DE102006033951A1

DE102006033951A1 - Device for determining wheel load of tire of motor vehicle has pressure sensor by which at least tire inflation pressure can be determined regardless of tire rotation speed

Info

Publication number: DE102006033951A1
Application number: DE200610033951
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Müller; Frank Grosshauser
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-07-22
Filing date: 2006-07-22
Publication date: 2007-10-25

Abstract

The device for determining a wheel load (FR) of a tire (12) of a motor vehicle (10) has a first sensor unit (14) inside the tire and includes a pressure sensor by which at least the tire inflation pressure (PR) can be determined regardless of tire rotation speed (VR). An evaluating unit (18) has at least one device (20) with at least one map with predetermined values regarding a functional inter-relationship between the tire inflation pressure, and/or sensor signal characteristic of the sensor unit, and/or a contact area length (LR), and/or tire rotation speed or wheel load. An independent claim is included for a method for determining a wheel load of a tire using the proposed device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung einer Radlast eines Reifens eines Kraftwagens.The The invention relates to an apparatus and a method for determination a wheel load of a tire of a motor vehicle.

Ein fehlerhafter Befüllungsdruck von Fahrzeugreifen steht im Zusammenhang mit einer erheblichen Anzahl von Verkehrsunfällen und ist darüber hinaus für eine hohe Zahl reifenbedingter Pannen verantwortlich. Die Gründe für zu geringen Reifenfülldruck sind beispielsweise Beschädigungen des Reifens durch Fremdkörper, Montagefehler, Überalterung oder mangelnde Wartung durch den Fahrzeugführer. Durch zu geringen Reifenfülldruck kann die Mitte der Reifenlauffläche keinen Kontakt zur Fahrbahn aufnehmen, so dass der Reifen nur auf seinen Schultern läuft. Die dadurch gegenüber einem korrekten Befüllungsdruck verringerte Aufstandsfläche führt zu erhöhter Verformungsarbeit und damit verbundener Erwärmung des Reifens, steigendem Rollwiderstand, erhöhtem Verschleiß und vor allem einer deutlichen Verschlechterung der Fahr- und Bremseigenschaften. Demgegenüber stellt jedoch auch ein zu hoher Reifenfülldruck eine große Gefahrenquelle dar. Bei zu hohem Reifenfülldruck steht der Reifen nur mit der Mitte seiner Lauffläche in Kontakt mit der Fahrbahn, was ebenfalls zu einer verringerten Haftfläche und den damit verbundenen Verschleiß- und Sicherheitsproblemen führt. Die Ursache für überhöhten Reifenfülldruck liegt dabei teilweise in einer fehlerhaften Druckbefüllung des Reifens durch den Fahrzeugführer, in der Regel jedoch in einer Überladung des Fahrzeugs, was durch Auswertung des Reifenfülldrucks, der Latschlänge und die Radlast bestimmt werden kann. Reifendruckkontrollsysteme stellen daher wichtige Mess- und Kontrollsysteme zur Überwachung des Reifenfülldrucks, der Latschlänge und der Radlast dar und helfen damit bei der Vermeidung von Reifenschäden und daraus bedingten Verkehrsunfällen.One faulty filling pressure of vehicle tires is associated with a significant number of traffic accidents and is beyond for one high number of tire-related mishaps responsible. The reasons for too low tire inflation pressure are for example damage of the tire due to foreign bodies, Assembly error, overaging or lack of maintenance by the driver. Due to insufficient tire pressure can be the middle of the tire tread do not make contact with the road so that the tire is only open his shoulders are running. The opposite a correct filling pressure reduced footprint leads to increased deformation work and associated warming of the tire, increasing rolling resistance, increased wear and before all a significant deterioration of driving and braking characteristics. In contrast, However, too high tire inflation pressure is a major source of danger. If the tire inflation pressure is too high the tire is only in contact with the roadway with the center of its tread, which also leads to a reduced adhesive surface and the associated Wear- and security issues. The cause of excessive tire inflation pressure lies partially in a faulty pressure filling the Tire by the driver, but usually in an overload the vehicle, which by evaluating the tire inflation pressure, the Latschlänge and the wheel load can be determined. Set tire pressure monitoring systems therefore important measurement and control systems for monitoring tire pressure, the Latschlänge and the wheel load and thus help in the prevention of tire damage and resulting traffic accidents.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reifendruckkontrolle sind beispielsweise aus der DE 103 29 700 A1 als bekannt zu entnehmen. Dabei umfasst die dort offenbarte Vorrichtung einen in einen Reifen eines Kraftwagens integrierten Sensor, mit welchem die Verformung des Reifens während der Fahrt gemessen wird, eine mit dem Sensor gekoppelte Datenübertragungseinheit und eine außerhalb des Reifens angeordnete Auswerteeinheit, welche aus den von der Datenübertragungseinheit übertragenen Messwerten der Sensoreinheit auf die Latschlänge des Reifens schließt. Bei der Latschlänge handelt es sich um die Länge der geraden Fläche, mit welcher der Reifen die Fahrbahn berührt. Als Sensor ist dabei ein piezoelektrischer Verformungsmesser vorgesehen, welcher die Verformung des Reifens während der Fahrt ermittelt.A device and a method for tire pressure control are, for example, from DE 103 29 700 A1 to be known as known. The device disclosed therein comprises a sensor integrated in a tire of a motor vehicle, with which the deformation of the tire during travel is measured, a data transmission unit coupled to the sensor and an evaluation unit arranged outside the tire, which from the measured values transmitted by the data transmission unit Sensor unit closes on the latitudinal length of the tire. The latitudinal length is the length of the straight surface at which the tire touches the road. As a sensor, a piezoelectric strain gauge is provided, which determines the deformation of the tire while driving.

Das dort offenbarte Verfahren sieht vor, dass in einem ersten Schritt die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Reifens und in einem zweiten Schritt die Latschlänge dieses Reifens mit Hilfe von durch einen Sensor ermittelten Messwerte bestimmt wird. Die Latschlänge ergibt sich dabei aus dem Abstand zweier korrespondierender Extremwerte des zeitlichen Sensorspannungsverlaufs. Aus der Latschlänge und der Sensorspannung wird in einem dritten Schritt auf den Reifenfülldruck und die Radlast des Reifens geschlossen.The there disclosed method provides that in a first step the rotational speed of a tire and in a second Step the latency This tire with the help of measured values determined by a sensor is determined. The Lat snake results from the distance between two corresponding extreme values the temporal sensor voltage curve. From the Latschlänge and the Sensor voltage is in a third step on the tire inflation pressure and the wheel load of the tire closed.

