DE102005025174A1

DE102005025174A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Detektion der Leckraten in einem Reifendrucküberwachungssystem

Info

Publication number: DE102005025174A1
Application number: DE102005025174A
Authority: DE
Inventors: Alex Ann Arbor Gibson; Fred Farmington Hills Porter; Thomas Ann Arbor McQuade
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2006-02-16
Also published as: GB2416400A; US20060010961A1; GB0514264D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reifendrucküberwachungssystem 12 für ein Fahrzeug, das eine exzessive Leckrate eines Reifens 14 detektieren kann. Das System 12 verwendet den Ausgangsdruck und die Ausgangstemperatur des Reifens 14 und den aktuellen Druck und die aktuelle Temperatur des Reifens 14 sowie die verstrichene Zeit, um die Leckrate des Reifens 14 zu bestimmen. Die Leckrate wird mit einer Leckratenschwelle verglichen. Falls die Leckrate größer als die Leckratenschwelle ist, wird eine Warnung "exzessive Leckrate" generiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung einer großen Luftleckrate eines Fahrzeugreifens in einem Reifendrucküberwachungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Erfindung steht im Zusammenhang mit der (Anwaltsakte 201–1003) US-Anmeldung mit der Bezeichnung „Verfahren und System zum Unterdrücken von Fehlalarmen in einem Reifendrucküberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug;" der US 6,750,762 (Anwaltsakte 201–0718) mit der Bezeichnung "Verfahren und System zum Rücksetzen eines Reifendrucküberwachungssystems für ein Kraftfahrzeug;" der US-Anmeldung (Anwaltsakte 201–0745) mit der Bezeichnung „Verfahren und System zur Bestimmung der Anwesenheit eines Ersatzreifens in einem Reifendrucküberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug"; der US-Anmeldung (Anwaltsakte 201-0690) mit der Bezeichnung „Verfahren und System zum automatischen Erstrecken eines Reifendrucküberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug auf Hilfsreifen"; der (Anwaltsakte 201–0738) US 6,850,155 mit der Bezeichnung „Verfahren und System zur Meldung übertriebener Nutzung eines Mini-Ersatzreifens in einem Reifendrucküberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug;" dem US 6,771,169 (Anwaltsakte 201–1265) mit der Bezeichnung „Reifendrucküberwachungssystem mit einem Signalinitiator; der US-Anmeldung (Anwaltsakte 201–1389) mit dem Titel „Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Identifizieren der Reifendrucksensorposition in einem Reifendrucküberwachungssystem"; dem US 6,784,794 (Anwaltsakte 201–1424) mit der Bezeichnung „Verfahren und Vorrichtung in einem Reifendrucküberwachungssystem zum Erinnern des Fahrzeugbetreibers an das Nachfüllen des Ersatzreifens". Auf alle diese Offenbarungen wir hiermit voll inhaltlich zur Vermeidung von Wiederholungen bezug genommen.

Verschiedenen Type Druckmesssysteme zur Überwachung des Reifendruckes von Kraftfahrzeugen wurden vorgeschlagen. Derartige Systeme generieren ein Drucksignal unter Verwendung eines elektromagnetischen (EM) Signals, das einem Empfänger übermittelt wird. Das Drucksignal entspricht dem Luftdruck im Reifen. Wenn der Reifendruck unter einen vorherbestimmten Druck fällt, wird ein Indikator dazu verwendet, den Fahrzeugbetreiber vom niedrigen Druck zu informieren. Ein Reifen besteht aus porösen Material und lässt daher mit der Zeit natürlicherweise Luft. Falls diese Leckrate steigt, bspw. weil die Integrität des Reifens durch eine geringfügige Verletzung, ein undichtes Ventil oder einen Defekt in der Reifen/Radfläche beeinträchtigt wurde, wird der Betreiber mit einer erhöhten Anzahl Warnungen von seinem oder ihrem Fahrzeug Reifendrucküberwachungssystem versorgt. Üblicherweise wird ein Betreiber einen Reifen niedrigen Drucks nachfüllen, wenn er mit einer derartigen Warnung versorgt wird und das Fahrzeug nicht zum Service bringen. Aufgrund dieses Vorgehens wird ein Betreiber nicht sofort den Reifen auf seine Integrität überprüfen lassen, falls ein kleines Leck besteht und dies nur nach mehreren Warnungen in einem kurzen Zeitraum tun. Ein Reifen, der eine große Leckrate hat, sollte durch einen ausgebildeten Techniker aber so schnell wie möglich überprüft werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Reifendrucküberwachungssystem zu schaffen, das bestimmen kann, ob der Reifen eine hohe Leckrate hat. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung schafft also ein System in ein Verfahren zur Identifikation der Position der Reifen am Fahrzeug.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung einer großen Luftleckrate eines Reifens eines Fahrzeugs mit einem Reifendrucküberwachungssystem offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens eines Ausgangsreifendruckes und einer Ausgangsreifentemperatur eines Fahrzeugreifens zu einem ersten Zeitpunkt. Das Verfahren umfasst ferner die Bestimmung des aktuellen Reifendrucks und der aktuellen Reifentemperatur zu einem zweiten Zeitpunkt. Das Verfahren umfasst auch die Bestimmung des verstrichenen Zeitraums zwischen den ersten und zweiten Zeitpunkt. Das Verfahren umfasst zusätzlich den Schritt der Berechnung einer Reifenleckrate auf Basis des Ausgangsreifendrucks, der Startreifentemperatur, des aktuellen Reifendrucks, der aktuellen Reifentemperatur und der verstrichenen Zeit.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zum Bestimmen einer großen Luftleckrate in einem Fahrzeugreifen in einem Reifendrucküberwachungssystem vorgeschlagen. Das System umfasst einen Reifentemperatursensor, der eine Reifenstarttemperatur zu einem ersten Zeitpunkt und eine aktuelle Reifentemperatur zu einem zweiten Zeitpunkt messen kann. Das System umfasst ferner einen Reifendrucksensor, der einen Ausgangsreifendruck zu etwa dem ersten Zeitpunkt bestimmen kann und einen aktuellen Reifendruck zu etwa dem zweiten Zeitpunkt. Ferner umfasst das System einen Zeitgeber, der die Zeitdauer zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt bestimmen kann. Das System umfasst auch einen Prozessor, der die Reifenleckrate des Reifens auf Basis des Ausgangsreifendrucks, der Ausgangsreifentemperatur, der aktuellen Reifentemperatur, des aktuellen Reifendrucks und der verstrichenen Zeit berechnen kann.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Fahrzeugbetreiber instruiert werden kann, den Fahrzeugreifen in Situationen, bei denen der Reifen eine hohe Leckrate besitzt, durch einen ausgebildeten Techniker überprüfen zu lassen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Fahrzeugbetreiber schnell über ein kleines Leck informiert werden kann, das ohne ein derartiges Verfahren oder System undetektiert bleiben könnte.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen und beigefügten Ansprüche. Darin zeigt:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Drucküberwachungssystems;
2 ein funktionelles Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Überwachungssystems;
3 ein schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Druck Senders;
4 eine schematische Ansicht eines digitalen Wortes eines Druck Senders;
5 die Bestimmung des Druckstatus in einem ersten Schritt der erfindungsgemäßen Druckbestimmung illustrierendes Flußdiagramm;
6 die Bestimmung eines Warnstatus in einem, einen zweiten Schritt der erfindungsgemäßen Druckbestimmung illustrierenden Flußdiagramm;
7 ein Zustandsdiagramm des erfindungsgemäßen Niederdrucksensorstatus;
8 ein Zustandsdiagramm des erfindungsgemäßen Hochdrucksensorsstatus;
9 ein Zustandsdiagramm eines Sensorstatus "Plattfuß",
11 ein Zustandsdiagramm eines Warnstatus; "niedriger Druck",
12 ein Zustandsdiagramm eines Warnstatus; "Hochdruck"
13 ein Zustandsdiagramm eines Druckwarnstatus; "Plattfuß"
14 ein Flußdiagramm des Betriebs des Systems, wenn der Reifendruck durch Auffüllen erhöht wird;
15 ein Flußdiagramm des Betriebssystems, wenn ein Ersatzreifen in Rollposition gebracht wird;
16 ein Zustandsdiagramm der erfindungsgemäßen Ersatzreifenidentifizierung;
17 eine diagrammatische Blockansicht eines erfindungsgemäßen Anhängers mit Druckkreisen;
18 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Anzeige;
19 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Aktualisieren des Reifendrucküberwachungssystems bei zusätzlichen Reifen;
20 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Anzeige des Endes der empfohlenen Lauflänge eines Miniersatzreifens;
21 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Reifenlokalisierungsverfahrens;
22 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Reifenlokalisierungsverfahens;
23 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Ersatzreifenerinnerungssystems;
24 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Eintritt in das erfindungsgemäßen Reifenlokalisierungsverfahren;
25 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Reifenposition; und
26 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Leckrate eines Reifens.
In den folgenden Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten. Dem Fachmann ist offensichtlich, dass verschiedene Komponenten, wie hierin beschrieben, ohne Abweichung vom Schutzumfang geändert werden können.
In 1 besitzt ein Kraftfahrzeug 10 ein Drucküberwachungssystem 12, um den Luftdruck in einem linken Vorderreifen 14a, einem rechten Vorderreifen 14b, einem rechten Hinterreifen 14c und einem linken Hinterreifen 14d zu überwachen. Jeder Reifen 14a–14b hat einen entsprechenden Reifendrucksensorschaltkreis 16a, 16b, 16c und 16d, der jeweils eine entsprechende Antenne 18a, 18b, 18c und 18d aufweist. Jeder Reifen ist auf ein entsprechendes Rad aufgezogen.
Ein fünfter oder Ersatzreifen 14e ist ebenfalls dargestellt, der einen Reifendrucksensorschaltkreis 16e und eine entsprechende Antenne 18e besitzt. Obwohl fünf Räder dargestellt sind, kann der Druck verschiedener Anzahl Räder erhöht werden.
Beispielsweise läßt sich die Erfindung auch auf Fahrzeuge wie Pickups anwenden, die Doppelräder anstelle eines Hinterrades aufweisen. Es können auch verschiedene Radzahlen in Schwerlastern eingesetzt werden, die an verschiedenen Positionen Doppelräder besitzen. Ferner läßt sich die Erfindung auch auf Anhänger und zusätzliche Ersatzreifen, wie weiter unten beschrieben, anwenden.
Jeder Reifen 14 kann einen entsprechenden Initiator 20a–20e in den Radquellen neben dem Reifen 14 besitzen. Der Initiator 20 generiert einen Niederfrequenz RF Signalinitiator und wird dazu verwendet, eine Antwort von jedem Rad zu initiieren, so dass die Radposition automatisch durch das Drucküberwachungssystem 12 erkannt wird. Die Initiatoren 20a–20e sind bevorzugt direkt mit der Steuerung 22 verbunden. In kommerziellen Ausführungsformen, bei denen die Positionsprogrammierung manuell durchgeführt wird, können die Initiatoren weggelassen werden. Bei einer alternativen Ausführungsform können batterielose Hochfrequenzinitiatorsysteme verwendet werden.
