轮胎气压控制设备分配给车辆的多个车轮的不同位置的方法

申请号 CN201380058395.4 申请日 2013-11-05 公开(公告)号 CN104768779B 公开(公告)日 2017-06-30
申请人 霍富霍尔斯贝克及富尔斯特有限公司; 发明人 M·瓦格纳; P·布兰德; M·亚历山大;
摘要 本 发明 涉及一种用于将车辆的 轮胎气压 控制系统的轮胎气压控制设备分配给安装在车辆的不同的 车轮 位置 。固定地分配给车轮位置的第一 传感器 反复地传送测量值M1,测量值M1是对相应的第一传感器分配至其上的车轮的转速或 角 速度 的测量。在每个轮胎气压控制设备中,以逐点方式在作为时间函数的车轮的预定的转动角φ内,通过第二传感器检测用于推导相关车轮转速的被测变量的演变,在后续的第一时间间隔Δt1内对其进行低通滤波,以及从已滤波的被测变量中确定第二测量值M2,第二测量值是对转速或分别对应相关车轮的角速度的测量。在第二时间间隔Δt2结束时,每个轮胎气压控制设备将第二测量值M2连同轮胎气压控制设备的标识传输到中央单元,其中第二时间间隔Δt2的持续时间不小于第一时间间隔Δt1的持续时间;在中央单元中,由于此传输,将由轮胎气压控制设备传输的第二测量值M2与通过所有车轮的第一传感器以实时方式检测的测量值M1进行比较,以及将轮胎气压控制设备的标识分别存储在车轮位置之下,其中在车轮位置中,由第一传感器传送的测量值M1与第二测量值M2最一致。
权利要求

1.一种用于将车辆的轮胎气压控制系统的轮胎气压控制设备分配给车辆的车轮(24)所安装的不同位置上的方法,所述系统具有下列部件:
·多个第一传感器,其数目与车轮位置的数目相对应,每个第一传感器被固定分配给车轮位置之一并且可以检测安装在该车轮位置中的车轮(24)的转速或速度;
·多个轮胎气压控制设备,其数目与安装的车轮(24)的数目一致,轮胎气压控制设备被安装在与其一起转动的车轮(24)上,轮胎气压控制设备设有独有的标识并且包括用于确定一被测变量的第二传感器,以从被测变量的按时序的演变中推导各自车轮(24)的转速或车轮(24)的角速度;
·中央单元(22),其中存储有轮胎气压控制设备至各自的一个车轮位置的分配,即存储有位于与相关联的车轮位置有关的车轮位置的轮胎气压控制设备的标识,·其中由中央单元(22)已知哪个第一传感器被分配给哪个车轮位置;
所述方法包括:
·第一传感器反复地,即在连续的时间段ΔT期间传送测量值M1,其中测量值M1是对第一传感器所分配的车轮(24)的转速或角速度的测量;
·并且轮胎气压控制设备在按时序的间隔内将其各自标识发送到中央单元(22);
·在轮胎气压控制设备的每个周转中
··通过第二传感器,按作为时间的函数,检测被测变量的演变,其中从被测变量推导相关的车轮(24)的转速或角速度,以及
··进行低通滤波,
··从已滤波的被测变量的演变中确定并传输第二测量值M2,其是对相关车轮(24)的转速或各自的角速度的测量,
·该第二测量值M2连同该轮胎气压控制设备标识传输到中央单元(22),·在中央单元(22)中,由于此传输,将由该轮胎气压控制设备传输的第二测量值M2与通过所有车轮(24)的第一传感器以实时方式检测的测量值M1进行比较,以及将该轮胎气压控制设备的标识分别存储在第一传感器传送的测量值M1与第二测量值M2最一致的车轮位置之下;
其特征在于,
在车轮(24)的预定转动角φ范围内,逐点检测被测变量的演变,其中从被测变量推导相关的车轮的转速或角速度,
在所述逐点检测之后的第一时间间隔Δt1中,通过数字滤波器,将在车轮(24)绕预定转动角φ转动期间检测到的被测变量的按时序的演变进行低通滤波,并且存储滤波的结果,所述滤波的结果为一系列具体值,
以及每个轮胎气压控制设备在第二时间间隔Δt2结束时,将该第二测量值M2连同它的标识传输到中央单元(22),第二时间间隔Δt2的持续时间不小于第一时间间隔Δt1的持续时间。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,使用ABS传感器作为第一传感器,其中在不同情况下将一个ABS传感器分配给车辆的车轮位置之一。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,使用传送具有周期性演变的信号的传感器作为第二传感器,其中只要车辆以直线恒定的速度移动,所述周期是恒定的。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,使用加速度传感器作为第二传感器,每个轮胎气压控制设备中包含至少一个第二传感器。
5.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,第一时间间隔Δt1的持续时间是恒定的。
6.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,第二时间间隔Δt2的持续时间是恒定的。
7.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,设置第一时间间隔Δt1的结束点,使得该结束点,与已滤波的经由第二传感器检测的被测变量演变的末尾部已离开低通滤波器并存储在轮胎气压控制设备中的时刻一致。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,第一时间间隔Δt1或转动角Δφ作为中央单元(22)已知的参数或作为第三测量值M3,其中该第三测量值M3连同轮胎气压控制设备标识、已滤波的被测变量,或从该被测变量推导的第二测量值M2一起经由轮胎气压控制设备传输至中央单元(22);其中在第一时间间隔Δt1内在轮胎气压控制设备中,经由第二传感器检测的被测变量的演变经受低通滤波;其中车轮(24)在第一时间间隔Δt1和/或第二时间间隔Δt2期间绕该转动角Δφ进一步转动。
