DE69824347T2

DE69824347T2 - Gerät zur Reifendruckabschätzung

Info

Publication number: DE69824347T2
Application number: DE69824347T
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Kariya-city Aichi-pref. Naito; Takeyasu Kariya-city Aichi-pref. Taguchi; Hideki Kariya-city Aichi-pref. Kabune; Yuichi Kariya-city Aichi-pref. Inoue; Nobuyoshi Kariya-city Aichi-pref. Onogi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2018-08-08
Also published as: EP0895880A2; US6092028A; DE69824347D1; EP0895880A3; EP0895880B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks in einem Reifen eines Automobils oder dergleichen und insbesondere eine Vorrichtung, die in der Lage ist, den Luftdruck eines Reifens indirekt mit besserer Genauigkeit aus Vibrationskomponenten des Reifens abzuschätzen, während das Fahrzeug sich bewegt.
2. Stand der Technik
Als eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens ist eine Vorrichtung, wie sie in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer H. 5-133831 beschrieben ist, und eine Vorrichtung, wie sie in der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsnummer H. 6-328920 beschrieben ist, bekannt.
In jeder Vorrichtung extrahiert die Vorrichtung die Vibrationskomponenten der Radgeschwindigkeit, die von Vibrationen eines Reifens hervorgerufen werden, von einem Radgeschwindigkeitssignal, findet eine Reifenresonanzfrequenz oder eine Reifenfederkonstante in der vertikalen Richtung des Reifens, in der longitudinalen Richtung des Reifens oder in der Drehrichtung der Reifenrotation, und schätzt den Luftdruck in dem Reifen aus der gefundenen Resonanzfrequenz oder der gefundenen Federkonstante des Reifens ab.
Bei diesen Vorrichtungen zum Abschäzten des Luftdrucks eines Reifens kann der Luftdruck des Reifens abgeschätzt werden, ohne daß Mittel zum direkten Erfassen des Luftdrucks innerhalb des Reifens wie etwa ein Drucksensor nötig sind.
Eine Technik zum indirekten Erfassen des Luftdrucks eines Reifens nutzt den Umstand, daß eine gewisse Beziehung zwischen dem Luftdruck in einem Reifen und seiner Steifigkeit besteht. Jedoch hängt die Steifigkeit des Reifens von der Härte des Reifengummis ebenso wie von dem Luftdruck im Innenraum innerhalb des Reifens ab. Es ist schwierig, diese beiden separat zu erfassen. Darüber hinaus variiert die Härte des Reifengummis mit der Temperatur des Gummis.
In der Vergangenheit berücksichtigte die Technik zum indirekten Erfassen des Luftdrucks eines Reifens keine Variationen der Temperatur des Reifens. Daher variiert die Steifigkeit des Reifens als Ganzes für verschiedene Temperaturen des Reifens, selbst wenn der Luftdruck im inneren Raum des Reifens der gleiche ist. Daher weicht bei der Technik der indirekten Erfassung nach dem Stand der Technik, da die Variationen der Temperatur des Reifens nicht berücksichtigt werden, der erfaßte Wert des Luftdrucks des Reifens vom tatsächlichen Wert ab.
Konsequenter weise können, wenn die Vorrichtung nach dem Stand der Technik einen abnormal niedrigen Luftdruck im Reifen erfaßt und einen Fahrer vor dieser Abnormität warnt, beispielsweise verschiedene unerwünschte Situationen eintreten. Beispielsweise kann, falls die Temperatur des Reifens steigt und dadurch die Härte des Reifengummis sich verringert, obwohl der tatsächliche Luftdruck im Reifen normal ist, der Luftdruck im Reifen als zu niedrig festgestellt werden. Zusätzlich kann, selbst obwohl der Luftdruck des Reifens zu niedrig ist, dieses nicht erfaßt werden.
Hierzu schlägt die US 5,553,491 vor, Temperaturänderungen innerhalb eines Reifens zu kompensieren, indem dieser Reifen als aufgeheizt betrachtet wird, wenn die Radgeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt.
Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens mit verbesserter Genauigkeit zur Verfügung zu stellen, indem die Reifentemperatur berücksichtigt wird.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ökonomische Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zur Verfügung zu stellen, die bevorzugt eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Wertes umfaßt, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt. Diese Vorrichtung ist innerhalb eines Signalprozessors angeordnet, der arithmetische Berechnungen zum Abschätzen des Luftdrucks des Reifens durchführt. Diese Anordnung verzichtet auf Drähte zum Zuführen der Temperatur des Reifens in den Signalprozessor.
In der Zwischenzeit sind Frequenzkomponenten, die nicht mit Variationen im Luftdruck des Reifens zusammenhängen und somit ein Rauschen verursachen, in einem Signal beinhaltet, das die Vibrationskomponenten des Reifens enthält. Daher wird, wenn eine Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten oder eine Federkonstante des Reifens, die von dem Luftdruck des Reifens abhängen, aus dem Signal einschließlich der Vibrationskomponenten des Reifens extrahiert werden, das Signal normalerweise in einen Signal verarbeitenden Filter eingespeist, um nur Signalkomponenten zu extrahieren, die in der Nähe der Resonanz frequenz abhängig von dem Luftdruck des Reifens liegen. Dies wird als eine Vorbehandlung bezeichnet.
Idealerweise deckt das Frequenzband dieses Signal verarbeitenden Filters ausreichend einen Frequenzbereich ab, der die Signalkomponenten enthält, die mit einem Bereich des Luftdrucks korrespondieren, der zu erfassen ist, innerhalb der Vibrationskomponenten, die von dem Luftdruck des Reifens abhängen. Der Frequenzbereich, der die Signalkomponenten enthält, die dem Bereich des Luftdrucks entsprechen, der erfaßt werden soll, bezieht sich nicht einfach auf Reifendrücke von hohen zu niedrigen Reifendrücken in einem verwendeten Bereich. Der Bereich wird durch die Temperatur des Reifens aufgrund der Natur des Gummis des Reifens variiert. Bei niedrigen Temperaturen erhöht sich die Frequenz, die erfaßt werden soll. Umgekehrt verringert sich bei hohen Temperaturen die Frequenz, die erfaßt werden soll. Daher reicht der Frequenzbereich, der die Signalkomponenten enthält, die dem Bereich des Luftdrucks entsprechen, der erfaßt werden soll, von einer Frequenz unter einem Zustand mit niedriger Temperatur und hohem Druck zu einer Frequenz unter dem Zustand mit niedrigem Druck und hoher Temperatur.
Jedoch enthält dieser Frequenzbereich viele Frequenzkomponenten, die zu einem Rauschen führen. Daher wird, falls ein Filter verwendet wird, der Signale eines Frequenzbereichs durchläßt, der die Signalkomponenten enthält, die dem Bereich des Luftdrucks entsprechen, der erfaßt werden soll, das Verhalten der Erfassung des Luftdrucks unstabil. Aus diesem Grund wurde bis jetzt die Verwendung eines Filters, welcher ein enges Frequenzdurchlaßband bzw. -bereich ("pass band") aufweist, benötigt. Folglich kann die Genauigkeit des abgeschätzten Luftdrucks nur in einem begrenzten Temperatur- oder Druckbereich sichergestellt werden.
Angesichts der oben dargestellten Umstände ist es eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, sowohl eine Verbesserung bei der Präzision des Abschätzens des Luftdrucks eines Reifens als auch der Sensibilität des Systems ("responsiveness") zu erzielen, indem die Filtercharakteristik variabel gestaltet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die oben beschriebene erste und zweite Aufgabe werden durch eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens gemäß Anspruch 1 bzw. 7 gelöst. Die Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens umfaßt eine Vibrationskomponentenausgabevorrichtung zum Erzeugen eines Signals einschließlich Vibrationskomponenten eines Reifens, während das Fahrzeug sich bewegt, eine Extrahierungsvorrichtung zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten oder einer Federkonstante des Reifens aus dem erzeugten Signal einschließlich der Vibrationskomponenten, und einer Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks zum Abschätzen des Luftdrucks innerhalb des Reifens aus der extrahierten Resonanzfrequenz oder der Federkonstante des Reifens. Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, vorgesehen, um eine Außenlufttemperatur als einen Wert zu extrahieren, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, und die extrahierte Resonanzfrequenz oder Federkonstante des Reifens beeinflußt. Eine Korrekturvorrichtung korrigiert Effekte auf die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens entsprechend dem extrahierten wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt.
Bei dieser Struktur können die Einflüsse der Temperatur des Reifens auf das Schätzen des Luftdrucks des Reifens eliminiert werden. Als Folge kann die Präzision der Abschätzung des Luftdrucks des Reifens verbessert werden.
In den vergangenen Jahren wurde ein Außenlufttemperatursensor auf einem Fahrzeug montiert, um automatisch einen Passagierraum des Fahrzeugs zu klimatisieren oder Informationen über Glatteis auf einer Fahrbahnoberfläche an den Fahrer zu übermitteln, während das Fahrzeug fährt. Wenn der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängende Wert erfaßt wird, falls ein solcher Außenlufttemperatursensor verwendet wird, reduziert sich die Anzahl der Komponenten. Dies ist vom Standpunkt der Kostenfrage aus betrachtet vorteilhaft.
Eine Temperaturerfassungsvorrichtung kann in einem Signalprozessor zum Verarbeiten von Signalen einschließlich der Vibrationskomponenten des Reifens als die Vorrichtung zum Extrahieren eines wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, montiert sein. Die Außenlufttemperatur kann als der Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, durch die Temperaturerfassungsvorrichtung erfaßt werden.
Es ist vorteilhaft, die Temperatur des Gummis des Reifens selbst als den Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, zu erfassen, der die Härte des Reifengummis ändert. Jedoch ist es relativ schwierig, diese zu erfassen, da sich der Reifen dreht. Im Gegensatz dazu ist es relativ einfach, die Außenlufttemperatur zu erfassen. Es wird angenommen, daß, falls die Temperatur der Luft außerhalb des Fahrzeugs hoch ist, die Temperatur des Reifens selbst steigt. Auf diese Weise existiert eine gegebene Beziehung zwischen der Außenlufttemperatur und der Temperatur des Reifens selbst.
Angesichts dieser Beziehung kann die Präzision, mit der der Luftdruck des Reifens abgeschätzt wird, verbessert werden, indem die Außenlufttemperatur verwendet wird.
Wenn der Außenlufttemperatursensor, der für die Klimatisierung verwendet wird, wie vorstehend beschrieben, auch zum Abschätzen des Luftdrucks des Reifens verwendet wird, ist eine Übertragungslinie (Übertragungskabel) notwendig, um ein Signal von diesem Außenlufttemperatursensor zu dem Signalprozessor (CPU) der Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zu senden. Dies beeinflußt die Installation der Vorrichtung. Auch kann die Übertragungslinie durch elektromagnetische Störungen oder dergleichen beeinflußt werden. Falls jedoch die Temperaturerfassungsvorrichtung innerhalb des Signalprozessors installiert ist, um die Außenlufttemperatur wie vorstehend beschrieben zu erfassen, ist es nicht notwendig, daß der Signalprozessor ein Signal von außen empfängt, daß mit der Außenlufttemperatur zusammenhängt. Dies ist in Bezug auf Kosten und Einbau vorteilhaft. Zusätzlich ist die Vorrichtung gegen elektromagnetische Störungen oder dergleichen besser geschützt. Darüber hinaus erzeugt, wenn ein Fahrzeug nicht mit dem Außenlufttemperatursensor versehen ist, wie er für die Klimatisierung verwendet wird, der Einbau eines Außenlufttemperatursensors innerhalb des Signalprozessors größere Vorteile als das Installieren desselben außerhalb des Signalprozessors, auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben.
Eine Temperaturerfassungsvorrichtung, die eine Funktion der Erfassung einer Temperatur aufweist, oder ein Halbleiter, der eine Temperaturcharakteristik aufweist, können in dem Signalprozessor als eine Vorrichtung zum Erfassen der Außenlufttemperatur verwendet werden. Alter nativ kann der Signalprozessor die Außenlufttemperatur erfassen, indem die Temperaturcharakteristik der Vorrichtung verwendet wird, die innerhalb des Prozessors installiert ist, um die Resonanzfrequenz des Reifens oder die Federkonstante des Reifens zu extrahieren.
Die Vorrichtung zum Extrahieren des Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, kann einen Zeitpunkt finden, wenn eine gegebene Korrelation zwischen der Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors und der Außenlufttemperatur gilt, und kann den vorstehend beschriebenen Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, gemäß der Temperatur der Vorrichtung abschätzen, die zu diesem Zeitpunkt erfaßt wird.
Der Signalprozessor ist oft im Passagierraum des Fahrzeugs intalliert. Daher kann die Vorrichtung, die ein Element zum Detektieren zur Abschätzung der Außenlufttemperatur ist, durch die Temperatur des Fahrgastraums beeinflußt werden. Diese Temperatur des Fahrgastraums wird häufig durch das Klimatisierungs- bzw. Airconditioning-System des Fahrzeugs beeinflußt, während das Fahrzeug fährt. Wenn das Fahrzeug steht, kann die Temperatur oft durch Sonnenschein beeinflußt werden. Darüber hinaus kann die Temperatur der Vorrichtung durch Wärme beeinflußt werden, die durch die Vorrichtung selbst während deren Betrieb erzeugt wird.
Die Beziehung zwischen der Außenlufttemperatur und der Temperatur der Vorrichtung wird von der Weise abgeschätzt, in der das Fahrzeug für eine relativ lange Zeit verwendet wird und das Ergebnis ist in 6 gezeigt. Die Temperatur des Fahrgastraumes und die Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors stimmen mit der Außenlufttemperatur überein, falls das Fahrzeug für eine ausreichend lange Zeit gestoppt ist. Selbst unter aktuellen Umständen ist es realistisch anzunehmen, daß das Fahrzeug für eine solch lange Zeit gestoppt ist. Daher kann, wenn ermittelt wird, daß die Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors sich der Außenlufttemperatur während eines solchen Stops des Fahrzeugs nähert, und falls der Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, zu dieser Zeit geschätzt wird, eine genauere Abschätzung des Luftdrucks des Reifens durchgeführt werden.
Die Vorrichtung zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, kann einen wert, der mit einer Außenlufttemperatur zusammenhängt, entsprechend einer Mehrzahl von Werten abschätzen, die erfaßt werden, wenn ein Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird.
Um den Zeitpunkt zu finden, zu dem die Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors sich der Außenlufttemperatur annähert bzw. gegen diese konvergiert, wird die Erzeugung von wärme von der Vorrichtung selbst berücksichtigt, nachdem die Energiezufuhr für den Prozessor gestartet worden ist. Es ist beim Abschätzen der Außenlufttemperatur vorteilhaft, die Temperatur der Vorrichtung zu verwenden, die erfaßt wird unmittelbar nachdem der Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet worden ist. Insbesondere falls die Außenlufttemperatur unmittelbar nachdem der Zündschalter eingeschaltet worden ist, auf diese Weise erfaßt wird, können die Effekte der Wärme, die durch die Versorgung der Vorrichtung mit Energie entsteht, eliminiert werden. Als Folge kann die Genauigkeit, mit der die Außenlufttemperatur abgeschätzt wird, verbessert werden. Die Außenlufttemperatur, die zu diesem Zeitpunkt erfaßt wird, kann in einem Speicher gespeichert werden, bis die Außenlufttemperatur erfaßt wird, wenn der Zündschalter wieder eingeschaltet wird, und die gespeicherte Temperatur kann beim Abschätzen des Luftdrucks des Reifens verwendet werden.
Um den Zeitpunkt zu finden, wenn die Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors gegen die Außenlufttemperatur konvergiert, wird die Anzahl von Malen, die der Zündschalter eingeschaltet wird, vorgegeben. Diese Anzahl von Malen wird so gewählt, daß sie größer ist als die Anzahl von Malen, die der Zündschalter pro Tag normalerweise eingeschaltet wird. Es läßt sich annehmen, daß wenigstens eine der voreingestellten Anzahl von Malen die Chance bietet, daß die Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors gegen die Außenlufttemperatur konvergiert. Beispielsweise wird in der Nacht das Fahrzeug oft draussen gelassen. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Temperatur der Vorrichtung sich der Außenlufttemperatur nähert, hoch. Das Erhöhen der Wahrscheinlichkeit, daß die Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors sich der Außenlufttemperatur nähert bzw. konvergiert, erhöht auf diese Weise die Chance auf eine präzise Abschätzung des Luftdrucks des Reifens.
Die Vorrichtung zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur eines Reifens zusammenhängt, kann den Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, basierend auf dem minimalen Wert von einer Mehrzahl von Werten, die unmittelbar nachdem der Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet worden ist, erfaßt werden, abschätzen.
Wie in 6 gezeigt, kann die Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, von der tatsächlichen Außentemperatur aufgrund des Effektes der Wärme differieren, die durch die Vorrichtung selbst erzeugt wird, aufgrund der Effekte der Temperatur des Fahrgastraums aufgrund einer Klimatisierung, und aufgrund der Effekte der Sonneneinstrahlung. Die Betrachtung der Beiträge dieser Effekte auf die Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors zeigt, daß ein Faktor, der zu einer Verringerung der Temperatur der Vorrichtung führt, nur die Klimatisierung des Fahrzeugs ist. Wenn jedoch sowohl der kühlende Effekt der Klimatisierung als auch die Erzeugung von Wärme durch die Vorrichtung selbst berücksichtigt werden, wird angenommen, daß die Temperatur der Vorrichtung stets höher als die Außenlufttemperatur ist, während das Fahrzeug sich bewegt, d. h., während der Zündschalter eingeschaltet bleibt. Darüber hinaus sollte, wenn das Sonnenlicht die Temperatur beeinflußt, der Fahrgastraum wärmer sein als die Außenlufttemperatur. Daraus folgt, daß die Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors, die durch die Temperatur des Fahrgastraums beeinflußt wird, wärmer ist als die Außenlufttemperatur.
Genauer gesagt, wenn der Zündschalter eine Mehrzahl von Malen eingeschaltet wird, kann die Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors verschiedene Temperaturen annehmen. Man kann annehmen, daß die Temperatur der Vorrichtung sich bei einer dieser Temperaturen der Außenlufttemperatur genähert hat oder bei der niedrigsten Temperatur. Dementsprechend wird, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, die Temperatur der Vorrichtung als die Außenlufttemperatur erfaßt und die erfaßte Temperatur in einem Speicher gespeichert. Diese Operation wird eine voreingestellte Anzahl von Malen wiederholt. Unter Verwendung des niedrigsten der gespeicherten Werte können die Effekte auf die Abschätzung des Luftdrucks des Reifens korrigiert werden.
Eine Korrekturvorrichtung kann wenigstens die Resonanzfrequenz, die Federkonstante des Reifens und/oder den abgeschätzten Luftdruck des Reifens basierend auf der Außenlufttemperatur korrigieren, der durch die Vorrichtung zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, basiert.
D. h., die Korrekturvorrichtung kann die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens korrigieren, die eine Änderung des Luftdrucks des Reifens anzeigen oder indirekt den Luftdruck des Reifens selbst anzeigen, entsprechend dem Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt. Statt die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens zu korrigieren, kann die Korrekturvorrichtung den Luftdruck des Reifens korrigieren, der basierend auf einer inkorrekten Resonanzfrequenz oder Federkonstante des Reifens abgeschätzt worden ist.
Man nehme die extrahierte Resonanzfrequenz als ein Beispiel. Die oben beschriebene Korrekturvorrichtung berechnet eine korrigierte Resonanzfrequenz, die gegeben ist durch ω' = ω – Δω (Temp) (1)wobei ω eine Resonanzfrequenz ist, die zu korrigieren ist, Temp eine Information über eine Temperatur ist, die zu erfassen ist, und Δω ein Wert ist, um den die Resonanzfrequenz ω korrigiert wird, basierend auf der Information über die Temperatur. Die Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks schätzt den Luftdruck innerhalb des Reifens entsprechend der berechneten korrigierten Resonanzfrequenz ω' ab.
Indem die Resonanzfrequenz oder dergleichen korrigiert wird, können die Effekte der Außenlufttemperatur einfach und präzise umgangen werden.
