezüglich jedes der Antriebsräder und angetriebenen Räder eine Entscheidung treffen, daß der Reifenluftdruck in demjenigen Reifen abgenommen hat, welcher die niedrigste Resonanzfrequenz aufweist. Dies trifft lediglich dann zu, wenn eine eindeutige Differenz zwischen den Resonanzfrequenzen existiert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt eine Steuerung unter Verwendung des vorhergehenden Punkts. Genauer wird der Prozeß von Schritt 109Z in Fig. 70 in einer in Fig. 71 dargestellten Weise ausgeführt.
In Schritt 2012 wird eine Resonanzfrequenz fL, abgeleitet bezüglich des linken Rads des Vorder- bzw. Hinterrads, mit der Resonanzfrequenz fR, abgeleitet bezüglich des rechten Rads, verglichen. In den Schritten 202Z und 203Z wird einer höhere Resonanzfrequenz als fMAX und eine niedrigere Resonanzfrequenz als fMIN gesetzt. In einem anschließenden Schritt 204Z wird der Minimalwert PMIN des Reifenluftdrucks bezüglich der Resonanzfrequenz fMIN aus einer Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz (Hz) und dem Reifenluftdruck (kg/cm²) abgeleitet. Der Grund hierfür liegt darin, daß dann, wenn sich das Gewicht einer ungefederten Masse durch Ändern des Reifens, Radmaterials usw. ändert, die Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz und dem Reifenluftdruck wie durch den schraffierten Bereich in Fig. 72 dargestellt schwankt, so daß verschiedene Reifenluftdrücke selbst dann erhalten werden, wenn die Resonanzfrequenz gleich bleibt.
Anschließend fährt der Prozeß mit Schritt 2052 fort, um den Minimalwert PMIN des Reifenluftdrucks mit einem Schwellenpegel PTH, festgelegt zum Erfassen abnormaler Abnahmen des Reifenluftdrucks, verglichen wird. Wenn PMIN < PTH, dann springt der Prozeß zu Schritt 2092, um einen Alarm anzuzeigen, welcher die abnormalen Abnahmen des Reifenluftdrucks an einem Anzeigeabschnitt 5 anzeigt. Dieser Prozeß kann eine vorbeugende Maßnahme für den Fall sein, bei welchem die Reifenluftdrücke sowohl des linken als auch des rechten Rads gleichzeitig abfallen.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei obigem Fall die Abnahmen des Reifenluftdrucks durch Verwenden einer Resonanzfrequenz fMAX anstelle einer Resonanzfrequenz fMIN bestimmbar sind. Eine Auswahl von fMIN bzw. fMAX erfolgt durch Verwenden des Grads des Reifenluftdruckabfalls für den linken und rechten Reifen. Anders ausgedrückt wird die relative Größe einer Abnahme des Reifenluftdrucks zwischen dem linken und dem rechten Rad an dem tatsächlichen Fahrzeug usw. berücksichtigt. Jedoch wird die Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz und dem Reifenluftdruck, dargestellt in Fig. 72, einleitend in Form einer Abbildung in einer ECU 4 gespeichert.
Wenn PMIN ≥ PTH in Schritt 205Z, so fährt der Prozeß mit Schritt 206Z fort, wobei eine Differenz Δf zwischen Resonanzfrequenzen fMAX und fMIN des linken und rechten Rads abgeleitet wird. Wie oben dargelegt, ändern sich bei Änderung des Gewichts der ungefederten Masse über eine Reifenänderung, Radmaterial usw., auch die Kennlinien zwischen der Resonanzfrequenz und dem Reifenluftdruck. Dementsprechend liegt, sie in Fig. 73 dargestellt, die Differenz ΔfA zwischen einer Resonanzfrequenz fAN, welche einem normalen Reifenluftdruck PN (dargestellt als Kennlinie (A)) entspricht, und einer Resonanzfrequenz fAW, welche einem abnormal abnehmenden Reifenluftdruck entspricht. Diese wird größer als die Differenz ΔfB, welche zwischen einer Reso nanzfrequenz fBN, die dem normalen Reifenluftdruck PN (dargestellt als Kennlinie (B)) entspricht, und einer Resonanzfrequenz fBW, welche dem abnormal abnehmenden Reifenluftdruck entspricht, liegt. Daher besteht die Möglichkeit einer irrtümlichen Erfassung eines abnormal abnehmenden Reifenluftdrucks bei Verwendung eines einfachen Vergleichs der Differenz Δf, welche zwischen den Resonanzfrequenzen fMAX und fMIN liegt. So wird ein Schwellenwert fTH, welcher die Differenz zwischen den Resonanzfrequenzen ist, unbedingt bestimmt für eine Beurteilung eines abnormal niedrigen Reifenluftdrucks.
