DE102007046485A1

DE102007046485A1 - Device for equipment condition monitoring of electrically conducting rim band, has two units for electrical contacting of two ends of rim band, and third unit is provided for supply of electrical voltage

Info

Publication number: DE102007046485A1
Application number: DE102007046485A
Authority: DE
Inventors: Janos Dr. Gila; Alfred Dr. Pohl; Robert Tschofen
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23

Abstract

The device has two units for electrical contacting of two ends (7,8) of a rim band (5). Third unit is provided for the supply of an electrical voltage. Fourth unit is provided for the measurement of an electromagnetic parameter between two ends of the rim band. Independent claims are included for the following: (1) a wheel unit with a sensor; and (2) a method for equipment condition monitoring of an electrically conducting rim band.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zustandsüberwachung eines elektrisch leitenden Felgenbands. Felgenbänder werden beispielsweise zur Befestigung von Radeinheiten (wheel units) mit Sensoren wie Reifendrucksensoren eingesetzt und um die Felge herum gelegt. Ein solches Felgenband ist beispielsweise aus der WO 02/083436 A1 bekannt. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Zustandsüberwachung eines Felgenbands.The invention relates to a device for condition monitoring of an electrically conductive rim strip. Rim tapes are used, for example, for fastening wheel units with sensors such as tire pressure sensors and placed around the rim. Such a rim tape is for example from the WO 02/083436 A1 known. The invention further relates to a method for monitoring the condition of a rim strip.

Wenn sich ein Felgenband löst oder reißt, kommt es zu einem Ablösen der Radeinheit und zu ihrem Funktionsausfall. Darüber hinaus treten insbesondere bei PKW-Reifen Unwuchten auf, die zu erheblichen Schäden an den Reifen führen und die Fahrsicherheit stark beeinträchtigen können.If A rim tape loosens or tears, it comes to a detachment of the wheel unit and to its functional failure. In addition, imbalances occur especially in car tires on, leading to significant damage to the tires and can seriously affect driving safety.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzugeben, mit der der Zustand eines Felgenbands überwacht und ein Ablösen des Felgenbands von der Radeinheit oder Defekte wie Risse im Felgenband frühzeitig erkannt werden können.task The invention is therefore to provide a device with which the condition of a rim tape is monitored and peeled off rim tape from the wheel unit or defects such as cracks in the rim tape can be detected early.

Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Zustandsüberwachung eines Felgenbands anzugeben.About that In addition, it is another object of the present invention Specify a condition monitoring method for a rim strip.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.According to the invention this object with the subject of the independent claims solved. Advantageous developments of the invention are Subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Zustandsüberwachung eines elektrisch leitenden Felgenbands weist eine Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Endes des Felgenbands und eine Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines zweiten Endes des Felgenbands auf. Sie umfasst weiter eine Einrichtung zur Bereitstellung einer elektrischen Spannung und eine Einrichtung zur Messung eines elektromagnetischen Parameters zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Felgenbands.A Inventive condition monitoring device an electrically conductive rim tape has a device for electrical contacting of a first end of the rim strip and a device for making electrical contact with a second end of the rim tape. It also includes a provisioning facility an electrical voltage and a device for measuring a electromagnetic parameter between the first end and the second end of the rim tape.

Einem Grundgedanken der Erfindung zufolge kann der Zustand eines Felgenbands durch eine einfache Gleich- oder Wechselstrommessung überwacht werden, wenn das Felgenband elektrisch leitend, beispielsweise als Streifen aus einem Metall, ausgeführt ist und an beiden Enden elektrisch kontaktiert wird. Das Felgenband wird somit Teil eines Stromkreises, in dem der elektromagnetische Parameter überwacht wird.a According to the basic idea of the invention, the condition of a rim band monitored by a simple DC or AC current measurement when the rim tape is electrically conductive, for example as Strip of a metal, running and on both Ends is contacted electrically. The rim tape is thus part a circuit in which monitors the electromagnetic parameter becomes.

Als elektromagnetischer Parameter eignet sich beispielsweise die Stromstärke im Felgenband oder die Impedanz bzw. der Widerstand oder die Admittanz bzw. die Leitfähigkeit des Felgenbands. Es ist jedoch auch die Messung anderer elektrischer oder magnetischer Größen als elektromagnetische Parameter denkbar, die Rückschlüsse auf den Zustand des Felgenbands erlauben. Prinzipiell ist als elektromagnetischer Parameter jede Größe geeignet, die sich beim Auftreten von Rissen oder Beschädigungen im Felgenband gegenüber dem unversehrten Zustand ändert.When Electromagnetic parameters, for example, the current is suitable in the rim tape or the impedance or the resistance or the admittance or the conductivity of the rim strip. It is, however the measurement of other electrical or magnetic quantities as electromagnetic parameters conceivable, the conclusions allow for the condition of the rim tape. In principle, as electromagnetic Parameters suitable for any size that occur when occurring cracks or damage in the rim tape opposite changes to the intact state.