Der Betrag der Korrektur Δω, der zu der Resonanzfrequenz ω addiert wird oder von dieser abgezogen wird, basierend auf der Information über die Temperatur Temp, ist so gewählt, daß er die Effekte der Außenlufttemperatur eliminiert, wobei die folgende Charakteristik berücksichtigt wird: "selbst falls der Luftdruck des Reifens konstant ist, führt ein Absinken der Außenlufttemperatur dazu, daß der Gummibereich des Reifens sich versteift und die Resonanzfrequenz sich erhöht. Umgekehrt führt eine Erhöhung der Außenlufttemperatur dazu, daß der Gummibereich des Reifens weicher wird und sich die Resonanzfrequenz verringert." Zu diesem Zweck kann eine Karte, die aus der oben erläuterten Information über die Temperatur Temp und vorab gespeicherten entsprechenden Beträgen der Korrektur besteht, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zur Verfügung stellen, die eine Vorrichtung zum Ausgeben einer Vibrationskomponente umfaßt, um ein Signal zu erzeugen, das Vibrationskomponenten eines Reifens enthält, während das Fahrzeug fährt, eine Extrahierungsvorrichtung zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz aus den Vibrationskomponenten oder einer Federkonstante des Reifens aus dem erzeugten Signal, das die Vibrationskomponenten enthält, und eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks, um den Luftdruck innerhalb des Reifens aus der extrahierten Resonanzfrequenz oder der Federkonstante des Reifens abzuschätzen. Zusätzlich ist eine Vorrichtung zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, vorgesehen, um einen Wert zu extrahieren, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, welche die extrahierte Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens beeinflußt. Eine Entscheidungsvorrichtung trifft eine Entscheidung basierend auf Beziehungen zwischen dem Luftdruck, der durch die Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks abgeschätzt wird, und einem voreingestellten Entscheidungswert, ob der Luftdruck abnormal ist oder nicht. Darüber hinaus ist eine Korrekturvorrichtung vorgesehen, um den Entscheidungswert in der Entscheidungsvorrichtung basierend auf dem Wert, der mit der Temperatur zusammenhängt, zu korrigieren, der durch die Vorrichtung zum Extrahieren des Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, basiert.
Wenn der Luftdruck des Reifens gemäß dem Ergebnis des Vergleichs mit dem gegebenen Entscheidungswert bestimmt ist, kann die Genauigkeit, mit der Luftdruck des Reifens abgeschätzt wird, verbessert werden, indem eine Korrektur des Entscheidungswertes entsprechend des Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, durchgeführt wird.
Die Extrahierungsvorrichtung kann eine Vorrichtung zur linearen Vorhersage umfassen, um ein lineares Vorhersagemodell der Vibrationskomponente des Reifens, die von der Vorrichtung zur Ausgabe der Vibrationskomponente erzeugt wird, zu einem Zeitfrequenzsignal einzuführen, welches die Vibrationskomponenten enthält, zum Identifizieren der Parameter des eingeführten liniearen Vorhersagemodells, und zum Extrahieren der Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten.
D. h., die Parameter des linearen Vorhersagemodells können abgeschätzt werden, indem die Korrelationskoeffizienten zwischen den Zeitsequenzsignalen gefunden werden, die die Vibrationskomponenten des Reifens enthalten. Falls die Parameter auf diese Weise abgeschätzt werden können, können die Resonanzfrequenzen in der vertikalen Richtung des Reifens, in der longitudinalen Richtung des Reifens und in der Drehrichtung der Rotation des Reifens gefunden werden.
In diesem Fall kann die Vorrichtung zur linearen Vorhersage eine Vorrichtung zur Parameteridentifikation enthalten, um ein Vorhersagemodel zweiter Ordnung über die Vibrationen einzuführen, das gegeben ist durch y(k) = –c1y(k – 1) – c2y(k – 2) + m(k) (2)wobei k die Abtastzeit bezeichnet, y(k) ein Zeitsequenzsignal ist, welches die Vibrationskomponenten des Reifens enthält, und m(k) eine externe Störung ist, und zum Identifizieren der Paramter c1 und c2, und eine Resonanzfrequenzberechnungsvorrichtung zum Berechnen der Resonanzfrequenz unter Verwendung der identifizierten Parameter c1 und c2.
Dieser Aufbau kann die Menge der Berechnung und die Kapazität des Speichers, die für die Erfassung des Luftdrucks des Reifens notwendig sind, reduzieren. Da jeder Reifen nur einen Resonanzpunkt hat, abhängig von dem Luftdruck, ist es nur notwendig, das oben beschriebene lineare Vorhersagemodell bis zur "zweiten" Ordnung zu finden.
In diesem Fall kann die Parameteridentifizierungsvorrichtung die Parameter c1 und c2 mittels der Methode der kleinsten Federquadrate ("least square method") identifizieren. Dies ist vorteilhaft, wenn die Identifikation effizient durchgeführt wird.
Eine FFT-Berechnungsvorrichtung, die eine schnelle Fouriertransformation (FFT) auf dem Signal durchführt, das die Vibrationskomponenten des Reifens enthält, und das von der Vorrichtung zur Ausgabe der Vibrationskomponenten erzeugt wird, kann anstelle der Vorrichtung für die lineare Vorhersage vorgesehen sein. Die Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks kann den Luftdruck des Reifens aus der Resonanzfrequenz eines Frequenzspektrums abschätzen, das durch die FFT-Berechnung erhalten wird. In diesem Fall steigt der Betrag der Berechnung und die Kapazität des Speichers, die erforderlich sind. Jedoch kann die Präzision, mit der der Luftdruck des Reifens abgeschätzt wird, höher gemacht werden als bei einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
Die vorliegende Erfindung kann auch eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zur Verfügung stellen, die eine Radgeschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Signals umfaßt, das die Geschwindigkeit jedes der Räder, während das Fahrzeug sich bewegt, anzeigt, einen Signalprozessor, der innerhalb eines Gehäuses montiert ist, wobei der Signalprozessor eine Extrahierungsvorrichtung zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten oder einer Federkonstante des Reifens aus jedem Radgeschwindigkeitssignal, welches durch die Radgeschwindigkeitserfassungsvorrichtungen erfaßt wird, eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks, um Luftdrücke innerhalb der Reifen aus den extrahierten Resonanzfrequenzen oder Federkonstanten der Reifen abzuschätzen, und eine Entscheidungsvorrichtung zum Treffen von Entscheidungen basierend auf Beziehungen der Luftdrücke, die durch die Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks abgeschätzt werden, zu einem vorgegebenen Entscheidungswert, ob die Luftdrücke abnormal sind oder nicht. Zusätzlich ist eine Korrekturvorrichtung vorgesehen, um Werte zu extrahieren, die mit der Temperatur des Reifens zusammenhängen und die extrahierten Resonanzfrequenzen oder Federkonstanten beeinflussen, und die den Entscheidungswert entsprechend der Werte, die mit der Temperatur des Reifens zusammenhängen, korrigiert. Eine Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Temperatur innerhalb des Signalprozessors als Außenlufttemperatur ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, um einen Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, zu extrahieren, der in der Korrekturvorrichtung verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung kann auch eine Vorrichtung zur Verfügung stellen zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens, die Radgeschwindigkeitserfassungsvorrichtungen zum Erfassen eines Signals umfaßt, das eine Geschwindigkeit von jedem der Räder wiedergibt, während das Fahrzeug sich bewegt, einen Signalprozessor, der innerhalb eines Gehäuses montiert ist, wobei der Signalprozessor eine Extrahierungsvorrichtung zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten oder einer Federkonstante des Reifens aus jedem Radgeschwindigkeitssignal umfaßt, das durch die Radgeschwindigkeitserfassungsvorrichtungen erfaßt wird, eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks, um Luftdrücke innerhalb der Reifen aus den extrahierten Resonanzfrequenzen oder Federkonstanten der Reifen abzuschätzen, eine Entscheidungsvorrichtung zum Treffen von Entscheidungen basierend auf Beziehungen der Luftdrücke, die durch die Vorrichtung zum Abschätzen eines Luftdrucks abgeschätzt werden, zu einem vorgegebenen Entscheidungswert, ob die Luftdrücke abnormal sind oder nicht, und eine Antiblockierkontrollvorrichtung zum Kontrollieren von Bremskräften, die auf die Räder ausgeübt werden, um so Tendenzen der Räder zu mäßigen, zu blockieren, wobei die Geschwindigkeiten der Räder verwendet werden, die gemäß den Signalen berechnet werden, die die Radgeschwindigkeiten anzeigen. Darüber hinaus ist eine Korrekturvorrichtung vorgesehen, um einen Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, und die extrahierten Resonanzfrequenzen oder Federkonstanten der Reifen beeinflußt, zu extrahieren und den Entscheidungswert entsprechend der Werte, die mit der Temperatur zusammenhängen, zu korrigieren. Eine Temperaturerfassungs vorrichtung zum Erfassen von Temperaturen innerhalb des Signalprozessors als der Außenlufttemperatur ist innerhalb des Gehäuses des Signalprozessors angeordnet, um einen Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, zu extrahieren, der in der Korrekturvorrichtung verwendet wird.
Die Vorrichtung zum Abschätzen oder Beurteilen des Luftdrucks des Reifens und die Vorrichtung zum zur Verfügung stellen einer Antiblockierregelung sind innerhalb des Signalprozessors auf diese Weise installiert. Und auch die Temperaturerfassungsvorrichtung zum Extrahieren von Temperaturen, die mit der Temperatur des Reifens zusammenhängen, ist innerhalb des Gehäuses des Signalprozessors positioniert. Die Abschätzung des Luftdrucks des Reifens und die Antiblockierregelung werden beide entsprechend der Signale durchgeführt, die von den gemeinsamen Radgeschwindigkeitserfassungsvorrichtungen geliefert werden. Die Integration der Signalverarbeitungseinheit zum Abschätzen oder Beurteilen des Luftdrucks des Reifens mit der Signalverarbeitungseinheit zum Durchführen der Antiblockierregelung gestattet es, die Signalverarbeitung an einer Stelle durchzuführen. Darüber hinaus kann auch die Anzahl von Komponenten reduziert werden. In diesem Fall werden, falls die Temperaturerfassungsvorrichtung zum Extrahieren der Werte, die mit der Temperatur des Reifens zusammenhängen, innerhalb des Gehäuses des einzigen Signalprozessors angeordnet sind, dieselben Vorteile wie vorstehend beschrieben erzielt werden.
Als nächstes wird ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben, um die dritte Aufgabe zu lösen.
Eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens gemäß des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfaßt unter anderem eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Signals, das Vibrationskomponenten eines Reifens enthält, während das Fahrzeug fährt, eine Extrahierungsvorrichtung zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz oder einer Federkonstante eines Reifens, die mit dem Luftdruck des Reifens zusammenhängen, aus den Vibtrationskomponenten, die durch die Erfassungsvorrichtung erfaßt werden, einen Signal verarbeitenden Filter, um das Signal, das die Vibrationskomponenten eines voreingestellten Bandes an Frequenzen enthält, durchzulassen, um die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens aus den Vibrationskomponenten zu extrahieren, und eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks, um den Luftdruck in dem Reifen entsprechend der Resonanzfrequenz oder der Federkonstante des Reifens abzuschätzen, die aus dem Signal extrahiert werden, das durch den Signal verarbeitenden Filter geht. Insbesondere ist weiters eine Verschiebungsvorrichtung vorgesehen, um das Frequenzband des Signals, das durch den Signal verarbeitenden Filter geht, entsprechend der Resonanzfrequenz oder einer Federkonstante des Reifens zu verschieben, die vorher durch die Extrahierungsvorrichtung extrahiert worden sind, während die Breite des Frequenzbands konstant gehalten wird.
D. h., das oben beschriebene Problem wird dadurch gelöst, daß ein Filter verwendet wird, der einen engen Durchlaßbereich ("pass band") aufweist, der in der Lage ist, Schwankungen in der Leistung des Erfassens des Luftdruckes zu unterdrücken, einen Frequenzbereich zu ergeben, der eine optimale und präzise Erfassung gestattet, und den Durchlaßbereichs bzw. -bandes des Filters entsprechend dem sich ergebenden Durchlaßbereich bzw. -band zu verschieben.
Zu diesem Zeitpunkt kann der Frequenzbereich, der eine optimale und präzise Erfassung gestattet, wie nachstehend beschrieben ermittelt werden.
Beispielsweise verschiebt die Verschiebevorrichtung den Durchlaßbereich des Filters auf eine solche Weise, daß die vorher extrahierte Resonanzfrequenz oder Federkonstante oder ein Durchschnittswert von Resonanzfrequenzen oder Federkonstanten, die in einer vorbestimmten Anzahl von Extraktionen erhalten wurden, nahezu in die Mitte des Durchlaßbereichs gebracht wird. Daher kann das Signal, das ein enges Band an Frequenzen aufweist, dessen Zentrum der Resonanzfrequenz oder der Frequenz der Federkonstante des Reifens entspricht, welche den Luftdruck des Reifens ausdrücken, den Filter passieren. Als Konsequenz kann ein Rauschen effizient eliminiert werden, so daß der Betrag der Signalkomponenten, die die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens ausdrücken, so gut wie möglich davon abgehalten werden, sich zu verringern. Unsere detaillierten Untersuchungen haben ergeben, daß viele Frequenzkomponenten existieren, die Rauschen um die Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten erzeugen, die von dem Luftdruck des Reifens abhängen. Daher ist es notwendig, einen Filter zu verwenden, der einen engen Durchlaßbereich hat, um Schwankungen bei der Leistung der Erfassung des Luftdrucks zu verhindern. Wie in 16A gezeigt, ist Rauschen, wenn die Temperatur niedrig ist und der Luftdruck hoch ist, außerhalb des Durchlaßbereichs des Filters vorhanden, der von 30 bis 50 Hz eingestellt ist. Daher wird die Spitze der Resonanzfrequenz in der Ausgabefrequenzcharakteristik des Filters nicht abgeschnitten und die Erfassungsgenauigkeit ist ausreichend hoch. Auf der anderen Seite ist, wie in 16B gezeigt, beispielsweise wenn die Umgebungstemperatur hoch ist und der Luftdruck niedrig ist, die Spitze der Resonanzfrequenz nahe bei einem Ende des Filters angeordnet, d. h., Frequenzen, die das größte Leistungsspektrum der Resonanzfrequenz liefern. In diesem Fall wird, falls der Filter, der einen Durchlaßbereich von 30 bis 50 Hz hat, verwendet wird, die Spitze der Ausgabefrequenzcharakteristik des Filters von dem des ursprünglichen Signals am Ende des Durchlaßbereichs des Filters verschoben. Dies verursacht die Änderung der Spitze der Resonanzfrequenz. Dies rührt daher, daß viele Frequenzkomponenten, die beibehalten werden sollten, außerhalb des Durchlaßbereichs des Filters existieren. Falls diese Situation eintritt und eine tatsächliche Änderung in der Resonanzfrequenz aufgrund des Luftdrucks des Reifens stattfindet, wie in 17 gezeigt, enthält die Resonanzfrequenz, die durch den Filter extrahiert wird, einen Fehler. Die vorliegende Erfindung kann mit solchen Situationen umgehen. Insbesondere ändert sich die Resonanzfrequenz nicht rasch, so lange sich der Luftdruck des Reifens nicht rasch ändert (außer bei einem Reifenplatzer oder dergleichen). Konsequenterweise wird der Durchlaßbereich des Filters derart verschoben, daß die vorher erfaßte Resonanzfrequenz oder der Durchschnitt der Ergebnisse der letzten mehreren Erfassungen in das Zentrum des Durchlaßbereichs des Filters gebracht wird. Dann werden Vorkehrungen für die nächste Erfassung getroffen. Auf diese Weise kann eine tatsächliche Änderung der Resonanzfrequenz aufgrund des Luftdrucks des Reifens zu allen Zeiten erfaßt werden. Eher geringe Variationen im Luftdruck aufgrund von Alterung oder Punktierung können präzise erfaßt werden. Jede Konstante des Reifens kann auf dieselbe Weise extrahiert werden wie die Resonanzfrequenz extrahiert wird.
Auch verschiebt die Verschiebungsvorrichtung den Durchlaßbereich des Filters auf eine solche Weise, daß die Differenz zwischen der vorher erfaßten Resonanzfrequenz oder Federkonstante oder einem Durchschnittswert der Resonanzfrequenzen und Federkonstanten, die zu einer vorbestimmten Anzahl von Extraktionen erhalten wurden, und einem zentraler Wert des Durchlaßbereichs innerhalb eines Referenzbereichs liegt. Zu diesem Zeitpunkt trifft die Verschiebungsvorrichtung eine Entscheidung, ob die Differenz zu dem Zentrumswert innerhalb des Referenzbereichs liegt, und bestimmt, ob das Resultat der Extraktion, die durch die Extrahierungsvorrichtung durchgeführt wird, in der Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens verwendet werden kann. Die Verschiebungsvorrichtung kann die Verschiebung des Durchlaßbereichs wiederholen, bis die Differenz zum Zentralwert innerhalb des Referenzbereichs abnimmt. Obwohl der Aufwand der Berechnung vergrößert ist, verglichen mit dem Fall, der vorstehend beschrieben worden ist, wird eine präzise Erfassung sichergestellt, selbst falls die Resonanzfrequenz sich stark geändert hat, weil der Reifen gewechselt worden ist.
Die Verschiebungsvorrichtung verschiebt den Durchlaßbereich entsprechend der Umgebungstemperatur. Genauer gesagt wird ein Filter, der ein enges Frequenzband von einer Frequenz, die einem hohen Druck entspricht, zu einer Frequenz, die einem niedrigen Druck bei einer konstanten Temperatur entspricht, verwendet. Dieses enge Frequenzband wird in einem Frequenzbereich gehalten, der dem Bereich des Luftdrucks entspricht, der erfaßt werden soll, wobei der Frequenzbereich von einer Frequenz in einem Zustand mit niedriger Temperatur und hohem Druck zu einer Frequenz in einem Zustand mit hoher Temperatur und niedrigem Druck liegt. Schwankungen bei der Leistung der Erfassung des Luftdrucks werden unterdrückt, indem der Filter verwendet wird, der den engen Durchlaßbereich aufweist. Wenn sich Variationen in der Frequenz aufgrund von Temperaturänderungen ergeben, wird der Durchlaßbereich des Filters um einen vorherbestimmten Betrag der Änderung der Frequenz aufgrund der Temperatur verschoben.
Die Verschiebung des Durchlaßbereichs kann entsprechend der Antwortzeit des Systems in der Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zugelassen oder verhindert werden.
Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zur Verfügung stellen, welche eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Signals umfaßt, welche Vibrationskomponenten eines Reifens enthält, während das Fahrzeug sich bewegt, eine Extrahierungsvorrichtung zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz oder einer Federkonstante eines Reifens, die mit dem Luftdruck des Reifens zusammenhängen, aus den Vibrationskomponenten, die durch die Erfassungsvorrichtung erfaßt werden, einen Signal verarbeitenden Filter, der es ermöglicht, daß das Signal, das ein voreingestelltes Band bzw. einen voreingestellten Bereich von Frequenzen aufweist, passiert, eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks, um den Luftdruck in dem Reifen entsprechend der Resonanzfrequenz oder der Federkonstante des Reifens abzuschätzen, die aus dem Signal extrahiert wird, das durch den Signal verarbeitenden Filter geht, und eine Modifizierungsvorrichtung zum Modifizieren der Breite des Durchlaßbereichs des Signal verarbeitenden Filters.
Insbesondere wenn es notwendig ist, grob den Wert der Resonanzfrequenz oder Federkonstante der Vibrationskomponente zu finden, die von dem Luftdruck des Reifens abhängen, wird die Breite des Durchlaßbereichs vergrößert. Wenn es notwendig ist, präzise den Wert der Resonanzfrequenz oder Federkonstante der Vibrationskomponenten zu finden, die von dem Luftdruck des Reifens abhängen, wird die Breite des Durchlaßbereichs verringert. Dies ermöglicht es, den Luftdruck des Reifenes präzise abzuschätzen.
