用于进行轮胎压力检查的方法和装置制造方法

用于进行轮胎压力检查的方法和装置制造方法
【专利摘要】一种用于对运行的车辆的轮胎（2）中的压力（p）进行监控的方法包括：确定所述轮胎（2）的、沿着行驶方向（F）的、轮胎支撑面的长度（L），并且从所述轮胎支撑面的长度（L）中推断出所述轮胎（2）中的压力（p）。
【专利说明】用于进行轮胎压力检查的方法和装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对车辆的、尤其是运行的车辆的轮胎中的压力进行检查的一种方法和一种装置。

【背景技术】
[0002]机动车的轮胎充气压力，对于道路交通中的安全性、对于车辆的舒适性和行驶性能、对于燃料消耗并且对于轮胎磨损来说都具有很大的意义。不与负荷相匹配的充气压力可能对直线运行和行驶稳定性以及由此对车辆的安全性都产生巨大的不好的影响、引起可感觉到的燃料额外消耗并且导致轮胎的使用寿命的明显的缩短。
[0003]因此，对于轮胎充气压力的检查是周期性的机动车服务的固定的组成部分。这种检查在这期间经历很大的时间间隔。但是，应该定期地大约每两周对所述轮胎充气压力进行检查，并且在出现特殊的负荷时比如在以很高的速度和/或很重的行李进行长途旅行时应该额外地对所述轮胎充气压力进行检查。
[0004]对于轮胎充气压力的检查是对于车辆驾驶员的训练的义务。目前，可以在加油站并且在维修点对所述轮胎充气压力进行人工检查，但是这一点比较麻烦。
[0005]出于这些原因，由轮胎制造商所建议的、针对轮胎充气压力的检查经常明显很少进行或者根本没有进行。因此有利的是，比如在驶近加油站时用检测装置自动地检查所述轮胎充气压力。
[0006]自过去数十年来，知道一些用于检查轮胎充气压力的方法。
[0007]一般来说，可以将所述方法划分为用于进行直接的轮胎充气压力检查的方法和用于进行间接的轮胎充气压力检查的方法，其中可以区分，所述检查是在车辆或者轮胎静止时进行还是在车辆或者轮胎滚动时进行。
[0008]一种用于用有待适应处理的压力测量仪来检查轮胎充气压力的方法在车辆静止时应该分配给直接的轮胎充气压力检查，并且比如从FR 2 852 907 A3中得到了公开。除此以外，也知道进行直接的轮胎充气压力检查的方法，不仅在车辆静止时而且在车辆滚动时执行所述方法。在这些方法中，在阀上(JP 3 141 838 U)或者在轮胎的内部(DE 19 630015 Al ；US 2008/0133081 Al)设置了一个或者多个传感器，所述传感器连续地对所述轮胎充气压力进行监控。如果所述轮胎充气压力超过或者低于预先给定的阈值，则向车辆驾驶员显示警告，并且/或者报警信号响起。但是，这样的传感器经常不精确并且昂贵。
[0009]由EP 656 269 AUEP 695 935 Al 和 WO 2008/034411 Al 公开了用于在车辆运行时进行间接的轮胎充气压力检查的方法，在这些方法中车辆的车轮从力传感器矩阵的上面滚过。
[0010]从所述轮胎支撑面(承重表面)和处于所述轮胎支撑面的内部的各个力传感器的支承力或者所述各个力传感器之间的、所测量的支承力的差别中，也就是从在所述轮胎支撑面内部的压力分布中的表征的差别中，可以推导出所述轮胎充气压力。
[0011]但是，一方面力传感器矩阵比较昂贵，因为必须将所述传感器布置在足够大的表面范围内。另一方面所述传感器在其被设计为对压力敏感的测量膜时易受损坏和错误测量的影响，因为其在车辆驶过时由于起动和制动并且由于车轮的外倾和所述轮轴的前束而遭受机械的横向负荷。
[0012]其它的、用于在车辆运行时进行间接的轮胎充气压力检查的方法为了检测在所述轮胎支撑面中的压力分布取代力传感器矩阵而是使用力传感器的行布置方式。如此设计所述行的尺寸，从而可以检测所述轮胎支撑面的宽度(承重宽度)。所述轮胎支撑面的、此外对于轮胎支撑面的检测来说必要的长度(承重长度)额外地要求确定所述机动车的速度。在US5 396 817中，从信号的上升和下降中确定速度，在此在所述轮胎从所述力传感器行的上面滚过时产生所述信号。在EP 892 259 Al中沿着行驶方向在所述力传感器行之前布置了接触轨，用于在与所述力传感器行的共同作用中检测行驶速度。
