(57)【要約】【課題】    検出された共振周波数が運転手に適切な警報信号を与えるように、車両の任意の車輪のタイヤ内圧が所定値以下に下降するか否か確認するために評価され得る方法を提供すること。【解決手段】    この発明は車輪の固有振動挙動の分析によって走行運転における自動車の車両タイヤの内圧、特に最小圧を検出し、検出された振動スペクトルから共振周波数の振幅最高値が観察される方法に関する。最小空気圧の検出は、特に共振周波数の下部と上部の周波数曲線の勾配の観察によって、或いは共振周波数の３ｄＢ限度周波数の観察によって；或いは共振周波数を含めて同じ振動挙動によりタイヤの剛性や減衰定数の観察によっておこなわれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の固有振動挙動の分析によって走行運転における自動車の車両タイヤの内圧、特に最小圧を検出し、検出された振動スペクトルから共振周波数の振幅最高値が観察される方法において、
ａ）所定目標圧をもつ車輪の共振周波数を検出表示する工程と、  
ｂ）共振の上下部の周波数曲線の勾配α1soll ，α2soll を検出記憶する工程と、  
ｃ）勾配α1soll とα2soll から関係αsollを形成する工程と、  
ｄ）走行運転における車輪の共振周波数を連続的に検出する工程と、  
ｅ）共振の上下部の周波数曲線の勾配α1ist，α2istを連続的に検出する工程と、  
ｆ）勾配α1istとα2istから関係αist を形成する工程と、  
ｇ）関係αist とαsollを連続的に比較する工程と、  
ｈ）αist からαsollまでの偏差が定義された値を越えるときに信号を発生する工程とを特徴とする方法。
【請求項２】
車輪の固有振動挙動の分析によって走行運転における自動車の車両タイヤの内圧、特に最小圧を検出し、検出された振動スペクトルから共振周波数の振幅最高値が観察される方法において、
ａ）所定目標圧をもつ車輪の共振周波数を検出表示する工程と、  
ｂ）最高値のｘｄＢ，特に３ｄＢ限度周波数ｆG1soll，ｆG2sollを検出する工程と、    ｃ）上ｘｄＢ限度周波数ｆG1sollと下ｘｄＢ限度周波数ｆG2sollから差周波数ΔｆGsoll を形成して記憶する工程と、  
ｄ）走行運転における車輪の共振周波数を連続的に検出する工程と、  
ｅ）走行運転における最高値のｘｄＢ，特に３ｄＢ限度周波数ｆG1ist ，ｆG2ist を検出する工程と、  
ｆ）上ｘｄＢ限度周波数ｆG1ist と下ｘｄＢ限度周波数ｆG2ist から差周波数ΔｆGistを形成する工程と、  
ｇ）差周波数ΔｆGsoll とΔｆGistを互いに連続的に比較する工程と、  
ｈ）ΔｆGistからΔｆGsoll までの偏差が定義された値を越えるときに信号を発生する工程とを特徴とする方法。
【請求項３】
車輪の固有振動挙動の分析によって走行運転における自動車の車両タイヤの内圧、特に最小圧を検出し、検出された振動スペクトルから共振周波数の振幅最高値が観察される方法において、
ａ）所定目標圧をもつ車輪の共振周波数を検出表示する工程と、  
ｂ）タイヤの目標圧において最高振幅値ａsollを検出記憶する工程と、  
ｃ）走行運転における車輪の共振周波数を連続的に検出する工程と、  
ｄ）最高振幅値ａist を連続的に検出する工程と、  
ｅ）最高振幅値ａsollとａist を連続的に比較する工程と、  
ｆ）ａist からａsollまでの偏差が定義された値を越えるときに信号を発生する工程とを特徴とする方法。
【請求項４】
車輪の固有振動挙動の分析によって走行運転における自動車の車両タイヤの内圧、特に最小圧を検出し、検出された振動スペクトルから共振周波数の振幅最高値が観察される方法において、
ａ）所定目標圧をもつ車輪の共振周波数を検出表示し且つ共振周波数の偶然の状態を決定する工程と、
ｂ）ラプラス変換或いはフーリエ変換によって車輪の振動挙動を記録する微分方程式
【数１】
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を変換する工程と、
ｃ）共振周波数ｆsollの走行されない状態の周りに領域Δｆsollを選定する工程と、
ｄ）変換された微分方程式と選定された領域Δｆsollを相関させる工程と、
ｅ）回転剛性ｃs,sollと回転減衰ｄs,sollを算出する工程と、
ｆ）走行運転における車輪の周波数スペクトルを連続的に検出し且つ共振周波数ｆist の走行されない状態を決定する工程と、
ｇ）共振周波数ｆist の偶然の状態の周りに領域Δｆist を選定する工程と、
ｈ）回転剛性ｃs,ist と回転減衰ｄs,ist を決定する変換された微分方程式と検出された共振周波数ｆist の選定された領域Δｆist を相関させる工程と、
