DE102005006904B4

DE102005006904B4 - Reifendruckkontrollsystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102005006904B4
Application number: DE102005006904.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Otto Anders; Klaus-Jürgen Gier
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: US7308823B2; DE102005006904A1; US20060130570A1

Abstract

Reifendruckkontrollsystem für ein Fahrzeug (1) zum Bestimmen oder Überwachen eines Drucks in einem mit Luft gefüllten, Reifen (3) des Fahrzeuges (1) mittels einer in dem Reifen (3) angeordneten Druckmesseinrichtung (21), wobei die Druckmesseinrichtung (21) mit einem Beschleunigungssensor (22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifendruckkontrollsystem ein Sitzdiagnosemodul (14) zur Überprüfung einer Befestigung der Druckmesseinrichtung (21) in dem Reifen (3) durch Überwachung eines Vorzeichenwechsels im Ausgangssignal des Beschleunigungssensors (22) aufweist.

Description

Die vorlegende Erfindung betrifft ein Reifendruckkontrollsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus der DE 10 2004 064 002 A1 bekannt ist.
Die DE 10 2004 064 002 A1 offenbart eine Druckmesseinrichtung zur Überwachung eines Drucks in einem mit Luft gefüllten Reifen eines Fahrzeugs. Um ein Lösen der Druckmesseinrichtung am Reifen zu erfassen ist eine zusätzliche Sensorik am Rad des Fahrzeugs vorgesehen.
Aus der DE 101 37 591 A1 und der DE 103 16 705 A1 sind zudem Druckmesseinrichtungen bekannt, deren Ablösung vom Rad durch entsprechende Sensoren erkannt und demgemäß eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Ablösen einer Druckmesseinrichtung zu erkennen, um z. B. ein entsprechendes Warnsignal an einen Fahrer ausgeben zu können.
Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Reifendruckkontrollsystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Bestimmen und/oder Überwachen eines Drucks in einem mit Luft gefüllten Reifen des Fahrzeuges mittels einer in dem Reifen angeordneten Druckmesseinrichtung, welche mit einem Beschleunigungssensor verbunden ist, gelöst. Das Reifendruckkontrollsystem weist ein Sitzdiagnosemodul auf zur Überprüfung einer Befestigung der Druckmesseinrichtung in dem Reifen in Abhängigkeit eines Ausgangssignals des mit der Druckmesseinrichtung verbundenen Beschleunigungssensors. Auf diese Weise kann ein Lösen der Druckmesseinrichtung bzw. eines mit der Druckmesseinrichtung verbundenen Gehäuses rechtzeitig erkannt werden. Durch diese Früherkennung eines Lösens der Druckmesseinrichtung bzw. des mit der Druckmesseinrichtung verbundenen Gehäuses besteht die Möglichkeit, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges rechtzeitig so zu verringern, dass eine Beschädigung des Reifens durch die gelöste Druckmesseinrichtung bzw. das gelöste mit der Druckmesseinrichtung verbundene Gehäuse verhindert werden kann. Die Druckmesseinrichtung (und der Beschleunigungssensor) sind insbesondere im Bereich eines Ventils im Reifen angeordnet.
Die Befestigung der Druckmesseinrichtung in dem Reifen ist mittels des Sitzdiagnosemoduls durch Überwachung eines Vorzeichenwechsels im Ausgangssignal des Beschleunigungssensors überprüfbar. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Befestigung der Druckmesseinrichtung in dem Reifen mittels des Sitzdiagnosemoduls alternativ oder zusätzlich durch einen Vergleich des Ausgangssignals des Beschleunigungssensors mit einer Plausibilitätsgröße überprüfbar. Eine derartige Plausibilitätsgröße ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Drehzahl des Rades des Reifens, in dem der Beschleunigungssensor angeordnet ist, eine Drehzahl eines anderen Rades, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder das Ausgangssignal eines weiteren Beschleunigungssensors, Insbesondere eines in einem weiteren Reifen angeordneten Beschleunigungssensors.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Druckmesseinrichtung und der Beschleunigungssensor zusammen in einem Gehäuse vergossen.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Beschleunigungssensor derart in dem Reifen angeordnet, dass mittels des Beschleunigungssensors eine Beschleunigung in einer zu einer Drehachse des Reifens im wesentlichen radialen Richtung messbar ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Sitzdiagnosemodul außerhalb des Reifens angeordnet. Dabei ist das Sitzdiagnosemodul vorteilhafterweise als Code in einem Gerät zur Reifendrucküberwachung, wie dem in 2 dargestellten Überwachungsmodul, implementiert.