Die Modifizierungsvorrichtung kann die Breite des Durchlaßbereichs des Signal verarbeitenden Filters entsprechend wenigstens der Größe des Signals, das vorher durch den Signal verarbeitenden Filter gegangen ist, der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Resonanzfrequenz oder Federkonstante des Reifens, die durch das Extrahierungsmittel in der Vergangenheit extrahiert worden sind, modifizieren. D. h., die Breite des Durchlaßbereichs des Filters wird entsprechend den Umständen optimiert, um Schwankungen in der Leistung der Erfassung des Luftdrucks zu verhindern. Beispielsweise kann, selbst obwohl ein geringer Betrag an Rauschen in der Nähe der Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten, die von dem Luftdruck des Reifens abhängen, vorhanden ist, falls die Intensität des Signals der Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten ausreichend groß ist, die Resonanzfrequenz gut erfaßt werden. Daher wird in diesem Fall die Breite des Durchlaßbereichs vergrößert. Im umgekehrten Fall wird die Breite verringert. Die Beziehung zwischen der Signalintensität der Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten, die von dem Luftruck des Reifens abhängen, und der Signalintensität des Rauschens (S/N) hängt von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ab. Daher kann die Breite des Durchlaßbereichs des Filters entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs variiert werden. Die Frequenzen, bei denen einiges Rauschen erzeugt wird, werden durch die Art des Fahrzeugs bestimmt. Daher kann, wenn das Frequenzband der Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten nahe bei den Frequenzen liegt, bei denen Rauschen erzeugt wird, die Breite des Durchlaßbereichs des Filters verengt werden. Im umgekehrten Fall kann die Breite vergrößert werden.
Die Modifizierungsvorrichtung kann die Breite des Durchlaßbereichs des Filters entsprechend einer Antwort zeit des Systems in der Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens variieren. Wenn ein Filter einen Frequenzbereich aufweist, der den Bereich des Luftdrucks abdeckt, der zu erfassen ist, d. h., einen weiten Durchlaßbereich bzw. ein weites Durchlaßband von einer Frequenz unter einer Bedingung niedriger Temperatur und hohen Druckes zu einer Frequenz unter einer Bedingung hoher Temperatur und niedrigen Druckes, wird eine rasche Erfassungs ermöglicht, obwohl die Präzision schlecht ist. Umgekehrt wird, wenn der Durchlaßbereich des Filters wie vorstehend erläutert verengt wird, eine lange Zeit benötigt, um den optimalen Zustand der Breite des Durchlaßbereichs zu finden, obwohl die Präzision der Erfassung hoch ist. Angesichts dessen kann die Breite des Durchlaßbereichs entsprechend der Anfragezeit des Systems variiert werden. Beispielsweise wird, wenn eine anfängliche Entscheidung getroffen werden soll, unmittelbar nachdem der Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet worden ist, der Durchlaßbereich des Filters verbreitert. Als Ergebnis wird die Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten, die von dem Luftdruck des Reifens abhängen, grob erfaßt. Auf diese Weise wird der Berechnungszeit und der Antwortzeit Vorrang gegeben vor der Genauigkeit der Erfassung. Während der späteren Erfassung, kann beispielsweise der Durchlaßbereich des Filters langsam verengt werden, um einen optimalen Durchlaßbereich des Filters zu erhalten. Als Ergebnis wird die Erfassung mit einer raschen Reaktionszeit bzw. Sensitivität durchgeführt, während die Präzision bis zu einem gewissen Grade beibehalten wird. Auf diese Weise kann die Breite des Durchlaßbereichs des Filters zwischen dem Fall umgeschaltet werden, wo eine größere Gewichtung auf die Antwortzeit des Systems gelegt wird als auf die Präzision, und dem Fall, wo eine größere Gewichtung auf die Präzision der Erfassung gelegt wird als auf die Antwortzeit. Folglich kann der Luftdruck des Reifens mittels eines Verfahrens abgeschätzt werden, das die Anforderungen am besten befriedigt.
Die Verschiebungsvorrichtung kann den Durchlaßbereich des Filters nur verschieben, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Intensität eines Signals, das durch den Signal verarbeitenden Filter geht, eine vorbestimmte Bedingung erfüllt (beispielsweise größer ist als ein Referenzwert).
Insbesondere wenn die Signalintensität der Resonanzfrequenz, die von dem Luftdruck des Reifens abhängt, nicht ausreichend groß ist, sind die relativen Effekte von Rauschen bei Frequenzen, die nahe benachbart liegen, groß. Als Ergebnis tendiert die Erfassung der Resonanzfrequenz dazu, Fehler zu erzeugen. Falls der Durchlaßbereich des Filters verschoben wird, ohne die Signalintensität in Betracht zu ziehen, besteht die Möglichkeit, daß der Durchlaßbereich in einen inkorrekten Frequenzbereich verschoben wird. Daher kann, falls der Durchlaßbereich entsprechend der Signalintensität verschoben wird, während Rauscheffekte in Betracht gezogen werden, eine genauere Abschätzung des Luftdrucks erreicht werden.
Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung kann auch eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zur Verfügung stellen, die eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Signals umfaßt, das Vibrationskomponenten eines Reifens enthält, während das Fahrzeug sich bewegt, eine Extrahierungsvorrichtung zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz oder einer Federkonstante eines Reifens, die mit dem Luftdruck des Reifens zusammenhängt, aus den Vibrationskomponenten, die durch die Erfassungsvorrichtung erfaßt worden sind, einen Signal verarbeitenden Filter, der es gestattet, daß das Signal, das einen voreingestellten Bereich bzw. einen voreinge stelltes Band an Frequenzen aufweist, um die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens aus dem Signal zu extrahieren, ihn passiert, eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdruckes, um den Luftdruck im Reifen basierend auf der Resonanzfrequenz oder der Federkonstante des Reifens abzuschätzen, die aus den Vibrationskomponenten des Signals extrahiert werden, das durch den Signal verarbeitenden Filter geht, eine Verschiebungs- und Modifikationsvorrichtung zum Verschieben eines Frequenzdurchlaßbereichs des Signal verarbeitenden Filters entsprechend der Resonanzfrequenz oder der Federkonstante des Reifens, die vorher von der Extrahierungsvorrichtung extrahiert worden sind, und zum Modifizieren der Breite des Durchlaßbereichs des Signal verarbeitenden Filters.
Das heißt, eine Modifikation der Breite des Durchlaßbereichs und dessen Verschiebung werden beide ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Breite des Durchlaßbereichs zuerst modifiziert (vergrößert) und dann erfolgt eine Verschiebung desselben. Auf diese Weise kann die Präzision der Erfassung der Resonanzfrequenz durch eine Verschiebung des Durchlaßbereichs, nachdem die Resonanzfrequenz zeitweise mittels einer Modifikation der Breite extrahiert worden ist, verbessert werden. Als Konsequenz wird die Präzision erhöht, während die Antwortzeit der Abschätzung des Luftdrucks eines Reifens verringert werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Charakteristiken der vorliegenden Erfindung sind besser verständlich anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und Zeichnungen, die alle Teil dieser Anmeldung sind. In den Zeichnungen:
ist 1 ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 2 ein Blockdiagramm, das die elektronische Konfiguration einer Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens gemäß der ersten Ausführung zeigt;
ist 3 eine charakteristische Karte, die die Beziehung zwischen dem Luftdruck des Reifens und der Resonanzfrequenz zeigt;
ist 4 ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration eines Signalprozessors in der Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens zeigt;
zeigt 5 ein physikalisches Modell bezüglich der Vibrationen eines Reifen/Aufhängungssystems;
ist 6 ein charakteristisches Diagramm, das die Chance zeigt, daß die Außenlufttemperatur mit der Temperatur eines Fahrgastraumes oder mit der Temperatur einer Vorrichtung übereinstimmt, der in dem Signalprozessor angeordnet ist;
ist 7 ein charakteristisches Langzeitdiagramm, das die Chance zeigt, daß die Außenlufttemperatur mit der Temperatur der Vorrichtung übereinstimmt, die in dem Signalprozessor angeordnet ist;
ist 8 ein charakteristisches Diagramm, das Änderungen in physikalischen Eigenschaften einer Diode zeigt;
ist 9 ein Flußdiagramm, das eine Kontrollverarbeitung gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 10 ein charakteristisches Diagramm, das eine Resonanzfrequenz zeigt, die abhängig von der Außenlufttemperatur variiert;
ist 11 ein Graph, der die Art und Weise zeigt, in der die Resonanzfrequenz in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur korrigiert wird;
ist 12 ein Graph, der den Betrag der Korrektur zeigt, um den die Resonanzfrequenz als Antwort auf die Außenlufttemperatur korrigiert wird;
ist 13 ein charakteristisches Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Resonanzfrequenz und dem Luftdruck eines Reifens zeigt;
ist 14 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 15 ein Graph, der den Betrag der Korrektur zeigt, um den eine Resonanzfrequenz in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur korrigiert wird;
sind 16A und 16B charakteristische Diagramme, die die Wellenformen von Signalintensitäten von Frequenzkomponenten in Abhängigkeit von dem Luftdruck des Reifens vor und nach dem Durchlaufen eines Filters zeigen;
ist 17 ein charakteristisches Diagramm, das ein Beispiel einer Resonanzfrequnz zeigt, die mit einem fixen engen Bandfilter extrahiert worden ist;
ist 18 ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel der Anzeigeeinheit zeigt;
ist 19 ein Blockdiagramm, das den Kontrollfluß gemäß der dritten Ausführung zeigt;
ist 20 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer vierten Ausführung zeigt;
ist 21 ein Flußdigramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer fünften Ausführung zeigt;
ist 22 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer sechsten Ausführung zeigt;
ist 23 ein charakteristisches Diagramm, das als eine Referenz bei der Erläuterung eines spezifischen Verfahrens zur Berechnung von Signalintensitäten verwendet wird;
ist 24 ein charakteristisches Diagramm, das ein weiteres Beispiel zur Berechnung der Signalintensität einer Vibrationseingabe von einer Fahrbahnoberfläche zeigt;
ist 25 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer siebten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
ist 26 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer achten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
ist 27 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer neunten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
ist 28 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer zehnten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
ist 29 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer elften Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
ist 30 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer zwölften Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
ist 31 ein Flußdiagramm, das die Kontrollverarbeitung bei einer dreizehnten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN
Ausführungen der Vorrichtungen zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert.
Erste Ausführung
Eine Vorrichtung entsprechend einer ersten Ausführung ist dazu ausgelegt, die Resonanzfrequenz von jeder von Radgeschwindigkeiten zu erfassen und eine Entscheidung zu treffen, basierend auf der Resonanzfrequenz, ob der tatsächliche Luftdruck des Reifens niedriger als ein unterer Grenzwert ist.
Wie vorstehend erläutert, besteht eine Beziehung zwischen dem Luftdruck in einem Reifen und der Resonanzfrequenz des Reifens. Das heißt, wenn der Luftdruck des Reifens sich erniedrigt, wird auch die Resonanzfrequenz niedriger. Darüber hinaus ist die Dreh- bzw. Torsionsvibration in Richtung der Rotation des Reifens in einem Radgeschwindigkeitssignal enthalten. Die Drehvibration wird als die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens erfaßt, basierend auf dem Radgeschwindigkeitssignal. Eine vorbestimmte Beziehung besteht zwischen dem Luftdruck des Reifens und der Resonanzfrequenz, die in dem Radgeschwindigkeitssignal enthalten ist. Das heißt, wenn der Luftdruck des Reifens niedriger wird, sinkt auch die Resonanzfrequenz, die in dem Radgeschwindigkeitssignal enthalten ist.
Dementsprechend wird in Vorrichtung gemäß der ersten Ausführung der Luftdruck des Reifens aus einer Karte abgeschätzt, die die Beziehung zwischen dem Luftdruck des Reifens und der Resonanzfrequenz beschreibt, die aus dem Radgeschwindigkeitssignal abgeschätzt wird, wie in 3 gezeigt. Eine Entscheidung wird getroffen, ob der abgeschätzte Luftdruck des Reifens niedriger als der untere Grenzwert ist, und den Betrieb dieses Fahrzeugs beeinflußt.
Wie in 1 gezeigt, sind Radgeschwindigkeitssensoren 2–5 auf dem Fahrzeug angeordnet, die zu Reifen 1a–1d des Fahrzeugs gehören. Die Radgeschwindigkeitssensoren 2–5 umfassen Rotoren 2a–5a und Aufnahmemagnete 2b–5b. Die Rotoren 2a–5a sind koaxial mit rotierenden Wellen (nicht dargestellt) der Reifen 1a–1d montiert. Die Rotoren 2a–5a sind aus Scheiben einer magnetischen Substanz hergestellt.
Die Aufnahmemagnete bzw. -spulen 2b–5b erzeugen Wechselstrom (AC) Signale, die Perioden aufweisen, welche den Drehgeschwindigkeiten der Rotoren 2a–5a entsprechen, d. h., den Drehgeschwindigkeiten der Reifen 1a–1d.
Wechselstromsignale, die von den Aufnahmemagneten 2b–5b erzeugt werden, werden einem an sich bekannten elektronischen Kontroller (nachfolgend als ECU bezeichnet) 6 zugeführt, welcher einen Mikrocomputer 600 und einen Schaltkreis zum Bearbeiten von Wellenformen aufweist. Der Mikrocomputer 600 ist aus einer CPU 601, einem ROM 602, und einem RAM 603 aufgebaut. Die Wechselstromsignale, welche von den Aufnahmemagneten 2b–5b erzeugt werden, durchlaufen verschiedene Signalverarbeitungen einschließlich der Bearbeitung der Wellenform. Diese ECU 6 entspricht dem Signalprozessor.
Die Ergebnisse dieser Signalverarbeitung werden an einen Anzeigebereich 7 gesandt, um den Fahrer über den Status der Luftdrücke in den Reifen 1a–1d zu informieren. Dieser Anzeigebereich 7 kann die Zustände der Luftdrücke in den Reifen 1a–1d separat anzeigen. Die Anzeigeeinrichtung 7 kann aus einer Warnlampe bestehen, um den Fahrer zu informieren, dass der Luftdruck in irgendeinem der Reifen 1a–1d unter dem unteren Grenzwert (eines Referenzluftdruckbereichs) abgesunken ist.
Ein Bezugszeichen 8 repräsentiert einen elektrischen Kontroller zum Durchführen einer Antiblockierregelung und/oder Traktionskontrolle. Wie nachfolgend beschrieben empfängt der elektronische Kontroller 8 Daten der Luftdrücke der Reifen und verwendet diese in einer Antiblockierregelung und/oder Traktionskontrolle.
Der Betrieb der ECU 6 wird mit Bezug auf 2 beschrieben. Die ECU 6 trifft eine Entscheidung basierend auf den Ausgaben (Radgeschwindigkeitssignal) der Radgeschwindigkeitssensoren 2–5 und der Ausgabe (ein Signal, das einem Wert, der mit der Temperatur eines Reifens zusammenhängt, entspricht) von einer Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, ob die Luftdrücke der Reifen abnormal sind oder nicht. Darüber hinaus erzeugt die ECU 6 ein Steuersignal an den Anzeigenbereich 7.
Wie in 2 gezeigt, umfaßt die ECU 6 Bereiche zur Erfassung von Resonanzpunkten 6a bis 6d zum Erfassen der Resonanzfrequenzen der Reifen basierend auf den Radgeschwindigkeitssignalen von den Radgeschwindigkeitssensoren 2–5 und dem Außenlufttemperatursignal von der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, Entscheidungsbereiche 6e–6h zum Treffen von Entscheidungen basierend auf den erfaßten Resonanzfrequenzen, ob die Luftdrücke in den Reifen abnormal sind oder nicht, und die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i.
Wie in 4 gezeigt, umfaßt die ECU 6 einen Mikrocomputer 600 und realisiert die Funktionen der Bereiche zur Erfassung von Resonanzpunkten 6a–6d und die Funktionen der Entscheidungsbereiche 6e–6h, in dem die arithmetischen Funktionen des Mikrocomputers verwendet werden. Wie es im Stand der Technik bekannt ist, umfaßt dieser Mikrocomputer 600 eine CPU 601, die ein arithmetischer Verarbeitungsbereich ist, ein ROM 602, das hauptsächlich als Programmspeicher verwendet wird, und ein RAM 603, das als ein Datenspeicher verwendet wird.
Der Mikrocomputer 600 und die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i werden integral durch ein Gehäuse 6j abgedeckt, das die Kontur der ECU 6 bildet.
Die Signalverarbeitung, die durch die ECU 6 ausgeführt wird, wird als nächstes im Detail beschrieben. Zu nächst wird das fundamentale Prinzip des Abschätzens der Resonanzfrequenzen beschrieben, wobei die Abschätzung in dem Bereich 6a–6d zur Berechnung der Resonanzfrequenzen der ECU, die in 2 gezeigt ist, durchgeführt wird, basierend auf den Radgeschwindigkeitssignalen.
Ein physikalisches Modell der Abschätzung des Luftdrucks eines Reifens kann wie in 5 dargestellt ausgedrückt werden.
Das heißt, Fahrbahnoberflächenstörungen m(k), die weißes Rauschen sind, werden als eine Eingabe auf das Reifen-Aufhängungssystem gegeben. Als Ergebnis wird das Radgeschwindigkeitssignal y(k) erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt enthält das Radgeschwindigkeitssignal y(k) Resonanzfrequenzkomponenten abhängig von dem Luftdruck des Reifens. Anstelle der Fahrbahnoberflächenstörungen m(k) können Vibrationen im Druck des Bremsfluides, die durch das Einschalten und Ausschalten eines Magnetventils (Lastkontrolle des Magnetventils) erzeugt werden, von dem Bremssystem des Rades auf den Reifen auf dem Rad über den Radzylinder übertragen werden. In diesem Falle werden ebenfalls externe Vibrationen zur Erzeugung von Resonanzvibrationen des Reifens auf den Reifen aufgebracht.
Bei der Vorrichtung zur Abschätzung des Luftdrucks eines Reifens entsprechend der ersten Ausführung wird das Reifen-Aufhängungssystem durch ein lineares Vorhersagemodell angenähert. Die Parameter des Modells werden durch ein Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate ("least square method") identifiziert. Unter der Annahme, daß ein Resonanzpunkt in Abhängigkeit von dem Luftdruck verschiedener Reifen existiert, ist es nur notwendig, daß dieses lineare Vorhersagemodell bis zur "zweiten" Ordnung approximiert wird. Dies kann den Betrag an notwendiger Berech nung und den notwendigen Speicher (RAM 603) für die ECU 6 minimieren.
Wie vorstehend gezeigt, kann ein diskretes Zeitmodell zweiter Ordnung gegeben sein durch y(k) = –c1y(k – 1) – c2y(k – 2) + m(k) (2)wobei k eine Abtastzeit ist, m(k) eine Fahrbahnoberflächenstörung und y(k) das Radgeschwindigkeitssignal wie vorstehend beschrieben.
Die unbekannten Parameter c1 und c2 werden identifiziert, indem eine finite Anzahl an beobachteten Datensätzen y(k) verwendet wird. In diesem Beispiel werden die unbekannten Parameter c1 und c2 durch das Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate identifiziert.
Genauer gesagt sei θ ein Parametervektor. Sei z ein beobachteter Wertevektor. Wir definieren den folgenden zweidimensionalen Vektor:
Somit kann Gleichung (2) umgeschrieben werden zu y(k) = zT(k)θ + m(k) (5)
Wie vorstehend erläutert bezeichnet m(k), das in Gleichung (5) vorkommt, die Störung durch die Fahrbahnoberfläche und kann als weißes Rauschen betrachtet wer den. Die Abschätzung der unbekannten Parameter durch das Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate wird dadurch durchgeführt, daß ein solcher Wert von Gleichung (3) gefunden wird, der eine Leistungsfunktion minimiert, die gegeben ist durch
Entsprechend dem Batch-artigen Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate ("batch-type least squares method") kann der geschätzte Wert von Gleichung (3), der Gleichung (6) minimiert, gegeben sein durch
Siehe hierzu beispielsweise "Introduction to Robust Adaption Control", von Mikio Kanai, Ohm Publishing Company, und "Introduction to System Identification", System Control Information Library 9, von Toru Katayama, Asakura Publishing Company.