ｉ）ｃs,sollとｃs,ist の差とｄs,sollとｄs,ist の差を形成し且つ差の一方が定義された値を越えるときに信号を発生する工程とを特徴とする方法。
【請求項５】
車輪の固有振動挙動の分析によって走行運転における自動車の車両タイヤの内圧、特に最小圧を検出し、検出された振動スペクトルから共振周波数の振幅最高値が観察される方法において、
ａ）回転剛性ｃs,と回転減衰ｄs,とに依存して、目標状態におけるタイヤ内圧ｐsoll（ｃs,soll，ｄs,soll）を検出し、このために、各車両にとって特有のタイヤを考慮する特性マップが引き出される工程と、
ｂ）回転剛性ｃs,と回転減衰ｄs,と依存して、現実状態におけるタイヤ内圧ｐist （ｃs,ist ，ｄs,ist ）を検出し、このために、各車両にとって特有のタイヤを考慮する特性マップが引き出される工程と、
ｃ）ｐsollとｐist の差を形成し且つ差が定義された値を越えるときに信号を発生する工程とを特徴とする方法。
【請求項６】
偏差が定義された値を確定した時間にわたり越えるときに初めて、信号が発生されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
特定タイヤタイプの目標圧における共振の下部と上部の勾配α1ist，α2istは外部で検出されてタイヤと接続できる記憶媒体に記憶されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
特定タイヤタイプの目標圧における最高値のｘｄＢ限度周波数ｆG1ist ，ｆG2sollは外部で検出されてタイヤと接続できる記憶媒体に記憶されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項９】
特定タイヤタイプの目標圧における最高振幅値ａsollは外部で検出されてタイヤと接続できる記憶媒体に記憶されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
変換された固有周波数曲線ｆsollと変換された微分方程式の相関はタイプ内圧ｐsoll或いは回転剛性ｃs と回転減衰ｄs を検出するために外部で検出されてタイヤと接続できる記憶媒体に記憶されることを特徴とする請求項４或いは５に記載の方法。
【請求項１１】
記憶媒体がトランスポンダであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
記憶媒体がバーコードであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
走行運転中の周波数曲線の評価において負荷、温度、湿度、外気圧及び／又は車両速度によって引き起こされた外部影響力が補償されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
走行運転中の周波数曲線の評価においてタイヤのみぞ深さが考慮されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
走行中の自動車における始動手段によって自動車速度に依存した測定が実施されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
表により時間範囲から周波数範囲への換算が行われることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
最高振幅値ａist の状態に関してタイヤ寸法が確認されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１８】
最小空気圧を検出する間接的システムをもつ結合部を備えることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
直接及び／又は間接的タイヤ内圧監視システムにおいて請求項１乃至５いずれか一項に記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輪の固有振動挙動の分析によって走行運転中の自動車の車両タイヤの内圧、特に最小圧を検出し、検出された振動スペクトルから基準化された振幅が検出され、共振周波数の振幅最高値が観察される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような方法は、例えば米国特許第６４５００２０号明細書（特許文献１）から知られている。ドイツ特許出願公開第１０１５７８５８号明細書（特許文献２）は、車両に取り付けた異なる要素と無関係に準備される低速度や高速度における車両運転からタイヤ空気圧を決定する方法を開示する。この方法は、各車輪に付属された速度センサーを介して検出された車輪速度信号に基づいて抽出された共振周波数に基づいている。その外に、タイヤ空気圧の決定は車輪速度に基づいて推論された動的荷重半径に基づいている。
