專利名稱：用于確定車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DE 103 04 126 Al公開了一種用于測量輪胎 花紋深度和車輛輪胎的壓力損失的電子裝置，其中，所駛過的路程的參考值與ABS車輪轉(zhuǎn) 速傳感器的車輪轉(zhuǎn)數(shù)進行比較，并且根據(jù)相關(guān)算法推斷出實際的輪胎直徑和花紋深度。缺 陷是，這種方法或這種裝置過于不準(zhǔn)確，不能夠相對精確和可靠地確定車輛輪胎花紋深度。

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)點可以通過特別簡單的方式借助僅僅一個唯一的傳感器實現(xiàn)輪 胎周長的直接確定。這通過以下方式實現(xiàn)所述傳感器既測量車輛輪胎的輪胎轉(zhuǎn)耗時 (Reifenumlaufdauer)，也測量輪胎支承持續(xù)時間(Reifenaufstandsdauer)。輪胎轉(zhuǎn)耗 時與輪胎周長成正比，而輪胎支承持續(xù)時間在輪胎周長變化時也是基本上恒定的和/或 輪胎支承持續(xù)時間的變化小于輪胎轉(zhuǎn)耗時的變化，因為輪胎支承持續(xù)時間一階近似地主 要取決于車輛重量。因此，輪胎支承持續(xù)時間與輪胎轉(zhuǎn)耗時的比的變化是變化的輪胎周 長的量度。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)明的意義上包括車輛輪胎與路面的接觸區(qū)域的面積。例
如通過測量傳感器上的力作用實現(xiàn)輪胎支承持續(xù)時間和輪胎轉(zhuǎn)耗時的測量，其中，在第一 時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，第一時間間隔包括輪胎支承持續(xù)時間，并且第一與第二 時間間隔的和包括輪胎轉(zhuǎn)耗時。通過在傳感器上的力作用具有相對較大變化的時刻——即 在從重力到離心力或從離心力到重力的過渡區(qū)域中測量時間值來實現(xiàn)第一、第二時間間隔 和/或第一和第二時間間隔的和的確定。以特別有利的方式實現(xiàn)輪胎支承面積的測量以及 車輛負載狀態(tài)的確定。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，為了確定平均車輛輪胎花紋深度形成車輛輪胎花紋深 度的很多單獨確定的平均值，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 其是求取很多單獨確定的平均值，這些單獨確定通過不同的測量方法求得。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，根據(jù)存儲器的第一修正數(shù)據(jù)實施車輛輪胎花紋深度的 確定，其中，所述存儲器具有關(guān)于車輛輪胎的特征曲線，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、滾動特性、滾動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)新輪胎的尺寸說明確定或檢測絕對的輪胎花紋深度，例如1. 6mm的最小花紋深度。此外考慮車輛輪胎的變化的滾動半徑。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，根據(jù)輪胎壓力傳感器的第二修正數(shù)據(jù)實施車輛輪胎花 紋深度的確定。輪胎支承面積或輪胎支承持續(xù)時間除取決于車輛重量外也與輪胎壓力具有 相對較小的關(guān)系，從而借助于輪胎壓力傳感器來考慮輪胎壓力有利地提高了車輛輪胎花紋 深度確定的精確度。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，根據(jù)第三修正數(shù)據(jù)實施車輛輪胎花紋深度的確定，其 中，所述第三修正數(shù)據(jù)包括車輛的多個車輛輪胎的輪胎轉(zhuǎn)耗時之間的差別，這些差別尤其 在轉(zhuǎn)向過程中出現(xiàn)。因此，有利地實現(xiàn)輪胎花紋深度的進一步修正，因為尤其在轉(zhuǎn)彎行駛時 車輛輪胎的輪胎轉(zhuǎn)耗時可以與輪胎周長變化無關(guān)地變化。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，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)實施車輛輪胎花紋深度的確定，從而可以通過有利的方式實現(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)車輛負載狀態(tài)的檢測，所述車輛負載狀態(tài)對輪胎支承面積的大小以及由此對花紋深度確 定具有相對較大影響。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，將車輛輪胎花紋深度告知車輛駕駛員，在車輛輪胎花 紋深度低于臨界值時產(chǎn)生警告信號和/或確定車輛直到車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告知車輛駕駛員。因此特別有利的是， 持續(xù)地、尤其是視覺地和/或聽覺地通知車輛駕駛員關(guān)于其車輛的當(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)險和故障風(fēng) 險。此外，由于剩余最大有效行駛距離的計算使車輛駕駛員能夠及早計劃將要進行的輪胎 更換，尤其是在較長行駛之前。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，在中央控制單元中進行車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、速度值、輪胎支承面積、平均 值、車輛輪胎花紋深度、有效行駛距離、臨界值、警告信號、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)置在車輛中尤其可通過供電線路 相對容易地達到和/或成本有利地接觸的位置上。這種無線的數(shù)據(jù)傳輸還能夠?qū)崿F(xiàn)與控制 單元隔開地設(shè)置傳感器，從而尤其可以實現(xiàn)加速度傳感器在車輛輪胎中的設(shè)置。本發(fā)明的另一主題是用于確定車輛輪胎花紋深度、尤其是用于實施如上述權(quán)利要 求中任一項所述的方法的傳感器裝置，其中，傳感器設(shè)置在車輛輪胎中或車輛輪胎上并且 檢測車輛輪胎的輪胎支承持續(xù)時間，其中，傳感器優(yōu)選包括加速度傳感器。如以上所述，施 加在車輛輪胎的傳感器輪胎區(qū)段中的加速度傳感器能夠通過傳感器上出現(xiàn)相對較大的力 作用變化時的時間測量來檢測輪胎支承持續(xù)時間和/或輪胎轉(zhuǎn)耗時。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相 比，有利地僅僅借助一個唯一的傳感器實現(xiàn)了車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)明的示例性實施例的方法中加速度傳感器上的力作用的示 意圖。
