專利名稱：用于確定車(chē)輛輪胎花紋深度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明從一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的方法出發(fā)。
背景技術(shù)：
這種裝置是普遍公知的。例如由文獻(xiàn)DE 103 04 126 Al公開(kāi)了一種用于測(cè)量輪胎 花紋深度和車(chē)輛輪胎的壓力損失的電子裝置，其中，所駛過(guò)的路程的參考值與ABS車(chē)輪轉(zhuǎn) 速傳感器的車(chē)輪轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行比較，并且根據(jù)相關(guān)算法推斷出實(shí)際的輪胎直徑和花紋深度。缺 陷是，這種方法或這種裝置過(guò)于不準(zhǔn)確，不能夠相對(duì)精確和可靠地確定車(chē)輛輪胎花紋深度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)并列權(quán)利要求的根據(jù)本發(fā)明的用于確定車(chē)輛輪胎花紋深度的方法與現(xiàn)有 技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)特別簡(jiǎn)單的方式借助僅僅一個(gè)唯一的傳感器實(shí)現(xiàn)輪 胎周長(zhǎng)的直接確定。這通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)所述傳感器既測(cè)量車(chē)輛輪胎的輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí) (Reifenumlaufdauer)，也測(cè)量輪胎支承持續(xù)時(shí)間(Reifenaufstandsdauer)。輪胎轉(zhuǎn)耗 時(shí)與輪胎周長(zhǎng)成正比，而輪胎支承持續(xù)時(shí)間在輪胎周長(zhǎng)變化時(shí)也是基本上恒定的和/或 輪胎支承持續(xù)時(shí)間的變化小于輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)的變化，因?yàn)檩喬ブС谐掷m(xù)時(shí)間一階近似地主 要取決于車(chē)輛重量。因此，輪胎支承持續(xù)時(shí)間與輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)的比的變化是變化的輪胎周 長(zhǎng)的量度。傳感器優(yōu)選設(shè)置在關(guān)于輪胎軸線具有不等于零的半徑的輪胎區(qū)段中，從而傳 感器輪胎區(qū)段表示沿著車(chē)輛輪胎的徑向與傳感器重疊的輪胎胎面區(qū)段。輪胎支承面積 (ReifenaufstandsflSche)在本發(fā)明的意義上包括車(chē)輛輪胎與路面的接觸區(qū)域的面積。例
如通過(guò)測(cè)量傳感器上的力作用實(shí)現(xiàn)輪胎支承持續(xù)時(shí)間和輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)的測(cè)量，其中，在第一 時(shí)間間隔中傳感器輪胎區(qū)段位于輪胎支承面積內(nèi)，從而基本上重力作用在傳感器上，其中， 在第二時(shí)間間隔中傳感器輪胎區(qū)段位于輪胎支承面積外，從而基本上由車(chē)輛輪胎旋轉(zhuǎn)所引 起的離心力作用在傳感器上。因此，第一時(shí)間間隔包括輪胎支承持續(xù)時(shí)間，并且第一與第二 時(shí)間間隔的和包括輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)。通過(guò)在傳感器上的力作用具有相對(duì)較大變化的時(shí)刻——即 在從重力到離心力或從離心力到重力的過(guò)渡區(qū)域中測(cè)量時(shí)間值來(lái)實(shí)現(xiàn)第一、第二時(shí)間間隔 和/或第一和第二時(shí)間間隔的和的確定。以特別有利的方式實(shí)現(xiàn)輪胎支承面積的測(cè)量以及 車(chē)輛負(fù)載狀態(tài)的確定。根據(jù)另一優(yōu)選的改進(jìn)方案，為了確定平均車(chē)輛輪胎花紋深度形成車(chē)輛輪胎花紋深 度的很多單獨(dú)確定的平均值，從而以特別有利的方式提高輪胎花紋深度確定的精確度。尤 其是求取很多單獨(dú)確定的平均值，這些單獨(dú)確定通過(guò)不同的測(cè)量方法求得。