Die Resonanzfrequenz ω wird aus den c1 und c2 ermittelt, die auf diese Weise identifiziert werden.
Sei T das Abtastintervall. Dann ist die Beziehung zwischen den Parametern c1 und c2 des diskreten Zeitmodells zweiter Ordnung, der Resonanzfrequenz ω und einem Verstärkungskoeffizienten ζ durch die folgenden Gleichungen (8) und (9) gegeben:
c2 = c–4πζωT (9)
Daher kann die Resonanzfrequenz ω und der Verstärkungskoeffizient ζ berechnet werden, indem die folgenden Gleichungen (10) und (11) verwendet werden:
Wie vorstehend erläutert wird die Resonanzfrequenz ω, die aus Gleichung (10) gefunden wird, durch einen Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt (beispielsweise die Außenlufttemperatur) beeinflußt und daher ist es notwendig, diese Effekte zu korrigieren.
Diese Temperaturerfassungsvorrichtung 6i ist in der ECU 6 als ein Mittel zum Ableiten eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, montiert. Das Prinzip, mit dessen Hilfe die Außenlufttemperatur abgeschätzt wird, wobei die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i verwendet wird, wird nachfolgend mit Bezug auf 6 erklärt.
6 zeigt schematisch die Beziehung zwischen der Außenlufttemperatur und der Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, die in der ECU 6 montiert ist, wenn das Fahrzeug einem typischen täglichen Bewegungsmuster folgt. In diesem Fall wird die am häufigsten eintretende Situation betrachtet. Bevor der Zündschalter (IG) das erste Mal eingeschaltet wird, ist das Fahrzeug für eine ausreichend lange Zeit außer Betrieb. Dann wird der Motor gestartet, da der Zündschalter eingeschaltet wird. Unter diesen Umständen kann angenommen werden, daß die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, die in der ECU 6 montiert ist, dieselbe Temperatur ist wie diejenige des Fahrgastraumes, da die Vorrichtung 6i keine Wärme erzeugt, indem sie mit Energie versorgt wird, und da die Historie der Temperatur die Vorrichtung nicht beeinflußt.
Die Beziehung zwischen der Temperatur des Fahrgastraumes dieses Fahrzeuges und der Außenlufttemperatur wird erläutert. Es kann angenommen werden, daß, wenn die Effekte der Sonneneinstrahlung gering sind, die Temperatur des Fahrgastraumes nahezu gleich der Außenlufttemperatur ist. Da die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i die gleiche wie die Temperatur des Fahrgastraumes ist, und da die Temperatur innerhalb des Fahrgastraumis identisch mit der Außenlufttemperatur ist, ist die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i gleich der Außenlufttemperatur zu diesem Zeitpunkt a, an dem die Außenlufttemperatur von der Temperaturerfassungsvorrichtung abgeschätzt werden kann. Das Fahrzeug wird gestartet, indem der Zündschalter (IG) unter der oben beschriebenen Bedingung gestartet wird. Dieser Start wird nachfolgend als "Kaltstart" bezeichnet.
Wenn der Zündschalter (IG) eingeschaltet worden ist und das Fahrzeug gestartet worden ist, erreicht, wie in 6 gezeigt, die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, die in der ECU 6 montiert ist, eine Temperatur b, bei der die Temperatur, die durch Wärme erreicht wird, die durch die mit Energie versorgte Temperaturerfassungsvorrichtung 6i erzeugt wird, im Gleichgewicht mit der Temperatur des umgebenden Fahrgastraumes ist. Wenn die Umgebung durch eine Klimaanlage ("air condition") gekühlt wird, verschiebt sich dieser Gleichgewichtspunkt b zu einem niedrigeren Punkt b'.
Falls der Zündschalter (IG) ausgeschaltet wird und das Fahrzeug stopt, wird die Temperaturerfassungsvorrich tung 6i nicht mehr mit Energie versorgt. Die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i beginnt auf einen Punkt c zu sinken.
Wenn man den normalen Betrieb des Fahrzeugs betrachtet, ist jedoch die Periode, zu der das Fahrzeug steht, nicht immer lang genug, um den Temperaturverlauf in der Vergangenheit der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i zu löschen. Manchmal wird der Zündschalter wieder eingeschaltet, während sich das Fahrzeug abkühlt, und das Fahrzeug wird gestartet, wie durch Punkt c gekennzeichnet. Der Zeitpunkt a wird erhalten, wenn der Zündschalter das erste Mal eingeschaltet wird, wie in 6 gezeigt. Der Punkt c wird auch erhalten, wenn der Zündschalter zum zweiten Mal eingeschaltet wird, wie in 6 gezeigt.
Auf diese Weise nähert sich die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, die innerhalb der ECU 6 montiert ist, zurück zu der Außenlufttemperatur und erreicht einen Punkt d, während sie durch die Periode, für die der Zündschalter ausgeschaltet bleibt, durch die abgestrahlte wärme und den Betriebszustand der Klimaanlage beeinflußt wird.
Somit kann vom Blickpunkt des Betriebs des Fahrzeugs aus gesagt werden, daß stets ein Zeitpunkt existiert, an dem die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, die in der ECU 6 montiert ist, mit der Außenlufttemperatur übereinstimmt, wie durch den Punkt a bezeichnet, wie in 6 dargestellt.
In 6 nähert sich die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i der Außenlufttemperatur an dem Punkt a. Nachdem der Zündschalter eingeschaltet worden ist, wird Wärme erzeugt, indem die Vorrichtung 6i mit Energie versorgt wird. Dies verursacht eine Störung bei der Abschätzung der Außenlufttemperatur. Das Abschätzen der Außenlufttemperatur nach dem Punkt a ist unerwünscht. Dementsprechend ist es notwendig, die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i auszulesen, just wenn der Zündschalter eingeschaltet wird.
Wenn der Zündschalter (IG) eingeschaltet wird, hat eine Annäherung der Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i an die Außenlufttemperatur, wie durch Punkt a gezeigt, nicht immer stattgefunden. Manchmal schwankt die Temperaturhistorie, wie durch den Punkt c bezeichnet. Da die Außenlufttemperatur nur zu dem Punkt a abgeschätzt werden kann, ist es, um sicherzustellen, daß dieser Punkt a erfaßt wird, notwendig, die Anzahl von Malen voreinzustellen, die der Zündschalter (IG) eingeschaltet wird. Eine geeignete Wahl dieser voreingestellten Anzahl an Malen stellt die Erfassung des Punktes a sicher, das heißt, wenigstens eine Chance, daß die Außenlufttemperatur mit der Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung übereinstimmt.
Diese voreingestellte Anzahl von Malen ist in einem langen Zeitraum bedeutungslos, in dem die Außenlufttemperatur durch saisonale Schwankungen variiert wird. Um zu verhindern, daß die Außenlufttemperatur aufgrund saisonaler Änderungen variiert wird, ist die voreingestellte Anzahl von Malen bezüglich eines Zeitraums von wenigen oder einigen Tagen eingestellt. Als ein Resultat wird wenigstens ein Kaltstart unter der Mehrzahl von Erfassungen, daß der Zündschalter eingeschaltet wird, sichergestellt.
Der Punkt a, an dem die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i gegen die Außenlufttemperatur konvergiert und die Temperatur der Vorrichtung 6i zu anderen Zeitpunkten werden erläutert. Im wesentlichen ist die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i höher als die Umgebungstemperatur oder die Temperatur des Fahrgastraumes, da die Vorrichtung 6i selber Wärme produziert, während sie mit Energie versorgt wird. Diese Vorrichtung 6i wird gekühlt, wenn die Klimaanlage in Betrieb ist. Wie vorstehend beschrieben wird die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung nur zu dem Zeitpunkt erfaßt, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird. Daher kann ausgesagt werden, daß der Kühleffekt der Klimaanlage kaum die Temperatur der Vorrichtung 6i beeinflußt.
Dies führt einen dazu, anzunehmen, daß, wenn der Zündschalter eine Mehrzahl von Malen eingeschaltet wird und die erfaßten Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i immer noch durch die Temperaturhistorie beeinflußt wird, die erfaßten Temperaturen stets höher als die Temperatur des Fahrgastraumes sind. Auf der anderen Seite sollte, wenn die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung gegen die Außenlufttemperatur konvergiert ist, die niedrigste Temperatur unter den Temperaturen der Vorrichtung 6i auftreten, die zu einer Mehrzahl von Malen erfaßt wird.
Folglich kann die Außenlufttemperatur aus der Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, die in der ECU 6 montiert ist, auf diese Weise als die Außenlufttemperatur abgeschätzt werden, indem die niedrigste der erfaßten Temperaturen verwendet wird.
7 ist ähnlich zu 6, aber auf einer halbjährlichen Skala aufgetragen.
Die Abschätzung des Luftdrucks des Reifens wird am meisten durch saisonale Schwankungen der Außenlufttemperatur beeinflußt. Falls die Außenlufttemperatur zu dem Zeitpunkt a in 6 abgeschätzt werden kann, können die saisonalen Schwankungen der Außenlufttemperatur abge schätzt werden. Dies verbessert die Genauigkeit, mit der der Luftdruck des Reifens abgeschätzt wird.
8 zeigt die Ausgabecharakteristik einer allgemein bekannten Halbleitervorrichtung, die eine Diode umfaßt. Dies ist nur ein Beispiel der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, die in der ECU 6 montiert ist. wie in 8 gezeigt, zeigt die Halbleitervorrichtung eine exzellente Linearität und ihre Kosten sind relativ gering.
Ein spezifisches Beispiel der Verarbeitung bzw. des Ablaufes zum Abschätzen des Luftdrucks durch eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens entsprechend der ersten Ausführung wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm erläutert, das den Inhalt der Kontrollverarbeitung der ECU 6 illustriert. Da die ECU 6 eine ähnliche Verarbeitung für alle Reifen 1a–1d durchführt, beschreibt das untenangegebene Flußdiagramm nur die Verarbeitung bzw. den Ablauf bezüglich des Reifens 1a.
9 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zur Korrektur der Resonanzfrequenz oder der Federkonstante eines Reifens basierend auf einem Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt (beispielsweise einem abgeschätzen Wert der Außenlufttemperatur) illustriert.
Wenn der Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, wird dieser Ablauf gestartet. Zunächst wird in Schritt 10 bestimmt, ob die Anzahl von Malen, die der Zündschalter eingeschaltet worden ist, gleich "1" ist.
Falls das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 10 getroffen wird, ist, daß die Anzahl von Malen, die der Zündschalter eingeschaltet worden ist, gleich der Anzahl "1" ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 70 fort. In Schritt 70 wird die Temperatur der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, die in der ECU 6 montiert ist, als die abgeschätzte Außenlufttemperatur Temp eingelesen. Das heißt, diese Temperatur, die beobachtet wird, wenn der Zündschalter zum ersten Mal eingeschaltet wird, wird als die abgeschätzte Außentemperatur Temp verwendet.
Falls das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 10 getroffen wird, ist, daß die Anzahl von Malen, die der Zündschalter eingeschaltet worden ist, zwei oder mehr beträgt, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 80 fort. Im Schritt 80 fährt, falls festgestellt wird, daß die Außenlufttemperatur Ti, die beobachtet wird, wenn der Zündschalter zu diesem Zeitpunkt eingeschaltet wird, niedriger ist als der vorher abgeschätzte Wert Temp der Außenlufttemperatur, die Kontrollverarbeitung mit Schritt 90 fort. In Schritt 90 wird dieser beobachtete Wert Ti der Außenlufttemperatur als der abgeschätzte Wert Temp der Außenlufttemperatur eingelesen, um den alten abgeschätzten Wert mit dem neuen zu ersetzen.
Falls das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 80 getroffen wird, ist, daß die Außenlufttemperatur Ti, die zu diesem Zeitpunkt beobachtet wird, nicht niedriger als der vorher abgeschätzte Wert Temp der Außenlufttemperatur ist, wird der abgeschätzte Wert Temp nicht erneuert. Auf diese Weise wird der niedrigste der abgeschätzten Temperaturen der Außenlufttemperatur gefunden, wenn der Zündschalter nmal eingeschaltet wird. Beispielsweise kann n auf ungefähr 5 bis 10 gesetzt sein. Für jedes individuelle Fahrzeug kann ein abgeschätzter Durchschnittswert von Malen, zu denen der Zündschalter eingeschaltet wird, aus einer langen Deaktivierung des Zündschalter zu einem nächsten langen AUS-Zustand des Zündschalter als die Referenzanzahl für die Male n festgelegt werden. Das Fahrzeug kann in der dazwischenliegenden Periode zwischen diesen zwei langen Zeiten des AUS-Zustands des Zündschalters für eine Fahrt oder zum Verkauf betrieben werden.
In Schritt 100 wird ein Pulssignal, das dadurch erzeugt wird, daß das AC- bzw. Wechselstromsignal von der Aufnahmespule 2b eingelesen wird, bearbeitet, indem die Wellenform verändert wird ("wave-shaping"). Die Pulslänge wird durch die Pulsdauer geteilt. Die Radgeschwindigkeit Vx wird unabhängig für jedes Rad berechnet.
Wie in dem Flußdiagramm gezeigt, wird die Resonanzfrequenz oder die Fehlerkonstante des Reifens durch das folgende lineare Vorhersageverfahren berechnet, wobei Gleichungen (2)–(11) verwendet werden, die vorstehend erläutert wurden.
In Schritt 110 verstärkt ein engbandiger Durchlaßfilter ("narrow band-pass filter", nachfolgend als der Durchlaßbereichfilter bezeichnet), der einen vorgegebenen Frequenzdurchlaßbereich bzw. ein Frequenzdurchlaßband von ungefährt 30 bis 50 Hz oder von ungefährt 60 bis 90 Hz aufweist, relativ die Intensitäten der Vibrationsfrequenzkomponenten, die verwendet werden, um den Luftdruck des Reifens abzuschätzen, um diese Vibrationsfrequenzkomponenten der Radgeschwindigkeit, die in Schritt 100 berechnet wird, zu extrahieren.
Das Radgeschwindigkeitssignal, das durch den Durchlaßbereichfilter gelangt, ist das Radgeschwindigkeitssignal y(k) oder Gleichung (2), die bei der Erläuterung des Prinzips definiert wurde.
Der Schritt 120 der Identifikation des Parameters indentifiziert die Parameter c1 und c2 des oben erläuterten diskreten Zeitmodells aus dem Radgeschwindigkeitssignal y(k), das durch den Durchlaßbereichfilter 110 extrahiert worden ist, wobei die oben beschriebene Gleichung (7) verwendet wird.
In einem Schritt 130 der Konvertierung der Resonanzfrequenz wird eine Resonanzfrequenz ω1 aus den Parametern c1 und c2 berechnet, wobei Gleichung (10) verwendet wird, die in der Erläuterung des Prinzips definiert wurde.
In Schritt 140 wird die Resonanzfrequenz ω1, die in Schritt 130 errechnet wurde, mit dem vorstehend erläuterten abgeschätzten Wert Temp der Außenlufttemperatur korrigiert. Dieser abgeschätzte Wert Temp, der zur Korrektur der Resonanzfrequenz ω1 verwendet wird, ist der minimale wert der abgeschätzten Außenlufttemperaturen, die unmittelbar nachdem der Zündschalter nmal eingeschaltet worden ist, gemessen werden. Wie vorstehend beschrieben wird die berechnete Resonanzfrequenz ω1 durch die Außenlufttemperatur beeinflußt, wie in 10 gezeigt, selbst falls der Luftdruck des Reifens einheitlich ist.
Genauer gesagt steigt, wie in 10 gezeigt, wenn die Außenlufttemperatur T geringer wird, die Resonanzfrequenz ω für den selben Luftdruck. Wir nehmen an, daß, wenn die Außenlufttemperatur T niedriger wird, der Gummibereich des Reifens (insbesondere die Seitenwand des Reifens) sich versteift und die Federkonstante sich erhöht.
Dementsprechend ist es, um zu verhindern, daß die Präzision der Erfassung der Resonanzfrequenz ω aufgrund der Außenlufttemperatur verschlechter wird, notwendig, die Resonanzfrequenz ω in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur Temp zu korrigieren (11).
Zu diesem Zweck ist eine Korrekturkarte, wie sie in 12 gezeigt ist, in dem Bereich zur Korrektur der Resonanzfrequenz gespeichert. Die berechnete Resonanzfre quenz ω1 wird entsprechend dieser Korrekturkarte korrigiert (Schritt 140).
Sei Δω der Betrag der Korrektur, der zu der Resonanzfrequenz ω als eine Funktion der Außenluftemperatur Temp hinzuaddiert wird, die in Schritt 90 berechnet bzw. abgeschätzt wird. Zu diesem Zeitpunkt läßt sich die korrigierte Resonanzfrequenz ω' darstellen als ω' = ω – Δω (12)
Im nächsten Schritt 150 wird eine Entscheidung getroffen, ob der Luftdruck in dem Reifen abnormal ist oder nicht, basierend auf dem Ergebnis eines Vergleichs der berechneten korrigierten Resonanzfrequenz ω' mit einem voreingestellten Entscheidungswert. Dies wird als ein Grenzwert bei der Bestimmung verwendet, ob der Luftdruckabfall abnormal ist oder nicht.
In einem Schritt 150 zum Bestimmen eines Abfalls des Luftdrucks wird bestimmt, ob der Luftdruck in jedem einzelnen Reifen abnormal ist. Falls das Resultat der Entscheidung ist, daß der Luftdruck abnormal abgefallen ist, wird in Schritt 160 eine Warnlampe in der Anzeigeeinheit 7, die in 1 gezeigt ist, aktiviert, und somit der Fahrer über diesen Abfall des Luftdrucks informiert.
Vier Licht aussendende Bereiche (beispielsweise Licht aussendende Dioden LEDs) können verwendet werden, um Abnormalitäten der Luftdrücke innerhalb der vier Reifen separat anzuzeigen. Nur ein Licht aussendender Bereich kann aktiviert werden, um den Fahrer zu informieren, daß irgendeiner der Reifen abnormal ist.
Beispielhaft sind Resonanzfrequenzen von Reifen, die durch die Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens entsprechend der ersten Ausführung berechnet worden sind, in 13 gezeigt. Man kann sehen, daß die abgeschätzte Resonanzfrequenz des Reifens sich in einer nahezu linearen Relation mit dem Luftdruck des Reifens ändert.
Zweite Ausführung
Bei der Ausführung, wie sie bisher beschrieben worden ist, werden Vibrationsfrequenzkomponenten aus dem Radgeschwindigkeitssignal extrahiert. Die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens, die zur Abschätzung des Luftdruck des Reifens verwendet wird, wird basierend auf einem Wert korrigiert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt (beispielsweise der Außenlufttemperatur). In einer zweiten Ausführung wird ein Entscheidungswert beim Treffen einer Entscheidung verwendet, basierend auf der berechneten Resonanzfrequenz des Reifens oder der Federkonstante des Reifens, ob der Luftdruck des Reifens abnormal ist oder nicht, und dieser Entscheidungswert wird basierend auf einem Wert korrigiert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt (beispielsweise der Außenlufttemperatur).
Ein Flußdiagramm für diese zweite Ausführung ist in 14 dargestellt.
Die Inhalte der Schritte von Schritt 10 bis Schritt 130 zum Berechnen der Resonanzfrequenz ω1 sind dieselben wie die Inhalte der Verarbeitung bei der oben erläuterten ersten Ausführung und werden daher hier nicht näher erläutert.
In Schritt 145 wird ein Entscheidungswert ωk, der dazu verwendet wird, einen Abfall des Luftdrucks des Reifens zu bestimmen, basierend auf der Außenlufttemperatur Temp korrigiert, die in Schritt 90 abgeschätzt wird. Sei Δωk der Betrag der Korrektur des Entscheidungswerts ωk. Ein korrigierter Entscheidungswert ωk', der zur Bestimmung eines Abfalls des Luftdrucks des Reifens verwendet wird, ist durch Gleichung (13) gegeben. ωk' = ωk + Δωk (13)
Eine Korrekturkarte, wie sie in 15 gezeigt ist, wird für diese Korrektur verwendet.