【０００３】
進行において生じるタイヤ振動の強度と周波数状態は、車輪の剛性も減衰も決定するタイヤの内圧に依存して強力である。この特性は、強度と周波数によりリムに回転振動が励起されることを決定する。車輪の回転振動は例えばＡＢＳ−回転数センサーにより測定される。
【０００４】
明らかに、内圧に依存する共振周波数において回転振動が生じる。
【０００５】
自動車のできるだけ経済的運転のために且つ高い保持性を達成するために、タイヤは所定空気圧で満たされている。タイヤにおける拡散損失と密封損失に基づいて、空気圧がいつも下降する。発生する漏損率は避けられなく、典型的に年当たり数１００ミリバールの範囲に存在する。それ故に、タイヤ空気圧は規則的に制御されなければならない。けれども、平均的自動車運転手は、タイヤ圧に適切な注意を全く或いは少なくとも与えない傾向がある。この理由から自動車は、増加的に、タイヤ内の空気圧を連続的に監視し、タイヤ圧が所定最小圧以下に下降するときに運転手に警報通知を与えるタイヤ圧制御システムを装備している。
【０００６】
圧力を測定するセンサーが車両車輪の圧力空間内にある直接測定システムが知られている。検出されたタイヤ内圧を読み出す測定システムは通常には電池から電力を供給され、その測定データを無線区間を介して伝送される。このシステムに関する欠点は、電池寿命に依存する機能能力と並んで、センサーと電流の供給によって生じる２０ｇまでのリムの不平衡である。
【０００７】
間接的測定システムはタイヤ内の空気圧の変動の際には車輪の進行範囲における調整変動を利用する。進行範囲の変動はＡＢＳ−センサーにより検出され、それらセンサーは車両のすべての車輪を同時に検出して適切なデータを算出する。これらシステムはすべての車輪におけるほぼ等しい圧力損失が漏れ損失によって強制的に調整されるように、検出できないという根本的欠点を有する。
【０００８】
日本特開平５ー１３３８３１号公報（特許文献３）は車両タイヤの内圧を決定する装置を開示する。この装置においてタイヤの共振周波数は、タイヤの振動周波数を含める車輪の速度信号を考慮して実施される周波数分析によって検出される。現実の圧力は検出された共振周波数から決定される。空気圧を決定するために使用した共振周波数は３０−５０ヘルツの範囲で移動する。この範囲は車両が下或いは中間速度範囲内に存在するときに十分である。車両速度が増加するならば、タイヤの振動挙動を評価するのが難しい。結果として、共振周波数のスペクトルが下降し、それによってタイヤ内圧を関して吸出力を低下させる。
【０００９】
日本特開平８ー２１９９２０号公報（特許文献４）には、複数の共振周波数が複数の周波数範囲、例えば３０−５０ヘルツの範囲と６０−９０ヘルツの範囲から検出される装置が記載されている。
【００１０】
米国特許第６３８５５５３号明細書（特許文献５）に基づく方法では、駆動された車輪の車輪速度信号は車両が速いときにタイヤ内圧の変動によって非常に強力に変更するより高い程度の共振周波数を包含するという知識に基づいている。この刊行物では、どのように周波数スペクトルを検出し、興味のある共振周波数が数学的に例えばフーリエ変換（ＦＦＴ）によって検出されることが非常に十分に記載されているので、基準化された振幅が周波数にわたり伝送され得る。
【特許文献１】米国特許第６４５００２０号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１０１５７８５８号明細書
【特許文献３】日本特開平５ー１３３８３１号公報
【特許文献４】日本特開平８ー２１９９２０号公報
【特許文献５】米国特許第６３８５５５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明の課題は、例えば特許文献５に基づいて検出された共振周波数が運転手に適切な警報信号を与えるように、車両の任意の車輪のタイヤ内圧が所定値以下に下降するか否か確認するために評価され得る方法を提供することである。
【００１２】
第一評価方法は、次の工程によって特徴付けられる：
ａ）所定の目標圧力により車輪の共振周波数を検出して表示する工程と、  
ｂ）共振の上部と下部に周波数曲線の勾配α1soll ，α2soll を検出して記憶する工程と、
ｃ）勾配α1soll とα2soll から関係αsollを形成する工程と、  
ｄ）走行運転における車輪の共振周波数を連続的に検出する工程と、  
ｅ）共振の上下部の周波数曲線の勾配α1ist，α2istを連続的に検出する工程と、  
ｆ）勾配α1istとα2istから関係αist を形成する工程と、  
ｇ）関係αist とαsollを連続的に比較する工程と、  
ｈ）αist からαsollまでの偏差が定義された値を越えるときに信号を発生する工程と
【００１３】