根據(jù)另一優(yōu)選的改進(jìn)方案，根據(jù)存儲(chǔ)器的第一修正數(shù)據(jù)實(shí)施車(chē)輛輪胎花紋深度的 確定，其中，所述存儲(chǔ)器具有關(guān)于車(chē)輛輪胎的特征曲線，并且所述特征曲線優(yōu)選包括關(guān)于不 同輪胎類型的尺寸、滾動(dòng)特性、滾動(dòng)半徑變化和出廠輪胎花紋深度的信息。特別有利地，借 助于這些關(guān)于車(chē)輛輪胎的信息能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎花紋深度的修正，以便提高輪胎花紋深度的精 確度。尤其可以根據(jù)新輪胎的尺寸說(shuō)明確定或檢測(cè)絕對(duì)的輪胎花紋深度，例如1. 6mm的最小花紋深度。此外考慮車(chē)輛輪胎的變化的滾動(dòng)半徑。根據(jù)另一優(yōu)選的改進(jìn)方案，根據(jù)輪胎壓力傳感器的第二修正數(shù)據(jù)實(shí)施車(chē)輛輪胎花 紋深度的確定。輪胎支承面積或輪胎支承持續(xù)時(shí)間除取決于車(chē)輛重量外也與輪胎壓力具有 相對(duì)較小的關(guān)系，從而借助于輪胎壓力傳感器來(lái)考慮輪胎壓力有利地提高了車(chē)輛輪胎花紋 深度確定的精確度。根據(jù)另一優(yōu)選的改進(jìn)方案，根據(jù)第三修正數(shù)據(jù)實(shí)施車(chē)輛輪胎花紋深度的確定，其 中，所述第三修正數(shù)據(jù)包括車(chē)輛的多個(gè)車(chē)輛輪胎的輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)之間的差別，這些差別尤其 在轉(zhuǎn)向過(guò)程中出現(xiàn)。因此，有利地實(shí)現(xiàn)輪胎花紋深度的進(jìn)一步修正，因?yàn)橛绕湓谵D(zhuǎn)彎行駛時(shí) 車(chē)輛輪胎的輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)可以與輪胎周長(zhǎng)變化無(wú)關(guān)地變化。根據(jù)另一優(yōu)選的改進(jìn)方案，根據(jù)牽引控制系統(tǒng)的、斜度傳感器的和/或位移傳感 器的第四修正數(shù)據(jù)實(shí)施車(chē)輛輪胎花紋深度的確定，從而可以通過(guò)有利的方式實(shí)現(xiàn)輪胎花紋 深度的附加修正，以便提高輪胎花紋深度的精確度。尤其是斜度傳感器的修正數(shù)據(jù)能夠?qū)?現(xiàn)車(chē)輛負(fù)載狀態(tài)的檢測(cè)，所述車(chē)輛負(fù)載狀態(tài)對(duì)輪胎支承面積的大小以及由此對(duì)花紋深度確 定具有相對(duì)較大影響。根據(jù)另一優(yōu)選的改進(jìn)方案，將車(chē)輛輪胎花紋深度告知車(chē)輛駕駛員，在車(chē)輛輪胎花 紋深度低于臨界值時(shí)產(chǎn)生警告信號(hào)和/或確定車(chē)輛直到車(chē)輛輪胎花紋深度低于臨界值的 最大有效行駛距離和/或?qū)⑺鲎畲笥行旭偩嚯x告知車(chē)輛駕駛員。因此特別有利的是， 持續(xù)地、尤其是視覺(jué)地和/或聽(tīng)覺(jué)地通知車(chē)輛駕駛員關(guān)于其車(chē)輛的當(dāng)前輪胎花紋深度的信 息，從而顯著地減少由于輪胎損壞和/或缺少輪胎花紋深度而導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn)和故障風(fēng) 險(xiǎn)。此外，由于剩余最大有效行駛距離的計(jì)算使車(chē)輛駕駛員能夠及早計(jì)劃將要進(jìn)行的輪胎 更換，尤其是在較長(zhǎng)行駛之前。根據(jù)另一優(yōu)選的改進(jìn)方案，在中央控制單元中進(jìn)行車(chē)輛輪胎花紋深度的確定，所 述中央控制單元優(yōu)選感應(yīng)地和/或電磁地接收輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)、速度值、輪胎支承面積、平均 值、車(chē)輛輪胎花紋深度、有效行駛距離、臨界值、警告信號(hào)、第一修正數(shù)據(jù)、第二修正數(shù)據(jù)和/ 或第三修正數(shù)據(jù)。因此特別有利地，中央控制單元可以設(shè)置在車(chē)輛中尤其可通過(guò)供電線路 相對(duì)容易地達(dá)到和/或成本有利地接觸的位置上。這種無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸還能夠?qū)崿F(xiàn)與控制 單元隔開(kāi)地設(shè)置傳感器，從而尤其可以實(shí)現(xiàn)加速度傳感器在車(chē)輛輪胎中的設(shè)置。