Die Steuerung 22 ist bevorzugt eine Steuerung auf Mikroprozessorbasis mit einer programmierbaren CPU, die so programmiert werden kann, dass sie verschiedene Funktionen und Verfahren, eingeschlossen den hierin beschriebenen, durchführen kann.
Die Steuerung 22 besitzt einen Speicher 26. Es können verschiedene Speichertypen als Speicher 26 eingesetzt werden, eingeschlossen ROM oder RAM. Der Speicher 26 ist als separate Komponente dargestellt. Dem Fachmann ist offensichtlich, dass die Steuerung 22 den Speicher 26 beinhalten kann. Der Speicher 26 wird dazu verwendet, verschiedene Schwellen, Eichwerte, Reifencharakteristika, Seriennummern, Umrechnungsfaktoren, Temperaturwerte, Ersatzreifenbetriebsparameter und andere Werte zu speichern, die in der Berechnung, Eichung und Betrieb des Drucküberwachungssystems 12 benötigt werden. Beispielsweise kann der Speicher eine Tabelle umfassen, welche dessen Sensoridentifikation umfaßt. Die Warnzustände jedes Reifens können auch in der Tabelle abgespeichert sein.
Die Steuerung 22 ist auch mit einem Empfänger 28 verbunden. Obwohl der Empfänger 28 als separate Komponente dargestellt ist, kann er auch in der Steuerung 22 eingeschlossen sein. Der Empfänger besitzt eine ihm zugeordnete Antenne 30. Der Empfänger 30 wird dazu verwendet, Drücke und verschiedene Informationen von den Reifendruckschaltkreisen 16a–16e zu erhalten. Die Steuerung 22 ist auch mit vielen Sensoren gekoppelt. Diese Sensoren können einen barometrischen Drucksensor 32, einen Umgebungstemperatursensor 34, einen Abstandssensor 36, einen Geschwindigkeitssensor 38, einen Bremspedalsensor 41 und einen Zündsensor 42 umfassen. Selbstverständlich können andere Sensortypen verwendet werden. Der barometrische Drucksensor 32 generiert ein barometrisches Drucksignal entsprechend dem barometrischen Umgebungsdruck. Der barometrische Druck kann direkt gemessen, berechnet oder aus verschiedenen Sensorausgaben rückgeschlossen werden. Kompensation für barometrischen Druck wird bevorzugt verwendet, aber nicht für die Bestimmung des Drucks innerhalb jedes Reifens 14 benötigt. Der Temperatursensor 34 generiert ein Umgebungstemperatursignal entsprechend der Umgebungstemperatur und kann dazu verwendet werden, ein Temperaturprofil zu generieren.
Der Abstandssensor 36 kann einer von vielen Sensoren oder Sensorkombinationen sein, um die vom Fahrzeug zurückgelegte Distanz zu bestimmen. Die zurückgelegte Distanz kann einfach aus einem anderen Fahzeugsystem, entweder direkt oder durch Überwachung der Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Zeitgeber 44 bestimmt werden, um eine ungefähre Abschätzung der zurückgelegten Distanz zu erhalten. Der Geschwindigkeitssensor 38 kann verschiedene Geschwindigkeitssensoren sein, die üblicher Weise in Fahrzeugen eingesetzt werden, wie ein Zwei Rad, das in ABS Systemen verwendet wird, oder ein Sender-Sensor.
Der Zeitgeber 44 kann auch dazu eingesetzt werden, verschiedene mit dem hier beschriebenen Verfahren in Bezug stehende Zeiten zu messen. Der Zeitgeber 44 kann beispielsweise die Zeit messen, die der Ersatzreifen gelagert wird oder den Zeitraum nach einem Initiatorsignal.
Der Bremspedalsesor 41 kann ein Brems- oder nicht Bremssignal generieren, das anzeigt, das Bremssignal niedergedrückt oder nicht niedergedrückt ist. Der Bremspedalsensor 41 kann in verschiedenen Anwendungen, wie dem Programmieren oder Eichen des Drucküberwachungssystem 12 einsetzbar sein.
Der Zündsensor 42 kann irgendein Sensortyp sein, um festzustellen, ob die Zündung mit Energie versorgt wird. Wenn die Zündung angestellt ist, kann ein Betriebssignal generiert werden. Wenn die Zündung abgestellt wird, wird ein "Aus" Signal generiert. Ein einfacher Zündschalter kann als Zündsensor 42 wirken. Beispielsweise kann auch die Messung der Spannung einer speziellen Steuerleitung eine Angabe dafür liefern, ob die Zündung aktiviert ist. Beispielsweise kann das Drucküberwachungssystem 12 nicht mit Energie versorgt sein, wenn die Zündung aus ist. Bei einer Ausführungsform empfängt das System eine Information etwa einmal pro Stunde nach Abstellen der Zündung.
Ein Telematiksystem 46 kann dazu verwendet werden, verschiedene Informationen vom Fahrzeug von und zu einer Zentralstelle zu übermitteln. Beispielsweise kann die Zentralstelle die Serviceintervalle des Fahrzeugs überwachen, verwenden und den Fahrzeugbetreiber informieren, falls ein Service benötigt wird.
Ein Zähler 48 kann auch im Steuersystem 12 eingeschlossen sein. Der Zähler 48 kann beispielsweise die Anzahl Durchführungen einer speziellen Aktion zählen. Beispielsweise kann der Zähler 48 verwendet werden, An- und Abstellen zu zählen. Selbstverständlich kann die Zählfunktion in der Steuerung 22 inhärent sein.
Die Steuerung 22 kann auch mit ein oder mehreren Knöpfen 50 verbunden sein, um verschiedene Informationen einzugeben, die Steuerung rückzusetzen oder verschiedene andere Funktionen, wie dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich ist.
Die Steuerung 22 kann auch mit einer Anzeigeeinrichtung 52 verbunden sein. Die Anzeigeeinrichtung 52 kann ein Anzeigeleuchte oder eine Anzeigetafel 54 aufweisen, die ein visuelles Signal oder eine akustische Vorrichtung 56, wie einen Lautsprecher oder einen Summer aufweisen, der ein akustisches Signal generiert. Der Anzeigeeinrichtung 52 kann eine Anzeige über die Betriebseigenschaft des Systems liefern, wie Bestätigung des Empfangs eines Signals, wie eines Eichsignals oder anderer Befehle, Warnungen oder Steuerungen, wie weiter unten beschrieben. Der Anzeigeeinrichtung kann eine LED oder eine LCD Anzeige sein, die dem Fahrzeugbetreiber Befehle übermittelt, wenn manuelle Eichungen durchgeführt werden.
In 2 ist ein Drucküberwachugssystem 12 mit verschiedenen funktionellen Blöcken dargestellt. Die funktionellen Blöcke können im Empfänger 28, Steuerung 22 und einer Kombination derselben durchgeführt werden. Der Speicher 26 wird dazu verwendet, die verschiedenen Bereiche abzuspeichern. Ein Leitungsend- (EOL) tester 58 kann auch mit dem Drucküberwachungssystem verbunden sein. EOL-Tester 58 liefert Testfunktionen an den diagnostischen EOL Block 60. Der EOL-Tester 58 kann mit dem diagnostischen EOL Block 60 dazu verwendet werden, akzeptable Druckbereiche 62 und andere diagnostische Funktionen zu liefern, um Fehler im System zu bestimmen. Der EOL Tester 58 kann im Herstellungsverfahren dazu verwendet werden, verschiedenen Informationen im Speicher abzuspeichern, wie verschiedene Schwellenwerte, Reifencharakteristika und um am Anfang die den Fahrzeugreifen entsprechenden Positionen zu programmieren.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 38, Zündschalter 42 und der Bremse An Aus Schalter 41 können mit einem manuellen Lernmodusaktivierungseingabeverfahren Block 64 verbunden sein. Block 64 ermöglicht mit den Sensoren 38, 41 und 42 einem Assoziationsblock 66, verschiedene Reifendrucksensoren mit Fahrzeugpositionen in Beziehung zu setzen. Der Block 66 ordnet die verschiedenen Reifendrucksensoren im Speicher am Block 68 zu. Die von den verschiedenen Sensoren stammenden Meldungen werden im Block 70 decodiert, was im Empfänger 28 oben durchgeführt werden kann. Die decodierte Information wird Block 66 und 72 geliefert, welche die verschiedenen Informationen, wie Bereiche, verschiedene Sensorpositionen und die den aktuellen Sendeverfahren, verarbeiten. Im Verarbeitungsrahmen 72 werden der Sensorstatusdruck und die Sendeidentifikation mit einem Reifendruckmonitor 74 verbunden, der dazu verwendet werden kann, einen Warnstatus einem Ausgabeblock 76 zu übermitteln, welcher wieder Informationen an eine externe Steuerung 78 und Anzeigeeinrichtung 52 liefern kann.
Ein Selbstlernblock 80 kann auch dazu verwendet werden, die verschiedenen Reifendrucksensormonitoren mit den Reifenpositionen im Fahrzeug in Beziehung zu setzen. Dieses Verfahren kann den manuellen Lernblock 64 ersetzen oder zusätz lich dazu vorgesehen sein. Die Selbstlernfunktion verwendet allerdings Initiatoren, wie den dargestellten Initiator 20b. Die verschiedenen Merkmale der 2 werden nun detailliert im weiteren beschrieben.
In 3 ist ein typischer Reifendrucksensorschaltkreis 16a dargestellt. Obwohl nur ein Reifendrucksensorschaltkreis 16a gezeigt ist, können alle gemeinsam konfiguriert werden. Das Drucküberwachungssystem 12 besitzt eine Sende-Empfangseinrichtung oder Transceiver 90. Die Sende-Empfangseinrichtung 90 ist mit der Antenne 18a zur Übermittlung verschiedener Informationen an den Empfänger 28 verbunden. Der Empfängerabschnitt kann dazu verwendet werden, ein Aktivierungssignal für einen an jedem Rad befindlichen Initiator zu empfangen. Der Drucksensor kann verschiedene Informationen haben, wie einen Seriennummernspeicher 92, einen Reifendrucksensor 94 zum Bestimmen des Reifendrucks, einen Reifentemperatursensor 96 zum Bestimmen der Temperatur im Reifen und einen Bewegungsdetektor 98, der dazu verwendet werden kann, das System Druckmesssystem zu aktivieren. Die erste Meldung wird als „Aufweck" Meldung bezeichnet, was bedeutet, dass nun der Druckmessschaltkreis aktiviert ist, seine Druckmeldungen und andere Daten zu senden.