Die Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie eine zuverlässige Zustandsüberwachung eines Felgenbands mit sehr einfachen Mitteln ermöglicht. Die Vorrichtung kann problemlos in die Radeinheit integriert und beispielsweise auf ihrer Leiterplatte angeordnet werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insbesondere eine Messung des elektromagnetischen Parameters und damit eine Zustandsüberwachung des Felgenbands während des Betriebes, also während der Fahrt des Fahrzeugs, möglich.The Device has the advantage of being a reliable Condition monitoring of a rim tape with very simple Means allowed. The device can easily work in the wheel unit integrated and arranged for example on its circuit board. In particular, with the device according to the invention a measurement of the electromagnetic parameter and thus a condition monitoring of the rim tape during operation, ie during the drive of the vehicle, possible.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Einrichtungen zum elektrischen Kontaktieren des ersten und des zweiten Endes des Felgenbands als eine mechanische Befestigung des Felgenbands ausgebildet. Auf diese Weise kann das Felgenband gleichzeitig mechanisch befestigt und elektrisch kontaktiert werden. Insbesondere kann das Felgenband an zwei Enden einer Leiterplatte, auf der der Sensor einer Radeinheit angeordnet ist, befestigt und galvanisch mit zwei ESD(electrostatic discharge)-Widerständen verbunden sein.In an advantageous embodiment, the facilities for electrically contacting the first and second ends of the Rim bands formed as a mechanical attachment of the rim tape. In this way, the rim tape can be fastened mechanically at the same time and be contacted electrically. In particular, the rim tape on two ends of a printed circuit board on which the sensor of a wheel unit is arranged, fixed and galvanically with two ESD (electrostatic discharge) resistors.

In einer weiteren Ausführungsform ist die elektrische Kontaktierung des ersten und des zweiten Endes des Felgenbands als kapazitive Kopplung ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass gleichzeitig ein ESD-Schutz ausgebildet wird. Beispielsweise kann die Vorrichtung als Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung einen leitfähigen Bereich aufweisen, der kapazitiv an das erste und das zweite Ende des Felgenbands koppelt.In Another embodiment is the electrical contact the first and second end of the rim strip as capacitive Coupling trained. This has the advantage that at the same time a ESD protection is formed. For example, the device as a device for electrical contacting a conductive Area which capacitively to the first and the second end of the rim tape.

Die Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung des ersten Endes des Felgenbands kann als erster Bereich einer Leiterplatte und die Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung des zweiten Endes des Felgenbands als zweiter Bereich einer Leiterplatte ausgebildet sein.The Device for making electrical contact with the first end of the Rim bands can be used as the first area of a circuit board and the device for electrical contacting of the second end of the rim strip as be formed second region of a printed circuit board.

In einer Ausführungsform ist die Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parameters zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Felgenbands auf der Leiterplatte angeordnet. Dies kann beispielsweise die Leiterplatte einer Radeinheit sein, auf der auch ein Sensor angeordnet ist.In In one embodiment, the device for measuring the electromagnetic parameter between the first end and the second end of the rim strip arranged on the circuit board. This For example, the circuit board of a wheel unit, on which also a sensor is arranged.

Die Einrichtung zur Bereitstellung einer elektrischen Spannung ist als Gleich- oder als Wechselspannungsquelle ausgebildet.The Device for providing an electrical voltage is as Equal or formed as an AC voltage source.

Die Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parameters kann eine Schaltung zur Signalübertragungsmessung aufweisen. Die Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parameters kann auch eine pull up/down-Schaltung aufweisen.The Device for measuring the electromagnetic parameter can have a circuit for signal transmission measurement. The device for measuring the electromagnetic parameter can also have a pull up / down circuit.

Falls die Einrichtung zur Bereitstellung der elektrischen Spannung als Wechselspannungsquelle ausgebildet ist, kann die Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parameters auch eine Einrichtung zur Impedanzmessung aufweisen.If the device for providing the electrical voltage as AC voltage source is formed, the device for Measurement of the electromagnetic parameter also a device for impedance measurement.