振動特性の評価の場合には、勾配の関係が最高値の左や右にて決定される。周波数範囲は特に２０−６０ヘルツと７０−１１０ヘルツの間に位置する。勾配の関係は−０．２５３から−４までの範囲内にある。
【００１４】
別のこの発明による方法は、次の工程によって特徴付けられる：
ａ）所定目標圧をもつ車輪の共振周波数を検出表示する工程と、  
ｂ）最高値のｘｄＢ，特に３ｄＢ限度周波数ｆG1soll，ｆG2sollを検出する工程と、    ｃ）上ｘｄＢ限度周波数ｆG1sollと下ｘｄＢ限度周波数ｆG2sollから差周波数ΔｆGsoll を形成して記憶する工程と、  
ｄ）走行運転における車輪の共振周波数を連続的に検出する工程と、  
ｅ）走行運転における最高値のｘｄＢ，特に３ｄＢ限度周波数ｆG1ist ，ｆG2ist を検出する工程と、  
ｆ）上ｘｄＢ限度周波数ｆG1ist と下ｘｄＢ限度周波数ｆG2ist から差周波数ΔｆGistを形成する工程と、  
ｇ）差周波数ΔｆGsoll とΔｆGistを互いに連続的に比較する工程と、  
ｈ）ΔｆGistからΔｆGsoll までの偏差が定義された値を越えるときに信号を発生する工程と。
【００１５】
この方法は、最高値のｘｄＢ限度周波数が上昇空気圧によりより高い周波数の方向に移動される現象を利用する。それによってタイヤの現実の空気圧が決定され得る。この方法も、各車輪に対して個別に実施され得て、この場合には車輪の相関関係が互いに必要とされていない。
【００１６】
第三のこの発明による評価方法は、次の工程によって特徴付けられる：
ａ）所定目標圧をもつ車輪の共振周波数を検出表示する工程と、  
ｂ）タイヤの目標圧において最高振幅値ａsollを検出記憶する工程と、  
ｃ）走行運転における車輪の共振周波数を連続的に検出する工程と、  
ｄ）最高振幅値ａist を連続的に検出する工程と、  
ｅ）最高振幅値ａsollとａist を連続的に比較する工程と、  
ｆ）ａist からａsollまでの偏差が定義された値を越えるときに信号を発生する工程と
【００１７】
この方法でも、基準化された振幅が空気圧を決定するために使用される。第四のこの種の方法は次のこの発明による工程によって特徴付けられる：
ａ）所定目標圧をもつ車輪の共振周波数を検出表示し且つ共振周波数の偶然の状態を決定する工程と、
ｂ）ラプラス変換或いはフーリエ変換によって車輪の振動挙動を記録する微分方程式  
【００１８】
【数１】
2009513945.tif 000003
【００１９】
を変換する工程と、
ｃ）共振周波数ｆsollの走行されない状態の周りに領域Δｆsollを選定する工程と、
ｄ）変換された微分方程式と選定された領域Δｆsollを相関させる工程と、
ｅ）回転剛性ｃs,sollと回転減衰ｄs,sollを算出する工程と、
ｆ）走行運転における車輪の周波数スペクトルを連続的に検出し且つ共振周波数ｆist の走行されない状態を決定する工程と、
ｇ）共振周波数ｆist の偶然の状態の周りに領域Δｆist を選定する工程と、
ｈ）回転剛性ｃs,ist と回転減衰ｄs,ist を決定する変換された微分方程式と検出された共振周波数ｆist の選定された領域Δｆist を相関させる工程と、
ｉ）ｃs,sollとｃs,ist の差とｄs,sollとｄs,ist の差を形成し且つ差の一方が定義された値を越えるときに信号を発生する工程と。
【００２０】
この方法を基礎にしている四つのモデルを使用するために、タイヤＪF とリムＪR の慣性モーメント並びにタイヤ半径ｒの前もって適切な値が確定されなければならず、それらの値はそれぞれの車両にとって典型的タイヤとリムをあらわす。
【００２１】
四つの方法の補足にて、第五のこの種の方法では、タイヤ圧が直接に特性マップｐ（ｃs ，ｄs ）から決定され得る。次の四つの方法から引き出すこの発明による工程によって特徴付けられる：
ａ）回転剛性ｃs,と回転減衰ｄs,とに依存して、目標状態におけるタイヤ内圧ｐsoll（ｃs,soll，ｄs,soll）を検出し、このために、各車両にとって特有のタイヤを考慮する特性マップが引き出される工程と、
ｂ）回転剛性ｃs,と回転減衰ｄs,と依存して、現実状態におけるタイヤ内圧ｐist （ｃs,ist ，ｄs,ist ）を検出し、このために、各車両にとって特有のタイヤを考慮する特性マップが引き出される工程と、
ｃ）ｐsollとｐist の差を形成し且つ差が定義された値を越えるときに信号を発生する工程と。
【００２２】
これらの方法（第４と第５）により車輪回転数発生器の信号からタイヤ車輪懸架システムに発生される情報が外へ濾過される。評価される情報はタイヤの回転振動を特徴としている。特に２０−６０ヘルツの範囲が共振周波数から選択される。
【発明の効果】
【００２３】
