DE102008054161A1

DE102008054161A1 - Reifendrucküberwachungseinrichtung mit Stromversorgung durch magnetische Induktion

Info

Publication number: DE102008054161A1
Application number: DE102008054161A
Authority: DE
Inventors: Uwe Fischer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-06
Also published as: US20120000277A1; US8707776B2; WO2010049134A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung (20) zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Fahrzeugreifens (6) charakterisierenden Messsignals wie Reifenluftdruck und/oder Reifenlufttemperatur, mit wenigstens einem von einer Energieversorgungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgten, wenigstens einen Reifenluftdrucksensor (22) und/oder wenigstens einen Reifenluftemperatursensor (24) beinhaltenden Sensormodul (26), wobei die Energieversorgungseinrichtung wenigstens einen mit dem Fahrzeugreifen (6) mitrotierenden Generator (28) sowie wenigstens einen Magnetfelderzeuger (30) umfasst, wobei in dem Generator (28) eine elektrische Spannung durch elektromagnetische Induktion erzeugt wird. Die Erfindung sieht vor, dass der Magnetfelderzeuger (30) an einem Bremssattel (16) einer Scheibenbremse (2) des Fahrzeugs angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus einem Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Fahrzeugreifens charakterisierenden Messsignals wie Reifenluftdruck und/oder der Reifenlufttemperatur, mit wenigstens einem von einer Energieversorgungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgten, wenigstens einen Reifenluftdrucksensor und/oder wenigstens einen Reifenlufttemperatursensor beinhaltenden Sensormodul, wobei die Energieversorgungseinrichtung wenigstens einen mit dem Fahrzeugreifen mitrotierenden Generator sowie wenigstens einen Magnetfelderzeuger umfasst, wobei in dem Generator eine elektrische Spannung durch elektromagnetische Induktion erzeugt wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Vorrichtungen zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Fahrzeugreifens charakterisierenden Messsignals wie Reifenluftdruck und/oder der Reifenlufttemperatur sind insbesondere Reifendruckkontrolleinrichtungen (Tire Pressure Monitoring System, TPMS) und werden zur Überwachung des Reifenluftdrucks bei Fahrzeugen eingesetzt, um Reifendefekte aufgrund von zu geringem Reifenluftdruck zu verhindern und damit die Anzahl der Unfälle, die auf defekte Reifen zurückzuführen sind, zu reduzieren.
Wird ein Fahrzeug mit zu geringem Reifenluftdruck betrieben, so führt dies zu erhöhter Walkarbeit an den Reifenflanken und damit zu erhöhtem Verschleiß des Reifens. Bei hohen Beschleunigungen kann ein so geschwächter Reifen u. U. der Belastung nicht mehr standhalten und platzen. Neben Reifenbeschädigungen sind schleichende Plattfüße auf Grund der Gasdiffusion durch das Reifengummi über die Zeit eine wesentliche Ursache für Reifenminderdruck.
Der Reifenfülldruck ist aber nicht nur eine wichtige Größe für die Verkehrssicherheit. Auch Fahrkomfort, Reifenlebensdauer und Kraftstoffverbrauch werden deutlich vom Fülldruck beeinflusst. Ein um 0,6 bar reduzierter Fülldruck kann den Kraftstoffverbrauch um bis zu 4% erhöhen und die Lebensdauer des Reifens um bis zu 50% verkürzen.
Auch der steigende Anteil von Reifen mit Notlaufeigenschaften erfordert den Einsatz von Reifendruckkontrollsystemen, da der Autofahrer einen Reifen mit erheblichem Minderdruck nicht mehr anhand des Fahrverhaltens erkennen kann. Um zu verhindern, dass der Fahrer die für diesen Fall gültigen Geschwindigkeits- und Entfernungslimits unwissentlich überschreitet, dürfen Notlaufreifen nur in Verbindung mit Reifendruckkontrollsystemen oder Plattrollwarnern eingesetzt werden.