具體實施例方式
在圖1中示出了在根據(jù)本發(fā)明的示例性實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)置在車輛輪胎2的相對于輪胎軸線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相對于時間單位的變化曲線，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)段進入到輪胎支承面積40中時或者在傳感器輪胎區(qū)段從輪胎支承面積40中離 開時在其變化曲線中包括相對較大的變化9，其中，在傳感器輪胎區(qū)段進入20 ‘輪胎支承面 積40與從輪胎支承面積40中離開20“之間的時刻差表示第一時間間隔或輪胎支承持續(xù)時 間4，并且其中在傳感器輪胎區(qū)段進入20 ‘輪胎支承面積40與隨后再次進入20 ‘“輪胎支 承面積40之間的時刻差表示第一與第二時間間隔或輪胎轉(zhuǎn)耗時3。尤其可以通過數(shù)學(xué)推 導(dǎo)力作用變化曲線8以相對簡單的方式檢測大的力作用變化9。輪胎轉(zhuǎn)耗時3與輪胎周長 成正比，而輪胎支承持續(xù)時間4在輪胎周長變化時也基本上保持恒定。因此，輪胎支承持續(xù) 時間4與輪胎轉(zhuǎn)耗時3的比的變化是變化的輪胎周長的量度并且因此是輪胎花紋深度的量 度。借助于新出廠的車輛輪胎的尺寸信息——即具有最大輪胎花紋深度的輪胎周長可以實 現(xiàn)輪胎花紋深度至絕對的輪胎花紋深度值的轉(zhuǎn)換。在使用例如檢測車輛負載和/或考慮輪 胎壓力的修正數(shù)據(jù)時優(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
用于借助至少一個設(shè)置在車輛輪胎(2)中或車輛輪胎(2)上的傳感器(1)確定車輛輪胎花紋深度(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⑶。
3.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述輪胎轉(zhuǎn)耗時(3)和所 述輪胎支承面積(40)確定所述車輛輪胎花紋深度(50)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，為了確定平均車輛輪胎花紋深 度形成所述車輛輪胎花紋深度(50)的多個單獨確定的平均值。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)一存儲器的第一修正數(shù)據(jù) 實施所述車輛輪胎花紋深度(50)的確定，其中，所述存儲器具有關(guān)于車輛輪胎(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、滾動特性、滾動半徑變化和 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)實施所述車輛輪胎花紋深度(50)的確定。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)第三修正數(shù)據(jù)實施所述車 輛輪胎花紋深度(50)的確定，其中，所述第三修正數(shù)據(jù)包括車輛的多個車輛輪胎(2)的輪 胎轉(zhuǎn)耗時(3)之間的差別，所述差別尤其在轉(zhuǎn)向過程中出現(xiàn)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，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)實施所述車輛輪胎花紋深度(50)的確定。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將所述車輛輪胎花紋深度(50) 告知車輛駕駛員，在所述車輛輪胎花紋深度(50)低于一臨界值時產(chǎn)生一警告信號，和/或 確定所述車輛直到所述車輛輪胎花紋深度(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告知所述車輛駕駛員。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在一中央控制單元中進行所述 車輛輪胎花紋深度(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(3)、所述速度值、所述輪胎支承面積(40)、所述平均值、所述車輛輪胎花紋深度 (50)、所述有效行使距離、所述臨界值、所述警告信號、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施如 上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述傳感器(1)設(shè)置在一車輛輪胎(2)中 或所述車輛輪胎上并且檢測所述車輛輪胎(2)的輪胎支承持續(xù)時間。
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設(shè)置在車輛輪胎中或車輛輪胎上的傳感器確定車輛輪胎花紋深度的方法，其中，根據(jù)由所述傳感器檢測的輪胎支承面積確定所述輪胎花紋深度。
文檔編號B60C11/24GK101932458SQ200880125883
公開日2010年12月29日 申請日期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 申請人:羅伯特·博世有限公司