9.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,测量值M2,以及若适用的测量值M3,额外使用于中央单元(22)中,以便确定车轮(24)在第一时间间隔Δt1的结束和/或在第二时间间隔Δt2的结束所具有的角位置。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,以取决于速度的方式选择预定的第一时间间隔Δt1持续时间和/或预定的第二时间间隔Δt2持续时间,其中在第一时间间隔Δt1的持续时间中,在轮胎气压控制设备中,检测到的被测变量经过低通滤波,由此第一时间间隔Δt1的持续时间和/或第二时间间隔Δt2的持续时间随着车辆速度的增加而减少。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,预定的第一时间间隔Δt1持续时间和/或预定的第二时间间隔Δt2持续时间分阶段或连续地适配于车辆的速度或相关的车轮(24)的转速或各自的角速度。
12.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,对应每个车轮位置,多于一个标识被存储在中央单元(22)中。
13.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,第一传感器在预定的持续时间期间测量被测变量并存储测量结果,其中被测变量是对转速或对角速度的测量值。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,在时间跨度T1期间,存储第一传感器的测量结果,该时间跨度T1为各自测量的预定的时间段ΔT的2至5倍。
15.如权利要求13所述的方法,其特征在于,各自测量的时间段ΔT位于10ms到100ms之间。
16.如前述的权利要求13所述的方法,其特征在于,各自测量的时间段ΔT位于10ms到
50ms之间。
17.如前述的权利要求13所述的方法,其特征在于,各自测量的时间段ΔT位于15ms到
30ms之间。
18.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,相比与在轮胎气压控制设备的正常操作中,轮胎气压控制设备以在所述方法中的较短时间间隔进行发送,其中仅仅来自所有轮胎气压控制设备的已储存于中央单元(22)中的标识被传输至中央单元(22)中。
19.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,在轮胎气压控制设备中,在不同情况下在车轮(24)所需的第二时间跨度T2期间,第二传感器检测其被测变量若干次,其中车轮(24)需要第二时间跨度T2以旋转至少180°。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,在轮胎气压控制设备中,在不同情况下在车轮(24)所需的第二时间跨度T2期间,第二传感器检测其被测变量若干次,其中车轮(24)需要第二时间跨度T2以旋转180°的整数倍。
21.如权利要求19所述的方法,其特征在于,在轮胎气压控制设备中,在不同情况下在车轮(24)所需的第二时间跨度T2期间,第二传感器检测其被测变量若干次,其中车轮(24)需要第二时间跨度T2以旋转720°的整数倍。
22.如权利要求19所述的方法,特征在于,选择预定的转动角φ,其中为了第二传感器的被测变量的检测,车轮(24)将围绕转动角φ转动,因此测量以第二传感器的预定转动角度位置开始。
23.如权利要求19所述的方法,特征在于,选择预定的转动角φ,其中为了第二传感器的被测变量的检测,车轮(24)将围绕转动角φ转动,因此测量以在其中第二传感器的已滤波的测量信号的振幅的交变分量具有过零的转动角位置开始。
24.如权利要求22所述的方法,其特征在于,在轮胎气压控制设备中,通过已滤波的信号来测量第二时间跨度T2,其中车轮(24)需要该第二时间跨度T2以绕预定的转动角φ转动。
25.如权利要求24所述的方法,其特征在于,在测量车轮(24)的转速或角速度时,将第二时间跨度T2,或车轮(24)的转速或角速度,连同轮胎气压控制器的标识,以及若适用则连同第二时间间隔Δt2或转动角Δφ一起传输至中央单元(22),其中车轮(24)需要该第二时间跨度T2以绕预定的转动角φ转动,以及其中车轮(24)的转速或角速度在轮胎气压控制器中由预定的转动角φ和第二时间跨度T2在第二时间间隔Δt2结束时计算出,以及其中车轮(24)在第二时间间隔Δt2期间已绕转动角Δφ进一步转动。
26.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,使用的低通滤波器的阈值频率位于1赫兹到5赫兹之间。
27.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,在以实时方式检测到的第一测量值M1中,选择那些在若干连续的时间段ΔT中被测量的、与第二时间间隔Δt2重叠或位于其边界上的测量值。
28.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,在以实时方式检测到的第一测量值M1中,选择那些在不大于5个连续的时间段ΔT中被测量的测量值M1,其中第二时间间隔Δt2的结束位于该不大于5个的时间段ΔT中或位于其边界上,其中在第二时间间隔Δt2中,在轮胎气压控制设备中,将由第二传感器检测到的被测变量的演变进行低通滤波并且将第二测量值M2以及标识传输到中央单元(22)。
29.如权利要求27所述的方法,其特征在于,在以实时方式检测到的第一测量值M1中,选择那些在2个连续的时间段ΔT中被测量的测量值M1。