In dem nächsten Schritt 155 wird die vorher berechnete Resonanzfrequenz ω1 in der Größe mit dem korrigierten Entscheidungswert ωk' verglichen, der zur Bestimmung eines Abfalls des Luftdrucks eines Reifens verwendet wird. Falls die Resonanzfrequenz ω1 kleiner als der korrigierte Entscheidungswert ωk' ist, lautet das Ergebnis der Entscheidung, daß ein abnormaler Luftdruck des Reifens vorliegt. In diesem Fall wird in Schritt 160 die Anzeigeeinheit 7, die in 1 gezeigt ist, betätigt, um den Fahrer vom Abfall des Luftdrucks zu informieren.
Wie bisher beschrieben schätzt die Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens entsprechend der Ausführungen den Luftdruck eines Reifens mit verbesserter Präzision aus der Resonanzfrequenz ab, da die Temperaturerfassungsvorrichtung in dem Signalprozessor montiert ist, und da die Resonanzfrequenz oder der Entscheidungswert basierend auf einem Wert korrigiert wird, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, d. h. mit einer Information über die Außenlufttemperatur.
Bei den oben erläuterten Ausführungsformen wird das Reifen-Aufhängungssystem dieses Fahrzeug durch ein lineares Vorhersagemodell approximiert, wie es durch Gleichung (2) gegeben ist. Die Parameter des Modells werden durch ein Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate identifiziert, um die Resonanzfrequenz des Radgeschwindigkeitssignals y(k) abzuschätzen, das von dem Luftdruck des Reifens abhängt. Daher können die Menge an Berechnungen und die Kapazität des Speichers, die erforderlich sind, drastisch reduziert werden, verglichen mit dem Fall, in dem beispielsweise eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) verwendet wird.
Bei den oben erläuterten Ausführungsformen wird das stapelförmige Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate ("batch-type least squares method") verwendet, um die Parameter c1 und c2 des eingeführten linearen Vorhersagemodells zu identifizieren. Offensichtlich kann das sequenzielle Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate ("sequential-type least squares method") ähnlich verwendet werden.
Modelle, die bis zur dritten oder höheren Ordnung approximieren, können als das oben erläuterte lineare Vorhersagemodell eingeführt werden, einschließlich dem Fall, in dem das sequenzielle Modell der kleinsten Fehlerquadrate ("sequential-type least squares model") verwendet wird. Es sei jedoch daraufhin gewiesen, daß der erforderliche Betrag an Rechenaufwand und Bedarf an Speicher mit der Ordnung ansteigt. Da jeder Reifen einen eigenen Resonanzpunkt hat, abhängig von dem Luftdruck, ist es nur erforderlich, daß dieses lineare Vorhersagemodell bis zur zweiten Ordnung approximiert wird.
Obwohl die Menge an Berechnungen und die Größe des Speichers, die erforderlich sind, größer sind, verglichen mit den Fällen, in denen ein lineares Vorhersagemodell eingeführt wird, kann der oben erläuterte Bereich zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz 213 eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) auf den Signalen durchfüh ren, die die Vibrationskomponenten des Reifens enthalten und von dem Radgeschwindigkeitssensor 10 und dem Bereich 100 zur Berechnung der Radgeschwindigkeit erzeugt werden, welches Vibrationskomponentenausgabemittel sind. Die Resonanzfrequenz wird aus dem Frequenzspektrum berechnet, das durch die FFT-Berechnungen erhalten wird. Diese Konfiguration ist effektiv bei der Unterdrückung von Verschlechterungen der Präzision, mit der der Luftdruck des Reifens abgeschätzt wird, verglichen mit der Vorrichtung nach dem Stand der Technik.
Die Vorrichtung gemäß der ersten Ausführung korrigiert die extrahierte Resonanzfrequenz basierend auf den vorher erläuterten Werten, die mit der Temperatur des Reifens zusammenhängen. FFT-Berechnungen können verwendet werden, um die Resonanzfrequenz zu extrahieren. Der Luftdruck des Reifens wird entsprechend der korrigierten Resonanzfrequenz abgeschätzt. Jedoch kann alternativ der Luftdruck des Reifens abgeschätzt werden, wobei der Wert der extrahierten Resonanzfrequenz verwendet wird, wie er ist. Der abgeschätzte Luftdruck des Reifens kann basierend auf dem Betrag des Einflusses des Wertes, der mit dem Luftdruck des Reifens zusammenhängt, korrigiert werden.
Eine Vorrichtung gemäß irgendeiner der Ausführungen, die vorstehend beschrieben worden sind, schätzt den Luftdruck des Reifens ab und gibt eine Warnung aus, wenn der Luftdruck sich verringert. Wenn man die oben erläuterte elektronische Kontrolleinheit 6, die in 4 gezeigt ist, als ein Beispiel nimmt, kann der abgeschätzte Luftdruck als ein Signal des Luftdrucks des Reifens von der Kontrolleinheit 6 beispielsweise zu einem Bremskontrollcomputer oder Traktionskontrollcomputer geschickt werden. Das heißt, die Vorrichtung kann als eine Korrektureinheit bei diesen Kontrollen verwendet werden.
Werte, die mit der Temperatur des Reifens zusammenhängen, können abgeschätzt werden, wenn man die folgenden Bedingungen berücksichtigt, zusätzlich zu der Außenlufttemperatur. Beispielsweise ist zu vermuten, daß, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einem relativ hohen Niveau gehalten wird, (beispielsweise mehr als 60 km pro Stunde), und falls das Fahrzeug kontinuierlich für mehr als eine vorgebene Zeit (beispielsweise 90 Minuten) oder über eine vorgegebene Strecke fährt, die Reifen aufgrund des Fahrens Wärme erzeugen. Daher kann angenommen werden, daß sich die Temperatur weiter über die Außenlufttemperatur erhöht. Dementsprechend kann, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt und falls die Zeit des kontinuierlichen Fahrbetriebs eine vorgebene Zeit übersteigt, die Temperatur des Reifens mit einer positiven Änderung gegenüber der Außenlufttemperatur abgeschätzt werden, die durch die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i erfaßt wird. Diese Änderung kann nur ausgeführt werden, wenn die Außenlufttemperatur höher als eine gegebene Temperatur (beispielsweise 25°C) ist, und zwar aus den folgenden Gründen. Es kann angenommen werden, daß, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, die Menge an wärme, die durch den Reifen erzeugt wird, trotz des kontinuierlichen Fahrbetriebs bei einer sehr hohen Geschwindigkeit nicht so groß ist.
Bei der Bremskontrolle oder Traktionskontrolle kann der maximale Wert der Radgeschwindigkeiten der Räder als die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden. Falls jedoch der Luftdruck des Reifens in irgendeinem dieser Räder abfällt, verringert sich der Radius des Rades. Dies vergrößert die erfaßbare Geschwindigkeit des Rades. Dementsprechend wird, falls die wahrnehmbare erhöhte Radgeschwindigkeit entsprechend dem Signal des Luftdruckreifens korrigiert werden kann, die Bremskontrolle oder Traktionskontrolle nicht entsprechend der inkorrekten Radgeschwindigkeit versorgt.
Der Luftdruck des Reifens steht in besonders engem Zusammenhang mit dem Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche. Daher kann das oben erläuterte Signal des Luftdrucks des Reifens als ein Signal zur Korrektur des Reibungskoeffizienten verwendet werden.
Wie vorstehend erläutert ist die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i in der ECU 6 eingebaut. Diese ECU 6 kann dazu ausgelegt sein, eine Antiblockierregelung oder Traktionskontrolle zusätzlich zur Abschätzung des Luftdrucks des Reifens durchzuführen. Falls die Erfassungsvorrichtung 6i innerhalb eines ECU Gehäuses aus Metall oder Kunststoff angeordnet ist, kann die Vorrichtung 6i leicht hinsichtlich Staub oder dergleichen geschützt werden. Ein Mikrocomputer, der verwendet wird, um die Luftdrücke der Reifen abzuschätzen, kann innerhalb der ECU montiert sein, um eine Antiblockierregelung durchzuführen. Die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i kann auch innerhalb des Gehäuses der ECU zur Durchführung einer Antiblockierregelung angeordnet sein.
Bei der in 9 dargestellten Ausführung wird die Resonanzfrequenz in Schritt 140 entsprechend der abgeschätzten Lufttemperatur Temp korrigiert, die erneuert bzw. upgedated wird, falls der wert der Temperatur Ti, die erfaßt wird, wenn der Zündschalter ein zweites Mal oder später eingeschaltet wird, niedriger ist als die abgeschätzte Außenlufttemperatur Temp. Bei der obigen Ausführung wird in Schritt 10 eine Entscheidung getroffen, bezüglich des Anfalls an Malen, die der Zündschalter eingeschaltet worden ist. Diese Entscheidung kann auch in der nachfolgend beschriebenen Art getroffen werden. Ein Zeitzähler ist vorhanden, der in Betrieb bleibt, selbst wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird. Eine vergangene Zeit zwischen einer Zeit, zu der der Zündschalter ausgeschaltet worden ist, und einer nächsten Zeit, zu der der Zündschalter eingeschaltet wird, wird gemessen. Eine Entscheidung wird getroffen, ob diese verstrichene Zeit eine Referenzzeit erreicht hat. Beispielsweise beträgt diese Referenzzeit 24 Stunden. Wenn der Fahrer das Fahrzeug verwendet, wird der Zündschalter wiederholt ein und ausgeschaltet. Die Referenzzeit kann bestimmt werden unter Berücksichtung der maximalen Dauer des Fahrbetriebs und der maximalen Dauer eines Stopps. Die Anzahl von Malen i, die der Zündschalter eingeschaltet worden ist, kann gelöscht werden, wenn die verstrichene Zeit die Referenzzeit übersteigt.
Trotz der Abschätzung der Außenlufttemperatur, wie sie bisher beschrieben worden ist, kann auch das folgende Verfahren verwendet werden.
Beispielsweise wird in 9 eine Entscheidung getroffen, ob die Gesamtzahl eines Zeitzählers, der in Betrieb bleibt, selbst wenn der Zündschalter ausgeschaltet worden ist, die Referenzzeit erreicht (Schritt 10). Beispielsweise beträgt diese Referenzzeit fünf Stunden. Das heißt, eine verstrichene Zeit, während der der Zündschalter ausgeschaltet geblieben ist, wird erfaßt, während der die Temperatur der Vorrichtung 6i gegen die Außenlufttemperatur konvergiert, wie durch Punkt a in 6 angedeutet. Nur wenn das Ergebnis in der Entscheidung JA lautet, wird die erfaßte Temperatur als die abgeschätzte Außenlufttemperatur Temp verwendet. Die Kontrollverarbeitung fährt dann mit Schritt 100 und den folgenden Schritten fort.
Dritte Ausführung
Eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens gemäß einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 16A–19 beschrieben.
Die Struktur der Vorrichtung entsprechend der dritten Ausführung ist im wesentlichen die gleiche wie bei der der ersten Ausführung. Daher unterbleibt die Beschreibung der Struktur. Es sei angemerkt, daß in der ersten Ausführung die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i innerhalb des Gehäuses der ECU 6 installiert ist. Jedoch muß die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i nicht in dem Gehäuse der ECU 6 montiert sein, sondern kann außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Darüber hinaus kann, wenn das Fahrzeug mit einer Klimaanlage oder einem Motorkontrollsystem versehen ist, ein Temperatursensor des System bzw. der Klimaanlage als die Temperaturerfassungsvorrichtung 6i verwendet werden.
Bei der Vorrichtung der dritten Ausführung zeigt die Anzeigeeinheit 7 die Ergebnisse der Entscheidungen an, die durch den Signalprozessor 20 bezüglich der Luftdrücke der Reifen getroffen werden. Ein Beispiel der Anzeigeeinheit 7 ist in 18 gezeigt. Wie in 18 gezeigt, ist die Anzeigeeinheit 7 mit Warnlampen 31FL bis 31RR für jeden Reifen versehen. Genauer gesagt betätigt die ECU 6 eine Warnlampe 31FR, wenn der Luftdruck des Reifens innerhalb des rechten Vorderrades FR als abnormal bestimmt wird. Auf ähnliche Weise zeigt eine Warnlampe 31FL eine Abnormität des linken vorderen Rades FL an. Eine Warnlampe 31RR zeigt eine Abnormität des rechten hinteren Rades RR an. Eine Warnlampe 31RL zeigt eine Abnormität des linken hinteren Rades RL an. Das heißt, die Betätigung der Warnlampen 31 (FR–RL) wird durch die ECU 6 kontrolliert.
Daher informiert, falls irgendeiner der Reifen als einen abnormalen Luftdruck aufweisend erkannt wird, die Warnlampe rasch den Fahrer mit einer guten Übersichtlichkeit, welcher der Reifen abnormal ist. Es kann nur eine Lampe vorgesehen sein und den Fahrer informieren, daß wenigstens einer der Reifen einen erniedrigten Luftdruck aufweist.
Der Signalprozessor 6 trifft eine Endscheidung basierend auf den Ausgaben der Radgeschwindigkeitssensoren 2–5 (Radgeschwindigkeitssignale) und der Ausgabe (Außenlufttemperatursignal) von der Temperaturerfassungsvorrichtung 6i, ob der Luftdruck in jedem Reifen abnormal ist oder nicht. Der Signalprozessor 6 erzeugt Steuersignale an die Anzeigeeinheit 7, um die dargestellten Informationen zu kontrollieren.
19 zeigt eine detaillierte Struktur des Bereichs zu Erfassung des Resonanzpunkts 6a bis 6d der dritten Ausführungsform. In 19 ist zum Zwecke der Übersichtlichkeit nur ein beliebiges der Systeme, die den in 1 gezeigten Rädern entsprechen, dargestellt.
In 19 bearbeitet ein Bereich 211 zur Berechnung der Radgeschwindigkeit die Wellenform eines Wechselstromsignals, das von dem Radgeschwindigkeitssensor 2–5 erzeugt wird, um es in ein binäres gepulstes Signal zu konvertieren, berechnet den Durchschnittswert der Pulsintervalle zu jedem Referenzabtastintervall (beispielsweise 5,0 ms), und berechnet die Radgeschwindigkeit aus dem Inversen des berechneten Durchschnittswertes. Somit erzeugt der Bereich 211 zur Berechung der Radgeschwindigkeit ein Signal, das die berechnete Radgeschwindigkeit zu jedem Abtastintervall anzeigt.
Ein Filterbereich 212a extrahiert nur Signalkomponenten, die nahe der Resonanzfrequenz sind, die von dem Luftdruck des Reifens abhängt, aus dem erzeugen Signal, das die Radgeschwindigkeit anzeigt.
Ein Filteranpassungsbereich 212b findet den optimalen Filterbereich basierend auf der Resonanzfrequenz, die durch die Verarbeitung (nachfolgend beschrieben) gefunden wird, und paßt den Filterbereich (Durchlaßband bzw. -bereich, "pass-band") des Filterbereichs 212a für die nächste Berechnung an. Zunächst wird der Durchlaßbereich des Filterbereichs 212a breit genug gewählt, um einen Frequenzbereich der Vibrationskomponenten abzudecken, der einen zu erfassenden Bereich des Luftdrucks ausreichend umfaßt, wobei die Möglichkeit berücksichtigt wird, daß sich die Resonanzfrequenz aufgrund eines Auswechselns des Reifens oder dergleichen geändert hat. Auf diese Weise wird die Resonanzfrequenz ω grob gefunden. Beispielsweise wird angenommen, daß der Durchlaßbereich des Filterbereichs 212 auf 30 bis 50 Hz gesetzt wird, wenn das Radgeschwindigkeitssignal 212a bei einer ersten Abschätzung des Luftdrucks des Reifens passiert, nachdem der Zündschalter eingeschaltet worden ist. Ein Bereich 213 zum Extrahieren der Resonanzfrequenz extrahiert temporär die Resonanzfrequenz aus dem Radgeschwindigkeitssignal, das durch den Filterbereich 212a gegangen ist. Anschließend modifiziert der Bereich 212b zur Anpassung des Filters die Breite des Durchlaßbereichs des Filterbereichs 212a. Zu diesem Zeitpunkt wird der Durchlaßbereich von dem vorherigen Bereich von 30 bis 50 Hz auf einen Bereich von 32 bis 48 Hz geändert. Diese Modifikation des Durchlaßbereichs wird eine vorgegebene Anzahl von Malen wiederholt, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und andere Faktoren bestimmt wird. Es wird angenommen, daß der endgültige Durchlaßbereich des Filterbereichs 212a 38 bis 42 Hz beträgt. Wenn das Signal von dem Filterbereich 212a an dem Bereich 213 zum Extrahieren der Resonanzfrequenz geschickt wird und dann zu dem Bereich 212b zum Anpassen des Filters, wird der Durchlaßbereich des Filterbereichs 212a verschoben. Diese Verschiebung wird basierend auf der Resonanzfrequenz durchgeführt, d. h. auf dem Ergebnis der vorhergehenden Extrahierung, die durch den Bereich 213 zum Extrahieren der Resonanzfrequenz durchgeführt worden ist. Wenn beispielsweise angenommen ist, daß die Resonanzfrequenz ω, die das letzte Mal extrahiert worden ist, 40,5 Hz beträgt, wird basierend auf dieser Resonanzfrequenz ω der Durchlaßbereich des Filterbereichs 212a von dem Bereich von 38 bis 42 Hz zu einem Bereich von 38,5 bis 42,5 Hz verschoben, so daß die mittlere Frequenz des Durchlaßbereichs 40,5 Hz wird. Dann wird, wenn angenommen wird, daß, basierend auf dem Ausgabesignal von dem Filterbereich 212a, der den Durchlaßbereich von 38,5 bis 52,5 Hz aufweist, der Bereich 213 zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz eine Resonanzfrequenz von 40,2 Hz extrahiert, der Durchlaßbereich des Filterbereichs 212a zu einem Bereich von 38,2 bis 42,2 Hz verschoben, so daß die mittlere Frequenz des Durchlaßbereichs 40,2 Hz wird.
Es sei angemerkt, daß die Modifikation der Breite des Durchlaßbereichs eine gegebene Anzahl von Malen durchgeführt wird, die durch die Umstände bestimmt wird und die Verschiebung des Durchlaßbereichs fortgesetzt wird, während die Abschätzung des Luftdrucks des Reifens durchgeführt wird, nachdem die Modifikation der Breite stattgefunden hat. wie vorstehend erläutert wird der Durchlaßbereich basierend auf der Resonanzfrequenz ω verschoben, die das letzte Mal durch den Bereich 213 zur Extrahierung der Resonanzfrequenz extrahiert worden ist, und die Verschiebung wird basierend auf dieser Resonanzfrequenz ω durchgeführt. Trotz dieses Verfahrens kann auch das folgende Verfahren verwendet werden. Es wird angenommen, daß der aktuelle Durchlaßbereich des Filterbereichs 212a 38 bis 42 Hz ist und daß die Resonanzfrequenz ω die zu diesem Zeitpunkt extrahiert wird, 41 Hz beträgt. Die momentane zentrale Position des Durchlaßbereichs ist 40 Hz. Ein zugelassenener Referenzbreich zur Abschätzung der Luftdrücke der Reifen wird um diese 40 Hz herum eingerichtet. Beispielsweise wird dieser Referenzbereich als ein Bereich von plus minus 0,1 Hz von 40 Hz eingerichtet. Dieser Referenzbereich bleibt während der Abschätzung der Luftdrücke des Reifens konstant oder variiert entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit oder anderer Faktoren. Die Resonanzfrequenz von 41 Hz, die zu diesem Zeitpunkt extrahiert wird, fällt nicht in den Referenzbereich, der erhalten wird, in dem der Bereich von plus minus 1 Hz zu der zentralen Position (40 Hz) des Durchlaßbereichs addiert wird, d. h., 39,9 bis 40,1 Hz. Dementsprechend kann eine solche Kontrolle vorgesehen sein, die eine Verschiebung des Durchlaßbereichs basierend auf der Resonanzfrequenz ω, die zu dieser Zeit extrahiert wird, gestattet. Falls die Resonanzfrequenz ω innerhalb des Referenzbereichs liegt, d. h., 39,9 bis 40,1 Hz, wird eine Verschiebung des Durchlaßbereichs nicht durchgeführt.