Die Sende-Empfangseinrichtung 90, der Seriennummernspeicher 92, Reifendrucksensor 94, Reifentemperatursensor 96 und der Bewegungssensor 98 sind jeweils mit der Batterie 100 verbunden. Die Batterie 100 ist bevorzugt eine Batterie langer Lebensdauer, die während der gesamten Reifenlebensdauer Energie liefern kann.
Ein Sensorfunktionsmonitor 101 kann auch im Reifendrucksensorschaltkreis 16 eingebaut sein. Der Sensorfunktionsmonitor 101 generiert ein Fehlersignal, wenn verschiedene Teile des Reifendruckschaltkreises nicht oder falsch arbeiten. Der Sensorfunktionsmonitor kann ein eine richtige Betriebsweise des Schaltkreises 16 anzeigendes Signal generieren.
In 4 wird ein vom Reifendrucksensorschaltkreis 16 der 3 generiertes Wort 102 dargestellt. Das Wort 102 kann einen Senderidentifikationsseriennummerabschnitt 104, gefolgt von einem Datenabschnitt 106 in einem vorherbestimmen Format aufweisen. Beispielsweise kann der Datenabschnitt 106 eine Aufweck- oder An fangsstatus Druckinformation, gefolgt von Temperaturinformation, umfassen. Der Bewegungsdetektor 28 kann die Übermittlung des Wortes 102 an die Sende-Empfangseinrichtung 90 initiieren. Die Information des Wortes 102 ist bevorzugt durch den Decoder Radiofrequenz Senderblock 70 decodier- und validierbar, während die Identifikations- oder Seriennummer, Druck, Temperatur und Sensorfunktion geliefert werden.
5 ist ein Flussdiagramm auf hohem Niveau, das anzeigt, wie ein Sensordruckstatus aus dem gemessenen Druck erhalten wird. Der Druckstatus wird in ähnlicher Weise für jeden Fahrzeugreifen bestimmt. In Block 120 wird der Druck am Reifendrucksensor gemessen, dem Empfänger übermittelt und schließlich in der Steuerung verwendet. Der gemessenen Druck wird mit einer Niederdruckschwelle verglichen und eine Niederdruckwarnung generiert, falls der gemessene Druck unter der Niederdruckschwelle liegt. In Block 124 wird, falls der gemessene Druck sich über der Hochdruckwarnung befindet, eine Hochdruckwarnung generiert. In Bock 126 wird, falls der gemessene Druck unter dem Plattfußdruck liegt, eine "Plattfuß" Druckwarnung generiert. Im Block 128 wird der Druckstatus aus dem Blöcken 122, 124 und 126 erhalten. Der Sensordruckstatus ist eine erste Stufe der erfindungsgemäßen Überwachung.
In 6 ist eine zweite Stufe der Drucküberwachung in einem Flussdiagramm auf hohem Niveau dargestellt. Sobald der Sensordruck im Block 128 der 5 erhalten wird, wird ein Niederdruckwarnstatus, ein Hockdruckwarnstatus, ein Plattfuß-Warnstatus und ein Gesamtsensorstatus dazu verwendet, einen zusammengesetzten Warnstatus herzustellen. Im Block 130 wird der Niederdruckwarnstatus bestimmt. Im Block 132 wird der Hochdruckwarnstatus bestimmt. Im Block 134 wird ein Plattfuß-Warnstatus bestimmt. Wie weiter unten beschrieben, finden verschiedene Messungen während des normalen Betriebs statt, um den Zustand zu bestätigen. Der Warnstatus für niedrigen Druck, der Warnstatus für hohen Druck und der Warnstatus für einen Plattfuß werden kombiniert, um den zusammengesetzten Warnstatus in Block 136 zu bilden. Der Niederdruckwarnstatus, der Hochdruckwarnstatus und der Warnstatus für einen Plattfuß können zwei Zustände haben, die einen Warnstatus angeben, anzeigen, dass die Bedingungen nicht erreicht wurden und einen Nichtwarnstatus, der angibt, dass die Bedingungen vorliegen.
In 7 ist ein Zustandsdiagramm zur Bestimmung des Sensorstatus illustriert. Block 138 entspricht einem Sensorstatus nicht niedrig. Im nachfolgenden Beispiel können sowohl der Vorderreifendruck als auch der Hinterreifendruck verschiedene Schwellenwerte haben. Ferner kann der Ersatzreifen auch eigene Schwellenwerte haben. Falls irgendein Reifen sich unter seiner Niederdruckschwelle befindet und der Warnstatus "nicht niedrig" ist, wird Block 140 durchgeführt. Selbstverständlich ist dem Fachmann bekannt, dass in das System eine Hysterese eingebaut werden kann, so dass nicht exakt die gleichen Schwellen im Rückübergang verwendet werden. Im Block 140 wird ein Warnstatus "niedrig" in der zweiten Stufe bestimmt, wie nachfolgend beschrieben. Im Block 140 wird dann, wenn der Warnstatus "nicht niedrig" ist und der Sensor gleich oder über der Schwelle für den Reifen liegt, der Sensordruckstatus nicht niedrig sein und das System zu Block 138 zurückkehren. Im Block 140 wird dann, wenn ein Warnstatus "niedrig" bestimmt wird, Block 142 durchgeführt. In Block 142 wird dann, wenn der Druck größer als oder gleich dem Schwellendruck des dazugehörigen Reifens ist, Block 144 durchgeführt. Im Block 144 wird ein Warnstatus "nicht niedrig" bestimmt, wie weiter unten beschrieben. Wenn die Reifendrücke unter ihren entsprechenden niedrigen Schwellen sind, wird Block 142 durchgeführt. Im Block 144 wird, falls ein Warnstatus "nicht niedrig" bestimmt wird, Block 138 durchgeführt. Die Blöcke 138–144 illustrieren eine kontinuierliche Schleife, in der die Sensorablesungen überwacht und ein Sensordruckstatus und einen Warnstatus verwendet werden, um diese zu durchlaufen.
In 8 ist ein ähnliches Zustandsdiagramm wie in 7 für eine Hochdruckschwelle dargestellt. Im Block 146 ist der Warnstatus "nicht hoch". Um sich von Block 146–148 zu bewegen, übersteigt der Druck eines speziellen Reifens eine Hochdruckschwelle. Wenn die Druckablesung eine Hochdruckschwelle für einen der Reifen überschreitet, bestimmt Block 148 einen Warnstatus "hoch". Ein Warnstatus "hoch" wird bestimmt, wie weiter unten beschrieben. Wenn nachfolgende Ablesungen des Reifendrucksensors unter oder gleich der Hochdruckschwelle sind, wird wieder Block 146 durchgeführt. In Block 148 wird dann, wenn die Warnstatuskriterien "hoch" erfüllt werden, ein Warnstatus "hoch" generiert und Block 150 durchgeführt. Wieder können die Schwellen leicht verschoben werden, um eine Hysterese zu schaffen. In Block 150 wird, wenn die Druckablesung unter die Hoch druckschwelle fällt, Block 152 durchgeführt. Wenn nachfolgende Ablesungen größer als die Hochdruckschwelle sind, wird Block 150 wieder durchgeführt. Im Block 152 wird dann, wenn die Warnstatuskriterien "hoch" nicht erfüllt werden, wie weiter unten beschrieben, ein Warnstatus "nicht hoch" generiert und Block 156 wieder durchgeführt.
In 9 ist ein Zustandsdiagramm zur Bestimmung des Vorliegens eines Plattfußes dargestellt. Wenn der Warnstatus „kein Plattfuß" angibt und der Reifendruck für jeden Reifen unter eine vorherbestimmte Schwelle für einen Plattfuß fällt, wird Block 156 durchgeführt. Die Schwellen können wieder etwas verschoben werden, um Hysterese zu schaffen. In Block 156 wird, falls ein späterer abgelesener Druck über der Schwelle für einen Plattfuß liegt, Block 154 wieder durchgeführt. In Block 156 wird, falls die Kriterien zur Generierung eines Warnstatus für einen Plattfuß erfüllt werden, wie weiter unten beschrieben, Block 158 durchgeführt. In Block 158 wird, wenn die Druckablesung einer nachfolgenden Ablesung gleich oder über einer Schwelle für einen Plattfußfuß ist, Block 160 durchgeführt. Block 160 bestimmt den Warnstatus "kein Plattfuß" in ähnlicher Weise wie Block 156. Im Block 160 wird, falls die nachfolgenden Ablesungen unter die Warnschwelle für einen Plattfuß fallen, wieder Block 158 durchgeführt. In Block 160 wird, falls die Kriterien für den Warnstatus "kein Plattfuß" erfüllt sind, Block 154 durchgeführt.
Bevorzugt werden die in den 7, 8 und 9 dargestellten Verfahren gleichzeitig für jedes Rad durchgeführt.
Wie in 10 gezeigt, werden die aus den 7, 8 und 9 erhaltenen Resultate in entsprechenden Spalten dargestellt. „Wahr" in den Spalten bezieht sich darauf, dass eine Druckschwelle überschritten wird. Demzufolge wird der ausgegebene Druckstatus in der rechten Spalte als "Im Bereich" angezeigt, falls keine der Druckschwellen erreicht wird. Ein Status "Plattfuß" bezieht sich darauf, dass die Schwelle für einen Plattfuß getroffen wurde. Ein "niedriger Druck" wird dann erhalten, wenn eine Schwelle für einen niedrigen Druck überschritten wird und ein Status "Hochdruck" dann, wenn eine Schwelle für hohen Druck überschritten ist.
In 11 sind die Blöcke 140 und 144 der 7 detaillierter illustriert. In jedem der Blöcke ist das Qualifikationsverfahren entweder für einen Warnstatus "Druck nicht niedrig" oder einen Warnstatus "niedriger Druck" dargestellt. Nach einer Anfangsstatussablesung wird das System auf einen Warnstatus "nicht niedrig" gesetzt, wie durch Pfeil 163 angegeben und Block 162 durchgeführt. Bei der anfänglichen Statusablesung wird, falls ein Status "niedriger Druck" bei der ersten Ablesung erhalten wird, Block 164 durchgeführt, der sofort einen Warnstatus "niedrig" generiert. Demzufolge sind keine Wartezeiten oder andere Messungen am Anfang nötig. Eine Schleife 165 zurück zum Block 162 für "Druck nicht niedrig" gibt an, dass der erste Wert im Bereich lag und der Zustandswert kein Anfangswert ist. Wenn das Druckstatusssignal aus 7 "niedrig" ist, wird ein Warnqualifikationsverfahren in Block 168 begonnen. Im Block 168 wird, falls nachfolgende Druckstatussignale nicht niedrig sind, Block 162 durchgeführt. Im Block 168 wird, falls eine vorherbestimmte Anzahl Druckstatusssignale "niedrig" oder eine bestimmte Anzahl Druckstatusignale über einen vorherbestimmen Zeitraum "niedrig" sind, bspw. fünf Warnereignisse, Block 164 ausgeführt. In Block 164 wird, falls ein Status "Druck nicht niedrig" erhalten wird, ein Qualifikations Zeitgeber in Block 170 gestartet. Falls eine nachfolgende Warnung "Druck niedrig" empfangen wird, wird wieder Block 164 durchgeführt. Im Block 170 wird, falls ein Niederdruck Warnqualifikations Zeitgeber abläuft, der Warnstatus "niedriger Druck", falls "falsch" oder "nicht niedriger Druck" Block 162 durchgeführt. Der Warnstatus wird, wie durch Pfeil 163 angegeben, durch eine Aufweck Meldung eines Ersatzreifens und bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 3 MpH initiiert und der Warnstatus "niedrig" gibt an, dass der Reifendruck nicht niedrig ist.
