用于獲取輪胎胎紋的胎紋深度的方法、控制器和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于獲取輪胎胎紋的胎紋深度的方法、控制器和系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明涉及用于在具有輪胎的車輛的工作期間獲取輪胎胎紋的胎紋深度的方法以及車輛的用于獲取車輛輪胎胎紋的胎紋深度的控制器和系統(tǒng)。
[0002]由WO 02/12003 A2已知一種裝置，其用于監(jiān)視車輛的多個車輪中的每個車輪的狀態(tài)。這種裝置具有計算機、車輪轉速獲取系統(tǒng)和車輛速度信號產生器，該車輪轉速獲取系統(tǒng)針對每個車輪都產生車輪轉速，并與計算機耦接，以便把每個車輪的轉速信號傳輸給計算機。所述裝置還具有計算機存儲器，在該計算機存儲器中存儲著數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涉及安裝在每個車輪上的輪胎的輪胎磨損率、自安裝以來所歷經的輪胎路程、當前行駛的路程、平均車輪轉速和用來基于車輛速度信號估計車輪速度的標度系數(shù)。該裝置還具有要在計算機上執(zhí)行的存儲程序，用來在獲知車輪速度處于容限之外時參考所存儲的數(shù)據(jù)，而所述速度表明工作條件不利。
[0003]本發(fā)明的目的是，提出用于獲取輪胎胎紋的胎紋深度的方法、控制器和系統(tǒng)，其能在具有輪胎的車輛的工作期間改善性地獲取胎紋深度。
[0004]該目的通過獨立權利要求的主題得以實現(xiàn)。有利的改進可由從屬權利要求得到。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于在具有輪胎的車輛的工作期間獲取輪胎胎紋的胎紋深度的方法具有如下步驟。基于由至少一個第一傳感器得到的數(shù)據(jù)對車輛的具有輪胎的車輪的當前轉速進行求取。此外，基于由與所述至少一個第一傳感器不同的至少一個第二傳感器得到的數(shù)據(jù)，對車輛的當前速度進行求取。此外，基于所求得的當前轉速和所求得的當前速度來求取具有輪胎的車輪的當前的動態(tài)半徑。此外，獲取輪胎的至少一個第一參數(shù)，所述參數(shù)選自由當前的輪胎溫度、當前的輪胎壓力和當前的輪胎載荷構成的組。此外，基于至少一個所求得的第一參數(shù)來求取車輪的當前的動態(tài)內半徑。車輪的內半徑在此是車輪中心與胎紋的輪胎側起始點之間的間距。此外，基于所求得的當前的動態(tài)半徑和所求得的當前的動態(tài)內半徑對輪胎胎紋的胎紋深度進行求取。
[0006]當前的動態(tài)半徑在這里及在下面系指剛性車輪所具有的半徑，以便在速度一定的情況下具有如下滾動圓周，即，帶有輪胎的車輪在該速度時具有所述滾動圓周。滾動圓周在此是車輪在無打滑地轉動時所歷經的一段路程。此外，動態(tài)半徑也稱為動態(tài)車輪半徑或動態(tài)滾動半徑。當前的動態(tài)內半徑是車輪中心與所述剛性車輪的胎紋的輪胎側起始點之間的間距，所述剛性車輪即在速度一定的情況下具有如下滾動圓周的車輪，即，帶有輪胎的車輪在該速度時具有所述滾動圓周。
[0007]根據(jù)所述實施方式的方法能實現(xiàn)在車輛的工作期間改善性地獲取輪胎的胎紋深度。這尤其按如下方式來進行:求取當前的動態(tài)半徑、基于至少一個所求得的第一參數(shù)來求取車輪的當前的動態(tài)內半徑、基于所述參數(shù)求取胎紋深度。如下面詳述，在這里基于如下考慮:車輪的動態(tài)半徑由車輪的當前的動態(tài)內半徑和輪胎胎紋的胎紋深度組成，車輪的當前的動態(tài)內半徑取決于所述至少一個第一參數(shù)。因此，可以通過求取至少一個第一參數(shù)來確定車輪的相應的當前動態(tài)內半徑，進而以盡可能精確地量度求取胎紋深度。
[0008]至少一個第一傳感器通常是轉速傳感器，也就是說，在該設計方案中，基于由至少一個轉速傳感器獲取的數(shù)據(jù)對車輪的當前轉速進行求取。這樣就能以簡單而可靠的方式求取車輪轉速。
[0009]對車輪的當前轉速的求取在此通常包含求取車輪的當前角速度。
[0010]至少一個第二傳感器優(yōu)選地選自由受衛(wèi)星支持的位置獲取傳感器、雷達傳感器、激光雷達傳感器、超聲傳感器和光學攝像機構成的組。使用所述的這些傳感器能求取車輛的當前速度，而與基于轉速的速度求取無關，因而為求取當前的動態(tài)半徑進而為求取胎紋深度提供了獨立的車輛參考速度。
[0011]在該方法的另一實施方式中，還基于所求得的當前的車輛速度對車輪的當前動態(tài)內半徑進行求取。這里基于如下考慮:車輪的當前動態(tài)內半徑除了與已述參數(shù)有關外，還與當前速度有關，如將在下面進一步闡述。因此，采用所述實施方式能以進一步改善的程度確定車輪的相應的當前動態(tài)內半徑。