Die Vorrichtung weist eine Stromversorgung auf, die in einer Ausführungsform als Batterie ausgebildet ist. Dies ist besonders vorteilhaft, falls eine Gleichspannung bereitgestellt werden soll. Sie kann jedoch auch als induktive Spannungsversorgung ausgebildet sein, was den Vorteil hat, dass ein Funktionsausfall aufgrund leerer Batterien vermieden wird und dass ein Batteriewechsel entfällt.The Device has a power supply, which in one embodiment is designed as a battery. This is especially advantageous if a DC voltage to be provided. She can, however be designed as inductive power supply, which the Advantage is that a malfunction due to dead batteries is avoided and that a battery change is eliminated.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich insbesondere mit einem elektrisch leitenden Felgenband verwenden, durch das eine Radeinheit mit einem Sensor an einem Rad befestigt ist. Die Radeinheit weist dann zumindest einen Sensor sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung auf.The Device according to the invention can be in particular use with an electrically conductive rim tape through which a Wheel unit is attached to a wheel with a sensor. The wheel unit then has at least one sensor and the inventive Device on.

Der Sensor kann beispielsweise als Reifendrucksensor und/oder als Halbleitersensor ausgebildet sein.Of the Sensor may, for example, as a tire pressure sensor and / or as a semiconductor sensor be educated.

Erfindungsgemäß wird das elektrisch leitende Felgenband demnach zur Überwachung der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung zwischen dem Felgenband und einer Radeinheit verwendet, wobei unter einer Radeinheit jegliche Art von Vorrichtung verstanden wird, die mittels des Felgenbands im Bereich der Felge eines Fahrzeugs befestigt werden kann. Dabei wird das elektrisch leitende Felgenband als Teil oder Element eines elektrischen Stromkreises verwendet und von einem elektrischen Strom durchflossen. Geeignet ist dazu prinzipiell jedes elektrisch leitende Felgenband. Das Felgenband kann dazu ganz oder teilweise aus einem einzigen oder unterschiedlichen elektrisch leitenden Materialien wie beispielsweise Stahl oder Aluminium bestehen.According to the invention Accordingly, the electrically conductive rim tape for monitoring the electrical and / or mechanical connection between the rim tape and a wheel unit, wherein below a wheel unit any Type of device is understood by means of the rim strip can be fastened in the area of the rim of a vehicle. there is the electrically conductive rim tape as part or element of a electric circuit and used by an electric current traversed. Suitable for this purpose is in principle any electrically conductive Rim tape. The rim tape can be completely or partially from one single or different electrically conductive materials such as steel or aluminum.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Zustandsüberwachung eines elektrisch leitenden Felgenbands weist folgende Verfahrensschritte auf: Zunächst wird ein elektrisch leitendes Felgenband bereitgestellt, das beispielsweise als Metallstreifen ausgebildet und um eine Felge herum gelegt ist. Ein erstes Ende und ein zweites Ende des Felgenbands werden elektrisch kontaktiert. An das erste und das zweite Ende des Felgenbands wird eine elektrische Spannung angelegt und der elektromagnetische Parameter im Felgenband wird gemessen. Dabei kann entweder eine Gleichspannung oder eine Wechselspannung angelegt werden.One inventive method for condition monitoring an electrically conductive rim strip has the following method steps On: First, an electrically conductive rim tape provided, for example, formed as a metal strip and put it around a rim. A first end and a second End of the rim tape are contacted electrically. At the first and the second end of the rim tape becomes an electrical voltage applied and the electromagnetic parameter in the rim tape is measured. In this case, either a DC voltage or an AC voltage be created.

In einer Ausführungsform erfolgt die Messung des elektromagnetischen Parameters im Felgenband durch die folgenden Verfahrensschritte: An das erste Ende des Felgenbands wird ein elektrisches Signal angelegt, das am zweiten Ende des Felgenbands empfangen wird. Das am zweiten Ende des Felgenbands empfangene Signal wird ausgewertet. Beispielsweise kann am ersten Ende des Signals ein high-Pegel-Signal angelegt werden, wobei ausgewertet wird, ob dieses high-Pegel Signal auch am zweiten Ende des Felgenbands empfangen wird.In In one embodiment, the measurement of the electromagnetic takes place Parameters in the rim tape through the following process steps: An electrical signal is applied to the first end of the rim strip, which is received at the second end of the rim tape. The second End of the rim tape received signal is evaluated. For example a high-level signal can be applied at the first end of the signal, where it is evaluated whether this high-level signal on the second End of the rim tape is received.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Messung des elektromagnetischen Parameters durch die folgenden Verfahrensschritte: Es wird ein Spannungssignal in einer Signalleitung gemessen, die durch eine pull up/down-Schaltung auf einem definierten Potential gehalten wird. Das gemessene Spannungssignal wird mit einem erwarteten Spannungssignal verglichen.In In another embodiment, the measurement of the electromagnetic parameter through the following process steps: A voltage signal is measured in a signal line, the by a pull up / down circuit at a defined potential is held. The measured voltage signal comes with an expected Voltage signal compared.

