[发明专利]用于确定车辆车轮上的车轮载荷的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于确定车辆(1)的各自配备有轮胎的车轮(W1‑W4)上的车轮载荷(LD，L0)的方法和设备。在这种背景下，在第一阶段(S1)，针对相应轮胎中的每一个检测变形测量值(L)和压力测量值(p)，并且针对该车辆(1)检测至少一个加速度测量值(ax，ay)，以便根据第一模型计算相应车轮(W1‑W4)的车轮动态载荷(LD)并且根据第二模型计算相应车轮(W1‑W4)的车轮静态载荷(L0)，其中，该第二模型包含至少一个模型参数(c1FL至c2RL)。借助于所计算的车轮动态载荷(LD)、借助于分别计算的车轮静态载荷(L0)、以及借助于分别检测的至少一个加速度测量值(ax，ay)的统计分析(S2)计算该至少一个模型参数(c1FL至c2RL)。在第二阶段(S3)，重新检测该至少一个加速度测量值(ax，ay)，根据该第二模型，从先前计算的这些车轮(W1‑W4)的车轮静态载荷(L0)和该至少一个新检测的加速度测量值(ax，ay)重新计算这些车轮(W1‑W4)的车轮动态载荷(LD)，其中，使用该第二模型的先前计算的至少一个模型参数(c1FL至c2RL)。

本发明涉及确定车辆的装备有轮胎的车轮上的车轮载荷，尤其涉及用于确定车辆车轮上的车轮动态载荷的方法和设备。

术语“车轮动态载荷”在此和在下文表示实际作用在相应的车轮上并且取决于车辆的当前行驶状态的车轮载荷。

在现代机动车辆中，已知的是，当车辆行驶时借助于布置在车轮上的车轮电子单元来确定车辆上的车轮的车轮载荷。这样的方法在DE 103 29 700 A1中予以描述，并且基于以下事实：根据相应轮胎的特性，在车轮载荷、轮胎变形和轮胎内部压力之间存在特定函数关系。通过使用这种关系，因此可以从表示轮胎变形的变形测量值并且从表示轮胎内部压力的压力测量值来确定车轮载荷。

然而，利用这样的方法和设备，在实践中出于各种原因通常不可能在每个期望的时间点和/或以非常短的时间间隔(即具有高时间分辨率)确定车轮载荷。第一个原因是，例如，根据已知方法、借助于车轮电子单元可靠地检测指定的变形测量值通常需要测量时间，在该测量时间中相应的车轮已执行至少一次旋转或甚至多次旋转。因此，例如在车辆开始行驶之后仍不能直接确定变形测量值。另一问题是指定的车轮电子单元通常是电池操作的，从而变形测量值和/或压力测量值的更频繁的检测操作(即在短时间间隔下的检测操作)可能由于与所述检测操作相关联的功耗而减少电池使用寿命。如果指定的测量值和/或由此得出的数据由车轮电子单元通过无线电传送到车辆的中央控制装置，则在许多国家，除了在更频繁地传输无线电信号时功耗增加之外，关于无线电发射的法律限制还阻止了更频繁地传输测量值或数据。在实践中，车轮电子单元因此通常仅大约每10秒将无线电信号发送到车辆的控制装置。此外，应该考虑到，尤其是对于变形测量值(例如一个轮胎接触区域的长度)的测量过程例如由于道路的不平坦而可能受到干扰至这样一种程度，使得测量值首先经过滤波等，并且足够可靠的变形测量值因此通常只在不止一分钟之后才可用。这样的时间段显然太长而不能基于此检测来映射动态行驶效应，例如转弯、避免操纵、加速、制动。

出于这些原因，已知的车轮载荷确定系统通常旨在从一开始就通过消除(即拒绝)受动态行驶效应影响的测量值来确定车轮静态载荷，并且仅使用不受影响的测量值来确定车轮载荷。例如，可以为此测量车辆的纵向加速度和横向加速度，以拒绝在不利的行驶状态下获得的测量值，并且因此确定仅在未加速的车辆状态下的车轮载荷，即作为车轮静态载荷。

术语“车轮静态载荷”在此和在下文中表示在未加速的车辆的情况下(尤其是例如在静止车辆的情况下)作用在平地上的相应车轮上的车轮载荷。

车轮静态载荷可以说是车辆本身的特性，并且直接由车辆的质量分布以及车轮布置的位置产生。当车辆静止时，车轮静态载荷和车轮动态载荷之间没有差异，而当车辆行驶时，车轮动态载荷由于动态效应、尤其是在加速、减速(负加速度)和转弯的情况下而变化。