[0013]前面所描述的、具有力传感器矩阵和力传感器行的方法以往没有获得较宽范围的运用，因为所述系统非常复杂，并且由于较大的数据量而需要昂贵的、电子的测评及计算单
J Li ο
[0014]由WO 1998/052008 Al公开了一种用于在车辆运行时在使用单个的力传感器的情况下进行间接的轮胎充气压力检查的方法。在这种方法中，所述车轮滚过两根具有已知的间距的、压电的传感器线缆。压电的传感器由于作用于其上面的力而产生电压。在驶过时所述电压信号的波形具有取决于轮胎空气压力的特征，该特征额外地取决于所述机动车的车轮载荷并且取决于驶过所述传感器线缆时的速度。所述方法规定，从所述两根传感器线缆的已知的间距中确定所述速度，从所述电压信号的幅度中估算所述车轮载荷并且实施相应的校正，所述校正被存放在数据库中。
[0015]此外，也知道对所述车轮支撑面进行光学的检测:
DE 197 05 047 Al公开了一种用于对轮胎的胎面花纹深度进行测量的方法，其中向所述胎面花纹加载激光光线。
[0016]US 2009/0290757公开了一种方法，其中从物体的图像数据中产生所述物体的三维的轮廓并且对所述物体的三维的轮廓进行分析，用于识别所述物体的异常现象。
[0017]在由EP I 305 590 Al说明的方法中，轮胎从一块玻璃板的上面滚过，并且处于所述玻璃板下方的照相机拍摄所述轮胎的图像。这种装置由于所述玻璃板的磨损、污染和损坏的危险而不太适合于在道路交通的恶劣的环境中使用，而是更确切地说适合于为实验室运行所保留。
[0018]由此一如既往地存在着对一种稳健的、能够容易并且成本低廉地实施的、用于在车辆运行时进行间接的轮胎充气压力检查的方法以及一种构造用于实施这样的方法的装置的需求。


【发明内容】

[0019]一种按本发明的、用于对运行的车辆的轮胎中的压力进行监控的方法，包括以下步骤:确定所述轮胎的、沿着行驶方向的、轮胎支撑面的长度，并且从所述轮胎支撑面的长度中推断出在所述轮胎中的压力，并且尤其确定，所述压力是否处于预先给定的范围内。
[0020]一种按本发明的、用于对在行驶路面上运行的车辆的轮胎中的压力进行监控的装置，具有:至少两个沿着轮胎的滚动方向彼此隔开的传感器，所述传感器适合于对所述轮胎与所述行驶路面之间的接触情况进行探测并且输出相应的信号；和一个测评单元，该测评单元构造用于:从所述传感器信号的时间上的间隔中确定所述轮胎的、沿着行驶方向的轮胎支撑面的长度，并且从所述轮胎支撑面的如此确定的长度中推断出在所述轮胎中的压力。
[0021]所述方法和所述装置适合于在具有机动车的较低的行驶速度的区域中，比如在驶往加油站、维修点或者停车场的入口处实施对于轮胎充气压力的检查，并且比如通过多彩的信号灯直接将相应的提示输出给机动车驾驶员。本发明通过在滚动的车辆或者车轮上的测量来提供一种能够广泛使用的并且对于驾驶员来说舒适的解决方案。
[0022]本发明提供一种成本低廉的并且稳健的解决方案，该解决方案也可以在恶劣的检查条件下使用。一种按本发明的装置可以被安装在路面中或者被安装在平坦的、布置在路面上的通行槛口中。
[0023]本发明具有足够高的、用于在运行的车辆上对轮胎充气压力进行间接的检查的精度。
[0024]测量的精度可以通过至少一次附加的时间测量来得到提高，所述附加的时间测量引起再确定(iiberbestimmung),并且所述测量可以在缺少通行速度的恒定性的情况下通过制动或者加速来得到校正，或者可以被宣布为无效。
[0025]在一种实施方式中，所述方法包括以下步骤:确定所述轮胎中的压力是否处于预先给定的范围内。具有太低的轮胎充气压力的轮胎(与安全密切相关！)可以就这样以很高的可能性来识别出来。
[0026]在一种实施方式中，所述方法包括以下步骤:从所述轮胎支撑面的长度中确定所述轮胎中的压力。因此对于驾驶员来说可以容易并且舒适地确定所述轮胎中的压力。
[0027]在一种实施方式中，所述方法包括以下步骤:从在驶过至少两个沿着行驶方向先后布置的传感器之间的时间差中确定所述轮胎支撑面的长度。因此可以可靠地以足够高的精度确定所述轮胎支撑面的长度。
[0028]在一种实施方式中，所述传感器构造为接触开关。接触开关提供价廉的并且稳健的、也适合于恶劣的检查条件的传感器。所述接触开关可以是机械的接触开关，但是不局限于所述机械的接触开关。
