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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR IDENTIFYING A TYRE TYPE MOUNTED ON A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/005175
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for identifying a tyre type mounted on a vehicle wherein at least one tyre characteristic property describing a tyre type mounted on a vehicle, for instance a pressure response of the unrolled tyre circumference, is determined on the basis of the peak frequency fp of a frequency spectrum of at least one vehicle tyre. A computer program product is also disclosed.

Inventors:
KOEBE ANDREAS (DE)
GRIESSER MARTIN (DE)
EDLING FRANK (DE)
RUNGE INES (DE)
KLUGE STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/051424
Publication Date:
January 20, 2005
Filing Date:
July 08, 2004
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
KOEBE ANDREAS (DE)
GRIESSER MARTIN (DE)
EDLING FRANK (DE)
RUNGE INES (DE)
KLUGE STEFAN (DE)
CONTINENTAL AG (DE)
International Classes:
B60C23/06; (IPC1-7): B60C23/06
Foreign References:
US5557552A1996-09-17
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG (Frankfurt/Main, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verfahren zur Erkennung des am Fahrzeugs installierten Reifentyps, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine charakteristische Reifeneigenschaft, welche den am Fahr zeug installieren Reifentyp beschreibt, aus der Peak Frequenz fp des Frequenzspektrums mindestens eines Fahr zeugreifens bestimmt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die PeakFrequenz fp aus dem Frequenzspektrum mittels ei nes numerischen Analyseverfahrens, insbesondere nach dem Prinzip der FourierAnalyse, bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die PeakFrequenz fp bei einer bestimmten Radge schwindigkeit oder innerhalb eines bestimmten Radge schwindigkeitsbereichs ermittelt wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Rei feneigenschaft in einem Kennfeld oder in Form einer ma thematische Funktion abgespeichert ist, welches die Kor relation zwischen der PeakFrequenz fp der charakteristi schen Reifeneigenschaft unter Berücksichtigung der Radge schwindigkeit beschreibt.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die PeakFrequenz fp bei ei nem festgelegten Solldruck des Fahrzeugreifens ermittelt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die PeakFrequenz fp und/oder die mindestens eine charakteristische Reifenei genschaft anderen Fahrzeugsystemen, wie insbesondere ei nem Antiblockiersystem (ABS), und/oder einem elektroni schen Stabilitätsprogramm (ESP) und/oder einem Reifen druckkontrollsystem (DDS), zugeführt werden.
7. Computerprogrammprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Algorithmus definiert, welcher ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.
Description:
Verfahren zur Erkennung des am Fahrzeug installierten Rei- fentyps Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des am Fahrzeug installierten Reifentyps gemäß Anspruch 1 sowie ein Computerprogramm gemäß Anspruch 7.

Zur Verbesserung der Sicherheit moderner Kraftfahrzeuge und deren Insassen werden heutzutage vermehrt elektronische Hilfssysteme wie beispielsweise ein Antiblockiersystem (ABS) oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) einge- setzt. Zur Verbesserung der Regelalgorithmen dieser elektro- nischen Hilfssysteme ist beispielsweise aus der EP 0 783 983 B1 ein Verfahren bekannt, welches aus den Drehgeschwindig- keiten der Räder des Fahrzeugs erkennt, ob ein Sommer-oder ein Winterreifen am Fahrzeug montiert ist. Abhängig von dem erkannten Reifen (Sommer-oder Winterreifen) werden darauf- hin die Regelalgorithmen des ABS-Reglers auf den erkannten Reifen abgestimmt. Sommer-und Winterreifen weisen unter- schiedliche Reifeneigenschaften, z. B. Unterschiede in der Profilsteifigkeit, auf, welche sich beispielsweise auf die maximal zu übertragende Fahrzeugverzögerung auswirken kön- nen. Die Anpassung des ABS-Reglers an den erkannten Reifen dient daher zur Verbesserung der aktiven Sicherheit.