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem – insbesondere in Verbindung mit vorgenannten Merkmalen – durch ein Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem zum Bestimmen und/oder Überwachen eines Drucks in einem mit Luft gefüllten Reifen des Fahrzeuges mittels einer in dem Reifen angeordneten Druckmesseinrichtung gelöst, wobei das Reifendruckkontrollsystem ein Sitzdiagnosemodul zur Überprüfung einer Befestigung der Druckmesseinrichtung in dem Reifen, insbesondere in Abhängigkeit eines Ausgangssignals eines mit der Druckmesseinrichtung verbundenen Beschleunigungssensors, aufweist.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem – insbesondere in Verbindung mit vorgenannten Merkmalen – durch ein Verfahren zum Betrieb eines Reifendruckkontrollsystems für ein Fahrzeug zum Bestimmen und/oder Überwachen eines Drucks in einem mit Luft gefüllten Reifen des Fahrzeuges mittels einer in dem Reifen angeordneten Druckmesseinrichtung gelöst, wobei, insbesondere in Abhängigkeit eines Ausgangssignals eines mit der Druckmesseinrichtung verbundenen Beschleunigungssensors, überprüft wird, ob die Druckmesseinrichtung in dem Reifen befestigt ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug,
2 ein Reifendruckkontrollsystem,
3 ein Reifendruck-Messmodul,
4 einen in einem Sitzdiagnosemodul implementierten Ablauf,
5 eine Drehzahl eines Rades aufgetragen über die Zeit,
6 ein Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors aufgetragen über die Zeit und
7 ein Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors aufgetragen über die Zeit.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 2 ein Rad mit einem mit Luft gefüllten Reifen 3 auf einer Felge 4. Die Drehachse des Rades 2 ist mit Bezugszeichen 5 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein mit Bezugnahme auf 2 erläutertes Reifendruckkontrollsystem zum Bestimmen und/oder Überwachen eines Drucks in dem Reifen 3 auf. Das Reifendruckkontrollsystem umfasst ein in dem Reifen 3 angeordnetes – unter Bezugnahme auf 3 erläutertes – Reifendruck-Messmodul 10, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Bereich eines Ventils 17 mit der Felge 4 verbunden ist, und ein außerhalb des Reifen 3 (jedoch am/im Kraftfahrzeug 1) angeordnetes Überwachungsmodul 11.
Das in 3 dargestellte Reifendruck-Messmodul 10 umfasst eine Druckmesseinrichtung 21 zum Messen des Drucks in dem Reifen 3, einen Temperatursensor 23 zum Messen einer Temperatur in dem Reifen 3, einen Beschleunigungssensor 22 und eine nicht dargestellte Batterie zur Versorgung des Reifendruck-Messmoduls 10 mit elektrischer Energie. Der Beschleunigungssensor ist dabei derart angeordnet, dass eine Beschleunigung in einer zu der Drehachse 5 des Reifens 3 im wesentlichen radialen Richtung messbar ist. Die Druckmesseinrichtung 21, der Temperatursensor 23, der Beschleunigungssensor 22 und die nicht dargestellte Batterie sind zusammen mit einer Sendevorrichtung 24 für eine in 2 dargestellte drahtlose Kommunikationsverbindung 15 in einem Gehäuse 20 vergossen.
Mittels der in 2 dargestellten drahtlosen Kommunikationsverbindung 15 werden Daten, wie der Druck in dem Reifen 3, die Temperatur in dem Reifen 3, eine Kennung (ID) des Reifendruck-Messmoduls 10 und ein Ausgangssignal des – unter Bezugnahme auf 3 erläuterten – Beschleunigungssensors 22, von dem Reifendruck-Messmodul 10 an das Überwachungsmodul 11 übertragen.
Das Überwachungsmodul 11 umfasst ein Empfangsmodul 12 zum Empfang der mittels der drahtlosen Kommunikationsverbindung 15 übertragenen Daten und ein Druck-Überwachungsmodul 13 zur Ausgabe eines den Druck im Reifen 3 repräsentierenden Signals PR, z. B. an eine Anzeigevorrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann von dem Druck-Überwachungsmodul 13 auch ein Warnsignal ausgegeben werden, das anzeigt, dass der Druck in dem Reifen 3 außerhalb eines zulässigen Toleranzbereichs liegt.
