用于确定轮胎支承面变化的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于基于可以与轮胎旋转对应的、由传感器输出的信号确定轮胎的支承面的变化的方法，该信号相应于加速度，其中，通过下面的步骤进行确定：接收至少一个可以与轮胎旋转对应的加速度信号ｇ１；读出储存的、可以与轮胎旋转对应的基准加速度信号ｇ０；由加速度信号ｇ１和基准加速度信号ｇ０构成差值；并且基于加速度信号的所构成的差值确定轮胎支承面的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定轮胎支承面变化的方法。此外，本专利技术涉及一种用于实 施用来确定轮胎支承面变化的方法的装置。
技术介绍
随着参与到道路交通中的车辆的增加，对车辆中的主动和被动安全系统的要求也 在提高。因此，近年来不仅在车辆中使用的安全系统(例如防抱死系统、防滑调节装置、电 子稳定程序、安全气囊等)的数量而且它们的复杂性也一直继续增加。除了安全系统外附 加地越来越多的舒适系统(例如自动水平调节装置、可调整的汽车底盘等)也按照司机的 期望集成在车辆中。这些安全系统和舒适系统依赖大量的不同传感器的不同数据。所谓的 轮胎压力控制系统也属于上面提及的安全系统和舒适系统，这些轮胎压力控制系统被越来 越广泛地推广。在轮胎压力控制系统中轮胎压力被监控，由此对于轮胎中突然的以及缓慢 的压力损失可以向司机发出警报。对于轮胎压力控制系统，车辆的载荷状态也附加地起到 不容忽视的作用，因为根据载荷状态，与载荷有关的、对于单个车轮或者所有车轮的轮胎压 力推荐可以被输出给司机。由现有技术已知一些方法和装置，借助这些方法和装置能够基于加速度信号、轮 胎压力和温度实施载荷测量。例如由W02005/005950A1已知一种方法，借助该方法能够基于加速度信号的、轮 胎压力的和温度的幅值变化曲线确定载荷变化。然而这些已知的方法具有缺点它们为了确定载荷变化除加速度信号外附加地还 需要关于轮胎压力和温度的信息。
技术实现思路
根据本专利技术的具有独立权利要求1特征的方法有利地具有基于一可以与轮胎旋 转对应的、相应于加速度的信号(加速度信号)和一相应于基准加速度的信号(基准加速 度信号)的、用于确定轮胎支承面变化的稳定方法，其中，不需要关于轮胎压力和温度的信 息。对传感器作用的加速度可以包含一径向分量。本专利技术有利的构型和扩展能够通过在从属权利要求中说明的措施实现。在一优选实施例中基于可以与轮胎旋转对应的、由一传感器输出的加速度信号确 定轮胎支承面的变化，具有如下步骤接收至少一个可以与轮胎旋转对应的加速度信号gl ； 读出储存的、可以与轮胎旋转对应的基准加速度信号go ；由加速度信号^和基准加速度信 号go构成差值；和/或基于所构成的加速度信号差值确定轮胎支承面的变化。根据本专利技术，轮胎的支承面表示轮胎表面的与地面相接的面区段。根据本专利技术，输出加速度信号的传感器是压电加速度传感器或微电子机械系统。 对于压电式加速度传感器，压力波动通过压电传感器小板转化成电信号，这些电信号能够 被相应地再处理。对于微电子机械系统，传感器由弹簧-质量系统组成，在该弹簧-质量系3统中“弹簧”由硅连接条组成并且质量由硅组成。通过在加速时的偏移，可测量弹簧和质量 之间的与加速度成比例的电容变化。由传感器输出的加速度信号可以具有连续的或者离散的变化曲线。由传感器输出 的加速度信号又可以被连续地或者时间离散地、也就是说以确定的时间间隔接收。所接收的加速度信号能够借助滤波器被变换成脉冲宽度调制信号(PWM信号)。该 PWM信号可以具有占空比。该占空比可相当于轮胎支承面与轮胎周长的比例。通过占空比 的变化可以检测轮胎支承面的变化。轮胎支承面的变化可以基于车辆充气变化和/或花纹 深度变化而发生。同样可借助滤波器从接收的加速度信号中提取出一个或者多个频率分量 (Frequenzanteil)并且该提取出的频率分量如下面所述地被传送给变换单元。这具有优 点保持接收来自接收信号中的全部信息内容。在一有利构型中，借助该变换单元计算加速度信号的谱。该谱的计算可借助傅立 叶变换、快速傅立叶变换或者其它合适的计算方法进行。如此计算的谱可随后关于加速度 和/或频率被归一化。傅立叶变换或者快速傅立叶变换具有优点来自接收信号的信息内 容没有丢失。