本發(fā)明的另一主題是用于確定車(chē)輛輪胎花紋深度、尤其是用于實(shí)施如上述權(quán)利要 求中任一項(xiàng)所述的方法的傳感器裝置，其中，傳感器設(shè)置在車(chē)輛輪胎中或車(chē)輛輪胎上并且 檢測(cè)車(chē)輛輪胎的輪胎支承持續(xù)時(shí)間，其中，傳感器優(yōu)選包括加速度傳感器。如以上所述，施 加在車(chē)輛輪胎的傳感器輪胎區(qū)段中的加速度傳感器能夠通過(guò)傳感器上出現(xiàn)相對(duì)較大的力 作用變化時(shí)的時(shí)間測(cè)量來(lái)檢測(cè)輪胎支承持續(xù)時(shí)間和/或輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相 比，有利地僅僅借助一個(gè)唯一的傳感器實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛輪胎花紋深度確定的更高精確度。


圖1示出在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的方法中加速度傳感器上的力作用的示 意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施形式的方法中加速度傳感器上的力 作用的示意圖，其中，加速度傳感器1設(shè)置在車(chē)輛輪胎2的相對(duì)于輪胎軸線11具有大于零 的半徑12的區(qū)域中，從而傳感器1尤其位于輪胎胎面17的區(qū)域中。輪胎支承面積40由輪 胎胎面17與路面18之間的接觸區(qū)域形成。傳感器輪胎區(qū)段包括輪胎胎面17的基本上沿 徑向、與半徑12平行地疊蓋傳感器1的區(qū)段。如果傳感器輪胎區(qū)段由于繞輪胎軸線11的 輪胎旋轉(zhuǎn)41位于輪胎支承面積40內(nèi)，則基本上地球引力(Ig)作用在傳感器1上，而一旦 傳感器輪胎區(qū)段位于輪胎支承面積40外，則基本上由輪胎旋轉(zhuǎn)41引起的離心力37作用在 傳感器1上。示意圖示出傳感器1上的力作用8相對(duì)于時(shí)間單位的變化曲線，其中，在縱坐 標(biāo)8 ‘上標(biāo)出力作用標(biāo)度而在橫坐標(biāo)20上標(biāo)出時(shí)間標(biāo)度。力作用8的變化曲線分別在傳 感器輪胎區(qū)段進(jìn)入到輪胎支承面積40中時(shí)或者在傳感器輪胎區(qū)段從輪胎支承面積40中離 開(kāi)時(shí)在其變化曲線中包括相對(duì)較大的變化9，其中，在傳感器輪胎區(qū)段進(jìn)入20 ‘輪胎支承面 積40與從輪胎支承面積40中離開(kāi)20“之間的時(shí)刻差表示第一時(shí)間間隔或輪胎支承持續(xù)時(shí) 間4，并且其中在傳感器輪胎區(qū)段進(jìn)入20 ‘輪胎支承面積40與隨后再次進(jìn)入20 ‘“輪胎支 承面積40之間的時(shí)刻差表示第一與第二時(shí)間間隔或輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)3。尤其可以通過(guò)數(shù)學(xué)推 導(dǎo)力作用變化曲線8以相對(duì)簡(jiǎn)單的方式檢測(cè)大的力作用變化9。輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)3與輪胎周長(zhǎng) 成正比，而輪胎支承持續(xù)時(shí)間4在輪胎周長(zhǎng)變化時(shí)也基本上保持恒定。因此，輪胎支承持續(xù) 時(shí)間4與輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)3的比的變化是變化的輪胎周長(zhǎng)的量度并且因此是輪胎花紋深度的量 度。借助于新出廠的車(chē)輛輪胎的尺寸信息——即具有最大輪胎花紋深度的輪胎周長(zhǎng)可以實(shí) 現(xiàn)輪胎花紋深度至絕對(duì)的輪胎花紋深度值的轉(zhuǎn)換。在使用例如檢測(cè)車(chē)輛負(fù)載和/或考慮輪 胎壓力的修正數(shù)據(jù)時(shí)優(yōu)選設(shè)置確定的輪胎花紋深度的修正，以便提高精確度。
權(quán)利要求
