用于确定轮胎花纹的花纹深度的方法、控制装置和系统与流程

文档序号:21187953发布日期:2020-06-20 18:16阅读:299来源:国知局
用于确定轮胎花纹的花纹深度的方法、控制装置和系统与流程

本发明涉及一种用于在具有轮胎的车辆的运行期间确定轮胎的胎面的胎面深度的方法、一种用于车辆的用于确定车辆的轮胎的胎面的胎面深度的控制装置、以及一种用于车辆的具有这样的控制装置和至少一个车轮电子单元的系统。

de102012217901b3披露了一种用于确定轮胎的胎面的胎面深度的方法,该方法包括以下步骤:

-基于由至少一个第一传感器所确定的数据来确定该车辆的具有该轮胎的车轮的瞬时转速,

-基于由与该至少一个第一传感器不同的至少一个第二传感器所确定的数据来确定该车辆的瞬时速度,

-基于已确定的瞬时转速和已确定的瞬时速度来确定具有该轮胎的车轮的瞬时动态车轮半径,

-确定该轮胎的至少一个第一运行参数,该至少一个第一运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时轮胎温度、瞬时轮胎压力以及瞬时轮胎载荷,

-基于该至少一个已确定的第一运行参数来确定该车轮的瞬时动态内半径,其中,该车轮的内半径是车轮中心与该胎面的轮胎侧起点之间的距离,

-基于已确定的瞬时动态车轮半径和已确定的瞬时动态内半径来确定该轮胎的胎面的胎面深度。

本发明的一个目的是改进与确定结果的准确性有关的如上所述的对胎面深度的确定。

本发明的第一方面涉及一种用于在具有轮胎的车辆的运行期间确定轮胎的胎面的胎面深度的方法,其中,该方法包括以下步骤:

-基于由至少一个第一传感器所确定的数据来确定该车辆的具有该轮胎的车轮的瞬时转速,

-基于由与该至少一个第一传感器不同的至少一个第二传感器所确定的数据来确定该车辆的瞬时速度,

-基于该车辆的已确定的瞬时转速和已确定的瞬时速度来确定具有该轮胎的车轮的瞬时动态车轮半径,

-确定该轮胎的至少一个第一运行参数,该至少一个第一运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时轮胎温度、瞬时轮胎压力以及瞬时轮胎载荷,

-基于该至少一个已确定的第一运行参数来确定该车轮的瞬时动态内半径,其中,该车轮的内半径是车轮中心与该胎面的轮胎侧起点之间的距离,

-基于已确定的瞬时动态车轮半径和已确定的瞬时动态内半径来确定该轮胎的胎面的胎面深度。

在该方法中进一步确定该轮胎的至少一个另外的第一运行参数,该至少一个另外的第一运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时道路坡度、瞬时车辆驱动模式以及瞬时轮胎材料膨胀。基于该至少一个已确定的另外的第一运行参数来进一步确定该瞬时动态内半径。因此,根据本发明的所述方面,基于该至少一个已确定的第一运行参数和该至少一个已确定的另外的第一运行参数来确定该瞬时动态内半径。

在这种情况下,轮胎的至少一个另外的第一运行参数也可以被称为“至少一个另外的运行参数”,即表述“至少一个另外的第一运行参数”可以在此和在下文中被“至少一个另外的运行参数”替换。

有利地发现,在用于确定胎面深度的方法的背景下,还考虑了一个、优选地至少两个、进一步优选地所有上述另外的第一运行参数(“另外的运行参数”)允许提高确定结果的准确性,如下文将更详细解释的。

瞬时道路坡度尤其可以被定义为道路相对于水平平面的角度,例如沿行驶方向观察的倾斜角度(正或负),或被定义表示这样的角度的另一种度量(例如角度的切线等)。作为替代性方案或除了沿行驶方向观察的倾斜角度以外,道路坡度还可以表示例如横向于行驶方向(例如,车辆的横向方向)观察的倾斜角度。

瞬时车辆驱动模式在车辆中是有意义的,在该车辆中,由车辆的驱动装置在传动系中产生的驱动扭矩可以以不同的方式(驱动模式)分配在车辆的车轮之间。一个示例是这样一种车辆,在该车辆中,取决于模式,驱动扭矩仅作用于一个车轴的车轮(例如前轮或后轮)上或者作用于所有车轴或所有车轮(例如前轮和后轮)上。此外,在本发明的所述方面中,例如还可以在以下车辆中考虑车辆驱动模式:该车辆根据所谓的“扭矩矢量化(torquevectoring)”以可变方式将总驱动扭矩分配在多个车轮之间(并且例如,提供可以用于本发明的“扭矩矢量化”数据)。

瞬时轮胎材料膨胀是表示轮胎材料的轮胎半径增大膨胀的瞬时程度的参数。这是基于这样的考虑,即轮胎材料会在轮胎的使用寿命期间由于与运行相关的负载(主要是轮胎压力和离心力)而不可逆地膨胀,这导致轮胎半径(内侧和外侧)的尺寸相应增加。在本发明的范围内,瞬时轮胎材料膨胀可以例如尤其被定义或定量为对轮胎的动态内半径的附加贡献,该附加贡献由于轮胎材料膨胀的影响而瞬时整体上产生。

瞬时道路坡度对轮胎的动态半径具有显著影响,尤其是对于沿行驶方向观察的道路坡度,即当车辆正在下坡或上坡行驶时。例如,与车辆在平坦道路上以相同的速度行驶相比,由于与行驶方向相反作用的重力分量,车辆上坡行驶在传动系中需要更多的驱动扭矩(相当于更多的驱动力传递到道路)。从动车轴或从动轮上增加的驱动扭矩会导致所讨论的车轮(例如,在前轮驱动的情况下为前轮或在后轮驱动的情况下为后轮)更大的打滑。在这种情况下,可能的是,可能会低估动态车轮半径,并且因此还可能的是,可能会低估所讨论的每个车轮的胎面深度。

在该瞬时道路坡度被确定为另外的(第一)运行参数的一个实施例中,在已确定的道路坡度超过预定道路坡度阈值的情况下,瞬时执行的确定的结果被视为无效和/或基于其的方法步骤的结果被视为无效。