In 12 ist ein Zustandsdiagramm der Qualifikation zur Generierung eines Warnstatus für Hochdruck dargestellt. Wieder ist der Anfangsschritt, durch Pfeil 177 repräsentiert, ein Fehlerstatus, in dem der Anfangsstatus auf "nicht hoch" gesetzt ist. Im Block 178 wird, falls der Drucksensorstatus "hoch" ist, Block 180 durchgeführt, in dem der Hochdruck qualifiziert wird. Beim Übergang von Block 178 zu 180 wird ein Warnqualifikationsverfahren für Hochdruck initiiert. Wie oben bei 11 erwähnt, kann die Qualifikation eine vorherbestimmte Anzahl aufeinander folgender Drucksensorstatusablesungen, die "hoch" sind, sein, oder eine vorherbestimmte Anzahl Drucksensorstatusalblesungen, die über einen vorherbestimmen Zeitraum "hoch" sind. Im Block 180 wird, falls der Druckstatus vor der Qualifikation "nicht hoch" ist, Schritt 178 nochmals durchführt. In Block 180 wird, falls eine vorherbestimmte Anzahl Drucksensorstatusablesungen "hoch" ist, der Warnstatus "hoch" im Block 182 generiert. Wenn ein Warnstatus "hoch" generiert wird, wird, falls der nachfolgende Druckstatus nicht hoch ist, wieder ein Qualifikations Zeitgeber in Block 184 starten. In Block 184 wird, falls ein späterer Druckstatus hoch ist, Schritt 182 durchgeführt. In Schritt 184 wird Druck "nicht hoch" qualifiziert, bevor ein Warnstatus "nicht hoch" ausgegeben wird. Demzufolge muss eine vorherbestimmte Anzahl Druckstatus "nicht hoch" vor der Qualifikation empfangen werden. Falls eine vorherbestimmte Anzahl Druckstatus "nicht hoch" erhalten wird, wird wieder Schritt 178 durchgeführt.
In 13 wird ein Warnstatus "Plattfuß" in ähnlicher Weise wie der Warnstatus der 11 generiert. Der Unterschied zwischen der Warnung "Plattfuß" und der Warnung "niedriger Druck" besteht darin, dass die Warnung "Plattfuß" ein wesentlich niedrigerer Druck als die Warnung "niedriger Druck" ist. Dieses System startet auch bei Empfang einer Aufweckmeldung und wenn die Geschwindigkeit über 3 MpH liegt. Andere Überlegungen können ebenfalls dieses Verfahren initiieren. Der Fehler wird durch Pfeil 191 dargestellt. Wenn die erste Ablesung des Druckstatus erhalten wird und der Drucksensorstatus "Plattfuß" anzeigt, wird ein Warnstatus "Plattfuß" „wahr" in Block 194 ausgegeben. Die Schleife 196 setzt die Anfangswertflag auf "falsch", nachdem der Anfangsstatusswert empfangen wird. In Block 192 wird, falls ein späterer Sensordruckstatus "Plattfuß" ist, ein Qualifikationszeitgeber in Block 198 gestartet. In Block 198 wird, falls kein "Plattfuß" Sensordruckstatus empfangen wird, Block 192 wieder durchgeführt. In Block 198 wird, falls das Qualifikationsverfahren eine vorherbestimmte Anzahl Warnereignisse „Plattfuß" hatte, entweder danach oder während eines Zeitraums Block 194 durchgeführt. In Block 194 wird, falls ein Sensordruckstatus "kein Plattfuß" erhalten wird, ein Qualifikationsverfahren Druck "kein Plattfuß" in Block 200 durchgeführt. In Block 200 wird, falls eine spätere Warnung "Plattfuß" empfangen wird, wieder Block 194 durchgeführt. In Block 200 wird, falls eine vorherbestimmte Anzahl Druckstatus "kein Plattfuß" geliefert wird, der Warnstatus „Plattfuß" "NICHT FALSCH", dann wird Block 192 wieder durchgeführt.
Wie in 6 angegeben, generiert die Ausgabe der Warnstatusgeneratoren der 11, 12 und 13 einen zusammengesetzten Warnstatus, wie durch die nachfolgende Tabelle illustriert.
Daher hat der zusammengesetzte Warnstatus einen unabhängigen "Plattfuß" Warnstatusteil, Hochdruck Warnstatusteil und Niederdruckwarnstatusteil. Die zusammengesetzte Warnung kann auch einen Sensorstatusteil umfassen, der angibt, dass ein Senderfehler des Drucksensors vorliegt. Entsprechend dem zusammengesetzten Warnstatusignal kann das Reifendrucküberawachungssystem eine Anzeige durch die Anzeigeeinrichtung liefern, wie ein dargestelltes Wort, eine Wortfolge, eine Anzeigelampe oder eine Textmeldung, dass Service oder Einstellung des Reifendruckes notwendig ist.
14 ist ein Verfahren zur automatischen Aktualisierung des Systems bei plötzlichem Druckanstieg gezeigt. In Schritt 220 werden die Reifen Positionen des Fahrzeugs zugeordnet. Verschiedene Verfahren zur Zuordnung der Fahrzeug Reifenpositionen sind hierin beschrieben. In Schritt 122b füllt der Betreiber den Reifen und erhöht dadurch dessen Druck. Im Schritt 224 übermittelt der Drucksensorschaltkreis bevorzugt eine Druckablesung dann, wenn ein Anstieg vorherbestimmter Größe gemessen wird. Im vorliegenden Beispiel wird hierzu 1,5 psi verwendet. Demzufolge wird, falls der Druck mindestens 1,5 psi steigt, das System eine Druckwarnung vom Reifen erhalten. In Schritt 226 wird die Ablesung "erhöhter Druck" mit einem Normalbereich verglichen. Falls der Druckanstieg noch keine Druckablesung im Normalbereich liefert, werden die Warnzustände in Schritt 228 aufrechterhalten. In Schritt 226 werden, falls die neue Druckablesung im Normalbereich liegt, die War nungen automatisch in Schritt 230 für diesen speziellen Zeitraum rückgesetzt. Alle Anzeigen und der Speicher für Warnstatus können rückgesetzt werden.
In Schritt 232 werden neue Warnzustände für jede Fahrzeugposition generiert. Für einen Ersatzreifen kann ebenfalls ein neuer Zustand generiert werden.
In 15 aktualisiert die Erfindung bevorzugt automatisch die Warnzustände des Systems entsprechend einem erhöhten Reifendruck, der Ersatz eines Reifens durch den Ersatzreifen angibt. In Schritt 240 ist jeder Reifen einer Fahrzeugposition zugeordnet. Der Ersatzreifen wird der Ersatzreifenposition zugeordnet. Verschiedene Zuordnungsverfahren, wie oben beschrieben, können verwendet werden. In Schritt 242 ordnet der Betreiber den Ersatzreifen in einer Rollposition an. Bevorzugt wird, wenn der Ersatzreifen in die Rollreifenposition gebracht wird, dieser mit einem niedrigen Reifendruck versehen. Die Erfindung verlässt sich aber nicht auf eine exakte Anordnung. In Schritt 244 wird der frühere Ersatzreifen dann aufgeweckt, wenn eine Rollbewegung vorgesehen wird. Das System erkennt, dass dieser Reifen vorher Ersatzreifen war und schiebt nun die Ersatzreifenidentifikation in den Speicher. Demzufolge wird der vorherige Ersatzreifen nun einer Position zugeordnet. Wenn der vorherige Ersatzreifen einer Position zugeordnet wird, werden die Warnzustände im Warnstatusspeicher im Schritt 246 rückgesetzt. In Schritt 248 kann der vorhergehende Ersatzreifen der Nicht Position im Speicher zugeordnet werden, nachdem der Warnstatus generiert wurde oder in Schritt 244, wie oben erwähnt. In Schritt 250 werden neue Warnstatus für die Position generiert, die den vorherigen Ersatzreifen erfassen.
Das Rücksetzen der Warnzustände in Schritt 246 kann ein Rücksetzen der Anzeige umfassen, auf der alle Warnzustände angezeigt werden.
In 16 ist Schritt 240 detailliert illustriert. Das System beginnt in Block 281, wenn eine Meldung eines Reifens vom Steuersystem vermisst wird. Die vermisste Meldung kann beispielsweise von einen vierten Reifen eines Vierreifensystems stammen, bei dem ein Reifen, wie ein Ersatzreifen, ersetzt wurde. Die vermisste Meldung startet einen durch den Pfeil 278 repräsentierten Zeitgeber. Falls die Meldung vor einem vorherbestimmen Zeitraum empfangen wird und der Reifen ein rollender Reifen ist, wird der Zeitgeber angehalten, wie durch Pfeil 280 angegeben und wenn der Zeitgeber abläuft und die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, dass sich das Fahrzeug bewegt, wie im Block 281, wird der Reifenstatus auf „anhängiger Ersatzreifen", wie durch Block 282 repräsentiert, gesetzt. Falls das Fahrzeug anhält, wird der Reifenstatus wieder auf „Rollend" gesetzt.
In Block 282, in dem der Status "hängender Ersatzreifen" ist und alle anderen Reifen aktuellen Rollstatus haben, wird Block 284 durchgeführt, in dem der Reifenstatus auf Ersatzstatus gesetzt wird. Wenn der Reifenstatus auf Ersatz gesetzt, eine Druckmeldung empfangen wird und sich das Fahrzeug bewegt, wird ein Zähler und ein Zeitgeber gestartet, wie durch den Pfeil 286 angegeben. Falls der Zeitgeber abläuft, wird der Zähler auf Null gesetzt, wie durch den Pfeil 288 angegeben und der Ersatzreifenstatus aufrecht erhalten. In ähnlicher Weise wird, falls sich das Fahrzeug nicht bewegt, der Zähler auf Null zurückgesetzt und der Zeitgeber angehalten, wie durch Pfeil 290 repräsentiert. Auf diese Weise wird der Ersatzreifenstatus aufrecht erhalten. Falls der Zähler bis zu einer vorherbestimmen Zahl zählt, die für eine Anzahl empfangener Meldungen steht, wird der Reifenstatus auf „zur Zeit rollend" und der Zähler auf Null zurückgesetzt, wie durch Block 292 repräsentiert. In Block 292 wird, falls das Fahrzeug anhält, der Reifenstatus wieder auf den Ersatzstatus zurückgesetzt und die für Block 284 beschriebenen Funktionen durchgeführt. In Block 292 wird, falls irgendein anderer Reifenzustand zur Zeit Ersatzstatus ist, der Reifenstatus „rollend" und das System zu Block 281 zurückkehren.