30.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,第二测量值M2被传输到中央单元(22)二次,其中第一次传输是在第二时间间隔Δt2的结束时,以及第二次传输是在车轮(24)进一步转动小于一个转数之后。
31.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,第二测量值M2被传输到中央单元(22)二次,其中第一次传输是在第二时间间隔Δt2的结束时,以及第二次传输是在车轮(24)进一步转动一半转数之后。
32.如前述的权利要求1所述的方法,其特征在于,反复地执行:在中央单元(22)中收集在所述方法的每次运行中获得的分配,根据其发生的频率,分析所收集的分配,以及对于每个车轮位置,存储最频繁地分配至其的标识。
33.如权利要求32所述的方法,其特征在于,在行程的开始之后,然后以缩短的方式执行所述方法,即以比用于至给定车轮位置的第一次特定分配的存储的更少重复次数,将已经在先前的行程中存储的作为最频繁的标识再次传输到中央单元(22)中。

说明书全文

轮胎气压控制设备分配给车辆的多个车轮的不同位置

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种自动方法,用于将车辆的轮胎气压控制系统的轮胎气压控制设备分配给车辆的多个车轮的不同位置。
[0002] 发明背景
[0003] DE19734323D4中的分配方法是已知的,所依据的是,在轮胎气压控制设备中提供的转数传感器(例如加速度传感器)在第一时间间隔内在所述车轮的特定度位置将报文发送到中央单元,以及在第二时间间隔内从此不同车轮的特定角度位置将第二报文发送到所述中央单元。两个报文包含表征相应的轮胎气压控制设备以及与其不同的所有其它的轮胎气压控制设备的标识。两个角度位置(两个报文在此发送)的角度偏置是预定的,并且在所述中央单元中时已知的。
[0004] 在两个报文之间的时间跨度,车轮的转数是通过ABS传感器测量的,例如通过计数齿环的齿(经过所述传感器),其中所述齿环随着所述车轮一起转动。因此从此获得所述齿数,减去当前所述ABS齿环上的最大可能的整数倍的齿。此后所述剩余的齿数代表角度偏置。所述轮胎气压控制设备的标识被分配给提供所述角度偏置的所述四个ABS传感器的传感器位置,其与由所述轮胎气压控制设备预定的并且已知的所述角度偏置相一致。这种方法的缺点是对于每次试分配,而且对于没有效果的试分配,即当并非所有的轮胎气压控制设备显示出不同的角度偏置时,所述轮胎气压控制设备必须再次发送。没有效果的试分配浪费了存储在所述轮胎气压控制设备的非交换性的电池中的能量,从而减少了其使用寿命。
[0005] 从EP0806306 B1中可知一种分配方法,其通过利用在所述轮胎气压控制设备中的传感器和所述ABS传感器来测量例如车轮转速的所述相同的被测变量。所述测量值被传输到中央单元。在所述中央单元中,彼此比较从所述轮胎气压控制设备中的传感器传输的测量值和从所述ABS传感器传送的测量值。根据来自所述轮胎气压控制设备的测量值之一与来自所述ABS的测量值之一的足够一致,判定正确的分配。EP0806306B1定义了一种足够的一致,其中除了在计量学上不可避免的不一致之外,在所述轮胎气压控制设备中的传感器的测量值与所述ABS传感器的测量值一致。在车辆的所有车轮满足这个一致准则之前,将有大量的时间浪费。然而,因为轮胎气压控制系统与安全相关,在车辆起动后,自动地并且尽可能快速地获得所述正确的分配是重要的。发明概要
[0006] 本发明的目的是提供一种将轮胎气压控制设备分配给车辆的许多车轮的不同位置的进一步的方法,其可以既在车辆的每次起动后自动地进行,还可以快速地产生结果。
[0007] 已经通过用于将车辆的轮胎气压控制系统的轮胎气压控制设备分配给车辆的车轮所安装的不同位置上的方法完成这个目的。还提供了所述方法的进一步有利的发展。
[0008] 对于根据本发明的方法,所述车辆具有下列部件:
[0009] ·多个第一传感器,与轮子位置的数目相对应,其每个被固定分配给所述车轮位置之一并且可以检测安装在所述车轮位置中的车轮的转速或角速度
[0010] ·多个轮胎气压控制设备,与安装的车轮数目一致,其被安装在与这些设备一起转动的所述车轮上,设置有独有的标识并且包含用于确定一被测变量(measurand)的第二传感器,可以从该被测变量的按时序(chronological)的演变(development)中获得各自车轮(车轮每时间单位的转数)的转速或角速度;
[0011] ·中央单元,在其中可以存储所述轮胎气压控制设备各自至一个车轮位置的分配,即包括存储位于与相关车轮位置相连接的车轮位置中的轮胎气压控制设备的标识。所述中央单元已知哪个第一传感器被分配给哪个车轮位置。
[0012] 在根据本发明的分配方法中,第一传感器直接或间接反复地,即在连续的时间段ΔT期间,将测量值M1传送到所述中央单元,该测量值M1为对各自第一传感器被分配的车轮的转速或角速度的测量,并且该轮胎气压控制设备在按时序的间隔内将其独有标识发送到所述中央单元。
[0013] 在每个转动的轮胎气压控制设备中
[0014] ·通过第二传感器,在车轮的预定转动角φ内逐点检测被测变量的演变,以作为时间的函数,其中可以从该被测变量推导相关的车轮的转速或角速度,
[0015] ·在该检测之后的第一时间间隔Δt1中,在该车轮的转动大约为预定转动角φ期间,将检测到的被测变量的按时序的演变进行低通滤波,并且存储滤波的结果,以及[0016] ·从已滤波的被测变量的演变中确定第二测量值M2,其是对在观察到的预定转动角φ的范围内的相关车轮的转速或各自的角速度的测量。