[0029]在一种实施方式中，所述时间上的间隔包括在所述轮胎支撑面第一次与最后一次和第一传感器接触之间的时间差。
[0030]在一种实施方式中，所述时间上的间隔包括所述轮胎支撑面第一次和第一传感器接触与所述轮胎支撑面第一次和沿着行驶方向布置在所述第一传感器后面的第二传感器接触之间的时间差。
[0031]在一种实施方式中，所述时间上的间隔包括所述轮胎支撑面最后一次和第一传感器接触与所述轮胎支撑面最后一次和沿着行驶方向布置在所述第一传感器后面的第二传感器接触之间的时间差。借助于这样的时间差确定方法，可以可靠地以足够的精度来确定所述轮胎的轮胎支撑面的长度。
[0032]在一种实施方式中，所述方法包括以下步骤:将至少两个轮胎的、尤其是被安装在一根共同的车轴上的轮胎的轮胎支撑面彼此进行比较。通过这种方式，可以对多个轮胎的、尤其是多个被安装在一根共同的车轴上的轮胎的轮胎充气压力的相同性进行检查，并且提高所述测量的可靠性。
[0033]一种用于对一车轴上的轮胎充气压力进行间接的检查的方法比如具有以下方法步骤:
1.通过用轮胎(在两个分别具有一个测量系统的车辆侧上)滚过的方式在所述第一传感器上进行时间测量；
2.通过用轮胎(在两个分别具有一个测量系统的车辆侧上)滚过的方式在所述第二传感器上进行时间测量；
3.从在所述两个具有已知的间距的传感器上面驶过的时间差中确定用于每个轮胎的轮胎支撑面的长度。所述公式隐含地包括所述机动车的速度；
4.为每个轮胎对测量的有效性进行检查，如有必要对所述轮胎支撑面的长度进行校正，或者中断所述轮胎充气压力检查，并且输出“错误测量”；
5.确定被安装在车辆的一根车轴上的轮胎的、轮胎支撑面的所测量的长度之间的相对的差，并且将其与预定义的极限值进行比较；
5a.如果所计算的差小于或者等于所述极限值，那么所述结果就正常；
5b.如果所计算的差大于所述极限值，那就将具有较长的轮胎支撑面的轮胎分配给状态等级“检查轮胎充气压力-燃料额外消耗:信号灯颜色:黄”;
6.根据所述轮胎支撑面的、所测量的长度借助于分类器将所述车轴的每个轮胎分配给一种状态等级，并且对每个单个的轮胎的轮胎充气压力进行评估；
6a.如果由于一根车轴上的轮胎支撑面的长度之间的差而已经将所述轮胎分配状态等级“检查轮胎充气压力-燃料额外消耗:信号灯颜色:黄”，那么，只有在用于这个轮胎的分类器识别了状态等级“提高轮胎充气压力-安全风险:信号灯颜色:红”时，才重写这种状态等级；
7.比如以所述状态等级的名称的明文并且/或者以耦合到所述状态等级上的信号灯颜色(红-黄-绿)来为驾驶员光学显示每个轮胎的检查结果；
8.如有必要将测量数据和结果传输服务器(可选)。
[0034]用于双轴的车辆的方法步骤包括上面所描述的、用于前轴的方法步骤I到6，并且紧随此后包括相同的、用于后轴的方法步骤I到6。同时为车辆的所有轮胎实施所述方法步骤7和8。
[0035]在另一种实施方式中，所述方法包括以下步骤:确定所述轮胎的胎面花纹深度，并且在计算所述轮胎支撑面的长度时对其加以考虑。在一种扩展的变型方案中，一种用于对轮胎支撑面进行间接的测量的方法在考虑到所述轮胎的轮廓深度的情况下包括以下方法步骤:
1.通过用轮胎(在两个分别具有一个测量系统的车辆侧上)滚过的方式在所述第一传感器上进行时间测量；
2.通过用轮胎(在两个分别具有一个测量系统的车辆侧上)滚过的方式在所述第二传感器上进行时间测量；
3.在用轮胎(在两个分别具有一个测量系统的车辆侧上)滚过时测量胎面花纹深度；
4.从在所述两个具有已知的间距的传感器上驶过的时间差中确定用于每个轮胎的轮胎支撑面的长度。所述公式隐含地包括所述机动车的速度； 5.为每个轮胎对测量的有效性进行检查，如有必要对所述轮胎支撑面的长度进行校正，或者中断所述轮胎充气压力检查，并且输出“错误测量”；
6.为每个具有所测量的胎面花纹深度的轮胎计算所述轮胎支撑面的、经过胎面花纹深度校正的长度；
7.确定在被安装在一根车轴上的轮胎的、轮胎支撑面的、经过胎面花纹深度校正的长度之间的、相对的差，并且将其与预定义的极限值进行比较；
7a.如果所计算的差小于或者等于预先给定的极限值，那么所述结果就正常；
7b.如果所计算的差大于所述预先给定的极限值，那就将具有较长的轮胎支撑面的轮胎分配给状态等级“检查轮胎充气压力-燃料额外消耗:信号灯颜色:黄”;
