DE102024105737A1 - Method for monitoring tire pressure of a vehicle - Google Patents
Method for monitoring tire pressure of a vehicleInfo
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Abstract
In einem Verfahren zur Reifendrucküberwachung eines Fahrzeugs, bei dem mehrere Fahrzeugräder durch ein Reifendruckkontrollsystem drucküberwacht sind, wobei den jeweiligen drucküberwachten Fahrzeugrädern des Fahrzeugs Reifensensormodule mit einem Drucksensor und einer Sendeeinheit zugeordnet sind, kommunizieren die Reifensensormodule über ihre Sendeeinheit und über Antennen im Fahrzeug mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs und übermitteln dem Steuergerät einen Sensordatensatz, der mindestens vom Drucksensor ermittelte Daten für den Reifendruck (Druckdaten) sowie Daten zur eindeutigen Identifikation des Reifensensormoduls (Identifikationsdaten) enthält. Dabei sind an einem Fahrzeugrad mehrere Reifensensormodule angeordnet und deren Identifikationsdaten in einem Speicher des elektronischen Steuergeräts gespeichert und als demselben Fahrzeugrad zugeordnet markiert. Ein im Steuergerät programmierter Algorithmus sieht die Ausgabe von Daten zur Erzeugung eines Warnsignals über vom Steuergerät ansprechbare Signalausgabegeräte im Fahrzeug vor, wenn nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer mindestens ein Sensordatensatz eines der demselben Fahrzeugrad zugeordneten Reifensensormodule dem Steuergerät übermittelt wurde. In a method for monitoring the tire pressure of a vehicle in which several vehicle wheels are pressure-monitored by a tire pressure monitoring system, with tire sensor modules with a pressure sensor and a transmitting unit being assigned to the respective pressure-monitored vehicle wheels of the vehicle, the tire sensor modules communicate with a programmable electronic control unit of the vehicle via their transmitting unit and via antennas in the vehicle and transmit to the control unit a sensor data set containing at least tire pressure data determined by the pressure sensor (pressure data) as well as data for uniquely identifying the tire sensor module (identification data). Several tire sensor modules are arranged on a vehicle wheel, and their identification data is stored in a memory of the electronic control unit and marked as assigned to the same vehicle wheel. An algorithm programmed in the control unit provides for the output of data for generating a warning signal via signal output devices in the vehicle that can be addressed by the control unit if at least one sensor data set from one of the tire sensor modules assigned to the same vehicle wheel has not been transmitted to the control unit within a predetermined period of time.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reifendrucküberwachung eines Fahrzeugs, bei dem mehrere Fahrzeugräder durch ein Reifendruckkontrollsystem drucküberwacht sind, wobei den jeweiligen drucküberwachten Fahrzeugrädern des Fahrzeugs Reifensensormodule zugeordnet sind, welche jeweils einen Drucksensor und eine Sendeeinheit aufweisen. Die Reifensensormodule kommunizieren über ihre Sendeeinheit und über Antennen im Fahrzeug mit einem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs und übermitteln dem Steuergerät einen Sensordatensatz, der mindestens vom Drucksensor ermittelte Daten für den Reifendruck (Druckdaten) sowie Daten zur eindeutigen Identifikation des Reifensensormoduls (Identifikationsdaten) enthält.The invention relates to a method for monitoring the tire pressure of a vehicle, in which several vehicle wheels are pressure-monitored by a tire pressure monitoring system. Tire sensor modules are assigned to the respective pressure-monitored vehicle wheels of the vehicle, each of which has a pressure sensor and a transmitter unit. The tire sensor modules communicate with an electronic control unit of the vehicle via their transmitter unit and via antennas in the vehicle and transmit to the control unit a sensor data set containing at least tire pressure data determined by the pressure sensor (pressure data) and data for uniquely identifying the tire sensor module (identification data).
Weiterhin betrifft die Erfindung ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes elektronisches Steuergerät in einem Fahrzeug sowie ein Computerprogramm für ein solches Steuergerät und ein Fahrzeug mit einem solchen Steuergerät.Furthermore, the invention relates to an electronic control unit in a vehicle suitable for carrying out the method, as well as to a computer program for such a control unit and to a vehicle with such a control unit.
Eine Reifendrucküberwachung durch ein Reifendruckkontrollsystem, bei dem der Reifendruck in Fahrzeugrädern ermittelt und bei einer Unterschreitung oder Überschreitung von vorgegebenen Grenz- oder Schwellenwerten eine Warnung ausgegeben wird, ist heute in vielen Fahrzeugen vorgeschrieben. Ohne ein solches Reifendruckkontrollsystem ist in vielen Fahrzeugklassen keine Typgenehmigung zu erhalten.Tire pressure monitoring by a tire pressure monitoring system, which measures the tire pressure in the vehicle's wheels and issues a warning if it falls below or exceeds specified limits or thresholds, is now mandatory in many vehicles. Without such a tire pressure monitoring system, type approval cannot be obtained in many vehicle classes.
Ein fehlerhafter Reifendruck hat nicht nur einen erheblichen Einfluss auf ein Fahrverhalten eines Fahrzeugs und kann im Extremfall ursächlich für Unfälle sein, sondern führt auch zu einem erhöhten Energieverbrauch im Betrieb des Fahrzeuges und somit zu erhöhten CO2-Emissionen. Fehlerhafter Reifendruck führt zu einem merklich höheren Verschleiß des Reifens und damit zu einem vorzeitigen Austausch.Incorrect tire pressure not only significantly impacts a vehicle's handling and, in extreme cases, can cause accidents, but also leads to increased energy consumption during vehicle operation and thus increased CO2 emissions. Incorrect tire pressure leads to noticeably increased tire wear and thus premature replacement.
Bei zu niedrigem Reifendruck verringert sich eine idealerweise erreichbare Reifenaufstandsfläche auf einer Fahrbahn, da nur in seitlichen Bereichen des Reifens ausreichender Kontakt zu einer Fahrbahnoberfläche besteht, während sein mittlerer Bereich von der Fahrbahnoberfläche weg gewölbt ist. Der Reifen beginnt zu walken. Der Rollwiderstand und damit der Benzinverbrauch erhöhen sich stark, ebenfalls ist eine starke Temperaturerhöhung des Reifens zu erwarten.If tire pressure is too low, the ideal contact patch on the road surface is reduced, as only the sides of the tire maintain sufficient contact with the road surface, while the center area curves away from the road surface. The tire begins to flex. Rolling resistance and thus fuel consumption increase significantly, and a significant increase in tire temperature is also to be expected.
Ein zu hoher Reifendruck führt dazu, dass sich eine Auflage nur in einem mittleren Bereich der idealerweise erreichbaren Reifenaufstandsfläche ausbildet. So ist sowohl bei zu niedrigem Reifendruck als auch bei zu hohem Reifendruck eine abnehmende Bodenhaftung des Reifens zu verzeichnen, ein Bremsweg verlängert sich und insbesondere in Kurven besteht ein erhöhtes Risiko, dass erforderliche Seitenführungskräfte des Reifens, die das Fahrzeug in einer Spur halten sollen, nicht mehr erreicht werden.Excessive tire pressure results in contact only being formed in the center of the ideally achievable tire contact patch. Both under- and over-inflation lead to reduced tire grip, increased braking distances, and, especially in curves, an increased risk of the tire failing to provide the necessary lateral guidance forces to keep the vehicle in a lane.
Der Reifendruck ist also eine der wesentlichen Parameter für eine Sicherheit des Fahrzeugs.Tire pressure is therefore one of the essential parameters for vehicle safety.