[0017] 每个轮胎气压控制设备在第二时间间隔Δt2结束时,将第二测量值M2连同其标识传输到所述中央单元,第二时间间隔Δt2与第一时间间隔Δt1同时开始并且其持续时间不小于第一时间间隔Δt1的持续时间。优选地,第一时间间隔Δt1和第二时间间隔Δt2的持续时间和位置一致。
[0018] 在中央单元中,由于此传输,将由该轮胎气压控制设备传输的第二测量值M2与通过所有车轮的第一传感器以实时方式检测的测量值M1进行比较,以及将轮胎气压控制设备的标识分别存储在第一传感器传送的测量值M1与第二测量值M2最一致的车轮位置之下,也就是第一传感器传送的测量值M1相对于第二测量值M2具有最小的偏离的车轮位置。
[0019] 测量值M1和M2可被视为以已经在时间周期内检测的实时方式进行检测的,在正常驱动条件下,其持续时间证明了车辆的速度或有关车轮的各自转速在其中基本上不变的假设。如果,检测出测量值M1的时间周期中的车速与检测出测量值M2的时间周期中的车速的偏差很大,以致于将不再可能将轮胎气压控制设备合理分配给特定的车轮位置,则提供实质的改变。这可以是当由于车辆速度的变化,转速差位于相同等级的量级,正如由于各自车轮的转弯或不同的滑行,转速差或许较大的情况。例如,正如以实时方式检测到的第一测量值M1,可以选择这些第一测量值M1,其在若干连续的时间段ΔT中被测量,与第二时间间隔Δt2重叠或位于其边界上。
[0020] 此外,正如以实时方式检测到的第一测量值M1,可以选择这些第一测量值M1,其在不大于5个连续的时间段ΔT中被测量,其中第二时间间隔的结束位于不大于5个时间段ΔT中或位于其边界上,在该第二时间间隔中,在轮胎气压控制设备中,将由第二传感器检测到的被测变量的演变进行低通滤波并且将第二测量值M2以及标识传输到中央单元。
[0021] 根据本发明的方法将每个分别安装在车辆上的车轮分配给车轮位置。若携带有备用轮,只要其没有投入使用,则不分配。如果备用轮开始得到使用,其在方法的下一个序列中自动地被分配。
[0022] 可以在轮胎气压控制设备和中央单元之间建立通过各自轮胎气压控制设备将无线报文发送到中央单元的无线连接,其中轮胎气压控制设备被安装在车轮上,中央单元被布置在车辆的任意位置。在轮胎气压控制设备的正常操作中,无线报文包含作为消息的轮胎气压控制设备的独有标识和关于测量的轮胎气压和/或测量的轮胎气压变化的信息。报文可包含进一步的信息,例如关于轮胎气压控制设备的温度信息和关于在轮胎气压控制设备中提供的电池的充电状态信息。此外,已知的是在轮胎气压控制设备中提供一种加速度传感器,其允许测量出现在轮胎气压控制设备上的径向和/或切向加速度;车轮的转速或角速度可以从这些中获得。这对于本领域技术人员来说是已知的,并且在现有技术中描述了如何由轮胎气压控制设备中的测量到的加速度确定车轮的转速。对于根据本发明的分配方法,仅仅关注轮胎气压控制设备可以发送包含作为消息的各自轮胎气压控制设备的独有的标识和用于转速或相关车轮的各自角速度的测量值的报文。这里将测量值指定为“第二测量值M2”。通过轮胎气压控制设备,将此第二测量值M2连同标识传输到中央单元。
[0023] 用于车轮的转速或角速度并在此被指定为“第一测量值M1”的进一步的测量值,通过第一传感器来传送,第一传感器中的各自传感器被固定分配给各自车轮位置。将第一测量值M1与以实时方式检测到的第二测量值M2进行比较,以及将轮胎气压控制设备的标识分别存储在,由第一传感器传送的测量值与测量值M2最一致的车轮位置之下。
[0024] 根据本发明,仅仅以作为时间函数、在车轮的预定的转动角φ内逐点检测被测变量的演变,其由第二传感器传送,其中可以从第二传感器中获得相关车轮的转速或角速度。另外,在轮胎气压控制设备中将逐点检测的被测变量进行低通滤波。低通滤波具有通过滤波可以完全消除或部分消除被测变量演变的干扰的优点,干扰可以尤其是由路面的不平坦和源于车辆自身的振动引起的。为了从车轮的转动角位置随着时间的变化的演变中并由此从车轮的转速或角速度中推导,以及为了建立车轮的预定转动角(在其范围内由第二传感器传送被测变量),及其演变,被测变量的滤波演变比被测变量的未滤波演变更合适。
[0025] 对于低通滤波,如果仅仅对被测变量的演变进行逐点检测,则是有利的。数字低通滤波器是已知的。正如在任何情况下,现代的轮胎气压控制设备包含微处理器或微控制器或诸如此类的数字运算电路,在轮胎气压控制设备中,随时可能通过数字低通滤波器进行低通滤波;它仅仅需要使得数字运算电路执行低通滤波的程序。通过第二传感器传送的被测变量的已滤波的演变,在车轮的转速或角速度和转动角φ范围内检测被测变量的演变,这可比通过被测变量的未滤波演变更精确地确定。低通滤波为以更节约时间的方式执行分配方法提供了重要贡献,其相对于通过非可交换的电池的轮胎气压控制设备的电流供给-以更节能的方式。低通滤波需要一定的时间和过程,以便对第一传感器和第二传感器检测其被测变量的时间段进行彼此同步。然而,已经发现了这不是缺点。正相反的是,第二时间间隔Δt2延迟了第二测量值M2到中央单元的传输,通过该传输,将从车轮的预定转动角φ的结束中推导出的、在轮胎气压控制设备将包含第二测量值M2连同其标识的报文发送到中央单元时的时间点进行移位。第二时间间隔Δt2的时间移位导致角位置产生了一移位角Δφ,在该角位置中轮胎气压控制设备进行发送。然而,这角度Δφ不是恒定的,而是取决于车辆的速度或车轮各自的转速。从而它防止了轮胎气压控制设备一直以相同的角位置发送,而没有其他麻烦。换句话说这是非常不利的,因为通过中央单元的报文的接收质量取决于在发送时刻轮胎气压控制设备的角位置并且根据车轮类型来变化。在报文的传输总是来自轮胎气压控制设备的相同的转动角位置的情况下,将会存在中央单元中的接收是如此之差,以致于存在以可用的方式接收到仅仅一部分发射的报文的险。为了补偿,这将需要更多的传输过程,更多的时间和轮胎气压控制设备中更高的能量消耗,直到达到轮胎气压控制设备到车轮位置的明确分配为止。根据本发明,很容易地将在轮胎气压控制设备的测量值处理中的特定延时Δt1或各自Δt2的引入到根据车辆的速度而变化的角位置中,其中轮胎气压控制设备发送其报文。从而确保了通过中央单元以可用的质量接收到目前为止大多数被发送的报文。