8.根据所述轮胎的、轮胎支撑面的、经过胎面花纹深度校正的长度借助于分类器将所述车轴的每个轮胎分配给一种状态等级，并且由此对每个单个轮胎的轮胎充气压力进行评估；
8a.如果由于在被安装在一根车轴上的轮胎的、轮胎支撑面的长度之间的差而已经将所述轮胎分配给状态等级“检查轮胎充气压力-燃料额外消耗:信号灯颜色:黄”，那么，只有在用于这个轮胎的分类器识别了状态等级“提高轮胎充气压力-安全风险:信号灯颜色:红”时，才重写这种状态等级；
9.比如作为所述状态等级的名称的明文并且/或者以耦合到所述状态等级上的信号灯颜色(红-黄-绿)来为驾驶员光学显示每个轮胎的检查结果；
10.如有必要将测量数据和结果传输服务器(可选)。
[0036]用于双轴的车辆的方法步骤包括上面所描述的、用于前轴的方法步骤I到8，并且紧随此后包括相同的、用于后轴的方法步骤I到8。同时为车辆的所有轮胎实施所述方法步骤9和10。
[0037]可以额外地在所述用于每个轮胎的显示单元上也显示胎面花纹深度和/或耦合到对于所述胎面花纹深度的评估上的信号灯颜色上。对于所述胎面花纹深度的评估在此用在法律上预先给定的最小胎面花纹深度和所定义的、用于提防经过剧烈磨损的、还仅仅具有很小的剩余使用寿命的轮胎的数值来进行。如果所测量的胎面花纹深度低于预先给定的报警值，那就显示信号灯颜色“黄”，在低于所述最小胎面花纹深度时则显示信号灯颜色“红”，并且在其它情况下显示信号灯颜色“绿”。

【专利附图】

【附图说明】
[0038]下面借助于附图对本发明进行详细解释:
图1是对于滚动的轮胎的时间测量与其轮胎支撑面的长度之间的关联的示意图；
图2是一种用于对轮胎充气压力进行检查的装置的实施例的示意图；
图3是具有所集成的检查系统的通行槽(Oberfahrrinne)的一种实施例；
图4是通行槽的检查盖的俯视图；
图5示范性地是所述轮胎支撑面的长度与所述轮胎充气压力之间的关联；
图6是轮胎充气压力的特性曲线，所述轮胎充气压力用作用于不同的、车辆等级不同的、具有不同的轮胎的、车辆的轮胎支撑面的长度的函数；
图7是用于所述轮胎充气压力的状态特级； 图8是用于轮胎充气压力的、具有四种状态等级的分类器；
图9是轮胎充气压力的特性曲线，所述轮胎充气压力用作用于一辆部分负载的车辆和一辆满负载的车辆的轮胎支撑面的长度的函数；并且
图10是用于两种不同的轮胎类型的、轮胎支撑面的长度与轮胎充气压力之间的关联。

【具体实施方式】
[0039]图1以示意图示出了对于滚动的轮胎2的时间测量与其轮胎支撑面的长度L之间的关联，其中所绘示的轮胎2沿着行驶方向F从左往右从第一接触开关或者传感器Kl和第二接触开关或者传感器K2的上面滚过。所述接触开关Kl和K2沿着所述轮胎2的滚动方向以已知的间距d彼此隔开。
[0040]所述轮胎支撑面的、和第一接触开关Kl的第一次和最后一次接触分别用Kltl或者Klt2来表示，所述轮胎支撑面的、与第二接触开关K2的第一次接触用K2tl来表示。
[0041]所述轮胎支撑面的长度L通过将所述时间差的商数乘以所述两个接触开关K1、K2之间的已知的间距d这种方式来获得:
L = Cl-(K1a- K1,i)/iK2n -K1t1) = d* ΔΙ1/ΔΙ2(1)
所述公式(I)也隐含地包括对于所述车辆的行驶速度的测定。
[0042]可以额外地在所述轮胎支撑面最后一次与所述第二接触开关K2接触时进行至少一次另外的(第四次)时间测量K2t2，并且将其用于测评。也可选额外地设置另外的、在图1中未示出的接触开关，用于能够实施额外的时间测量。
[0043]第四次时间测量K2t2以及如有必要进一步的时间测量引起再确定，所述再确定能够提高测量的精度并且对结果进行校正，方法比如是:在行驶过程中识别出由于加速或者制动引起的、可能的速度变化并且对其加以考虑。
[0044]所述测量连同相应的发送给车辆驾驶员的通知可以被证实为无效，如果在通行过程中的速度变化超过预先给定的极限值，以至于再也不能进行有意义的校正和测评。
[0045]按照公式(I)来计算所述轮胎支撑面的长度L的做法也适用，如果所述两个接触开关K1、K2之间的间距d小于所述轮胎支撑面的长度L，也就是说如果在所述轮胎支撑面已经离开所述第一接触开关Kl之前所述轮胎支撑面已经到达所述第二接触开关K2处(K2tl<Klt2)。