Aus obigem ist ersichtlich, dass der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und der Zeitgeber dazu verwendet werden, die verschiedenen Zustände des Fahrzeugs zu unterscheiden. Demzufolge wird, falls eine erwartete Meldung vermisst wird, das System den Ersatzreifen erkennen und die Ersatzreifenidentifikation im System mit diesem Status abspeichern. Danach wird der Ersatzreifen als einer der rollenden Reifen erkannt und das System arbeitet unter Empfang normaler Aktualisierungen von jedem der Reifen an den Rollpositionen. Wie ersichtlich, muss mindestens ein Reifen im aktuellen Rollstatus und einer im aktuellen Ersatzstatus sein, damit das System den Zustand ändert. Dies zeigt die Bewegung eines Reifens an. Das System nimmt auch an, dass die Identifizierung des Ersatzreifens bekannt ist.
Wie in 17 gezeigt, ist das in 1 der Erfindung beschriebene Reifenüberwachungssystem 12 besonders geeignet zum Einsatz mit Hilfsreifen an Hilfspositionen. Die Hilfsreifen können bspw. auf einem Hänger 300 angeordnet sein. Der Hänger 300 ist mit mehreren Hilfspositionen, eingeschlossen Hängerreifen 14F, 14G, 14H und 14I dargestellt. Der Hänger kann auch Ersatzreifen an Hilfspositionen, wie Reifen 14J und 14K aufweisen. Jeder Hilfsreifen umfasst einen entsprechenden Sender 16F–16J und eine Sendeantenne 18F–18J. Das Fahrzeug selbst kann auch eine Hilfsposition, wie auf der Dachspitze, unter dem Fahrzeug oder am hinteren Stoßfänger befestigt, besitzen. Erfindungsgemäß wird die Anwesenheit eines Hilfsreifens, der mit dem Fahrzeug zusammenhängt, gemessen und die Identifikation des Hilfssenders im Warnstatuspeicher programmiert. Jeder Fahrzeugsender 16F–16J besitzt eine dazugehörige Senderidentifikation. Die Senderidentifikationen werden so in das System programmiert, dass wenig Möglichkeiten einer fehlerhaften Eingabe bestehen.
In 18 ist die Anzeigeeinrichtung 52 als LED Anzeige 302 dargestellt. Die LED-Anzeige 302 besitzt die LEDs 304A, 304B, 304C und 304D, die den Roll-Positionen des Fahrzeuges entsprechen. Zusätzlich ist ein LED 304E entsprechend der Position des Ersatzreifenposition gezeigt. Zusätzlich ist ein Hilfs-LED 304E gezeigt. 304F enspricht einer oder mehreren möglichen Hilfspositionen. Selbstverständlich ist dem Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Hilfs-LEDs in die Anzeige 302 eingebaut sein können. Eine akustische Anzeige 306 kann auch in der Anzeige 302 eingebaut sein. Verschiedene andere Anzeigen, wie eine Flüssigkristallanzeige, eine Navigationssystemanzeige oder andere Arten Anzeigen können im System eingebaut sein.
In 19 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gezeigt. In Schritt 310 werden viele Meldungen von den Sendern um das Fahrzeug empfangen. Die Sender können Sender umfassen, die noch nicht im Fahrzeugwarnstatuspeicher programmiert wurden. Es ist zu beachten, dass die Hilfssensoren auch Sendungen benachbarter Fahrzeugsender empfangen können. In Schritt 314 wird auch die Zeitdauer ein Sendung überwacht. Die Zeitdauer kann bspw. der kumulierte Zeitraum oder der kumulierter Zeitraum über eine überwachte Periode sein. In Schritt 316 wird, wenn das Fahrzeug eine vorherbestimmte Zeit in Bewegung war, wie in Schritt 312 und 314 gemessen, Schritt 318 durchgeführt. In Schritt 318 wird, falls mehr als fünf Sensoren über mindestens einen vorherbestimmen Zeitraum empfangen wurden, Schritt 320 durchgeführt. Schritt 318 verwendet fünf Sensoren, um vier Rollsensoren und einen Ersatzreifensensor anzugeben. Die Zahl fünf wird eingesetzt, um die normale Anzahl Reifen, die typischerweise dem Fahrzeug zugeordnet sind, anzugeben. Diese Zahl kann erhöht werden, wenn die Fahrzeuge an verschiedenen Positionen Mehrfachreifen haben. In Schritt 320 wird ein erweiterter Modus eingegeben, um anzugeben, dass mehr als die normale Reifenzahl dem Fahrzeug zugeordnet ist. Die Drucksenderidentifikation wurde eine vorherbestimmte Zeit während der Fahrzeugbewegung gesendet, demzufolge sind diese Sender am wahrscheinlichsten dem Fahrzeug anstatt einem benachbarten Fahrzeug zugeordnet.
In Schritt 322 wird in einen Lernmodus eingetreten. In Schritt 324 werden die Hilfssenderidentifikationen in den Warnstatusspeicher eingegeben. Demzufolge werden nun die Rollreifen, Ersatzreifen und jegliche Hilfsreifensenderidentifikationsnummern dem Warnstatusspeicher zugeordnet. In Schritt 326 werden Warnstatus für alle Sensoren, wie oben beschrieben, generiert. Bevorzugt wird ein Warnstatus vorgesehen, wenn ein Reifen Überdruck, Unterdruck oder einen Plattfuß hat. In Schritt 318 wird, falls nicht mehr als die normalen Senderidentifikationszahlen empfangen wurde, ein normaler Modus in Schritt 328 begonnen, um dem System anzuzeigen, dass keine weiteren Identifikationen in das System programmiert werden müssen. Im Schritt 328 wird die Anzeige dazu verwendet, die verschiedenen Warnzustände für jede Reifenposition anzuzeigen.
Es ist zu beachten, dass die Zugabe von Hilfsreifen in das System das Anbringen eines Reifensenders am Ventilschaft jedes zusätzlichen Hilfsreifens, falls ein solcher noch nicht vorhanden ist, erfordert. Das System kann automatisch vom normalen Modus zum erweiterten Modus, wie oben beschrieben, umschalten. Schritt 318 kann durch die Detektion ersetzt werden, dass ein Aufleger elektrisch mit einem Auflegersockel verbunden wurde. Die Knöpfe 50 können verwendet werden, verschiedene Druckschwellen für den Fall zu programmieren, dass die Hilfsreifen ver schiedene Druckschwellen für Plattfuß, Niederdruck- und Hochdruckeinstellungen haben.
Wie in 20 gezeigt, wird in Schritt 350 ein System zum Warnen vor dem Einsatz eines Miniersatzreifens gestartet. In Schritt 350 wird bestimmt, ob der Miniersatzreifen einen Rollreifen ersetzt. Falls der Miniersatzreifen keinen Rollreifen ersetzt, wird Schritt 350 wiederholt. Die Anwesenheit des Miniersatzreifens wird bevorzugt automatisch in der oben beschriebenen Weise bestimmt. Der Betreiber des Fahrzeugs kann auch einen Knopf drücken oder in anderer Weise manuell die Anwesenheit eines Miniersatzreifens in das System eingeben. Zum automatischen Programmieren kann der Ersatzreifen ein spezielles Datensignal liefern, das anzeigt, dass der Reifen ein Miniersatzreifen anstelle eines regulären Ersatzreifens ist.
In Schritt 351 wird die Geschwindigkeit des Miniersatzreifens bestimmt. Die Geschwindigkeit des Miniersatzreifens kann als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Dies bedeutet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit exakt der Geschwindigkeit des Miniersatzreifens entsprechen kann. In Schritt 352 wird die Miniersatzreifengeschwindigkeit mit einer Miniersatzreifengeschwindigkeitsschwelle verglichen. Die Miniersatzreifengeschwindigkeitsschwelle wird typischerweise vom Hersteller des Miniersatzreifens geliefert. Häufig beträgt die Geschwindigkeitsschwelle etwa 55 MpH. Die Miniersatzreifengeschwindigkeitsschwelle kann in der Fabrik während der Fahrzeugmontage programmiert oder manuell in das System eingegeben werden. In Schritt 352 wird, wenn die Miniersatzreifengeschwindigkeitsschwelle überschritten wurde, ein Warnsignal in Schritt 354 generiert. Das Warnsignal kann bspw. ein akustisches oder visuelles Signal sein. Das akustische Signal kann durch einen Warnsummer oder ein Läutwerk hergestellt werden. Das visuelle Signal kann eine Anzeige oder eine LED-Anzeige sein.
In Schritt 350 kann die Entfernung auch gleichzeitig mit der Geschwindigkeit in Schritt 351–354 bestimmt werden. In Schritt 358 wird die Fortbewegungsdistanz während der Fahrzeugbewegung gemessen. Die Messung der Distanz kann durch den Wechsel des Ersatzes aktiviert werden. Dies bedeutet, dass die Distanzmessung begonnen werden kann, wenn das System das Miniersatzreifenidentifikationssignal empfängt. Selbstverständlich kann in einem manuellen System die Di stanz vom Zeitpunkt der manuellen Eingabe der Anwesenheit eines Miniersatzreifens in das System bestimmt werden. Das System kann auch die kumulierte zurückgelegte Distanz überwachen, falls der Ersatzreifen intermittierend verwendet wurde.
Das System kann auch den oben erwähnten Zeitgeber aktivieren. Indem ein Zeitgebersignal vom Zeitpunkt des Rücksetzens und der Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verschiedenen Zeiten bestimmt wird, kann die zurückgelegte Distanz gemäß der Formel generiert werden:
Wobei D_i die seit dem Zeitpunkt, an dem der Einsatz des Miniersatzreifens begonnen wurde, bis zur i-ten Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgelegte Distanz, V_i die i-te Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit, und T i / i-1 der Zeitraum zwischen der i-ten und (i-1)-ten Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Die zurückgelegte Distanz kann auch aus Odometer Ablesungen auf dem Kommunikationsbus des Fahrzeugs erhalten werden.
Wenn in Schritt 360 die Miniersatzreifendistanzschwelle nicht überschritten wird, wird Schritt 358 wiederholt. Falls die Miniersatzreifendistanzschwelle überschritten wird, wird ein Distanzwarnsignal in Schritt 362 generiert. Das Distanzwarnsignal kann auch im Warnstatusspeicher gespeichert sein.
In Schritt 364 wird eine Distanz- und Geschwindigkeitswarnung entsprechend dem Distanz- und Geschwindigkeitswarnsignal angezeigt. Die Anzeige kann in verschiedener Weise erfolgen, wie oben beschrieben, wie auf LCD Schirm, einer Navigationsanzeige, einer LED-Anzeige, durch Warnläuten oder dergleichen.