Grundsätzlich unterscheidet man zwei Typen von Reifendruckkontrollsystemen: Direkte und indirekte Systeme.
In direkten Systemen wird in jeden Reifen des Fahrzeugs ein Sensormodul mit Drucksensor installiert. Dieses übermittelt über eine codierte Hochfrequenz-Übertragungsstrecke Daten aus dem Reifeninneren, wie Reifenluftdruck und Reifenlufttemperatur, an ein Steuergerät. Im Steuergerät können diese Daten ausgewertet werden und so neben Druckverlusten in einzelnen Reifen auch langsame Druckverluste in allen Reifen (z. B. infolge von Diffusion durch das Gummi) erkannt werden. Sinkt der Reifenluftdruck unter eine festgelegte Schwelle oder übersteigt der Druckgradient einen bestimmten Wert, so wird der Fahrer durch ein optisches oder akustisches Signal gewarnt. Die Sensormodule werden in der Regel mit Hilfe einer Batterie versorgt. Daraus ergeben sich im Vergleich zu anderen Anwendungen Zusatzanforderungen bezüglich Stromverbrauch, Medienresistenz und Beschleunigungsempfindlichkeit. Als Sensorelemente kommen mikromechanische Absolutdrucksensoren zum Einsatz.
Die mit Druck- und Temperatursensor im Reifen gemessenen Daten werden im Sensormodul aufbereitet, auf ein HF-Trägersignal aufmoduliert und über eine Antenne abgestrahlt. Dieses Signal wird entweder über einzelne Antennen an den Radkästen oder in einem zentralen Empfänger (z. B. im Steuergerät von bestehenden Remote Keyless Entry Systemen) detektiert.
In indirekten Systemen wird ein Druckverlust im Reifen nicht unmittelbar, sondern über eine abgeleitete Größe ermittelt. Hierzu erfolgt eine mathematisch-statistische Auswertung der Drehzahlunterschiede aller Räder untereinander. Die hierfür benötigte Raddrehzahl wird in Fahrzeugen mit ABS-Systemen durch bereits vorhandene Sensoren ermittelt und an das ABS-Steuergerät übermittelt. Drehzahlunterschiede treten auf, wenn sich durch Druckverlust der Durchmesser des entsprechenden Reifens reduziert und somit seine Drehzahl relativ zu den anderen drei Reifen steigt. Durch Differenzbildung, die mithilfe einer kostengünstigen Erweiterung der ABS-Softwarealgorithmen realisierbar ist, können größere Druckverluste an bis zu drei Reifen erkannt werden.
Nachteile des indirekten Systems sind vergleichsweise lange Detektionszeiträume (10 min) und eine hohe Detektionsschwelle im Vergleich zu direkten Systemen. Aktuelle, auf dem Markt befindliche indirekte Systeme sind nicht in der Lage, langsame Druckverluste durch Diffusion in allen vier Reifen zu detektieren. Ein weiterer Nachteil von direkten Systemen gegenüber indirekten Systemen liegt in den deutlich höheren Kosten und der batterieabhängigen, begrenzten Lebensdauer.
Ein gattungsgemäßes Fahrzeug ist aus der DE 103 01 192 A1 bekannt. Dadurch, dass die Energieversorgungseinrichtung wenigstens einen mit dem Fahrzeugreifen mitrotierenden Generator sowie wenigstens einen fahrzeugseitigen Magnetfelderzeuger umfasst und in dem Generator durch elektromagnetische Induktion eine elektrische Spannung erzeugt wird, kann auf Batterien als Energieversorgung gänzlich verzichtet werden. Weiterhin zeichnet sich ein solches System aufgrund entfallender Batteriewechsel einen wesentlich geringeren Wartungsaufwand aus.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Energieversorgungseinrichtung für eine Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Fahrzeugreifens charakterisierenden Messsignals wie Reifenluftdruck und/oder der Reifenlufttemperatur der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass sie einerseits auf ein fache Weise am Fahrzeug montierbar ist und andererseits eine hohe Lebensdauer aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung sieht vor, dass der Magnetfelderzeuger an einem Bremssattel einer Scheibenbremse des Fahrzeugs angeordnet ist beinhaltet.