Aus diesem Grunde gibt es in vielen Ländern Vorschriften, insbesondere auch europaweite verpflichtende Regelungen, die einen Einsatz von Reifendruckkontrollsystemen vorschreiben. Zu nennen ist hier beispielsweise die UN ECE-R141 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UNECE), die einheitlichen Bedingungen für eine Genehmigung von Kraftfahrzeugen hinsichtlich ihrer Reifendrucküberwachungssysteme betrifft und darauf abzielt, Sicherheit und Effizienz von Reifendrucküberwachungssystemen in Fahrzeugen zu gewährleisten. Die UN ECE-R141 enthält unter anderem Prüfvorschriften für Reifendrucküberwachungssysteme und Bedingungen für die Genehmigung von Fahrzeugtypen hinsichtlich dieser Systeme.For this reason, many countries have regulations, particularly mandatory Europe-wide regulations, that require the use of tire pressure monitoring systems. One example is UN ECE-R141 of the United Nations Economic Commission for Europe (UNECE), which concerns uniform provisions for the approval of motor vehicles with regard to their tire pressure monitoring systems and aims to ensure the safety and efficiency of tire pressure monitoring systems in vehicles. UN ECE-R141 contains, among other things, test specifications for tire pressure monitoring systems and conditions for the approval of vehicle types with regard to these systems.
Es gibt zwei Haupttypen von Reifendruckkontrollsystemen, nämlich direkt messende (direkte) und indirekt messende (indirekte) Systeme.There are two main types of tire pressure monitoring systems, namely direct measuring (direct) and indirect measuring (indirect) systems.
Indirekt messende Reifendruckkontrollsysteme errechnen Abweichungen des Reifendrucks aus Drehzahlunterschieden, die sich aus veränderten, vom Luftdruck im Reifen abhängigen Abrollradien der Räder bzw. Reifen ergeben. Dabei werden Raddrehzahlsensoren eines im Fahrzeug vorhandenen Antiblockiersystems verwendet. Die indirekt messenden Systeme sind zwar etwas kostengünstiger zu installieren als die direkt messenden Systeme, konnten sich aber aufgrund ihrer niedrigeren Genauigkeit und Reproduzierbarkeit im Vergleich zu direkt messenden Systemen bisher am Markt nicht durchsetzen.Indirectly measuring tire pressure monitoring systems calculate tire pressure deviations from speed differences resulting from changes in the rolling radii of the wheels or tires, which are dependent on the tire pressure. They use wheel speed sensors from an existing anti-lock braking system in the vehicle. While these indirect measuring systems are somewhat less expensive to install than direct measuring systems, they have not yet been able to establish themselves on the market due to their lower accuracy and reproducibility compared to direct measuring systems.
Heute kommen daher nahezu ausschließlich direkt messende Systeme zum Einsatz, bei denen die Reifendrücke unmittelbar und sehr genau durch Drucksensoren erfasst werden. Die Drucksensoren sind dabei in einem Reifensensormodul vorgesehen, welches entweder in Reifenventilen eingebaut oder aber auch an einer Radfelge so angeordnet ist, dass es mit einem Reifenvolumen bzw. einem Reifeninnenraum in Kontakt ist.Today, direct measurement systems are used almost exclusively, in which tire pressures are recorded directly and very precisely by pressure sensors. The pressure sensors are located in a tire sensor module, which is either installed in tire valves or mounted on a wheel rim in such a way that it is in contact with the tire volume or the tire interior.
Die Reifensensormodule besitzen neben dem Drucksensor jeweils eine Sendeeinheit oder eine Sende- und Empfangseinheit, in vielen Fällen eine Batterie, einen Temperatursensor und gegebenenfalls auch einen Beschleunigungssensor.In addition to the pressure sensor, the tire sensor modules each have a transmitting unit or a transmitting and receiving unit, in many cases a battery, a temperature sensor and possibly also an acceleration sensor.
Über ihre Sendeeinheit und über entsprechende Antennen im Fahrzeug kommunizieren die Reifensensormodule mit einem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs und senden periodisch einen Sensordatensatz an das Steuergerät. Der Sensordatensatz enthält mindestens die vom Drucksensor ermittelten Daten für den Reifendruck (Druckdaten) und Daten zur eindeutigen Identifikation des Reifensensormoduls (Identifikationsdaten, Sensor-ID). Im Sensordatensatz können ggf. weitere Daten enthalten sein, wie Temperaturdaten eines Temperatursensors oder Triggerdaten. Unter dem Begriff Triggerdaten versteht man Daten, die beim Empfänger, hier dem Steuergerät, bestimmte Ereignisse oder Funktionen auslösen. So erfolgt etwa ein Erkennen eines Reifensensormoduls durch das Steuergerät nach einem Reifen- oder Radwechsel durch Triggerdaten, die vom Reifensensormodul entweder automatisch oder auf eine externe Aktivierung hin erzeugt werden. Eine externe Aktivierung kann dabei manuell mithilfe eines in der Nähe des Reifensensormoduls gehaltenen Handfunkgerätes erfolgen.The tire sensor modules communicate with the vehicle's electronic control unit via their transmitter unit and corresponding antennas in the vehicle and periodically send a sensor data set to the control unit. The sensor data set contains at least the tire pressure data determined by the pressure sensor (pressure data) and data for the unique identification of the tire sensor module (identification data, sensor ID). The sensor data set may also contain additional data, such as temperature data from a temperature sensor or trigger data. The term trigger data refers to data that triggers certain events or functions at the receiver, in this case the control unit. For example, after a tire or wheel change, a tire sensor module is recognized by the control unit via trigger data that is generated by the tire sensor module either automatically or upon external activation. External activation can be performed manually using a handheld radio held near the tire sensor module.
Schon länger hat sich auch für schwere Nutzfahrzeuge, für Busse, Sattelauflieger, Zugfahrzeuge und Anhängefahrzeuge der Einsatz von Reifendruckkontrollsystemen durchgesetzt, nicht allein aus den oben genannten Sicherheitserwägungen, sondern auch aus wirtschaftlichen Gründen. Dabei handelt es sich nahezu ausnahmslos um direkt messende Systeme.The use of tire pressure monitoring systems has long been established for heavy commercial vehicles, buses, semi-trailers, tractors, and trailers, not only for the aforementioned safety considerations but also for economic reasons. These are almost exclusively direct-measuring systems.
Eine der Vorgaben der oben genannte Regelung UN ECE-R141 ist die, dass spätestens nach zehn Minuten kumulierter Fahrtzeit ein Warnsignal zum Aufleuchten gebracht werden muss, wenn der Betriebsdruck in einem überwachten Reifen um einen bestimmten Betrag abgesunken oder auf einen Mindestbetrag gesunken ist. One of the requirements of the above-mentioned regulation UN ECE-R141 is that a warning signal must be illuminated after no more than ten minutes of cumulative driving time if the operating pressure in a monitored tire has dropped by a certain amount or has fallen to a minimum level.
Eine weitere Vorgabe besagt, dass spätestens nach zehn Minuten ein Warnsignal zum Aufleuchten gebracht werden muss, wenn eine Störung aufgetreten ist, die eine Generierung oder Übertragung von Steuerbefehlen oder Reaktionssignalen im Reifendruckkontrollsystem des Fahrzeugs beeinträchtigt.A further requirement states that a warning signal must be illuminated after ten minutes at the latest if a fault has occurred that affects the generation or transmission of control commands or reaction signals in the vehicle's tire pressure monitoring system.