Als nachteilig ist dabei der Umstand anzusehen, dass die Bestimmungen des Reifenfülldrucks und der Radlast sowohl durch die Vorrichtung als auch durch das Verfahren nur indirekt erfolgen können und daher vergleichsweise ungenau und aufwendig sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass eine Messung des Reifenfülldrucks nur während der Fahrt und nicht bei Stillstand des Kraftwagens möglich ist. Dadurch können beispielsweise Druckverluste, die während des Parkens des Kraftwagens erfolgen, nicht rechtzeitig vor Fahrtantritt an den Fahrzeugführer gemeldet werden und daher gefährliche Fahrsituationen verursachen.When A disadvantage is the fact that the provisions of tire inflation pressure and the wheel load both by the device and by the method can only be done indirectly and therefore comparatively inaccurate and expensive. Another Disadvantage is that a measurement of the tire inflation pressure only during the ride and not at standstill of the motor vehicle is possible. Thereby can For example, pressure drops during parking of the motor vehicle not reported to the driver in time before departure and therefore dangerous driving situations cause.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, dass eine einfachere Bestimmung der Radlast eines Reifens ermöglicht wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln, welches eine einfachere und genauere Bestimmung der Radlast eines Reifens ermöglicht.task The present invention is therefore a generic device improve so that a simpler determination of the wheel load of a Tire allows becomes. Another object of the invention is a method to develop a simpler and more accurate determination of the Wheel load of a tire allows.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Radlast eines Reifens eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Radlast eines Reifens eines Kraftwagens gemäß Patentanspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.The The object is achieved by a Device for determining a wheel load of a tire of a motor vehicle with the features of patent claim 1 and a method for determination a wheel load of a tire of a motor vehicle according to claim 6 solved. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are in the others claims specified.

Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Radlast eines Reifens eines Kraftwagens mindestens eine innerhalb des Reifens angeordnete erste Sensoreinheit, welche zur Bestimmung von den Reifenfülldruck charakterisierenden Messwerten ausgebildet ist, mindestens eine Datenübertragungseinheit, welche zur Übertragung der Messwerte ausgebildet ist, und mindestens eine Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der Radlast des Reifens unter Berücksichtigung der von der Datenübertragungseinheit übermittelten Messwerten, wobei die erste Sensoreinheit einen Drucksensor umfasst, mit welchem zumindest der Reifenfülldruck des Reifens unabhängig von einer Reifenumdrehungsgeschwindigkeit des Reifens bestimmbar ist. Mit anderen Worten ist es demnach vorgesehen, dass zumindest der Reifenfülldruck direkt und unabhängig von der Geschwindigkeit des Kraftwagens, das bedeutet sowohl im Stand als auch während der Fahrt, ermittelt und damit jederzeit zur Bestimmung der Radlast herangezogen werden kann. Somit kann beispielsweise nach dem Beladen des Kraftwagens im Fall eines Überschreitens der zulässigen Radlast unmittelbar vor bzw. bei Fahrtbeginn ein entsprechender Warnhinweis an den Fahrzeugführer erfolgen. Ein weiterer Vorteil gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen besteht in einer aufgrund der direkten Bestimmung des Reifenfülldrucks stark vereinfachten und beschleunigten Auswertung der von der Sensoreinheit ermittelten Messwer ten und damit in einer deutlichen Verbesserung der Bestimmung der Radlast. Durch eine derartige Vereinfachung ist es weiterhin möglich, einfachere und damit kostengünstigere Auswerteeinheiten zu verwenden. Die den Drucksensor umfassende Sensoreinheit wird zu diesem Zweck bevorzugt in den Reifen einvulkanisiert, da sie auf diese Weise einerseits vor vorzeitigem Verschleiß geschützt ist und da andererseits für den jeweiligen Reifentyp spezifische Reifendaten wie etwa Identifikationsnummern, Reifenumfang, Reifenbreite, zulässige Höchstgeschwindigkeit etc. in die Sensoreinheit eingespeichert werden können, wodurch eine weitere Verbesserung der Auswertegenauigkeit erzielbar ist. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, die Sensoreinheit in das Reifenventil zu integrieren, an der Felge des Reifens zu montieren oder dergleichen. Die Energieversorgung der Sensoreinheit erfolgt dabei bevorzugt mittels Transponder-Technik. Weiterhin kann die Verwendung von Batterien oder sonstige, dem Fachmann bekannte Energieversorgungsarten vorgesehen sein. Die mittels einer derartigen Vorrichtung bestimmte Radlast kann von der Auswerteeinrichtung anschließend zum Beispiel über einen CAN-Bus an Fahrdynamikregelsysteme des Kraftwagens weitergeleitet und zur verbesserten Steuerung von ESP-Systemen, Optimierung von Fahrerassistenzsystemen oder dergleichen verwendet werden. Der mittels der Sensoreinheit bestimmte Reifenfülldruck kann dabei gemeinsam mit der Radlast übermittelt bzw. weitergeleitet werden. Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Reifenfülldruck unabhängig von der Radlast oder auch an weitere Fahrzeugsysteme übermittelt wird. Die Auswerteeinheit ist dabei vorzugsweise außerhalb des Reifens am Fahrzeug angeordnet, kann aber auch innerhalb des Reifens oder sogar einteilig mit der Sensoreinheit ausgebildet sein. Weiterhin ist natürlich auch denkbar, dass die Auswerteeinrichtung in einem zentralen Steuergerät oder dergleichen des Kraftwagens integriert ist.According to the invention, a device for determining a wheel load of a tire of a motor vehicle comprises at least one first sensor unit arranged within the tire, which is designed to determine measured values characterizing the tire inflation pressure, at least one data transmission unit, which is designed to transmit the measured values, and at least one evaluation device for determination the wheel load of the tire taking into account the measured values transmitted by the data transmission unit, wherein the first sensor unit comprises a pressure sensor, with which at least the tire inflation pressure of the tire can be determined independently of a tire rotational speed of the tire. In other words, it is therefore intended that at at least the tire pressure directly and independently of the speed of the motor vehicle, which means both in the state and during the journey, determined and thus can be used at any time to determine the wheel load. Thus, for example, after the loading of the motor vehicle in the event of exceeding the allowable wheel load immediately before or at the start of the journey, a corresponding warning to the driver. Another advantage over the previously known devices consists in a due to the direct determination of the tire inflation pressure greatly simplified and accelerated evaluation of the determined by the sensor unit Messwer th and thus in a significant improvement in the determination of the wheel load. By such a simplification, it is also possible to use simpler and thus more cost-effective evaluation. For this purpose, the sensor unit comprising the pressure sensor is preferably vulcanized into the tire, since on the one hand it is protected against premature wear and, on the other hand, tire data specific to the particular tire type, such as identification numbers, tire circumference, tire width, permissible maximum speed, etc., in the sensor unit can be stored, whereby a further improvement of the evaluation accuracy can be achieved. However, it may also be provided to integrate the sensor unit in the tire valve to mount on the rim of the tire or the like. The power supply of the sensor unit is preferably carried out by means of transponder technology. Furthermore, the use of batteries or other energy supply types known to those skilled in the art may be provided. The wheel load determined by means of such a device can then be forwarded by the evaluation device, for example via a CAN bus, to driving dynamics control systems of the motor vehicle and used for improved control of ESP systems, optimization of driver assistance systems or the like. The tire inflation pressure determined by means of the sensor unit can be transmitted or forwarded together with the wheel load. It may be provided that the tire inflation pressure is transmitted independently of the wheel load or to other vehicle systems. The evaluation unit is preferably arranged outside the tire on the vehicle, but may also be formed within the tire or even in one piece with the sensor unit. Furthermore, of course, it is also conceivable that the evaluation device is integrated in a central control unit or the like of the motor vehicle.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung wenigstens ein Mittel umfasst, welches wenigstens ein Kennfeld mit vorbestimmten Werten über einen funktionellen Zusammenhang zwischen dem Reifenfülldruck und/oder einem Sensorsignalverlauf der Sensoreinheit und/oder einer Latschlänge und/oder der Reifenumdrehungs geschwindigkeit und/oder der Radlast umfasst. Zu diesem Zweck können beispielsweise Mikrocontrollereinheiten oder applikationsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC) verwendet werden, welche eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit zur Bestimmung der Radlast unter Berücksichtigung der übermittelten Messwerte darstellen. Durch die direkte Bestimmung des Reifenfülldrucks entfällt im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen eine Dimension des erforderlichen Kennfeldes, so dass zur Bestimmung der Radlast lediglich ein funktioneller Zusammenhang zwischen dem Reifenfülldruck, der Latschlänge und der Radlast für verschiedene Reifenumdrehungsgeschwindigkeiten im Speicher der Mikrocontrollereinheit abgelegt bzw. ausgewertet werden muss. Dies erlaubt die Verwendung von kostengünstigeren Mikrocontrollereinheiten mit verringertem Speicher und vergleichsweise geringer Rechenleistung.In an advantageous embodiment of the invention is provided in that the evaluation device comprises at least one means which at least one map with predetermined values over one functional relationship between the tire inflation pressure and / or a sensor waveform of the Sensor unit and / or a Latschlänge and / or the tire rotation speed and / or includes the wheel load. For example, microcontroller units may be used for this purpose or Application Specific Integrated Circuits (ASIC) which is a particularly easy and inexpensive way for determining the wheel load taking into account the transmitted measured values represent. By direct determination of tire pressure deleted in contrast to the known devices one dimension of the required Kennfeldes, so that to determine the wheel load only a functional Relationship between the tire pressure, the Latschlänge and the wheel load for different tire rotation speeds in the memory of the microcontroller unit filed or evaluated. This allows the use from cheaper Microcontroller units with reduced memory and comparatively low computing power.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Datenübertragungseinheit selbst Mittel zur Auswertung der Messwerte umfasst, insbesondere zur Bestimmung der Latschlänge des Reifens unter Berücksichtigung dieser Messwerte. Dies bietet den Vorteil, dass eine Vorauswertung der Messwerte bereits im Reifen erfolgen und die an die Auswerteeinrichtung zu übermittelnde Datenmenge dadurch stark reduziert werden kann. Die Latschlänge, welche ihrerseits einen zentralen Parameterwert zur Bewertung des momentanen Reifen- bzw. Fahrzustands darstellt, ergibt sich dabei beispielsweise als zeitlicher Abstand zweier korrespondierender Maxima bzw. Minima des Sensorsignalverlaufs multipliziert mit der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit. Anstelle des vollständigen Sensorsignalverlaufs muss damit lediglich der vorausgewertete Wert der Latschlänge an die Auswerteeinrichtung übermittelt werden, wodurch die Bestimmung der Radlast zusätzlich beschleunigt und vereinfacht wird. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass die Messwerte vor dem Übermitteln durch die Datenübertragungseinheit verschlüsselt beziehungsweise mit Radidentifikationsnummern versehen werden, um eventuelle Störungen durch andere Fahrzeuge zu vermeiden und eine eindeutige Zuordnung der übermittelten Messewerte zum jeweiligen Reifen des Fahrzeugs zu gewährleisten.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the data transmission unit itself comprises means for evaluating the measured values, in particular for determining the latitudinal length of the tire under consideration of these measurements. This offers the advantage of having a pre-evaluation the readings are already taken in the tire and those to the evaluation device to be transmitted Data volume can be greatly reduced. The Latschlänge, which in turn, a central parameter value for the evaluation of the current Tire or driving state represents, for example, results as a time interval between two corresponding maxima or minima of the sensor waveform multiplied by the tire revolution speed. Instead of the complete sensor waveform Thus, only the pre-valued value of the Latschlänge must Evaluation device transmitted which additionally accelerates and simplifies the determination of the wheel load becomes. It can also be provided that the measured values are available the submitting through the data transmission unit encoded or be provided with Radidentifikationsnummern to possible disturbances by other vehicles to avoid and a clear assignment of the transmitted To ensure fair values for each tire of the vehicle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Sensoreinheit vorgesehen, welche innerhalb des Reifens angeordnet ist und einen Beschleunigungssensor umfasst. Eine zweite, einen Beschleunigungssensor umfassende Sensoreinheit bietet dabei den Vorteil, dass einerseits durch die Erfassung einer zusätzlichen physikalischen Messgröße eine weitere Verbesserung der Messgenauigkeit erzielt wird und andererseits auch im Fall eines Defektes der ersten, den Drucksensor umfassenden Sensoreinheit ein weiterer Betrieb der Vorrichtung gewährleistet werden kann, da bei Kenntnis der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit trotzdem die Latschlänge und – zumindest indirekt – der Reifenfülldruck bei bewegtem Kraftfahrzeug bestimmt werden können. Bevorzugterweise ist die zweite Sensoreinheit dabei ebenfalls im Reifen einvulkanisiert, kann aber auch an anderen Positionen im Bereich des Reifenaußenumfangs wie etwa am Reifenventil angeordnet sein. Da der Reifen im Bereich seiner Latschlänge einen gegenüber der freien Drehung im Radhaus verringerten Durchmesser aufweist, misst der Beschleunigungssensor in diesem Bereich gegenüber der freien Drehung im Radhaus veränderte Beschleunigungswerte. Im Fall eines Druckverlustes verringert sich der Außendurchmesser des Reifens und führt zu einer Erhöhung der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit. Der im Reifen integrierte Beschleunigungssensor misst daher erhöhte Beschleunigungswerte, welche zumindest bei fahrendem Kraftwagen als Druckabfall interpretiert werden können. Zusätzlich verlängert sich durch einen Druckabfall die Latschlänge, also die Auflagefläche des Reifens auf der Straße. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Bestimmung der Messwerte durch Abgleich mit den Messwerten der übrigen Reifen verifiziert oder durch Berücksichtigung der Messwerte weiterer Sensoreinheiten am Kraftwagen korrigiert wird.In a further advantageous embodiment of the invention, a second sensor unit is provided, which is arranged within the tire and comprises an acceleration sensor. A second sensor unit comprising an acceleration sensor offers the advantage that a further improvement of the measurement accuracy is achieved on the one hand by the detection of an additional physical measured variable and on the other hand also in the case of a defect of the first, the pressure sensor comprehensive sensor unit further operation of the device can be ensured, since with knowledge of the tire rotation speed nevertheless the latitudinal length and - at least indirectly - the tire inflation pressure can be determined with moving motor vehicle. Preferably, the second sensor unit is also vulcanized in the tire, but can also be arranged at other positions in the region of the tire outer circumference, such as the tire valve. Since the tire has a reduced diameter in the region of its latitudinal length relative to the free rotation in the wheel house, the acceleration sensor measures changed acceleration values in this area compared to the free rotation in the wheel house. In the case of a pressure loss, the outer diameter of the tire decreases and leads to an increase in the tire rotation speed. The acceleration sensor integrated in the tire therefore measures increased acceleration values, which can be interpreted as a pressure drop, at least when the motor vehicle is moving. In addition, extended by a pressure drop, the Latschlänge, so the bearing surface of the tire on the road. It may be provided that the determination of the measured values is verified by comparison with the measured values of the remaining tires or corrected by taking into account the measured values of further sensor units on the motor vehicle.