例如,对于沿行驶方向观察的倾斜角度,相同的绝对道路坡度阈值可以用于下坡行驶和上坡行驶。

作为替代性方案或此外,关于瞬时道路坡度,可以考虑沿车辆的横向方向观察的倾斜角度,其中,在这种情况下,也可以针对向左倾斜和向右倾斜提供相同的绝对道路坡度阈值。

通过以这种方式滤除在不利条件下确定的结果,有利地分别提高了胎面深度确定的准确性和可靠性。

在该瞬时道路坡度被确定为另外的(第一)运行参数的一个实施例中,在确定该瞬时动态内半径时进行线性地取决于该已确定的瞬时道路坡度的校正。

这样的线性校正易于执行(例如,以较低的计算支出水平),并且在实践中像这样通常已经足够了,即可以省去额外的非线性校正。

优选地,在确定瞬时动态内半径时进行添加式校正,即将由于道路坡度引起的附加贡献添加到在不考虑道路坡度的情况下所确定的动态内半径。在线性校正的情况下,可以用以下形式表示附加贡献:

r2dyn,sl=csl·sl

其中:

r2dyn,sl表示对动态内半径的附加贡献,

csl表示线性校正的系数,

sl表示道路坡度。

系数csl例如可以针对每个车辆车轴分别地预先确定并且在所讨论的车轮的校正中使用。

在以正或负扭矩驱动的车轴的情况下,校正尤其重要,因为在此如上所述,不为零的道路坡度sl会改变打滑状态。

如果在下坡行驶时所有车轮都被制动,则应对所有车轮相应地进行校正。

在一种发展中,所讨论的车轮的系数csl是根据车轮所位于的多个车轴中的哪一个和/或根据车轮是瞬时加速、制动还是旋转来预先确定的。

在一个实施例中,基于通过该车辆的加速度传感器所测得的车辆加速度和通过评估该车辆的车轮的至少一个转速所确定的车辆纵向加速度来确定该瞬时道路坡度。

通过加速度传感器所测得的车辆加速度优选表示在所有三个空间方向上所测得的矢量车辆加速度。因此,下文可以确定沿行驶方向观察以及还有沿车辆的横向方向观察的道路坡度。

此实施例的功能原理是,由于始终存在重力,两次车辆加速度测量的结果彼此不同,因为重力仅影响通过加速度传感器所测得的加速度的结果,其中,然后可以根据两个加速度之间的所得矢量差值来确定(例如计算)道路坡度。

在该瞬时车辆驱动模式被确定为另外的(第一)运行参数的一个实施例中,在确定该瞬时动态内半径时进行线性地取决于根据已确定的瞬时车辆驱动模式所确定的驱动扭矩的校正。

在此,例如可以根据在任何情况下都存在的例如用于其他目的(例如用于电子稳定程序、“扭矩矢量化”系统等)的车辆信息数据来确定瞬时车辆驱动模式。

瞬时车辆驱动模式可以尤其是例如针于每个车轮指定由此瞬时提供的正扭矩或负扭矩。

例如,当在车辆中从一种驱动模式转换为另一种驱动模式时,例如从纯后轮驱动或前轮驱动转换为全轮驱动时,这导致驱动扭矩到车轮的新分配,并且因此导致各个车轮的新打滑条件。因此,当改变车辆驱动模式而不考虑所述模式改变时,动态内半径的确定以及因此胎面深度的确定可能被破坏。

根据此实施例,进行校正,所述校正至少包括线性分量,如在已经解释的由于道路坡度进行的校正的情况下那样,该线性分量基于车辆驱动模式或基于所讨论的车轮处的以下列形式增大/减小的扭矩被形成为添加式附加贡献:

r2dyn,dt=ctq·tq

其中:

r2dyn,dt表示对动态内半径的附加贡献,

ctq表示线性校正的系数,

tq表示单个驱动扭矩。

每个车轮的系数ctq可以例如是预先定义的,或者可以在驱动期间例如通过在紧邻车辆驱动模式改变之前和紧邻车辆驱动模式改变之后在各自情况下评估已确定的动态半径来学习。

在该瞬时车辆驱动模式被确定为另外的(第一)运行参数的一个实施例中,在确定该瞬时动态内半径时根据该已确定的瞬时车辆驱动模式和该车辆的已确定的瞬时速度进行例如通过查找表实施的校正。

这考虑到以下事实:上述系数(ctq)的有意义的测量在相对较大程度上取决于车辆的速度。因此,可以将在考虑车速的情况下更准确地实现的校正表示为如下:

r2dyn,dt=cdt(dt,v)

在此,dt表示瞬时车辆驱动模式,v表示车辆的瞬时速度。

在一个实施例中,该瞬时轮胎材料膨胀基于该轮胎的轮胎年龄被确定为另外的(第一)运行参数,并且,在确定该瞬时动态内半径时根据已确定的瞬时轮胎材料膨胀进行校正。

轮胎材料膨胀基于轮胎的老化过程,并且在确定胎面深度方面具有显著影响。如果由于此影响而使轮胎的内半径尺寸例如增大1mm,则这意味着在不考虑此影响的情况下高估了大约相同数量级的胎面深度。在正常轮胎运行期间,轮胎材料膨胀意味着已确定的动态内半径的连续增加,尤其是在新轮胎的使用寿命的早期第一阶段中。

在一种发展中,在上述实施例的背景下,瞬时时间与轮胎生产时间之间的差值被用作轮胎年龄。轮胎的生产时间可以例如由车间人员在更换轮胎之后输入到车辆的控制器中,以用于所述方法。作为替代性方案或此外,生产时间可以作为所谓的轮胎信息数据(简称:轮胎数据)的组成部分存储在被布置在所讨论的轮胎中的车轮电子单元中,使得此信息可以通过车轮电子单元传输到车辆的控制装置。

在另一种发展中,所讨论的轮胎实际运行的先前时间段的总和(在下文中也被称为累积轮胎运行时间段)被用作轮胎年龄。所需的求和可以以简单的方式例如通过被布置在轮胎中的车轮电子单元和/或通过车辆的中央控制装置来执行,其中,轮胎的运行可以被认为是例如所述轮胎的旋转或例如所述轮胎以预定最小转速的旋转。在一种发展中,所述轮胎运行的时间段以加权的方式相加,例如根据在相应时间段内确定的负载参数进行加权,以获取轮胎年龄。尤其可以例如根据所讨论的时间段内的车速范围和/或车辆加速度的范围来选择负载参数。

在另一种发展中,轮胎距离被用作轮胎年龄,该轮胎距离被定义为所讨论的轮胎以与运行相关的方式所覆盖的距离,在下文中也被称为轮胎的里程。在一种发展中,所覆盖的各个部分距离在此以加权的方式相加(累积),例如根据在行驶相应部分距离时所确定的负载参数进行加权,以获取轮胎年龄。尤其可以例如根据所讨论的部分距离内的车速范围和/或车辆加速度的范围来选择负载参数。

在更具体的发展中,轮胎年龄组合参数中的多个上述三个参数(自生产以来的时间段、累计轮胎运行时间段、里程)被用作轮胎年龄。这样的组合例如可以从数学的观点实现为线性组合,其中三个参数各自以加权方式通过加权系数相加。

在一种发展中,基于用于将该轮胎的瞬时轮胎年龄映射到该瞬时轮胎材料膨胀上的预定模型函数来确定该瞬时轮胎材料膨胀,其中,该模型函数是凹函数。

在此,模型函数例如可以根据例如由车间人员保存的轮胎的轮胎信息数据预先确定。

在一种发展中,在紧邻安装新轮胎之后的第一阶段基于该轮胎的瞬时轮胎年龄来确定该胎面深度,其中,在第二阶段(开始于例如在所述第一阶段之后或者甚至在第一阶段结束之前)学习该车辆的速度对该瞬时动态车轮半径的影响,并且其中,在所述第二阶段之后的第三阶段基于该已确定的瞬时动态车轮半径和该已确定的瞬时动态内半径来首先确定该胎面深度。