Die Erfüllung dieser Vorgaben bei direkt messenden Systemen, bei denen ein mit dem Rad drehendes Reifensensormodul über seine Sendeeinheit und über im Fahrzeug fest verbaute Antennen mit einem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs kommunizieren muss, ist bei weitem nicht trivial. Es muss nämlich sichergestellt sein, dass ein Funkempfang zwischen Reifensensormodul und Steuergerät so gut ist, dass innerhalb von zehn Minuten mindestens ein Sensordatensatz übermittelt, d.h. gesendet und empfangen werden kann.Meeting these requirements in direct measurement systems, where a tire sensor module rotating with the wheel must communicate with the vehicle's electronic control unit via its transmitter unit and antennas permanently installed in the vehicle, is far from trivial. It must be ensured that radio reception between the tire sensor module and the control unit is good enough to transmit, i.e., send and receive, at least one sensor data set within ten minutes.
Da sich das Reifensensormodul aber mit dem Fahrzeugrad während der Fahrt dreht, ist es immer an einem anderen Ort des Radumfangs, wenn ein Sensordatensatz übermittelt wird. Abhängig von einer Konstruktion und Anordnung der Antennen im Fahrzeug, die etwa im Radkasten oder in der Nähe der Räder fest verbaut sind, ändert sich bei jeder Übermittlung die relative Position von Reifensensormodul zur Antenne, wodurch sich Probleme bei der Übermittlung/Übertragung der Sensordatensätze an das Steuergerät ergeben können.However, since the tire sensor module rotates with the vehicle wheel while driving, it is always at a different location on the wheel circumference when a sensor data set is transmitted. Depending on the design and arrangement of the antennas in the vehicle, which are permanently installed in the wheel housing or near the wheels, the relative position of the tire sensor module to the antenna changes with each transmission, which can cause problems with the transmission of the sensor data sets to the control unit.
Einerseits sind in jeder dieser Positionen der Abstand und die Richtung zueinander unterschiedlich, was den Funkempfang zwischen Reifensensormodul und Steuergerät bereits deutlich beeinflussen kann. Andererseits wird in den unterschiedlichen Positionen die Übermittlung als solche durch etwa vorhandene unterschiedliche elektromagnetische Felder verändert.On the one hand, the distance and direction to each other are different in each of these positions, which can significantly influence radio reception between the tire sensor module and the control unit. On the other hand, the transmission itself is altered in the different positions due to any different electromagnetic fields present.
Die heute üblichen Reifensensormodule übermitteln etwa alle 40 Sekunden einen Sensordatensatz mit Daten/Messdaten, d.h. innerhalb von zehn Minuten fünfzehn nacheinander gesendete Sensordatensätze. Ist aufgrund von Übertragungsproblemen innerhalb der zehn Minuten keiner der nacheinander gesendeten Sensordatensätze übermittelbar, muss - entsprechend den oben genannten Vorgaben - ein Warnsignal aufleuchten bzw. einem Fahrzeugführer ein Fehlersignal angezeigt werden, auch wenn der Betriebsdruck tatsächlich nicht abgesunken ist. Today's standard tire sensor modules transmit a sensor data set containing data/measurements approximately every 40 seconds, i.e., fifteen consecutive sensor data sets are transmitted within ten minutes. If, due to transmission problems, none of the consecutive sensor data sets can be transmitted within ten minutes, a warning signal must illuminate or an error signal must be displayed to the driver, in accordance with the above specifications, even if the operating pressure has not actually dropped.
Daraus folgt, dass Sensordatensätze eines jeden Reifensensormoduls mit einer errechenbaren Wahrscheinlichkeit übermittelt bzw. vom Steuergerät empfangen werden müssen, damit eine Fehlermeldung aufgrund von Übertragungsproblemen nicht oder nur selten auftritt.This means that sensor data sets from each tire sensor module must be transmitted or received by the control unit with a calculable probability so that an error message due to transmission problems does not occur or only rarely occurs.
Auswertungen zeigen aber, dass es durchaus Kombinationen von Radpositionen/Positionen von Reifensensormodulen und Antennen an Fahrzeugen gibt, bei denen aufgrund der genannten Übertragungsprobleme die Wahrscheinlichkeit, mit der Sensordatensätze an das Steuergerät übermittelt bzw. dort empfangen werden können, zu gering ist. Das führt dann allein aufgrund von Übertragungsproblemen zu häufigen Fehlermeldungen im normalen Betrieb. Das ist für den Fahrzeugführer nur schwer zumutbar.However, analyses show that there are combinations of wheel positions/positions of tire sensor modules and antennas on vehicles where, due to the aforementioned transmission problems, the probability of sensor data being transmitted to or received by the control unit is too low. This then leads to frequent error messages during normal operation due to transmission problems alone. This is difficult for the driver to tolerate.
Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, ein Verfahren zur Reifendrucküberwachung eines Fahrzeugs bereitzustellen, mit dem eine sichere und verlässliche Übermittlung von Sensordatensätzen eines Reifensensormoduls an ein Steuergerät erfolgt, bei dem das Auftreten von Fehlermeldung aufgrund von Übertragungsproblemen weitestgehend reduziert ist und bei dem die Sicherheit eines Reifendruckkontrollsystems in der Erkennung eines Druckverlustes verbessert wird. Ebenfalls offenbart sind ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes, programmierbares Steuergerät für ein Fahrzeug, ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Computerprogramm sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Steuergerät und Mitteln zur Durchführung des Verfahrens.The object of the invention was therefore to provide a method for monitoring the tire pressure of a vehicle, with which a secure and reliable transmission of sensor data sets from a tire sensor module to a control unit takes place, in which the occurrence of error messages due to transmission problems is largely eliminated. is substantially reduced and in which the reliability of a tire pressure monitoring system in detecting a pressure loss is improved. Also disclosed are a programmable control unit for a vehicle suitable for carrying out the method, a computer program suitable for carrying out the method, and a vehicle with such a control unit and means for carrying out the method.
Dabei sind zur Reifendrucküberwachung eines Fahrzeugs, bei dem mehrere Fahrzeugräder durch ein Reifendruckkontrollsystem drucküberwacht sind, den jeweiligen drucküberwachten Fahrzeugrädern des Fahrzeugs Reifensensormodule zugeordnet, welche jeweils einen Drucksensor und eine Sendeeinheit aufweisen. Die Reifensensormodule kommunizieren über ihre jeweilige Sendeeinheit und über Antennen im Fahrzeug mit einem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs und übermitteln dem Steuergerät einen Sensordatensatz, der mindestens vom Drucksensor ermittelte Daten für den Reifendruck (Druckdaten) sowie Daten zur eindeutigen Identifikation des Reifensensormoduls (Identifikationsdaten) enthält.For tire pressure monitoring of a vehicle in which multiple vehicle wheels are pressure-monitored by a tire pressure monitoring system, tire sensor modules are assigned to the respective pressure-monitored vehicle wheels of the vehicle. Each tire sensor module has a pressure sensor and a transmitter unit. The tire sensor modules communicate with an electronic control unit of the vehicle via their respective transmitter units and antennas in the vehicle and transmit a sensor data set to the control unit, which contains at least tire pressure data determined by the pressure sensor (pressure data) and data for the unique identification of the tire sensor module (identification data).