Vorausgesetzt, daß die Änderung des Koeffizientenfaktors der ungefederten Masse bei den linken und rechten Rädern lediglich durch die Differenz der Reifenluftdrücke an diesen Rädern verursacht ist, läßt sich der Einfluß für die Resonanzfrequenz, hervorgerufen durch die Koeffizientenfaktoren der ungefederten Masse, absorbieren. Dies kann erfolgen durch Erhalten und Verwenden von Kennlinien, welche den normalen Reifenluftdruck in Beziehung setzen mit dem verringerten, alarmierenden Reifenluftdruck (dargestellt in Fig. 74) bezüglich verschiedenen Kombinationen des Reifens und der Räder. Anschließend, durch Suchen der maximalen Resonanzfrequenz fMAX, welche als normaler Reifenluftdruck angesehen ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die in Fig. 74 dargestellte Kennlinie in einer ECU 4 gespeichert ist.
Dementsprechend wird in Schritt 207Z ein Schwellenwert fTH aus der Abbildung gespeichert in einer ECU 4 bezüglich einer Resonanzfrequenz fMAX erhalten und als normaler Reifenluftdruck betrachtet. Anschließend fährt der Prozeß mit Schritt 208Z fort, um einer Resonanzfrequenzdifferenz Δf mit einer neuen Abbildung eines Schwellenwerts fTH zu vergleichen. Wenn Δf ≥ fTH, so wird der Alarm, welcher ein abnormales Abnehmen des Reifenluftdrucks anzeigt, in Schritt 2092 an einem Anzeigeabschnitt 5 angezeigt. Ist hingegen Δf < fTH, so kehrt der Prozeß lediglich zurück.
Es sei darauf hingewiesen, daß, in Abhängigkeit von der Fahrzeug-Fahrtbedingung, verschiedene Fälle entweder gefährlich oder ungefährlich bei einem gegebenen gleichen Reifenluftdruck sein können. Daher ist die in Fig. 75 dargestellte Abbildung mit einer Vielzahl von Kennlinien versehen, welche zum Ableiten eines Schwellenwerts fTH für die Resonanzfrequenzdifferenz entsprechen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Kurvenfahrtbedingung verwendet werden können.
Das vorhergehende Ausführungsbeispiel kann die Zuverlässigkeit durch Vermeiden einer irrtümlichen Erfassung eines abnormal niedrigen Reifenluftdrucks verbessern. Es tut dies durch Korrigieren des Schwellenwerts fTH für die Resonanzfrequenzdifferenz mit der Resonanzfrequenz fMAX, welche als normale Reifenresonanzfrequenz betrachtet wird. FAX wird als normale Reifenresonanzfrequenz betrachtet, da die Beziehung zwischen der Änderungsgröße (Δf) der Resonanzfrequenz sowohl der linken als auch der rechten Räder und der Änderungsgröße des Reifenluftdrucks durch den Koeffizientenfaktor der ungefederten Masse beeinflußt sein kann.
Andererseits ist eine Lösung für eine natürliche Ausströmung geliefert, bei welcher sich der Reifenluftdruck von linken und rechten Rädern gleichzeitig verringert. Durch Festlegen von fMAX bzw. fMIN der Resonanzfrequenzen der linken und rechten Räder als Schwellenwert für eine Entscheidung läßt sich ein absoluter Grenzwert festlegen. In diesem Fall kann bezüglich einer Schwankung von Kennlinien zwischen der Resonanzfrequenz und dem Reifenluftdruck, welcher abhängig ist von dem verwendeten Typ des Reifens und Rads, der festgelegte Schwellenwert für eine Entscheidung angepaßt werden durch Auswählen eines festgelegten absoluten Grenzwerts sowie Auswahl entweder von fMAX oder fMIN für die Resonanzfrequenz.