同样在此发展中,如在上面确定轮胎材料膨胀时已经进一步解释的那样,可以以为了在第一阶段确定胎面深度的不同的方式所定义的方式使用轮胎年龄。

然而,当在第一阶段基于瞬时轮胎年龄来确定胎面深度时,使用自轮胎生产以来的时间段通常不如使用累积轮胎运行时间段和/或里程有利。

当确定胎面深度时,例如可以提供在第一阶段使胎面深度根据里程线性减小。

例如,当满足预先指定的终止标准时,例如,当轮胎年龄超过预定轮胎年龄阈值,例如,里程大于1000km时,可以提供第一阶段的终止。该阈值可以例如以根据轮胎类型的方式而预先确定,例如基于上述轮胎信息数据确定。

在第二阶段提供的学习车辆的速度对瞬时动态车轮半径的影响的过程可以进行的方式例如为使得各自包含在相同时间确定的车速值和动态车轮半径值的多个测量数据点可以在预定的相对较小的轮胎年龄间隔(例如,至多上述轮胎年龄阈值的10%或例如在从5km到100km范围内、例如10km或20km的固定预先指定的轮胎距离)上记录,并且基于对以此方式获取的测量数据点的统计分析来量化车速对动态车轮半径的影响。

例如,当满足相对应的终止标准时,可以提供第二阶段的终止。有多种选择来专门定义此标准。一种选择是为第二阶段提供预定的轮胎年龄间隔。另一种选择是,例如,基于量化结果来继续第二阶段、或者重复上述速度影响的量化直到这种影响的情况现在发生轻微变化,例如低于预先指定的变化阈值。这种情况可以被解释成使得轮胎材料膨胀的影响在很大程度上得到了总结,并且现在在轮胎的后续运行期间仅可以预期动态内半径的相对较小的增加。

在一个实施例中,例如在第二阶段终止时,通过在第二阶段确定的和可能地甚至在第一阶段评估的变量,在第二阶段确定上述模型函数。

为了有利地无中断地确定胎面深度,根据一个实施例提供,在第三阶段开始时首先终止上述第一阶段。在这方面,例如,上述用于终止第二阶段和开始第三阶段的标准可以同时用于终止第一阶段。

关于本发明中提供的基于已确定的瞬时动态车轮半径和已确定的瞬时动态内半径来确定轮胎的胎面深度的步骤,例如在上述第三阶段中,显然,至少当不管作用在所讨论的轮胎上的车轮载荷或轮胎载荷如何,轮胎仍大致保持其圆形的形状(即所谓的轮胎印迹相对较小)时,将胎面深度简单地确定为动态车轮半径与动态内半径之间的差值的方法就很好地发挥作用,这往往是例如考虑到高轮胎压力和/或低轮胎载荷的情况。然而,应该记住,在实践中,几何车轮半径和几何内半径(即与车辆上的轮胎运行完全独立并且像这样在例如从车辆上移除的轮胎上测量的半径)之间的差值被认为是轮胎的胎面深度。然而,在轮胎运行期间的动态半径(动态车轮半径和动态内半径)或多或少地从其偏离,使得将胎面深度确定为动态半径而不是几何半径之间的差值通常可以仅构成近似值。

因此,根据本发明的一种发展,为了进一步提高确定准确性,提供的是在考虑预先针对该轮胎的类型所确定的校正变量的情况下确定该胎面深度,其中,该校正变量表征一方面该胎面深度的变化与另一方面由其导致的该动态车轮半径与该动态内半径之间的差值的变化之间的关系。

已经发现,通过考虑这种至少取决于轮胎类型的校正变量,可以有利地以改进的准确性来确定胎面深度。

为了预先确定这种校正变量,可以例如在受控的运行条件下、尤其是在受控的运行参数(包括胎面深度)的变化下,在测试台上对所讨论的轮胎的样本进行运行,并且在此过程中可以对该样本进行测量以便将校正变量确定为这项测量的结果。

在发展的背景下,校正变量构成了以下手段:通过该手段上述动态半径与几何半径之间的相关性得以建立或有利地使用。

在特别简单的一个实施例中,表征轮胎类型的校正常数被用作校正变量,该校正常数表示一方面该胎面深度的变化与另一方面由其导致的该动态车轮半径与该动态内半径之间的差值的变化之间的关系。

在此尤其可以有利地使用根据轮胎类型大于1并且例如至少为1.5、尤其是至少为2的校正常数。另一方面,如果校正常数至多为8、尤其是至多为5,则通常是有利的。

如果这种校正常数被用作校正变量,则当在考虑校正常数的情况下确定胎面深度时,动态车轮半径与动态内半径之间的差值的任何变化都可以在数学上映射到胎面深度的相对应的变化上。

映射(也就是说,数学函数)在这种情况下构成了线性函数,这是因为动态车轮半径与动态内半径之间的差值的变化乘以校正常数给出了相关联的胎面深度的变化。

此时要指出的是,非常普遍的是,在由初始胎面深度得知各个后续胎面深度变化而给出瞬时胎面深度(具体为初始胎面深度减去胎面深度变化)的情况下,确定胎面深度的变化相当于确定胎面深度。

可以将初始胎面深度(例如新轮胎的胎面深度,或者例如在装配使用过的轮胎时初始所测得的胎面深度)存储在例如用于执行该方法的系统的存储器装置中(例如存储在车辆的控制装置中或者存储在所讨论的轮胎上的车轮电子单元中)。然后可以以根据本发明的方式不断更新胎面深度。

在适合于进一步提高确定准确性的一个普遍发展中,将动态车轮半径与动态内半径之间的差值映射到胎面深度的变化上的表征轮胎类型的校正函数被用作校正变量。

因此,例如以与所解释的校正常数的考虑或使用线性函数不同的方式,还可以有利地实施将动态车轮半径与动态内半径之间的差值映射到胎面深度的变化上,该映射甚至针对所讨论的轮胎类型更好地进行匹配。

在一个实施例中,提供的是该校正函数另外取决于至少一个函数参数,该至少一个函数参数选自由以下各项组成的组:该车辆的速度、该轮胎温度、该轮胎压力以及该轮胎载荷。

作为替代性方案或此外,例如可以提供的是函数值另外取决于动态车轮半径和/或动态内半径并且因此不一定仅取决于这两个变量之间的差值。

为了实现后面的实施例,有利的是,在已经提到的对特定类型的轮胎的样本的测量和/或对测试台上的类型相同但具有不同胎面深度的多个样本的测量中,以受控的方式改变一个或多个参数,尤其是作为校正函数的函数参数而提供的那些参数。基于这种测量的结果,然后可以例如通过数学拟合来定义所需要的校正函数,其中,尤其可以由一条或多条特征曲线或查找表来定义该校正函数。