Eine besonders einfache und kostengünstige Vorrichtung wird dadurch geschaffen, dass die erste und die zweite Sensoreinheit einteilig ausgebildet sind. Eine kombinierte Druck- und Beschleunigungssensoreinheit stellt dabei ein besonders genaues und zuverlässiges Mittel zur Überwachung des Reifens dar und kann kostengünstig in einem Arbeitsschritt in den Reifen einvulkanisiert oder auf andere geeignete Weise angebracht werden. Durch eine derartige Kombination ohnehin erforderlicher und bereits vorhandener Sen soreinheiten bzw. Sensortypen in einem Bauteil ist daher eine besonders einfache, montagefreundliche und kostengünstige Möglichkeit geschaffen, die gesamte erforderliche Sensorik in einer Einheit zu integrieren und in einem Arbeitsgang zu montieren. Denkbar ist dabei natürlich auch die Integration von weiteren Sensoren, wie etwa Temperatursensoren oder dergleichen.A particularly simple and inexpensive Device is created by the fact that the first and the second Sensor unit are integrally formed. A combined printing and acceleration sensor unit provides a particularly accurate and reliable Means of monitoring the Tire is and can be inexpensive vulcanized in one step in the tire or on others appropriate manner be attached. By such a combination anyway required and already existing Sen soreinheiten or Sensor types in a component is therefore a particularly simple, easy-to-install and cost-effective option created all the necessary sensors in one unit to integrate and assemble in one operation. It is conceivable of course also the integration of other sensors, such as temperature sensors or similar.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Reifenfülldrucks eines Reifens eines Kraftwagens mit mindestens einer innerhalb des Reifens angeordneten ersten Sensoreinheit, welche zur Bestimmung von den Reifenfülldruck charakterisierenden Messwerten ausgebildet ist, mindestens einer Datenübertragungseinheit, welche zur Übertragung der Messwerte ausgebildet ist, und mindestens einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung des Reifenfülldrucks des Reifens unter Berücksichtigung der von der Datenübertragungseinheit übermittelten Messwerten, wobei die erste Sensoreinheit einen Drucksensor umfasst, mit welchem zumindest der Reifenfülldruck des Reifens unabhängig von einer Reifenumdrehungsgeschwindigkeit des Reifens bestimmbar ist.One Another aspect of the invention relates to a device for determination a tire inflation pressure a tire of a motor vehicle with at least one within the Tire arranged first sensor unit, which for the determination from the tire inflation pressure is formed characterizing measured values, at least one Data transfer unit, which for transmission the measured values is formed, and at least one evaluation device for determining the tire inflation pressure of the tire under consideration the transmitted from the data transmission unit Measured values, wherein the first sensor unit comprises a pressure sensor, with which at least the tire inflation pressure of the tire independently determinable from a tire rotation speed of the tire is.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Latschlänge eines Reifens eines Kraftwagens mit mindestens einer innerhalb des Reifens angeordneten ersten Sensoreinheit, welche zur Bestimmung von den Reifenfülldruck charakterisierenden Messwerten ausgebildet ist, mindestens einer Datenübertragungseinheit, welche zur Übertragung der Messwerte ausgebildet ist, und mindestens einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der Latschlänge des Reifens unter Berücksichtigung der von der Datenübertragungseinheit übermittelten Messwerten, wobei die erste Sensoreinheit einen Drucksensor umfasst, mit welchem zumindest der Reifenfülldruck des Reifens unabhängig von einer Reifenumdrehungsgeschwindigkeit des Reifens bestimmbar ist.One Another aspect of the invention relates to a device for determination a lat. length of a Tire of a motor vehicle with at least one within the tire arranged first sensor unit, which for the determination of the tire inflation pressure is formed characterizing measured values, at least one Data transmission unit, which for transmission the measured values is formed, and at least one evaluation device for determining the latitudinal length of the tire under consideration the transmitted from the data transmission unit Measured values, wherein the first sensor unit comprises a pressure sensor, with which at least the tire inflation pressure of the tire is independent of a tire rotation speed of the tire is determinable.

Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zur Bestimmung einer Radlast eines Reifens eines Kraftwagens mit mindestens einer innerhalb des Reifens angeordneten Sensoreinheit zumindest die Schritte a) Bestimmen eines Reifenfülldrucks des Reifens unabhängig von einer Reifenumdrehungsge schwindigkeit, b) Bestimmen der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit des Reifens, c) Bestimmen eines zeitlichen Verlaufs der Sensorsignalstärke der Sensoreinheit, d) Bestimmen einer Latschlänge des Reifens aus einem funktionellen Zusammenhang zwischen der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit und dem zeitlichen Verlauf der Sensorsignalstärke und e) Bestimmen der Radlast des Reifens aus einem funktionellen Zusammenhang zwischen dem Reifenfülldruck und der Latschlänge. Mit anderen Worten wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst ein Reifenfülldruck des Reifens bestimmt, wobei die Bestimmung unabhängig von der Geschwindigkeit des Kraftwagens, also auch im Stand erfolgen kann. Die weiteren Verfahrensschritte b) und c) umfassen das Bestimmen der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit sowie des Sensorsignalverlaufs der Sensoreinheit. Unter Berücksichtigung der ermittelten Reifenumdrehungsgeschwindigkeit Sensorsignalverlauf kann anschließend in Schritt d) die momentane Latschlänge bestimmt werden, bei der es sich zusammen mit dem Reifenfülldruck um einen wesentlichen Messwert zur Bewertung des momentanen Reifen- bzw. Fahrzustands handelt. In Schritt e) wird schließlich die Radlast des Reifens aus einem funktionellen Zusammenhang zwischen dem Reifenfülldruck und der Latschlänge bestimmt. Die Radlast stellt zusammen mit dem Reifenfülldruck und der Latschlänge einen wichtigen Parameter zum sicheren Betreiben eines Kraftwagens dar, da beispielsweise eine Überladung des Kraftwagens zum Platzen des Reifens führen kann. Zudem erlaubt die Kenntnis der Radlast aller Reifen eine Bestimmung des Fahrzeuggesamtgewichts, welches beispielsweise zur Steuerung von Fahrdynamiksystemen, für Stoßdämpfereinstellungen und dergleichen verwendet werden kann. Als mitoffenbart ist es dabei anzusehen, dass die Reihenfolge der Verfahrensschritte a) bis c) beliebig vertauscht werden kann, um die Aufgabe zu lösen.According to the invention, the method for determining a wheel load of a tire of a motor vehicle with at least one sensor unit arranged inside the tire comprises at least the steps of a) determining a tire inflation pressure of the tire independently of a tire rotational speed, b) determining the tire rotational speed of the tire, c) determining a time course the sensor signal strength of the sensor unit, d) determining a tire slip length from a functional relationship between the tire rotation speed and the time course of the sensor signal strength and e) determining the wheel load of the tire from a functional relationship between the tire inflation pressure and the latitudinal length. In other words, a tire inflation pressure of the tire is first determined in the context of the method according to the invention, wherein the determination can be made independently of the speed of the motor vehicle, ie even when stationary. The further method steps b) and c) include determining the tire rotation speed and the sensor signal waveform of the sensor unit. Taking into account the determined tire rotational speed sensor signal curve, the instantaneous latitudinal length can then be determined in step d), which together with the tire inflation pressure is a significant measurement value for evaluating the current tire or driving state. Finally, in step e), the wheel load of the tire is determined from a functional relationship between the tire inflation pressure and the lathe length. The wheel load together with the tire inflation pressure and the latitudinal length represent an important parameter for the safe operation of a motor vehicle, since, for example, an overload of the vehicle Motor vehicle can lead to the bursting of the tire. In addition, the knowledge of the wheel load of all tires allows a determination of the total vehicle weight, which can be used for example for controlling driving dynamics systems, for shock absorber settings and the like. It has to be regarded as co-disclosed that the sequence of method steps a) to c) can be interchanged as desired in order to solve the problem.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der Reifenfülldruck unmittelbar, insbesondere mittels der einen Drucksensor umfassenden Sensoreinheit, gemessen wird. Durch die Verwendung einer derartigen Sensoreinheit bei der Durchführung des Verfahrens ist eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit geschaffen, eine unmittelbare Messung des Reifenfülldrucks auch bei stehendem Fahrzeug gewährleisten zu können und zudem mittels derselben Sensoreinheit die Latschlänge charakterisierende Messwerte zu erhalten und damit besonders schnell und einfach die Radlast bestimmen zu können. Denkbar ist in diesen Zusammenhang insbesondere auch eine Verwendung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, da diese alle benötigten Komponenten umfasst.A advantageous embodiment of the method provides that the tire inflation pressure directly, in particular by means of a pressure sensor comprehensive Sensor unit is measured. By using such Sensor unit during execution The method is a particularly simple and inexpensive way created an immediate measurement of tire inflation pressure too when the vehicle is stationary to be able to and also characterizing the latitudinal length by means of the same sensor unit To obtain measured values and thus particularly quickly and easily the wheel load to be able to determine. It is conceivable in this context, in particular, a use a previously described apparatus for performing the method, since these all needed Includes components.

Zur weiteren Erhöhung der Messgenauigkeit ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Reifenumdrehungsgeschwindigkeit in Schritt b) mit Hilfe von mindestens einer kraftwagenseitigen Sensoreinheit, insbesondere einer ABS- und/oder Fahrdynamik-Sensoreinheit oder dgl. ermittelbar und/oder korrigierbar ist. Durch die hohe Anzahl an unterschiedlichen Sensoreinheiten bzw. Sensortypen in modernen Kraftwagen kann insbesondere der Messwert der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit beispielsweise durch Abgleichen verschiedener Sensorwerte besonders exakt ermittelt und gegebenenfalls korrigiert werden. Der Datenaustausch kann dazu vorzugsweise über einen CAN-Bus des Kraftwagens oder dergleichen erfolgen.to further increase the measurement accuracy, it is advantageously provided that the tire rotation speed in step b) by means of at least one sensor-side sensor unit, in particular an ABS and / or vehicle dynamics sensor unit or the like. Can be determined and / or is correctable. Due to the high number of different sensor units or sensor types in modern motor vehicles, in particular, the measured value the tire rotation speed, for example, by adjustment different sensor values particularly accurately determined and, where appropriate Getting corrected. The data exchange can preferably via a CAN bus of the motor vehicle or the like.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass Schritt d) das Bestimmen einer Zeitdifferenz zweier korrespondierender Sensorsignalverlaufsmaxima und/oder Sensorsignalverlaufsminima umfasst. Als mitumfasst ist es dabei anzusehen, dass bereits Schritt c) das Bestimmen der Sensorsignalextremwerte sowie der Zeitdifferenz umfasst. Der Sensorsignalverlauf zeigt sowohl beim Aufsetzen als auch beim Abheben des den Sensor enthaltenden Reifenbereichs von der Fahrbahn jeweils einen Extremwert in Form eines Signalmaximums bzw. Signalminimums. Die Latschlänge kann dann in einfacher Weise durch Multiplikation des zeitlichen Abstands zwischen zwei korrespondierenden Extremwerten mit der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit ermittelt werden. Gegebenenfalls kann auch bei Kenntnis der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit aus der Zeitdifferenz zwischen zwei Latschdurchläufen der dynamische Reifenumfang bestimmt werden.In a further advantageous embodiment of the method is provided that step d) determining a time difference of two corresponding Sensor waveform maxima and / or sensor waveform minima includes. It is to be regarded as being included that already step c) the Determining the sensor signal extremes and the time difference includes. The sensor waveform shows both when touchdown and when Lifting the tire area containing the sensor from the roadway in each case one extreme value in the form of a signal maximum or signal minimum. The Lat snake can then be easily multiplied by the temporal Distance between two corresponding extreme values with the tire rotation speed be determined. Optionally, even with knowledge of the tire rotation speed determined from the time difference between two Latschdurchläufen the dynamic tire circumference become.