Das Überwachungsmodul 11 umfasst zudem ein Sitzdiagnosemodul 14 zur Überprüfung einer Befestigung des Messmoduls 10 in dem Reifen 3 in Abhängigkeit des Ausgangssignals des – unter Bezugnahme auf 3 erläuterten – Beschleunigungssensors 23. Dazu ist in dem Sitzdiagnosemodul 14 in beispielhafter Ausgestaltung der in 4 dargestellte Ablauf implementiert. Dabei wird zunächst in einem Schritt 30 das aktuelle mittels der Kommunikationsverbindung 15 übertragene Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 23 eingelesen. Dem Schritt 30 folgt ein Schritt 31, in dem das Vorzeichen eines Beschleunigungswertes gemäß dem Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 23 bestimmt wird.
Dem Schritt 31 folgt eine Abfrage 32, ob der Beschleunigungswert sein Vorzeichen gewechselt hat bzw. – wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel –, ob das Vorzeichen des Beschleunigungswertes negativ ist. Dabei wird ausgenutzt, dass – wie in 5 und 6 dargestellt – der Beschleunigungswert a bei der vorliegenden Anordnung des Beschleunigungssensors 23 gegenüber der Drehachse 5 proportional dem Betrag der Drehzahl n des Rades 2 ist. Dabei bezeichnet Bezugszeichen t in 5 und 6 die Zeit. Löst sich das Reifendruck-Messmodul 10, so kann sich z. B. ein in 7 dargestellter Verlauf des Beschleunigungswertes a über die Zeit t ergeben. Dabei unterschreitet der Beschleunigungswert a zu einem Zeitpunkt tdetec den Wert Null. Es kann auch vorgesehen werden, dass mittels der Abfrage 32 abgefragt wird, ob der Beschleunigungswert a kleiner ist als ein Grenzwert akrit.
Ergibt die Abfrage 32, dass das Vorzeichen des Beschleunigungswertes a negativ ist, so folgt der Abfrage 32 ein Schritt 33, in dem ein Alarmsignal ARL ausgegeben wird. Andernfalls folgt der Abfrage 32 der Schritt 30. Ein vorgenanntes Alarmsignal ARL kann z. B. die Ausgabe einer akustischen und/oder optischen Warnmeldung und/oder die Ausgabe einer akustischen und/oder optischen Aufforderung zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 1 bzw. zum Anhalten des Kraftfahrzeuges 1 bewirken.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Befestigung der Druckmesseinrichtung 21 in dem Reifen 3 mittels des Sitzdiagnosemoduls 14 alternativ oder zusätzlich zu dem unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen Vorgehen durch einen Vergleich des Ausgangssignals des Beschleunigungssensors 22 mit einer Plausibilitätsgröße überprüfbar. Eine derartige Plausibilitätsgröße ist im Sinne der Erfindung insbesondere die – im folgenden mit n_i bezeichnete – Drehzahl des Rades 2, eine Drehzahl n_j eines anderen Rades, die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges 1 und/oder das Ausgangssignal eines weiteren Beschleunigungssensors, insbesondere eines in einem weiteren Reifen angeordneten Beschleunigungssensors.
In diesem Falle wird in dem Schritt 31 alternativ oder zusätzlich die Drehzahl n_i des Rades 2, eine Drehzahl eines anderen Rades, die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges 1 und/oder das Ausgangssignal a_j zumindest eines in einem weiteren Reifen angeordneten Beschleunigungssensors eingelesen. Zudem wird mittels der Abfrage 32 alternativ oder zusätzlich abgefragt, ob
und/oder
Dabei ist R_i der Radius des Rades 2, R_j der Radius des anderen Rades mit der Drehzahl n_j, t₀ der aktuelle Zeitpunkt, t₁ eine Zeitdauer, innerhalb derer das Rad 2 tausend Umdrehungen absolviert hat, und Δa ein Grenzwert, wobei z. B. gilt:
Sofern das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 22 mit einem Ausgangssignal a_j zumindest eines in einem weiteren Reifen angeordneten Beschleunigungssensors verglichen wird, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 22 mit einem Ausgangssignal a_j jedes weiteren in je einem anderen Reifen angeordneten Beschleunigungssensors zu vergleichen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das unter Bezugnahme auf 4 beschriebene Verfahren nur dann durchgeführt, wenn die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges 1 größer ist als eine Grenzgeschwindigkeit. Eine geeignete Grenzgeschwindigkeit ist z. B. 20 km/h.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Rad
3: Reifen
4: Felge
5: Drehachse
10: Reifendruck-Messmodul
11: Überwachungsmodul
12: Empfangsmodul
13: Druck-Überwachungsmodul
14: Sitzdiagnosemodul
15: Kommunikationsverbindung
17: Ventil
20: Gehäuse
21: Druckmesseinrichtung
22: Beschleunigungssensor
23: Temperatursensor
24: Sendevorrichtung
30, 31, 33: Schritt
32: Abfrage
a: Beschleunigungswert
akrit: Grenzwert
ARL: Alarmsignal
n: Drehzahl
PR: Druck in einem Reifen repräsentierendes Signal
t: Zeit
tdetec: Zeitpunkt