Anstatt daher eine separate Aufnahme für den Magnetfelderzeuger beispielsweise an einem Lenker des Fahrwerks des Fahrzeugs vorzusehen, nutzt die Erfindung einen ohnehin vorhandenen Bremssattel einer Scheibenbremse des Fahrzeugs als Aufnahme für den Magnetfelderzeuger. Bremssättel heutiger Scheibenbremsen weisen im Hinblick auf die heutzutage relativ großen Bremsscheibendurchmesser einen relativ großen Abstand zur Radachse und damit einen geringen Abstand zum Fahrzeugreifen auf, so dass die Distanz zwischen dem Magnetfelderzeuger und dem mit dem Fahrzeugreifen mitdrehenden Generator im Hinblick auf die Erstreckung des magnetischen Feldes vorteilhaft gering ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung möglich.
Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform ist der Magnetfelderzeuger an einer radial äußeren Umfangsfläche des Bremssattels angeordnet, wobei der Generator außerhalb einer zwischen dem Fahrzeugreifen und der diesen tragenden Radfelge ausgebildeten Druckluftkammer und im Bereich oder an einer radial inneren Umfangsfläche eines Felgenbetts der Radfelge in einer sich in radialer Richtung gesehen mit dem Magnetfelderzeuger überdeckenden Position angeordnet ist.
Dann wird der Generator in einer bestimmten Drehlage des Fahrzeugrades, in welcher sich dieser und der Magnetfelderzeuger genau gegenüberliegen, besonders intensiv vom Magnetfeld des Magnetfelderzeugers erfasst. Insbesondere kann dann der radiale Abstand zwischen dem Magnetfelderzeuger und dem Generator sehr gering sein. Weil dann der Generator außerhalb der Druckluftkammer und dem Magnetfelderzeuger nur durch einen schmalen Luftspalt getrennt gegenüber liegend angeordnet ist, kann die Radfelge keine abschirmende Wirkung ausüben.
Eine besonders zu bevorzugende Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht vor, dass das Felgenbett der Radfelge eine radiale Durchgangsöffnung zur Halterung wenigstens des Sensormoduls und/oder des Generators am Felgenbett der Radfelge aufweist, wobei das Sensormodul und/oder des Generator von einem in der Durchgangsöffnung des Felgenbetts der Radfelge gehaltenen Modulträger getragen ist. Dabei steht der Generator mit dem in der Druckluftkammer angeordneten Sensormodul bevorzugt über den Modulträger in Verbindung.
Beispielsweise ist an dem im Bereich der Durchgangsöffnung angeordneten Ende des Modulträgers der Generator und an dem in die Druckluftkammer ragenden Ende des Modulträgers das Sensormodul gehalten, wobei das Sensormodul und der Generator mittels wenigstens einer, innerhalb des Modulträgers verlaufenden elektrischen Leitung miteinander in Verbindung stehen.
Alternativ kann das Sensormodul durch den in der Durchgangsöffnung des Felgenbetts der Radfelge gehaltenen Modulträger ebenfalls im Bereich oder an der radial inneren Umfangsfläche des Felgenbetts der Radfelge angeordnet sein und über den Modulträger mit der Druckluftkammer in druckleitender Verbindung stehen. Der Modulträger hat damit eine Doppelfunktion, indem er zum einen wenigstens das Sensormodul trägt und zum anderen die druckleitende Verbindung zwischen der Druckluftkammer und dem Sensormodul schafft.
Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Sensormodul bzw. die Sensoren ohne Demontage des Reifens von außen zugängig sind. Weiterhin kann an dem dann von außen zugängigen Sensormodul eine Bedieneinrichtung abgebracht werden, durch welche die Sensoren beispielsweise kalibriert und/oder einem Fahrzeugrad zugeordnet werden. Nicht zuletzt werden die vom Sensormodul drahtlos übertragenen Signale nicht von der Radfelge und/oder von einem Stahlgürtel des Fahrzeugrades abgeschirmt.
Eine besonders einfache gemeinsame Anordnung und Montage von Generator und Sensormodul ergibt sich, wenn der Modulträger eine in der Durchgangsöffnung beispielsweise durch eine Gewindeverbindung gehaltene Hohlschraube beinhaltet. Damit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise nachrüstbar, indem in der Radfelge lediglich eine Durchgangsöffnung mit Gewinde gefertigt werden muss. Weiterhin bietet die zentrale Bohrung einer solchen Hohlschraube auf einfache Weise eine Möglichkeit, eine druckleitende Verbindung zu schaffen bzw. dort elektrische Verbindungskabel unterzubringen.
Besonders bevorzugt bilden dann das Sensormodul, der Modulträger und der Generator eine in der Durchgangsöffnung im Felgenbett der Radfelge lösbar gehaltene Baueinheit, welche einfach montier- und demontierbar ist. Weiterhin ist eine solche Baueinheit kostengünstiger herstell-, montier- und nachrüstbar als getrennte Baugruppen.
Alternativ kann das Sensormodul zusammen mit einem Ventil des Fahrzeugsreifens eine Baueinheit bilden, welche in einer Ventilaufnahme der Radfelge aufgenommen ist. Dann ist durch die Durchgangsöffnung hindurch eine elektrische Verbindung zwischen dem außerhalb der Druckluftkammer des Fahrzeugreifens angeordneten Generator und dem in der Druckluftkammer angeordneten Sensormodul vorzusehen. Dadurch bildet das Ventil des Fahrzeugreifens und das Sensormodul ebenfalls eine einfach montierbare bzw. demontierbare Einheit, wobei hierzu die Baueinheit aus Ventil und Sensormodul lediglich in der Ventilaufnahme der dem Fahrzeugreifen zugeordneten Radfelge montiert bzw. demontiert wird.
Da die Temperaturen im Bereich des Bremssattels gerade bei einer Dauerbremsung relativ hoch werden können, ist eine Verwendung von Elektromagneten gegenüber Permanentmagneten als im Bereich des Bremssattels angeordnete Magnetfelderzeuger vorzuziehen, weil gewisse Arten von Permanentmagneten dazu neigen, durch die Einwirkung von Wärme und Hitze ihre Magnetkraft zu verlieren. Demgegenüber sind Elektromagneten resistenter.
Wenn zusätzlich eine Spule des Elektromagneten und/oder eine Stromversorgungsleitung des Elektromagneten als Antenne zur Datenübertragung der den Reifenzustand charakterisierenden Messsignalen an eine Empfangseinrichtung herangezogen wird, kann auf zusätzliche Sende-/Empfangsantennen verzichtet werden.
Besonders bevorzugt wird durch die in dem Generator induzierte elektrische Spannung ein elektrischer Strom erzeugt, welcher zur Aufladung eines Energiespeichers führt. Damit ist die Energie in dem Energiespeicher auch bei Stillstand des Fahrzeugs verfügbar, wenn sich die Fahrzeugräder nicht drehen. Ein solcher Energiespeicher umfasst beispielsweise einen Akkumulator oder einen Kondensator.
Der Generator beinhaltet beispielsweise wenigstens eine elektrische Spule. Gemäß einer Weiterbildung sind die Spule und der Energiespeicher in dem Sensormodul integriert.
Genaueres geht aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor. Bei den Ausführungsbeispielen sind identische und gleich wirkende Baugruppen und Bauteile durch die gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.