[0026] 按照本发明的分配方法与其他最先进的分配方法的比较显示出根据本发明的方法大体上更迅速地并且以更节能的方式获得期望的分配,在比较中比较彼此的转速或转动角,其一方面通过轮胎气压控制设备中的传感器以及另一方面通过ABS传感器来传送。
[0027] 作为第一传感器,正如在现有技术中,方便地使用ABS传感器,其中在不同情况下一个ABS传感器被固定地分配给车辆的车轮位置之一。对于轮胎气压控制设备中需要的第二传感器,优选地使用传送具有周期性演变的信号的传感器。周期应是恒定的,只要车辆以直线或以具有恒定曲率半径的曲线以恒定的速度移动。特别是,一方面响应于出现在车轮上的离心加速度以及另一方面响应于加速度的加速度传感器满足这一要求。重力加速度的方向保持不变,而方向在车轮每转一圈的过程中发生变化。重力加速度叠加在离心加速度上,并且将其调制为大致正弦波状,因此,可以从得出的加速度的演变中获得关于车轮的转速的结论。
[0028] 当轮胎气压控制设备进入轮胎的混洗(shuffle)并且自再次混洗显现出来,通过在轮胎气压控制设备中提供的传感器,建立车轮的转速的另一种可能在于使用一种对轮胎胎面变形作出响应的传感器,这发生在车轮的每周转动中。公开了一种具有这种可能的传感器,例如在DE102012038136A1中。第一时间间隔Δt1基本上不必是恒定的,但是恒定更佳,特别是因为用于低通滤波的持续时间和低通滤波结果的存储,可以假定恒定的时间要求,其中在第一时间间隔中,通过第二传感器检测到的被测变量在车轮电子设备中被滤波。
[0029] 其开始与第一时间间隔Δt1一致的第二时间间隔ΔT2基本上不必是恒定的,但是优选为恒定的,因为已经与改变车辆的速度或分别改变车轮的转速关联,可以肯定轮胎气压控制设备从车轮的不同角位置将其信号发送到中央单元,并且确保没有轮胎气压控制设备从车轮的不利的角位置永久地或超过冗长时间发送报文,而中央单元不接收或者接收太微弱或不完全。
[0030] 第二时间间隔Δt2不能比第一时间间隔Δt1更早结束,但是可以在其后结束。优选地,为了简化,第一时间间隔Δt1和第二时间间隔Δt2一致。
[0031] 有利地布置第一时间间隔Δt1的结束,使得其与实际上同时进行的由第二传感器检测到的被测变量的滤波演变的结束已经离开低通滤波器的时刻,以及已滤波的演变被存储在轮胎气压控制设备中的时刻一致。
[0032] 优选地,在轮胎气压控制设备中的第二传感器对其被测变量进行若干次的检测,在不同情况下在第二时间跨度T2期间,其中车轮需要转动至少大约180°,特别是转动大约180°的整数倍,优选为约720°(即两个完整的转数)。在这种情况下,第一时间间距Δt1中的结束分别位于已滤波的被测变量的周期的结束,优选在能够以最简单的和最佳可重复的方式按被测变量演变的时序来确定的时间点。当轮胎气压控制设备精确地位于其路径的最高点(12点的位置)上或位于其路径的最低点(6点钟位置)上或在3点钟位置或在9点钟位置时,将是利用加速度传感器的情况。利用在轮胎的胎面混洗中响应于胎面变形的传感器,时间间隔Δt1的开始和结束将被布置在第二被测变量演变的特性点中,第二被测变量是由轮胎气压控制设备进入到混洗中或轮胎气压控制设备从混洗离开而引起的。
[0033] 可以给定第一时间间隔Δt1或转动角Δφ,作为中央单元的已知参数,其中在第一时间间隔Δt1中,第二传感器检测到的被测变量的演变在轮胎气压控制设备中经过低通滤波,以及其中在第一时间间隔Δt1和/或第二时间间隔Δt2期间,车轮关于转动角Δφ进一步转过了该转动角Δφ。这使得其自身适合于时间间隔Δt1中和ΔT2被选择为常数的情况。然后中央单元知道从正在执行根据本发明的方法的轮胎气压控制设备中接收的每个信号或报文,在其时间周期内,第二传感器已经测量了构成了已传输的第二测量值M2的基础的被测变量。这对于中央单元是重要的,以便根据与第二测量值M2的比较,判定通过ABS传感器的转速测量的时间周期。
[0034] 第一时间间隔Δt1和/或第二时间间隔Δt2可被传输到中央单元,但是还可以作为第三测量值M3,即分别与标识一起以及与已滤波的被测变量一起或与从其中获得的第二测量值M2一起被传输到中央单元。这具有的优点是轮胎气压控制设备可以自动地改变时间间隔Δt1和ΔT2,即根据转速,以便在各自的轮胎气压控制设备中优化被测变量的检测,该被测变量用于推导各自车轮的转速。
[0035] 在轮胎气压控制设备中获得的测量值M2,以及测量值M3(如果也适用),优选在中央单元中额外采用,以便确定车轮在第一时间间隔Δt1的结束和/或在第二时间间隔Δt2的结束具有的角位置。这可以用在测量值M2与通过ABS传感器获得的测量值M1的比较上,以便优化比较的信息值。此外,在经验支持的测量值M3的帮助下,中央单元可以推断关于在传输时刻轮胎气压控制设备是否位于传输的合适位置,并且可将这包含在用于确定正确分配的比较的信息值的评估中。