Ferner ist aus der EP 0 578 826 Bl eine Vorrichtung zum Er- fassen eines Reifenluftdruckzustands bekannte welches einen Reifenluftdruckverlust durch Auswertung der Schwingungsei- genschaften eines Fahrzeugreifens mittels einer Fourier- Analyse oder ähnlichen Verfahren bestimmt. Hierzu wird die Verschiebung einer Resonanzfrequenz, auch Peak-Frequenz ge- nannt, ausgewertet. In Fig. 1 ist ein typisches Beispiel ei- nes Reifens mit einer ausgeprägten Peak-Frequenz fp bei etwa 40 Hz für einen bestimmten Reifenluftdruck dargestellt. Eine Verschiebung dieser Peak-Frequenz zu höheren bzw. niedrige- ren Frequenzen hin wird von der bekannten Vorrichtung als Reifenluftdruckverlust interpretiert.

Aufgabe der Erfindung ist, ein anderes Verfahren zur Erken- nung des am Fahrzeug installierten Reifentyps bereitzustel- len, welches die an dem Fahrzeug installierten Reifentypen aufgrund ihrer Schwingungseigenschaften erkennt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.

Unter dem Begriff"charakteristische Reifeneigenschaft"soll erfindungsgemäß eine Größe wie z. B. die Druckempfindlich- keit des Abrollumfangs des Reifens, die Druckempfindlichkeit der Peak-Frequenz fp, etc. verstanden werden.

Der Begriff"Peak-Frequenz"soll im folgenden allgemein als Kenngröße für charakteristische Eigenschwingungen des Rei- fens verstanden werden, wobei neben der eigentlichen Eigen- frequenz z. B. auch die Dämpfung gemeint ist, die sich in Figur 1 als Breite bzw. Form der Ausprägung im Frequenz- spektrum um etwa 40 Hz herum zeigt.

Unter dem Begriff eS5olldruck des Fahrzeugreifens" soll ein festgelegter Luftdruck des Reifens, wie beispielsweise ein vom Fahrzeughersteller für eine bestimmte Beladung vorge- schriebener Solldruck, verstanden werden. Dieser Solldruck ist u. a. von dem jeweiligen Fahrzeugtyp, der Fahrzeugbela- dung und der verwendeten Reifendimensionen abhängig.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt vorzugsweise nur, wenn der vorliegende Reifenluftdruck mit dem Solldruck des Fahrzeugreifens übereinstimmt.

Vorteilhafterweise erfolgt das Einstellen oder Überprüfen des Solldrucks der Fahrzeugreifen durch den Fahrzeugführer mittels eines Reifenfüllgeräts oder eines Reifenluftdruck- messers.

Vorzugsweiseweise wird durch den Fahrzeugführer, nachdem dieser zuvor den Solldruck der Fahrzeugreifen eingestellt bzw. überprüft hat, eine Auslöseeinrichtung, insbesondere ein Resetknopf, betätigt, welche das erfindungsgemäße Ver- fahren startet.

Vorteilhafterweise werden die charakteristischen Reifenei- genschaften bei einem vorgegebenen Solldruck des Fahrzeug- reifens in einem Kennfeld, in Form einer mathematischen Funktion oder auf ähnliche Weise abgespeichert. Beispiels- weise geht aus einem solchen Kennfeld die Peak-Frequenz ei- nes bestimmten Reifentyps mit einer bestimmten Reifengröße bei einem bestimmten Reifendruck hervor. Das Kennfeld kann auch beispielsweise Informationen über die Reifen-bzw.

Lufttemperatur oder Korrekturwerte zur Eliminierung von Tem- peratureinflüssen beinhalten. Dieses Kennfeld kann man sich z. B. als Tabelle oder Diagramm vorstellen, wobei über die Radgeschwindigkeit v und die Peak-Frequenz fp die unter- schiedliclen Reifentypen gemäß einer Funktion f (fp v) auf- getragen sind. Aus diesem Kennfeld kann einerseits direkt die Peak-Frequenz fp bei einer bestimmten Geschwindigkeit v abgelesen bzw. entnommen werden und andererseits kann auch eine Peak-Frequenz fp bei einer bestimmten Radgeschwindig- keit v aus der Funktion f (fp, v) ermittelt werden, z. B. per Interpolation oder Betrachtung der Steigung. Der Verlauf der Peak-Frequenz fp über die Radgeschwindigkeit v gibt somit einen direkten Aufschluss über den vorliegenden Reifentyp.