Besonders einfach und zuverlässig kann die Radlast dadurch bestimmt werden, dass in Schritt e) wenigstens ein Kennfeld verwendet wird, wobei das Kennfeld wenigstens einen vorbestimmten Wert für den funktionellen Zusammenhang zwischen dem Reifenfülldruck, der Latschlänge und der Radlast in Abhängigkeit der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit umfasst. Durch die derart bestimmten Werte sind auch weitere wichtige Fahrzeugdaten wie etwa die Aufstandskräfte des Reifens zugänglich, welche beispielsweise zur Regelung von Stoßdämpferabstimmungen oder sonstigen Fahrzeugregelparametern verwendet werden können.Especially easy and reliable the wheel load can be determined by the fact that in step e) at least a map is used, the map at least one predetermined value for the functional relationship between the tire pressure, the Latschlänge and the wheel load in dependence the tire revolution speed. By the so determined Values are also other important vehicle data such as the rebellion of the Tire accessible, which, for example, to control shock absorber votes or other Vehicle control parameters can be used.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Reifenfülldrucks eines Reifens eines Kraftwagens mit mindestens einer innerhalb des Reifens angeordneten Sensoreinheit, wobei das Verfahren zumindest das Bestimmen eines Reifenfülldrucks des Reifens unabhängig von der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit, insbesondere mittels der einen Drucksensor umfassenden Sensoreinheit, umfasst. In einer Ausgestaltung ist zudem vorgesehen, dass der Reifenfülldruck unmittelbar, insbesondere mittels der einen Drucksensor umfassenden Sensoreinheit, gemessen wird.One Another aspect of the invention relates to a method for determination a tire inflation pressure a tire of a motor vehicle with at least one within the Tire arranged sensor unit, wherein the method at least determining a tire inflation pressure of the tire independently from the tire rotation speed, in particular by means of a sensor comprising a pressure sensor. In one embodiment is also provided that the tire inflation pressure directly, in particular by means of a sensor comprising a pressure sensor, measured becomes.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Latschlänge eines Reifens eines Kraftwagens mit mindestens einer innerhalb des Reifens angeordneten Sensoreinheit, wobei das Verfahren zumindest die Schritte a) Bestimmen einer Reifenumdrehungsgeschwindigkeit des Reifens, b) Bestimmen eines zeitlichen Verlaufs der Sensorsignalstärke der Sensoreinheit und c) Bestimmen einer Latschlänge des Reifens aus einem funktionellen Zusammenhang zwischen der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit und dem zeitlichen Verlauf der Sensorsignalstärke umfasst. In einer Ausgestaltung ist nach Schritt c) ein zusätzlicher Schritt d) vorgesehen, welcher ein Bestimmen eines Reifenfülldrucks unabhängig von der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit des Reifens umfasst. In einer weiteren Ausgestaltung ist nach Schritt d) ein zusätzlicher Schritt e) vorgesehen, welcher ein Bestimmen einer Radlast des Reifens aus einem funktionellen Zusammenhang zwischen der in Schritt c) bestimmten Latschlänge und dem in Schritt d) bestimmten Reifenfülldruck umfasst.One Another aspect of the invention relates to a method for determination a Latschlänge a tire of a motor vehicle with at least one within the Tire arranged sensor unit, wherein the method at least the steps a) determining a tire rotation speed of Tire, b) determining a time profile of the sensor signal strength of Sensor unit and c) determining a latitudinal length of the tire from a functional Relationship between the tire rotation speed and the Time course of the sensor signal strength includes. In one embodiment after step c) is an additional Step d) is provided, which comprises determining a tire inflation pressure independently from the tire revolution speed of the tire. In a further embodiment is an additional step after step d) e) is provided which comprises determining a wheel load of the tire a functional relationship between the determined in step c) shuffle length and the tire inflation pressure determined in step d).

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen, wobei gleiche und funktionsgleiche Bauteile mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings, wherein identical and functionally identical components with identical Be are provided. These show in:

1 eine schematische Seitenansicht eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung des Reifenfülldrucks und der Radlast ausgestatteten Kraftwagens; 1 a schematic side view of a vehicle equipped with the inventive device for determining the tire inflation pressure and the wheel load motor vehicle;

2 ein schematisches Diagramm eines Kennfelds zur Ermittlung der Radlast aus der Latschlänge und dem Reifenfülldruck bei einer konstanten Reifenumdrehungsgeschwindigkeit für eine Vorrichtung gemäß 1; 2 a schematic diagram of a map for determining the wheel load from the Latschlänge and the tire inflation pressure at a constant tire rotational speed for a device according to 1 ;

3 eine schematische Schnittansicht einer Sensoreinheit gemäß 1 mit einem kombinierten Druck- und Beschleunigungssensor nach dem Stand der Technik; und in 3 a schematic sectional view of a sensor unit according to 1 with a combined pressure and acceleration sensor according to the prior art; and in

4 ein schematisches Diagramm eines zeitlichen Sensorsignalverlaufs einer Sensoreinheit gemäß 1 und 3 über zwei volle Reifenumdrehungen bei konstanter Reifenumdrehungsgeschwindigkeit. 4 a schematic diagram of a temporal sensor signal waveform of a sensor unit according to 1 and 3 over two full tire revolutions at constant tire rotation speed.

In 1 ist eine schematische Seitenansicht eines mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Reifenfülldrucks und der Radlast ausgestatteten Kraftwagens 10 dargestellt. Vom Kraftwagen 10 ist dabei lediglich ein schematischer Ausschnitt der Karosserie dargestellt, da er von der Erfindung selbst nicht berührt wird. Am Kraftwagen 10 ist ein Rad mit einem Reifen 12 gelagert, welcher mit dem Reifenfülldruck p_R befüllt ist. Der Reifen 12 besitzt einen typ-, geschwindigkeits-, beladungs- und fülldruckabhängigen Umfang U_R und liegt entlang der Latschlänge L_R auf der Fahrbahn 11 auf. Im vorliegenden Fall befindet sich außenumfänglich im Reifen 12 einvulkanisiert eine Sensoreinheit 14 mit einem Drucksensor, welcher den momentanen Reifenfülldruck p_R direkt im Reifen 12 misst. Dabei können jedoch auch andere Anordnungsmöglichkeiten vorgesehen sein. Mit der Sensoreinheit 14 ist eine Da tenübertragungseinheit 16 verbunden, welche in einer Vorauswertung der Messwerte M die momentane Latschlänge L_R des Reifens bestimmt und gemeinsam mit dem Reifenfülldruck p_R in an sich bekannter Weise drahtlos an eine karosserieseitig angeordnete Auswerteeinrichtung 18 überträgt. Die Bestimmung der Latschlänge L_R erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe des in 4 dargestellten zeitlichen Verlaufs der Sensorsignalstärke S, welcher in der zugehörigen Figurenbeschreibung näher erläutert wird. Die Auswerteeinrichtung 18 umfasst ein im vorliegenden Fall als Mikrocontrollereinheit ausgebildetes Mittel 20, über welches die Radlast F_R aus den übermittelten Messwerten bestimmt wird. Über einen nicht dargestellten CAN-Bus können die Messwerte beispielsweise an eine Überwachungsvorrichtung des Kraftwagens 10 weitergeleitet werden, welche im Fall eines zu hohen oder zu niedrigen Reifenfülldrucks p_R oder einer zu hohen Radlast F_R eine Kontrolllampe, ein akustisches Warnsignal oder dergleichen aktiviert und den Fahrzeugführer warnt. Denkbar ist dabei auch, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Personenkraftwagen sondern beispielsweise auch in Lastkraftwagen, Anhängern oder dergleichen verbaut ist.In 1 is a schematic side view of a motor vehicle equipped with a device for determining the tire inflation pressure and the wheel load 10 shown. From the car 10 only a schematic section of the body is shown, since it is not affected by the invention itself. At the car 10 is a wheel with a tire 12 stored, which is filled with the tire inflation pressure p _R. The mature 12 has a type, speed, loading and filling pressure dependent circumference U _R and lies along the Latschlänge L _R on the road 11 on. In the present case, the outside is in the tire 12 vulcanizes a sensor unit 14 with a pressure sensor, which the instantaneous tire inflation pressure p _R directly in the tire 12 measures. However, other arrangements can be provided. With the sensor unit 14 is a data transmission unit 16 which, in a preliminary evaluation of the measured values M, determines the instantaneous latitudinal length L _{R of} the tire and, together with the tire inflation pressure p _R in a manner known per se, wirelessly to an evaluation device arranged on the body side 18 transfers. The determination of the latitudinal length L _R is preferably carried out with the aid of in 4 illustrated temporal course of the sensor signal strength S, which is explained in more detail in the accompanying figure description. The evaluation device 18 comprises an agent designed in the present case as a microcontroller unit 20 , via which the wheel load F _{R is determined} from the transmitted measured values. By way of a CAN bus (not shown), the measured values can be sent, for example, to a monitoring device of the motor vehicle 10 be forwarded, which in the case of too high or too low tire pressure p _R or too high a wheel load F _R activates a warning lamp, an audible alarm or the like and warns the driver. It is also conceivable that the device according to the invention is not only installed as in the present embodiment in passenger cars but for example in trucks, trailers or the like.