警報信号の発生の代わりに、第五の方法に基づいて、タイヤ空気圧を算出して表示することが可能である。この場合に、リム速度からリム回転振動の固有周波数が検出され、リム回転振動の固有周波数によって空気タイヤ内部の空気圧が算出される。それによって、車輪縦運動を検出するセンサーを節約し、空気タイヤ内部の空気圧を単独にタイヤ或いはリム回転運動に基づいて検出することが可能である。リム回転振動の固有周波数は圧力に依存しているので、空気タイヤ内部の空気圧が固有周波数の決定によって算出され得る。
【００２４】
好ましい態様では、タイヤ空気圧の算出は前もって記録された比較値と検出された固有周波数との比較によって行われる。固有周波数のこの比較値は種々のリム速度或いは車両速度の際にも測定され、メモリーに整理される。それ故に、速度マップによって一致するタイヤ空気圧に付属され得る固有周波数の経過が判明した。リム回転振動の算出された固有周波数が比較値と一致しないならば、定性的且つ定量的に算出され得る空気圧の偏差が存在する。
【００２５】
リム速度は目的に適って既に存在するＡＢＳ−センサーにより測定されるので、入力値を得るために、追加的センサーが作動されず、追加的構造的費用を必要としない。算出自体は算出ユニット、特にコンピュータで実施される。
【００２６】
タイヤ空気圧の算出は、好ましい態様では、タイヤの運転パラメータ、特にタイヤ温度を考慮の下で行われる、というのは、回転振動の固有周波数に関してこの影響を有するので、タイヤ温度によって、固有周波数に影響を与える変動のパラメータである空気タイヤの剛性と減衰を変更させるからである。
【００２７】
リム回転振動の固有周波数を算出することができるために、前もって検出されたタイヤパラメータを考慮するタイヤモデルが使用されるならば、特にタイヤの回転剛性と回転減衰並びにタイヤとリムの慣性モーメントがタイヤ或いはリムの既定値として入力されている。タイヤ交換或いはリム交換の場合には、適切に変更されたパラメータ或いは特性値が入力されなければならず、新たな比較値が検出される。システムは他の寸法或いは他の構成のタイヤのタイヤ交換或いはリム交換の場合に新たなタイヤパラメータにより新たに測定されなければならい。
【００２８】
あらゆる第五方法では、偏差が定義された値を確定された時間間隔、例えば一分間を下回るときに初めて、信号が特に発生される。
【００２９】
目標圧力における共振の上下部の勾配α1soll とα2soll は特に特殊タイヤタイプのために外部に検出され、タイヤと結合できる記憶媒体に記憶される。
【００３０】
特に特殊タイヤタイプ用の最高値のｘｄＢ，特に３ｄＢ限度周波数ｆG1soll，ｆG2sollも外部に検出され、タイヤと結合できる記憶媒体に記憶される。
【００３１】
目標圧力における最高振幅値も特に特殊タイヤタイプのために外部に検出され、タイヤと結合できる記憶媒体に記憶される。
【００３２】
タイヤ内圧ｐsoll或いは回転剛性ｃs と回転減衰ｄs を検出する変換された固有周波数曲線と変換された微分方程式との第一相関関係は特に特殊タイヤタイプのために外部に検出され、タイヤと結合できる記憶媒体に記憶される。
【００３３】
記憶媒体はトランスポンダ或いはバーコードであり得る。記憶媒体の使用はタイヤの典型的特徴がタイヤ製造者により検出され得て、車輪交換ではおよそ変更されたデータが簡単に車両に付属され得るという利点を有する。
【００３４】
最高振幅値の状態によってタイヤ寸法が認識され得る。この場合には、大きなリム直径のタイヤの側壁が通常には、小さい直径をもつタイヤのためより低いという知識が利用される。側壁がより低いほど、固有周波数がより高くなる。
【００３５】
特に走行する自動車における始動手段によって、自動車速度に依存する測定が実施される。  
【００３６】
基準化された振幅を検出するために、時間範囲から周波数範囲への換算は特に表によって行われる。
【００３７】
好ましいものとして、車両タイヤの内圧を検出する記載方法の前にまず最初にシステム的且つ推計学的障害が周波数スペクトルから取り除かれる、それでこれら障害がタイヤ圧力損失に関する誤った結果を導かないことが判明した。
【００３８】
好ましい態様では、記載されたこの発明の方法の二つ或いは複数の方法も互いに組み合わせられ得る。直接及び／又は間接に測定するタイヤ圧監視システムにおける一つ或いは複数のこの発明の方法の使用もこれによって達成される向上した安全性或いは重複性を考慮して好ましいものである。
【００３９】
走行運転における周波数曲線の評価の場合には、負荷、温度、湿度、周囲空気圧及び／又は車両速度によって引き起こされた外的影響が補償されることができる。このために自然に対応するセンサーが設けられなければならない。
【００４０】
対応するセンサーが設けられたならば、走行運転における周波数曲線の評価の場合には、摩耗によるみぞ深さの変動が共振周波数の変動を惹起させるみぞ深さも考慮されることができる。
【００４１】