Dabei ist das Verfahren so ausgebildet, dass an einem Fahrzeugrad mehrere Reifensensormodule angeordnet und deren Identifikationsdaten, d.h. die jeweilige Sensor-ID, in einem Speicher des elektronischen Steuergerät gespeichert und als demselben Fahrzeugrad zugeordnet markiert werden, wobei ein im Steuergerät programmierter Algorithmus die Ausgabe von Daten zur Erzeugung eines Warnsignals über vom Steuergerät ansprechbare Signalausgabegeräte im Fahrzeug vorsieht, wenn nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer mindestens ein Sensordatensatz eines der demselben Fahrzeugrad zugeordneten Reifensensormodule dem Steuergerät übermittelt wurde. Im Algorithmus kann dabei eine Timer-Funktion als Software programmiert sein oder Zugriff auf eine im Steuergerät vorhandene Timer-Hardware vorgesehen sein. In beiden Fällen kann dann beispielsweise gemäß den Vorgaben der UN ECE-R141 nach einer vorzugebenden Zeitdauer von zehn Minuten ein Zeitsignal erzeugt werden.The method is designed such that several tire sensor modules are arranged on a vehicle wheel and their identification data, i.e., the respective sensor ID, is stored in a memory of the electronic control unit and marked as assigned to the same vehicle wheel. An algorithm programmed in the control unit provides for the output of data to generate a warning signal via signal output devices in the vehicle that can be addressed by the control unit if at least one sensor data record from one of the tire sensor modules assigned to the same vehicle wheel has not been transmitted to the control unit within a predetermined period of time. A timer function can be programmed in software in the algorithm, or access to timer hardware present in the control unit can be provided. In both cases, a time signal can then be generated after a predetermined period of ten minutes, for example, in accordance with the specifications of UN ECE-R141.
Durch ein solches Verfahren mit mindestens zwei Reifensensormodulen an jedem durch das Reifendruckkontrollsystem überwachten Fahrzeugrad ist sichergestellt, dass selbst bei einem zeitweilig relativ schlechten Funkempfang zwischen Sendeeinheit des jeweiligen Reifensensormoduls und Steuergerät eine hohe Wahrscheinlichkeit erreicht wird, dass von einem der Reifensensormodule ein Sensordatensatz, der unter anderem die vom Drucksensor ermittelte Daten für den Reifendruck (Druckdaten) sowie die Daten zur eindeutigen Identifikation des Reifensensormoduls (Identifikationsdaten, Sensor-ID) enthält, vom Steuergerät empfangen und im Algorithmus verarbeitet werden kann.Such a method with at least two tire sensor modules on each vehicle wheel monitored by the tire pressure monitoring system ensures that even in the event of temporarily relatively poor radio reception between the transmitting unit of the respective tire sensor module and the control unit, a high probability is achieved that a sensor data set from one of the tire sensor modules, which contains, among other things, the data for the tire pressure determined by the pressure sensor (pressure data) as well as the data for the unique identification of the tire sensor module (identification data, sensor ID), can be received by the control unit and processed in the algorithm.
Dadurch werden einerseits allein aufgrund von Übertragungsproblemen entstehende häufige Fehlermeldungen vermieden, andererseits wird ein tatsächlich vorhandener Druckverlust mit höherer Sicherheit innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer/Überwachungsperiode erkannt. Zudem erreicht man durch eine erfindungsgemäß vorgesehene Redundanz von Reifensensormodulen auch eine erhöhte Sicherheit gegenüber einem Ausfall des Systems durch Beschädigung der Sensormodule bei einer Havarie oder einem Unfall.This avoids frequent error messages caused solely by transmission problems, and it also allows for the detection of actual pressure loss with greater reliability within a specified time period/monitoring period. Furthermore, the redundancy of tire sensor modules provided by the invention also provides increased security against system failure due to damage to the sensor modules in the event of an accident or breakdown.
Das Verfahren ist einsetzbar für Nutzfahrzeuge, für Busse, Sattelauflieger, Zugfahrzeuge und insbesondere auch für deren Anhängefahrzeuge.The process can be used for commercial vehicles, buses, semi-trailers, towing vehicles and, in particular, their trailers.
Unter Berücksichtigung der zukünftig verstärkt eingesetzten autonomen Fahrzeuge ist in Bezug auf eine verbesserte Sicherheit einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein besonderes Gewicht zuzumessen. Dabei ist der Algorithmus im Steuergerät so programmiert, dass die Ausgabe von Daten zur Erzeugung eines Warnsignals vorgesehen ist, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer mindestens ein Sensordatensatz eines der demselben Fahrzeugrad zugeordneten Reifensensormodule übermittelt wurde, der Druckdaten enthält, die einen Reifendruck beschreiben, der unter oder über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Auch dies kann im Zusammenspiel mit einer Timer-Funktion oder Timer-Hardware des Steuergerätes erfolgen, wobei z. B. gemäß den Vorgaben der UN ECE-R141 eine vorgegebene Zeitdauer von zehn Minuten eingestellt werden kann.Considering the increasing use of autonomous vehicles in the future, a further embodiment of the method according to the invention deserves particular emphasis with regard to improved safety. The algorithm in the control unit is programmed in such a way that the output of data is provided for generating a warning signal if, within a predetermined period of time, at least one sensor data set from one of the tire sensor modules assigned to the same vehicle wheel has been transmitted, containing pressure data describing a tire pressure that is below or above a predetermined threshold value. This can also be done in conjunction with a timer function or timer hardware of the control unit; for example, a predetermined period of ten minutes can be set in accordance with the specifications of UN ECE-R141.
In einem autonomen Fahrbetrieb, bei dem ein Eingriff durch einen Fahrzeugführer nicht mehr ohne weiteres vorauszusetzen ist, kommt einer verlässlichen und sicheren Übermittlung der Sensordatensätze eine große Bedeutung zu. Etwa vorhandene schlechte Sende- oder Empfangspositionen der beteiligten Einrichtungen sind so mit einfachen Maßnahmen zu entschärfen. Gerade bei autonomen Fahrzeugen ist es beispielsweise auch sehr wichtig, einen plötzlichen Druckverlust, etwa bei einem geplatzten Reifen, sicher zu erkennen und diese Information zuverlässig und schnell an den Empfänger bzw. an eine Zentrale weiterzuleiten.In autonomous driving, where driver intervention is no longer readily apparent, reliable and secure transmission of sensor data is of utmost importance. Any poor transmission or reception positions of the devices involved can be mitigated with simple measures. Especially in autonomous vehicles, it is also very important to reliably detect a sudden loss of pressure, such as a burst tire, and to transmit this information reliably and quickly to the receiver or a control center.
Bei einem Reifenplatzer können Reifensensormodule so beschädigt werden, dass sie nicht mehr funktionieren. Die Redundanz von Reifensensormodulen erhöht so auch die Sicherheit der Fahrzeugbetriebs.In the event of a tire blowout, tire sensor modules can be damaged to the point where they no longer function. The redundancy of tire sensor modules thus also increases the safety of vehicle operation.
Eine weitere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass durch den im Steuergerät programmierten Algorithmus mit Hilfe von durch einen Temperatursensor ermittelten Daten über eine Temperatur des Reifens (Temperaturdaten) eine Temperaturkompensation des Reifendrucks bzw. der durch den Drucksensor ermittelten Druckdaten erfolgt. Das erhöht insbesondere bei wärmeren Umgebungstemperaturen die Genauigkeit, mit der der Reifendruck ermittelbar ist.A further development of the method is that the control unit pro A programmed algorithm uses data on the tire temperature (temperature data) determined by a temperature sensor to temperature-compensate the tire pressure or the pressure data determined by the pressure sensor. This increases the accuracy with which the tire pressure can be determined, especially in warmer ambient temperatures.
In einer weiteren Ausbildung des Verfahrens enthält dazu der durch das Reifensensormodul übermittelte Sensordatensatz Daten über die Temperatur des Reifens (Temperaturdaten), die mit Hilfe eines am Reifensensormodul vorgesehenen Temperatursensors ermittelt werden. Ein solcher Temperatursensor kann relativ einfach in einem Reifensensormodul integriert werden und misst dann auch die tatsächlich relevante Temperatur im Reifenvolumen.In a further embodiment of the method, the sensor data set transmitted by the tire sensor module contains data on the tire temperature (temperature data), which is determined using a temperature sensor provided on the tire sensor module. Such a temperature sensor can be integrated relatively easily into a tire sensor module and then also measures the actual relevant temperature in the tire volume.