Nachfolgend ist das siebenundzwanzigste Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 76 beschrieben. In Schritten 101α-108α werden die gleichen Prozesse wie jene bei dem ersteren Ausführungsbeispiel ausgeführt. Anschließend erfolgt in Schritt 109α eine Bestimmung, ob die abgeleitete Resonanzfrequenz fk niedriger oder gleich dem vorbestimmten Luftdruck-Abfallunterscheidungswert fL ist. Anschließend wird in Schritt 110α eine Änderungsrate dfk einer Resonanzfrequenz fk innerhalb der Zeitspanneneinheit mit einem Entscheidungswert (Δfk/Δt) verglichen, um den Grad einer Abnahme des Reifenluftdrucks zu bestimmen. Hier ist Δfk die Differenz zwischen dem Berechnungsergebnis der Resonanzfrequenz bei dem aktuellen Zyklus und dem Berechnungsergebnis aus dem vorhergehenden Zyklus, und Δt ist eine dazwischen abgelaufene Zeitspanne. Ist die Änderungsrate kleiner als der vorhergehende Entscheidungswert bzw. gleich diesem, das heißt im Falle einer allmählichen Abnahme des Reifenluftdrucks, so fährt der Prozeß mit Schritt 111α fort, um einen Zähler zu setzen. Anschließend erfolgt in Schritt 112α eine Bestimmung, ob die abgeleitete Änderungsrate der abgeleiteten Resonanzfrequenz fk kleiner als der Entscheidungswert oder gleich diesem ist, und ob sie kleiner geblieben ist als der Reifenluftdruck-Abnahmeunterscheidungswert fL für M&sub0;-mal bzw. gleich diesem geblieben ist. Ist die Antwort in Schritt 112α positiv, so fährt der Prozeß mit Schritt 113α fort, um den Alarm anzuzeigen, welcher einen niedrigen Reifenluftdruck für den entsprechenden Reifen anzeigt.
Ist hingegen die Antwort in Schritt 109α negativ, so wird der Zählwert auf "0" zum Zählen der Anzahl aufeinanderfolgender Prozesse von Schritt 109α und anschließenden Schritten initialisiert. Ferner erfolgt, wenn die Änderungsrate einer Resonanzfrequenz fk größer ist als der Entscheidungswert, wie in Schritt 110α geprüft, eine Entscheidung, daß der Reifenluftdruck infolge des Auftretens eines abrupten Ausströmens des Reifenluftdrucks abrupt abgefallen ist. Daher springt der Prozeß zu Schritt 113α, um eine Alarmanzeige des vorhergehenden Inhalts zuzulassen.
Es sei darauf hingewiesen, daß, wenn einmal die Alarmanzeige in Schritt 113α in Gang gesetzt ist, das vorliegende Ausführungsbeispiel die Alarmanzeige solange aufrechterhält, bis das Fahrzeug anhält. Anschließend wird bei Neustarten des Fahrzeugs durch EIN-Schalten des Zündschalters, wenn die Resonanzfrequenz fk höher ist der Luftdruck- Entscheidungswert, der Reifenluftdruck-Erfassungszustand freigegeben, um eine Alarmanzeige zu beenden. Jedoch wird, wenn die Resonanzfrequenz fk niedriger ist als der Luftdruck-Abnahmeentscheidungswert bzw. gleich diesem ist, die Alarmanzeige bis zum nächsten Anhalten des Fahrzeugs aufrechterhalten, um die vorhergehenden Schritte zu wiederholen.
Das vorhergehende Ausführungsbeispiel kann die Zuverlässigkeit bei Vermeiden einer irrtümlichen Erfassung durch Durchführen eines Alarms für Abnahmen des Reifenluftdrucks auf der Grundlage des Ergebnisses einer zweistufigen Entscheidung verbessern, bei welcher die Änderungsrate einer Resonanzfrequenz fk innerhalb einer Einheitszeitspanne erhalten wird. Anschließend erfolgt eine Bestimmung sowohl dahingehend, ob die Änderungsrate kleiner wird als der Entscheidungswert bzw. gleich diesem ist oder nicht, als auch dahingehend, ob die Änderungsrate weiterhin kleiner als der Entscheidungswert bzw. gleich diesem für Zyklen mehr als bzw. gleich M&sub0;Mal ist.
Obwohl die Ausführungsbeispiele im Detail offenbart wurden, beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele. Beispielsweise ist es in Fig. 4 möglich, den Reifenluftdruck auf der Grundlage einer Änderung einer Zunahme bei einer spezifischen Frequenz bzw. Änderung der Frequenz bei einer spezifischen Zunahme zu erfassen.