前記方法は最小空気圧を検出する間接的システムと連結されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
次の図面は異なる判定方法を具体的に説明する。
【実施例】
【００４３】
タイヤの固有振動挙動は車輪回転数発生器の信号から、信号がアンチロックブレーキシステムに使用されるよう、検出されることができる。ここで図１による表示は周波数にわたり対数的に伝達された基準化振幅の依存関係を示す。この曲線の検出は特許文献５或いは特許文献２において非常に詳細に説明されているので、このために別の実施態様が創作されることはない。
【００４４】
下がるタイヤ内圧によりタイヤの圧力に依存する値の減衰と剛性は共振周波数の下部の周波数では相対的補強をリムに励起させ、共振周波数の上部の周波数ではリムに減少を惹起させる。共振の下部と上部の補強の勾配αは車輪回転数信号の評価後に（例えばほぼ等しい速度に於ける整数の数の変換のによるフリーエ変換によって）検出され、可能な最小空気圧の程度として目標内圧におけるタイヤの前もって測定された目標状態と比較して使用される。勾配αist とαsollは互いに関係に仮定される。この値が仮定公差値の外部の定義された時間間隔を越えるならば、低過ぎるタイヤ圧に対して警報が行われる。
【００４５】
共振周波数の検出の場合には、代表的振幅スペクトルが使用されなければならない。このために、静止走行条件を確定すべきである。周波数の適応性のある分解が確保されなければならない。検出された値のかなりの数の通知は、路面状況（悪い表面、平らな表面）の重大さを考慮した空気圧の良好な評価を与えて、振動確認の基準化を許容する。
【００４６】
図３は、振幅最高値から検出される３ｄＢ限度周波数を示す。上限界周波数ｆG2と下限界周波数ｆG1の差から差周波数Δｆが検出される。下降する空気圧の場合に、基準化された振幅が上昇し、それが周波数曲線の圧縮ひずみを導く（図２を参照）から、差周波数が縮小する。差周波数が小さくなればなるほど、空気圧は低くなる。差周波数が定義された時間間隔の所定値の下で下降されるならば、最小空気圧を示す信号が発生される。
【００４７】
図４は、タイヤ内圧が下降するときに振幅が低い周波数の方向に移転することを読み取ることができる。同時に振幅の最高値が上昇する。最高値は検出され、目標値と比較される。現実の検出された最高値が所定の値によって上昇されるならば、最小圧を示す信号が発生される。
【００４８】
限界周波数ｆG1，ｆG2の状態、勾配αsoll，αist と最高振幅ａsoll，ａist の値は空気圧の外に、例えばタイヤタイプと摩耗状態のような多数の別のパラメータに依存している。それ故に、提案された方法により作業するタイヤ圧制御システムは測定されなければならない。この場合には、一組の測定パラメータが採用される。始動作用を作動するために、始動手段を操作すべきである。それによってすべてのタイヤが正しく充填されることがシステムに通知される。特に異なる速度範囲と車輪モーメントにとって固有測定データセットが採用される。始動手段の操作後に速度範囲が最初に走行されるときにいつも、この範囲に対して測定パラメータのセットが検出される。
【００４９】
前記値の状態に影響を与える外部影響は、車両に適した測定値が意のままになるときに補償されることができる。これらは適切なセンサーによって決定されることができる。レベル規制システムから車両負荷が決定されることができる。外部温度センサーによって、場合によってはタイヤの温度モデルと結合して、温度が考慮されることができる。車両の加速と減速はＡＢＳ−センサー或いはブレーキ光スイッチによって検出されることができる。エンジン制御部から周辺空気圧が考慮されることができる。溝深さは進行範囲（後方に置かれた路区間／車輪回転数）の検出によって検出されることができる。
【００５０】
図６は、タイヤ振動を検出するモデルを示す。車輪は慣性ＪF をもつリム１と慣性ＪR をもつベルト２とから成る。車輪はばね部４と減衰部５を備える懸架部を介して車体３と連結されている。車輪の回転振動の減衰はばね定数ｃs と減衰定数ｄs を備える回転ばね減衰ユニット６によって行われる。構成ばね４はばね定数ｃa を有し、構成減衰部５は減衰定数ｄa を有する。ベルト２は角速度φ’で移動し、リム１は角速度ψ’で移動する。振動励起は力Ｆt により路面上に車輪を保持する。
【００５１】
車輪のみを単独で観察してばね部４と減衰部５を介して車体３における車輪の連結を軽視するので、リム１とベルト２の回転はこのモデルにより次の微分方程式によって記載されている：
【００５２】
【数２】
2009513945.tif 000004
【００５３】
回転剛性ｃs と回転減衰ｄs はなかんずく空気圧ｐ，車輪懸架部タイプ並びに走行速度に依存している。動的進行半径ｒはこの式において定数進行半径Ｒによって交換される。
【００５４】
