Search

EP-4522429-B1 - METHOD, CONTROL UNIT AND SYSTEM FOR DETERMINING THE TREAD DEPTH OF A TIRE

EP4522429B1EP 4522429 B1EP4522429 B1EP 4522429B1EP-4522429-B1

Inventors

  • KURZ, MARTIN
  • GUINART, NICOLAS
  • DHARAMSHI, PARTHIV

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230322

Claims (11)

  1. Method for determining the profile depth (t p ) of a profile of a tyre (2) fitted on a wheel rim (1) on a vehicle, in which method the current dynamic rolling radius (R d ) of the tyre (2) is continually determined in phases of use (A 1 , A 2 ) thereof, in that a current rotational speed (ω) of the tyre (2) is determined from data determined by a first sensor and a current speed (V) of the vehicle is determined from data determined by a second sensor (21) and the current dynamic rolling radius (R d ) is determined on the basis of the determined current rotational speed (ω) and the current speed (V) of the vehicle, characterized in that a starting value (S 1 ) of the dynamic rolling radius (R d ) is recorded at the beginning of a first phase of use (A 1 ) and a current profile depth (t p ) of the tyre (2) is determined from deviations of the current dynamic rolling radius (R d ) from the starting value, wherein a current movement status of the tyre (2) is determined from data determined by a third sensor (20), in that when there are data determined above a specified limit value a phase of use (A 1 , A 2 ) is determined as the movement status and when there are data determined below a specified limit value over a predetermined time period a phase of non-use (N) is determined as the movement status, and when there is a change in the movement status from a phase of non-use (N) to a subsequent phase of use (A 2 ) the recording of a new starting value (S 2 ) of the dynamic rolling radius (R d ) is instigated and, instead of the previous starting value, is compared with the subsequently determined current dynamic rolling radii (R d ) for the continued determination of the current profile depth (t p ).
  2. Method according to Claim 1, characterized in that the third sensor (20) determines the radial acceleration (B) of the tyre (2) or the tangential acceleration of the tyre (2) or changes in the acceleration of the tyre (2).
  3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the third sensor (20) takes the form of a sensor of a tyre pressure monitoring system (TPMS) that is assigned to the tyre (2).
  4. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a signal value is generated in the determination of a phase of non-use (N).
  5. Method according to Claim 4, characterized in that a counter of which the value is incrementally increased each time a signal value is generated is provided for the signal value.
  6. Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the first sensor is designed as a rotational-speed sensor.
  7. Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the second sensor (21) is selected from the group comprising a satellite-assisted sensor, a radar sensor, a lidar sensor, an ultrasound sensor and an optical camera.
  8. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that correction factors, comprising the tyre size, the tyre pressure, the tyre type, the temperature, the tyre load and/or the tyre age, are taken into account in the determination of the current profile depth (t p ).
  9. Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that determination of a phase of non-use (N) of the tyre (2) also causes the horizontal or vertical orientation of the tyre (2) to be determined and to be used for forming a correction factor which is taken into account in the determination of the current profile depth (t p ).
  10. Control device for a vehicle for determining the profile depth (t p ) of a profile of a tyre (2) fitted on a wheel rim (1) on a vehicle, comprising at least one receiving device for receiving a current rotational speed (ω) of the tyre and a current speed (V) of the vehicle, characterized in that the control device has a determining device for determining a dynamic rolling radius (R d ) of the tyre (2) on the basis of the current rotational speed (ω) of the tyre (2) and the current speed (V) of the vehicle in comparison with a starting value (S 1 ) that can be fixed for determining the profile depth (t p ), the receiving device being designed for receiving a movement status comprising phases of use and phases of non-use and, when there is a change in the movement status from a phase of non-use to a subsequent phase of use, the determining device being activatable by the receiving device in such a way that a new starting value (S 2 ) of the dynamic rolling radius (R d ) can be fixed and can be used instead of the starting value (S 1 ) for determining the profile depth (t p ).