Dabei ist es auch möglich, die Druckwerte eines ersten in einem Reifenventil eingebauten Reifensensormoduls mit Drucksensor mit den Temperaturdaten zu kompensieren, die durch einen Temperatursensor eines innerhalb des Reifenvolumens an der Felge angeordneten zweiten Reifensensormoduls ermittelt werden. Die Temperatursensoren eines an der Radfelge angeordneten Reifensensormoduls geben in aller Regel genauere Werte für die Kompensation des Reifendrucks als die Temperatursensoren, die in Reifensensormodulen an Reifenventilen angeordnet sind.It is also possible to compensate the pressure values of a first tire sensor module with a pressure sensor installed in a tire valve with the temperature data determined by a temperature sensor of a second tire sensor module located on the rim within the tire volume. The temperature sensors of a tire sensor module located on the wheel rim generally provide more accurate values for tire pressure compensation than the temperature sensors located in tire sensor modules on tire valves.
Eine Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Speicherung der Identifikationsdaten eines nachträglich und/oder zusätzlich zu schon vorhandenen Reifensensormodulen an demselben Fahrzeugrad angeordneten weiteren Reifensensormoduls sowie dessen Zuordnung zu demselben Fahrzeugrad durch eine Triggerung des zusätzlichen Reifensensormoduls zur Sendung seines Sensordatensatzes an das Steuergerät erfolgt, wobei die Triggerung über ein Funksignal an das zusätzliche Reifensensormodul ausgelöst wird. Insbesondere zusammen mit einer weiteren Ausbildung, bei der das Funksignal zur Triggerung durch ein in der Nähe des zusätzlichen Reifensensormoduls betätigtes Handgerät abgegeben wird, ist es auf einfache Weise möglich, zusätzliche Reifensensormodule an den Fahrzeugrädern dann bzw. erst dann anzubringen, wenn im Betrieb des Fahrzeugs festgestellt wurde, dass durch die bisher vorgesehenen Reifensensormodule keine ausreichende Übermittlung der Sensordatensätze erreicht wird.A further development of the method consists in storing the identification data of an additional tire sensor module subsequently arranged on the same vehicle wheel and/or in addition to already existing tire sensor modules, as well as assigning it to the same vehicle wheel, by triggering the additional tire sensor module to send its sensor data set to the control unit, wherein the triggering is initiated via a radio signal to the additional tire sensor module. In particular, together with a further development in which the radio signal for triggering is emitted by a handheld device operated near the additional tire sensor module, it is easily possible to attach additional tire sensor modules to the vehicle wheels when, or only when, it has been determined during vehicle operation that the previously provided tire sensor modules are not achieving sufficient transmission of the sensor data sets.
Eine weitere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Speicherung der Identifikationsdaten eines nachträglich und/oder zusätzlich zu schon vorhandenen Reifensensormodulen an demselben Fahrzeugrad angeordneten Reifensensormoduls sowie dessen Zuordnung zu demselben Fahrzeugrad mittels einer im Algorithmus programmierte Identifizierungsfunktion Fld durch einen Vergleich empfangener unterschiedlicher Sensordatensätze erfolgt, wobei Speicherung und Zuordnung eines Sensordatensatzes eines zusätzlichen Reifensensormoduls zu einem Fahrzeugrad erst dann erfolgen, wenn nach dem Vergleich eine Anzahl von übereinstimmenden Daten bzw. Merkmalen der Sensordatensätze eines vorhandenen Reifensensormoduls und des zusätzlichen Sensormoduls einen vorgegebenen Mindestwert erreicht oder überschreitet.A further embodiment of the method consists in that the storage of the identification data of a tire sensor module arranged subsequently and/or in addition to already existing tire sensor modules on the same vehicle wheel and its assignment to the same vehicle wheel is carried out by means of an identification function F ld programmed in the algorithm by comparing received different sensor data sets, wherein the storage and assignment of a sensor data set of an additional tire sensor module to a vehicle wheel only takes place when, after the comparison, a number of matching data or features of the sensor data sets of an existing tire sensor module and the additional sensor module reaches or exceeds a predetermined minimum value.
Ein solcher Vergleich durch eine Identifizierungsfunktion Fld ermöglicht es ebenfalls, zusätzliche „unbekannte“ Reifensensormodule an den Fahrzeugrädern anzubringen, wobei die Reifensensormodule dann über eine automatische Zuordnung durch den Algorithmus als zu einem bestimmten Fahrzeugrad gehörig identifiziert und deren Identifikationsdaten verfahrensgemäß in einem Speicher des elektronischen Steuergeräts gespeichert und als demselben Fahrzeugrad zugeordnet markiert werden.Such a comparison by an identification function F ld also makes it possible to attach additional “unknown” tire sensor modules to the vehicle wheels, whereby the tire sensor modules are then identified as belonging to a specific vehicle wheel via an automatic assignment by the algorithm and their identification data are stored in a memory of the electronic control unit and marked as assigned to the same vehicle wheel.
In einer weiteren Ausführung des Verfahrens erfolgt der Vergleich so, dass die dem Vergleich zugrundeliegenden Daten der Sensordatensätze eines vorhandenen Reifensensormoduls und des zusätzlichen Reifensensormoduls aus Daten besteht, welche eine oder mehrere Eigenschaften aus der Gruppe
- - Reifendruck,
- - Temperatur des Reifens,
- - Rotationsrichtung des Fahrzeugrades,
- - Signalstärke der übermittelten Daten
- - tire pressure,
- - Tire temperature,
- - direction of rotation of the vehicle wheel,
- - Signal strength of the transmitted data
Eine weitere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Reifensensormodule einen Energiespeicher aufweisen. Damit ist eine sichere Übertragung unabhängig von einer äußeren Energiezufuhr möglich.A further development of the process involves the tire sensor modules having an energy storage device. This enables reliable transmission independent of an external power supply.
Eine Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Reifensensormodule jeweils eine Sende- und Empfangseinheit aufweisen, die über Antennen im Fahrzeug mit dem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs kommuniziert. Durch eine solche Ausbildung können Teile der im Steuergerät vorhandenen Funktionen oder Programmierungen auch im Reifensensormodul integriert werden.A further development of the method is that the tire sensor modules each have a transmitting and receiving unit that communicates with the vehicle's electronic control unit via antennas in the vehicle. With such a design, parts of the Device existing functions or programming can also be integrated into the tire sensor module.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein programmierbares Steuergerät in einem Fahrzeug geeignet welches zur Reifendrucküberwachung an mehreren Rädern des Fahrzeugs ein Reifendruckkontrollsystem steuert und dazu über im Fahrzeug befindliche Antennen mit an mehreren Fahrzeugrädern angeordneten Reifensensormodulen kommuniziert, die ihrerseits eine Sendeeinheit aufweisen und dem Steuergerät periodisch einen Sensordatensatz übermitteln, der mindestens von einem Drucksensor im Reifensensormodul ermittelte Daten für den Reifendruck (Druckdaten) sowie Daten zur eindeutigen Identifikation des Reifensensormoduls (Identifikationsdaten) enthält, wobei das Steuergerät zur Verarbeitung der Daten des Sensordatensatzes in seiner Programmierung einen Algorithmus zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.To carry out the method according to the invention, a programmable control unit in a vehicle is suitable which controls a tire pressure monitoring system for monitoring the tire pressure on a plurality of wheels of the vehicle and for this purpose communicates via antennas located in the vehicle with tire sensor modules arranged on a plurality of vehicle wheels, which in turn have a transmitting unit and periodically transmit to the control unit a sensor data set which contains data for the tire pressure determined by at least one pressure sensor in the tire sensor module (pressure data) as well as data for the unique identification of the tire sensor module (identification data), wherein the control unit has an algorithm for carrying out the method according to the invention in its programming for processing the data of the sensor data set.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe eines programmierbaren Steuergerätes in einem Fahrzeug ist ein Computerprogramm geeignet, welches einen Algorithmus umfasst mit Befehlen für ein Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.To carry out the method according to the invention with the aid of a programmable control unit in a vehicle, a computer program is suitable which comprises an algorithm with commands for a control unit for carrying out the method according to the invention.