因此,在一个示例性实施例中,提供了通过存储在存储器装置中的至少一条特征曲线来执行确定胎面深度时考虑校正函数的过程。

该至少一条特征曲线尤其可以表征例如胎面深度的变化或胎面深度本身与在该方法的背景中确定的其他变量之间的关系,尤其是例如动态车轮半径与动态内半径之间的差值。优选地提供了多条特征曲线或特征曲线图,可以当确定胎面深度的变化或胎面深度本身时以查找表的方式使用这些特征曲线或该特征曲线图,以便基于所讨论的先前确定的变量的值来读取胎面深度的变化或胎面深度。

在一个实施例中,提供的是另外确定至少一个第二运行参数,该第二运行参数选自由以下各项组成的组:该车辆的瞬时加速度、该车辆的瞬时偏航率、瞬时转向角、该车辆的驱动马达的瞬时扭矩以及该车辆的制动装置的运行状态,其中,根据该至少一个已确定的第二运行参数来另外确定该胎面深度。

通过考虑至少一个这样的第二运行参数,例如可以进一步提高确定胎面深度的准确性。然而,作为替代性方案,确定至少一个这样的第二运行参数也可以用于识别不利于确定胎面深度的运行状况(例如车辆过度加速),并且在这种状况下推迟确定胎面深度直到再次达到更有利的运行状况,或者将在不利状况期间所确定的胎面深度的值标识为例如不准确和/或无效或者拒绝这些值。

在一个实施例中,该至少一个第一传感器被设计为转速传感器。

使用转速传感器可以容易且可靠地确定该车轮的转速。通过举例的方式,通常在任何情况下都在现代机动车辆中有利地设置可以用于此用途的转速传感器,例如用于对例如防抱死制动系统(abs)或电子稳定程序(esp)等安全性和舒适性系统进行运行的用途。

在一个实施例中,该至少一个第二传感器选自由以下各项组成的组:卫星辅助位置确定传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器以及光学相机。

在任何情况下、例如在现代车辆中经常也存在至少一个这种传感器,由此可以有利地在本发明的背景下共同使用。

在一个实施例中,提供的是基于该车辆的已确定的瞬时速度来另外确定、和/或基于该轮胎的类型来另外确定该瞬时动态内半径。

所述参数可以同样地对该车轮的内半径产生影响,由此通过还考虑这些参数可以有利地提高确定内半径的准确性并且因此还有利地提高确定胎面深度的准确性。

在一个实施例中,通过存储在存储器装置中的至少一条特征曲线来确定该瞬时动态内半径。

该至少一个特征曲线尤其可以表征动态内半径与车轮的至少一个第一运行参数和/或至少一个另外的(第一)运行参数之间的关系。优选地提供了多条特征曲线或特征曲线图,可以在确定内半径时以查找表的方式使用这些特征曲线或该特征曲线图。

本发明的第二方面涉及一种用于车辆的用于确定该车辆的轮胎的胎面的胎面深度的控制装置,该控制装置具有:

-接收装置,该接收装置被设计为接收该车辆的具有轮胎的车轮的瞬时转速、该车辆的瞬时速度以及该轮胎的至少一个第一运行参数,该至少一个第一运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时轮胎温度、瞬时轮胎压力以及瞬时轮胎载荷,

-第一确定装置,该第一确定装置被设计为基于该车辆的已接收到的瞬时转速和已接收到的瞬时速度来确定具有该轮胎的车轮的瞬时动态车轮半径,

-第二确定装置,该第二确定装置被设计为基于该至少一个已接收到的第一运行参数来确定该车轮的瞬时动态内半径,其中,该车轮的内半径是车轮中心与该胎面的轮胎侧起点之间的距离,以及

-第三确定装置,该第三确定装置被设计为基于已确定的瞬时动态车轮半径和已确定的瞬时动态内半径来确定该轮胎的胎面的胎面深度。

该接收装置被进一步设计为接收该轮胎的至少一个另外的(第一)运行参数,该至少一个另外的(第一)运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时道路坡度、瞬时车辆驱动模式以及瞬时轮胎材料膨胀。因此,该接收装置被设计为接收该车辆的具有轮胎的车轮的瞬时转速、该车辆的瞬时速度、该轮胎的至少一个第一运行参数(该至少一个第一运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时轮胎温度、瞬时轮胎压力以及瞬时轮胎载荷)以及该轮胎的至少一个另外的(第一)运行参数(该至少一个另外的(第一)运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时道路坡度、瞬时车辆驱动模式以及瞬时轮胎材料膨胀)。

该第二确定装置另外被设计为进一步基于该至少一个已确定的另外的(第一)运行参数来确定该瞬时动态内半径。因此,该第二确定装置被设计为基于该至少一个已确定的第一运行参数和该至少一个已确定的另外的(第一)运行参数来确定该瞬时动态内半径。

该控制装置可以被设计为例如独立的装置,以用于确定该车辆的至少一个、优选地多个或所有轮胎的胎面深度的目的。作为替代性方案,该控制装置可以构成车辆的控制装置的另外还用于其他用途的构成部件或部分功能(例如车辆的中央控制器、防抱死制动系统的控制器或车辆动态控制系统的控制器)。

因此,在根据本发明的第一方面的方法的背景下在此描述的所有实施例和特殊配置也可以单独地或以任何期望的组合提供,作为根据本发明的第二方面的控制装置以及下文根据本发明的另一方面描述的系统的实施例或特殊配置。

因此本发明的另一方面提出了一种用于车辆的用于确定该车辆的轮胎的胎面的胎面深度的系统,该系统具有在此描述的类型的控制装置以及至少一个车轮电子单元,其中,该至少一个车轮电子单元能够被布置在该轮胎中并且具有至少一个传感器,该至少一个传感器选自由以下各项组成的组:温度传感器、压力传感器、加速度传感器(包括冲击传感器)以及变形传感器。

下文将基于示例性实施例参照附图来更详细地描述本发明,在附图中:

图1示出了用于确定轮胎的胎面的胎面深度的方法的流程图,

图2示出了具有系统的车辆的示意性平面图,通过该系统可以执行图1的方法,

图3示出了图2的车辆的车轮的示意性侧视图,

图4示出了图3的车轮的轮胎的示意性侧视图,用于解释在第一极限情况下的根据轮胎模型的几何关系,

图5示出了图3的车轮的轮胎的示意性侧视图,用于解释在第二极限情况下的根据轮胎模型的几何关系,

图6示出了在图2的车辆的系统中使用的车轮电子单元的框图,

图7示出了示出道路坡度不为零的道路上的车辆的轮胎运行的图示,

图8示出了示出车辆中的多种不同车辆驱动模式的图示,并且

图9示出了由轮胎材料膨胀引起的取决于轮胎的里程对轮胎的动态内半径的附加贡献的示例性曲线图。

图1示出了根据一个示例性实施例的用于在具有轮胎的车辆的运行期间确定轮胎的胎面的胎面深度的方法的流程图。

在步骤s1,基于由至少一个第一传感器所确定的数据来确定车辆的具有轮胎的车轮的瞬时转速。通过举例的方式,确定车轮的瞬时角速度ω。为此,该至少一个第一传感器优选地被设计为转速传感器。