  11. System for a vehicle for determining the profile depth (t p ) of a profile of a tyre (2) fitted on a wheel rim (1) on a vehicle, having a control device according to Claim 10, it being possible for the movement status to be generated by a sensor of a tyre pressure monitoring system assigned to the tyre (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Profiltiefe eines Profils eines an einem Fahrzeug auf einer Felge montierten Reifens, bei welchem in Nutzungsphasen fortlaufend dessen aktueller dynamischer Rollradius ermittelt wird, indem eine aktuelle Drehgeschwindigkeit des Reifens aus von einem ersten Sensor ermittelten Daten und eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeuges aus von einem zweiten Sensor ermittelten Daten bestimmt werden und auf Basis der ermittelten aktuellen Drehgeschwindigkeit des Reifens und der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeuges der aktuelle dynamische Rollradius ermittelt wird, wobei zu Beginn einer ersten Nutzungsphase ein Startwert des dynamischen Rollradius aufgezeichnet wird und aus Abweichungen des aktuellen dynamischen Rollradius vom Startwert eine aktuelle Profiltiefe des Reifens ermittelt wird. Die Erfindung betrifft ferner auch ein Steuergerät und ein System für ein Fahrzeug zur Ermittlung der Profiltiefe eines Profils eines an dem Fahrzeug montierten Reifens. Auf dem Gebiet der Ermittlung der tatsächlichen Profiltiefe eines an einem Fahrzeug montierten Reifens ist der sogenannte rollradiusbasierte Ansatz ein sehr erfolgversprechendes Verfahren, um die aktuelle Profiltiefe eines an einem Fahrzeug montierten Reifens abzuschätzen, ohne dass es einer manuellen Messung am Reifen bedarf. Das Grundprinzip dieses Verfahrens beruht darauf, dass der dynamische Rollradius des Reifens und damit auch die Umdrehungen desselben pro zurückgelegter Distanz einer Veränderung unterliegen, wenn die aktuelle Profiltiefe aufgrund von Reifenverschleiß abnimmt. Der dynamische Rollradius nimmt in diesem Fall bei einem gegebenen Reifenluftdruck und einer gegebenen Reifenlast ab, wohingegen die Anzahl der Umdrehungen des Reifens pro zurückgelegter Distanz und damit auch dessen Geschwindigkeit zunehmen. Beispielhaft sei hierzu auf die DE 10 2012 217 901 B3 verwiesen. Unter Nutzung eines fahrzeugseitigen GPS-Empfängers wird die Fahrzeuggeschwindigkeit und z.B. unter Nutzung von Raddrehzahlsensoren die aktuelle Drehgeschwindigkeit des Reifens ermittelt. Aus diesen Werten wird der dynamische Rollradius bestimmt. Aus einem Vergleich eines Startwertes des dynamischen Rollradius zu Beginn der ersten Nutzungsphase mit dem aktuell ermittelten dynamischen Rollradius kann aus dessen Abnahme über die Zeit die aktuelle Profiltiefe des Reifens kalkuliert werden, wobei mittels mathematischer Methoden versucht wird, die ermittelten Werte stabil zu halten und unweigerlich vorhandene Störungen und Schwankungen in den vom ersten und zweiten Sensor ermittelten Daten zu eliminieren. Allerdings besteht das Problem, dass im Falle einer Nichtnutzung des Reifens über eine längere Zeitdauer, d.h. in einer Nichtnutzungsphase, der zuletzt berechnete aktuelle Wert des dynamischen Rollradius gespeichert wird und dieser Wert dann bei erneuter Nutzung des Reifens für die fortgesetzte Berechnung bzw. Ermittlung der aktuellen Profiltiefe verwendet wird. Insbesondere bei Reifen, die als Komplettradsätze auf den Felgen montiert bleiben und zum Beispiel als Satz von Sommer- oder Winterreifen nur eine mehrmonatige Nutzungsphase aufweisen, die von einer mehrmonatigen Nichtnutzungsphase gefolgt wird, zeigt sich dabei ein Problem, da aufgrund unvermeidlicher Kriech- oder Alterungseffekte des verwendeten Gummimaterials oder anderer Teile des Reifens sich die physikalischen Abmessungen des Reifens verändern. Insbesondere wenn ein Reifen als Komplettrad unter Beaufschlagung mit dem vorgesehenen Reifendruck in einer Nichtnutzungsphase gelagert wird, neigt ein solcher Reifen dazu, seinen Durchmesser zu vergrößern, wodurch auch der dynamische Rollradius verändert wird und das Ermittlungsergebnis der aktuellen Profiltiefe in einer nachfolgenden Nutzungsphase des Reifens verfälscht werden kann. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren, ein Steuergerät und ein System zum Ermitteln einer Profiltiefe eines Profils eines Reifens anzugeben, welches die Nichtnutzung bzw. Lagerung des Reifens bei der Ermittlung der Profiltiefe berücksichtigt. Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein Steuergerät zur Lösung der gestellten Aufgabe ist Gegenstand des Patentanspruchs 9 und ein System ist Gegenstand des Patentanspruchs 10. Erfindungsgemäß wird vorgesehen, dass zusätzlich ein aktueller Bewegungsstatus des Reifens aus von einem dritten Sensor ermittelten Daten bestimmt wird, indem bei Vorliegen eines oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes ermittelten Daten eine Nutzungsphase als Bewegungsstatus ermittelt wird und bei Vorliegen von unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes über eine vorbestimmte Zeitdauer ermittelten Daten eine Nichtnutzungsphase als Bewegungsstatus ermittelt wird, und bei einer Änderung des Bewegungsstatus von einer