Zeichnung
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugrades mit einer Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Fahrzeugreifens charakterisierenden Messsignals gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugrades mit einer Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Fahrzeugreifens charakterisierenden Messsignals gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugrades mit einer Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Fahrzeugreifens charakterisierenden Messsignals gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In 1 ist ein Fahrzeugrad 1 eines Kraftfahrzeugs im Querschnitt gezeigt, wobei das Fahrzeugrad 1 gegenüber einem hier nicht gezeigten Chassis mit Hilfe einer Scheibenbremse 2 abgebremst wird. Das Fahrzeugrad 1 besteht im wesentlichen aus einer Radfelge 4 und einem aufgezogenen Reifen 6, wobei zwischen dem Reifen 6 und der Radfelge 4 eine Druckluftkammer 8 ausgebildet ist, welche durch ein in einer Ventilaufnahme 10 der Radfelge 4 lösbar aufgenommenes Reifenventil 12 be- und entlüftbar ist.
Die Radfelge 4 ist mittels Radbolzen mit einer hier nicht gezeigten, durch ein Radlager drehbar gelagerten Radnabe drehfest verbunden, auf welcher eine zentrale Bremsscheibe 14 der Scheibenbremse 2 axial befestigt ist. Die Scheibenbremse 2 umfasst weiterhin einen mit einem Achskörper verbundenen und daher in Bezug auf das Fahrzeug festen Bremssattel 16, der als fester oder schwimmender Bremssattel ausgebildet sein kann und Bremsbeläge 18 der Scheibenbremse 2 trägt.
Das Fahrzeugrad 1 ist mit einer Vorrichtung 20 zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand des Reifens 6 charakterisierenden Messsignals wie Reifenluftdruck und/oder der Reifenlufttemperatur in der Druckluftkammer 8 versehen, welche einen Reifenluftdrucksensor 22 sowie einen Reifenlufttemperatursensor 24 beinhaltendes Sensormodul 26 umfasst. Alternativ könnte das Sensormodul 26 nur einen Reifendruckluftsensor 22 oder nur einen Reifenlufttemperatursensor 24 beinhalten und/oder weitere Sensoren, mit welchen den Zustand des Reifens 6 charakterisierende Messsignale generierbar sind.
Das Sensormodul 26 übermittelt dann über eine codierte Hochfrequenz-Übertragungsstrecke die Werte für den Reifenluftdruck und die Reifenlufttemperatur aus Druckluftkammer 8 an ein Steuergerät im Fahrzeug. Im Steuergerät werden diese Daten ausgewertet werden und so neben Druckverlusten in einzelnen Reifen 6 auch langsame Druckverluste in allen Reifen (z. B. infolge von Diffusion durch das Gummi) erkannt. Weiterhin kann auch eine zu hohe Reifenlufttemperatur erkannt werden.
Dabei wird das Sensormodul 26 von einer Energieversorgungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgt, welche einen mit dem Reifen 6 bzw. mit der Radfelge 4 mitrotierenden Generator 28 sowie einen fahrwerkseitigen Magnetfelderzeuger 30 umfasst, wobei in dem Generator 28 eine elektrische Spannung durch elektromagnetische Induktion erzeugt wird.
Der Magnetfelderzeuger 30 beinhaltet bevorzugt wenigstens einen mit elektrischer Energie versorgten Elektromagneten, welcher ein Magnetfeld erzeugt, von welchem der Generator 28, der bevorzugt wenigstens eine elektrische Spule beinhaltet, drehlagenabhängig erfasst wird. Alternativ ist selbstverständlich auch ein Permanentmagnet oder eine Kombination aus Elektromagnet und Permanentmagnet als Magnetfelderzeuger denkbar.