Zwei Referenzbereiche können eingerichtet werden, (beispielsweise plus minus 0,1 Hz und plus minus 0,5 Hz von der zentralen Position). Falls eine Resonanzfrequenz extrahiert wird, die den größeren Referenzbereich übersteigt, kann ein Bereich 215 zur Abschätzung des Luftdrucks (nachfolgend beschrieben) eine Abschätzung des Luftdrucks verhindern oder der Entscheidungsbereich 6e bis 6h kann die Entscheidung verhindern. Wenn die Resonanzfrequenz in den größeren Referenzbereich fällt, aber außerhalb des kleineren Referenzbereichs ist kann eine Verschiebung des Referenzbereichs gestattet werden.
Auf diese Weise modifiziert der Bereich 212b zur Anpassung des Filters die Breite des Durchlaßbereichs des Filterbereichs 212a. Das heißt, der Durchlaßbereich wird verengt, um die Präzision der extrahierten Resonanzfrequenz zu verbessern. Auf ähnliche Weise wird die Verarbeitung wiederholt, basierend auf der erhaltenen Resonanzfrequenz ω. Nachdem die Breite des Durchlaßbereichs des Filterbereichs 212a so eingestellt worden ist, daß die Erfassungsgenauigkeit optimal ist, wird nur eine Verschiebung des Durchlaßbereichs durchgeführt. Als Ergebnis kann die Resonanzfrequenz extrahiert werden, ohne durch Rauschen beeinflußt zu werden.
Die Signalkomponente, die durch diesen Filterbereich 212a durchgekommen ist, wird das Radgeschwindigkeitssignal y(k), das bei der Erläuterung des Prinzips definiert worden ist.
Der Bereich 213 zum Extrahieren der Resonanzfrequenz identifiziert die Parameter c1 und c2 des oben erläuterten diskreten Zeitmodells aus dem Radgeschwindigkeitssignal y(k), das durch den Filterbereich 212a extrahiert worden ist, wobei Gleichung (7) verwendet wird. Der Extrahierungsbereich 213 berechnet die Resonanzfrequenz ω aus den identifizierten Parametern c1 und c2, wobei Gleichung (10) verwendet wird.
Die Resonanzfrequenz ω wird aus dem Bereich 213 zur Extrahierung der Resonanzfrequenz in den Bereich 212b zur Anpassung des Filters geschickt. Dieser Bereich 212b zur Anpassung des Filters verschiebt den Durchlaßbereich des Filterbereichs 212a und modifiziert die Breite eine gegebene Anzahl von Malen, die in Abhängigkeit von den Bedingungen, wie etwa der Radgeschwindigkeit bestimmt wird. Beispielsweise muß, wenn die Radgeschwindigkeit niedrig ist, die Antwortzeit der Rechenverarbeitung zur Abschätzung des Luftdrucks des Reifens nicht sehr kurz sein. Darüber hinaus ist zu dieser Zeit die Anzahl der Pulse, die durch die Bearbeitung der Wellenform des Radgeschwindigkeitssignalseingangs pro Zeiteinheit erhalten werden, gering. Daher wird die Anpassung des Filters, d. h. die Modifikation der Breite des Durchlaßbereichs und die Verschiebung von diesem eine erhöhte Anzahl von Malen wiederholt. Während eines Fahrens mit hoher Geschwindigkeit ist die Anzahl an Pulsen des Radgeschwindigkeitssignals pro Zeiteinheit groß. Falls der Fahrer nicht rasch über einen Abfall des Luftdrucks informiert wird, steigt die Möglichkeit von einer gefährlichen Situation. Daher werden die Modifikation der Breite des Durchlaßbereich und die Verschiebung dessen nur eine reduzierte Anzahl von Malen wiederholt. Die Modifikation der Breite und die Verschiebung können mit derselben Wiederholungsrate geändert werden. Die Wiederholungsrate der Verschiebung kann geändert werden, während die Wiederholungsrate der Modifikation der Breite konstant beibehalten wird. Alternativ kann die Wiederholungsrate der Modifikation der Breite geändert werden, während die Wiederholungsrate der Verschiebung konstant beibehalten wird. Die Wiederholungsraten der Verschiebung des Durchlaßbereichs und der Modifikation der Breite von diesem können unter den folgenden Bedingungen variiert werden. Während der Abschätzung des Luftdrucks innerhalb einer Referenzzeitperiode, die sich an das Einschalten des Zündschalters anschließt, oder innerhalb einer Referenzanzahl von Malen unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschalters wird der Durchlaßbereich mit höheren Wiederholungsraten verschoben und/oder seine Breite modifiziert, um der Präzision Vorrang zu geben. Anschließend wird der Schwerpunkt auf die Antwortzeit ("responsiveness") der Berechnungsverarbeitung des Luftdrucks des Reifens gelegt. Der Durchlaßbereich wird mit niedrigeren Wiederholungsraten verschoben und/oder seine Breite modifiziert.
Ein Bereich 214 zur Korrektur der Resonanzfrequenz ist ein Bereich zur Korrektur der berechneten (extrahierten) Resonanzfrequenz ω basierend auf der Außenlufttemperatur Temp, die durch den Außenluftsensor 6i erfaßt wird.
Wie vorstehend erläutert wird die extrahierte Resonanzfrequenz ω durch die Außenlufttemperatur Temp beeinflußt und variiert mit der Außenlufttemperatur Temp, selbst falls der Luftdruck des Reifens konstant ist, wie in 10 gezeigt.
Insbesondere steigt, wie in 10 gezeigt, bei demselben Luftdruck des Reifens die Resonanzfrequenz ω, wenn die Außenlufttemperatur Temp niedriger wird. Dies resultiert daraus, daß, wenn die Außenlufttemperatur Temp absinkt, der Gummibereich des Reifens sich versteift und dadurch die Federkonstante des Reifens ansteigt.
Um zu verhindern, daß die Präzision, mit der die Resonanzfrequenz ω extrahiert wird, sich aufgrund der Außenlufttemperatur Temp verschlechtert, ist es notwendig, die Resonanzfrequenz ω entsprechend der Außenlufttemperatur Temp auf eine Weise zu korrigieren, wie sie in 11 gezeigt ist.
Zu diesem Zweck ist eine Korrekturkarte, wie sie in 12 gezeigt ist, in dem Bereich 214 zur Korrektur der Resonanzfrequenz abgespeichert. Die Resonanzfrequenz ω, die wie vorstehend erläutert extrahiert (berechnet) wird, wird unter Verwendung dieser Korrekturkarte auf die selbe Weise korrigiert wie bei der ersten Ausführung.
In dem Bereich 6a–6d zur Erfassung des Resonanzpunkts, der in 19 dargestellt ist, ist der Bereich 215 zum Abschätzen des Luftdrucks ein Bereich zum Ab schätzen des Luftdrucks p basierend auf dieser korrigierten Resonanzfrequenz ω'.
Wie vorstehend erläutert ist, falls der Luftdruck des Reifens hoch ist, auch die Resonanzfrequenz hoch. Umgekehrt ist, falls der Luftdruck des Reifens niedrig ist, auch die Resonanzfrequenz gering. Dementsprechend umfaßt dieser Bereich 215 zum Abschätzen des Luftdrucks eine Karte, die die Relation zwischen diesem Luftdruck p des Reifens und der Resonanzfrequenz ω' beschreibt, wie in 3 dargestellt. Der entsprechende Wert des Luftdrucks p wird direkt aus der korrigierten Resonanzfrequenz ω' abgeschätzt.
Die Bereiche 6a–6d zur Erfassung des Resonanzpunkts erzeugen abgeschätzte Werte des Luftdrucks p des Reifens in ihren entsprechenden Entscheidungsbereichen 6e–6h entsprechend der Resonanzfrequenz ω', die wie vorstehend erläutert extrahiert worden ist, und entsprechend der Außenlufttemperatur Temp korrigiert worden ist.
Die Entscheidungsbereiche 6e–6h treffen Entscheidungen basierend auf Vergleichen eines Entscheidungswertes mit den Werten der Luftdrücke p der Reifen, die von dem Bereich 6a–6d zur Erfassung des Resonanzpunkts erzeugt werden, ob die entsprechenden Luftdrücke der Reifen abnormal sind oder nicht, wobei der Entscheidungswert vorher als ein Grenzwert zur Bestimmung festgelegt worden ist, ob die Luftdrücke abnormal sind. Falls der Wert irgendeines der Luftdrücke p der Reifen, die von dem Bereich 6a bis 6d zur Erfassung des Resonanzpunkts erzeugt werden, niedriger als der oben erläuterte Enscheidungswert ist, wird der Luftdruck als abnormal betrachtet. Der entsprechend zugehörige Anzeigebereich 31FL bis 31RR wird angesteuert.
In dem Anzeigebereich 7 wird ein Steuersignal von dem Entscheidungsbereich 6e–6h auf diese Weise geliefert. Dies läßt die zugehörige Warnlampe 31 (18) aufleuchten, so daß der Fahrer darüber informiert wird, daß bestimmt worden ist, daß irgendeiner der Reifen einen abnormalen Luftdruck aufweist.
Insbesondere falls irgendeiner der Luftdrücke der Reifen exzessiv abfällt, während das Fahrzeug sich bewegt, weil eine natürliche Leckage auftritt oder das Fahrzeug einen Nagel überfährt, wird der Fahrer unmittelbar über diese Tatsache informiert.
Falls der entsprechende Reifen als Antwort auf diese Information wieder mit Luft gefüllt wird und falls der Luftdruck auf sein normales Niveau zurückgeführt wird, beendet der obenbeschriebene Entscheidungsbereich 6e–6h die Lieferung des Steuersignals an die Anzeigeeinheit 7. Die leuchtende Warnlampe 31 geht aus.
Obwohl der Betrag der Berechnungen und die Speicherkapazität, die erforderlich sind, größer sind verglichen mit einem Fall, bei welchem ein lineares Vorhersagemodell eingeführt wird, kann der oben erläuterte Bereich 213 zum Extrahieren einer Resonanzfrequenz betrieben werden, um eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) auf den Signalen durchzuführen, die die Vibrationskomponenten des Reifens enthalten und von den Radgeschwindigkeitssensoren 2–5 und dem Bereich 211 zur Berechnung der Radgeschwindigkeit erzeugt werden. Die Resonanzfrequenz wird aus dem Frequenzspektrum berechnet, das durch die FFT-Berechnungen erhalten wird. Offensichtlich können auch Verfahren, die an sich bekannte Prozeduren zur Berechnung von Frequenzspektren verwenden wie etwa die Fourier-Transformation, die diskrete Fourier-Transformation (DFT), die Walsh-Transformation, die schnelle Walsh-Transformation oder eine autokorrelierte Funktion, Kepstrum-Analysis, bispektrale Analysis, Wablet-Transformation und so weiter verwendet werden.
Offensichtlich können Prozeduren zur Systemidentifikation, welche an sich bekannte Techniken sind, verwendet werden, um indirekt die oben erläuterte Resonanzfrequenz abzuschätzen. Diese Prozeduren zur Systemidentifikation repräsentieren das vorliegende System als ein Modell und schätzen indirekt die Resonanzfrequenz ab, indem sie die Parameter des Modells identifizieren. Ein Verfahren zum Identifizieren der Parameter umfaßt ein stapelartiges Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate ("batch-type least squares method"), ein sequentielles Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate ("sequential-type least squares method"), ein Korrelationsverfahren, ein Verfahren zur Vorhersage eines Fehlers, ein Verfahren zur Analyse kanonischer Variablen ("canonical variable analysis method"), ein Verfahren zur Auflösung eines einzelnen Wertes ("singular value-resolving method"), und ein adaptives Verfahren zur Identifikation.
Bei der obigen Ausführung werden sowohl die Modifikation der Breite als auch die Verschiebung des Durchlaßbereichs des Filterbereichs 212a ausgeführt. Wenigstens eine Art der Verarbeitung kann ausgeführt werden. Das heißt, entweder die Modifikation der Breite oder die Verschiebung des Durchlaßbereichs kann ausgeführt werden. Die Anzahl der Wiederholungen der Modifikation der Breite oder der Verschiebung, die ausgeführt werden, kann variabel gehalten werden.
Ein Bereich zum Ermöglichen oder Verhindern der Ausführung der Modifikation der Breite oder der Verschiebung des Durchlaßbereichs in Abhängigkeit von der Intensität des Signals, das von dem Radgeschwindigkeitssensor gelie fert wird, d. h. der Größe des Leistungsspektrums kann zwischen dem Bereich 213 zur Extrahierung der Resonanzfrequenz und dem Bereich 212b zum Anpassen des Filters, der in 19 gezeigt ist, angeordnet sein. Insbesondere wenn die Intensität des Radgeschwindigkeitssignals, dessen Wellenform bearbeitet ist, groß ist, können, selbst falls das Rauschen ausgeprägt ist, Signale, die mit der tatsächlichen Resonanzfrequenz zusammenhängen, ausreichend präzise extrahiert werden. Darüberhinaus besteht, falls die Modifikation der Breite oder die Verschiebung des Durchlaßbereichs des Filterbereichs ausgeführt wird, die Möglichkeit des Auslöschens von Signalen, die mit der wahren Resonanzfrequenz zusammenhängen. Dies kann als Folge nachteilig die Präzision beeinflussen, mit der der Luftdruck des Reifens abgeschätzt wird. Daher kann die Modifikation der Breite oder die Verschiebung des Durchlaßbereichs zugelassen oder verhindert werden, abhängig von der Signalintensität. Zu diesem Zeitpunkt kann die Intensität der Vibration mit einem bestimmten Referenzwert verglichen werden. Die Modifikation der Breite oder die Verschiebung des Durchlaßbereichs kann zugelassen oder verhindert werden, in Abhängigkeit von dem Resultat des Vergleichs.
Vierte Ausführung
Eine vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird als nächstes mit Bezug auf 20 beschrieben, die ein Flußdiagramm darstellt, das den Verlauf einer Kontrolle illustriert, die innerhalb eines Signalprozessors 6 entsprechend der vierten Ausführung ausgeführt wird. Dieser Fluß der Kontrolle wird auf ähnliche Weise für jedes Rad sequentiell durchgeführt. Das unten erläuterte Flußdiagramm zeigt die Verarbeitung für nur einen Reifen.
Wenn der Zündschalter des Fahrzeuges eingeschaltet wird, um das Fahrzeug zu starten, wird der Fluß der Kontrolle gestartet. In Schritt 310 wird eine Außenlufttemperatur erfaßt, basierend auf einem Erfassungssignal eines Außenlufttemperatursensors (Temperaturerfassungsvorrichtung) 6i. In Schritt 320 wird das Signal von dem Radgeschwindigkeitssensor 2–5 eingelesen und eine Radgeschwindigkeit Vx wird berechnet.
In Schritt 330 wird die relative Intensität der Vibrationskomponenten des Reifens, die in dem Radgeschwindigkeitssignal enthalten sind, vergrößert, wobei ein Filter mit engem Durchlaßbereich (nachfolgend als ein Bandpaßfilter ("bandpass filter" BPF) bezeichnet) verwendet wird, der einen Durchlaßbereich eines voreingestellten Frequenzbereiches aufweist, wodurch die Vibrationskomponenten des Reifens extrahiert werden. Der Filter ist vorab in dem ROM 202 gespeichert worden, das in der ECU 20 beinhaltet ist. Folglich ist die Anzahl an Filtern, die beinhaltet werden können, limitiert.
Eine Verschiebung des Durchlaßbereichs des Filters, die nachfolgend beschrieben wird, startet von dem Durchlaßbereichsfilter, der in Schritt 330 illustriert ist.
In Schritt 340 wird die Resonanzfrequenz ω aus den Vibrationskomponenten des Reifens, die in Schritt 330 extrahiert worden sind, durch das vorhin erläuterte lineare Vorhersagemodell berechnet.
In Schritt 350 wird die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz ω, die in Schritt 340 extrahiert worden ist, und der mittleren bzw. zentralen Frequenz ωbc des Bandpaßfilters, der für die Berechnung verwendet wird, gefunden. Eine Entscheidung wird getroffen, ob dieser Fehler ω0 erreicht hat. Falls das Resultat der Entscheidung NEIN ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 360 fort, worin der Durchlaßbereich des Filters verschoben wird. Diese Verschiebung kann aus einer Verschiebung des Durchlaßbereiches um einen voreingestellten Wert von 0,5 Hz bei einer Operation bestehen. Schritte 340 bis 360 werden wiederholt. Das heißt, die Verschiebung des Filters wird wiederholt, bis der absolute Wert der Differenz zwischen der gefundenen Resonanzfrequenz ω und der mittleren Frequenz ωbc des Bandpaßfilters in einen gegebenen Bereich ω0 gelangt, das heißt, bis das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 350 getroffen wird, JA lautet.
Falls das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 350 getroffen wird, lautet, daß die Frequenzdifferenz in den vorgegebenen Bereich kommt, das heißt, das Resultat der Entscheidung JA lautet, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 370 fort, in dem die Resonanzfrequenz korrigiert wird, um die Effekte der Außenlufttemperatur auf die Resonanzfrequenz des Reifens zu eliminieren.
In dem nächsten Schritt 380 wird der Luftdruck des Reifens aus der Resonanzfrequenz abgeschätzt, die in Schritt 370 korrigiert worden ist.
In dem nächsten Schritt 390 wird eine Entscheidung getroffen, ob der Luftdruck des Reifens niedriger als ein voreingestellter Grenzwert ist, der für die Entscheidung eines Abfalls des Luftdrucks verwendet wird. Eine Entscheidung wird basierend auf dem Ergebnis getroffen, ob die Anzeigeeinheit 7 eine Warnlampe ansteuert (Schritt 400).
Fünfte Ausführung
Eine fünfte Ausführung wird unter Bezugnahme auf 21 beschrieben. Diejenigen Schritte der folgenden Ausfüh rung, die die gleichen sind wie bei der vierten Ausführung, die in Verbindung mit 20 beschrieben worden ist, werden durch dieselben Schrittnummern bezeichnet und werden nachfolgend nicht mehr erläutert.
Bei dieser fünften Ausführung wird eine weitere Bedingung (Fahrzeuggeschwindigkeit) zum Gestatten der Verschiebung des Filters hinzugefügt.
Der Durchlaßbereich des Filters wird nur verschoben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vb niedriger als ein voreingestellter wert V0 ist. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit VB größer oder gleich dem voreingestellten Wert ist, wird der Durchlaßbereich des Filters nicht verschoben.
In Schritt 410 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit VB aus dem Ergebnis der Berechnung der Radgeschwindigkeit Vx berechnet, die in Schritt 320 durchgeführt wird. Diese wird mit einer voreingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V0 verglichen. Falls das Ergebnis der Entscheidung, die in Schritt 410 getroffen wird, lautet, daß die Radgeschwindigkeit VB niedriger als V0 ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 350 fort, in dem der absolute wert zwischen der Resonanzfrequenz ω, die in Schritt 340 extrahiert worden ist, und der zentralen bzw. mittleren Frequenz ωbc mit dem voreingestellten Differenzwert ω0 verglichen wird. Wenn die Differenz den voreingestellen Differenzwert ω0 übersteigt, zeigt das Ergebnis der Entscheidung, daß es notwendig ist, den Filter zu verschieben. Die Kontrollverarbeitung fährt mit Schritt 360 fort und der Durchlaßbereich des Filters wird verschoben. Die Verschiebung des Filters wird fortgesetzt, bis die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz ω und der zentralen Frequenz ωbc des Bandpaßfilters in einem voreingestellten Bereich kommt.