In 2 ist ein schematisches Diagramm eines Kennfelds 22 zur Ermittlung der Radlast F_R aus der Latschlänge L_R und dem Reifenfülldruck p_R bei konstanter Reifenumdrehungsgeschwindigkeit v_R für eine Vorrichtung gemäß 1 abgebildet. Da sowohl die Latschlänge L_R als auch der Reifenfülldruck p_R von der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit v_R sowie von der Temperatur des Reifens 12 abhängen, sind für jede mögliche Reifenumdrehungsgeschwindigkeit v_R des Kraftwagens 10 entsprechende Kennfelder im Speicher der Auswerteeinheit 18 abgelegt. Wie aus dem Diagramm leicht ersichtlich ist, erhöht sich bei konstanter Radlast F_R mit sinkendem Reifenfülldruck p_R die Latschlänge L_R, so dass sowohl über eine direkte Druckmessung mit Hilfe von Drucksensoren als auch über eine indirekte Messung mit Hilfe von Beschleunigungssensoren eine mögliche Reifenpanne detektierbar ist. Wie ebenfalls aus dem Diagramm ersichtlich, steigt bei konstantem Reifenfülldruck p_R die Latschlänge L_R mit zunehmender Radlast F_R. Durch die Möglichkeit der unmittelbaren Messung des Reifenfülldrucks p_R mit Hilfe der inIn 2 is a schematic diagram of a map 22 for determining the wheel load F _R from the latitudinal length L _R and the tire inflation pressure p _R at a constant tire rotational speed v _R for a device according to 1 displayed. Since both the latitudinal length L _R and the tire inflation pressure p _R of the tire rotation speed v _R and the temperature of the tire 12 are for any tire rotation speed v _{R of} the motor vehicle 10 corresponding maps in the memory of the evaluation 18 stored. As can be easily seen from the diagram, with a constant wheel load F _R the latitudinal length L _R increases with decreasing tire inflation pressure p _R , so that a possible flat tire can be detected both via a direct pressure measurement with the aid of pressure sensors and via an indirect measurement with the aid of acceleration sensors is. As can also be seen from the diagram, with constant tire inflation pressure p _R, the lathe length L _{R increases} with increasing wheel load F _R. Due to the possibility of immediate measurement of the tire inflation pressure p _R using the in

1 abgebildeten Vorrichtung, kann bei Kenntnis der Latschlänge L_R somit direkt auf den zentralen Parameterwert der Radlast F_R geschlossen werden. 1 shown device, can be closed directly to the central parameter value of the wheel load F _R with knowledge of Latschlänge L _R.

In 3 ist eine schematische Schnittansicht einer Sensoreinheit 24 mit einem kombinierten Druck- und Beschleunigungssensor nach dem Stand der Technik dargestellt, welcher beispielsweise als Sensoreinheit 14 gemäß 1 verwendet werden kann. Dieser umfasst einen mit dem Gasraum des Reifens 12 in Verbindung stehenden Drucksensor 26 sowie einen Beschleunigungssensor 28, mittels welchem die während der Reifendrehung auftretenden Zentrifugalkräfte detektiert werden. Der Drucksensor 26 besitzt im vorliegenden Fall einen Piezowiederstand 32, welcher durch den Reifenfülldruck p_R gegen einen als Referenz dienenden evakuierten Raumbereich 30 gedrückt wird. Das resultierende Sensorsignal ist über weite Bereiche proportional zum Reifenfülldruck p_R und kann zu dessen Bestimmung herangezogen werden. Die Sensoreinheit 14 ist dabei allerdings nicht auf piezoelektrische Sensortypen beschränkt und kann daher anstelle eines Piezowiederstands 32 auch andere geeignete Sensortypen umfassen. Der Beschleunigungssensor 28 umfasst im vorliegenden Fall eine piezoelektrisch gekoppelte seismische Masse 34, welche in einem ebenfalls evakuierten Raumbereich 30 mit einem Endbereich am Sensorgehäuse befestigt ist. Durch die bei der Drehung des Reifens entstehenden Zentrifugalkräfte erfährt die seismische Masse 34 eine weitgehend proportionale Auslenkung, welche in ein entsprechendes Sensorsignal umgewandelt wird. Anstelle einer derartigen Sensoreinheit sind allerdings auch andere geeignete Sensortypen sowohl für die erfindungsgemäße Vorrichtung als auch für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet und verwendbar.In 3 is a schematic sectional view of a sensor unit 24 with a combined pressure and acceleration sensor according to the prior art, which, for example, as a sensor unit 14 according to 1 can be used. This includes one with the gas space of the tire 12 related pressure sensor 26 and an acceleration sensor 28 , by means of which the centrifugal forces occurring during tire rotation are detected. The pressure sensor 26 has in this case a piezoresistance 32 , which by the tire inflation pressure p _R against a reference evacuated space area 30 is pressed. The resulting sensor signal is proportional to the tire inflation pressure p _R over wide ranges and can be used to determine it. The sensor unit 14 However, this is not limited to piezoelectric sensor types and can therefore instead of piezoresistance 32 also include other suitable sensor types. The acceleration sensor 28 in the present case comprises a piezoelectrically coupled seismic mass 34 , which in a likewise evacuated space area 30 with a End area is attached to the sensor housing. The seismic mass is experienced by the centrifugal forces generated by the rotation of the tire 34 a largely proportional deflection, which is converted into a corresponding sensor signal. However, instead of such a sensor unit, other suitable sensor types are suitable and usable both for the device according to the invention and for the method according to the invention.