Die Auswertung des am zweiten Ende empfangenen Signals kann insbesondere in jedem Fall einen Vergleich des empfangenen Signals mit dem am ersten Ende angelegten Signal oder mit einem erwarteten Signal beinhalten, das einem unversehrten Zustand des Felgenbands entspricht.The Evaluation of the signal received at the second end can in particular in any case, a comparison of the received signal with the am first signal applied or with an expected signal, which corresponds to an intact condition of the rim tape.

Falls die Auswertung ergibt, dass das Felgenband nicht unversehrt ist, kann unverzüglich ein Alarm abgesetzt werden, so dass gegebenenfalls ein vollständiges Ablösen des Felgenbands und/oder eine Beschädigung der Reifen vermieden werden kann.If the evaluation shows that the rim tape is not intact, can be immediately set off an alert, so if necessary a complete detachment of the rim strip and / or a Damage to the tires can be avoided.

Die Messung des elektromagnetischen Parameters kann auch dadurch erfolgen, dass eine Wechselspannung mit einer Messfrequenz f_mess an die Enden des Felgenbands angelegt und die Impedanz des Felgenbands zwischen den beiden Enden gemessen wird. Dabei kann die Impedanz beispielsweise durch die Messung der Stromstärke im Felgenband erfolgen, oder auch mit einem Stromgenerator durch die Messung einer Spannung oder durch eine Brückenschaltung und einen Nullabgleich.The measurement of the electromagnetic parameter can also take place in that an alternating voltage with a measuring frequency f _{mess is applied} to the ends of the rim strip and the impedance of the rim strip between the two ends is measured. The impedance can be done for example by measuring the current in the rim tape, or even with a power generator by measuring a voltage or by a bridge circuit and a zero balance.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.embodiments The invention will be described below with reference to the attached Figures explained in more detail.

1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Rad mit einer erfindungsgemäßen Radeinheit; 1 schematically shows a section of a wheel with a wheel unit according to the invention;

2 zeigt schematisch Details der Radeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 2 schematically shows details of the wheel unit according to a first embodiment of the invention;

3 zeigt eine elektrische Schaltung für eine Einrichtung zur Messung eines elektromagnetischen Parameters gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; 3 shows an electrical circuit for an apparatus for measuring an electromagnetic parameter according to the first embodiment of the invention;

4 zeigt eine elektrische Schaltung für eine Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parameters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 4 shows an electrical circuit for an apparatus for measuring the electromagnetic parameter according to a second embodiment of the invention;

5 zeigt schematisch Details der Radeinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 5 schematically shows details of the wheel unit according to a third embodiment of the invention;

6 zeigt eine elektrische Schaltung für eine Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parameters gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung und 6 shows an electrical circuit for an apparatus for measuring the electromagnetic parameter according to the third embodiment of the invention and

7 zeigt schematisch ein Diagramm der Stromstärke in Abhängigkeit der gewählten Frequenz gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung. 7 schematically shows a graph of the current intensity as a function of the selected frequency according to the third embodiment of the invention.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Same Parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Rad 1 für ein Kraftfahrzeug, das eine Felge 2 und einen auf die Felge 2 aufgezogenen Reifen 3 aufweist. Um die Felge 2 ist ein Felgenband 5 aus einem elektrisch leitenden Material gelegt und durch eine Isolierung 4 gegen die Felge 2 isoliert. Das Felgenband 5 dient zur Befestigung einer Radeinheit 6, die beispielsweise einen Reifendrucksensor und/oder eine andere Art von Sensor aufweisen kann. 1 schematically shows a section of a wheel 1 for a motor vehicle that has a rim 2 and one on the rim 2 mounted tires 3 having. To the rim 2 is a rim tape 5 made of an electrically conductive material and by insulation 4 against the rim 2 isolated. The rim tape 5 serves for fastening a wheel unit 6 , which may for example have a tire pressure sensor and / or another type of sensor.