[0046]图2示范性地示出了一种用于对轮胎充气压力进行检查的、具有两个机构5、7的检查装置I的实施例，所述两个机构5、7分别具有至少两个接触开关K1、K2，所述两个接触开关布置在横向于未在图2中示出的车辆的路面的里面或者上面。
[0047]至少两个机构5、7属于一个完整的检查装置I，各有一个机构用于每个车辆侧。机构5、7的两个接触开关Κ1、Κ2通过电的连接线缆9或者无线地与一个共同的测量及测评单元4相连接。所述测量及测评单元4通过合适的电的连接线缆9或者无线地与显示单元6相连接并且可选与服务器8相连接。
[0048]所述两个机构5、7的两个接触开关Κ1、Κ2之间的、沿着行驶方向F的间距d为所述测量及测评单元4所知悉。所述测量及测评机构4构造用于精确地测量并且保存对于每个机构5、7的两个接触开关K1、K2的操纵之间的时间间隔。
[0049]沿着行驶方向F在每个机构5、7的两个接触开关K1、K2之间，分别布置了一个用于对轮胎2的胎面花纹深度进行测量的装置P。所述用于对胎面花纹深度进行测量的装置P是可选的，并且对于所述按本发明的、用于测定轮胎充气压力的方法的实现来说并非务必需要。下面对将胎面花纹深度的测量的结果用于改进用于轮胎充气压力的测量结果的情况进行描述。
[0050]所述测量及测评单元4配备了计算机单元、存储单元和测评软件，并且实施对于测量结果的可信性的检查、对于车速以及每个轮胎2的轮胎支撑面的长度L的计算并且以预定义的状态等级对所述轮胎充气压力P进行分类。所述测量及测评单元4也控制着所述用于输出检查结果的显示单元6，并且在需要时控制着将测量及检查结果传输给上级的服务器8的情况。
[0051]可以以一定的测量精度来确定所述轮胎支撑面的长度L，所述测量精度通过所述两个接触开关K1、K2的间距d、所述间距d的公差和所述时间测量的精度来定义。为了能够以合理的制造技术上的开销来达到足够高的测量精度，所述两个接触开关K1、K2之间的间距d应该至少为200mm。
[0052]为了防止由于比如通过从所述接触开关Kl、K2上面经过的人员偶然地触发所述接触开关Kl、K2而引起的错误测量，所述测量及测评单元4可以配备可信性算法，所述可信性算法根据对于所述检查装置I的、所有接触开关Κ1、Κ2的、时间测量的时序在人员与车辆之间进行明确的区分，并且排除有错误的结果。
[0053]可以给所描述的检查装置I扩充一个附加的传感器10，该传感器比如构造为接触开关。这个传感器10必须适合于识别驶向所述检查装置I的车辆。所述附加的传感器10与所述测量及测评单元4相连接，并且所述测量及测评单元4在从所述传感器10处得到信号之后在车辆驶到所述检查装置I上面之前不久触发所述测量算法的重新开始。
[0054]在检查过程中，所述车辆首先以其前轮胎2并且而后以其后轮胎2驶到所述检查装置I上。由此用检查装置I几乎可以同时确定车辆的所有轮胎2的轮胎支撑面的长度L。
[0055]所述检查装置I可以有利地被集成到像从公路建设中知道并且经受验证的一样的通行槽12中。
[0056]图3以横截面示出了一种示范性的、具有这样的通行槽12的实施方式，并且图4以俯视图示出了所述通行槽12的特殊的检查盖14连同被集成在其中的、由两个用于对所述轮胎2的轮胎支撑面的长度L进行测量的、布置在一个车辆侧上的接触开关Κ1、Κ2所构成的机构。
[0057]沿着行驶方向在所述两个接触开关Κ1、Κ2之间布置了用于对所述轮胎2的胎面花纹深度进行测量的装置P。
[0058]所述接触开关Κ1、Κ2被分别安装在所述通行槽12的盖子14的空隙中，使得其表面按所述开关元件的实施方式必要时仅仅在结束控制行程之后才与所述盖子14的上边缘并且由此与行驶路面齐平地终止。
[0059]处于所述盖子14与所述接触开关Κ1、Κ2之间的间隙环绕地用合适的、具有足够的层厚度的弹性体16来填充，用于防止湿气、灰尘和脏物持续地挤入。有利的是，在处于盖子14中的空隙与所述弹性体16之间并且在弹性体16与所述接触开关Κ1、Κ2之间设置形状配合连接。为此，所述盖子14和所述接触开关Κ1、Κ2优选设有相应的造型、比如沟槽或者凹槽。
[0060]如此选择所述弹性体16的物理特性和层厚度，使得所述接触开关K1、K2的断开力足够小，用于对于较轻的、具有很小的车轮载荷的车辆来说也保证所述接触开关Κ1、Κ2的可靠的断开。