Der Magnetfelderzeuger 30 ist an einem Bremssattel 16 der Scheibenbremse 2 des Fahrzeugs angeordnet, bevorzugt in dessen radial äußerem Bereich, um einen möglichst geringen Abstand zum Generator 28 aufzuweisen. Besonders bevorzugt ist der Magnetfelderzeuger 30 an einer radial äußeren Umfangsfläche des Bremssattels 16 angeordnet, wobei der Generator 28 insbesondere außerhalb der zwischen dem Reifen 6 und der diesen tragenden Radfelge 4 ausgebildeten Druckluftkammer 8 und beispielsweise an einer radial inneren Umfangsfläche 32 eines Felgenbetts 34 der Radfelge 4 in einer sich in radialer Richtung gesehen mit dem Magnetfelderzeuger 30 in einer bestimmten Drehlage (in 1 im Schnitt gezeigt) überdeckenden Position angeordnet ist.
Dann wird der Generator 28 in der in 1 gezeigten Drehlage des Fahrzeugrads 1, in welcher sich der Generator 28 und der Magnetfelderzeuger 30 radial and axial genau gegenüberliegen besonders intensiv vom Magnetfeld des Magnetfelderzeugers 30 erfasst. Insbesondere ist der radiale Abstand zwischen dem Magnetfelderzeuger 30 und dem Generator 28 gering, wobei dazwischen ein schmaler Luftspalt ausgebildet ist.
Weiterhin weist das Felgenbett 34 der Radfelge 4 bevorzugt eine radiale Durchgangsöffnung 36 auf, über welche der Generator 28 mit dem innerhalb der Druckluftkammer 8 angeordneten Sensormodul 26 in Verbindung steht. Dabei wird das Sensormodul 26 beispielsweise von einem in der Durchgangsöffnung 36 gehaltenen und von außen in die Druckluftkammer 8 eingesetzten bzw. dort hinein ragenden Modulträger 38 getragen.
Der Modulträger 38 wird bevorzugt durch eine in der Durchgangöffnung 36 beispielsweise mittels einer Gewindeverbindung gehaltenen Hohlschraube gebildet, an deren im Bereich der Durchgangsöffnung 36 angeordnetem Ende der Generator 28 und an dem nach radial innen, d. h. in die Druckluftkammer 8 hinein ragenden Ende das Sensormodul 26 gehalten ist, beispielsweise dadurch, dass das Sensormodul 26 im Inneren der Hohlschraube 38 endseitig aufgenommen ist.
Dabei stehen das Sensormodul 26 und der Generator bzw. die Spule 28 mittels wenigstens einer, innerhalb der Hohlschraube 38 angeordneter elektrischer Leitung 40 miteinander in Verbindung. Bevorzugt ist ein Ende der Spule 28 mit der Radfelge 4 als Erdung und das andere Ende der Spule über eine einzige elektrische Leitung 40 mit dem Sensormodul 26 verbunden.
Besonders bevorzugt bilden dann das Sensormodul 26, der Modulträger 38, die wenigstens eine Leitung 40 und der Generator 28 eine in der Durchgangsöffnung 36 im Felgenbett 34 lösbar, z. B. über eine Gewindeverbindung gehaltene Baueinheit. Die Baueinheit aus Sensormodul 26, Modulträger 38, Leitung 40 und Generator 28 könnte aber auch mittels eines Spannbandes an der Felge 4 bzw. in der Durchgangsöffnung 36 gehalten sein.
Gemäß einer weiteren, hier nicht gezeigten Ausführungsform kann der Generator 28 auch in das Sensormodul 26 integriert sein, wobei in diesem Fall der den Generator 28 tragende Abschnitt des Sensormoduls 26 außerhalb der Druckluftkammer 8 angeordnet werden sollte, beispielsweise ebenfalls im Bereich der radial inneren Umfangsfläche 32 des Felgenbetts 34, um eine Abschirmung des vom Magnetfelderzeuger 30 erzeugten Magnetfelds durch die Felge 4 zu vermeiden.