4 stellt ein schematisches Diagramm eines zeitlichen Verlaufs der Sensorsignalstärke S einer Sensoreinheit 14 gemäß 1 und 3 über zwei volle Reifenumdrehungen bei konstanter Reifenumdrehungsgeschwindigkeit v_R dar. Sobald die in den Reifen 12 integrierte, im vorliegenden Fall als Druck- und/oder Beschleunigungssensor ausgebildete Sensoreinheit 14 aus der freien Drehung im Radhaus auf die Fahrbahn 11 trifft, entsteht ein Beschleunigungsimpuls mit einem ersten lokalen Sensorsignalmaximum U_max,1 und einem anschließenden ersten Sensorsignalminimum U_min,1. Beim Verlassen der Fahrbahn misst der Sensor ein zweites Sensorsignalmaximum U_max,2 mit einem anschließenden zweiten Sensorsignalminimum U_min,2. Dieser Sensorsignalverlauf wiederholt sich entsprechend mit jeder weiteren Reifenumdrehung N und führt zu den entsprechenden Sensorsignalmaxima U_max,3...N bzw. Sensorsignalminima U_min,3..N. Mit Hilfe des Verlaufs der Sensorsignalstärke S kann daher beispielsweise aus der zeitlichen Differenz t_LR zwischen den korrespondierenden Extremwerten U_max,1 und U_min,2 multipliziert mit der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit v_R die Latschlänge L_R ermittelt werden. Analog ergibt dich der dynamische Reifenumfang U_R bei der jeweiligen Reifenumdrehungsgeschwindigkeit v_R durch Multiplikation der zeitlichen Differenz t_UR zwischen korrespondierenden Extremwerten wie beispielsweise U_max,1 und U_max,3 mit der Reifenumdrehungsgeschwindigkeit v_R. Da mit Hilfe der Vorrichtung gemäß 1 der Reifenfülldruck p_R direkt gemessen werden kann, kann die auf diese Art bestimmte Latschlänge L_R mit Hilfe eines Kennfeldes gemäß 2 besonders einfach zur Bestimmung der Radlast F_R des Reifens 12 herangezogen werden. 4 FIG. 3 shows a schematic diagram of a time profile of the sensor signal strength S of a sensor unit 14 according to 1 and 3 over two full tire revolutions at constant tire rotation speed v _R. Once in the tires 12 integrated, designed in the present case as a pressure and / or acceleration sensor sensor unit 14 from the free rotation in the wheel arch on the road 11 , an acceleration pulse is produced with a first local sensor signal _maximum U _{max, 1} and a subsequent first sensor signal _minimum U _{min, 1} . When leaving the road, the sensor measures a second sensor signal _maximum U _{max, 2} with a subsequent second sensor signal _minimum U _{min, 2} . This sensor signal course repeats itself correspondingly with each further tire revolution N and leads to the corresponding sensor signal maxima U _{max, 3... N} or sensor signal _minima U _{min, 3 .N} . With the aid of the profile of the sensor signal strength S, the latitudinal length L _R can therefore be determined, for example, from the time difference t _LR between the corresponding extreme values U _{max, 1} and U _{min, 2} multiplied by the tire rotation speed v _R. Analogously, the dynamic tire circumference U _R results at the respective tire rotational speed V _R by multiplying the time difference t _UR between corresponding extreme values such as U _{max, 1} and U _{max, 3} with the tire rotational speed v _R. As with the aid of the device according to 1 the tire inflation pressure p _R can be measured directly, the latitudinal length L _R determined in this way can be determined with the aid of a characteristic diagram in accordance with FIG 2 especially easy to determine the wheel load F _{R of} the tire 12 be used.

Claims

Device for determining a wheel load (F _R ) of a tire ( 12 ) of a motor vehicle ( 10 ) with: - at least one inside the tire ( 12 ) arranged first sensor unit ( 14 ), Which is designed for determining the tire inflation pressure (p _R) characterizing measurement values (M), - at least one data transfer unit ( 16 ), which is designed to transmit the measured values (M), and - at least one evaluation device ( 18 ) for determining the wheel load (F _R ) of the tire ( 12 ) taking into account the data transmission unit ( 16 ) transmitted measured values (M), characterized in that the first sensor unit ( 14 ) comprises a pressure sensor with which at least the tire inflation pressure (p _R ) of the tire ( 12 ) irrespective of a tire rotation speed (v _R ) of the tire ( 12 ) is determinable.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the evaluation device ( 18 ) at least one means ( 20 ) comprising at least one characteristic map ( 22 ) with predetermined values via a functional relationship between the tire inflation pressure (p _R ) and / or a sensor signal course ( 34 ) of the sensor unit ( 12 ) and / or a latitudinal length (L _R ) and / or the tire rotation speed (v _R ) and / or the wheel load (FR).

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the data transmission unit ( 16 ) itself comprises means for evaluating the measured values (M), in particular for determining the latitudinal length (L _R ) of the tire ( 12 ) taking into account these measured values (M).

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a second sensor unit is provided, which within the tire ( 12 ), wherein the second sensor unit comprises an acceleration sensor.

Device according to claim 4, characterized in that the first and the second sensor unit are formed in one piece (24) are.

Method for determining a wheel load (F _R ) of a tire ( 12 ) of a motor vehicle ( 10 ) with at least one inside the tire ( 12 ) arranged sensor unit ( 14 ), the method comprising at least the following steps: a) determining a tire inflation pressure (p _R ) of the tire ( 12 ) irrespective of a tire revolution speed (v _R ); b) determining tire tire speed (v _R ) of the tire ( 12 ); c) determining a time profile of the sensor signal strength (S) of the sensor unit ( 14 ); d) determining a latitudinal length (L _R ) of the tire ( 12 ) from a functional relationship between the tire rotation speed (v _R ) and the time course of the sensor signal strength (S); and e) determining the wheel load (F _R ) of the tire ( 12 ) from a functional relationship between the tire inflation pressure (p _R ) and the Latschlänge (L _R ).

A method according to claim 6, characterized in that the tire inflation pressure (p _R ) immediately, in particular by means of the sensor unit comprising a pressure sensor ( 14 ), is measured.

A method according to claim 6 or 7, characterized in that the tire rotation speed (v _R ) in step b) by means of at least one of the vehicle side sensor unit, in particular an ABS and / or driving dynamics sensor unit or the like. Determined and / or correctable.

Method according to one of Claims 6 to 8, characterized in that step d) comprises the determination of a time difference (t _LR ) of two corresponding sensor signal course maxima (U _max ) and / or sensor signal course minima (U _min ).

Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that in step e) at least one map ( 22 ) is used to determine the wheel load (F _R ), the map ( 22 ) comprises the functional relationship between the tire inflation pressure (p _R ), the latitudinal length (L _R ) and the wheel load (F _R ) as a function of the tire rotational speed (v _R ).