该方法的一优点是轮胎支承面的变化导致谱的成比例的变化，谱的变化可被相 应地分析处理。根据本专利技术，加速度信号的经过轮胎多次转动的计算的谱被接收和中间储存。由 加速度信号的多个谱可以构成平均值或者平均的谱。该平均值可以是算术平均值、中位值 或者滑动平均值。相继接收的加速度信号的数量可以是2至20，优选4至15，进一步优选 6至10，进一步优选8。在一优选实施例中，可储存至少一个关于通过轮胎转动输出的加速度信号的基准 加速度信号。该至少一个基准加速度信号可相应于空载的或者满载的、过载的轮胎的输出 加速度信号。基准加速度信号也可与所使用的轮胎类型有关联。该基准信号可以与检测的加速度信号比较。从信号的比较中可以导出轮胎的负荷 状态。通过信号的比较也可以探测负荷的变化(增大/减少)和/或花纹深度的减小。本专利技术的另一方面涉及一种用于确定轮胎支承面变化的装置，该装置这样地设 置，以便基于可以与轮胎旋转对应的、由一传感器输出的加速度信号通过如下步骤确定轮 胎支承面的变化接收至少一个可以与轮胎旋转对应的加速度信号gl ；读出储存的、可以与 轮胎旋转对应的基准加速度信号go ；由加速度信号gl和基准加速度信号go构成差值；和/ 或基于加速度信号的所构成的差值确定轮胎支承面的变化。本专利技术另一方面还涉及计算机程序，该计算机程序执行根据本专利技术方法的步骤， 如果该程序在计算机上运行。附图说明下面根据附图举例地详细解释本专利技术。附图示出图1具有加速度传感器的车轮的示意图；图2接收的加速度信号的示意图；图3加速度信号的谱的示意4图4加速度信号的归一化的谱的示意图。图5根据本专利技术方法的流程图；以及图6线路布置的框图。具体实施例方式图1示意地示出(没有示出的)车辆的车轮11，该车轮在地面13上滚动。在车 轮11上设置一加速度传感器12。该车轮可以由轮辋和轮胎组成。该传感器安装在轮胎上 或者轮胎内。该传感器可以是一传感器模块，该传感器模块除了加速度传感器12外还具有 压力传感器和/或温度传感器。重力加速度g作用于车轮11和加速度传感器12上。在车 轮11转动时，向心力12a在径向上作用于处于轮胎支承面之外的加速度传感器12上。该 向心力12a与车轮11的转动速度成比例。在轮胎的支承面区域中，传感器12的旋转运动 转变成沿着地面13的直线运动，由此仅重力加速度g还对传感器12作用。在图2中示意地示出由传感器12输出的加速度信号的变化曲线。该信号的振幅 与车轮11的旋转速度成二次幂比例。在图2中示出的图表的横坐标上以秒描述时间。在 图2中示出的图表的纵坐标上以重力加速度g的多倍描述加速度。以附图标记21表示在 第一速度V1时的加速度信号的变化曲线。以附图标记22表示在第二速度V2时的加速度信 号的变化曲线，其中，速度V2大于速度Vl。正如已提及的一样，传感器12在轮胎支承面区域 中的旋转运动过渡成沿着地面13的直线运动。该直线运动一直持续到传感器12再次离开 轮胎支承面区域。在直线运动的过程中，仅大约为Ig的重力加速度对传感器12作用。以 附图标记25表示持续时间，在该持续时间期间传感器处于直线运动。从一个直线运动开始 至另一直线运动开始的时间间隔，即信号的周期时间，以附图标记24表示。如由图2所看 到的一样，变化曲线21或者变化曲线22基本上相当于一 PWM信号。该PWM信号具有占空 比。该占空比对于信号变化曲线21说明直线运动25部分和周期时间24之间的比例。该 等式也适用信号变化曲线22。占空本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于基于可以与轮胎（１１）旋转对应的、由传感器（１２）输出的信号来确定轮胎（１１）的支承面的变化的方法，该信号相应于加速度，其中，通过下面的步骤进行确定：－接收至少一个可以与轮胎旋转对应的信号，该信号相应于加速度（ｇ↓［１］）；－读出储存的、可以与轮胎旋转对应的信号，该信号相应于基准加速度（ｇ↓［０］）；－由相应于加速度（ｇ↓［１］）的信号和相应于基准加速度（ｇ↓［０］）的信号构成差值；并且－基于所构成的差值确定轮胎支承面的变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T潘内克，M凯克，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]