Alternativ kann das Sensormodul 26 gemäß der Ausführungsform von 2 durch den in der Durchgangsöffnung 36 des Felgenbetts 34 der Radfelge 4 gehaltenen Modulträger 38 außerhalb der Druckluftkammer 8, ebenfalls im Bereich oder an der radial inneren Umfangsfläche 32 des Felgenbetts 34 der Radfelge 4 angeordnet sein und über den Modulträger 38 mit der Druckluftkammer in druckleitender Verbindung stehen.
Der Modulträger 38 beinhaltet in diesem Fall beispielsweise ebenfalls eine Hohlschraube, durch deren zentrale Durchgangsbohrung das Sensormodul 26, genauer der Reifenluftdrucksensor 22 und der Reifenlufttemperatursensor 24 mit der Druckluftkammer 8 in Verbindung stehen, um den dort herrschenden Reifenluftdruck bzw. die Reifenlufttemperatur zu messen. Dabei werden das Sensormodul 26, die Spule 28 als Generator sowie eine Dichtschraube von der Hohlschraube 38 in Baueinheit mit dieser an der radial inneren Umfangsfläche 32 des Felgenbetts 34 der Radfelge 4 in Überdeckung mit dem Magnetfelderzeuger 30 gehalten, von diesem lediglich durch einen schmalen radialen Luftspalt getrennt.
Alternativ kann gemäß der Ausführungsform von 3 das Sensormodul 26 mit dem Reifenventil 12 eine Baueinheit bilden, welche in der Ventilaufnahme 10 in der Felgenschulter 42 der Radfelge 4 aufgenommen und gehalten ist. Diese Ventilaufnahme 10 wird bevorzugt durch ein Durchgangsloch im Bereich der Felgenschulter 42 der Radfelge 4 gebildet. Dabei ragt der Teil dieser Baueinheit bzw. des Sensormoduls 26, welcher den Reifenluftdrucksensor 22 und den Reifenlufttemperatursensor 24 trägt, in die Druckluftkammer 8 hinein.
Falls als Magnetfelderzeuger 30 ein oder mehrere Elektromagneten verwendet werden, kann wenigstens eine Spule des oder der Elektromagneten und/oder eine Stromversorgungsleitung des oder der Elektromagneten als Antenne zur Datenübertragung der den Reifenzustand charakterisierenden Messsignale herangezogen werden. Ebenso könnte die den Generator 28 bildende Spule und/oder deren elektrische Verbindungsleitungen gemäß einer Doppelfunktion als Antenne zur Datenübertragung verwendet werden.
Wenn sich nun das Fahrzeugrad 1 gegenüber dem Bremssattel 16 dreht, dreht sich auch die Spule 28 gegenüber dem Elektromagneten 30, wodurch nach dem Induktionsgesetz in der Spule 28 eine elektrische Spannung induziert wird. Diese elektrische Spannung erzeugt einen elektrischen Strom, welcher zur Aufladung eines hier nicht gezeigten Energiespeichers führt, der beispielsweise einen Akkumulator oder einen Kondensator umfasst. Dieser Energiespeicher ist bevorzugt wiederum in das Sensormodul 26 integriert und stellt die für die Sensoren 22, 24 sowie die für die drahtlose Übertragung der Messsignale notwendige elektrische Energie zur Verfügung.