Zur Überwachung des Zustands des Felgenbands 5, insbesondere zur Feststellung von Rissen oder eines Ablösens, wird erfindungsgemäß der ein elektromagnetischer Parameter, beispielsweise der Stromfluss eines Gleichstroms durch das Felgenband 5, gemessen. Dazu wird das Felgenband 5 als Teil eines Stromkreises verwendet.To monitor the condition of the rim strip 5 , in particular for the detection of cracks or detachment, according to the invention is an electromagnetic parameter, for example, the current flow of a direct current through the rim strip 5 , measured. This is the rim tape 5 used as part of a circuit.

2 zeigt schematisch Details der Radeinheit 6 gemäß 1 und der Befestigung am Felgenband 5. Das Felgenband 5 ist mit seinem ersten Ende 7 mit einem ersten Bereich 9 der Radeinheit 6 verbunden. Mit seinem zweiten Ende 8 ist das Felgenband 5 mit einem zweiten Bereich 10 der Radeinheit 6 verbunden. Bei dem ersten Bereich 9 und dem zweiten Bereich 10 kann es sich beispielsweise um Abschnitte einer Leiterplatte handeln, die derart ausgestaltet sind, dass das Felgenband 5 daran elektrisch leitend und mechanisch befestigt werden kann. 2 schematically shows details of the wheel unit 6 according to 1 and the attachment to the rim tape 5 , The rim tape 5 is with its first end 7 with a first area 9 the wheel unit 6 connected. With his second end 8th is the rim tape 5 with a second area 10 the wheel unit 6 connected. At the first area 9 and the second area 10 These may be, for example, sections of a printed circuit board, which are designed such that the rim tape 5 be electrically conductive and mechanically attached.

Durch diese Anordnung wird das elektrisch leitende Felgenband 5 Teil eines Stromkreises, der im Bereich der Radeinheit 6 oder der Leiterplatte unterbrochen ist und von dort durch eine Versorgungsspannung gespeist werden kann.By this arrangement, the electrically conductive rim tape 5 Part of a circuit that is in the area of the wheel unit 6 or the circuit board is interrupted and can be fed from there by a supply voltage.

3 zeigt eine elektrische Schaltung für eine Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parameters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird der Zustand des Felgenbandes 5 durch die Messung einer Signalübertragung überwacht. 3 shows an electrical circuit for an apparatus for measuring the electromagnetic parameter according to a first embodiment of the invention. In this embodiment, the condition of the rim tape 5 monitored by measuring a signal transmission.

An den Eingang des ersten Inverters 11 wird in dieser Ausführungsform ein low-Pegel-Signal angelegt. Damit liegt an dem Widerstand R_TS ein high-Pegel-Signal an, das auf das erste Ende 7 des Felgenbands 5 gegeben wird. Falls das Felgenband 5 intakt ist, liegt dann das high-Pegel-Signal am Eingang des zweiten Inverters 12 an und ein low-Pegel-Signal an seinem Ausgang. Falls das Felgenband 5 nicht intakt ist, wird am Ausgang des zweiten Inverters 12 ein high-Pegel-Signal gemessen. Diese Messung kann alternativ auch ohne den ersten Inverter 11 und den zweiten Inverter 12 durchgeführt werden.To the entrance of the first inverter 11 In this embodiment, a low-level signal is applied. This is due to the resistor R _{TS to} a high-level signal, which is at the first end 7 of the rim tape 5 is given. If the rim tape 5 is intact, then is the high-level signal at the input of the second inverter 12 on and a low-level signal at its output. If the rim tape 5 is not intact, is at the output of the second inverter 12 a high-level signal measured. This measurement can alternatively also without the first inverter 11 and the second inverter 12 be performed.

4 zeigt eine elektrische Schaltung für eine Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parameters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform findet die Überwachung eines Stromflusses mit Hilfe einer pull up/down-Schaltung statt. 4 shows an electrical circuit for an apparatus for measuring the electromagnetic parameter according to a second embodiment of the invention. In this embodiment, the monitoring of a current flow takes place by means of a pull up / down circuit.

Dabei ist das erste Ende 7 des Felgenbands 5 über einen pull down-Widerstand R₁ geerdet. Das zweite Ende 8 des Felgenbands 5 ist über den Widerstand R₂ und den pull-up-Widerstand R₃ an eine Versorgungsspannung V_dd angeschlossen, wobei R₃ > (R₁ + R₂) gewählt wird. Die Spannung V_i/o in der Signalleitung I/O wird gegen eine Referenz gemessen.This is the first end 7 of the rim tape 5 grounded via a pull-down resistor R ₁ . The second end 8th of the rim tape 5 is connected via the resistor R ₂ and the pull-up resistor R ₃ to a supply voltage V _dd , wherein R ₃ > (R ₁ + R ₂ ) is selected. The voltage V _{i / o} in the signal line I / O is measured against a reference.