Es ist zu beachten, dass der Miniersatzreifen den Ersatzreifen 14E der 1 ersetzt. Zusätzlich kann der Ersatzreifen auch einen Druckmessschaltkreis umfassen, wie er in einem typischen Rollreifen oder bei regulärem Ersatz verwendet wird. Der Miniersatzreifen ist leichter und eine kompaktere Version des regulären Ersatzreifens.
In 21 ist ein Verfahren zur automatischen Bestimmung aller Reifenpositionen im Fahrzeug in einem Zustandsdiagramm illustriert. Im Block 400 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit gemessen und der Zündstatus überwacht. Wenn der Zündstatus Betriebsstatus und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorherbestimmte Geschwindigkeit, wie 20 MpH, ist, wird ein Nieder-Frequenz Initiator aktiviert, ein Zähler auf 1 gesetzt sowie ein Zeitgeber gestartet. In Block 402 wird ein Signal vom Reifendrucksensor erwartet, demzufolge wartet das System auf dessen Daten. Der Pfeil 404 zeigt an, dass der 3 Sekunden Zeitgeber vor Empfang eines Signals abgelaufen ist. In dieser Situation wird der Zähler schrittweise vorwärts gesetzt und der Niederfrequenzinitiator wieder mit der Reaktivierung des 3 Sekunden Zeitgebers aktiviert. Im Block 402 ist, wenn das Identifikationssignal des Reifendrucksensors das gleiche wie eine der bereits im Zustandspeicher abgespeicherten Identifikationen ist und der Sensorstatus im Sensorsignal einen Anfangsstatus anzeigt, Block 406 durchgeführt. Der Anfangsstatus wird entsprechend dem Niederfrequenzinitiator generiert. Dies bedeutet, dass normale Betriebsbedingungen, wie das Melden von Drücken, keine Anfangsstatussanzeige umfassen. Im Block 406 wird die existierende Identifikation durch Reaktivieren des Niederfrequenzinitiators bestätigt. Wenn ein weiteres, mit dem vorhergehenden Signal nicht zusammenpassendes Sensor-Identifizierungssignal empfangen wird und der Status des Signals auch ein Anfangsstatus ist, wird der Zähler vorwärts gesetzt und ein 3 Sekunden Zeitgeber gestartet. Der Zustand des Niederfrequenzinitiators wird auf Null zurückgesetzt und Schritt 402 wieder durchgeführt. Der Übergang von Block 406 zu Block 402 zeigt an, dass das System verwirrt ist, da zwei im Konflikt stehende Sensor Identifikationen empfangen wurden. Beim Konflikt wird das System in Block 402 neu gestartet. In Block 406 wird, wenn keine unterschiedlichen Sensoridentifikationssignale empfangen wurden, der Niederfrequenzinitiator vorliegen und das System in Block 408, wie unten beschrieben, fortfahren.
In Block 402 wird, falls das Sensoridentifikationssignal nicht im Speicher gespeichert wurde und der Sensorstatus ein Anfangsstatus ist, Block 410 durchgeführt. In Block 410 wird der Niederfrequenzinitiator wieder aktiviert, um die neue empfangene Sensoridentifikation zu bestätigen. Wenn eine weitere Sensoridentifikation als die neue empfangene Sonsoridentifikation empfangen wurde, die Anfangsstatus aufweist, oder der 3 Sekunden Zeitgeber abläuft und der Initiatorstatus noch versucht, zu bestätigen oder der 3 Sekunden Zeitgeber läuft, der Sensorstatus läuft, der Sensorstatus ein Anfangsstatus ist und die Sensoridentifikation eine bestehende Identifikation ist und der Niederfrequenzinitiatorstatus immer noch versucht, zu bestätigen, wird der Zähler schrittweise vorwärts gesetzt und der 3 Sekunden Zeitgeber gestartet, der Niederfrequenzinitiatorstatus auf Null zurückgesetzt und der Niederfrequenzinitiator wieder aktiviert, bevor das System zu Block 402 zurückkehrt. Im Block 410 wird dann, wenn der 3 Sekunden Zeitgeber abläuft und der Niederfrequenzstatus "anfang neu" ist, der Initiatorstatus so eingestellt, dass er bestätigt, dass der Niederfrequenzinitiator aktiviert und ein 3 Sekunden Zeitgeber gestartet ist, während die Sensoridentifikation auf Null gesetzt wird, wie durch Pfeil 312 angegeben.
In Schritt 410 ist, wenn der 3 Sekunden Zeitgeber läuft, der Sensorstatus ein Anfangsstatus und die Sensoridentifikation bestätigt ist, Block 408 durchgeführt, wie unten beschrieben.
Wie in Block 402 dargestellt, wird, wenn der Zähler größer als ein vorherbestimmter Zähler, bspw. fünf, ist, ein Fehler angezeigt und das System kehrt zum Block 408 zurück, in dem die obigen Schritte 402–412 wieder für jede Reifenposition durchgeführt werden. Im Block 408 werden alle Reifenpositionszustände im Speicher gehalten, wenn die Zündung eingeschaltet ist. Wenn die Zündung aus ist oder in einer "Hilfs" Stellung in Block 414, kehrt das System zum Block 400 zurück.
Bemerkenswerterweise wird jede Reifenposition sequentiell oder gleichzeitig bestimmt, um die Positionen am Fahrzeug zu bestimmen.
In 22 ist ein Verfahren zum Erhöhen der Energie des Niederfrequenzinitiators beschrieben. Dieser Aspekt der Erfindung ermöglicht, dass der Niederfrequenzinitiator gerade ausreichende Energie liefert, damit eine Antwort vom entsprechenden Reifensender generiert werden kann und die Wahrscheinlichkeit des Empfangs von Signalen benachbarter Fahrzeuge reduziert wird. Dieses System ist ein Zusatz zum oben unter Bezugnahme auf 21 beschriebenen System. Insbesondere kann dieser Aspekt der Erfindung jedesmal dann durchgeführt werden, wenn der Niederfrequenzinitiator aktiviert ist, oder jedes erste mal, wenn irgendein Niederfrequenzinitiator im Primär- oder Bestätigungsmodus aktiviert wird, wie in den Blöcken 402, 406 und 410. Dieser Aspekt der Erfindung wird bevorzugt einmal pro Zyklus durchgeführt, so dass ein Energieniveau im Speicher abgespeichert werden kann und jeder nachfolgende Zyklus auf diesen Niveau gehalten wird. Bspw. kann dieser Aspekt der Erfindung während des Blocks 400 dann durchgeführt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einer vorbestimmten Schwelle liegt und der Zündstatus ein "Betriebsstatus" ist.
In Block 430 wird der Niederfrequenzinitiator aktiviert, um ein erstes Initiatorsignal vom Niederfrequenzinitiator zu generieren. Bevorzugt hat das erste Initiatorsignal ein erstes Energieniveau, das ein relativ niedriges Energieniveau ist.
In Schritt 432 wird ein Zeitgeber gestartet. In Schritt 434 wird ein Zähler gestartet. Der Zeitgeber in Schritt 432 entspricht der Zeitspanne, die das System auf ein Signal wartet. Der Zähler entspricht der Anzahl Aktivierungen, bevor ein Fehler generiert wird. Falls ein vorherbestimmter Zeitraum am Zeitgeber abläuft, kann der Zähler vorwärts gesetzt werden, wie weit er unten beschrieben. In Schritt 436 wird bestimmt, ob ein Signal vom Sensor empfangen wurde. Falls ein Signal vom Sensor empfangen wurde, werden die Daten in Schritt 438 bearbeitet. Die Verarbeitung der Daten kann verschiedene Schritte, eingeschlossen Abspeichern der Senderidentifikation vom Trannsmitter oder verschiedene andere Verfahren, wie oben beschrieben, insbesondere in 21, umfassen. Falls kein Signal vom Sensorsender empfangen wurde, bestimmt Schritt 440, ob der Zeitgeber eine vorherbestimmte Zeitgrenze überschritten hat. Falls der Zeitgeber keine vorherbestimmte Zeitgrenze überschritten hat, wird Schritt 436 wiederholt. In Schritt 440 wird dann, wenn der Zeitgeber die Zeitgrenze überschritten hat, der Zähler in Schritt 442 vorgesetzt. In Schritt 444 wird der Zähler überwacht, um festzustellen, ob der Zähler eine vorherbestimmte Grenze überschritten hat. Falls der Zähler die vorherbestimmte Grenze nicht überschritten hat, wird der Schritt 446 durchgeführt, in dem die Energie, bei dem der Niederfrequenzinitiator arbeitet, überwacht wird. In Schritt 446 wird, falls die Energie, bei der der Niederfrequenzinitiator betrieben wird, eine maximale Energiegrenze nicht erreicht hat, die Energiegrenze in Schritt 448 hochgesetzt und der Initiator wieder in Schritt 441 aktiviert. Die Energie wird bevorzugt durch Hochregeln des Stroms zum Initiator erhöht.
In den Schritten 446 und 444 wird, falls der Zähler den Grenzwert in Schritt 444 überschritten hat oder die maximale Energiegrenze in Schritt 446 erreicht wurde, ein Fehlersignal in Schritt 450 generiert. Das Fehlersignal kann durch eine Anzeigeeinrichtung angezeigt oder durch eine akustische Warnvorrichtung generiert werden.
In 23 ist ein Verfahren zur Generierung einer Erinnerung zum Füllen des Ersatzreifens dargestellt. In Schritt 500 werden verschiedene Sensoren und im Speicher abgespeicherte Informationen bestimmt, bspw. ein Zeitgebersignal, das verschiedene Funktionen zeitlich steuert, wie Bestimmung der Reifenlagerzeit, des Zeitraums, in dem der Ersatzreifen als rollender Reifen verwendet wird, Umgebungstemperatur und verschiedene im System gespeicherte Informationen, wie Informationen über die Räder und Reifen. Weitere Informationen können die Distanz, welche der Reifen als rollender Reifen benutzt wurde, das Reifenmaterial und Konstruktion, die Reifengröße, Geschwindigkeit, Belastung, die Geschwindigkeit, die er als rollender Reifen besaß, Reifenmaterial und Reifenprofil, Temperatur beim Einsatz als rollender Reifen und Temperatur beim Einsatz als Ersatzreifen, umfassen. In Schritt 502 wird die abgespeicherte Zeit vom Zeitgeber bestimmt. In Schritt 504 wird das Temperaturprofil von einem Temperatursensor bestimmt. Das Temperaturprofil kann ein Roll-Temperatur- wie auch ein Lager-Temperaturprofil entsprechend dem Temperaturprofil, wenn das Fahrzeug rollt und wenn das Fahrzeug abgestellt ist, umfassen. Das Temperaturprofil ist ein Gesamtprofil über die Lebensdauer des Ersatzreifens und daher wesentlich länger als das "Zündung-An" Temperaturprofil.