[0036] 本发明的优点还在于,当轮胎气压控制设备具有选择第一时间间隔Δt1的持续时间和/或第二时间间隔Δt2的持续时间的可能时,其中在第一时间间隔的持续时间中,在轮胎气压控制设备中,检测到的被测变量经过低通滤波,且其中第二时间间隔的持续时间取决于车速或取决于各自车轮的转速,即因此第一时间间隔Δt1的持续时间和第二时间间隔Δt2的持续时间随着车辆速度的增加而减少。可以分阶段或连续地进行与车轮的速度的适应,或进行分别与各自车轮的转速的适应。优选地,分阶段地进行这种适应,特别是在整个车速范围或各自车轮的转速范围的两个或三个阶段内。从而,可以获得的是在测量间隔的结束和发送时刻之间的轮胎气压控制设备的角位移,即在第二时间间隔Δt2内车轮进一步转动的角被限制在0°到180°的范围内。可以利用这种限制,例如,因此轮胎气压控制设备将第二测量值M2向中央单元传输两次,即对于在第二时间间隔Δt2的结束的第一时间,以及对于优选在车轮和轮胎气压控制器的进一步转动大约车轮的半个转数之后的第二时间。以这种方式,可以确保从轮胎气压控制设备的有利于中央单元接收的位置,进行同一测量值M2的两次传输的至少之一。这有助于根据本发明的分配方法,相比起现有技术的方法,能够实质上更快地终止。
[0037] 优选地,使用中央单元,在其中,对于每个车轮位置,可以并优选存储多于一个标识。这使得有可能存储至少两组车轮的标识,例如一组夏季车轮和一组冬季车轮,因此随着从夏季车轮转换到冬季车轮,交换的轮胎气压控制设备的标识已经存在于中央单元中。
[0038] 第一传感器,即固定地分配至车轮位置的传感器,优选为ABS传感器,测量车轮转速或各自的角速度,或与转速或各自角速度成比例的值。为了与通过轮胎气压控制设备传输的相应的测量值进行比较的目的,在预定的持续时间期间,测量值被存储。存储可以在中央单元中进行,但是还可以在中央单元可以访问的单独的存储器中进行。在第一时间跨度T1期间,优选存储第一传感器的测量值M1,第一时间跨度相当于通过第一传感器的用于各自车轮的转速或各自角速度的测量的预定的时间段ΔT的2至5倍。此时间跨度T1是足够的,以便执行在轮胎气压控制设备中以实时方式获得的第一测量值M1与第二测量值M2的比较并且仅需要适度的存储容量。通过第一传感器,单独的转速测量或各自的角速度测量的时间段ΔT有利地位于10ms到100ms之间,优选15毫秒至30毫秒。这有利于以实时方式检测的第一测量值M1相对于轮胎气压控制设备的第二测量值M2的确定。
[0039] 在轮胎气压控制设备的正常操作中,其中只有已经以正确的分配方式存储在中央单元中的标识,从所有轮胎气压控制设备中被传输到中央单元,轮胎气压控制设备以相对长的时间间隔进行发送,例如如果没有检测到压力的快速下降,每分钟一次。在根据本发明的分配方法中,轮胎气压控制设备将以较短的时间间隔传输,然而,理想的是在每两个车轮转数之后传输,直到轮胎气压控制设备被分配给车轮位置。
[0040] 为了利用第二传感器确定第二测量值,优选地选择车轮将绕其转动的预定的转动角φ,因此测量总是在第二传感器的预定角位置开始。当第二传感器为加速度传感器时,则有利地在轮胎气压控制设备的3点钟位置或9点钟位置,因为在这个位置上,第二传感器的已滤波的加速度信号的振幅的交变分量具有特别易于确定的过零。在轮胎气压控制设备中可以自动地执行此确定,因此在由内部时钟或由声明了行程的开始的加速度传感器激活之后,在轮胎气压控制设备中提供的测量和评估电路可以自动地为自身设定期望的时间间隔,因此例如在轮胎气压控制器的3点钟位置开始。当作为第二传感器代替加速度传感器时,使用对轮胎的胎面变形作出响应的传感器,测量和评估电路将自动地为自身设定轮胎气压控制设备进入混洗的入口或轮胎气压控制设备从混洗离开的出口,这同样能容易地建立。此设定有利地不会通过第二传感器的未滤波的测量信号进行,而是通过已滤波的信号进行。对此,如果低通滤波器被配置为数字低通滤波器,是有利的。数字低通滤波器是本领域的技术人员已知的,可以通过微处理器或微控制器或通常在轮胎气压控制设备中提供的数字运算电路等实现,而无需特殊的开支。
[0041] 当利用第二传感器一旦激活测量和评估电路时,在预定数目的周期期间或换句话说在预定数目的转数,即优选为每两个连续的周期期间,连续地测量并且连续地评估被测变量,其中被测变量是对车轮的转速或各自角速度的测量。只有当这两个周期在预定的容差阈值内一致时,这象征车轮的恒定速度,将第二测量值M2传输到中央单元,其中第二测量值M2由周期的长度造成并且其是对转速或角速度的测量。如果两个周期长度之间的差大于预定容差,则测量不用于确定分配,并且保存轮胎气压控制设备的电池。
[0042] 可以将车轮的转速或角速度在第二时间间隔Δt2结束时,连同轮胎气压控制器的标识从轮胎气压控制设备传输到中央单元,且如果适用,还可连同第二时间间隔Δt2或连同转动角Δφ一起传输到中央单元,其中车轮的转速或角速度从预定的转动角φ中计算并且是第二时间跨度T2所需要的,其中车轮在第二时间间隔Δt2期间绕该转动角Δφ已经进行进一步的转动。可替换地,第二时间跨度T2可以作为车轮的转速或角速度的测量被传输到中央单元中,其中车轮需要大约预定转动角φ的转动。因此,中央单元具有所有需要与从固定的第一传感器被传输到中央单元的转速进行比较的数据。
[0043] 用于便捷滤波的低通滤波器具有1赫兹到5赫兹之间的阈值频率。这样的阈值频率已被成功证明用于本目的。
[0044] 优选统计学来评估从第一传感器和从第二传感器中获得的转速或各自角速度的比较结果。要达到的目的不是通过方法的单次运行来实现精确的分配,而是更有利地多次运行方法,直到结果的统计评估允许可靠的分配。根据其出现的频率,收集和分析在方法的每次运行中所获得的至特定车轮位置的标识分配。对于每个车轮位置,然后最后存储被最频繁分配给其的标识作为正确的标识。
[0045] 在具有四个车轮的车辆的情况下,存在16个不同的分配的可能性。这些可安排(形象地说)在一个矩阵中。现在,在方法的每次运行中获得的分配可以作为结果输入到矩阵的字段中。随着方法的运行次数越来越多,分配给特定车轮位置的正确标识将在矩阵中出现,因为结果的数目明显高于其他三种可能的分配。在中央单元中的统计评估中,可以提供一种为了能够完成分配方法而必须满足的准则。例如,准则可以是,当其频率至少为其他分配给相同的车轮位置的标识的5倍而发生时,分配给特定车轮的标识分类正确。因子"5"的选择仅仅是一个例子,这取决于所期望的确定度并且可以凭借经历了方法的经验而改变。