[0061]也可以在用于确定所述轮胎支撑面的长度L的算法中用校正元件对所述弹性体16的物理特性加以考虑。
[0062]所述盖子16中的每个空隙都设有朝向所述盖子16的下侧面的缺口(比如穿孔)，用于将电的连接线缆9从所述接触开关Κ1、Κ2引导到所述测量及测评单元4上。所述测量及测评单元4同样可以被集成到所述通行槽12中。如在图3中所示出的那样将所述测量及测评单元4安装在所述通行槽12的侧壁13上，这防止所述测量及测评单元4比如受到积聚在所述通行槽12的底部上的积水的影响。
[0063]图5示范性地为一辆具体的车辆示出了所述轮胎支撑面与所述轮胎充气压力P之间的关联。对于每辆车来说，在轮胎制造商与车辆制造商之间规定了最佳的轮胎充气压力ρ_，在这里所示出的实施例中为2.1bar。
[0064]从轮胎制造商的技术说明中可以得知:
如果以不大于10%的幅度低于或者以不大于15%的幅度高于所述最佳的轮胎充气压力Ρ_，那就可以预料到小于1%的燃料额外消耗以及大于95%的轮胎使用寿命。
[0065]但是，如果所述轮胎充气压力P具有较大的偏离最佳值ρ_的偏差，那么这就引起过高的燃料额外消耗和/或过低的使用寿命。
[0066]出于这个原因，在图5中绘入了用于“轮胎充气压力正常”的水平的分界线pmin、Pmax，所述水平的分界线具有离开所述最佳值Ptjpt的+15%与-10%的间距。
[0067]第一种用于从所述轮胎支撑面的所测量的长度L中检查轮胎充气压力P的可行方案可以从图5中推导出来。从所绘示的压力极限值pmin、pmax与所求得的轮胎特性曲线K的相交线中直接获得用于所述轮胎支撑面的长度L的、用于“轮胎充气压力正常”这种状态的极限值Lmin、Lfflax0由此可以从对于所述轮胎支撑面的长度L的测量中直接推导出所述轮胎充气压力P的检查结果。所述轮胎支撑面的较小的长度L (L< Lmin)暗示“轮胎充气压力太高”这种状态，并且所述轮胎支撑面的较大的长度L (L > Lfflax)则暗示“轮胎充气压力太小”这种状态。
[0068]在准确地知道轮胎特性曲线K的情况下，甚至可以从所述轮胎支撑面的长度L中直接推断出所述轮胎充气压力P。但是这以以下情况为前提:对于经过检查的车辆来说，比如从数据库中知道所述轮胎2的尺寸和型号以及属于这些轮胎2的、用于所述轮胎支撑面的长度L与所述轮胎充气压力P之间的关联的轮胎特性曲线(η) K。这一点在实际上仅仅在例外情况中才会产生。
[0069]图6作为用于不同的、车辆等级不同的、具有不同的轮胎的、车辆的轮胎支撑面的长度的函数示出了所述轮胎充气压力的多条特性曲线。可以看出，所述特性曲线显著地有别于彼此。所述特性曲线在较宽的区带中延伸，并且部分地交叠，但是还总是具有普遍的、共同的体系。但是从所述轮胎支撑面的长度L中直接对所述轮胎充气压力P进行评估的做法并非显得没有意义。
[0070]下面要说明，如何可以从在图6中示出的特性曲线群中推导出普遍适用的检查方法。
[0071]为此，如在图5中为单个轮胎2所示出的那样，为所述特性曲线K的每个点对每个轮胎2进行分析，存在何种轮胎充气压力状态。在此，要在“轮胎充气压力太高”、“轮胎充气压力太低”与“轮胎充气压力正常”这三种状态之间进行区分。
[0072]图7示出对轮胎充气压力P的三种状态等级“轮胎充气压力太高”、“轮胎充气压力正常”以及“轮胎充气压力太低”的分析结果。在图7中出于简明的原因仅仅示出了各个轮胎充气压力状态的边界线。
[0073]从图7中可以看出，在“轮胎充气压力太高”(划虚线的分界线)与“轮胎充气压力正常”(实线的分界线)这两种状态之间有一个较大的第一交叠区域BI。而处于“轮胎充气压力正常”(实线的分界线)与“轮胎充气压力太低”(点线的分界线)这两种状态之间的第二交叠区域B2则较小。
[0074]现在，利用所熟悉的数学的优化方法，在所述轮胎支撑面的所测量的长度L的基础上确定一种用于所述轮胎充气压力P的状态分类器。在此，此外可以使用前面所描述的三种状态等级；作为替代方案，也可以定义更大数目的状态等级，所述状态等级分别与一种明确的、用于驾驶员的处理建议相关联。
[0075]作为实施例，现在结合图8对一种具有以下四种状态等级的分类器进行描述:
Zl:压力太低，安全风险:信号灯:红，要提高轮胎充气压力！
Z2:压力-低，提高了的燃料消耗:信号灯颜色:黄，要检查轮胎充气压力！