Claims

Reifendruckkontrollsystem für ein Fahrzeug (1) zum Bestimmen oder Überwachen eines Drucks in einem mit Luft gefüllten, Reifen (3) des Fahrzeuges (1) mittels einer in dem Reifen (3) angeordneten Druckmesseinrichtung (21), wobei die Druckmesseinrichtung (21) mit einem Beschleunigungssensor (22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifendruckkontrollsystem ein Sitzdiagnosemodul (14) zur Überprüfung einer Befestigung der Druckmesseinrichtung (21) in dem Reifen (3) durch Überwachung eines Vorzeichenwechsels im Ausgangssignal des Beschleunigungssensors (22) aufweist.
Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Druckmesseinrichtung (21) in dem Reifen (3) mittels des Sitzdiagnosemoduls (14) durch einen Vergleich des Ausgangssignals des Beschleunigungssensors (22) mit einer Plausibilitätsgröße überprüfbar ist.
Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmesseinrichtung (21) und der Beschleunigungssensor (22) zusammen in einem Gehäuse (20) vergossen sind.
Reifendruckkontrollsystem n ach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (22) derart in dem Reifen (3) angeordnet ist, dass mittels des Beschleunigungssensors (22) eine Beschleunigung (a) in einer zu einer Drehachse (5) des Reifens (3) im wesentlichen radialen Richtung messbar ist.
Reifendruckkontrollsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sitzdiagnosemodul (14) außerhalb des Reifens (3) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass es ein Reifendruckkontrollsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Verfahren zum Betrieb eines Reifendruckkontrollsystems für ein Fahrzeug (1) zum Bestimmen oder Überwachen eines Drucks in einem mit Luft gefüllten Reifen (3) des Fahrzeuges (1) mittels einer in dem Reifen (3) angeordneten Druckmesseinrichtung (21), wobei die Druckmesseinrichtung (21) mit einem Beschleunigungssensor (22) verbunden ist, wobei überprüft wird, ob die Druckmesseinrichtung (21) in dem Reifen (3) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung, ob die Druckmesseinrichtung (21) in dem Reifen (3) befestigt ist, in Abhängigkeit eines Ausgangssignals des Beschleunigungssensors (22) durch Überwachung eines Vorzeichenwechsels im Ausgangssignal des Beschleunigungssensors (22) erfolgt.