1: Fahrzeugrad
2: Scheibenbremse
4: Radfelge
6: Reifen
8: Druckluftkammer
10: Ventilaufnahme
12: Reifenventil
14: Bremsscheibe
16: Bremssattel
18: Bremsbeläge
20: Vorrichtung
22: Reifendrucksensor
24: Reifentemperatursensor
26: Sensormodul
28: Generator
30: Magnetfelderzeuger
32: Radial innere Umfangsfläche
34: Felgenbett
36: Durchgangsöffnung
38: Modulträger
40: elektrische Leitungen
42: Felgenschulter
44: Dichtschraube

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10301192 A1 [0011]

Claims

Fahrzeug mit einer Vorrichtung (20) zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Fahrzeugreifens (6) charakterisierenden Messsignals wie Reifenluftdruck und/oder der Reifenlufttemperatur, mit wenigstens einem von einer Energieversorgungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgten, wenigstens einen Reifenluftdrucksensor (22) und/oder wenigstens einen Reifenlufttemperatursensor (24) beinhaltenden Sensormodul (26), wobei die Energieversorgungseinrichtung wenigstens einen mit dem Fahrzeugreifen (6) mitrotierenden Generator (28) sowie wenigstens einen Magnetfelderzeuger (30) umfasst, wobei in dem Generator (28) eine elektrische Spannung durch elektromagnetische Induktion erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfelderzeuger (30) an einem Bremssattel (16) einer Scheibenbremse (2) des Fahrzeugs angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfelderzeuger (30) an einer radial äußeren Umfangsfläche des Bremssattels (16) angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (28) außerhalb einer zwischen dem Fahrzeugreifen (6) und der diesen tragenden Radfelge (4) ausgebildeten Druckluftkammer (8) und im Bereich oder an einer radial inneren Umfangsfläche (32) eines Felgenbetts (34) der Radfelge (4) in einer sich in radialer Richtung gesehen mit dem Magnetfelderzeuger (30) überdeckenden Position angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Felgenbett (34) der Radfelge (4) eine radiale Durchgangsöffnung aufweist zur Halterung wenigstens des Sensormoduls (26) und/oder des Generators (28) am Felgenbett (34) der Radfelge (4) aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (26) und/oder des Generator (28) von einem in der Durchgangsöffnung (36) des Felgenbetts (34) der Radfelge (4) gehaltenen Modulträger (38) getragen ist.
Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (28) mit dem in der Druckluftkammer (8) angeordneten Sensormodul (26) über den Modulträger (38) in Verbindung steht.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem im Bereich der Durchgangsöffnung (36) angeordneten Ende des Modulträgers (38) der Generator (28) und an einem in die Druckluftkammer (8) ragenden Ende des Modulträgers (38) das Sensormodul (26) gehalten ist, wobei das Sensormodul (26) und der Generator (28) mittels wenigstens einer, innerhalb des Modulträgers (38) verlaufenden elektrischen Leitung (40) miteinander in Verbindung stehen.
Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (26) durch den in der Durchgangsöffnung (36) des Felgenbetts (34) der Radfelge (4) gehaltenen Modulträger (38) ebenfalls im Bereich oder an der radial inneren Umfangsfläche (32) des Felgenbetts (34) der Radfelge (4) angeordnet und über den Modulträger (38) mit der Druckluftkammer (8) in druckleitender Verbindung steht.
Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (38) eine in der Durchgangöffnung (36) des Felgen betts (34) der Radfelge (4) mittels Gewindeverbindung gehaltenen Hohlschraube beinhaltet.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (26), der Modulträger (38) und der Generator (28) eine in der Durchgangsöffnung (36) im Felgenbett (34) der Radfelge (4) lösbar gehaltene Baueinheit bilden.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (26) zusammen mit einem Ventil (12) des Fahrzeugsreifens (6) eine Baueinheit bildet, welche in einer Ventilaufnahme (10) einer Radfelge (4) aufgenommen ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (28) wenigstens eine elektrische Spule beinhaltet.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfelderzeuger (30) wenigstens einen Permanentmagneten beinhaltet.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfelderzeuger (30) wenigstens einen Elektromagneten beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spule des Elektromagneten (30) und/oder eine Stromversorgungsleitung des Elektromagneten (30) als Antenne zur Datenübertragung der den Reifenzustand charakterisierenden Messsignale an eine Empfangseinrichtung dient.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die in dem Generator (28) induzierte elektrische Spannung zur Aufladung eines Energiespeichers ein elektrischer Strom erzeugt wird.
Fahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher wenigstens einen Akkumulator oder wenigstens einen Kondensator umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (28) und der Energiespeicher in dem Sensormodul (26) integriert sind.