上記微分方程式システムは好ましく且つ迅速に周波数範囲におけるラプラス変換により解決されることができる。まず第一に微分方程式システムは最初の配置のシステムに書き換えられる：
【００５５】
【数３】
2009513945.tif 000005
【００５６】
これは次の微分方程式システムに書き換えられる：
【００５７】
【数４】
2009513945.tif 000006
【００５８】
この微分方程式システムはラプラス変換される。この場合には、適用する：
γ’i ＝ｓ・ｙi   ｉ＝１，．．．，４
複雑な変数ｓを備える。
【００５９】
これによって線形微分方程式システムから線形方程式システムを得る：
【００６０】
【数５】
2009513945.tif 000007
【００６１】
【数６】
2009513945.tif 000008
【００６２】
により
【００６３】
【数７】
2009513945.tif 000009
【００６４】
に変換される。
┌─────┐                                                                  │Ｓ＝ｉω  │  
└─────┘                                                                  （ｉ2 ＝−１，  ω＝円周波数）と                                                ┌─────┐                                                                  │γ2 ＝ψ’│  
└─────┘                                                                  であることを考慮するので、Ｆt が挙げられる必要なしに直接に周波数工程を得る：
【００６５】
【数８】
2009513945.tif 000010
【００６６】
タイヤモデルによって、費用のかかる測定なしに迅速且つ正確に固有周波数が決定できることが可能である。ＡＢＳ−信号は測定されたようにリム回転振動の周波数スペクトルを与える。測定された周波数スペクトル１０の一例は図８ａに図示されている。図８ｂによる第二周波数スペクトル２０を得て、その間にデラクインパルス（Dirac-Impuls) 或いは正接的励起Ｆt がモデルに使用され、それに基づいてモデルの周波数スペクトル２０がモデルパラメータに依存して算出される。
【００６７】
回転剛性ｃs と回転減衰ｄs を含めたパラメータの変動によってモデルは所定速度とタイヤの所定空気圧用の測定されたスペクトルに、例えばモデルと測定されたスペクトルの間の誤差平方の和の最小値の取得によって、測定されることができ、それは図９に図示されている。
【００６８】
タイヤの回転剛性用の確定されたパラメータｃs とタイヤの回転減衰ｄs 用のパラメータｄs によってタイヤが確認され、タイヤモデルは今日のタイヤ空気圧を決定するために利用されることができる。これは、測定された周波数スペクトルがモデルの内部の空気圧の変動によってモデル周波数スペクトルに適用されるので、行われる。適用された周波数経過は図１０に図示されている。測定された周波数スペクトル１０とモデル周波数スペクトル２０の間の十分に正確な一致性が達成されるとすぐに、実際に存在するタイヤ空気圧が決定され、表示体によって出力されることができる。選択的に限界値の下回り或いは上回りの際に警報通知が出力されることができる。
【００６９】
選択的にラプラス変換によって上記微分方程式システムを明確に解決するために、適合できるパラメータを含有する経験的解決関数が挿入されることができる。例えば各車両用の典型的スペクトルは振幅用の次のモデル方程式によって
Ｐ＝（ａｃs ＋ｂｄs ＋ｅ）n 
記載されることができ、この場合には、定数ａ，ｂ，ｅとｎが車両に適合されなければならなく、そしてｎが０．３と０．９の間にある。この決定の結果が図７に読み取ることができる。  
【００７０】
引かれた線は車輪回転数発生器の基準化された振幅を示し、筋- 点- 線はモデルの結果を示す。タイヤ空気圧ｐは、剛性と減衰ｃs とｄs の検出された値から、測定された曲線に算出されたモデル曲線を適合することによって関数ｐ＝ｆ（ｃs ，ｄs ）として決定される。  
【００７１】
車両タイヤの内圧を検出する記載された方法の前マップにおける周波数スペクトルのシステム的且つ推計学的障害の除去は、意味のあるものとわかった、それにより、これら障害はタイヤ圧損失を含めた誤った結果を導かない。
【００７２】
次のタイプのシステム的障害はスペクトルから取り除かれなければならない：
１．例えば車輪速度を測定するエンコーダの極分割誤差、一般的タイヤやリム成形性或いは取付け公差のようなランダム回転同期に陥る障害。