[0046] 当以这种方式将每个标识分配给一个车轮位置时,可以终止方法并且分配可以被最终存储。
[0047] 执行下次分配方法的时间取决于车辆制造商的规格。一般地,每次当车辆被重新启动时,开始分配方法。在当在红色交通灯前停止时,为了减少燃料消耗和废气量,自动地关闭引擎,以及通过致动踏板而再次启动引擎的车辆中,车辆将自然希望排除分配方法的重新开始,为了这个目的,仅在车辆没有被使用的周期已经超过特定的最小持续时间时,车辆才将执行分配方法的重新开始。然而,在任何情况下,当长时间不使用车辆之后,与最上一次分配的标识不同的一个或多个标识被重复传输到中央单元时,分配方法总是被启动。
[0048] 一旦分配被存储在中央单元中,存在在车辆的重新启动上缩短分配方法的可能性,以及例如当已经在相同的车轮位置保存至今的标识被再次传输多次到中央单元给定的车轮位置时,结束方法的可能性。在车辆的重新启动之后至少发生的方法运行的次数可以由车辆制造商预先确定。分配方法的缩短能够增加存在于轮胎气压控制设备中的通常是不可交换的电池的使用寿命。附图说明
[0049] 附图起到进一步解释本发明的作用,其中:
[0050] 图1以流程图示出了一方面通过ABS传感器以及另一方面通过轮胎气压控制设备所获得的测量值,以及将这些信号传输到中央单元,其中所述测量值是转速或对应的车辆车轮的角速度的测量;
[0051] 图2示出了图1的流程图之后的流程图,其中将在中央单元中对根据图1获得的测量值进行评估;
[0052] 图3以示例图示出在时间间隔Δt2内,在检测用于获得车轮的转速或角速度的被测变量和通过轮胎气压控制设备将从其获得的测量值M2传输到中央单元之间,该轮胎气压控制设备的位置如何随转动的车轮来转动。

具体实施方式

[0053] 根据图1,在安装在车辆上的车轮的轮胎气压控制设备中开始执行本发明的方法,在步骤1中,在轮胎气压控制设备中自身产生一个起始信号,例如未能在预定的持续时间内,例如超过半小时,确立运动之后,加速度传感器确立车轮正在转动。由起始信号触发,在步骤2中,开始连续地测量在轮胎气压控制设备出现的加速度,以及在预定数目的周期内分别逐点存储加速度测量值。
[0054] 由于可以进行逐点存储,因此逐点扫描由加速度传感器传送的模拟加速度信号,尤其是以恒定的时间间隔,并且在加速度信号的预定数目的周期内以此方式确定的离散的加速度值存储在轮胎气压控制设备中。然后在存储器中逐点呈现加速度的时序演变。这有利于进一步的数字处理。
[0055] 在步骤3中,激活数字低通滤波器,其在步骤4中使逐点存储演变的加速度传感器的信号经受数字低通滤波。已滤波的加速度信号同样呈现为一系列的离散的加速度值,并且其具有近乎正弦曲线的演变,通过恒定的重力加速度叠加作为偏置。已滤波的加速度信号的周期长度与车轮的转速成反比。
[0056] 已经观测的仅半个周期的加速度信号允许关于车轮的转速的声明。而当不仅评估半个周期的加速度信号,而且评估更长期间的加速度信号时,声明有可能更精确。已发现这有利于分别评估两个周期的加速度信号。因此,在步骤5中,为两个周期长度的已滤波的加速度信号的段测量周期的长度,以及在步骤6中,从其计算车轮的转速。
[0057] 在步骤7中,寻找已滤波的加速度信号的两个周期的开始和结束。周期的开始和结束最好通过过零点的演变,确立为正弦曲线演变。这通过在步骤7中计算,通过正被微分(differentiated)的已滤波的加速度信号的演变或通过正被寻找的演变的极值,或通过源于在加速度信号的演变中正被消去的重力加速度的偏置和正被寻找的加速度信号的剩余交变分量的零点来进行。
[0058] 在步骤8中,加速度传感器的第一周期的持续时间和第二周期的持续时间被测量并被彼此比较。如果它们是相同的,在步骤11中,从两个周期中确定的测量值通过无线电传输到中央单元22,测量值是车轮的转速的测量以及在权利要求书中称为第二测量值M2。传输到中央单元22中的无线报文还包含轮胎气压控制设备的标识,优选地还包含“第二”测量间隔Δt2的持续时间,其中由于该“第二”测量间隔Δt2,无线报文的传输相对于由加速度传感器实时检测到的加速度信号的第二周期的结束有所延迟。这个第二时间间隔Δt2足够长以便使能加速度信号的滤波和周期长度的测量和测试。
[0059] 在将无线报文传输到中央单元之后,删除在轮胎气压控制设备中的加速度信号的两个评估周期的存储数据,也就是它们被加速度信号的两个后续周期的数据覆盖
[0060] 如果它是基于比较加速度信号彼此偏离的两个周期的持续时间,在步骤9中,确定偏离的程度并且在步骤10中将偏离的程度与预定的容差值进行比较。如果两个周期的差不大于预定的容差值,在步骤11中从两个周期确定的“第二”测量值被传输到中央单元22。
[0061] 然而,如果基于比较两个周期的持续时间,在步骤8中发现他们大于预定的容差值而彼此偏离,废弃加速度信号的两个周期,并且利用步骤6继续方法,其中车轮的转速从加速度信号的两个连续周期中确定。
[0062] 当不可能在轮胎气压控制设备的控制下来自动地改变时间间隔Δt2时,可给定时间间隔Δt2,正如中央单元已知的。在这种情况下,不必也将第二时间间隔的持续时间ΔT2以无线报文的形式传输到中央单元。
[0063] 当轮胎气压控制设备被编程以使其一直评估车轮的两个转数,以便确定对应于旋转角φ=720°的转速,这也可以给定作为中央单元已知的参数。中央单元可以从旋转角φ和已传输的转速的测量值来计算第二时间间距的持续时间T2,其中车轮已经用于两个转数,以及也可以由传输的时间间隔Δt2来计算,中央单元可确定多久一段时间以前轮胎气压控制设备已经确定了转速。这对于由轮胎气压控制设备传输的转速和由固定的第二传感器确定的转速或角速度的后续比较是重要的。