GEWERBLICHE VERWERTBARKEIT

Wie oben dargelegt, wird erfindungsgemäß der Tatsache Beachtung geschenkt, daß sich die vorbestimmte Frequenzkomponente bei der Reifenvibrations-Frequenzkomponente gemäß einer Änderung der Federkonstanten des Reifens ändert, so daß der Luftdruckzustand des Reifens auf der Grundlage der Änderung der Frequenzkomponente erfaßt wird. Daher kann der Fahrzeuginsasse den Luftdruck während einer Fahrt des Fahrzeugs überwachen. Außerdem läßt sich bei Verwenden einer Vorrichtung zum Anpassen des Luftdrucks des Reifens die Fahrleistung des Fahrzeugs bedeutend verbessern.

Claims

1. Vorrichtung zum Erfassen eines Reifenluftdruckzustands, die aufweist:

eine in ein Fahrzeug eingebaute Ausgabeeinrichtung (3a bis 3d) zum Ausgeben eines Signals, das eine Reifenschwingung beinhaltet, während sich das Fahrzeug bewegt;

eine Extrahierungseinrichtung (4; Schritt 170A, 1900F, 118M, 109P, 209Q, 312R, 170T, 117V, 208W, 208X, 108Z, 108α) zum Extrahieren mindestens einer Resonanzfrequenzkomponente aufgrund einer Schwingung, die in einer vertikalen Richtung erzeugt wird, und einer Resonanzfrequenzkomponente aufgrund einer Schwingung, die in einer longitudinalen Richtung erzeugt wird, einer ungefederten Masse des Fahrzeugs aus dem Signal, das die Reifenschwingungsfrequenzkomponente beinhaltet, wenn die ungefederte Masse des Fahrzeugs schwingt; und

eine Erfassungseinrichtung (Schritt 180A, 2000F, 119M, 115P, 212Q, 313R, 250T, 118V, 211W, 211X, 109Z, 208Z, 110α) zum Erfassen eines Reifenluftdruckzustands auf der Grundlage der mindestens einen Resonanzfrequenzkomponente.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Erfassungseinrichtung (4; 180A, 2000F, 119M, 115P, 212Q, 313R, 250T, 118V, 211W, 211X, 109Z, 208Z, 110α) einleitend einen Resonanzfrequenzwert als eine Referenzresonanzfrequenz speichert und ein Verringern des Reifenluftdruckzustands auf der Grundlage einer Änderungshöhe der extrahierten Resonanzfrequenz bezüglich des Resonanzfrequenzwerts erfaßt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Erfassungseinrichtung (4; 180A, 2000F, 119M, 115P, 212Q, 313R, 250T, 118V, 211W, 211X, 109Z, 208Z, 110α) einleitend eine Beziehung zwischen dem Reifenluftdruck und der Resonanzfrequenz speichert und den Luftdruck des Reifens aus der extrahierten Resonanzfrequenz auf der Grundlage der gespeicherten Beziehung vorhersagt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Erfassungseinrichtung (4; 180A, 2000F, 119M, 115P, 212Q, 313R, 250T, 118V, 211W, 211X, 109Z, 208Z, 110α) eine Alarmierungseinrichtung zum Alarmieren eines Fahrers beinhaltet, wenn es erfaßt wird, daß sich der Reifenluftdruck unter einen unteren Grenzluftdruck verringert.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche weiterhin eine Entfernungseinrichtung (4; Schritt 150A, 160A, 1700F, 1800F, 116M, 117N) zum Entfernen einer Gradkomponente aus dem Signal aufweist, das die. Reifenschwingungsfrequenzkomponente enthält, wobei die Gradkomponente eine Rauschkomponente ist, die auf Frequenzen auftritt, welche ganzzahlig Vielfache einer Frequenz sind, die einer Anzahl von Radumdrehungen innerhalb einer Einheitszeitdauer entspricht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Extrahierungseinrichtung (4; Schritt 170A, 1900F, 118M, 109P, 209Q, 312R, 170T, 117V, 208W, 208X, 108Z, 108α) eine Extrahierungsdaueränderungseinrichtung zum Ändern einer Extrahierungsdauer beinhaltet.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Erfassungseinrichtung (4; 180A, 2000F, 119M, 115P, 212Q, 313R, 250T, 118V, 211W, 211X, 109Z, 208Z, 110α) eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren eines Referenzwerts beinhaltet, der verwendet wird, um einen niedrigen Reifenluftdruck auf der Grundlage einer Fahrzeugfahrgeschwindigkeit zu erfassen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche weiterhin eine Reifenartauswahleinrichtung (16, 109Y) zum Auswählen einer Art des Reifens aufweist, mit der das Fahrzeug ausgestattet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Reifenartauswahleinrichtung ein Schalter (16) ist, der von einem Fahrzeuginsassen zu betätigen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Reifenartauswahleinrichtung (109Y) die Art des Reifens abhängig von einem Lastradius des Reifens auswählt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Erfassungseinrichtung (4; 180A, 2000F, 119M, 115P, 212Q, 313R, 250T, 118V, 211W, 211X, 109Z, 208Z, 110α) eine Resonanzfrequenzdifferenzansteuereinrichtung zum Ableiten einer Differenz der Resonanzfrequenzen der linken und rechten Räder an vorderen oder hinteren Rädern aufweist, die aus den Signalen einer jeweiligen Resonanzfrequenz abgeleitet wird, und eine Entscheidungseinrichtung aufweist, die die Resonanzfrequenzdifferenz mit dem Entscheidungswert vergleicht.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Erfassungseinrichtung (4; 180A, 2000F, 119M, 115P, 212Q, 313R, 250T, 118V, 211W, 211X, 109Z, 208Z, 110α) eine Unterscheidung einer Abnormalität des Reifenluftdrucks auf der Grundlage der Resonanzfrequenzkomponente durchführt und ein Abnormalitätssignal ausgibt, wenn die Abnormalitätsentscheidung über eine aufeinanderfolgende Mehrzahl von Zyklen aufrechterhalten wird.