２．駆動される車輪のみに発生するパワートレインにおける変動に基づく障害。
３．路面の単周波数励起に基づく障害。
【００７３】
これら障害を取り除くために、まず最初に障害周波数が確認されて、このスペクトルにてこの周波数に従属する振幅が隣接周波数の振幅の中間値によって交換される。この場合には、この障害周波数のより高い配列を取り除くことが推奨される。エンジンの障害周波数は例えばエンジンの構成に依存してエンジン基礎周波数の整数の数倍に並びに部分的に半エンジン基礎周波数の整数の数倍にて示す。
【００７４】
種々のシステム的障害周波数を確認するために、次の方法が使用される：
（１）に対して：障害周波数は車輪回転周波数と関連した周波数範囲におけるその整数の数倍である。
（２）に対して：−障害周波数は、例えばＣＡＮの車両データバスのエンジン回転数から算定されたエンジン回転周波数、並びにエンジン基礎周波数と半エンジン基礎周波数の整数の数倍である。エンジンタイプに関する情報が例えば車両データバス上に位置するならば、或いはこれはそこに存在する情報から読み取れるならば、それぞれのエンジンタイプに関連した配列のみを取り除くことが推奨される。
−伝動装置回転周波数が車輪回転数（場合によってはエンジン回転数）と変速比／歯数とから算出される。
（３）に対して：路面から励起される障害周波数は、同じ車両側面の前輪と後輪において認識できる。同時に検出された信号用の前輪と後輪のスペクトルの比較によってこれは確認されることができる。
【００７５】
これら工程の結果は、例えばスペクトル出力密度の形態におけるシステム的障害に関して処理された濾過されていない周波数スペクトルである。
【００７６】
根本的には、既に時間範囲内よりも周波数範囲内のこのシステム的障害を取り除くことが著しく簡単になることに気がつく。
【００７７】
推計学的障害を取り除くために、スペクトルが長い時間間隔にわたり伝えられるか、或いは濾過された周波数スペクトルが算出される。この場合には、個別の濾過されていない周波数スペクトルに決定された品質要件が設定される、例えば最小エネルギー中味（極めて滑らかな路面上の固有振動が決して明らかにされないから）、頂点の明確性などが設定される。
【００７８】
この要件が満たされていない場合には、このスペクトルは中間或いは濾過されたスペクトルの算定のために考慮されていない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】周波数にわたり基準化された振幅（対数的に分布された）の原理的表示を示す。
【図２】下降する空気圧を変更する勾配αの原理的表示を示す。
【図３】振幅の異なる最高値における３ｄＢ限度周波数の表示を示す。
【図４】下降するタイヤ内圧における上昇振幅最高値の原理的表示を示す。
【図５】タイヤ空気圧の基準化された振幅の原理的依存関係を示す。
【図６】車輪振動を記載するモデルを示す。
【図７】モデルによる重なった周波数曲線と車輪回転数発生器からの値を示す。
【図８】周波数経過を示す。
【図９】周波数経過を示す。
【図１０】周波数経過を示す
【符号の説明】
【００８０】
１．．．．．車輪のリム
２．．．．．車輪のベルト
３．．．．．車両の車体
４．．．．．ばね部
５．．．．．減衰部
６．．．．．ばね
【図１】
2009513945.tif 000012
【図２】
2009513945.tif 000013
【図３】
2009513945.tif 000014
【図４】
2009513945.tif 000015
【図５】
2009513945.tif 000016
【図６】
2009513945.tif 000017
【図７】
2009513945.tif 000018
【図８】
2009513945.tif 000019
【図９】
2009513945.tif 000020
【図１０】
2009513945.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月16日(2007.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
直接及び／又は間接的タイヤ内圧監視システムにおいて前記請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法を使用する方法。
【国際調査報告】
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2009513945.tif 000023
2009513945.tif 000024
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2009513945.tif 000029
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