Falls das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 410 getroffen wird, JA lautet, oder falls das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 350 getroffen wird, JA lautet, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 370 fort, in dem die Resonanzfrequenz ω korrigiert wird. Auf diese Weise wird, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit VB eine voreingestellte Geschwindigkeit V0 übersteigt (410) die Resonanzfrequenz basierend auf der Außenlufttemperatur korrigiert, ohne die Schritte 350 oder 360 auszuführen. Diese Kontrolle, die die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet, berücksichtigt die Antwortzeit des Systems. Beispielsweise kann die voreingestellte gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit V0 auf 80 km/h gesetzt sein. Bei Fahrzeuggeschwindigkeiten wie etwa Fahrtgeschwindigkeiten auf der Autobahn werden die Eingabesignale mit einer hohen Rate von den Radgeschwindigkeitssensoren an die ECU 6 geliefert. Zu diesem Zeitpunkt verlangsamt sich, falls der Filter verschoben wird, die Antwortzeit der Abschätzung des Luftdrucks des Reifens. Während sich das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit bewegt, ist die Notwendigkeit, einen graduellen Abfall des Luftdrucks des Reifens zu erfassen, nicht sehr hoch. Es ist sehr wahrscheinlich, daß nur die Erfassung von rapiden Luftdruckänderungen erforderlich ist, die beispielsweise von einem Platzen eines Reifens verursacht wird. Daher ist es vorteilhafter, während das Fahrzeug sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, die Antwortzeit bei der Abschätzung des Luftdrucks zu verkürzen, um so eine Entscheidung bezüglich eines Reifenplatzers auszuführen, anstatt eine präzise Abschätzung des Luftdrucks durch eine Verschiebung des Durchlaßbereichs des Filters zu erhalten.
Wie nachfolgend beschrieben ist die Kontrolle, vorausgesetzt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt wird, nützlich bei der Realisierung der Abschätzung des Luftdrucks des Reifens entsprechend der Intensität des Signals, da die Intensität des Signals entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert.
Sechste Ausführung
Eine sechste Ausführung wird nachfolgend mit Bezug auf 22 beschrieben. Bei der sechsten Ausführung wird eine weitere Bedingung (die Signalintensität) zum Zulassen einer Verschiebung des Filters zu der in den bislang beschriebenen Ausführungen hinzuaddiert. Bei diesem Beispiel wird eine Signalintensität zum Zulassen einer Verschiebung des Filters zu der in den bislang beschriebenen Ausführungen hinzuaddiert. Bei diesem Beispiel wird eine Signalintensität als eine Bedingung verwendet, um eine Verschiebung des Filters zu gestatten. Der Durchlaßbereich des Filters wird nur verschoben, wenn die Signalintensität der Vibrationskomponenten einen voreingestellten Wert übersteigt. Bei Werten, die niedriger als der voreingestellte Wert sind, wird der Filter nicht verschoben.
In Schritt 420 wird die Signalintensität GC aus der Radgeschwindigkeit ermittelt, die in Schritt 320 berechnet wurde und mit eine vorgegebenen Signalintensität GC0 verglichen. Wenn das Ergebnis der Entscheidung lautet, daß die Signalintensität GC GC0 übersteigt, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 350 fort, indem der absolute Wert der Differenz zwischen der Resonanzfrequenz ω die in Schritt 340 extrahiert worden ist, und der zentralen bzw. mittleren Frequenz ωbc des Bandpaßfilters, der für die Berechnung verwendet wird, mit einem vorgegebenen Differenzwert ω0 verglichen wird. Falls die Differenz den vorgegebenen Differenzwert ω0 übersteigt, zeigt das Ergebnis der Entscheidung, daß es notwendig ist, den Filter zu verschieben. Die Kontrollverarbeitung fährt mit Schritt 360 fort, indem der Durchlaßbereich des Filters verschoben wird. Die Verschiebung des Filters wird fortgesetzt, bis die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz ω und der Zentralfreqeunz ωbc des Bandpaßfilters in einen vorgegebenen Bereich gelangt.
Wenn das Ergebnis der Entscheidung, die in Schritt 420 getroffen wird, lautet, daß die Signalintensität GC niedriger als der voreingestellte Wert GC0 ist, oder wenn die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz ω und der zentralen Frequenz ωbc des Bandpaßfilters innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 370 fort, in dem die Resonanzfrequenz basierend auf der Außenlufttemperatur korrigiert wird.
Spezifische verfahren zur Berechnung der Signalintensität werden nun mit Bezug auf 23 und 24 beschrieben.
Eingaben von Vibrationen von Fahrbahnoberflächen können aus den Variationen der Geschwindigkeiten der Räder (Ausgabesignal der Radgeschwindigkeitssensoren) extrahiert werden, indem geeignete Bandpaßfilter verwendet werden, wie dies beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsnummer 6-270618 dargestellt ist. 23 zeigt ein spezifisches Beispiel des Verfahrens der Berechnung der Signalintensität (Größe der Vibrationskomponenten).
23 ist eine Wellenform der Ausgabe von dem Filter (Schritt 330) wenn die Radgeschwindigkeit Vx gefiltert wird. Die horizontale Achse bezeichnet die Zeit. Die vertikale Achse bezeichnet eine Verstärkung, die die Größe der Vibrationskomponenteneingabe von der Fahrbahnoberfläche kennzeichnet. Sei beispielsweise Vx(i) der Wert von Vx zu jedem Berechnungintervall von 5 ms. Die Intensität Gc der Vibrationseingabe kann gegeben sein durch
Das heißt, sie kann als die Summe von m Werten der Quadrate der Vx(i) ausgedrückt werden, die während jedem Intervall der Berechnung der Radgeschwindigkeiten während der Periode der Berechnung von Gc berechnet werden, d. h. dem Berechnungsintervall der Signalintensität.
24 zeigt ein weiteres Beispiel des Verfahrens der Berechnung der Intensität der Vibrationseingabe von der Fahrbahnoberfläche. Das heißt, die Summe der maximalen Verstärkung (maxVx(i)) und die minimale Verstärkung (minVx(i)) der Vibrationskomponenten während des Berechnungsintervalls der Signalintensität wird als eine Signalintensität verwendet. Es sei angemerkt, daß, wenn die Summe der maximalen Verstärkung und der minimalen Verstärkung berechnet wird, der absolute Wert der maximalen Verstärkung und der absolute Wert der minimalen Verstärkung addiert werden.
Siebte Ausführung
Eine siebte Ausführung wird nachfolgend mit Bezug auf 25 beschrieben. Bei dieser siebten Ausführung wird die Operationszeit des Systems als eine Bedingung zum Gestatten einer Verschiebung des Filters verwendet. Die Anzahl der Extrahierungen n der Resonanzfrequenz ω nach dem Start des Fahrzeugs durch Einschalten des Zündschalters (IG) wird als ein Wert verwendet, der die Operationszeit des Systems repräsentiert. Der Durchlaßbereich des Filters wird nur verschoben, wenn die Anzahl der Extrahierungen n größer als eine vorgegebene Zahl n0 ist. Bei Werten, die geringer sind als die vorgegebene Zahl n0 wird der Filter nicht verschoben, um die Antwortzeit des Systems sicherzustellen. Diejenigen Schritte der folgenden Ausführung, die gleich denjenigen der dritten Ausführung sind, die in Verbindung mit 20 beschrieben worden ist, werden durch dieselben Schrittnummern bezeichnet und werden nachfolgend nicht näher erläutert.
In Schritt 430 wird die Resonanzfrequenz ω aus den Vibrationskomponenten des Reifens berechnet, die in Schritt 330 extrahiert worden sind, indem das oben erläuterte Verfahren zur linearen Vorhersage verwendet wird. Zur gleichen Zeit wird die Anzahl der Extrahierungen n gezählt.
In Schritt 440 wird die Anzahl von Extrahierungen n, die in Schritt 430 gezählt worden ist, mit einer vorgegebenen Zahl von Extrahierungen n0 verglichen. Falls die Anzahl von Extrahierungen n kleiner oder gleich der vorgegebenen Anzahl von Extrahierungen n0 ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 370 fort, ohne den Filter zu verschieben, um die Antwortzeit des Systems sicherzustellen. Eine Korrektur der Resonanzfrequenz unter Verwendung des Signals von der Außenlufttemperatur 40 wird durchgeführt.
Wenn die Anzahl von Extrahierungen n größer als die vorgegebene Zahl von Extrahierungen n0 ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 350 fort, in dem ein absoluter Wert der Differenz zwischen der berechneten Resonanzfrequenz ω und der zentralen Resonanzfrequenz ωbc des Filters mit einem vorgegebenen Differenzwert ω0 verglichen wird. Falls der absolute Wert größer als der vorgegebene Differenzwert ω0 ist, zeigt das Ergebnis der Entscheidung, daß es notwendig ist, den Filter zu verschieben. Die Kontrollverarbeitung fährt mit Schritt 360 fort, in dem der Durchlaßbereich des Filters verschoben wird. Auf dieselbe Weise wie bei den Ausführungen, die bisher beschrieben wurden, wird der Verschiebung des Filters so lange fortgesetzt, bis die Differenz zwischen der berechneten Resonanzfrequenz ω und der zentralen Frequenz ωbc des Bandpaßfilters in einen vorgegebenen Bereich kommt.
Wenn die Anzahl der Extrahierungen der Resonanzfrequenz auf diese Weise geringer als eine gegebene Zahl ist, kann der Luftdruck des Reifens rasch obschon nicht mit hoher Präzision abgeschätzt werden, unmittelbar nachdem der Zündschalter eingeschaltet worden ist. Falls das Fahrzeug von einem Parkplatz längs einer Autobahn startet oder falls das Fahrzeug rasch von einem Parkplatz zu Hause in einem Bereich innerhalb eines Netzes von Autobahnen rasch auf eine Autobahn auffahren kann, kann eine grobe Abschätzung des Luftdrucks gemacht werden, bevor auf die Autobahn aufgefahren wird. Nach einigen Extrahierungen der Resonanzfrequenzen oder während des Fahrens auf einer Autobahn kann der Zustand als ein solcher betrachtet werden, der eine präzise Abschätzung des Luftdrucks zuläßt. In diesem Fall darf die Kontrollverarbeitung zu Schritt 350 gehen, in dem eine Entscheidung getroffen wird, ob eine Verschiebung des Filters durchgeführt werden sollte. Folglich kann eine präzise Abschätzung des Luftdrucks durchgeführt werden.
Mit anderen Worten benötigt es eine lange Zeit, den Durchlaßbereich des Filters zu verschieben. Daher wird eine Verschiebung des Filters nur zugelassen, wenn die Anzahl von Extrahierungen der Resonanzfrequenz groß ist, wie vorstehend erläutert.
Achte Ausführung
Eine achte Ausführung wird nachfolgend mit Bezug auf 26 beschrieben. Bei dieser achten Ausführung wird die Breite des Durchlaßbereichs des Filters modifiziert anstelle der Verschiebung des Filters.
Der Filter, durch den ein Radgeschwindigkeitssignal in Schritt 330 geht, ist ein enger Bandpaßfilter (BPF), der einen vorgegebenen Durchlaßbereich ("pass band") aufweist (Breite df). Dies vergrößert die relative Intensität der Vibrationskomponenten des Reifens.
Wenn ein absoluter Wert der Differenz zwischen der berechneten Resonanzfrequenz ω und der zentralen bzw. mittleren Frequenz ωbc des Filters größer als ein vorgegebener Differenzwert ω0 ist, fährt die Kontrollverabeitung, von Schritt 350 ausgehend, mit Schritt 450 fort. In diesem Schritt 450 wird das Frequenzband df des Filters, der zur Extrahierung der Resonanzfrequenz ω in Schritt 340 verwendet wird, um ein vorgegebenes Frequenzband Δf reduziert, so daß die berechnete Resonanzfrequenz sich der zentralen Frequenz ωbc des Filters nähert. Das heißt, wenn die berechnete Resonanzfrequenz ω größer als die zentrale Frequenz ist, wird der untere Frequenzteil des Filters von dem Frequenzband bzw. -bereich des Filters abgeschnitten, wodurch die zentrale Frequenz ωbc erhöht wird. Umgekehrt wird, wenn die berechnete Resonanzfrequenz ω niedriger als die zentrale Frequenz ωbc ist, der höhere Frequenzanteil des Filters abgeschnitten, wodurch die zentrale Frequenz ωbc verringert wird.
Beispielsweise führt, wenn Schritt 340 zunächst bei der Verarbeitung der Berechnung ausgeführt wird, der Filter eine Filterung mit einem Durchlaßband bzw. -bereich df durch. Falls die Kontrollverarbeitung von Schritt 350 zu Schritt 340 zurückgeht, wird die Filterung mit einem Durchlaßbereich durchgeführt, der von der Filterbreite df um Δf reduziert ist. Falls das Ergebnis der Entscheidung in Schritt 350 ist, daß die Differenz immer noch größer als der vorgegebene Differenzwert ω0 ist, wird der Durchlaßbereich des Filters weiter um Δf von der Breite reduziert, die das letzte Mal modifiziert worden ist (Schritt 450). Mit diesem reduzierten Durchlaßbereich wird die Resonanzfrequenz in Schritt 340 extrahiert. Diese Operationen werden wiederholt.
Neunte Ausführung
Eine neunte Ausführung wird nachfolgend mit Bezug auf 27 beschrieben. Bei dieser Ausführung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit als eine Bedingung zum Gestatten der Modifikation der Breite des Frequenzbandes des Filters verwendet. Die Breite df des Durchlaßbereichs des Filters wird nur reduziert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VB niedriger als der vorgegebene Wert V0 ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VB größer oder gleich dem vorgegebenen Wert V0 ist, wird die Breite des Durchlaßbereichs des Filters nicht reduziert. Die Schritte der neunten Ausführung, die die gleichen wie diejenigen der dritten Ausführung sind, die in Verbindung mit 20 beschrieben worden ist, werden durch dieselben Schrittnummern bezeichnet und werden nachfolgend nicht näher erläutert.
Falls das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 350 getroffen wird, JA lautet, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 410 fort. Die Fahrzeuggeschwindigkeit VB wird aus der Radgeschwindigkeit Vx berechnet, die in Schritt 320 berechnet worden ist, und wird mit einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V0 verglichen. Wenn die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit VB geringer als die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit V0 ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 450 fort. Die vorgegebene Breite Δf des Filters wird von der Breite df des Filters subtrahiert, die verwendet wird, um die Resonanzfrequenz ω in Schritt 340 zu extrahieren, so daß die Resonanzfrequenz ω sich der zentralen Frequenz ωbc des Durchlaßbereichs nähert. Somit wird ein neuer Durchlaßbereich des Filters erzeugt.
Die Kontrollverarbeitung geht dann zu Schritt 340 zurück, in dem die oben erläuterte Verarbeitung wiederholt wird, bis die Differenz zwischen der extrahierten Resonanzfrequenz ω und der zentralen Frequenz ωbc des Durchlaßbereichs des Filters kleiner oder gleich einem gegebenen Wert ω0 ist.
Falls das Ergebnis der Entscheidung, die in Schritt 410 getroffen wird, lautet, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit VB größer oder gleich dem vorgegebenen Wert V0 ist, wird eine Modifikation der Breite des Durchlaßbereiches nicht zugelassen und die Kontrollverarbeitung kehrt zum Schritt 340 zurück.
Falls die Frequenzdifferenz in einen vorgegebenen Bereich ω0 kommt (Schritt 350), wird die Resonanzfrequenz des Reifens basierend auf der Außenlufttemperatur korrigiert (Schritt 370).
Zehnte Ausführung
Eine zehnte Ausführung wird mit Bezug auf 28 beschrieben. Bei dieser zehnten Ausführung ist ein Schritt 420 zur Beurteilung der Signalintensität und ein Schritt 450 zum Subtrahieren der vorgebenen Frequenzbreite Δf vom Durchlaßbereich des Filters, der verwendet wird, um die Resonanzfrequenz ω in Schritt 340 zu extrahieren, vorgesehen. Insbesondere wird nur, wenn die Signalintensität GC größer oder gleich einem gegebenen Wert GC0 ist, die Breite des Durchlaßbereichs des Filters modifiziert. Wenn die Signalintensität GC kleiner als der gegebene Wert GC0 ist, wird die Entscheidung von Schritt 350 ausgeführt, aber die Modifikation der Breite des Frequenzbandes des Filters in Schritt 450 wird nicht ausgeführt. Im Wesentlichen wird keine Extrahierung der Resonanzfrequenz ausgeführt.
Der Schritt 440, der in 25 dargestellt ist, kann an Stelle des Schrittes 420 ausgeführt werden, der in 28 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird Schritt 340 von 28 wie im Schritt 430 von 25 modifiziert.
Elfte Ausführung
Eine elfte Ausführung wird nachfolgend mit Bezug auf 29 beschrieben. Diejenigen Schritte dieser Ausführung, die die gleichen sind wie diejenigen der Ausführungen, die bislang beschrieben worden sind, werden durch die gleichen Schrittnummern bezeichnet und nachfolgend nicht näher erläutert.
Bei dieser elften Ausführung wird eine Entscheidung getroffen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VB größer oder gleich der gegebenen Geschwindigkeit V0 ist (Schritt 410). Eine Entscheidung wird weiters getroffen, ob die Breite des Durchlaßbereichs des Filters reduziert oder vergrößert wird (Schritt 510 bzw. 520). Insbesondere falls das Ergebnis der Entscheidung, die in Schritt 410 getroffen wird, lautet, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit VB größer oder gleich der gegebenen Geschwindigkeit V0 ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 510 fort, in dem der absolute Wert der Differenz zwischen der Resonanzfrequenz ω1, die in Schritt 340 extrahiert worden ist, und der zentralen Frequenz ωbc1 des Bandpaßfilters, der beim Auffinden der Resonanzfrequenz ω1 verwendet wird, mit einem gegebenen Differenzwert ω01 verglichen wird. Wenn der absolute wert größer als der gegebene Differenzwert ω01 ist, d. h., wenn das Ergebnis der Entscheidung NEIN lautet, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 540 fort, in dem die Breite des Filters, der verwendet wird, um die Resonanzfrequenz ω01 in Schritt 340 zu finden oder die Breite des Durchlaßbereichs des Bandpaßfilters um die vorgegeben Filterbreite Δf vergrößert wird. Somit wird ein neuer Durchlaßbereich vorgegeben. Die Kontrollverarbeitung kehrt dann zum Schritt 340 zurück. Die Resonanzfrequenz ωf wird extrahiert, wobei der neue Filterbereich verwendet wird.
Falls das Ergebnis der Entscheidung, die in Schritt 410 getroffen wird, NEIN lautet, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 520 fort, in dem der absolute Wert der Differenz zwischen der Resonanzfrequenz ω, die in Schritt 340 extrahiert wird, und der zentralen Frequenz ωbc2 des Bandpaßfilters, der verwendet wird, um die Resonanzfrequenz ω zu finden mit einem gegebenen Differenzwert ω02 verglichen wird. Wenn die Kontrollverarbeitung zu Schritt 520 geht, wird die Resonanzfrequenz, die in Schritt 340 extrahiert worden ist, als ω2 ausgedrückt. Die zentralen Frequenzen ωbc1 und ωbc2 des Bandpaßfilters bei der Extrahierung der Resonanzfrequenz in Schritt 340 werden erneuert bzw. upgedated, um sich der extrahierten Resonanzfrequenz ω zu nähern, indem die Breite des Durchlaßbereichs des Filters modifiziert wird, wie es notwendig ist.