Zur Anwendung kommt das erfindungsgemäße Verfahren in einem Fahrzeug mit einem programmierbaren Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und mehreren den jeweiligen drucküberwachten Fahrzeugrädern des Fahrzeugs zugeordneten Reifensensormodulen, welche jeweils über ihre Sendeeinheit und über Antennen im Fahrzeug mit dem elektronischen Steuergerät kommunizieren und mindestens von einem Drucksensor im Reifensensormodul ermittelte Daten für den Reifendruck (Druckdaten) sowie Daten zur eindeutigen Identifikation des Reifensensormoduls (Identifikationsdaten) übermitteln.The method according to the invention is used in a vehicle with a programmable control unit for carrying out the method according to the invention and a plurality of tire sensor modules assigned to the respective pressure-monitored vehicle wheels of the vehicle, which each communicate with the electronic control unit via their transmitting unit and via antennas in the vehicle and transmit data for the tire pressure determined by at least one pressure sensor in the tire sensor module (pressure data) as well as data for the unique identification of the tire sensor module (identification data).
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
-
1 ein Nutzfahrzeug, dessen Fahrzeugräder durch ein Reifendruckkontrollsystem mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens drucküberwacht sind, in Form einer Prinzipskizze, -
2 in Form eines ersten Ablaufplans einen Teil der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
3 in Form eines zweiten Ablaufplans einen weiteren Teil der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens,
-
1 a commercial vehicle, the wheels of which are pressure-monitored by a tire pressure monitoring system using the method according to the invention, in the form of a schematic diagram, -
2 in the form of a first flow chart, some of the process steps of the process according to the invention, -
3 in the form of a second flow chart, a further part of the process steps of the process according to the invention,
Im Nutzfahrzeug 1 ist ein programmierbares elektronischen Steuergerät 5 vorgesehen, welches u.a. das Reifendruckkontrollsystems des Nutzfahrzeugs 1 steuert und dazu über Antennen 6 in der Nähe der Fahrzeugräder 4 mit den Reifensensormodulen RSM kommuniziert. Dabei übermitteln die Reifensensormodule RSM mit ihren zugehörigen Sendeeinheiten dem Steuergerät 5 einen Sensordatensatz, der mindestens vom Drucksensor ermittelte Daten für einen Reifendruck (Druckdaten) sowie Daten zur eindeutigen Identifikation des Reifensensormoduls (Identifikationsdaten) enthält.A programmable electronic control unit 5 is provided in the commercial vehicle 1, which, among other things, controls the tire pressure monitoring system of the commercial vehicle 1 and, for this purpose, communicates with the tire sensor modules RSM via antennas 6 located near the vehicle wheels 4. The tire sensor modules RSM, with their associated transmitting units, transmit a sensor data set to the control unit 5, which contains at least data for a tire pressure determined by the pressure sensor (pressure data) as well as data for the unique identification of the tire sensor module (identification data).
Erfindungsgemäß sind an einem Fahrzeugrad mehrere Reifensensormodule angeordnet. Es erfolgt zunächst eine Zuordnung der Reifensensormodule zu den jeweiligen Fahrzeugrädern, wobei die Identifikationsdaten der Reifensensormodule in einem Speicher des elektronischen Steuergeräts gespeichert und als demselben Fahrzeugrad zugeordnet markiert werden. Diesen Vorgang zeigt der Ablaufplan in
Im programmierbaren Steuergerät 5 wird mit Hilfe einer damit verbundenen Bedieneinrichtung 7 (Human-Machine Interface, HMI) ein Verfahrensschritt VS0 zum Start des Verfahrens ausgelöst, wodurch im dort hinterlegten Algorithmus ein Programmteil oder Unterprogramm zur Erkennung eines Reifensensormoduls RSM aufgerufen wird. Das geschieht durch Befehlseingabe durch eine Bedienperson P über die Bedieneinrichtung 7. Bedieneinrichtung 7 und Bedienperson P sind neben dem und mitlaufend zum Ablaufplan dargestellt, um die Zuordnung der Verfahrensschritte zu den Eingaben zu verdeutlichen.In the programmable control unit 5, a process step VS0 is triggered to start the process with the help of a connected operating device 7 (Human-Machine Interface, HMI), which calls a program section or subroutine for detecting a tire sensor module RSM in the algorithm stored there. This occurs through command input by an operator P via the operating device 7. The operating device 7 and the operator P are shown next to and parallel to the flow chart to clarify the assignment of the process steps to the inputs.
In einem folgenden Verfahrensschritt VS1 erfolgt durch die Bedienperson P eine Auswahl und Eingabe einer Position eines Fahrzeugrads am Fahrzeug, ein Aufruf eines Eingabeprogramms 9 und eine Auswahl und Eingabe des erkannten Reifensensormoduls RSM als zur Position des Fahrzeugrads am Fahrzeug gehörig.In a subsequent process step VS1, the operator P selects and enters a position of a vehicle wheel on the vehicle, calls an input program 9 and selects and enters the recognized tire sensor module RSM as belonging to the position of the vehicle wheel on the vehicle.
Es folgt ein weiterer Verfahrensschritt VS2, in dem durch die Bedienperson P eine Eingabe einer Anzahl der am jeweiligen Fahrzeugrad vorhandenen Reifensensormodule erfolgt, wobei in diesem Schritt die Eingabe der Anzahl nur für ausgewählte Fahrzeugräder oder für alle Fahrzeugräder möglich ist.A further process step VS2 follows, in which the operator P enters a number of tire sensor modules present on the respective vehicle wheel, whereby in this step the number can only be entered for selected vehicle wheels or for all vehicle wheels.
Die beiden Verfahrensschritte VS3.1 und VS4 stellen in der hier gezeigten Ausführung des Verfahrens alternative Verfahrensschritte dar, die jeweils durch die Bedienperson P aus einem vorgegebenen Programmablauf ausgewählt und ausgeführt werden können.In the embodiment of the process shown here, the two process steps VS3.1 and VS4 represent alternative process steps, each of which can be selected and executed by the operator P from a given program sequence.
Im Verfahrensschritt VS3.1 erfolgt ein Triggern eines Reifensensormoduls RSM eines ausgewählten Fahrzeugrades 4, wodurch ein ausgewähltes Reifensensormodul RSM einen Sensordatensatz an das Steuergerät 5 sendet. Der Sensordatensatz enthält unter anderem die Identifikationsdaten des Reifensensormoduls RSM. Das Triggern erfolgt bei dem Verfahrensschritt VS3.1 mithilfe eines hier nicht näher dargestellten elektronischen Handgerätes, welches in die Nähe des betreffenden Reifensensormoduls RSM gehalten wird und letzteres aktiviert.In process step VS3.1, a tire sensor module RSM of a selected vehicle wheel 4 is triggered, causing the selected tire sensor module RSM to send a sensor data set to the control unit 5. The sensor data set contains, among other things, the identification data of the tire sensor module RSM. Triggering in process step VS3.1 is performed using a handheld electronic device (not shown here), which is held near the respective tire sensor module RSM and activates it.