Falls das Felgenband 5 intakt ist, gilt

If the rim tape 5 is intact, applies

Ist das Felgenband defekt, steigt U_i/o. Bei einer festgelegten Toleranz Δ wird das Felgenband 5 dann als defekt diagnostiziert, wenn gilt

If the rim tape is defective, U _{i / o increases} . At a specified tolerance Δ, the rim tape becomes 5 then diagnosed as defective if true

Diese zweite Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass sie verhältnismäßig robust gegen Störungen ist, weil die pull up/down-Schaltung die Signalleitung stets auf ein definiertes Potential zieht. Somit ist eine besonders genaue Messung und Erkennung von Beschädigungen des Felgenbands 5 möglich.This second embodiment has the advantage that it is relatively robust against interference, because the pull up / down circuit always pulls the signal line to a defined potential. Thus, a particularly accurate measurement and detection of damage to the rim strip 5 possible.

5 zeigt schematisch Details der Radeinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Felgenband 5 kapazitiv an die erfindungsgemäße Vorrichtung gekoppelt wird. Dazu weist die Leiterplatte 13, die auch hier nicht gezeigte Bauteile der Radeinheit 6 aufweisen kann, einen ersten Bereich 9 und einen zweiten Bereich 10 auf, die elektrisch leitend sind und die dem ersten Ende 7 und dem zweiten Ende 8 des Felgenbands 5 gegenüberliegen, so dass eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Bereich 9 und dem zweiten Bereich 10 und dem Felgenband 5 möglich ist. 5 schematically shows details of the wheel unit according to a third embodiment of the invention dung. In this embodiment, it is provided that the rim tape 5 capacitively coupled to the device according to the invention. For this purpose, the circuit board 13 , the components of the wheel unit, not shown here 6 may have a first area 9 and a second area 10 on, which are electrically conductive and the first end 7 and the second end 8th of the rim tape 5 opposed so that a capacitive coupling between the first area 9 and the second area 10 and the rim tape 5 is possible.

Das Felgenband 5 ist auch in dieser Ausführungsform elektrisch gegen die Felge 2 isoliert durch die Isolierung 4. In dieser Anordnung stellt das Felgenband 5 eine Induktivität dar, die über den Umfang der Felge 2 kapazitiv an die Felge 2 ankoppelt und dort eine parallele Induktivität vorfindet. Stahlfelgen bewirken beispielsweise durch ihre hohe Permeabilität eine starke Erhöhung der Induktivität, falls das Felgenband 5 eng und isoliert an der Felge 2 anliegt. Falls die Isolierung 4 an manchen Stellen defekt ist, tritt lokal ein Kurzschluss zwischen Felge 2 und Felgenband 5 auf.The rim tape 5 is also in this embodiment, electrically against the rim 2 isolated by the insulation 4 , In this arrangement represents the rim tape 5 an inductance that is about the circumference of the rim 2 Capacitive to the rim 2 coupled and there finds a parallel inductance. Steel rims, for example, by their high permeability cause a large increase in inductance, if the rim tape 5 tight and isolated on the rim 2 is applied. If the insulation 4 broken in some places, occurs locally a short circuit between rim 2 and rim tape 5 on.

Der dritten Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich ein defektes von einem unversehrten Felgenband 5 durch seine Impedanz unterscheidet.The third embodiment is based on the finding that a defective of an intact rim tape 5 differentiated by its impedance.

6 zeigt das Ersatzschaltbild für den Fall eines unversehrten Felgenbands 5 mit einer elektrischen Schaltung für eine Einrichtung zur Messung des elektromagnetischen Parame ters gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung. Durch eine Wechselstromquelle 14, die beispielsweise auf der Leiterplatte 13 angeordnet ist, wird eine Wechselspannung mit einer einstellbaren Frequenz f zur Verfügung gestellt. Durch die erste kapazitive Kopplung 15 und die zweite kapazitive Kopplung 16 wird der Wechselstrom in das elektrisch leitende Felgenband 5 eingekoppelt. Das Felgenband 5 stellt die Induktivität 17 dar, die über die parallelen Kapazitäten 18 an die Felge 2 koppeln. 6 shows the equivalent circuit diagram in the case of an intact rim tape 5 with an electrical circuit for a device for measuring the electromagnetic parame age according to the third embodiment of the invention. By an AC power source 14 that, for example, on the circuit board 13 is arranged, an AC voltage with an adjustable frequency f is provided. Through the first capacitive coupling 15 and the second capacitive coupling 16 The AC is in the electrically conductive rim tape 5 coupled. The rim tape 5 represents the inductance 17 representing the parallel capacities 18 to the rim 2 couple.