Die Notwendigkeit der Vergrößerung oder Verkleinerung der Breite des Filters entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit auf diese Weise hängt von der Beziehung zwischen der Intensität der Vibrationskomponenten, die in dem Radgeschwindigkeitssignal enthalten sind, und der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Das heißt, bei niedrigen bis modera ten Fahrzeuggeschwindigkeiten (10 km/h–80 km/h) sind die Vibrationskomponenten des Reifens relativ stark. Die Vibrationskomponenten, die die Resonanzfrequenz enthalten, die in dem Radgeschwindigkeitssignal enthalten sind, sind relativ groß. Auf der anderen Seite sind im Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeiten von mehr als 80 km/h die Vibrationskomponenten des Reifens relativ schwach aus den folgenden Gründen. Im Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeiten steigt die Anzahl der Vibrationen, die auf den Reifen aufgrund feiner Unebenheiten auf der Fahrbahnoberfläche wie etwa einer Asphaltoberfläche pro Zeiteinheit aufgebracht werden. Jedoch ist das Niveau jeder Vibrationseingabe gering. Es wird angenommen, daß, wenn die Signalitensität der Vibrationskomponenten niedrig ist, die Vibrationskomponenten, die die Resonanzfrequenz des Reifens enthalten, über einen weiten Frequenzbereich verteilt sind. Daher ist bei niedrigen bis moderaten Fahrzeuggeschwindigkeiten die Signalintensität ausreichend stark und so wird das Schwergewicht auf die Präzision gelegt, indem der Filterbereich (Breite) graduell verkleinert wird. Im Bereich hoher Geschwindigkeiten wird der Frequenzbereich (Breite) des Filters graduell vergrößert, um sicher zu stellen, daß die Signalintensität ausreichend ist, um den Luftdruck des Reifens abzuschätzen.
Zwölfte Ausführung
Eine zwölfte Ausführung wird nachfolgend mit Bezug auf 30 beschrieben. Bei dieser zwölften Ausführung wird die Signalintensität der Vibrationskomponenten in Schritt 420 nach Schritt 340 bestimmt. Nur wenn die Signalintensität größer als eine vorgegebene Signalintensität GC0 ist, wird die Breite des Durchlaßbereichs des Filters verringert. Wenn sie geringer als die vorgegebene Signalidentität GC0 ist, wird der Durchlaßbereich des Filters vergrößert.
Falls das Ergebnis der Entscheidung, die in Schritt 420 getroffen wird, JA lautet fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 510 fort, in dem der absolute Wert der Differenz zwischen der extrahierten Resonanzfrequenz ω1 und der zentralen Frequenz ωbc1 des Bandpaßfilters, der verwendet wird, um die Resonanzfrequenz ω1 in Schritt 340 zu extrahieren, mit einem vorgegebenen Differenzwert ω01 verglichen wird. Wenn der absolute Wert innerhalb des gegebenen Differenzwerts ω01 liegt, lautet das Ergebnis der Entscheidung JA und die Kontrollverarbeitung fährt mit Schritt 370 fort. Falls das Ergebnis der Entscheidung in Schritt 510 NEIN ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 530 fort, in dem der Frequenzbereich des Bandpaßfilters um eine vorgegebene Frequenzbreite Δf verringert wird.
Falls das Resultat der Entscheidung, die in Schritt 420 getroffen wird, NEIN ist, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 520 fort, in dem geprüft wird, ob der absolute Wert der Differenz zwischen der Resonanzfrequenz ω2 und der zentralen Frequenz ωbc2 des Frequenzbereich des Bandpaßfilters, der verwendet wird, um die Resonanzfrequenz ω2 zu extrahieren, innerhalb eines vorgegebenen Differenzwerts ω02 liegt. Falls das Ergebnis der Entscheidung JA lautet, fährt die Kontrollverarbeitung mit Schritt 370 fort. Falls das Ergebnis der Entscheidung NEIN ist, wird der Frequenzbereich des Bandpaßfilters um die vorgegebene Frequenzbreite Δf in Schritt 540 vergrößert. Die Kontrollverarbeitung geht von den Schritten 530 und 540 zum Schritt 340 zurück und die Resonanzfrequenz wird entsprechend dem korrigierten Frequenzbereich des Bandpaßfilters extrahiert.
Es ist aus dem folgenden Grund notwendig, die Breite des Filters, d. h., die Breite des Durchlaßbereichs des Bandpaßfilters, der in Schritt 340 verwendet wird, in Abhängigkeit von der Signalintensität zu vergrößern oder zu verringern. Die Beziehung zwischen der Signalintensität der Ausgabe des Radgeschwindigkeitssensors und der Intensität der Vibrationskomponenten des Reifens, die die Resonanzfrequenzkomponente enthalten, die in dem Radgeschwindigkeitssignal enthalten sind, ist wie folgt. Wenn die Signalintensität der Ausgabe des Radgeschwindigkeitssensors groß ist, sind die Vibrationskomponenten des Reifens relativ groß und eine hohe Präzision bei der Abschätzung des Luftdrucks des Reifens kann erwartet werden. Wenn die Signalintensität schwach ist, ist die relative Intensität der Vibrationskomponenten des Reifens schwach. Eine hohe Präzision bei der Abschätzung des Luftdrucks des Reifens kann nicht erwartet werden. In einem Bereich von starken Signalintensitäten wird der Durchlaßbereich des Bandpaßfilters verengt und somit die Präzision verbessert. In einem Bereich schwacher Signalintensitäten wird der Durchlaßbereich des Bandpaßfilters graduell erweitert, um eine Erfassung und Abschätzung des Luftdrucks des Reifens zu ermöglichen, um eine ausreichende Signalintensität des Reifens sicherzustellen.
Dreizehnte Ausführung
Eine dreizehnte Ausführung wird nachfolgend mit Bezug auf 31 beschrieben. Bei dieser dreizehnten Ausführung wird die Resonanzfrequenz entsprechend der Außenlufttemperatur korrigiert. Zusätzlich wird der Durchlaßbereich eines Bandpaßfilters, der in Schritt 330 vorgegeben wird, modifiziert.
Wie vorstehend erläutert ist der Durchlaßbereich des Bandpaßfilters, der in Schritt 330 verwendet wird und vorab im ROM 602 gespeichert ist, limitiert. Die Resonanzfrequenz ω, die durch diesen Filter extrahiert wird, wird durch die Außenlufttemperatur beeinflußt. Wenn beispielsweise die Außenlufttemperatur niedrig wird, während der Luftdruck des Reifens unverändert bleibt, erhöht sich die extrahierte Resonanzfrequenz. Umgekehrt verringert sich, wenn die Außenlufttemperatur hoch wird, während der Luftdruck des Reifens konstant bleibt, die Resonanzfrequenz.
Wenn ein Sensor zur Erfassung der Außenlufttemperatur beispielsweise innerhalb einer ECU-Abdeckung angeordnet ist, ist es schwierig, die Außenlufttemperatur zu erfassen, während das Fahrzeug sich bewegt. In diesem Fall wird daher der Durchlaßbereich des Filters initialisiert, wobei eine Raumtemperatur (beispielsweise 20 Grad) als eine Referenz verwendet wird. Unter dieser Annahme ist, wenn die Außenlufttemperatur, während das Fahrzeug sich bewegt, extrem hoch oder niedrig ist, die Abweichung der zentralen Frequenz von der tatsächlichen Resonanzfrequenz in dem Durchlaßbereich, der vorher in den Filter eingebaut ist, groß. Die Größe dieser Abweichung beeinflußt die Konvergenzzeit, die zentrale Frequenz des Filters nahe an die tatsächliche Resonanzfrequenz zu bringen.
Daher kann, falls der Durchlaßbereich des Filters mit der Außenlufttemperatur korrigiert wird, der Durchlaßbereich des Filters von der initialen Stufe der Abschätzung des Luftdrucks des Reifens in einen geeigneten Bereich gesetzt werden, d. h., unmittelbar nachdem der Zündschalter eingeschaltet worden ist.
Die Konvergenzzeit zur Verschiebung des Filters kann verkürzt werden. Folglich kann der Luftdruck des Reifens rasch abgeschätzt werden.
In Schritt 320 von 31 wird die Radgeschwindigkeit Vx aus der Ausgabe des Radgeschwindigkeitssensors berechnet. Die Kontrollverarbeitung fährt dann mit Schritt 600 fort, in dem der Durchlaßbereich des Filters basierend auf der Information über die Außenlufttemperatur gesetzt oder korrigiert wird, wobei die Information in Schritt 310 akzeptiert wird. Falls die Außenlufttemperatur um eine gegebene Temperatur höher ist als ein Referenzwert (beispielsweise 20 Grad), wird der Durchlaßbereich des Filters um eine vorgegebene Breite hin zur Seite der niedrigern Frequenz verschoben. Falls die Außenluftemperatur um mehr als einen gegebenen Wert niedriger als die Referenztemperatur ist, wird eine Korrektur durchgeführt, um den Durchlaßbereich des Filters um eine gegebene Breite hin zur Seite der höheren Frequenz zu verschieben. Die Ausgabe des Radgeschwindigkeitssensors wird dem Filterprozeß durch den Filter, der auf diese Weise in Schritt 330 korrigiert wird, unterworfen.

Claims

Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens, die umfaßt: Mittel zum Ausgeben von Vibrationskomponenten (2–5) zum Erzeugen eines Signals, das Vibrationskomponenten eines Reifens enthält, während das Fahrzeug fährt; Extrahierungsmittel (6, Schritte 120, 130) zum Extrahieren von einer Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten oder einer Federkonstante eines Reifens von dem Signal, das die Vibrationskomponenten eines Reifens umfaßt; Mittel zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt (6i) zum Extrahieren eines wertes, der mit einer Temperatur des Reifens zusammenhängt, welcher die Resonanzfrequenz und die Federkonstante des Reifens beeinflußt; Korrekturmittel (6, Schritt 140) zum Korrigieren von Effekten der Temperatur des Reifens auf die Resonanzfrequenz die Federkonstante des Reifens, die von dem Extrahierungsmittel extrahiert wurden, basierend auf dem Wert, der mit der Temperatur zusammenhängt; und Mittel zum Abschätzen des Luftdrucks (6, Schritt 150) zum Abschätzen eines Luftdrucks innerhalb des Reifens aus der Resonanzfrequenz der Federkonstante des Reifens, die durch das Extrahierungsmittel extrahiert worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (6i) zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt die Außenlufttemperatur als den Wert extrahiert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach Anspruch 1, wobei eine Vorrichtung, die in einem Signalprozessor (6) zur Verarbeitung des Signals, das die Vibrationskomponenten des Reifens enthält, angeordnet ist, als das Mittel zum Extrahieren des Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt verwendet wird.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach Anspruch 2, wobei das Mittel (6i) zum Extrahieren des Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt den Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, basierend auf einer Temperatur der Vorrichtung abschätzt, die zu einer Zeit erfaßt wird, wenn die Temperatur der Vorrichtung innerhalb des Signalprozessors (6) eine korrelative Beziehung mit einer Außenlufttemperatur aufweist.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Mittel (6i) zum Extrahieren des Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt den Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, aus einer Mehrzahl von Werten abschätzt, die unmittelbar nachdem ein Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet worden ist, erfaßt werden.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach Anspruch 4, wobei das Mittel (6i) zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur eines Reifens zusammenhängt den Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, aus einem kleinsten Wert von der Mehrzahl von Werten, die unmittelbar erfaßt werden, nachdem der Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet worden ist, abschätzt.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Korrekturmittel (6, Schritt 140) wenigstens eine der Größen-Resonanzfrequenz, Federkonstante des Reifens und Luftdruck, der durch das Mittel zum Abschätzen des Luftdrucks abgeschätzt wird, basierend auf dem Wert korrigiert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt und durch das Mittel zum Extrahieren des Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, extrahiert worden ist.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens, die umfaßt: Mittel zum Ausgeben von Vibrationskomponenten (2–5) zum Erzeugen eines Signals, das Vibrationskomponenten eines Reifens enthält, während das Fahrzeug fährt; Extrahierungsmittel (6, Schritte 120, 130) zum Extrahieren von einer Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten oder einer Federkonstante eines Reifens von dem Signal, das die Vibrationskomponenten umfaßt; Mittel zum Abschätzen des Luftdrucks (6, Schritt 155) zum Abschätzen eines Luftdrucks innerhalb des Reifens aus der Resonanzfrequenz der Federkonstante des Reifens, die durch das Extrahierungsmittel extrahiert worden sind, Mittel (6i) zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, zum Extrahieren eines Wertes, der mit einer Temperatur des Reifens zusammenhängt, welcher die Resonanzfrequenz und die Federkonstante des Reifens beeinflußt; Bestimmungsmittel (6, Schritt 155) zum Bestimmen, basierend auf Beziehungen zwischen dem Luftdruck, der durch das Luftdruckabschätzmittel abgeschätzt wird, und einem vorgegebenen Bestimmungswert, ob der Luftdruck abnormal ist oder nicht; und Korrekturmittel (6, Schritt 145) zum Korrigieren des vorgegebenen Bestimmungswertes basierend auf dem Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt und durch das Mittel zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, extrahiert worden ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (6i) zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt die Außenlufttemperatur als den Wert extrahiert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach einem der Ansprüche 1–7, wobei das Extrahierungsmittel (6, Schritt 120, 130) Mittel zum linearen Vorhersagen umfaßt, um ein lineares Vorhersagemodell von Vibrationen des Reifens zu einem Zeitsequenzsignal einzuführen, das die Vibrationskomponenten enthält und von dem Mittel zum Ausgeben von Vibrationskomponenten erzeugt wird, zum Identifizieren von Parametern des eingeführten linearen Vorhersagemodells, und zum Extrahieren der Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach Anspruch 8, wobei das Mittel zur linearen Vorhersage (6, Schritte 120, 130) umfaßt: Parameteridentifizierungsmittel (Schritt 120) zum Einführen des linearen Vorhersagemodells bezüglich der Vibrationen des Reifens gegeben durch y(k) = –c1y(k – 1) – c2y(k – 2) + m(k) (1)wobei k eine Abtastzeit ist, y(k) das Zeitsequenzsignal, das die Vibrationskomponenten des Reifens enthält, bezeichnet und m(k) eine externe Störung ist, und zum Identifizieren der Parameter c1 und c2; und Resonanzfrequenzberechnungsmittel (Schritt 130) zum Berechnen der Resonanzfrequenz unter Verwendung der identifizierten Parameter c1 und c2.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach Anspruch 9, wobei das Parameteridentifizierungsmittel (6, Schritt 120) die Parameter c1 und c2 mittels einer Methode der kleinsten Fehlerquadrate identifiziert.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Extrahierungsmittel (6, Schritte 120, 130) FFT Berechnungsmittel zur Durchführung von Berechnungen einer schnellen Fourier Transformation (FFT) auf dem Signal umfaßt, welches die Vibrationskomponenten des Reifens umfaßt und von dem Mittel zum Ausgeben von Vibrationskomponenten erzeugt worden ist, und wobei das Mittel zum Abschätzen des Luftdrucks den Luftdruck aus einer Resonanzfrequenz eines Frequenzspektrums abschätzt, das durch die FFT Berechnungen erhalten wird.
Vorrichtung zur Abschätzung eines Luftdrucks eines Reifens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: das Mittel zum Ausgeben von Vibrationskomponenten umfaßt Radgeschwindigkeiterfassungsmittel (2–5) zur Erfassung eines Radgeschwindigkeitssignals von jedem der Räder, während sich das Fahrzeug bewegt, wobei das Radgeschwindigkeitssignal das Signal ist, daß die Vibrationskomponenten eines Reifens umfaßt; ein Signalprozessor (6) innerhalb eines Gehäuses installiert ist, wobei der Signalprozessor umfaßt: das Extrahierungsmittel (Schritte 120, 130) zum Extrahieren von einer Resonanzfrequenz der Vibrationskomponenten oder einer Federkonstante des Reifens aus jedem Radgeschwindigkeitssignal, das durch das Radgeschwindigkeitserfassungsmittel erfaßt worden ist; das Luftdruckabschätzmittel (150) zum Abschätzen eines Luftdrucks innerhalb des Reifens von jedem der Räder von der Resonanzfregenz oder der Federkonstante des Reifens, die durch das Extrahierungsmittel extrahiert worden sind, Bestimmungsmittel (Schritt 150) zum Bestimmen, basierend auf einer Beziehung zwischen dem Luftdruck des Reifens von jedem der Räder, der durch das Luftdruckabschätzmittel abgeschätzt worden ist, und einem vorgegebenen Bestimmungswert, ob die Luftdrücke der Reifen abnormal sind oder nicht, und das Korrekturmittel (Schritt 140) zum Korrigieren von Effekten einer Temperatur des Reifens auf die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante des Reifens bezüglich jedes der Räder basierend auf einem Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt; und dadurch, daß das Mittel zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, umfaßt eine Temperaturerfassungsvorrichtung (6i) zur Erfassung einer Temperatur innerhalb des Signalprozessors, um den Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, der in dem Korrekturmittel verwendet wird, zu extrahieren, wobei die Temperaturerfassungsvorrichtung innerhalb des Signalprozessors angeordnet ist.
Vorrichtung zur Abschätzung eines Luftdrucks eines Reifens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß: das Mittel zum Ausgeben von Vibrationskomponenten umfaßt: Radgeschwindigkeiterfassungsmittel (2–5) zur Erfassung eines Radgeschwindigkeitssignals von jedem der Räder, während sich das Fahrzeug bewegt, wobei das Radgeschwindigkeitssignal das Signal ist, daß die Vibrationskomponenten eines Reifens umfaßt; ein Signalprozessor (6) innerhalb eines Gehäuses installiert ist, wobei der Signalprozessor umfaßt: das Extrahierungsmittel (Schritte 120, 130) zum Extrahieren von einer Resonanzfrequenz per Vibrationskomponenten oder einer Federkonstante des Reifens aus jedem Radgeschwindigkeitssignal, das durch das Radgeschwindigkeitserfassungsmittel erfaßt worden ist, das Luftdruckabschätzmittel (155) zum Abschätzen eines Luftdrucks innerhalb des Reifens von jedem der Räder von der Resonanzfregenz oder der Federkonstante des Reifens, die durch das Extrahierungsmittel extrahiert worden sind, das Bestimmungsmittel (Schritt 155) zum Bestimmen, basierend auf einer Beziehung zwischen dem Luftdruck des Reifens von jedem der Räder, der durch das Luftdruckabschätzmittel abgeschätzt worden ist, und einem vorgegebenen Bestimmungswert, ob die Luftdrücke der Reifen abnormal sind oder nicht, Antiblockierkontrollmittel (8) zum Kontrollieren von Bremskräften, die auf die Räder ausgeübt werden, um so Tendenzen der Räder zu mäßigen, zu blockieren, wobei Radgeschwindigkeiten verwendet werden, die aus den Radgeschwindigkeitssignalen berechnet werden, und das Korrekturmittel (Schritt 145) zum Korrigieren des vorgegebenen Bestimmungswerts bezüglich jedes der Räder basierend auf einem Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt; und dadurch, daß das Mittel zum Extrahieren eines Wertes, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, umfaßt eine Temperaturerfassungsvorrichtung (6i) zur Erfassung einer Temperatur innerhalb des Signalprozessors, um den Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, der in dem Korrekturmittel verwendet wird, zu extrahieren, wobei die Temperaturerfassungsvorrichtung innerhalb des Signalprozessors angeordnet ist.
Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdrucks eines Reifens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalprozessor ein integrierter Signalprozessor (6) ist, der umfaßt: die Temperaturerfassungsvorrichtung (6i) zum Erfassen einer Temperatur innerhalb des Signalprozessors als eine Außenlufttemperatur, um den Wert, der mit der Temperatur des Reifens zusammenhängt, zu extrahieren, der die Resonanzfrequenz oder die Federkonstante beeinflußt, die durch das Extrahierungsmittel extrahiert wird, wobei die Temperaturerfassungsvorrichtung innerhalb des Signalprozessors angeordnet ist, und das Korrekturmittel (6, Schritt 140) zum Korrigieren von wenigstens einer Größe aus dem vorgebenen Bestimmungswert, der Resonanzfrequenz oder der Federkonstante des Reifens, die durch das Extrahierungsmittel extrahiert wird, und dem Luftdruck, der durch das Luftdruckabschätzmittel abgeschätzt wird, wobei die Temperaturerfassungsvorrichtung Temperaturen zu einer vorbestimmten Anzahl von Zeitpunkten erfaßt, unmittelbar nachdem ein Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet worden ist, und das Korrekturmittel die Korrekturen basierend auf einem kleinsten Wert der Temperaturen durchführt, die durch die Temperaturerfassungsvorrichtung erfaßt werden.