在步骤s2,基于由与至少一个第一传感器不同的至少一个第二传感器所确定的数据来确定车辆的瞬时速度v(车辆纵向速度)。确定瞬时速度v通常涉及基于由至少一个第二传感器所确定的数据来确定车辆在特定时间间隔中所覆盖的距离的值。为此,该至少一个第二传感器被设计为例如卫星辅助位置确定传感器(例如gps装置)。该至少一个第二传感器还可以被设计为例如雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器或光学相机,以便由此例如确定车辆在不同时间距被识别为静止的物体的距离、并且确定从那里车辆所覆盖的距离。

在步骤s3,基于已确定的瞬时转速(即所示的示例性实施例中的角速度ω)和已确定的瞬时车速v来确定具有轮胎的车轮的瞬时动态车轮半径r1dyn。在所示的示例性实施例中,这通过关系v=r1dyn·ω来执行,其中如已经提到的那样,v表示车辆的瞬时速度,r1dyn表示车轮的瞬时动态车轮半径,并且ω表示车轮的瞬时角速度。

在步骤s4中,确定轮胎的至少一个第一运行参数,该至少一个第一运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时轮胎温度t、瞬时轮胎压力p以及瞬时轮胎载荷rl。在这种情况下,优选地确定至少两个、尤其是所有三个所述参数。尤其可以例如通过被布置在所讨论的轮胎中的车轮电子单元来确定所述参数,如结合另外的附图更详细地解释的那样。

此外,在所示的示例性实施例中,在步骤s4中进一步确定轮胎的三个另外的第一运行参数(也可以简称为“另外的运行参数”),具体地为瞬时道路坡度sl、瞬时车辆驱动模式dt以及瞬时轮胎材料膨胀be。

在所展示的示例中,瞬时道路坡度sl被定义为沿行驶方向观察的瞬时倾斜角度,即道路相对于水平方向的角度。

在所展示的示例中,瞬时车辆驱动模式dt是运行状态信息项,其指示由车辆的驱动装置产生的驱动扭矩如何瞬时地分配在车辆的车轮之间。

在所展示的示例中,瞬时轮胎材料膨胀be被定义为总体上产生的对轮胎的动态内半径r2dyn的附加贡献r2dyn,be的瞬时程度。

在步骤s5,基于至少一个已确定的第一运行参数(t和/或p和/或rl)和已确定的另外的(第一)运行参数(sl和dt和be)来确定车轮的瞬时动态内半径r2dyn,其中,车轮的内半径是车轮中心与胎面的轮胎侧起点之间的距离。

在此,可以另外基于车辆的已确定的瞬时速度v和/或另外基于轮胎的类型来确定瞬时动态内半径r2dyn,因为这些参数也对导致运行状况的轮胎的内半径有影响。轮胎的类型例如可以与初始胎面深度一起例如存储在所讨论的车轮电子单元的存储器装置中。

就此存储的轮胎类型或数据尤其可以指定例如所述轮胎是夏季用轮胎、冬季用轮胎还是全年用轮胎和/或(尤其还在定量方面)指定轮胎材料是相对较硬还是相对较软和/或指定胎面类型。

就此存储的胎面类型或数据尤其可以指定例如由凸起和凹陷限定的胎面花纹和/或由此得到的胎面的物理性能。

优选地通过存储在存储器装置中的至少一条特征曲线来确定瞬时动态内半径r2dyn。

车轮的动态内半径r2dyn通常随着轮胎温度t增加和轮胎压力p增加而增加,而增加轮胎载荷rl通常导致动态内半径r2dyn减小。随着车辆的速度v增加,动态内半径r2dyn通常增加,其中,当到达特定速度范围时,内半径r2dyn的增加通常转变为饱和。

例如通过在测试台上对具有所讨论的轮胎类型的轮胎样本进行相对应的测量,可以有利地预先确定所述相关性,以便确定针对所讨论的轮胎类型的一条或优选地多条特征曲线或特征曲线图。当在车辆的运行期间执行根据本发明的方法时,于是可以在确定动态内半径r2dyn时使用存储在存储器装置中的此类特征曲线。

在步骤s4中执行的确定瞬时动态内半径还基于另外的(第一)运行参数sl、dt和be。在所展示的示例中,首先以如下方式考虑瞬时道路坡度sl:当sl的绝对值超过预定道路坡度阈值时,记录状况被判断为是非常不利的,并且用于确定胎面深度的所有瞬时已确定的变量均被视为无效。另一方面,如果sl的绝对值不超过道路坡度阈值,则在考虑sl和至少车辆的速度v的情况下计算附加贡献r2dyn,sl,并将该附加贡献添加到预先在不考虑sl的情况下计算的r2dyn的值(基于道路坡度sl对r2dyn进行校正)。

在所展示的示例中,可以根据车辆电子系统的所谓的“扭矩矢量化”数据来确定瞬时车辆驱动模式dt,并且因此可以知道车辆的总驱动扭矩(正或负)以及还有所述总驱动扭矩在车辆的各个车轮之间的分配。在所展示的示例中,然后以与sl相似的方式考虑dt,具体地通过计算附加贡献r2dyn,dt,以对r2dyn进行进一步校正。

取决于dt,基于dt的附加贡献通常因车轮而不同,并且可以被很好地近似计算(就像基于sl的附加贡献)为线性校正项,即与所讨论的车轮的驱动扭矩或附加驱动扭矩成比例。

在所展示的示例中,基于预定模型函数来确定瞬时轮胎材料膨胀be,该预定模型函数将所讨论的轮胎的里程(在所展示的示例中,为累积的先前行驶距离)映射到瞬时轮胎材料膨胀be上,其中所述模型函数是凹函数,类似于将值映射到所述值的平方根上的函数。

此具体选择的模型函数或确定该函数的函数参数例如可以存储在所讨论的车轮电子单元的存储器装置中,并且因此可以在被控制装置调用之后使用。

在不同于此示例性实施例的情况下,还可以提供的是例如通过在车辆运行期间至少定期学习车辆的速度v对瞬时动态车轮半径r1dyn的影响以便基于在相对较大的轮胎年龄间隔(例如至少1000km的里程)上考虑的所述影响的定量变化得出关于模型函数瞬时位于曲线图上哪个点的结论并基于在这样的学习阶段收集的数据来定义或更新将来要使用的模型函数而确定和/或更新(改进)模型函数。在学习阶段完成之后,然后可以基于r1dyn和r2dyn在随后的另外阶段中(在根据本发明的方法的最后步骤中)确定胎面深度,其中,在确定r2dyn时相应地考虑模型函数。如果未定义可以用于此的其他模型函数,则可以以另一种方式确定胎面深度(例如计算为与里程成比例地减小)。