Ein solches Kennfeld muss fahrzeugspezifisch ermittelt wer- den.

Die mindestens eine charakteristische Reifeneigenschaft wird bevorzugt auch anderen Fahrzeugsystemen wie beispielsweise einem Antiblockiersystem (ABS), einem Fahrstabilitätspro- gramm (ESP), einem indirekt messenden Reifendruckkontroll- system (DDS) oder anderen bekannten Systemen zur Verfügung gestellt.

Dieses Verfahren zur Erkennung des Reifentyps ist auch ganz besonders geeignet zur Charakterisierung der Reifen für ein Reifendruckkontrollsystem welches auf Basis der druckbeding- ten Änderung des Reifenabrollumfangs U oder auf Basis der druckabhängigen Peak-Frequenz fp arbeitet. Für diese Reifen- druckkontrollsysteme stellt sich das Problem, das die Druck- empfindlichkeit des Reifenabrollumfangs dU/dp bzw. die Druckempfindlichkeit der Peak-Frequenz dfp/dp stark vom Rei- fen abhängt. Zu beachten ist hierbei, dass die den Reifen charakterisierende Peak-Frequenz fp geschwindigkeitsabhängig ist. Es ist also sicherzustellen, dass die Bestimmung der Peak-Frequenz fp jeweils bei der selben Geschwindigkeit oder innerhalb desselben Geschwindigkeitsbereichs erfolgt. Die Peak-Frequenz hängt außerdem vom Radmoment ab, deshalb wird zur Bestimmung der Peak-Frequenz nur ein eingeschränkter Radmomentenbereich für die jeweilige Radgeschwindigkeit zu- gelassen oder die Peak-Frequenz wird grundsätzlich nur unter Berücksichtigung des Radmoments bestimmt. Da das betrachtete Fahrzeug nicht nur mit identischen Reifen an allen Rädern ausgestattet sein kann, können sich u. U. auch unterschied- liche Peak-Frequenzen ergeben.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von eini- gen Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren.

Es zeigen Fig. 1 ein bekanntes Frequenzspektrum eines Reifens, Fig. 2 unterschiedliche Reifentypen/-dimensionen mit unter- schiedlichen Peak-Frequenzen bei einer betrachteten Geschwindigkeit, und Fig. 3 die Abhängigkeit der Druckempfindlichkeit von der Peak-Frequenz bei einer betrachteten Geschwindigkeit.

In Fig. 1 ist ein typisches Frequenzspektrum eines Reifens dargestellt. Auf der Abszisse ist die Frequenz in Hertz auf- getragen und auf der Ordinate die Amplitude in einer will- kürlichen Einheit. In dem gezeigten Beispiel sieht man eine ausgeprägte Peak-Frequenz fp bei etwa 40 Hz. Das in Fig. 1 dargestellte Frequenzspektrum wird auf bekannte Weise aus dem Signal eines Sensors z. B. einem am Fahrzeug vorhandenen ABS-Sensor, welcher die Dreheigenschaft (z. B. Drehgeschwin- digkeit) des Fahrzeugrads ermittelt, mittels einer Fourier- Analyse bestimmt. Hierbei ergibt sich eine ausgeprägte Peak- Frequenz fp bei etwa 40 Hz. Die Lage der Peak-Frequenz fp ist hierbei abhängig von den Reifeneigenschaften, wie z. B. dem Reifendruck, und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.