Durch die Übersendung des Sensordatensatzes mit den Identifikationsdaten erfolgt dann das Erkennen eines Reifensensormoduls RSM durch das Steuergerät 5. Damit erfolgt dann im Verfahrensschritt VS3.2 die Anzeige des zu dem empfangenen Sensordatensatz gehörigen Reifensensormoduls über die Bedieneinrichtung 7 und letztlich im Verfahrensschritt VS3.3 eine Bestätigung der Erkennung durch die Bedienperson P.By transmitting the sensor data set with the identification data, a tire sensor module RSM is then recognized by the control unit 5. This then results in the tire sensor module belonging to the received sensor data set being displayed via the operating device 7 in method step VS3.2 and, finally, in method step VS3.3, the recognition is confirmed by the operator P.
Im Verfahrensschritt VS5 werden die Identifikationsdaten dann in einem Speicher des elektronischen Steuergeräts 5 gespeichert.In process step VS5, the identification data are then stored in a memory of the electronic control unit 5.
Etwas einfacher gestaltet sich der Verfahrensschritt VS4, bei dem die Bedienperson P die Identifikationsdaten über die Bedieneinrichtung 7 direkt manuell eingibt. Nach der Eingabe durch die Bedienperson P werden auch hier in dem Verfahrensschritt VS5 die Identifikationsdaten in einem Speicher des elektronischen Steuergeräts 5 gespeichert.Process step VS4 is somewhat simpler, in which the operator P enters the identification data directly and manually via the operating device 7. After the input by the operator P, the identification data are also stored in a memory of the electronic control unit 5 in process step VS5.
Das in der
In einem Verfahrensschritt VS6 wird im Algorithmus zunächst überprüft, ob für jedes Fahrzeugrad mehrere Reifensensormodule RSM erkannt und über ihre Identifikationsdaten als demselben Fahrzeugrad 4 zugeordnet markiert und gespeichert wurden, wie in den Verfahrensschritten der
Ist dies der Fall, sind also mehrere demselben Fahrzeugrad 4 zugeordnete Reifensensormodule RSM erkannt (Multi-RSM), ist im Algorithmus ein Übergang zu einem Verfahrensschritt VS7 vorgesehen, bei dem erfindungsgemäß an einem Fahrzeugrad die Daten mehrerer Reifensensormodule pro Fahrzeugrad (Multi-RSM) ausgewertet werden.If this is the case, i.e. if several tire sensor modules RSM assigned to the same vehicle wheel 4 are detected (multi-RSM), the algorithm provides for a transition to a method step VS7 in which, according to the invention, the data of several tire sensor modules per vehicle wheel (multi-RSM) are evaluated on one vehicle wheel.
Ist das nicht der Fall, wird auf das übliche im Stand der Technik bekannte Verfahren der Reifendruckkontrolle RDK umgeschaltet, bei dem nur ein Reifensensormodul pro Fahrzeugrad ausgewertet wird (Mono-RSM).If this is not the case, the system switches to the usual state-of-the-art tire pressure monitoring (RDK) method, in which only one tire sensor module per vehicle wheel is evaluated (Mono-RSM).
In der hier gezeigten Ausführung des Verfahrens ist der Algorithmus so programmiert, dass mit den übermittelten Sensordatensätzen der einzelnen Reifensensormodule RSM an einem Fahrzeugrad 4 im Verfahrensschritt VS7 mehrere Prüfungen bzw. Überwachungen durchgeführt werden können. Dazu enthalten die hier eingesetzten Reifensensormodule eine eigene Energieversorgung durch einen integrierten Energiespeicher (Batterie) sowie mehrere Sensoren und Einrichtungen zur Zustandsprüfung, nämlich einen Drucksensor S1, einen Temperatursensor S3, einen Beschleunigungssensor S4 sowie eine Sensorik zur Batterieüberwachung S2.In the embodiment of the method shown here, the algorithm is programmed so that several tests or monitoring measures can be performed on a vehicle wheel 4 in process step VS7 using the transmitted sensor data sets from the individual tire sensor modules RSM. For this purpose, the tire sensor modules used here contain their own power supply via an integrated energy storage device (battery) as well as several sensors and devices for condition testing, namely a pressure sensor S1, a temperature sensor S3, an acceleration sensor S4, and a sensor system for battery monitoring S2.
Die mit den Sensordatensätzen der jeweiligen Reifensensormodule RSM an das Steuergerät 5 übersandten Druckdaten, ermittelt durch die jeweiligen Drucksensoren S1 der Reifensensormodule RSM eines Fahrzeugrades 4, werden durch den Algorithmus auf ihre Signifikanz überprüft, nämlich dahingehend, ob die Druckdaten einen Reifendruck beschreiben, der unter oder über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Dazu erfolgt eine Temperaturkompensation der Reifendruckwerte, wie nachfolgend beschrieben.The pressure data transmitted to the control unit 5 along with the sensor data sets of the respective tire sensor modules RSM, determined by the respective pressure sensors S1 of the tire sensor modules RSM of a vehicle wheel 4, are checked by the algorithm for their significance, namely, whether the pressure data describe a tire pressure that is below or above a specified threshold value. For this purpose, the tire pressure values are temperature compensated, as described below.
Die mit den Sensordatensätzen der jeweiligen Reifensensormodule RSM an das Steuergerät 5 übersandten Temperaturdaten, ermittelt durch in den jeweiligen Reifensensormodulen RSM eines Fahrzeugrades 4 vorgesehene Temperatursensoren S3, werden durch den Algorithmus einem Programmteil zugeführt, in dem auf bekannte Weise eine Temperaturkompensation der ermittelten Reifendruckwerte anhand von in weiteren Speichern hinterlegten Tabellenwerten oder Kurven durchgeführt wird.The temperature data sent to the control unit 5 with the sensor data sets of the respective tire sensor modules RSM, determined by temperature sensors S3 provided in the respective tire sensor modules RSM of a vehicle wheel 4, are fed by the algorithm to a program part in which a temperature compensation of the determined tire pressure values is carried out in a known manner using table values or curves stored in further memories.
Ebenfalls übermittelt wird mit den Sensordatensätzen der jeweiligen Reifensensormodule RSM eine durch eine integrierte Sensorik S2 zur Batterieüberwachung ermittelte Information über den aktuellen Batteriezustand, sodass ein rechtzeitiger Austausch der Energiespeicher oder der Reifensensormodule erfolgen kann.Also transmitted with the sensor data sets of the respective tire sensor modules RSM is information about the current battery status determined by an integrated sensor S2 for battery monitoring, so that the energy storage devices or the tire sensor modules can be replaced in a timely manner.
Letztlich enthalten die mit den Sensordatensätzen der jeweiligen Reifensensormodule RSM an das Steuergerät 5 übersandten Daten auch die Beschleunigungsdaten eines bei der hier gezeigten Ausführung integrierten Beschleunigungssensors S4, die die Bewegungsdaten und die Drehrichtung des jeweiligen Fahrzeugrades 4 repräsentieren.Finally, the data sent to the control unit 5 with the sensor data sets of the respective tire sensor modules RSM also contain the acceleration data of an acceleration sensor S4 integrated in the embodiment shown here, which represents the movement data and the direction of rotation of the respective vehicle wheel 4.