Die Zeitdauer des Einsatzes als rollender Reifen wird in Schritt 506 bestimmt. In Schritt 506 wird der Zeitgeber dazu verwendet, diese Information zu liefern. Um zu bestimmen, ob der Ersatzreifen ein rollender Reifen ist, kann einer der obigen Algorithmen verwendet werden, um den Ersatzreifen in rollender Position zu bestimmen. Wenn die Geschwindigkeit eine vorherbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, befindet sich der Reifen in einer rollenden Position.
Die in Schritt 508 bestimmte Reifenkonstruktion betrifft auch die Entlüftung des Reifens. Die Reifenkonstruktion kann verschiedene im Speicher des Systems eingegebene Informationen umfassen. Bspw. kann die Reifenkonstruktion die Reifengröße, Reifengeschwindigkeit, Reifenbelastung, Ventileigenschaften und das Reifenmaterial umfassen.
In Schritt 510 können verschiedene andere Faktoren in die Entlüftungsbestimmung des Ersatzreifens eingeschlossen werden, bspw. kann die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, während der Ersatzreifen in eine rollende Position gebracht wurde, bestimmt werden.
In Schritt 512 wird die Reifenentlüftung auf Basis obiger Faktoren abgeschätzt. In verschiedenen Ausführungsformen können verschiedene Faktoren aus dieser Bestimmung, auf Basis der Systemerfordernisse und der Eingaben ein- oder ausgeschlossen werden.
In Schritt 514 wird, falls die Entlüftung nicht größer als ein vorherbestimmter Wert ist, das System Schritt 500 wiederholen. Falls die Entlüftung größer als ein vorherbestimmter Wert ist, wird Schritt 516 durchgeführt. In Schritt 516 wird eine Meldung an den Fahrzeugbetreiber geliefert, dass der Ersatzreifendruck überprüft werden muss. Eine derartige Anzeige kann die Form einer visuellen oder akustischen Anzeige annehmen. Bspw. kann eine Warnglocke oder eine gesprochene Ansage generiert werden. Zusätzlich kann ein Warnlicht oder Anzeige eine "Ersatzreifen überprüfen" Indikation anzeigen.
Wie ersichtlich, kann ein Reifenentlüftungsmodell auf Basis der verschiedenen gemessenen und bestimmen Zustände abgeschätzt werden. Jeder Ersatzreifentyp kann verschiedene Charakteristika haben und muss daher für den speziellen Reifentyp experimentell bestimmt werden. Ein derartiges Modell kann leicht und exakt vor dem Fahrzeugzusammenbau bestimmt werden, so dass die Steuerung mit einem geeigneten Entlüftungsmodell programmiert werden kann.
In 24 ist ein Verfahren zum Start eines Programmiermodus dargestellt. Bemerkenswerterweise kann dieses Verfahren anstelle oder zusätzlich zum Verfahren der automatischen Programmierung, wie oben beschrieben, eingesetzt werden. Vor Block 600 wird ein Zähler auf Null zurückgesetzt. Der Pfeil 601 repräsentiert vorher existierende Bedingungen, die für den zu beginnenden Lernmodus bestehen müssen. Dies bedeutet, dass, falls der Lernmodus auf einen "erzwungener Austrittmodus" gesetzt wird, ein 60 Sekunden Zeitgeber abläuft und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 3 MpH ist, einige der nachfolgende Schritte durchgeführt werden können und der Lernmodus auf "Falsch" gesetzt werden kann. Im Initiierungsblock 600 wird, falls der Zündschalter auf "Betrieb" oder "Start" gesetzt wird, der Zähler auf Eins, ein 60 Sekunden Zeitgeber auf Start und ein Lernmodus auf "Falsch" gesetzt. Es ist zu beachten, dass der 60 Sekunden Zeitgeber eine beliebige Zahl im vorliegenden Beispiel ist und abhängig von den speziellen System Anforderungen für das spezielle Fahrzeug geändert werden kann. In Block 602 muss die Anzahl Übergänge von An nach Aus (oder umgekehrt) drei erreichen, wie durch den Pfeil 604 angezeigt, bevor die Zündstufe 1 vollständig ist. Falls der Bremsschalter einen An-Zustand erreicht, wird das System dazu gezwungen, wie durch Linie 606, die zurück zum Block 600 führt, angegeben ist, auszusteigen. Im Block 602 wird, falls drei Durchgänge von Aus nach Start oder Betrieb erzielt werden, Schritt 608 durchgeführt, in dem das Bremspedal dann von Aus nach An übergehen muss. Das System durchläuft den Zyklus wieder, wie durch Pfeil 610 angegeben, bis das System sich wieder vom An-Zustand zurück zum Aus-Zustand ändert. Der Zündschalter wird kontinuierlich überwacht, falls der Zündschalter nach Aus oder zusätzlich den Lernmodus auf "erzwungener Ausstieg" geändert wird, verfolgt das System den durch den Pfeil 612 angegebenen Weg. In Block 608 wird, falls die Zündung von An nach Aus übergeht, Block 614 durchgeführt, in dem der Zündstatus wieder über eine vorherbestimmte Anzahl Zähler überwacht wird. Wie durch Pfeil 616 angegebenen, wird, falls die Anzahl Zähler geringer als eine vorherbestimmte Anzahl Zähler ist, das System zu Block 614 zurückkehren. Falls während des Zählens der Zündstufen von Aus nach An der Bremsschalter angibt, dass die Bremsen eingesetzt werden, wird Block 600 wieder durchgeführt, wie durch Block 618 angegeben. Im Block 614 wird dann, wenn drei Übergänge von Aus nach An gefunden werden, in den Lernmodus in Block 620 gewechselt.
Wenn das System in Block 620 in einem Lernmodus übergeht, wird eine Meldung im System angezeigt, die den Lernmodus anzeigt und angibt, dass ein Reifen ma nuell zu aktivieren ist. Das System kann in einem konventionellen System aktivieren, indem ein Magnet verwendet wird, oder in anderer Weise aktivieren, wie durch leichtes Entlüften und Aufpumpen des Reifens, was eine Meldung hervorruft.
In der vorangehenden Figur entspricht der Übergang von Block 614 zum Block 620 in 25 dem Übergang von Standby-Block 630 zum Block 632. Nach Block 630 kann die Hupe betätigt werden, um Deaktivierung eines Zeitgebers, wie eines 2 Minuten Zeitgebers, anzuzeigen, um das System zu aktivieren. Im Block 632 wird dann, wenn das System die Sensoridentifikation vom ersten Reifen, wie dem linken Vorderreifen erhält, der nächste Reifen, der rechte Vorderreifen, in ähnlicher Weise verarbeitet. In Block 634 wird, sobald die Meldung des rechten Vorderreifens empfangen wird, Block 636 das gleiche Verfahren für den rechten Hinterreifen durchführen. Block 638 initiiert eine Meldung und empfängt vom rechten Hinterreifen. In Block 640 kann der Ersatzreifen in ähnlicher Weise programmiert werden. Die potentielle Senderidentifikation wird sodann im Speicher gespeichert, falls jedes System nicht mit einer anderen Identifikation zusammenpasst. Das System fährt im Block 642 fort, in dem der Systemstatus dem Anwender angezeigt wird. In jedem der Schritte 632–640 wird, wenn der 2 Minuten Zeitgeber abläuft, die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 3 MpH fällt oder die Zündung nach „AUS" oder akzessorisch übergeht oder irgendeines der Identifikationssignale zu einem anderen bereits empfangenen Identifikationssingal passt, eine Fehlermeldung generiert. Eine derartige Meldung kann "Reifen nicht gelernt" oder eine andere geeignete Meldung auf einer Digitalanzeige sein. In ähnlicher Weise kann eine Anzeige, wie zwei Huptöne, getrennt durch einen vorbestimmen Zeitraum, generiert werden. Das System kann versuchen, das System wieder in Block 642 mit dem Start eines 2 Minuten Zeitgebers ohne Durchführung der Schritte 600–620 zu aktivieren. Dies kann auch über einen vorherbestimmen Zeitraum erfolgen.
Vorteilhafterweise kann, indem eine Serie von Schritten, wie denjenigen, die nicht normalerweise gemeinsam im Fahrzeug durchgeführt werden, das System in den manuellen Lernmodus eintreten.
Zusätzlich kann die Erfindung auch das oben beschriebene Telematiksystem umfassen, um verschiedene Informationen vom Fahrzeug einem zentralen Ort zu sen den und zu empfangen. Bspw. kann die Erfindung Signale generieren, die die Notwendigkeit von Reifen, gedreht zu werden, anzeigt, wobei die Reifenabnutzung anzeigt, dass die Reifen gewechselt werden müssen oder der Reifendruck niedrig ist. Der Zentralort kann ein Signal, wie eine Email oder eine telefonische Meldung an den Fahrzeugbesitzer senden, um ihn über die im Fahrzeug vorhandenen Konditionen in Kenntnis zu setzen. Dies bedeutet, dass das Telematiksystem es dem Fahrzeugeigentümer ermöglicht, seine Fahrzeuge leichter in Service zu bringen. Informationen, wie eine Kilometerleistungsinformation, können auch zum zentralen Ort wie auch die Fahrzeuggeschwindigkeiten und andere Bedingungen übermittelt werden. Dies kann die Herstellung einer Abnutzungsfeststellung unterstützen, so dass Fahrzeugeigentümer darüber in Kenntnis gesetzt werden, ihre Reifen periodisch auf Abnutzung zu überprüfen, so dass sie, wenn notwendig gedreht und gewechselt werden können.
Zusätzlich zu obigen kann die Erfindung dazu verwendet werden, den Fahrer darüber zu informieren, dass seine oder ihre Reifen nachgefüllt (oder abgelassen) werden müssen, sogar in Situationen, die nicht zu niedrigen Druck (oder Hochdruck) Konditionen führen würden, das heisst, wenn der Reifendruck sich nicht unter einer Niederdruckschwelle (oder über einer Hochdruckschwelle) befindet.
Die Erfindung schafft gleitende Kriterien auf Basis der Dauer der Hoch- oder Niederdruckmessung. Extreme Druckablesungen, die einen Unter- oder Überfüllungsstand anzeigen könnten, würden die schnellst mögliche Antwortzeit einsetzen, um den Fahrer in kürzester Zeit zu benachrichtigen. Ablesungen, die vom idealen Druckbereich abweichen, aber nicht signifikant, würden einem rigoroseren Überprüfungsverfahren unterworfen werden. Falls der Druck außerhalb des Bereichs über einen bestimmen Zeitraum aufrecht erhalten wurde, würde der Fahrzeugbetreiber dazu veranlasst, den Druck einzustellen. Falls der Druck zum akzeptablen Bereich zurückgegangen ist, höchstwahrscheinlich als Resultat klimatischer oder Fahrzeugseinsatzänderungen, würde der Betreiber nicht zur Änderung des Drucks veranlasst. Je größer die Abweichung vom Idealdruck, je kürzer ist der Zeitraum, der notwendig ist, um den Betreiber von dem Zustand zu informieren. Ein intelligentes System, wie oben beschrieben, würde die Effektivität jeglichen Reifen druckssytems erhöhen, indem unnötige Warnungen reduziert würden und so das Verbrauchervertrauen in das System gesteigert wird.