7 zeigt schematisch ein Diagramm der Stromstärke in Abhängigkeit der gewählten Frequenz der Wechselspannung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung. Die durchgehend gezeichnete Kurve 19 betrifft den Fall eines unversehrten Felgenbands 5, das zudem auch über seine ganze Länge gegen die Felge 2 isoliert ist. In diesem Fall bedingt die Induktivität des Felgenbands 5 eine ausgeprägte Resonanz in der im Felgenband 5 gemessenen Stromstärke. 7 schematically shows a graph of the current intensity as a function of the selected frequency of the AC voltage according to the third embodiment of the invention. The continuous drawn curve 19 concerns the case of an intact rim tape 5 , in addition, over its entire length against the rim 2 is isolated. In this case, the inductance of the rim strip caused 5 a pronounced resonance in the rim tape 5 measured current.

Die gestrichelt gezeichnete Kurve 20 betrifft den Fall eines unversehrten Felgenbands 5, das jedoch stellenweise nicht gegen die Felge 2 isoliert ist. Dadurch kommt es mit steigender Frequenz f zu einer steigenden Admittanz und damit zu einer steigenden Stromstärke I.The dashed curve 20 concerns the case of an intact rim tape 5 , but in places not against the rim 2 is isolated. As a result, with increasing frequency f, there is an increasing admittance and thus an increasing current I.

Die gepunktet dargestellte Kurve 21 betrifft den Fall eines defekten Felgenbands 5, das beispielsweise Risse aufweist und sich von der Radeinheit 6 ablöst.The dotted curve 21 concerns the case of a defective rim tape 5 that has cracks and is separated from the wheel unit 6 replaces.

Die Frequenz f_mess, bei der die Messung der Stromstärke durchgeführt wird, wird so gewählt, dass sowohl im Falle eines vollständig isolierten Felgenbands 5 als auch im Falle einer stellenweise defekten Isolierung 4 eine deutliche Unterscheidung zwischen einem defekten und einem unversehrten Felgen band 5 möglich ist. Mit anderen Worten: Die Messfrequenz f_mess wird so gewählt, dass bei ihrem Wert sowohl der Abstand zwischen den Kurven 19 und 21 als auch der Abstand zwischen den Kurven 20 und 21 ausreichend groß ist, um eine zuverlässige Aussage über den Zustand des Felgenbands 5 zuzulassen.The frequency f _mess , at which the measurement of the current intensity is carried out, is chosen so that both in the case of a completely insulated rim band 5 as well as in the case of locally defective insulation 4 a clear distinction between a defective and an intact rim band 5 is possible. In other words, the measurement frequency f _mess is chosen such that its value is both the distance between the curves 19 and 21 as well as the distance between the curves 20 and 21 is sufficiently large to give a reliable statement about the condition of the rim strip 5 permit.

Diese Wahl der Messfrequenz f_mess ist vorteilhaft, da die Isolierung 4 zwischen Felgenband 5 und Felge 2 mit der Zeit schlechter werden kann, so dass lokal Kurzschlüsse auftreten. In diesem Fall sollte keine neue Einstellung der Messfrequenz f_mess notwendig sein, um eine Entscheidung über den Zustand des Felgenbands 5 zu erlauben.This choice of measuring frequency f _mess is advantageous because the insulation 4 between rim tape 5 and rim 2 can get worse with time so that local shorts occur. In this case, no new setting of the measuring frequency f _{mess should be} necessary to make a decision on the condition of the rim strip 5 to allow.

Für die Messfrequenz f_mess wird ein Schwellenwert I_s der Stromstärke festgelegt. Liegt die gemessene Stromstärke unterhalb dieses Schwellenwerts I_s, so liegt ein defektes Felgenband 5 vor.For the measuring frequency f _mess , a threshold value I _{s of} the current intensity is determined. If the measured current is below this threshold value I _s , then there is a defective rim tape 5 in front.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 02/083436 A1 [0001]

Claims

Device for condition monitoring of an electrically conductive rim band ( 5 ), comprising: - means for electrically contacting a first end ( 7 ) of the rim strip ( 5 ); A device for making electrical contact with a second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ); A device for providing an electrical voltage and a device for measuring an electromagnetic parameter between the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ).