Das Diagramm in Fig. 2 stellt Peak-Frequenzen für unter- schiedliche Reifentypen/-dimensionen Ag B, C dar, wobei die- se jeweils unterschiedliche Peak-Frequenzen fA, f f a. uf- weisen. Die gezeigte Abhängigkeit zwischen dem Reifentyp und der Peak-Frequenz ist unter anderem geschwindigkeitsabhän- gig, deshalb gilt das Diagramm nur für eine betrachtete Ge- schwindigkeit bei einem bestimmten Fahrzeug. Bei anderen Ge- schwindigkeiten oder anderen Fahrzeugen kann diese Abhängig- keit anders aussehen. Es hat sich gezeigt, dass die Lage der Peak-Frequenz fp geeignet ist zur Bestimmung des vorliegen- den Reifentyps. Die Peak-Frequenzen können hierbei als feste Werte (z. B. 40 Hz) oder als Wertebereiche (z. B. 38 Hz-42 Hz) definiert sein, um z. B. auch vorhandene Herstellungsto- leranzen der Reifen zu berücksichtigen. Der ermittelte Rei- fentyp kann an weitere Fahrzeugsysteme wie z. B. ABS, ESP weitergegeben werden um dort zur Anpassung von Regelalgo- rithmen verwendet zu werden.

In Fig. 3 ist die Abhängigkeit bzw. Korrelation zwischen der Lage der Peak-Frequenz fp und der Druckempfindlichkeit des Reifenabrollumfangs dU/dp bei einer betrachteten Geschwin- digkeit für das betrachtete Fahrzeug dargestellt. Peak- Frequenzen mit einer höheren Frequenz weisen auch eine höhe- re Druckempfindlichkeit des Reifenabrollumfangs dU/dp auf.

Diese Erkenntnis wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt um die Erkennungsschwellen für einen Reifen- luftdruckverlust festzulegen. Bei bisherigen Reifendruckkon- trollsystemen wurden die Erkennungsschwellen unabhängig von den Reifeneigenschaften festgelegt, was bei manchen Systemen je nach Auslegung zu Fehlwarnungen oder ausbleibenden War- nungen führte. Die Berücksichtigung der Reifeneigenschaften bei einem Reifendruckkontrollsystem dient somit zum verbes- serten Erkennen eines Reifendruckverlustes und zwar bei na- hezu gleichen Druckschwellen für alle Reifen. Hierbei ist die Abhängigkeit zwischen der Peak-Frequenz fp und der Druckempfindlichkeit des Abrollumfangs dU/dp z. B. in einem Kennfeld oder in Form einer mathematischen Funktion abge- speichert.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren in einzel- nen Schritten vorgestellt.

Schritt 1 : Einstellen des Solldrucks (empfohlener Reifen- luftdruck) der Fahrzeugreifen und Betätigen eines Re- setknopfs zum Starten des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Schritt 2 : Bestimmung der Peak-Frequenz fp bei Solldruck der einzelnen Reifen unter Berücksichtigung der Radgeschwindig- keit und des Radmoments aus dem Frequenzspektrum der Fou- rier-Analyse auf an sich bekannte Weise.

Schritt 3 : Bestimmung der charakteristischen Reifeneigen- schaften wie z. B. die Druckempfindlichkeit des Reifenab- rollumfanges oder die Druckempfindlichkeit der Peak-Frequenz fp aus einem abgelegten Kennfeld (siehe Fig. 3).

Für die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in ande- ren Fahrzeugsystemen (z. B. ABS, ESP, DDS) können noch die folgenden Schritte notwendig sein.

Schritt 4 : Auswahl der verwendeten Erkennungsschwel- len/Warnschwellen in Abhängigkeit von z. B. der Druckemp- findlichkeit des Reifenabrollumfangs oder der Druckempfind- lichkeit der Peak-Frequenz fp.

Schritt 5 : Übermittlung der geschwindigkeitsabhängigen Peak- Frequenz fp bei Solldruck und der Erkennungsschwel- len/Warnschwellen an ein nachgeschaltetes System z. B. Rei- fendruckkontrollsystem (DDS), ABS, ESP, etc.

Grundsätzlich könnte die Druckempfindlichkeit des Abrollum- fangs oder die Druckempfindlichkeit der Peak-Frequenz über <BR> <BR> <BR> korrelierende Schwingungseigenschaften des Reifens ermittelt werden, die auch auf andere Weise ausgewertet werden können z. B. über Auswertung einer charakteristischen Radbeschleu- nigung.