Die Erfindung kann auch dazu verwendet werden, einen Fahrer darüber zu informieren, dass ein Reifen ein großes Leck hat. Die meisten Reifenverletzungen produzieren langsame Leckagen. Tatsächlich können langsame Leckagen verschiedenste Ursachen haben, bspw. Herstellungsdefekte des Reifens, im Ventilschaft oder dem Rad, durch Eis oder andere Verunreinigungen, die den Ventilschaft teilweise offen halten, Beschädigung durch einen Stoß oder Korrosion des Rades, welche die Reifen/Radzwischenfläche beeinträchtigen, oder Brechen des Ventilschaftes oder Reifens aufgrund von Alterungseffekten. Eine langsame Leckage wird üblicherweise detekiert (entweder durch ein Reifendrucküberwachungssystem oder durch visuelle Inspektion durch den Betreiber) wenn der Reifen signifikant schlecht aufgepumpt ist. Minimaler Luftmangel kann das Fahrzeugverhalten lange reduzieren, bspw. die Treibstoffökonomie, während er undetekiert bleibt. Ferner können die Fahrer einen Reifen häufig wieder auffüllen, die glauben, dass der Luftmangel ein Resultat der natürlichen Reifenleckage ist, bevor der Verdacht entsteht, dass der Reifen eine langsame Leckage hat. Ein Reifen mit einer hohen Leckagerate würde so schnell wie möglich durch einen ausgebildeten Techniker überprüft werden.
In 26 ist ein Flußdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform von der Erfindung dargestellt. Dieser Algorithmus wird mit einem Reifendrucküberwachungssystem verwendet, das nicht nur den Druck, sondern auch die Temperatur eines Reifens zu etwa dem gleichen Zeitpunkt bestimmen kann. Bei Schritt 700 bestimmt das System den Reifendruck (P_tire (t)) und die Temperatur (T_tire (t)) zum Zeitpunkt t. Bei Schritt 710 bestimmt das System, ob der Reifen mit Luft gefüllt (oder nachgefüllt) wurde. Falls der Reifen gefüllt wurde, wird Schritt 720 durchgeführt, wodurch der Startdruck (P₀) und die Starttemperatur (T₀) auf P_tire (t) und T_tire (t) gesetzt werden und die Zeit t₀ auf t gesetzt wird. Der optionale Schritt 730 ist gezeigt, wo P₀ und T₀ gemittelt und/oder gefiltert werden, um Effekte des Systemrauschens und unübliche Temperaturabweichungen, bspw. bei einem großen Temperaturanstieg während eines Bremsereignisses zu reduzieren. Dieses Filtern/Mitteln kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden und erfolgt bevorzugt durch ein Softwareprogramm. Das Softwareprogramm könnte eine Fehlerdetektion verwenden, um Fehler zu verwerfen und andere "fehlerhafte" Daten. Nach Schritt 730 kehrt das Verfahren zu Schritt 700 zurück und das System bestimmt P_tire (t) und T_tire (t) zum neuen Zeitpunkt t.
Falls der Reifen bei Schritt 710 nicht gefüllt wurde, speichert das System P_tire (t), T_tire (t) und t bei Schritt 740 für zukünftigen Gebrauch. Der optionale Schritt ist gezeigt, worin P_tire (t) und T_tire (t) gemittelt oder gefiltert werden, um die Effekte des Systemrauschens und außergewöhnlicher Temperaturabweichungen, wie oben diskutiert, zu reduzieren. Bei Schritt 760 wird die Reifenleckagerate zum Zeitpunkt t (LR(t)) auf Basis von P_tire (t), T_tire (t), P₀, T₀ und der Differenz zwischen t und t₀, berechnet, bevorzugt unter Verwendung der Gleichung: LR(t) = ((P0 – Ptire (t)) + (P0/T0)(Ttire (t) – T0))/(t – t0)
Bei Schritt 770 wird LR(t) mit einer Reifenleckratenschwelle (LR_max) verglichen. Die Reifenleckratenschwelle kann von vielen Faktoren abhängen, eingeschlossen Reifengröße, Temperatur, Belastung und Über- oder Unterdruck, wobei die bevorzugte Reifenleckagenratenschwelle bevorzugt 2 psi/Monat beträgt. Wenn LR(t) unter LR_max liegt, kehrt das Verfahren zu Schritt 700 zurück und wird iteriert, wie oben diskutiert. Falls LR(t) größer als LR_max ist, wird eine Leckratenwarnung in Schritt 780 generiert. Die Leckratenwarnung kann verschiedenste Typen annehmen, bspw. eine visuelle Anzeige auf dem Fahrzeuginstrumentenbrett oder dem Telematik/Narvigationssystem oder ein Audiosignal oder beides. Bevorzugt setzt die Leckratenwarnung ein ähnliches Medium wie das, das vom Reifendrucküberwachungssystem verwendet wird, ein.
Das System zeichnet bevorzugt eine Anzahl vorhergehender Ablesungen von P_tire (t) und T_tire (t) zu verschiedenen Zeiten t auf. Diese abgespeicherte Aufzeichnung könnte durch das System bei der Durchschnittsbildung und/oder den Filterschritten (730 und 750), wie oben erwähnt, verwendet werden. Diese Aufzeichnung könnte auch von einem ausgebildeten Techniker dazu verwendet werden, bei der Diagnose der Leckratenwarnung zu unterstützen und könnte über das Telematiksystem des Fahrzeugs zu einer entfernten Serviceeinrichtung gesendet werden.
Die Erfindung kann auch in einem Reifendrucküberwachungssystem ohne Reifentemperatur Messbefähigungen verwendet werden. Die Umgebungstemperatur, die bspw. durch die Antriebsstrangsteuerung des Fahrzeugs bestimmt wird, könnte dazu verwendet werden, die Messungen für T₀ und T_tire (t) anzunähern. Das System müsste aber warten, bis mindesten zwei Stunden nach Abstellen des Fahrzeugs verstrichen sind, um eine exakte Annäherung zu erhalten. Die Ruhezeit wird benötigt, damit die Reifen auf Umgebungstemperatur (die Temperatur des Reifens erhöht sich aufgrund von Reibung immer wenn das Fahrzeug sich in Bewegung befindet) abkühlen können. Diese Verzögerung könnte durch Verwendung anderer Fahrzeugsensorsignale erzielt werden, bspw. durch den Tachometer des Fahrzeugs, gekoppelt mit einem einfachen Zeitgeber oder einer Prozessoruhr.
Während die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert wurde, sind vielfältige Abwandlungen und alternative Ausführungsformen dem Fachmann offensichtlich. Demzufolge soll die Erfindung lediglich durch den Umfang der Ansprüche begrenzt sein.

10: Kraftfahrzeug
12: Druckübewachungssystem
14a: linker Vorderreifen
14b: rechter Vorderreifen
14c: rechter Hinterreifen
14d: linker Hinterreifen
14e: Ersatzreifen
16a: Reifendrucksensorschaltkreis
16b: Reifendrucksensorschaltkreis
16c: Reifendrucksensorschaltkreis
16d: Reifendrucksensorschaltkreis
16e: Reifendrucksensorschaltkreis
18a: Antenne
18b: Antenne
18c: Antenne
18d: Antenne
18e: Antenne
20a: Initiator
20b: Initiator
20c: Initiator
20d: Initiator
20e: Initiator
22: Steuerung
26: Speicher
28: Empfänger
30: Antenne
32: Drucksensor
34: Umgebungstemperatursensor
36: Abstandssensor
38: Geschwindigkeitssensor
41: Bremspedalsensor
42: Zündsensor
44: Zeitgeber
46: Telematiksystem
48: Zähler
50: Knopf/Knöpfe
52: Anzeigeeinrichtung
54: Anzeigetafel
56: akustische Vorrichtung
58: Leitungsendtester (EOL)
60: diagnostischer EOL Block
62: akzeptable Druckbereiche
64: Lernmodusakt. Block
66: Zuordnungsblock
70: Block
72: Block
74: Reifendruckmonitor
76: Ausgabeblock
80: Selbstlernblock
90: Sende-Empfangseinrichtung
92: Zählerspeicher
94: Reifendrucksensor
96: Reifentemperatursensor
98: Bewegungsdetektoren
100: Batterie
101: Sensorfunktionsmonitor
102: generiertes Wort
104: Sender-ID-nummernabschnitt
106: Datenabschnitt
120: Block
122: Block
122b: Schritt
124: Block
126: Block
128: Block
130: Block
132: Block
134: Block
136: Block
138: Block
140: Block
142: Block
144: Block
146: Block
148: Block
150: Block
152: Block
154: Block
156: Block
160: Block
162: Block
163: Pfeil
164: Block
165: Schleife
168: Block
170: Block
177: Pfeil
178: Block
180: Block
182: Block
184: Block
192: Block
193: Block
194: Block
195: Block
196: Schleife
198: Block
200: Block
700: Schrit
710: Schritt
720: Schritt
730: optionaler Filter Schritt
740: Schritt
750: Filterschritt
760: Schritt
780: Schritt

Claims

System zur Bestimmung einer großen Luftleckrate eines Fahrzeugreifens in einem Reifendrucküberwachungssystem mit: einem Reifentemperatursensor (96), der die Reifenausgangstemperatur eines Fahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt und eine aktuelle Reifentemperatur des Reifens zu einem zweiten Zeitpunkt bestimmen kann; einem Reifendrucksensor (94), der einen Reifenausgangsdruck des Reifens (14) zu etwa dem ersten Zeitpunkt und einen aktuellen Reifendruck des Reifens (14) zu etwa dem zweiten Zeitpunkt bestimmen kann; einem Zeitgeber (44), der die zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt verstrichene Zeit bestimmen kann; und einem Prozessor, der die Reifenleckrate des Reifens auf Basis des Ausgangsreifendruckes, der Ausgangsreifentemperatur, des aktuellen Reifendrucks, der aktuellen Reifentemperatur und der verstrichenen Zeit berechnen kann.
System nach Anspruch 1, wobei der Reifentemperatursensor einen Umgebungstemperatursensor aufweist und der zweite Zeitpunkt mindestens 2 Stunden nach Abstellen des Fahrzeugs liegt.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Reifenleckrate mit einer Reifenleckratenschwelle vergleichen kann.
System nach Anspruch 3, wobei die Leckratenschwelle etwa 2 psi/Monat beträgt.
System nach Anspruch 3, ferner gekennzeichnet durch einen Ausgabeabschnitt (52), der eine Warnung vor exzessiver Leckrate an den Fahrer des Fahrzeugs abgeben kann, wenn die Reifenleckrate die Leckratenschwelle überschreitet.
System nach Anspruch 5, wobei der Ausgabeabschnitt (52) eine visuelle Anzeige umfasst.