Der Algorithmus ist eine Timer-Funktion T als Software programmiert, so dass im Verfahrensschritt VS7 auch eine vorgegebene Zeitdauer geprüft wird. Nach Ablauf der Zeitdauer (Time Out) werden dann erfindungsgemäß die Verfahrensschritte VS8 und VS9 durchgeführt.The algorithm is programmed as a timer function T in software, so that a specified time period is also checked in process step VS7. After the time period has elapsed (timeout), process steps VS8 and VS9 are then carried out according to the invention.
Im den Verfahrensschritten VS8 und VS9 wird mit Hilfe des Algorithmus überprüft, ob die erfindungsgemäß an einem Fahrzeugrad angeordneten mehreren Reifensensormodule RSM ihre Sensordatensätze innerhalb einer durch den Timer T vorgegebenen Zeitdauer dem Steuergerät 5 übermittelt haben, d.h. ob Sensordatensätze vom Steuergerät 5 empfangen worden sind, die von Reifensensormodulen desselben Fahrzeugrades gesendet wurden.In method steps VS8 and VS9, the algorithm is used to check whether the plurality of tire sensor modules RSM arranged on a vehicle wheel according to the invention have transmitted their sensor data sets to the control unit 5 within a time period specified by the timer T, i.e. whether sensor data sets have been received by the control unit 5 that were sent by tire sensor modules of the same vehicle wheel.
Dabei wird im Verfahrensschritt VS8 geprüft, ob ein Sensordatensatz von einem durch seine Identifikationsdaten eindeutig bestimmbaren Reifensensormodul eines Fahrzeugrades innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer vom Steuergerät empfangen wurde. Wird von diesem einen, durch seine Sensor-ID definierten Reifensensormodul innerhalb der Zeitdauer, beispielsweise innerhalb von 10 Minuten, kein Sensordatensatz empfangen, so erfolgt im Verfahrensschritt VS10 die Ausgabe einer Fehlermeldung für dieses Reifensensormodul bzw. das Erzeugen eines Fehlercodes in einem Fehlerspeicher. Die Fehlermeldung kann auch auf einer Bedieneinrichtung angezeigt werden.In process step VS8, a check is carried out to determine whether a sensor data set has been received by the control unit from a tire sensor module of a vehicle wheel, which can be uniquely identified by its identification data, within the specified time period. If no sensor data set is received from this tire sensor module, defined by its sensor ID, within the specified time period, for example, within 10 minutes, an error message is output for this tire sensor module or an error code is generated in an error memory in process step VS10. The error message can also be displayed on an operating device.
Im Verfahrensschritt VS9 wird dagegen geprüft, ob innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer wenigsten eines der mehreren Reifensensormodule RSM an demselben Fahrzeugrad einen Sensordatensatz übermittelt hat, der vom Steuergerät 5 empfangen wurde. Ist dies nicht der Fall, dann ist erfindungsgemäß im Algorithmus die Ausgabe von Daten zur Erzeugung eines Warnsignals über vom Steuergerät 5 ansprechbare Signalausgabegeräte im Fahrzeug 4 vorgesehen, was hier im Verfahrensschritt VS11 erfolgt. Die Signalausgabegeräte im Fahrzeug sind der Übersicht halbe hier nicht im Detail dargestellt.In method step VS9, however, a check is carried out to determine whether, within the specified time period, at least one of the multiple tire sensor modules RSM on the same vehicle wheel has transmitted a sensor data set that was received by control unit 5. If this is not the case, then, according to the invention, the algorithm provides for the output of data for generating a warning signal via signal output devices in the vehicle 4 that can be addressed by control unit 5, which occurs here in method step VS11. The signal output devices in the vehicle are not shown in detail here for the sake of clarity.
Als Alternative zu den in der
Die durch die Sensoren S1 bis S4 ermittelten Daten, nämlich die Daten des Reifendrucks, die Daten der Temperatur des Reifens und die Daten der Rotationsrichtung, kennzeichnen sehr genau den Betriebszustand des Fahrzeugrades. Dazu gehören auch die im Steuergerät bzw. im dort hinterlegten Algorithmus ermittelten Daten, die eine Signalstärke bei der Übermittlung an das Steuergerät 5 kennzeichnen.The data determined by sensors S1 to S4, namely the tire pressure data, the tire temperature data, and the rotation direction data, very precisely indicate the operating status of the vehicle wheel. This also includes the data determined in the control unit or the algorithm stored there, which indicates the signal strength during transmission to control unit 5.
Die Identifizierungsfunktion Fld nutzt diese Daten für den Vergleich, also Reifendruck, Temperatur, Rotationsrichtung, Signalstärke. Eine Speicherung und Zuordnung eines Sensordatensatzes eines zusätzlichen, etwa neu hinzugefügten Reifensensormoduls zu einem Fahrzeugrad erfolgt erst dann, wenn nach dem Vergleich eine Anzahl von übereinstimmenden Daten der Sensordatensätze eines vorhandenen Reifensensormoduls und des zusätzlichen Reifensensormoduls einen vorgegebenen Mindestwert erreicht oder überschreitet.The identification function F ld uses this data for comparison, i.e., tire pressure, temperature, rotation direction, and signal strength. A sensor data set from an additional, perhaps newly added, tire sensor module is stored and assigned to a vehicle wheel only if, after the comparison, the number of matching data sets from the sensor data sets of an existing tire sensor module and the additional tire sensor module reaches or exceeds a specified minimum value.
Bezugszeichen (Teil der Beschreibung)Reference symbol (part of the description)
- 11
- Nutzfahrzeugcommercial vehicle
- 22
- Vorderachsefront axle
- 33
- Hinterachse / DoppelachseRear axle / double axle
- 44
- Fahrzeugradvehicle wheel
- 55
- Steuergerätcontrol unit
- 66
- Antenneantenna
- 77
- Bedieneinrichtung (Human-Machine Interface, HMI)Operating device (Human-Machine Interface, HMI)
- VS0 - VS5VS0 - VS5
- Verfahrensschritte Erkennung, Zuordnung, SpeicherungProcess steps: recognition, assignment, storage
- VS6 - VS11VS6 - VS11
- Verfahrensschritte - Prüfung Mono- und Multi-RSMProcess steps - Testing mono- and multi-RSM
- S1S1
- Drucksensorpressure sensor
- S2S2
- Sensorik zur BatterieüberwachungSensors for battery monitoring
- S3S3
- TemperatursensorTemperature sensor
- S4S4
- BeschleunigungssensorAccelerometer
- TT
- Timertimer
- RDKRDK
- Reifendruckkontrolle mit einem RSM pro FahrzeugradTire pressure monitoring with one RSM per vehicle wheel
- RSMRSM
- ReifensensormodulTire sensor module
- Multi RSMMulti RSM
- Reifendruckkontrolle mit mehreren RSM pro FahrzeugradTire pressure monitoring with multiple RSMs per vehicle wheel
- PP
- Bedienpersonoperator
Claims (13)
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|---|---|---|---|
| DE102024105737.8A DE102024105737A1 (en) | 2024-02-29 | 2024-02-29 | Method for monitoring tire pressure of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE102024105737.8A DE102024105737A1 (en) | 2024-02-29 | 2024-02-29 | Method for monitoring tire pressure of a vehicle |
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|---|---|
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|---|---|
| DE (1) | DE102024105737A1 (en) |
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-
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|---|
| UN-Regelung Nr. 141 - Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung von Kraftfahrzeugen hinsichtlich ihrer Reifendrucküberwachungssysteme [2021/1463]. In: Amtsblatt der Europäischen Union L: Rechtsvorschriften, Bd. 64, 2021, H. 323, S. 1-29. - ISSN 1977-0642. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:42021X1463 [abgerufen am 2024-04-19] * |
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