在步骤s6中,基于已确定的瞬时动态车轮半径r1dyn和已确定的瞬时动态内半径r2dyn来确定轮胎的胎面的胎面深度td。

根据在开始时已经提到的de102012217901b3的教导,基于以下关系将基于两个所述变量进行这种确定胎面深度(步骤s6):

td=r1dyn-r2dyn

尽管这种关系似乎是对于与轮胎和/或车辆有关的许多轮胎类型和许多运行状况都产生了良好的结果,但是已经发现,至少基于动态车轮半径r1dyn和动态内半径r2dyn来确定胎面深度可以通过措施得到进一步的改进,根据措施,在考虑预先针对轮胎类型所确定的校正变量的情况下来确定胎面深度td,其中,校正变量表征一方面胎面深度td的变化与另一方面由其导致的动态车轮半径r1dyn与动态内半径r2dyn之间的差值的变化之间的关系。

因此,尽管根据所述文件,对于所有类型的轮胎来说,确定胎面深度的先决条件是r1dyn与r2dyn之间的差值的变化总是相当于完全相同的td的量级(δtd=δ(r1dyn-r2dyn))的变化,但是根据此示例性实施例,在确定胎面深度中,利用了这种关系确实构成良好近似法的发现,但是这种近似法并不总是产生令人满意的结果,尤其是针对特定类型的轮胎和/或在轮胎和/或车辆的特定运行状况下。

在示例性实施例中,胎面深度确定中的或多或少的较大的系统误差有利地通过如上所述地考虑校正变量来部分地补偿,以便相应地改善确定结果。

在详细讨论根据本发明的方法的进一步可能的改进之前,首先参照图2和图3描述配备有用于执行根据本发明的方法的系统的车辆1。

图2示出了在所展示的示例中具有四个车辆车轮w1-w4的车辆1。车辆1例如是乘用车。

在一个实施例中多次出现但具有类似效果的部件(例如车轮w1-w4)的附图标记是连续编号的,并且每个均添加有连字符和连续数字。下文还通过没有添加连字符和连续数字的附图标记来参照各个这样的部件或所有这样的部件。

图3通过举例的方式示出了车辆1(图2)的车轮w,该车轮可以是图2中示出的车轮w1-w4中的任何一个。

车轮w由充气轮胎2和轮辋3形成,其中,轮胎2具有胎面4(在图3中示意性地展示),该胎面具有胎面深度td。

在具有轮胎2的车辆1的运行期间,车轮w绕其车轮中心5旋转。箭头7表示这种车轮旋转,其中胎面4的径向外端(背离轮胎)在驱动表面上滚动。用附图标记6表示胎面4的径向内端、即胎面4的轮胎侧起点。

由车辆1施加在车轮w上并且因此施加在轮胎2上的轮胎载荷rl导致轮胎2出现一定变形,其中如图3所展示的,在轮胎2与驱动表面之间形成了或多或少的较大的轮胎印迹,该印迹的长度在图3中标记为l。

车轮w还配备有被布置在其上的车轮电子单元12(参见图2中的车轮电子单元12-1至12-4),通过该车轮电子单元可以记录车轮w的车轮运行参数,并且可以将相对应的车轮运行数据以周期性传输的无线电信号r(参见图2中的无线电信号r1-r4)的形式传输到车辆1(图2)的控制装置20。

在根据图2的所展示的示例中,借助于车轮电子单元12-1至12-4形成了车辆1的轮胎压力监测系统(tpms)。因此,车轮电子单元12-1至12-4各自至少记录车辆车轮w1-w4中的所讨论的车辆车轮的轮胎压力p,并且车轮电子单元12-1至12-4将车轮运行数据传输到车辆1的控制装置20,该车轮运行数据包含关于轮胎压力p的至少一项信息。

在所展示的示例中,车轮电子单元12-1至12-4具有相同的设计,并且被布置在相应轮胎2的轮胎胎面表面的内侧上。

参考图6,其通过举例的方式示出了这样的车轮电子单元12(参见图2中的车轮电子单元12-1至12-4)的设计,车轮单元12中的每一者包括用于测量轮胎压力p并提供表示轮胎压力p的传感器信号的压力传感器14、用于测量在车轮电子单元12的安装位置处的径向加速度a并提供表示这个径向加速度a的传感器信号的加速度传感器15、以及用于测量在轮胎2内部的轮胎温度t并提供表示此轮胎温度t的传感器信号的温度传感器16。

所述传感器信号被馈送到程控计算机单元18以进行处理,该程控计算机单元的运行受到存储在相关联的数字存储器单元17中的程序代码的控制。

计算机单元18生成要传输的车轮运行数据,该数据以无线电信号r的形式发送到车辆侧控制装置20。

为此目的,将车辆侧控制装置20连接到无线电接收器30以用于接收来自所有车轮电子单元12的无线电信号r。

在所展示的示例中,测量径向加速度a以及提供相对应的传感器信号用于通过评估传感器信号特征来确定所讨论的车轮w的瞬时转速和/或旋转位置的值,并且将与此有关的相对应的信息结合到车轮运行数据(无线电信号r)中。

无线电接收器30解码所接收到的数据电报,并且将其中包含的信息转发给控制装置20的接收装置21。

在所示的示例性实施例中,车辆1进一步配备有gps装置8形式的卫星辅助位置确定单元,该单元被设计为通过接收和评估来自多个卫星s的无线电信号来确定与车辆1的当前位置有关的位置数据。gps装置8可以构成在任何情况下都经常设置在现代车辆中的导航系统的部件,并且将由其确定的车辆1的已确定的位置数据和/或速度v传输到控制装置20的接收装置21。

车辆1进一步配备有车辆加速度传感器9,该车辆加速度传感器被布置为固定到车辆上,并且被设计为确定车辆1的瞬时加速度aveh,并且将相对应的数据输出到控制装置20的接收装置21。

车辆1进一步配备有转速传感器10-1至10-4,这些转速传感器各自被布置为固定到车辆上,并且被设计为确定车辆车轮w1-w4中的所讨论的车辆车轮的瞬时转速和/或旋转位置的值并以转速传感器数据d1、d2、d3或d4的形式将所述值输出到控制装置20的接收装置21。

控制装置20进一步具有程控计算机单元22和相关联的存储器单元28,其中,尤其可以将用于对计算机单元22进行运行的程序代码存储在存储器单元28中。

控制装置20的计算机单元22与存储器单元28中的所述程序代码一起同时执行确定装置23、确定装置24和确定装置25,这些确定装置象征性地在图2中表示并在下面对其功能进行描述。

用于车辆1的控制装置20的为了确定轮胎2的胎面4的胎面深度td的运行方式可以描述如下:

接收装置21接收具有所讨论的轮胎2的车轮w的瞬时转速(例如角速度ω)、车辆1的瞬时速度v以及轮胎的至少一个运行参数,该至少一个运行参数选自由以下各项组成的组:瞬时轮胎温度t、瞬时轮胎压力p以及瞬时轮胎载荷rl。

在所展示的示例中,基于转速传感器10-1至10-4中的所讨论的转速传感器的转速传感器数据d来确定转速。作为替代性方案或此外,所讨论的无线电信号r也可以用于此目的。

基于由gps装置8所确定的那些数据来确定车辆1的瞬时速度v。

在所展示的示例中,所讨论的车轮电子单元12用于确定轮胎2的至少一个第一运行参数,该车轮电子单元在此尤其是传递与瞬时轮胎温度t有关的数据和与瞬时轮胎压力p有关的数据。此数据还可以例如包含关于瞬时轮胎载荷rl的信息,这可以例如在所展示的示例中通过如下来实现:首先通过例如对由加速度传感器15所提供的传感器信号的适当评估来确定轮胎印迹的瞬时长度l,以便在考虑另外的参数(例如尤其是轮胎温度t和/或轮胎压力p)的情况下来确定轮胎载荷rl。

在不同于此示例性实施例的情况下,取代加速度传感器15,还可以例如使用变形传感器,以便通过对变形传感器的传感器信号曲线进行评估来相应地确定所描述的参数l和rl。

接收装置21进一步接收在此示例中使用的轮胎2的所有三个另外的第一运行参数,即瞬时道路坡度sl、瞬时车辆驱动模式dt以及瞬时轮胎材料膨胀be。

在所展示的示例中,基于通过车辆1的车辆加速度传感器9所测得的车辆加速度aveh和通过评估车轮w1-w4的转速所确定的车辆纵向加速度来计算瞬时道路坡度sl,其中,使用来自转速传感器数据d1-d4的转速(在此为旋转角速度ω)。

图7通过举例的方式展示了车辆1正在上坡行驶的情况,其中,sl表示沿行驶方向观察的倾斜角度,该倾斜角度由所述车辆根据上述车辆加速度来确定。加速度传感器9测量有效车辆加速度aveh,该有效车辆加速度作为车辆纵向加速度alon和重力加速度ag的矢量和给出。相比之下,使用转速传感器数据d1-d4所确定的车辆加速度等于车辆纵向加速度alon,并且因此可以基于aveh和alon的矢量比较来计算倾斜角度sl。

车辆驱动模式dt从车辆1的车辆电子系统的另一部分(未展示)传输到接收装置21。

图8通过举例的方式示出了基于在每种模式下车轮w1-w4施加在道路上的驱动力f1-f4的两种不同的车辆驱动模式。在图8中,对于全轮驱动模式,用实线展示力f1-f4,而对于后轮驱动模式,用虚线指示驱动力f3和f4。

如果在驱动期间例如从后轮驱动模式转换为全轮驱动模式,则这导致例如在车轮w1处的打滑增加。然而,在确定r2dyn时,通过考虑dt来校正或至少部分地补偿以这种方式实际引起的对胎面深度确定结果的影响。

在控制装置20中使用计算机单元22基于模型函数来确定轮胎材料膨胀be,其中,该模型函数或确定此模型函数的函数参数可以存储在例如存储器单元28中,并可选地定期更新。

图9通过举例的方式示出了瞬时轮胎材料膨胀be取决于所讨论的轮胎的里程dist的典型曲线。在正常运行期间,通常随着里程dist增加,be最初呈线性增加,其中,be的增加总体上减小,并且在轮胎的使用寿命即将结束时很小。通过图9中通过举例的方式所示的这种凸模型函数,可以根据所讨论的轮胎年龄来确定瞬时轮胎材料膨胀be,该轮胎年龄在此被定义为里程dist。然后,当确定所讨论的轮胎的动态内半径r2dyn时,由于轮胎材料膨胀,此轮胎材料膨胀be被用作附加贡献r2dyn,be。

由在所示的示例性实施例中的在计算机单元22中运行的控制程序的第一部分功能形成的第一确定装置23基于车辆1的已接收到的瞬时转速(在此是角速度ω)和已接收到的瞬时速度v来确定具有所讨论的轮胎2的车轮w的瞬时动态车轮半径r1dyn。这是根据关系r1dyn=v/ω来执行的。

由在所示的示例性实施例中的控制程序的第二部分功能形成的第二确定装置24基于至少一个已接收到的第一运行参数(在此尤其是例如轮胎温度t、轮胎压力p以及轮胎载荷rl)并进一步基于另外的(第一)运行参数(道路坡度sl、车辆驱动模式dt以及轮胎材料膨胀be)来确定车轮w的瞬时动态内半径r2dyn。

动态内半径r2dyn可以例如通过以下方式来确定:在轮胎具有所定义的胎面深度td0的情况下、例如是具有新胎面深度td新的新轮胎的情况下,预先将动态内半径r2dyn确定为动态车轮半径r1dyn与所定义的胎面深度td0(例如td新)之间的差值(r2dyn=r1dyn-td0),然后将由此例如在轮胎寿命开始时(例如针对整个余下的轮胎寿命)所确定的这个内半径r2dyn作为基值存储在控制装置20或其存储器单元28中,并且当执行该方法时,由第二确定装置24基于至少一个第一运行参数和另外的(第一)运行参数来进一步校正所述内半径,以便确定瞬时动态内半径r2dyn。

由在所示的示例性实施例中的控制程序的第三部分功能形成的第三确定装置25至少基于已确定的值r1dyn和r2dyn来确定轮胎2的胎面4的胎面深度td。

确定装置25或胎面深度确定的一个特定特征是,考虑了针对所讨论的轮胎2的类型来预先确定校正变量f的情况,该校正变量表征一方面胎面深度td的变化δtd与另一方面由其导致的动态车轮半径r1dyn与动态内半径r2dyn之间的差值的变化δ(r1dyn-r2dyn)之间的关系。

在所展示的示例中,这个校正变量f(将在下面更详细地描述)被存储在控制装置20的存储器单元28中,并且通过在轮胎测试台上对所讨论的轮胎类型进行测量来预先确定。

关于校正变量f,以下参照图4和图5来解释例如安装在图2的车辆1上的轮胎2的数学物理模型的两种极限情况。

尽管这个数学物理模型可以解释考虑校正变量f的根据本发明的方法的意义和优点,但是该模型决不应该被理解为限制本发明,而仅仅是通过本发明实现的优点的说明性解释方法。

图4和图5以与图3相对应的示意性侧视图再次各自独立地示出了处于运行状况(即在驱动表面上滚动以及在受到从上方作用的车轮载荷rl加载的情况下)的轮胎2。为了清楚起见,在图4和图5中以放大的尺寸展示了胎面4或其胎面深度td。