Z3:压力正常，轮胎充气压力正常:信号灯颜色:绿
Z4:压力太高，提高的磨损:信号灯:黄，要检查轮胎充气压力！
利用一种尽可能低的误分类率的优化标准来计算所述四种状态等级Zl、Z2、Z3、TA的状态极限U、L2、L3。这些状态极限LpLyL3作为垂直的线条LpLy L3被绘入到图8中。利用这种分类器来将所述轮胎支撑面的每种所测量的长度L用一种简单的算法来直接分配给所述四种状态等级Zl、Z2、Z3、Z4。
[0076]另一种用于轮胎充气压力P的检查标准代表着轮胎制造商和车辆制造商的要求:一根车轴的所有轮胎2的充气压力P必须相同，而所述轮胎2的充气压力P在前车轴与后车轴之间则绝对允许有差异。因为在一根车轴上总是安装相同型号的轮胎2，所以随着对于所述轮胎支撑面的长度L的测量而产生一种额外的、比较精确地对在一根车轴的左边的和右边的轮胎2之间的轮胎充气压力P上的偏差进行检查的可行方案。
[0077]在进行这样的相对检查时，取消了精确地知道所述特性曲线K的需求，所述特性曲线K描绘了所述轮胎支撑面的长度L与所述轮胎充气压力P之间的关系。所述被安装在一根车轴上的轮胎2的两个轮胎支撑面的长度L之间的差Λ L不得超过所述两个数值中的较小的数值的、x%的所定义的极限值。作为替代方案，这个极限值也可以涉及所述两个数值中的较大的数值或者涉及其平均值。
[0078]以前面的、用于推导出用于图5中的“轮胎充气压力正常”的分界线Lmin、Lmax的解释为出发点，并且在重视图7中的具有十分不同的轮胎2的结果的情况下，所述轮胎支撑面的长度L的、在左边的与右边的轮胎2之间的差Λ L应该不大于6%。
[0079]从用4级的分类器进行的研究中为单个轮胎评估获得以下结果:
Zl:提高轮胎充气压力，安全风险:信号灯颜色:红，大约80%被正确识别；
Ζ2:检查轮胎充气压力，提高了的燃料消耗:信号灯颜色:黄，大约30%被正确识别； Z3:轮胎充气压力正常:信号灯颜色:绿；大约60%被正确识别；
Z4:检查轮胎充气压力，提高了的磨损；信号灯颜色:黄，大约60%被正确识别由此对于尤其与安全相关的状态等级Zl来说产生足够高的识别率或者较小的误分类率。对于其它状态等级Z2、Z3、Z4来说，较高的识分类率还可以在实际上通过对于所述轮胎支撑面的长度L的差AL的、额外的按轴的评估来明显地得到降低。
[0080]在图5中示出了用于一个具体的轮胎2的轮胎充气压力P和长度L特性曲线，该特性曲线具有用于“轮胎充气压力正常”的以及所述轮胎支撑面的相应的长度L的极限。
[0081]图9在一张共同的图表中示出了用于一辆部分装载的车辆和一辆满装载的车辆的特性曲线，所述特性曲线具有相应的水平的、用于所述两种所提到的装载状态用的“轮胎充气压力正常”的分界线。
[0082]从图9的图示中可以清楚地看出，车辆制造商用用于不同的装载状态的轮胎充气压力P的规定来试图在不取决于装载状态的情况下实现所述轮胎支撑面的保持相同的长度L。因此可以推测，在所述轮胎支撑面的长度L与对于行驶安全性和行驶舒适性来说重要的物理的轮胎性能之间存在着较高的相关性。这种事实支持并且有利于所述按本发明的、用于在所述轮胎支撑面的所测量的长度L的基础上对所述轮胎充气压力P进行评估的方法。
[0083]在对不同的轮胎类型和轮胎尺寸所作的深入的研究中，对在轮胎压力P不同时胎面花纹深度的、对所述轮胎支撑面的长度L的影响进行了研究。
[0084]可以发现，在轮胎充气压力P保持相同时并且在车轮载荷保持相同时所述轮胎支撑面的长度L随着轮胎磨损的增加、也就是说随着胎面花纹深度的减小而减小。
[0085]在图10中示出了用于两种不同的轮胎类型-标准轮胎(实线)和失压续跑(Runflat)轮胎-的、在车轮载荷对于每种轮胎类型来说恒定时但是轮胎典型地对于两种轮胎类型来说不同时并且在磨损状态相应不同时的(新轮胎和具有最大允许的轮胎磨损或者最小允许的胎面花纹深度的轮胎)、在轮胎支撑面的长度L与轮胎充气压力P之间的关联、。
[0086]从图10中可以看出，所述具有增加的轮胎磨损的轮胎2 (左边的曲线，敞开的符号)在否则相同的条件下具有所述轮胎支撑面的、比在新状态中(右边的曲线，填满的符号)小的长度L。从中产生这一点:可以通过与附加的胎面花纹深度测量的组合来明显地改进所述按本发明的、间接的、用于对轮胎充气压力进行检查的方法的精度。