[0064] 由固定地分配给车轮位置的ABS传感器的测量按照时序独立于在轮胎气压控制设备中出现的步骤来进行。对于具有四个车轮的车辆,在前右(FR),前左(FL),后右(RR)和后左(RL)的位置存在四个ABS传感器。在步骤12中,每个ABS传感器都独立于其他ABS传感器并且独立于轮胎气压控制设备进行计算,例如借助以连续恒定的时间段ΔT随着车轮反复转动的齿环的经过传感器的齿,其中恒定的时间段ΔT可被给定作为中央单元22已知的参数。在处理单元23中,转速或角速度可以在步骤13中对应不同的车轮的位置而计算出。处理单元23可被分配给ABS传感器或中央单元22。
[0065] 可替代地,可以不采用基本相同的时间段ΔT来确定转速或角速度,而采用预定的齿数,特别是ABS齿环的全部齿数,来确定为计算ABS齿环的预定数量的齿数所需要的时间跨度ΔT。在这种情况下,必须将可变时间段ΔT而不是齿数传输到中央单元22中,而给定ABS齿环的齿的总数作为中央单元22的已知参数。
[0066] 为了确定正确的分配,中央单元22一方面可以访问由轮胎气压控制设备传输的数据,其包含轮胎气压控制设备的标识、转速或角速度以及其检测的相关的时间周期,即第二测量值M2;在另一方面中央单元可访问源于ABS传感器的转速或角速度,也就是第一测量值M1,其中ABS传感器与对其进行确定的时间周期相连接。
[0067] 通过图1解释的方法在图2中所示的方法序列继续。在相关的车轮位置FR或各自FL或各自RR或各自RL之下的中央单元22中,按连续的时间跨度ΔT来存储源于ABS传感器的第一测量值M1。这在步骤13或14中进行。通过轮胎气压控制设备以实时方式传输的第二测量值M2在步骤14中被存储在中央单元22中。在图2的步骤14中,为了清楚起见,仅表示了来自其中一个轮胎气压控制设备的信号M2。
[0068] 在下一步骤15中,中央单元22将与测量值链接的时间表示进行比较,并确立来自四个ABS传感器的哪一个测量值M1与的一个轮胎气压控制设备的测量值M2被同时检测或以实时的方式检测。这些测量值M1在步骤15中被选择并且在步骤16中与测量值M2进行比较。
[0069] 在步骤17中,属于测量值M2的标识被存储在四个车轮位置中的那个之下,其中所测量的值M1显示了与测量值M2的最小偏离。在一矩阵中进行存储,该矩阵包含有对应每个可能分配的计数器,即共有16个计数器。如果它是通过步骤16中的比较建立的,例如与特定标识有关的测量值M2紧密符合于与位置FL相关的特性M1最一致,则然后计数器状态在计数器中增加1,其中计数器被分配给特定标识并且分配给位置FL。反复执行由轮胎气压控制设备传输的每个测量值M2和每次测量值M2与测量值M1之一的相一致,计数器状态在计数器中增加1,其中计数器被分配相关的标识和相应的车轮位置。这在步骤18中进行。
[0070] 在步骤18之后,可以删除形成矩阵切入点的基础的第一测量值M1,也就是它们被后续的第一测量值M1覆盖。
[0071] 在步骤19中,在每次计数器状态增加之后,执行关于在被分配给四个车轮位置之一中的四个计数器中,四个标识之一是否已经达到明显高于其他三个标识已经达到的计数器状态的检查。只要不是这种情况,根据图1的方法并不终止于相应的轮胎气压控制设备。然而,如果对于与特定车轮位置配对的标识,计数器状态已明显高于其他在相同车轮位置的三个计数器状态,在步骤20中,标识被存储在相应的车轮位置之下,并且在步骤21中,通过将无线电信号从中央单元22发送到相应的轮胎气压控制设备,用于各自车轮位置的分配方法终止。此后,只有正常的轮胎气压控制发生在已分配的轮胎气压控制设备中。
[0072] 可以判定分配方法的终止,并且四个轮胎气压控制设备可分别引起分配方法的终止。只要三个分配已经满足分配方法终止的准则,就还可以终止第四个并且最后分配的方法,因为最后的分配必然由三个先前分配造成。
[0073] 但也可以同时终止分配方法。
[0074] 图3图示了大约角度为Δφ逆时针转动的车轮24在时间间隔Δt2内进一步逆时针转动,其在用于推导车轮转速24的被测变量的检测的结束和从其获得的第二测量值M2的发送之间经过。在大约15公里/小时的速度,轮胎气压控制设备被激活。据推测,在15公里/小时,轮胎气压控制设备从位于路径26的开始的角度位置25发送。而速度增加至100公里/小时时,轮胎气压控制发送的位置沿着路径26逆时针行进到位置27。当超过100公里/小时或分别超过对应于此速度的车轮转速,这缩短了在一个阶段中的时间间隔ΔT2,使得在速度介于100公里/小时和例如200公里/小时之间时,轮胎气压控制设备的发送位置沿着路径28移动,其中该车轮转速是由在轮胎气压控制设备中的加速度传感器来确定的。如图所示为分别对应两个速度范围进行的移动,假设在用于推导转速的被测量(measurand)的检测结束时,轮胎气压控制设备总是位于相同的角度位置,例如在3点钟的位置29。
[0075] 附图标号列表
[0076] 1-21 步骤
[0077] 22 中央单元
[0078] 23 处理单元
[0079] 24 车轮
[0080] 25 角位置
[0081] 26 路径
[0082] 27 位置
[0083] 28 路径
[0084] 29 3点钟位置
[0085] M1 第一测量值
[0086] M2 第二测量值
[0087] T1 第一时间跨度
[0088] T2 第二时间跨度
[0089] ΔT 时间段
[0090] Δt1 第一时间间隔
[0091] Δt2 第二时间间隔
[0092] φ 预定转动角
[0093] Δφ 由Δt2引起的角位置的位移
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