用于借助至少一個(gè)設(shè)置在車(chē)輛輪胎(2)中或車(chē)輛輪胎(2)上的傳感器(1)確定車(chē)輛輪胎花紋深度(50)的方法，其特征在于，根據(jù)由所述傳感器(1)檢測(cè)的輪胎支承面積(40)確定所述輪胎花紋深度(50)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述輪胎支承面積確定輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)⑶。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述輪胎轉(zhuǎn)耗時(shí)(3)和所 述輪胎支承面積(40)確定所述車(chē)輛輪胎花紋深度(50)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了確定平均車(chē)輛輪胎花紋深 度形成所述車(chē)輛輪胎花紋深度(50)的多個(gè)單獨(dú)確定的平均值。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)一存儲(chǔ)器的第一修正數(shù)據(jù) 實(shí)施所述車(chē)輛輪胎花紋深度(50)的確定，其中，所述存儲(chǔ)器具有關(guān)于車(chē)輛輪胎(2)的特征 曲線，其中，這些特征曲線優(yōu)選包括關(guān)于不同輪胎類型的尺寸、滾動(dòng)特性、滾動(dòng)半徑變化和 出廠的輪胎花紋深度的信息。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)一輪胎壓力傳感器的第二 修正數(shù)據(jù)實(shí)施所述車(chē)輛輪胎花紋深度(50)的確定。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)第三修正數(shù)據(jù)實(shí)施所述車(chē) 輛輪胎花紋深度(50)的確定，其中，所述第三修正數(shù)據(jù)包括車(chē)輛的多個(gè)車(chē)輛輪胎(2)的輪 胎轉(zhuǎn)耗時(shí)(3)之間的差別，所述差別尤其在轉(zhuǎn)向過(guò)程中出現(xiàn)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)一牽引控制系統(tǒng)的、斜度傳 感器的和/或位移傳感器的第四修正數(shù)據(jù)實(shí)施所述車(chē)輛輪胎花紋深度(50)的確定。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述車(chē)輛輪胎花紋深度(50) 告知車(chē)輛駕駛員，在所述車(chē)輛輪胎花紋深度(50)低于一臨界值時(shí)產(chǎn)生一警告信號(hào)，和/或 確定所述車(chē)輛直到所述車(chē)輛輪胎花紋深度(50)低于所述臨界值的最大有效行駛距離和/ 或?qū)⑺鲎畲笥行惺咕嚯x告知所述車(chē)輛駕駛員。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在一中央控制單元中進(jìn)行所述 車(chē)輛輪胎花紋深度(50)的確定，所述中央控制單元優(yōu)選感應(yīng)地和/或電磁地接收所述輪 胎轉(zhuǎn)耗時(shí)(3)、所述速度值、所述輪胎支承面積(40)、所述平均值、所述車(chē)輛輪胎花紋深度 (50)、所述有效行使距離、所述臨界值、所述警告信號(hào)、所述第一修正數(shù)據(jù)、所述第二修正數(shù) 據(jù)和/或所述第三修正數(shù)據(jù)。
11.用于確定車(chē)輛輪胎花紋深度(50)的傳感器裝置，所述傳感器裝置尤其用于實(shí)施如 上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述傳感器(1)設(shè)置在一車(chē)輛輪胎(2)中 或所述車(chē)輛輪胎上并且檢測(cè)所述車(chē)輛輪胎(2)的輪胎支承持續(xù)時(shí)間。
12.如權(quán)利要求11所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器(1)包括一加速度傳感ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助至少一個(gè)設(shè)置在車(chē)輛輪胎中或車(chē)輛輪胎上的傳感器確定車(chē)輛輪胎花紋深度的方法，其中，根據(jù)由所述傳感器檢測(cè)的輪胎支承面積確定所述輪胎花紋深度。
文檔編號(hào)B60C11/24GK101932458SQ200880125883
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者T·潘內(nèi)克 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司