除了几何车轮半径r1和几何内半径r2(例如可以在空载轮胎2上测量)之外,还指明了轮胎2的外胎面端处的外圆周u1和胎面起点6处的内圆周u2。

图4展示了轮胎2在其与驱动表面接触的区域中仅具有轻微变形、并且因此具有小轮胎印迹的情况。在这种情况下,轮胎2的截面因此可以大致被认为是圆形物体,其中如图所示的位于轮胎2与驱动表面之间的接触区域中的外圆周u1上的圆周区段l1和内圆周u1上的l2具有不同的长度(l1>l2)。

相比之下,图5示出了以下情况:取决于轮胎的类型,在轮胎2与驱动表面之间的接触区域中轮胎2的底侧变形,呈胎面4的滚动展现出与履带式底盘或履带式车辆(例如坦克、推土机、雪地汽车等)的履带的滚动相似的程度。

使用这种坦克履带的类比,图5指示了两个概念上的履带式底盘滚轮,轮胎2的胎面4在这两个履带式底盘滚轮上运行,类似于设有这些滚轮的履带式底盘的履带。

在这种情况下,位于轮胎2与驱动表面之间的接触区域中的外圆周u1上的圆周区段l1与内圆周u2上的圆周区段l2具有基本上相同的长度。这种描述或这种极限情况在下文中也被称为坦克履带极限情况。

此时要指出的是,尤其是取决于轮胎2的类型并且取决于轮胎2和车辆1的运行的特定运行参数,如同处于根据图4和图5的这两种极限情况之间的情况是可以想象到的并且甚至是在实践中特别相关的。

关于动态半径,可以将与外圆周u1和内圆周u2的测量有关的差值δrdyn定义为δrdyn=l1-l2。

然而,为了确定胎面深度td或胎面深度td的变化δtd(由其可以容易地确定胎面深度td),轮胎2的几何半径或相对应的差值δrgeom是决定性的:δtd=δrgeom,其中δrgeom=r1-r2,并且其中r1表示几何车轮半径,并且r2表示车轮2的几何内半径。

然而,在根据本发明的胎面深度确定中(参见图1中的步骤s6),可以有利地将可以从已确定的r1dyn和r2dyn的值而获得的动态差值δrdyn映射到最终决定性差值δrgeom(=δtd)上。

在图4的极限情况下,几何半径的变化与相对应的动态半径的相同幅度的变化直接相关,从而给出:δrdyn=δrgeom。

然而,在图5的极限情况(坦克履带极限情况)下,变化δrgeom或等价的胎面深度变化δtd不会导致动态半径的任何相对应的变化δrdyn。正确的是δrdyn=0。

这可以在图5中清楚地看到:在坦克履带极限情况下,胎面深度td的变化δtd不会导致轮胎2的转速(例如角速度ω)与车辆1的速度v之间的关系的变化。相反,在这种情况下,胎面深度td的值仅影响车轮中心5与驱动表面之间的竖直距离,而不会影响所述关系。

基于上述观察,例如根据一个特别简单的实施例,可以假设动态半径或动态半径的变化与相关联的几何半径或相关联的几何半径的变化之间的线性关系或线性映射,该线性关系可以参照相对应的差值通过以下关系来表示:

δrgeom=f·δrdyn

其中,f表示至少表征轮胎2的类型的校正常数,并且表示一方面胎面深度td的差值或变化δtd与另一方面由其产生的相对应的差值或变化δ(r1dyn-r2dyn)之间的关系。

在这个实施例中,针对根据图4的情况,相应地正确的是f=1,而针对根据图5的情况(坦克履带极限情况),校正常数f发散(f=∞)。

在这种极限情况下(图5),由于仅有在动态半径差r1dyn-r2dyn方面所确定的变化δ(r1dyn-r2dyn),因此对几何胎面深度变化δtd的确定(计算)在理论上是失败的。

然而,在实践中,对于普通轮胎2来说,有利的是该行为处于根据图4和图5所描述的极限情况之间,使得不会在所提到的线性映射中出现极限情况f=∞。在这方面,可行的是在线性映射中提供有限的但可能远大于1的校正常数f。在一个实施例中,将校正常数选择为处于从2到4的范围内。

与此无关,在实践中,在根据本发明的基于已确定的瞬时动态车轮半径r1dyn和已确定的瞬时动态内半径r2dyn的对胎面深度的确定中,可以提供的是确定胎面深度td,在这种情况下,td不是排他地取决于差值r1dyn-r2dyn而确定的,而是考虑或共同考虑已经描述的类型的一个或多个另外的变量,尤其是所讨论的轮胎2和/或所讨论的车辆1的运行参数。

因此例如可以提供的是,作为替代性方案或除了所述对差值r1dyn-r2dyn的依赖性以外,根据动态车轮半径r1dyn和/或动态内半径r2dyn来确定胎面深度td。

作为替代性方案或此外,可以提供比如尤其是例如车辆运行的运行参数(例如车辆1的速度v)和/或轮胎运行的运行参数(例如轮胎温度t、轮胎压力p和/或轮胎载荷rl)等另外的变量来作为胎面深度确定(图1中的步骤s6)的结果所依赖的变量。

作为使用校正常数的替代性方案,用于将差值r1dyn-r2dyn映射到胎面深度变化δtd上的至少表征轮胎2的类型的校正函数f1也可以用作校正变量f。

在这个实施例中,例如几何半径的变化δrgeom以及相应的胎面深度td的几何变化δtd可以被计算为至少取决于动态半径的变化δrdyn的函数f1的值:δrgeom=f1(δrdyn)。

这种映射函数f1例如可以例如以查找表的形式通过一个或多个特征曲线存储在用于执行根据本发明的方法的系统的存储器装置中。

附图标记清单

1车辆

v车辆的速度

w1至w4车辆的车轮

ω车轮的角速度

2轮胎

rl轮胎载荷

3轮辋

l轮胎印迹的长度

4轮胎的胎面

td胎面深度

5车轮中心

6胎面的起点

7车轮旋转

s卫星

8gps装置

9车辆加速度传感器

aveh车辆加速度

ag重力加速度

alon车辆纵向加速度

10-1至10-4转速传感器

d1至d4转速传感器数据

12-1至12-4车轮电子单元

r1至r4无线电信号

14压力传感器

p压力

15加速度传感器

a径向加速度

16温度传感器

t轮胎温度

17存储器单元

18计算机单元

19无线电发射器

20控制装置

21接收装置

22计算机单元

23第一确定装置

24第二确定装置

25第三确定装置

28存储器单元

30无线电接收器

u1外圆周

l1圆周区段(外圆周上)

r1几何车轮半径

r1dyn动态车轮半径

u2内圆周

l2圆周区段(内圆周上)

r2几何内半径

r2dyn动态内半径

sl瞬时道路坡度

csl系数

r2dyn,sl基于道路坡度的附加贡献

dt瞬时车辆驱动模式

tq车轮的(附加)驱动扭矩

f1至f4驱动力

ctq系数

r2dyn,dt基于车辆驱动模式的附加贡献

be瞬时轮胎材料膨胀

dist轮胎里程(以千米为单位)

r2dyn,be基于轮胎材料膨胀的附加贡献

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1