[0087]如此经过扩展的检查方法相对于前面所描述的方法包括附加的、对于每个轮胎2的胎面花纹深度的测量。
[0088]为此，将已经提到的、在图2到4中所示出的装置P用于测量所述胎面花纹深度。作为附加的步骤，借助于所述装置P来测量所述轮胎2的胎面花纹深度，并且在所测量的胎面花纹深度的基础上对所述轮胎支撑面的所测量的长度L实施校正。
[0089]对于所有所研究的夏季轮胎、车轮载荷和车轮压力来说，每毫米轮胎磨损分别检测到所述轮胎支撑面的长度L的、1.6mm的变化。因此可以如下计算所述轮胎支撑面Lffi的、经过胎面花纹深度校正的长度L:
Lrk =Lr+ (T贿Tr)* 1J(2)
其中: Le:所述轮胎支撑面的、像前面所描述的那样测量的长度；
Tfflax:新的轮胎的(最大的)胎面花纹深度；
Te:当前所测量的胎面花纹深度。
[0090]对于冬季轮胎来说，可以为所述轮胎支撑面的长度Lk的变化作为胎面花纹深度的函数(这里:因数1.6)并且为最大的胎面花纹深度Tmax使用其它的数值。
[0091]随后如前面所描述的那样继续所述方法，其中取代所述轮胎支撑面的所测量的长度Lk而使用所述轮胎支撑面的经过校正的长度Lffl，用于借助于前面所描述的状态分类器在诊断的意义上对所述轮胎充气压力P进行评估。
[0092]在以所描述的方式给所述方法扩充了胎面花纹深度测量时，不需要改变前面所描述的状态分类器。
【权利要求】
1.用于对运行的车辆的轮胎(2)中的压力(P)进行检查的方法，其特征在于，该方法包括: 确定所述轮胎(2)的、沿着行驶方向(F)的、轮胎支撑面的长度(L)，以及 从所述轮胎支撑面的长度(L)中推断出所述轮胎(2)中的压力(P)。
2.按权利要求1所述的方法，其中所述方法包括:确定所述轮胎(2)中的压力(P)是否处于预先给定的范围内。
3.按权利要求1或2所述的方法，其中从在驶过至少两个沿着行驶方向(F)先后布置的传感器(K1、K2)之间的至少一个时间差(Atl、At2)中确定所述轮胎支撑面的长度(L)。
4.按权利要求3所述的方法，其中所述时间差(Λtl、At2)包括所述轮胎支撑面第一次与最后一次和所述第一传感器(Kl)接触之间的时间差。
5.按权利要求3或4中任一项所述的方法，其中所述时间差(Λtl、At2)包括所述轮胎支撑面第一次和所述第一传感器(Kl)接触与所述轮胎支撑面和所述第二传感器(K2)第一次接触之间的时间差(At2)和/或所述轮胎支撑面最后一次和所述第一传感器(Kl)接触与所述轮胎支撑面和所述第二传感器(K2)最后一次接触之间的时间差。
6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括:将至少两个轮胎(2)的、尤其至少两个被安装在车辆的同一车轴上的轮胎(2)的轮胎支撑面的长度(L)彼此进行比较。
7.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括:确定所述轮胎(2)的胎面花纹深度并且在计算所述轮胎支撑面的长度(L)时对所述胎面花纹深度加以考虑。
8.用于对在行驶路面上运行的车辆的轮胎(2)中的压力(P)进行检查的装置(1)，其特征在于，该装置(I)具有: -至少两个沿着轮胎(2)的滚动方向彼此隔开的传感器(K1、K2)，所述传感器适合于对所述轮胎(2)与所述行驶路面之间的接触情况进行探测；和 -测评单元(4)，该测评单元构造用于从所述传感器信号的时间上的间隔中确定所述轮胎(2)的、沿着行驶方向(F)的轮胎支撑面的长度(L)并且从所述轮胎支撑面的长度(L)中推断出所述轮胎(2)中的压力(P)。
9.按权利要求8所述的装置，其中所述传感器(Kl、Κ2)以已知的间距(d)沿着所述轮胎(2)的滚动方向彼此隔开。
10.按权利要求9所述的装置(1)，其中所述装置包括被构造用于确定所述轮胎(2)的胎面花纹深度的机构(P)。
【文档编号】G01L17/00GK104185781SQ201380018379
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年3月19日 优先权日:2012年4月4日
【发明者】G.诺比斯, V.乌芬坎普 申请人:罗伯特·博世有限公司