[0012]還可以基于輪胎類型和/或輪胎年齡對車輪的當前動態(tài)內半徑進行求取。所述參數(shù)也會對車輪內半徑具有影響，因而優(yōu)選也在確定內半徑時予以考慮。
[0013]例如借助存儲在存儲裝置中的至少一條特性曲線對車輪的當前動態(tài)內半徑進行求取。至少一條特性曲線在此表明車輪的至少一個第一參數(shù)與車輪內半徑之間、車輛速度與車輪內半徑之間、輪胎類型與車輪內半徑之間和/或輪胎年齡與車輪內半徑之間的關系O
[0014]至少一條特性曲線可以基于車輪模型，也就是說，在該設計方案中，所述的那些參數(shù)與車輪內半徑之間的關系已經事先存儲在存儲裝置中。此外，至少一條特性曲線可以在車輛的行駛工作期間求取。因而在剛剛提到的這種設計方案中，至少在學習階段求取相應的特性曲線，通常在已把新的車輪固定在車輛上之后進行求取，并且還用來求取當前的動態(tài)內半徑。
[0015]在該方法的另一實施方式中，還求取至少一個第二參數(shù)，所述參數(shù)選自由當前的車輛加速度、當前的車輛偏轉率、當前的轉角、車輛驅動電機的當前的扭矩和車輛制動裝置的工作狀態(tài)構成的組。在該實施方式中，還根據(jù)至少一個所求得的第二參數(shù)來求取輪胎胎紋的胎紋深度。這里基于如下考慮:可以在如下行駛狀況下以盡可能精確的程度來求取胎紋深度，即，在所述行駛狀況下，驅動打滑或制動打滑的影響小，且車輛直線地移動。利用所述參數(shù)能以簡單的方式識別出這種行駛狀況，而且在此能補償驅動打滑或制動打滑和公路拐彎的影響。
[0016]此外，如果輪胎胎紋的所求得的胎紋深度低于第一預定的閾值，則可以輸出警報。輸出警報在此可以在車輛內部進行。由此可以向車輛乘客特別是向車輛駕駛員提示胎紋深度小。還可以借助車輛與車輛間的通信裝置將所述警報傳輸給其它車輛。
[0017]此外在該方法的一種設計中，如果輪胎胎紋的所求得的胎紋深度低于第二預定的閾值，就自動地報告維修機構。第二預定的閾值在此可以等于第一預定的閾值，或者與其不同。由此例如可以自動地觸發(fā)約定更換輪胎的日期。
[0018]在該方法的另一實施方式中，把輪胎胎紋的所求得的胎紋深度傳輸給車輛的至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)。在所述實施方式中，所求得的胎紋深度因而被提供給至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)。由此可以根據(jù)相應的所求得的胎紋深度來調整駕駛員輔助系統(tǒng)的工作。至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)在此例如選自由防抱死系統(tǒng)、行駛動態(tài)性控制系統(tǒng)特別是電子穩(wěn)定程序和緊急制動系統(tǒng)構成的組。
[0019]本發(fā)明還涉及一種用于車輛的控制器，其用來求取車輛輪胎胎紋的胎紋深度。該控制器具有至少一個接收裝置，該接收裝置被設計用于接收車輛的具有輪胎的車輪的當前轉速、當前的車輛速度和輪胎的至少一個第一參數(shù)，所述參數(shù)選自由當前輪胎溫度、當前輪胎壓力和當前輪胎載荷構成的組。控制器還具有第一求取裝置，該第一求取裝置被設計用來基于所接收的當前轉速和所接收的當前速度來求取具有輪胎的車輪的當前的動態(tài)半徑。控制器還具有第二求取裝置，該第二求取裝置被設計用來基于至少一個所接收的第一參數(shù)來求取車輪的當前的動態(tài)內半徑。車輪的內半徑在此是車輪中心與胎紋的輪胎側起始點之間的間距。控制器還具有第三求取裝置，該第三求取裝置被設計用來基于所求取的當前的動態(tài)半徑和所求取的當前的動態(tài)內半徑來求取輪胎胎紋的胎紋深度。
[0020]控制器可以是車輛的獨立的控制器，或者是另一控制器的組成部分，例如是防抱死系統(tǒng)或行駛動態(tài)性控制系統(tǒng)的控制器的組成部分。
[0021]本發(fā)明還涉及一種用于車輛的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于求取車輛輪胎胎紋的胎紋深度。該系統(tǒng)具有根據(jù)所述實施方式的控制器和至少一個車輪單元。至少一個車輪單元在此可設置在輪胎中，且具有至少一個傳感器，該傳感器選自由溫度傳感器、壓力傳感器和輪胎載荷傳感器構成的組。
[0022]用于求取胎紋深度的所述控制器和所述系統(tǒng)具有已經結合相應方法提到的優(yōu)點，且特別適合于實施本發(fā)明的方法，為避免重復，這里不對這些優(yōu)點予以贅述，其中，此點也可以適用于擴展方案和改進方案。為此，控制器和系統(tǒng)可以具有其它合適的裝置或組件。
[0023]現(xiàn)在參照附圖詳述本發(fā)明的實施方式。