Device according to claim 1, wherein the means for electrically contacting the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) are formed as galvanic couplings.

Apparatus according to claim 2, wherein the means for electrically contacting the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) as mechanical fastenings of the rim strip ( 5 ) are formed.

Device according to claim 1, wherein the means for electrically contacting the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) are designed as a capacitive coupling.

Apparatus according to claim 4, wherein said means for electrical contacting as a conductive area is trained.

Device according to one of claims 1 to 5, wherein the means for electrically contacting a first end ( 7 ) of the rim strip ( 5 ) as the first area ( 9 ) is formed of a printed circuit board.

Device according to one of claims 1 to 6, wherein the means for electrically contacting a second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) as a second area ( 10 ) is formed of a printed circuit board.

Apparatus according to claim 6 or 7, wherein the means for measuring the electromagnetic parameter between the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) is arranged on the circuit board.

Device according to one of claims 1 to 8, wherein the means for providing an electrical voltage is designed as a DC voltage source.

Apparatus according to claim 9, wherein the device for measuring the electromagnetic parameter, a circuit for Having signal transmission measurement.

Apparatus according to claim 9, wherein the device for measuring the electromagnetic parameter, a pull up / down circuit having.

Device according to one of claims 1 to 8, wherein the device for providing an electrical Voltage is designed as an AC voltage source.

The device of claim 12, wherein the device for measuring the electromagnetic parameter means for impedance measurement.

The device of claim 12, wherein the device for measuring the electromagnetic parameter means for measuring current.

Device according to one of claims 1 to 14, which has a power supply formed as a battery is.

Device according to one of claims 1 to 14, which has a power supply that serves as an inductive power supply is trained.

Wheel unit ( 6 ) with at least one sensor comprising a device according to one of claims 1 to 16.

Wheel unit ( 6 ) according to claim 17, wherein the sensor is designed as a tire pressure sensor.

Wheel unit ( 6 ) according to claim 18, wherein the sensor is designed as a semiconductor sensor.

Wheel unit ( 6 ) according to one of claims 17 to 19, wherein the wheel unit ( 6 ) through the rim tape ( 5 ) on a rim ( 2 ) is attachable.

Rim ( 2 ) for a motor vehicle with a rim tape ( 5 ) and a device according to one of claims 1 to 16.

Rim ( 2 ) according to claim 21, wherein the rim tape ( 5 ) electrically opposite the rim ( 2 ) is isolated.

Method for condition monitoring of an electrically conductive rim band ( 5 ), comprising the following steps: - providing an electrically conductive rim strip ( 5 ); - electrically contacting a first end ( 7 ) of the rim strip ( 5 ); - electrically contacting a second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ); - applying an electrical voltage to the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ); Measurement of an electromagnetic parameter between the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ).

The method of claim 23, wherein the measurement of the electromagnetic parameter is performed by the following steps: applying a signal at a first end ( 7 ) of the rim strip ( 5 ); Receiving the signal at a second end ( 9 ) of the rim strip ( 5 ) and - evaluation of the second end ( 9 ) of the rim strip ( 5 ) received signal.

The method of claim 24, wherein at the first end ( 7 ) of the rim strip ( 5 ) a high level signal is applied.

Method according to claim 23, where the measurement of the electromagnetic parameter through the following process steps he follows: - Measurement of a voltage signal in one Signal line by a pull up / down circuit on a defined Potential is held and - Comparison of the measured Voltage signal with an expected voltage signal.

Method according to one of claims 23 to 26, wherein a direct electrical voltage to the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) is created.

Method according to one of claims 23 to 27, wherein an alternating electrical voltage to the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) is created.

The method according to claim 28, wherein the alternating voltage is operated at a measuring frequency f _mess and the impedance of the rim band ( 5 ) between the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) is measured.

The method of claim 29, wherein the impedance measurement done by a bridge circuit and a zero balance.

A method according to claim 27 or 28, wherein the current intensity in the rim strip ( 5 ) between the first end ( 7 ) and the second end ( 8th ) of the rim strip ( 5 ) is measured.

Use of an electrically conductive rim tape ( 5 ) for monitoring a connection between the rim tape ( 5 ) and a wheel unit ( 6 ).

Use of an electrically conductive rim tape ( 5 ) as an element of an electrical circuit.